劉小平 潘繼平 劉東鷹 段宏亮董清源 董 謙 章 亞 孫雪嬌

（1.中國(guó)石油大學(xué) 油氣資源與探測(cè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京102249；2.國(guó)土資源部 油氣資源戰(zhàn)略研究中心，北京100034；3.中國(guó)石化江蘇油田分公司 地質(zhì)科學(xué)研究院，江蘇 揚(yáng)州225009）

受復(fù)雜地質(zhì)背景和多階段演化過程的影響，中國(guó)含油氣盆地類型多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，盆地的不同演化規(guī)律直接控制著富含有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖的發(fā)育與分布[1]，與美國(guó)的頁(yè)巖氣地質(zhì)條件和分布特點(diǎn)存在較大差異，因此，在學(xué)習(xí)和借鑒美國(guó)成功經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，更要加強(qiáng)對(duì)具有中國(guó)地質(zhì)特點(diǎn)的頁(yè)巖氣形成與富集規(guī)律的研究，以期指導(dǎo)中國(guó)特殊地質(zhì)環(huán)境下的頁(yè)巖氣勘探與開發(fā)。

中國(guó)頁(yè)巖氣勘探開發(fā)才剛剛起步，對(duì)各盆地富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖的發(fā)育及其頁(yè)巖氣潛力等研究程度不均，目前主要集中在上揚(yáng)子地區(qū)[2－4]；對(duì)于海相泥頁(yè)巖同樣發(fā)育的下?lián)P子地區(qū)，則缺乏相應(yīng)的調(diào)查與研究工作[5]。前人研究表明，下?lián)P子地區(qū)古生界富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖分布較廣泛，有機(jī)碳含量（TOC）較 高[6，7]，具備雄厚的成烴物質(zhì)基礎(chǔ)[8]。蘇北地區(qū)古生界位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)東北部的下?lián)P子區(qū)，古生界富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖主要分布于下寒武統(tǒng)、上奧陶統(tǒng)－下志留統(tǒng)、二疊系這3套地層中[8]。作者通過野外地質(zhì)調(diào)查、巖心觀察、老井復(fù)查、分析測(cè)試及模擬實(shí)驗(yàn)等方法手段，對(duì)蘇北地區(qū)下寒武統(tǒng)幕府山組富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖的有機(jī)地球化學(xué)特征、儲(chǔ)層特征及含氣性等開展初步研究，并探討其頁(yè)巖氣勘探前景。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

1.1 構(gòu)造演化

下?lián)P子區(qū)是一個(gè)經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)改造的疊合盆地，2種構(gòu)造體制、2個(gè)世代盆地造就了下?lián)P子地區(qū)復(fù)雜的構(gòu)造格局[9]。大致以中晚三疊世為界，大地構(gòu)造演化可劃分為海相盆地演化（Z—T2）及陸相盆地演化（T3—Q）兩大階段[10]。自晉寧運(yùn)動(dòng)Ⅱ幕華北—揚(yáng)子—華夏地塊拼接形成古中國(guó)大陸以來，下?lián)P子區(qū)即已進(jìn)入陸內(nèi)演化階段，先后發(fā)育了晚震旦—晚志留世陸緣海盆地、晚泥盆—早三疊世陸表海盆地、中三疊—中侏羅世陸相前陸盆地、晚侏羅—早白堊世陸相火山巖盆地和晚白堊世—第四紀(jì)陸相斷拗盆地共5期不同性質(zhì)的盆地，形成了受多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)改造與疊加的疊合盆地[11，12]。

1.2 地層與沉積特征

晚震旦世開始，下?lián)P子區(qū)已經(jīng)成為一個(gè)穩(wěn)定的克拉通邊緣海沉積盆地，震旦紀(jì)至早古生代，海相沉積建造以碳酸鹽巖沉積建造為主。這一時(shí)期的海相沉積主要以南京為代表的大型臺(tái)地和其兩側(cè)發(fā)育的深水盆地為基本沉積格局。中央臺(tái)地以碳酸鹽巖沉積為主，其兩側(cè)的深水盆地以黑色泥巖、硅質(zhì)巖和暗色碳酸鹽巖沉積為主，富含有機(jī)物質(zhì)，從而形成了區(qū)內(nèi)第一套富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖層系幕府山組／荷塘組[13，14]。早寒武世幕府山組沉積期是下?lián)P子區(qū)的最大海侵時(shí)期，含軟舌螺、三葉蟲、腕足類化石，受“一臺(tái)兩盆”沉積格局影響，蘇北地區(qū)主要發(fā)育陸棚－盆地相碳質(zhì)、硅質(zhì)頁(yè)巖，其巖石組合以灰黑色、黑色泥巖、硅質(zhì)頁(yè)巖、碳質(zhì)頁(yè)巖及石煤層為主。幕府山組的巖性由上下兩部分組成，上部為一大套白云巖，局部夾薄層紫色及黑色泥巖；下部系一套黑色泥巖，致密、性硬，局部含白云質(zhì)和硅質(zhì)泥巖。

幕府山組的標(biāo)準(zhǔn)剖面位于南京的幕府山（圖1），剖面自下往上碎屑物質(zhì)減少，碳酸鹽成分增加，普遍含磷，其巖性可分為上、下兩段：下段以淺灰、灰黃色頁(yè)巖（砂質(zhì)）為主，夾灰黑色硅質(zhì)頁(yè)巖、硅質(zhì)巖、黑色碳質(zhì)頁(yè)巖及石煤層，頂部常夾透鏡狀灰?guī)r或泥質(zhì)巖，底部局部為含鐵、含礫砂巖和砂質(zhì)泥巖，厚度為12～109m；上段以灰、灰白色白云巖為主，夾硅質(zhì)頁(yè)巖或泥巖，上部含磷，含三葉蟲（Redlichiasp.，Paokanniasp.）、腹足類及腕足類碎片，厚度為67m。

圖1 南京幕府山地區(qū)幕府山組野外露頭照片F(xiàn)ig.1 Outcrop photographs of Mufushan Formation in the Mufushan area of Nanjing

1.3 泥頁(yè)巖厚度與分布

蘇北地區(qū)下寒武統(tǒng)富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖主要發(fā)育于幕府山組下部，沿北東向展布，厚度一般在50～200m之間，沉積中心位于泰州、高郵、溱潼、海安地區(qū)。目前有7口探井鉆遇幕府山組泥頁(yè)巖。泥頁(yè)巖累計(jì)厚度最大可達(dá)343m，單層厚度為1～126.5m。其中X15井在2 947.5～3 074m井段間的單層泥巖厚度最大，為126.5m。泰州凸起上的S1井及黃橋地區(qū)H2井均揭示幕府山組暗色泥巖，其中S1井幕府山組暗色泥頁(yè)巖厚達(dá)122 m。幕府山組泥頁(yè)巖埋藏較深，根據(jù)鉆井資料，一般頂界埋深在2.5～4.0km之間；在凸起部位埋藏較淺，如H2井幕府山組泥頁(yè)巖頂界埋深為1 838m（表1）。

表1 蘇北地區(qū)下寒武統(tǒng)幕府山組泥頁(yè)巖埋深、厚度數(shù)據(jù)Depth and thickness data of the mud shale from Lower Cambrian Mufushan Formation in northern Jiangsu

2 泥頁(yè)巖有機(jī)地球化學(xué)特征

2.1 有機(jī)質(zhì)類型與豐度

幕府山組黑色泥頁(yè)巖為還原－強(qiáng)還原富藻黑色頁(yè)巖相，干酪根類型主要為Ⅰ型和Ⅱ1型。通過對(duì)36個(gè)樣品有機(jī)碳含量測(cè)試數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析表明（由于蘇北地區(qū)鉆遇幕府山組泥頁(yè)巖探井較少，部分樣品采自于蘇南地區(qū)野外露頭），幕府山組黑色泥頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)十分富集，有機(jī)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（TOC）最小值為0.66%，最大值為12.1%，平均值為3.32%，有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞1%的樣品比例達(dá)92%（圖2）。其中，S1井幕府山組泥頁(yè)巖在2 701.24～2 701.8m井段有機(jī)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.54%～4.40%，平均值為4.18%；在3 492.78～3 496.70m井段有機(jī)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.36%～4.67%，平均值為3.40%；H2井幕府山組泥頁(yè)巖在1 881.36～1 886.30m井段有機(jī)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.75%～3.19%，平均值為2.88%。全椒地區(qū)露頭下寒武統(tǒng)泥巖有機(jī)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.67%，石臺(tái)—寧國(guó)地區(qū)露頭下寒武統(tǒng)泥質(zhì)巖中90%的樣品中有機(jī)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞1%，最高可達(dá)12.1%。

圖2 蘇北地區(qū)及周邊下寒武統(tǒng)泥頁(yè)巖有機(jī)碳含量分布特征Fig.2 TOC distribution characteristics of the mud shale from Lower Cambrian Mufushan Formation in northern Jiangsu and surrounding areas

2.2 有機(jī)質(zhì)成熟度

幕府山組泥頁(yè)巖的熱演化程度普遍較高，等效鏡質(zhì)體反射率在0.73%～3.01%之間變化，平均為2.83%；演化程度多為高成熟—過成熟階段，以生氣為主。高演化區(qū)主要位于蘇北的北部凹陷區(qū)，等效鏡質(zhì)體反射率＞3.0%；中東部泰州—東臺(tái)地區(qū)，演化程度稍低，等效鏡質(zhì)體反射率一般低于2.5%。

3 泥頁(yè)巖儲(chǔ)層特征及含氣性

3.1 巖礦特征

幕府山組富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖以黑色硅質(zhì)頁(yè)巖、碳質(zhì)頁(yè)巖及石煤為主。顯微鏡下對(duì)薄片研究表明，碳質(zhì)頁(yè)巖中碳泥質(zhì)混雜不均，泥質(zhì)較多，少量碳質(zhì)呈條紋狀分布，碎屑礦物主要為石英、長(zhǎng)石等，具顯微層理（圖3）。

圖3 南京幕府山剖面幕府山組碳質(zhì)頁(yè)巖薄片顯微照片F(xiàn)ig.3 Carbonaceous shale slice micrographs of Lower Cambrian Mufushan Formation in Nanjing Mufushan outcrop section

全巖礦物組成定量分析表明，幕府山組富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖的礦物成分以黏土和石英為主，含有少量鉀長(zhǎng)石、石膏等。其中，石英的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%～47%，黏土的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為41%～49%。黏土礦物主要為伊利石和伊／蒙混層，不含蒙脫石。其中，伊利石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為34%～45%，伊／蒙混層礦物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55%～66%，伊／蒙混層比10%。研究表明，頁(yè)巖儲(chǔ)層中黏土礦物的含量往往與吸附氣含量具有正相關(guān)關(guān)系，而石英、長(zhǎng)石等脆性礦物則有利于后期壓裂造縫[15，16]。黏土礦物中的伊利石最易吸附頁(yè)巖氣，而蒙脫石類膨脹性黏土礦物不利于頁(yè)巖儲(chǔ)層壓裂造縫[17]。北美地區(qū)Barnett頁(yè)巖的石英、長(zhǎng)石和黃鐵礦等脆性礦物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%～80%，其中石英的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%～60%，黏土礦物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常低于50%[18]。幕府山組富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖儲(chǔ)層與其具有相近的礦物組成特征，具備較好的頁(yè)巖氣儲(chǔ)集及開采潛力。

3.2 儲(chǔ)集空間及儲(chǔ)層物性

掃描電鏡分析結(jié)果顯示，幕府山組泥頁(yè)巖微孔隙發(fā)育，主要孔隙空間為伊利石化形成的微裂（孔）隙、粒（晶）間孔、溶蝕孔以及多類型組合孔等（圖4）。微孔隙孔徑大部分為1～20μm（圖4－A，C），少數(shù)組合孔的孔徑達(dá)50μm以上（圖4－D），面孔率一般在3%～7%。多類型孔隙往往成群分布，呈蜂窩狀或組合成較大的組合孔，為頁(yè)巖氣聚集提供了有利的儲(chǔ)集空間。

幕府山組泥頁(yè)巖微裂縫也較發(fā)育，一般縫寬2～5μm，長(zhǎng)幾十微米不等（圖4－B）。其產(chǎn)生可能與斷層和褶皺等構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相關(guān)，也可能與有機(jī)質(zhì)生烴時(shí)形成的輕微超壓而導(dǎo)致頁(yè)巖儲(chǔ)層破裂有關(guān)。微裂縫對(duì)頁(yè)巖氣的儲(chǔ)集和開采具有重要意義，一方面可為頁(yè)巖氣提供有利的儲(chǔ)集空間并增大吸附氣的解析能力，另一方面微裂縫的發(fā)育有利于儲(chǔ)層壓裂改造。但是，若微裂縫與地層中的大的斷裂相連，則有可能導(dǎo)致頁(yè)巖氣的散失，反而影響頁(yè)巖氣的開采效果。

由于蘇北地區(qū)幕府山組泥頁(yè)巖缺少巖心樣品，目前尚未獲取巖心物性測(cè)試數(shù)據(jù)；而南京幕府山組泥頁(yè)巖野外樣品由于風(fēng)化淋濾作用而難以取樣進(jìn)行孔滲測(cè)試。本文根據(jù)常規(guī)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)對(duì)蘇北地區(qū)幕府山組泥頁(yè)巖的孔隙度進(jìn)行了估算，結(jié)果表明其測(cè)井孔隙度在1.4%～7.0%之間，平均為4.2%，具備較好的頁(yè)巖氣儲(chǔ)集條件。

3.3 含氣性分析

為了解幕府山組頁(yè)巖的吸附能力，采集了南京幕府山剖面2個(gè)野外樣品進(jìn)行等溫吸附實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)溫度為30℃，采用純甲烷在平衡濕度條件下進(jìn)行。試驗(yàn)結(jié)果為：2個(gè)樣品的Langmuir體積（VL）分別為2.92cm3／g、4.64cm3／g，平均為3.78cm3／g，Langmuir壓力（pL）分別為2.14 MPa、2.91MPa，平均為2.53MPa。此結(jié)果說明幕府山組富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖具有較好的天然氣吸附能力。對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合后發(fā)現(xiàn)，頁(yè)巖中吸附氣含量隨著壓力的增高而增高，呈正相關(guān)關(guān)系（圖5）。富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖有機(jī)碳含量對(duì)吸附氣量有明顯影響，有機(jī)碳含量高的頁(yè)巖能夠吸附更多的氣體，有機(jī)碳含量與吸附氣量也存在正相關(guān)關(guān)系。因此，壓力和有機(jī)碳含量是影響幕府山組泥頁(yè)巖天然氣吸附能力的重要因素。

圖4 南京幕府山剖面幕府山組碳質(zhì)頁(yè)巖掃描電鏡照片F(xiàn)ig.4 Scanning electron microscope photomicrographs of the carbonaceous shale from Lower Cambrian Mufushan Formation in Nanjing Mufushan outcrop section

圖5 南京幕府山剖面泥頁(yè)巖等溫吸附曲線Fig.5 Isothermal adsorption curves of the mud shale from Lower Cambrian Mufushan Formation in Nanjing Mufushan outcrop section

蘇北地區(qū)幕府山組富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖埋深一般在2.5～4.0km之間，按靜水壓力估算，其地層壓力為25～40MPa，由Langmuir方程q吸＝VL·p／（pL＋p）計(jì)算其吸附氣量為3.44～3.56m3／t。此結(jié)果為實(shí)驗(yàn)條件下的理論最大吸附氣量，而實(shí)際地層中的天然氣不可能達(dá)到飽和狀態(tài)；因此，運(yùn)用類比法，參照美國(guó)頁(yè)巖氣盆地吸附氣量為飽和吸附氣量的20%～70%[19，20]，考慮到研究區(qū)幕府山組泥頁(yè)巖層系經(jīng)歷過多期構(gòu)造變動(dòng)等強(qiáng)烈改造作用，采用下限值20%保守估算其吸附氣量為0.69～0.71m3／t。若吸附相態(tài)存在的天然氣能夠占到天然氣賦存總量的50%（即吸游比為1∶1），則頁(yè)巖的含氣量可達(dá)1.38～1.42m3／t，平均為1.40 m3／t，頁(yè)巖氣資源量可達(dá)0.18×109m3／km2（富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖的平均厚度按50m估算）。因此，蘇北地區(qū)幕府山組具有良好的頁(yè)巖氣資源潛力。

4 有利勘探區(qū)預(yù)測(cè)

4.1 有利勘探區(qū)預(yù)測(cè)的依據(jù)

借鑒美國(guó)Fort Worth盆地Barnett頁(yè)巖有利區(qū)的選區(qū)標(biāo)準(zhǔn)[20，21]，在對(duì)下?lián)P子蘇北地區(qū)幕府山組富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖地球化學(xué)特征和地質(zhì)特征研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合研究區(qū)的地質(zhì)特點(diǎn)，本文擬定了幕府山組頁(yè)巖氣有利勘探區(qū)預(yù)測(cè)的初步依據(jù)。

a.富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖厚度。指富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖層段的累計(jì)厚度（包含其中的砂質(zhì)夾層段）。探井和野外露頭資料揭示蘇北地區(qū)幕府山組富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖層段厚度較大，一般幾十米到200m以上，認(rèn)為厚度達(dá)到100m以上的區(qū)塊為頁(yè)巖氣有利勘探區(qū)。

b.富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖的有機(jī)碳含量。國(guó)內(nèi)外及本區(qū)研究表明，TOC與吸附氣含量呈正相關(guān)關(guān)系。北美頁(yè)巖氣勘探目標(biāo)絕大多數(shù)選擇有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)（wTOC）＞2%，甚至4%以上[22]。蘇北地區(qū)幕府山組富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)豐度普遍較高，認(rèn)為wTOC＞2%的區(qū)域應(yīng)是頁(yè)巖氣有利勘探區(qū)。

c.富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖熱成熟度（Ro）。按照Tissot劃分方案：Ro＜0.5%的成巖作用階段，生油巖處于未成熟或低成熟作用階段；Ro介于0.5%～1.3%為深成熱解階段，處于生油窗內(nèi)；Ro介于1.3%～2.0%為深成熱解作用階段的濕氣和凝析油帶；Ro＞2%為后成作用階段，處于干氣帶[23]。對(duì)于不同干酪根類型進(jìn)入濕氣階段的界限有一定差異，一般處于 Ro＝1.2%～1.4%范圍內(nèi)[22]。與北美典型含氣頁(yè)巖相比，蘇北地區(qū)幕府山組成熟度較高，大多處于過成熟階段，僅以Ro的值不能完全判定頁(yè)巖氣藏的存在與否，因此認(rèn)為Ro＞1.2%的地區(qū)均可形成頁(yè)巖氣藏。

d.富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖埋深。美國(guó)正在開采的頁(yè)巖氣層系埋深一般為幾百米至2000多米，大多以淺層開采為主，主要是由于埋深加大，勘探開發(fā)的難度及成本也隨之增加。但是，另一方面，隨著埋深的增大，有機(jī)質(zhì)熱演化程度增加，會(huì)更有利于頁(yè)巖的生氣與吸附。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，頁(yè)巖氣勘探及開采深度將會(huì)越來越大。蘇北地區(qū)幕府山組頁(yè)巖層系埋深普遍較大，認(rèn)為埋深＜4.5 km的區(qū)域?yàn)槲磥砜碧接欣麉^(qū)。

4.2 幕府山組頁(yè)巖氣有利勘探區(qū)初步預(yù)測(cè)

圖6 蘇北地區(qū)幕府山組頁(yè)巖氣有利勘探區(qū)預(yù)測(cè)Fig.6 Prediction of the favorable areas for shale－gas exploration of Mufushan Formation in northern Jiangsu

根據(jù)頁(yè)巖氣有利勘探區(qū)選區(qū)依據(jù)，基于幕府山組富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖的厚度、TOC、Ro及埋深等要素的分布特征，采用地質(zhì)類比、多因素疊加及綜合地質(zhì)分析，對(duì)蘇北地區(qū)幕府山組頁(yè)巖氣有利勘探區(qū)進(jìn)行了初步預(yù)測(cè)（圖6），預(yù)測(cè)有利勘探區(qū)主要分布在2個(gè)區(qū)域：第一個(gè)有利區(qū)分布在蘇北盆地西南部，位于安徽省全椒縣－江蘇省六合縣境內(nèi)。該區(qū)有機(jī)質(zhì)豐度高，全椒地區(qū)露頭下寒武統(tǒng)泥巖有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.67%，有機(jī)質(zhì)熱演化程度高，等效鏡質(zhì)體反射率（Ro）在3%左右，泥頁(yè)巖埋深西高東低，埋深適中，一般為2～3km。第二個(gè)有利區(qū)分布在江蘇省揚(yáng)州—高郵—興化一帶，該區(qū)有機(jī)質(zhì)豐度高，大部分地區(qū)wTOC都在2.5%以上，熱演化程度北高南低，Ro一般在2.0%～3.0%之間，泥頁(yè)巖埋深較大，多數(shù)＞3km。

5 結(jié)論

a.蘇北地區(qū)下寒武統(tǒng)幕府山組為陸棚－盆地相沉積，富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖位于幕府山組下部，其巖石組合以灰黑色、黑色泥巖、硅質(zhì)頁(yè)巖、碳質(zhì)頁(yè)巖及石煤層為主。平面上沿北東向展布，厚度一般在50～200m之間，沉積中心位于泰州、高郵、溱潼、海安地區(qū)。頂界埋深常在2.5～4.0km之間，在凸起部位埋藏較淺。

b.幕府山組黑色泥頁(yè)巖有機(jī)相為還原－強(qiáng)還原的富藻黑色頁(yè)巖相，干酪根類型主要為Ⅰ型和Ⅱ1型。有機(jī)質(zhì)豐度高，有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.66%～12.1%，平均值為3.32%，wTOC＞1%的樣品比例達(dá)92%。有機(jī)質(zhì)熱演化程度普遍較高，等效鏡質(zhì)體反射率在0.73%～3.01%之間，平均為2.83%，多處于高成熟—過成熟階段，以生氣為主。

c.幕府山組富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖礦物成分以黏土和石英為主，含有少量鉀長(zhǎng)石、石膏等。其中，石英的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%～47%，黏土的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為41%～49%。黏土礦物主要成分為伊利石和伊／蒙混層，不含蒙脫石。礦物組成特征與北美地區(qū)Barnett頁(yè)巖相近，具備較好的頁(yè)巖氣儲(chǔ)集及開采潛力。

d.幕府山組富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖微孔隙發(fā)育，主要孔隙空間為伊利石化形成的微裂（孔）隙、粒（晶）間孔、溶蝕孔以及多類型組合孔，泥頁(yè)巖微裂縫也較發(fā)育。測(cè)井解釋孔隙度為1.4%～7.0%，平均為4.2%，具備較好的頁(yè)巖氣儲(chǔ)集條件。

e.等溫吸附模擬實(shí)驗(yàn)表明，野外剖面幕府山組樣品的 Langmuir體積（VL）平均值為3.78 cm3／g，Langmuir壓力（pL）平均值為2.53MPa，具有較好的天然氣吸附能力。推算蘇北地區(qū)幕府山組頁(yè)巖氣（吸附氣和游離氣）含氣量平均為1.4 m3／t，頁(yè)巖氣資源量可達(dá)0.18×109m3／km2，具有良好的資源潛力。

f.基于幕府山組富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖的厚度、TOC、Ro及埋深等要素的分布特征，采用地質(zhì)類比、多因素疊加及綜合地質(zhì)分析，初步預(yù)測(cè)安徽省全椒縣－江蘇六合縣一帶、江蘇省揚(yáng)州—高郵—興化一帶是蘇北幕府山組頁(yè)巖氣有利勘探區(qū)。

感謝李華東、馮武軍、王小群、高俊、趙挺、王紅偉、程海生、羅義、劉成杰、鄭團(tuán)結(jié)、楊鵬舉、田振東等同志，他們?cè)谝巴獾刭|(zhì)考察、巖心觀察、樣品采集及資料整理方面做了大量工作。

[1]李玉喜，聶海寬，龍鵬宇.我國(guó)富含有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖發(fā)育特點(diǎn)與頁(yè)巖氣戰(zhàn)略選區(qū)[J].天然氣工業(yè)，2009，29（12）：115－118.

[2]劉樹根，曾祥亮，黃文明，等.四川盆地頁(yè)巖氣藏和連續(xù)型－非連續(xù)型氣藏基本特征[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009，36（6）：578－592.

[3]張金川，聶海寬，徐波，等.四川盆地頁(yè)巖氣成藏地質(zhì)條件[J].天然氣工業(yè)，2008，28（2）：151－156.

[4]程克明，王世謙，董大忠，等.上揚(yáng)子區(qū)下寒武統(tǒng)筇竹寺組頁(yè)巖氣成藏條件[J].天然氣工業(yè)，2009，29（5）：40－44.

[5]潘繼平，喬德武，李世臻，等.下?lián)P子地區(qū)古生界頁(yè)巖氣地質(zhì)條件與勘探前景[J].地質(zhì)通報(bào)，2011，30（2／3）：337－343.

[6]梁狄剛，郭彤樓，陳建平，等.中國(guó)南方海相生烴成藏研究的若干新進(jìn)展（一） 南方四套區(qū)域性海相烴源巖的分布[J].海相石油地質(zhì)，2008，13（2）：1－16.

[7]馬力，陳煥疆，甘克文，等.中國(guó)南方大地構(gòu)造和海相油氣[M].北京：地質(zhì)出版社，2004：259－275.

[8]劉小平，潘繼平，董清源，等.蘇北地區(qū)古生界頁(yè)巖氣形成地質(zhì)條件[J].天然氣地球科學(xué)，2011，22（6）：1087－1095.

[9]郭彤樓.下?lián)P子地區(qū)中古生界疊加改造特征與多源多期成藏[J].石油試驗(yàn)地質(zhì)，2004，26（4）：319－323.

[10]趙宗舉，俞廣，朱琰，等.中國(guó)南方大地構(gòu)造演化及其對(duì)油氣的控制[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2003，30（2）：155－168.

[11]丁道桂，王東燕，劉運(yùn)黎.下?lián)P子地區(qū)古生代盆地的改造變形[J].地學(xué)前緣，2009，16（4）：61－73.

[12]劉東鷹.江蘇下?lián)P子區(qū)海相中、古生界石油天然氣成藏機(jī)制、成藏過程研究[D].廣州：中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所，2004：23－27.

[13]俞凱，郭念發(fā).下?lián)P子區(qū)下古生界油氣地質(zhì)條件評(píng)價(jià)[J].石油試驗(yàn)地質(zhì)，2001，23（1）：41－51.

[14]陳紅，龔洪春，楊友勝，等.下?lián)P子區(qū)海相油氣成藏特征[J].江蘇地質(zhì)，2003，27（3）：148－151.

[15]郭彤樓，李宇平，魏志紅.四川盆地元壩地區(qū)自流井組頁(yè)巖氣成藏條件[J].天然氣地球科學(xué)，2011，22（1）：1－7.

[16]李新景，胡素云，程克明.北美裂縫性頁(yè)巖氣勘探開發(fā)的啟示[J].石油勘探與開發(fā)，2009，34（4）：392－400.

[17]Schettler P D，Parmely C R.The measurement of gas desorption isotherms for Devonian shale[J].Gas Shales Technology Review，1990，7（1）：4－9.

[18]Bowker K A.Barnett shale gas production，F(xiàn)ort Worth Basin：Issues and discussion[J].AAPG Bulletin，2006，91（4）：523－533.

[19]Hill D G，Nelson C R.Gas productive fractured shales：An overview and update[J].Gas TIPS，2000，7（2）：11－16.

[20]Curtis J B.Fractured shale－gas systems[J].AAPG Bulletin，2002，86（11）：1921－1938.[21]Scott L M，Daniel M J，Kent A B，et al.Mississippian Barnett Shale，F(xiàn)ort Worth basin，north－central Texas：Gas shale play with multi－trillion cubic foot potential[J].AAPG Bulletin，2005，89（2）：155－175.

[22]李新景，呂宗剛，董大忠，等.北美頁(yè)巖氣資源形成的地質(zhì)條件[J].天然氣工業(yè)，2009，29（5）：27－32.

[23]Tissot B P，Welte D H.石油形成與分布[M].北京：石油工業(yè)出版社，1989：44－47.