仰云峰

(中國(guó)石化 石油勘探開發(fā)研究院 無(wú)錫石油地質(zhì)研究所，江蘇 無(wú)錫　214126)

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川東南志留系龍馬溪組頁(yè)巖瀝青反射率和筆石反射率的應(yīng)用

仰云峰

(中國(guó)石化 石油勘探開發(fā)研究院 無(wú)錫石油地質(zhì)研究所，江蘇 無(wú)錫214126)

摘要：川東南地區(qū)下志留統(tǒng)龍馬溪組海相頁(yè)巖中發(fā)育有較多的形態(tài)清晰的筆石碎屑和孔隙充填無(wú)定形固體瀝青，準(zhǔn)確區(qū)分兩者是研究該地區(qū)熱演化程度的基礎(chǔ)。川東南地區(qū)多口鉆井龍馬溪組頁(yè)巖反射率測(cè)試結(jié)果顯示，筆石反射率比瀝青反射率在區(qū)域分布上具有更好的一致性，筆石反射率均大于3.0%，略高于瀝青反射率，并沿西南—東北方向熱成熟度逐漸增大，對(duì)應(yīng)等效鏡質(zhì)體反射率在2.0%以上，指示川東南龍馬溪組頁(yè)巖處于高—過(guò)成熟階段。但是，筆石反射率與等效鏡質(zhì)體反射率換算關(guān)系仍存在不確定性，有待進(jìn)一步的研究。

關(guān)鍵詞：瀝青反射率；筆石反射率；頁(yè)巖；龍馬溪組；川東南

頁(yè)巖氣作為一種資源量巨大的非常規(guī)天然氣資源，繼北美之后，在我國(guó)四川盆地也取得了良好的勘探開發(fā)效益。在四川盆地東緣焦石壩構(gòu)造建成了我國(guó)首個(gè)頁(yè)巖氣示范區(qū)。近年來(lái)針對(duì)四川盆地及周緣下志留統(tǒng)龍馬溪組海相頁(yè)巖開展了大量勘探與研究工作[1-4]，發(fā)現(xiàn)龍馬溪組頁(yè)巖具有構(gòu)造作用改造強(qiáng)烈和熱演化程度高的特點(diǎn)[5-6]。

熱成熟度不僅是烴源巖評(píng)價(jià)的重要參數(shù)，而且是頁(yè)巖氣評(píng)價(jià)最重要的參數(shù)之一。固體瀝青反射率被普遍用于評(píng)價(jià)早古生代缺乏鏡質(zhì)體的海相地層熱成熟度，也廣泛用于四川盆地龍馬溪組頁(yè)巖成熟度評(píng)價(jià)研究中。根據(jù)瀝青反射率獲得的等效鏡質(zhì)體反射率相當(dāng)分散，分布從1.4%到5.0%，造成這一現(xiàn)象的原因可能為不同的研究采用不同的換算公式，另外一個(gè)原因可能是錯(cuò)誤地將筆石有機(jī)質(zhì)當(dāng)作瀝青有機(jī)質(zhì)對(duì)待，導(dǎo)致原始測(cè)試數(shù)據(jù)存在不同顯微組分的混淆。

其實(shí)，動(dòng)物碎屑反射率也可以用于缺乏鏡質(zhì)體地層的熱成熟度評(píng)價(jià)，如筆石反射率[7]和幾丁蟲反射率[7-9]。四川盆地龍馬溪組頁(yè)巖中普遍存在較多的筆石碎屑[10-11]。本文詳細(xì)闡述了龍馬溪組筆石和瀝青的光學(xué)顯微特征差異，分別對(duì)兩者單獨(dú)測(cè)定其反射率值，并初步探討了等效鏡質(zhì)體反射率的換算及川東南龍馬溪組頁(yè)巖成熟度的平面分布特征。

1樣品和方法

反射率測(cè)試的頁(yè)巖樣品取自川東南地區(qū)主要頁(yè)巖氣鉆井下志留統(tǒng)龍馬溪組底部鉆井巖心。塊狀巖心樣品經(jīng)顎式破碎機(jī)輕微破碎后過(guò)篩，選取10～20目(2～0.9 mm)之間的顆粒，用環(huán)氧樹脂膠合成直徑約1 cm的圓柱形塊樣，經(jīng)研磨和拋光形成一個(gè)包含有眾多細(xì)小巖石顆粒的光亮表面。反射率測(cè)量在徠卡DM4500P偏光顯微鏡下進(jìn)行，采用50倍物鏡，結(jié)果為油浸條件下隨機(jī)反射率值。

由于頁(yè)巖中的瀝青顆粒很細(xì)小，采用了測(cè)定有機(jī)質(zhì)的灰度值來(lái)計(jì)算反射率的方法[12-13]。在樣品測(cè)量前，先選用0.59%，0.90%，1.72%，3.17%，5.21%等5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)獲得標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)反射率值與灰度值之間的線性回歸方程。根據(jù)有機(jī)質(zhì)顆粒大小，每一個(gè)測(cè)點(diǎn)包含有不同數(shù)量的像素點(diǎn)(64～4 096個(gè))，取所有像素點(diǎn)的灰度平均值計(jì)算反射率值。分別對(duì)頁(yè)巖中的不同有機(jī)組分(筆石、瀝青A和瀝青B)進(jìn)行了反射率的測(cè)定，獲得反射率值分布直方圖(圖1)，計(jì)算其反射率平均值。

2有機(jī)顯微組分

龍馬溪組頁(yè)巖全巖光片顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，筆石碎屑和固體瀝青是最主要的2類有機(jī)顯微組分，也是含量最多的2類有機(jī)組分，并且這2類組分的反射率值都可以用于成熟度的表征參數(shù)[7,12,14-17]。

圖1　川東南龍馬溪組頁(yè)巖總反射率直方圖與 各有機(jī)組分反射率直方圖的測(cè)試范例Fig.1　Example of total reflectance histogram and individual histograms for different organic components measured in Longmaxi shales from the southeastern Sichuan Basin

2.1筆石

龍馬溪組筆石常呈碎片分散于礦物基質(zhì)中，顆粒尺寸較固體瀝青大，大多形態(tài)保存不完好，形態(tài)較好的一般具有板條狀特征(圖2a，b)，或是保留對(duì)稱的外殼殘留(圖2c，d)。顯微鏡下，這些可觀察到的筆石碎屑來(lái)源于筆石的周皮組織[18-19]，無(wú)熒光，在反射光下呈現(xiàn)顆粒狀(鑲嵌)或非顆粒狀(均質(zhì))2種形態(tài)，非顆粒狀碎屑比顆粒狀碎屑具有更高的反射率值和更明顯的雙反射現(xiàn)象[20]。非顆粒狀筆石碎屑主要分布于頁(yè)巖中，而顆粒狀筆石碎屑更普遍存在于碳酸鹽巖中。在龍馬溪組頁(yè)巖中，主要存在非顆粒狀的筆石碎屑。

2.2瀝青

形態(tài)學(xué)是顯微鏡下識(shí)別固體瀝青最可靠的性質(zhì)[14]。龍馬溪組頁(yè)巖中的固體瀝青具有2種不同的形態(tài)，為了便于區(qū)分，我們分別命名為瀝青A和瀝青B。瀝青A是一種近圓形或半圓形的有機(jī)質(zhì)顆粒，質(zhì)地均勻，輪廓光滑，大小從數(shù)個(gè)微米至二三十個(gè)微米不等(圖3)，個(gè)別近圓形顆粒外圍有一層微晶硅質(zhì)礦物包裹(圖3b)，可能指示了與某種生物有關(guān)。瀝青A在龍馬溪組頁(yè)巖中分布不多，以單個(gè)分散形式存在于礦物基質(zhì)中。

圖2　川東南龍馬溪組筆石顯微照片F(xiàn)ig.2　Photomicrographs of graptolites in Longmaxi shales from the southeastern Sichuan Basin

圖3　川東南龍馬溪組瀝青A顯微照片F(xiàn)ig.3　Photomicrographs of bitumen type-A in Longmaxi shales from the southeastern Sichuan Basin

圖4　川東南龍馬溪組瀝青B顯微照片F(xiàn)ig.4　Photomicrographs of bitumen type-B in Longmaxi shales from the southeastern Sichuan Basin

不同于瀝青A，瀝青B主要是以細(xì)小的有機(jī)質(zhì)顆粒大量分散于礦物基質(zhì)中，孔隙充填，無(wú)特定形態(tài)(圖4)，一些顆粒非常細(xì)小的瀝青在常規(guī)光學(xué)顯微鏡下已難以分辨。顯微鏡下，我們盡可能尋找形狀較大的顆粒(>5 μm，圖4c，d)進(jìn)行反射率的測(cè)定。瀝青B在川東南龍馬溪組頁(yè)巖中普遍大量存在，以無(wú)定形充填在礦物孔隙之中，是早期生成的重質(zhì)油持續(xù)高溫裂解產(chǎn)生的次生組分[14-15]。

3討論

3.1筆石、瀝青A和瀝青B

四川盆地早志留世龍馬溪期主要為局限的深水陸棚環(huán)境。海相低等藻類和浮游生物在深水缺氧的還原環(huán)境中，經(jīng)歷腐泥化作用后，形成黑灰色含大量水分的棉絮狀膠體物質(zhì)，后經(jīng)沉積壓實(shí)作用，形成富含有機(jī)質(zhì)的黑色頁(yè)巖層系。在這個(gè)過(guò)程中，主要以脂類為主要成分的低等藻類和浮游生物失去原始形貌，變成了無(wú)定形有機(jī)質(zhì)；而當(dāng)時(shí)大量存在的筆石動(dòng)物周皮組織不易水解而保存下來(lái)，經(jīng)歷成巖作用和變質(zhì)作用后，成為顯微鏡下能看到的筆石體。筆石動(dòng)物是一類已滅絕了的生存于早古生代海洋中的浮游生物。無(wú)定形有機(jī)質(zhì)在成巖作用和變質(zhì)作用階段發(fā)生生烴行為，瀝青是生烴產(chǎn)物之一。瀝青在生油窗早期，相當(dāng)于鏡質(zhì)體反射率0.35%～0.60%，就開始形成[15]，是一種次生組分[14,21-22]，可分為前油瀝青和后油瀝青2類[23]。前油瀝青是優(yōu)質(zhì)烴源巖早期生成的產(chǎn)物，可能以一種非常黏稠的流體從母質(zhì)中擠壓出來(lái)，就近運(yùn)移至巖石的裂縫與孔隙之中，所以前油瀝青形成于源巖開始生成石油之前。后油瀝青是已生成的液態(tài)原油蝕變生成的產(chǎn)物，形成于源巖開始生成石油之后。瀝青可以運(yùn)移幾個(gè)微米或是數(shù)千米，因此它既可能存在于生油巖中，又可能運(yùn)移到貧有機(jī)質(zhì)的巖石中[15]。龍馬溪組頁(yè)巖中存在2類形態(tài)不同的瀝青組分。瀝青A具有較一致的規(guī)則形態(tài)，可能形成于生油之前，來(lái)源于某些浮游動(dòng)物。無(wú)形態(tài)孔隙充填的瀝青B具有運(yùn)移瀝青的典型特征[15]，生油早期它們從有機(jī)質(zhì)內(nèi)部就近運(yùn)移到礦物基質(zhì)的孔隙之中，高成熟階段孔隙充填的有機(jī)質(zhì)繼續(xù)發(fā)生生烴作用，殘留的固態(tài)有機(jī)質(zhì)即是觀察到的瀝青A。

筆石體、瀝青A和瀝青B來(lái)源于不同化學(xué)組成的原始有機(jī)質(zhì)，這些原始有機(jī)質(zhì)對(duì)熱效應(yīng)的響應(yīng)程度是不一樣的。顯微鏡下看到的筆石體，即筆石周皮組織[18-19]，與鏡質(zhì)體相比具有更高的芳香度[24]，可能會(huì)導(dǎo)致筆石周皮比鏡質(zhì)體成熟得更快，即經(jīng)歷相同的熱史，筆石周皮具有更高的反射率值。瀝青的成熟作用一般在成熟階段慢于鏡質(zhì)體，高—過(guò)成熟階段則快于鏡質(zhì)體。筆石體和瀝青的成熟演化過(guò)程不同，體現(xiàn)為其反射率的變化不協(xié)同。

表1統(tǒng)計(jì)了川東南頁(yè)巖氣鉆井龍馬溪組筆石和瀝青的反射率均值測(cè)試結(jié)果，顯示筆石、瀝青A和瀝青B三者具有不同的反射率值，說(shuō)明它們雖然經(jīng)歷了相同的地質(zhì)過(guò)程，但是成熟速率并不相同。對(duì)比焦石壩地區(qū)(焦頁(yè)1，2，3，4井)和丁山地區(qū)(丁頁(yè)1，2井)相同構(gòu)造單元內(nèi)的反射率數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)筆石反射率具有較好的收斂性，瀝青A反射率次之，瀝青B反射率收斂性最差。焦頁(yè)1，2，3，4井龍馬溪組頁(yè)巖筆石反射率集中在3.70%～4.05%之間，除焦頁(yè)1井?dāng)?shù)據(jù)偏大，其他鉆井反射率集中在3.7%～3.9%之間。瀝青A反射率集中在3.67%～3.95%之間，但是反射率數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)少于10個(gè)的樣品占67.5%。瀝青B反射率分布在2.80%～4.23%之間，同一構(gòu)造單元內(nèi)數(shù)據(jù)離散度高。丁頁(yè)1井和丁頁(yè)2井4個(gè)樣品筆石反射率集中在3.11%～3.27%之間，且數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)較多。丁頁(yè)2井相差12 m的2個(gè)樣品瀝青A反射率分別為3.31%和3.85%，說(shuō)明這2個(gè)樣品的瀝青A可能具有不同的來(lái)源；瀝青B反射率分別為2.88%和3.58%，說(shuō)明瀝青B可能形成于不同的演化階段。

表1　川東南龍馬溪組頁(yè)巖有機(jī)顯微組分反射率值Table 1　Reflectance values of organic components in Longmaxi shales from the southeastern Sichuan Basin

注：表中數(shù)據(jù)為平均值(樣品數(shù))。

另外，瀝青A反射率數(shù)據(jù)與筆石反射率數(shù)據(jù)具有較好的相關(guān)性(除利頁(yè)1井和丁頁(yè)2井2個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)外)，接近1∶1的關(guān)系，表示兩者經(jīng)歷的熱演化過(guò)程基本相似。再者，瀝青A顯微形態(tài)更像是來(lái)源于某種生物，不同于充填于礦物孔隙中的無(wú)定形瀝青B，說(shuō)明瀝青A具有與瀝青B不一樣的來(lái)源。這說(shuō)明瀝青A可能來(lái)源于或部分來(lái)源于筆石動(dòng)物，或是與筆石具有相同有機(jī)結(jié)構(gòu)的未知來(lái)源，與筆石具有類似的成熟行為。Petersen等[13]在研究北歐下古生界頁(yè)巖中動(dòng)物碎屑和固體瀝青反射率時(shí)，同樣指出頁(yè)巖中的鏡狀體來(lái)源于與筆石具有相同成熟行為的未知有機(jī)來(lái)源。

所以，瀝青A來(lái)源的不確定性和瀝青B來(lái)源的多樣性影響了它們作為成熟度參數(shù)的價(jià)值。相比而言，筆石來(lái)源明確、反射率值具有較好的收斂性，是表征川東南地區(qū)龍馬溪組頁(yè)巖成熟度的最佳指標(biāo)。

3.2等效鏡質(zhì)體反射率的換算

有機(jī)質(zhì)反射率是由有機(jī)質(zhì)芳香結(jié)構(gòu)的縮合程度決定的，所以等效鏡質(zhì)體反射率的換算原則上應(yīng)該比較不同有機(jī)質(zhì)(筆石、瀝青等)與共存鏡質(zhì)體的芳香度。而實(shí)際情況下，不同有機(jī)質(zhì)極少共存于同一巖層。筆者在總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)公式的基礎(chǔ)上，優(yōu)選等效鏡質(zhì)體反射率換算公式，對(duì)川東南地區(qū)龍馬溪組頁(yè)巖成熟度進(jìn)行了討論。

自Clausen等[25]指出筆石反射率不同于等效鏡質(zhì)體反射率之后，20世紀(jì)80—90年代，國(guó)外學(xué)者[7,18,20,24,26-30]對(duì)筆石反射率和等效鏡質(zhì)體反射率之間的相互關(guān)系進(jìn)行了深入的研究，但都沒(méi)有獲得兩者的定量關(guān)系。

曹長(zhǎng)群等[31]通過(guò)對(duì)我國(guó)塔里木盆地、鄂爾多斯盆地、江蘇等地區(qū)奧陶系、志留系筆石反射率的研究，以該地區(qū)有機(jī)地球化學(xué)等綜合分析指標(biāo)為中介，分析了筆石反射率與等效鏡質(zhì)體反射率之間的對(duì)比關(guān)系，建立了筆石反射率對(duì)奧陶系、志留系烴源巖成熟度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。他們認(rèn)為筆石反射率(GR)對(duì)奧陶系、志留系烴源巖成熟度有良好的指示作用，與等效鏡質(zhì)體反射率(EqVR)具有以下對(duì)數(shù)關(guān)系：lgEqVR=0.572lgGR+0.021。

Petersen等[13]對(duì)歐洲斯堪的納維亞(Scandinavia)半島南部地區(qū)中寒武統(tǒng)—上志留統(tǒng)的富含筆石泥頁(yè)巖進(jìn)行了筆石反射率與熱解溫度的研究，發(fā)現(xiàn)兩者存在很好的線性關(guān)系，借助鏡質(zhì)體反射率與熱解溫度的相互關(guān)系，建立了筆石反射率與等效鏡質(zhì)體反射率的對(duì)比關(guān)系：EqVR=0.73GR+0.16。但是他們認(rèn)為鏡狀體來(lái)源于筆石碎屑，所以以上公式中的筆石反射率包含了鏡狀體反射率。熱解產(chǎn)率S2很低的樣品可能得到較高的Tmax值，這些值是不可信的，所以他們?cè)谘芯恐袆h除了這些數(shù)據(jù)，使得高演化階段的可信度降低。另外，樣品數(shù)量少和相對(duì)有限的可信Tmax溫度區(qū)間都限制了換算公式的使用范圍。

基于以上原因，本文選擇曹長(zhǎng)群等[31]的等效鏡質(zhì)體反射率換算公式，對(duì)川東南龍馬溪組黑色頁(yè)巖筆石反射率進(jìn)行等效鏡質(zhì)體反射率的換算，結(jié)果見表2。根據(jù)構(gòu)造單元來(lái)看，利頁(yè)1井龍馬溪組等效鏡質(zhì)體反射率為2.49%，焦石壩地區(qū)龍馬溪組等效鏡質(zhì)體反射率為2.27%，南頁(yè)1井龍馬溪組等效鏡質(zhì)體反射率為2.30%，丁山—仁懷地區(qū)龍馬溪組等效鏡質(zhì)體反射率為2.0%。平面上，川東南地區(qū)龍馬溪組黑色頁(yè)巖等效鏡質(zhì)體反射率呈現(xiàn)從南向北逐漸增大的趨勢(shì)(圖5)。

表2　川東南龍馬溪組等效鏡質(zhì)體反射率換算結(jié)果Table 2　Equivalent vitrinite reflectance of Longmaxi shales in the southeastern Sichuan Basin

由于瀝青在巖石中廣泛存在，所以瀝青反射率與等效鏡質(zhì)體反射率的換算研究相對(duì)較多[12,14-15,17,32-34]，表3列舉了主要的換算公式。雖然大多數(shù)的研究工作都采用了鏡質(zhì)體和瀝青共存的地質(zhì)樣品，但不同的換算公式之間仍然存在較大的差異，其中的原因尚不清楚，可能與瀝青形成的時(shí)間和運(yùn)移的距離有關(guān)。筆者采用較為常用的Jacob公式，對(duì)每個(gè)樣品所有測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的平均值進(jìn)行了瀝青反射率與等效鏡質(zhì)體反射率的換算(表2)，結(jié)果表明焦頁(yè)1井龍馬溪組等效鏡質(zhì)體反射率為2.74%，與文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果相近[5-6]。

圖5　川東南地區(qū)龍馬溪組黑色頁(yè)巖 等效鏡質(zhì)體反射率分布Fig.5　Distribution of equivalent vitrinite reflectance of Longmaxi shales in the southeastern Sichuan Basin

另外，在龍馬溪組頁(yè)巖反射率測(cè)試過(guò)程中準(zhǔn)確區(qū)分筆石和瀝青至關(guān)重要。如果不區(qū)分測(cè)定對(duì)象，而直接認(rèn)為是固體瀝青反射率，那么勢(shì)必會(huì)因?yàn)椴煌瑴y(cè)定對(duì)象數(shù)據(jù)的不均等而造成每次測(cè)試數(shù)據(jù)都不可重復(fù)，影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。事實(shí)上，這樣的測(cè)試數(shù)據(jù)是無(wú)效的。

從圖5中可知，根據(jù)筆石反射率換算獲得的等效鏡質(zhì)體反射率比根據(jù)瀝青反射率換算的等效值要低。原則上，兩者的換算值應(yīng)該是一致的，才能表明相同的地質(zhì)演化階段。雖然實(shí)際研究中可以加強(qiáng)對(duì)測(cè)定對(duì)象的區(qū)分，減小人為誤差，但是筆石光學(xué)性質(zhì)的各向異性對(duì)反射率的影響[35]，筆石反射率與等效鏡質(zhì)體反射率的換算存在研究尚不夠深入的問(wèn)題。由于換算公式不準(zhǔn)確帶來(lái)的誤差同樣影響龍馬溪組頁(yè)巖熱成熟度的評(píng)價(jià)，因此川東南地區(qū)龍馬溪組頁(yè)巖的熱演化過(guò)程有待進(jìn)一步的深入研究。

4結(jié)論

(1)川東南地區(qū)龍馬溪組海相頁(yè)巖中發(fā)育有較多的形態(tài)清晰的筆石碎屑和孔隙充填無(wú)定形固體瀝青，準(zhǔn)確區(qū)分兩者是研究該地區(qū)熱演化程度的基礎(chǔ)。通常研究中忽略了筆石和瀝青顯微特征的差異，而簡(jiǎn)單地當(dāng)作瀝青，導(dǎo)致反射率測(cè)試結(jié)果的不準(zhǔn)確，影響頁(yè)巖成熟度的評(píng)價(jià)。

(2)筆石、瀝青A和瀝青B三者雖然經(jīng)歷了相同的地質(zhì)過(guò)程，但是成熟速率并不相同，可能與它們的來(lái)源有關(guān)。瀝青A可能來(lái)源于或部分來(lái)源于筆石動(dòng)物，或是與筆石具有相同有機(jī)結(jié)構(gòu)的未知來(lái)源，與筆石具有類似的成熟行為。瀝青B可能形成于不同的演化階段，是生烴過(guò)程中產(chǎn)生的次生組分。相比而言，筆石來(lái)源明確、反射率值具有較好的收斂性，是表征川東南地區(qū)龍馬溪組頁(yè)巖成熟度的最佳指標(biāo)。

表3　瀝青反射率與等效鏡質(zhì)體反射率關(guān)系Table 3　Relationship between equivalent vitrinite reflectance and bitumen reflectance

(3)根據(jù)筆石反射率換算的等效鏡質(zhì)體反射率顯示，川東南地區(qū)龍馬溪組頁(yè)巖熱成熟度介于2.0%～2.5%，屬高—過(guò)成熟階段，且沿西南—東北方向熱演化程度逐漸加劇。但是筆石光學(xué)性質(zhì)的各向異性對(duì)反射率的影響，筆石反射率與等效鏡質(zhì)體反射率的換算關(guān)系尚處于初級(jí)研究階段，需要進(jìn)一步的深入研究。

參考文獻(xiàn):

[1]吳禮明,丁文龍,張金川,等.渝東南地區(qū)下志留統(tǒng)龍馬溪組富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖儲(chǔ)層裂縫分布預(yù)測(cè)[J].石油天然氣學(xué)報(bào),2011,33(9):43-46.

Wu Liming,Ding Wenlong,Zhang Jinchuan,et al.Fracture prediction of organic-enriched shale reservoir in Lower Silurian Longmaxi Formation of southeastern Chongqing area[J].Journal of Oil and Gas Technology,2011,33(9):43-46.

[2]聶海寬,張金川.頁(yè)巖氣儲(chǔ)層類型和特征研究:以四川盆地及其周緣下古生界為例[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2011,33(3):219-225.

Nie Haikuan,Zhang Jinchuan.Types and characteristics of shale gas reservoir:A case study of Lower Paleozoic in and around Sichuan Basin[J].Petroleum Geology & Experiment,2011,33(3):219-225.

[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.

Zhang Jinchuan,Nie Haikuan,Xu Bo,et al.Geological condition of shale gas accumulation in Sichuan Basin[J].Natural Gas Industry,2008,28(2):151-156.

[4]蒲泊伶,蔣有錄,王毅,等.四川盆地下志留統(tǒng)龍馬溪組頁(yè)巖氣成藏條件及有利地區(qū)分析[J].石油學(xué)報(bào),2010,31(2):225-230.

Pu Boling,Jiang Youlu,Wang Yi,et al.Reservoir-forming conditions and favorable exploration zones of shale gas in Lower Silurian Longmaxi Formation of Sichuan Basin[J].Acta Petrolei Sinica,2010,31(2):225-230.

[5]郭彤樓,劉若冰.復(fù)雜構(gòu)造區(qū)高演化程度海相頁(yè)巖氣勘探突破的啟示:以四川盆地東部盆緣JY1井為例[J].天然氣地球科學(xué),2013,24(4):643-651.

Guo Tonglou,Liu Ruobing.Implication from marine shale gas exploration breakthrough in complicated structural area at high thermal stage:Taking Longmaxi Formation in well JY1 as an example[J].Natural Gas Geoscience,2013,24(4):643-651.

[6]郭彤樓,張漢榮.四川盆地焦石壩頁(yè)巖氣田形成與富集高產(chǎn)模式[J].石油勘探與開發(fā),2014,41(1):28-36.

Guo Tonglou,Zhang Hanrong.Formation and enrichment mode of Jiaoshiba shale gas field,Sichuan Basin[J].Petroleum Exploration and Development,2014,41(1):28-36.

[7]Cole G A.Graptolite-chitinozoan reflectance and its relationship to other geochemical maturity indicators in the Silurian Qusaiba shale,Saudi Arabia[J].Energy & Fuels,1994,8(6):1443-1459.

[8]Tricker P M,Marshall J E A,Badman T D.Chitinozoan reflectance:A Lower Palaeozoic thermal maturity indicator[J].Marine and Petroleum Geology,1992,9(3):302-307.

[9]Obermajer M,Fowler M G,Goodarzi F,et al.Assessing thermal maturity of Palaeozoic rocks from reflectance of chitinozoa as constrained by geochemical indicators:An example from southern Ontario,Canada[J].Marine and Petroleum Geology,1996,13(8):907-919.

[10]Chen Xu,Rong Jiayu,Mitchell C E,et al.Late Ordovician to earliest Silurian graptolite and brachiopod zonation from Yangtze region,South China with a global correlation[J].Geological Magazine,2000,137(6):623-650.

[11]陳旭,戎嘉余,周志毅,等.上揚(yáng)子區(qū)奧陶—志留紀(jì)之交的黔中隆起和宜昌上升[J].科學(xué)通報(bào),2001,46(12):1052-1056.

Chen Xu,Rong Jiayu,Zhou Zhiyi,et al.The central Guizhou and Yichang uplifts,Upper Yangtze region,between Ordovician and Silurian[J].Chinese Science Bulletin,2001,46(18):1580-1584.

[12]Schoenherr J,Littke R,Urai J L,et al.Polyphase thermal evolution in the Infra-Cambrian Are Group (South Oman Salt Basin) as deduced by maturity of solid reservoir bitumen[J].Organic Geochemistry,2007,38(8):1293-1318.

[13]Petersen H I,Schovsbo N H,Nielsen A T.Reflectance measurements of zooclasts and solid bitumen in Lower Paleozoic shales,southern Scandinavia:Correlation to vitrinite reflectance[J].International Journal of Coal Geology,2013,114:1-18.

[15]Jacob H.Classification,structure,genesis and practical importance of natural solid bitumen (“migrabitumen”)[J].International Journal of Coal Geology,1989,11(1):65-79.

[16]Xiao Xianming,Wilkins R W T,Liu Dehan,et al.Investigation of thermal maturity of lower Paleozoic hydrocarbon source rocks by means of vitrinite-like maceral reflectance:A Tarim Basin case study[J].Organic Geochemistry,2000,31(10):1041-1052.

[17]劉德漢,史繼揚(yáng).高演化碳酸鹽烴源巖非常規(guī)評(píng)價(jià)方法探討[J].石油勘探與開發(fā),1994,21(3):113-115.

Liu Dehan,Shi Jiyang.Unconventional evaluation methods for highly evolved carbonate source rocks[J].Petroleum Exploration & Development,1994,21(3):113-115.

[18]Link C M,Bustin R M,Goodarzi F.Petrology of graptolites and their utility as indices of thermal maturity in Lower Paleozoic strata in northern Yukon,Canada[J].International Journal of Coal Geology,1990,15(2):113-135.

[19]Briggs D E G,Kear A J,Baas M,et al.Decay and composition of the hemichordateRhabdopleura:Implications for the taphonomy of graptolites[J].Lethaia,1995,28(1):15-23.

[20]Goodarzi F.Organic petrography of graptolite fragments from Turkey[J].Marine and Petroleum Geology,1984,1(3):202-210.

[21]Hunt J M.Petroleum geochemistry and geology[M].New York:W. H. Freeman and Company,1996:1-743.

[22]Taylor G H,Teichmüller M,Davis A,et al.Organic petrology[M].Berlin,Stuttgart:Gebrüder Borntraeger,1998:1-704.

[23]Curiale J A.Origin of solid bitumens,with emphasis on biological marker results[J].Organic Geochemistry,1986,10(1-3):559-580.

[24]Bustin R M,Link C M,Goodarzi F.Optical properties and chemistry of graptolite periderm following laboratory simulated maturation[J].Organic Geochemistry,1989,14(4):355-364.

[25]Clausen C D,Teichmüller M.Die Bedeutung der Graptolithenfragmente im Pal?ozoikum von Soest-Erwitte für Stratigraphie und Inkohlung[J].Fortschritte in der Geologie von Rheinland und Westfalen,1982,30:145-167.

[26]Goodarzi F,Norford B S.Graptolites as indicators of the temperature histories of rocks[J].Journal of the Geological Society,1985,142(6):1089-1099.

[27]Bertrand R,Héroux Y.Chitinozoan,graptolite,and scolecodont reflectance as an alternative to vitrinite and pyrobitumen reflectance in Ordovician and Silurian strata,Anticosti Island,Quebec,Canada[J].American Association of Petroleum Geologists Bulletin,1987,71(8):951-957.

[28]Goodarzi F,Norford B S.Variation of graptolite reflectance with depth of burial[J].International Journal of Coal Geology,1989,11(2):127-141.

[29]Bertrand R.Correlations among the reflectances of vitrinite,chitinozoans,graptolites and scolecodonts[J].Organic Geochemistry,1990,15(6):565-574.

[30]Rantitsch G.Coalification and graphitization of graptolites in the anchizone and lower epizone[J].International Journal of Coal Geology,1995,27(1):1-22.

[31]曹長(zhǎng)群,尚慶華,方一亭.探討筆石反射率對(duì)奧陶系、志留系烴源巖成熟度的指示作用[J].古生物學(xué)報(bào),2000,39(1):151-156.

Cao Changqun,Shang Qinghua,Fang Yiting.The study of graptolite reflectance as the indicator of source rock maturation in Ordovician and Silurian of Tarim Basin,Ordos,Jiangsu area[J].Acta Palaeontologica Sinica,2000,39(1):151-156.

[32]豐國(guó)秀,陳盛吉.巖石中瀝青反射率與鏡質(zhì)體反射率之間的關(guān)系[J].天然氣工業(yè),1988,8(3):20-25.

Feng Guoxiu,Chen Shengji.Relationship between the reflectance of bitumen and vitrinite in rock[J].Natural Gas Industry,1988,8(3):20-25.

[33]Riediger C L.Solid bitumen reflectance and Rock-EvalTmaxas maturation indices:An example from the “Nordegg Member”,Western Canada Sedimentary Basin[J].International Journal of Coal Geology,1993,22(3-4):295-315.

[34]Bertrand R,Malo M.Dispersed organic matter reflectance and thermal maturation in four hydrocarbon exploration wells in the Hudson Bay Basin:Regional implications[Z].Geological Survey of Canada,Open File 7066,2012:1-52,doi:10.4095/289709.

[35]Luo Qingyong,Zhong Ningning,Dai Na,et al.Graptolite-derived organic matter in the Wufeng-Longmaxi formations (Upper Ordovician-Lower Silurian) of southeastern Chongqing,China:Implications for gas shale evaluation[J].International Journal of Coal Geology,2016,153:87-98.

(編輯韓彧)

文章編號(hào)：1001-6112(2016)04-0466-07

doi：10.11781/sysydz201604466

收稿日期：2016-02-05；

修訂日期：2016-04-26。

作者簡(jiǎn)介：仰云峰(1982—)，男，碩士，工程師，從事烴源巖有機(jī)巖石學(xué)與生烴模式研究。E-mail:yangyf.syky@sinopec.com。

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金“古生界頁(yè)巖含氣性原生有機(jī)質(zhì)控制作用研究”(U1663202)資助。

中圖分類號(hào)：TE135

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Application of bitumen and graptolite reflectance in the Silurian Longmaxi shale, southeastern Sichuan Basin

Yang Yunfeng

(Wuxi Research Institute of Petroleum Geology, SINOPEC, Wuxi, Jiangsu 214126, China)

Abstract:Graptolites with clear morphology and pore-filling amorphous bitumen are abundant in the Lower Silurian Longmaxi shales from the southeastern Sichuan Basin. It is very necessary to distinguish them exactly for thermal maturity research in this area. Reflectance measurements of the Longmaxi shales from several boreholes have revealed that graptolite reflectance has a better consistency on regional distribution than bitumen reflectance. Graptolite reflectance is more than 3.0%, which is a little bit higher than bitumen reflectance, and gradually increases from southwest to northeast. The equivalent vitrinite reflectance based on graptolite reflectance is more than 2.0%, indicating that the Longmaxi shales from the southeastern Sichuan Basin are over-mature. However, the correlation between graptolite reflectance and equivalent vitrinite reflectance is uncertain yet, and needs further study.

Key words:bitumen reflectance; graptolite reflectance; shale; Longmaxi Formation; southeastern Sichuan Basin