黃正清

（中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局南京地質(zhì)調(diào)查中心，江蘇?南京 210016）

下?lián)P子盆地構(gòu)造演化特征與頁(yè)巖氣主要富集層位

黃正清

（中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局南京地質(zhì)調(diào)查中心，江蘇?南京 210016）

下?lián)P子地區(qū)各盆地的頁(yè)巖氣資源具有巨大潛力。本文通過(guò)對(duì)下?lián)P子盆地構(gòu)造演化特征討論，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造單元內(nèi)富有機(jī)質(zhì)地層地球化學(xué)參數(shù)分析，圈定出下?lián)P子地區(qū)可能的頁(yè)巖氣富集層位，這對(duì)該地區(qū)頁(yè)巖氣探勘工作具有重要參考價(jià)值。分析表明：從晚震旦世到中三疊世，下?lián)P子盆地經(jīng)歷了兩次大型的海進(jìn)海退，具有縱向多旋回，橫向多相帶的特點(diǎn)；自中三疊世之后，兩次主要的后期改造使得該區(qū)域產(chǎn)生多處復(fù)雜的構(gòu)造組合，可劃分為六個(gè)三級(jí)構(gòu)造單元，即：長(zhǎng)江中下游弧后裂陷盆地、下?lián)P子被動(dòng)陸緣、南華陸緣裂谷盆地、江南島弧、伏川—樟樹(shù)墩蛇綠混雜巖、懷玉山—天目山被動(dòng)陸緣盆地；根據(jù)地層巖性組合特征、有機(jī)質(zhì)含量以及熱演化程度等指標(biāo)，提出可能富集頁(yè)巖氣的主要富有機(jī)質(zhì)層位為上古生界大隆組、龍?zhí)督M、孤峰組，下古生界荷塘組、幕府山組、寧國(guó)組、五峰—高家邊組。

下?lián)P子盆地；構(gòu)造單元；富有機(jī)質(zhì)特征；頁(yè)巖氣富集

下?lián)P子盆地位于揚(yáng)子陸塊的東段，西北緣以連黃斷裂為界，與華北地臺(tái)、東秦嶺褶皺系相接；南緣以江紹斷裂與華夏地臺(tái)、南華褶皺系相鄰；西南緣以九江至永修為分界線與中揚(yáng)子盆地相連；東緣伸入南黃海，盆地范圍覆蓋蘇、浙、皖、贛、滬四省一市[1]（圖1）。

近年來(lái)，同屬揚(yáng)子陸塊西段的上揚(yáng)子的四川盆地周緣已發(fā)現(xiàn)多個(gè)頁(yè)巖氣田，特別是川東地區(qū)的涪陵焦石壩高產(chǎn)頁(yè)巖氣田的勘探開(kāi)發(fā)成功，對(duì)中國(guó)頁(yè)巖氣勘查起到了極大的鼓舞和推動(dòng)作用[2,3]。與四川盆地同屬一個(gè)板塊的下?lián)P子盆地自震旦紀(jì)以來(lái)連續(xù)形成了從海相、海陸過(guò)度相到陸相等多種沉積環(huán)境下的10余套富含有機(jī)質(zhì)及頁(yè)巖氣資源潛力的泥頁(yè)巖系，它們平面分布廣，剖面層位多，累計(jì)厚度大，構(gòu)成了下?lián)P子盆地頁(yè)巖氣形成的強(qiáng)大物質(zhì)基礎(chǔ)；但是經(jīng)過(guò)多年的努力，下?lián)P子盆地的頁(yè)巖氣調(diào)查工作還是未能取得明顯的突破，主要原因在于下?lián)P子盆地具有更為復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造[4]。因此，本文嘗試從下?lián)P子盆地的構(gòu)造演化特征分析入手，通過(guò)區(qū)域構(gòu)造單元?jiǎng)澐郑槊鞴派貙拥臍埩襞璧馗窦?，尋找下?lián)P子地區(qū)可能含頁(yè)巖氣的主要目標(biāo)層系，為本區(qū)的頁(yè)巖氣地質(zhì)調(diào)查工作提供地質(zhì)依據(jù)[5]。

1 構(gòu)造演化特征

下?lián)P子盆地的基底有上下兩層。上層為元古界淺變質(zhì)巖系，是沉積巖經(jīng)區(qū)域變質(zhì)而成；下層為深變質(zhì)巖系。晚元古代末，下?lián)P子區(qū)開(kāi)始穩(wěn)定的兩個(gè)旋回海盆發(fā)育階段[6]。

1.1 第一個(gè)旋回（Z2-S）

晚震旦世至寒武紀(jì)末（Z2-∈）接受海侵，以現(xiàn)今的江南隆起地區(qū)為沉積中心,發(fā)育了一套硅質(zhì)頁(yè)巖，其它地區(qū)為臺(tái)地陸棚碳酸鹽巖。早寒武世下?lián)P子全區(qū)海侵，是一臺(tái)兩盆格局最明顯時(shí)期。北部海盆已經(jīng)擴(kuò)大，下部為灰色泥巖、硅質(zhì)巖，中部深灰色薄層泥巖夾細(xì)晶灰?guī)r，水平微細(xì)層理及薄層層理普遍發(fā)育，具備了盆地相建造的各項(xiàng)特征；南部海盆面積雖然遠(yuǎn)大于北部海盆，但由于江南隆起變質(zhì)基巖剝蝕區(qū)影響，面積則大大減少，與現(xiàn)有的殘留面積相當(dāng)[7]。中一晚寒武世下?lián)P子全區(qū)海退，中央臺(tái)地?cái)U(kuò)大，地層從盆地相演化為陸棚相和臺(tái)地相，主要發(fā)育碳酸鹽巖。

奧陶紀(jì)（O），沉積相出現(xiàn)南北差異。大致以涇縣—金壇一線為界，以北主要為碳酸鹽巖建造，晚期發(fā)育筆石頁(yè)巖；以南主要為暗色碎屑巖建造，晚期發(fā)育河流三角洲相。奧陶紀(jì)是下?lián)P子區(qū)沉積體系發(fā)生復(fù)雜變化的時(shí)期[8]。早一中奧陶世南部海盆發(fā)育低能的泥質(zhì)巖類(lèi)盆地相沉積，總厚500～800m±。中部臺(tái)地相區(qū)發(fā)育高能的碳酸鹽巖沉積，總厚400m±。由下而上，水體逐步淤淺并出現(xiàn)龜裂紋構(gòu)造和瘤狀構(gòu)造，臺(tái)地與盆地相界線截然分開(kāi)。北部海盆無(wú)此穩(wěn)定的環(huán)境，縱向和橫向都表現(xiàn)為相的交替變化。底部為巨厚層灰?guī)r，厚352m，其上段含硅質(zhì)結(jié)核并夾頁(yè)巖，厚81m。中部灰?guī)r上含泥質(zhì)、下含硅質(zhì)條帶，厚88m。這兩個(gè)組均非標(biāo)準(zhǔn)的臺(tái)地相建造。上部和頂上部大灣組，牯牛潭組與臺(tái)地相似，但水深較大，是臺(tái)地相對(duì)低凹之處，共厚20m±。中奧陶統(tǒng)為暗紫色中厚層泥巖，瘤狀泥灰?guī)r，生物灰?guī)r等地臺(tái)—陸棚相沉積，厚35m?？偟恼f(shuō)來(lái)，早一中奧陶世，北部盆地發(fā)育不明顯。晚奧陶世南部海盆退縮，北部海盆擴(kuò)大[9,10]。

從志留紀(jì)（S）起，盆地沉積體系發(fā)生了重大變化（圖1）。原南部海盆因華夏以東洋殼及南華古洋殼俯沖，已上隆成為物源區(qū)，北部海盆仍為面向古秦嶺洋的陸表海，與南華海時(shí)分時(shí)合。下志留統(tǒng)從南到北依次發(fā)育了濱岸相帶（物源來(lái)自華夏隆起）一陸棚相帶一盆地相帶[11]。

圖1 下?lián)P子板塊晚奧陶-早志留世巖相古地理Fig.1 Late Ordovician - Early Silurian lithofacies palaeogeographic map of lower Yangtze Plate

1.2 第二個(gè)旋回（D—T2）

加里東運(yùn)動(dòng)主幕使下?lián)P子地塊連同已經(jīng)拼貼在一起的華夏地塊向北推進(jìn)，同華北地塊接近，全區(qū)普遍上升，但仍是南高北低格局[12]：晚泥盆世時(shí)華夏隆起邊緣為沖積扇，蘇皖南屬辨狀河、靠近秦嶺大別地區(qū)夾海相層，成為秦嶺洋俯沖之后殘余海盆的邊緣地帶。

加里東運(yùn)動(dòng)后期，地貌景觀發(fā)生了很大變化，全盆地缺失中、下泥盆統(tǒng)（D1-2）。晚泥盆世—早石炭世（D3—C1）為碎屑巖建造，起填平補(bǔ)齊作用。中石炭世—早二疊世早期（C2—P1），遭受海侵，沉積一套開(kāi)闊臺(tái)地相碳酸鹽巖建造。早二疊世晚期—晚二疊世早期（P12—P2

1）出現(xiàn)海退，發(fā)育了一套硅質(zhì)碎屑巖夾煤系建造（圖2）。

晚二疊世晚期—早三疊世（P22—T1）再次海侵（圖3），發(fā)育泥質(zhì)巖與臺(tái)地碳酸鹽巖。中三疊世（T2）（圖4），全盆海退，沉積范圍萎縮到安慶至蘇州一線以北，為一套泥灰?guī)r、灰?guī)r、石膏夾泥巖。第二個(gè)旋回以薄層沉積為特點(diǎn)。

從晚震旦—中三疊世，經(jīng)歷了下?lián)P子海盆形成、發(fā)展、萎縮的全過(guò)程。兩大期海進(jìn)海退，形成縱向上的多旋回，與橫向上的相帶變化，反映在巖性上為大套碎屑巖與大套碳酸鹽巖互層[13]。

圖2 下?lián)P子板塊早二疊世巖相古地理Fig.2 Early Permian lithofacies paleogeographic map of Yangtze plate

圖3 下?lián)P子板塊晚二疊世巖相古地理Fig.3 Late Permian lithofacies paleogeographic map of Lower Yangtze Plate

圖4 下?lián)P子板塊早三疊世巖相古地理Fig.4 Early Triassic lithofacies paleogeographic map of Lower Yangtze Plate

中三疊世以后，下?lián)P子盆地進(jìn)入后期改造階段，上三疊統(tǒng)分布局限，以泥巖、粉砂巖為主，夾煤線。侏羅—白堊紀(jì)發(fā)育了一套中、酸性火山巖—磨拉式、復(fù)理式建造。在盆地北部形成了系列第三紀(jì)斷陷盆地，沉積以陸相砂泥質(zhì)碎屑巖建造為主。

后期改造主要有兩個(gè)階段。第一階段為印支—燕山早中期，以水平擠壓為主，使海相中古生界褶皺，形成復(fù)式背斜和復(fù)式向斜，繼而發(fā)展成逆沖推覆體。第二階段為燕山晚期—喜山期，以拉張為主，形成蘇北新生代斷陷盆地，和蘇南中小型中新生代斷陷盆地。在形成斷陷盆地的同時(shí)，伴隨有基性、超基性巖漿噴出和侵入活動(dòng)。

2 區(qū)域構(gòu)造單元?jiǎng)澐?/h2>

下?lián)P子陸塊分為六個(gè)三級(jí)構(gòu)造單元[14]（圖5）：長(zhǎng)江中下游弧后裂陷盆地、下?lián)P子被動(dòng)陸緣、南華陸緣裂谷盆地、江南島弧、伏川–樟樹(shù)墩蛇綠混雜巖、懷玉山—天目山被動(dòng)陸緣盆地。其中長(zhǎng)江中下游弧后裂陷盆地又進(jìn)一步細(xì)分為蘇北斷陷盆地和長(zhǎng)江中下游巖漿?。欢蠉u弧又細(xì)分為江南古基底雜巖、宜春陸緣碎屑盆地和萬(wàn)年弧間盆地。以下描述各構(gòu)造單元的特征：

圖5 下?lián)P子盆地大地構(gòu)造單元?jiǎng)澐郑〒?jù)南京地調(diào)中心,2015）Fig.5 Division of tectonic units in the Lower Yangtze basin (by Nanjing Center, China Geological Survey, 2015)

2.1 蘇北斷陷盆地

蘇北盆地古生界早期地層發(fā)育在陸緣海環(huán)境，晚期地層發(fā)育在陸表海環(huán)境，沉積海相和海陸交互相2類(lèi)沉積地層，是一個(gè)震旦紀(jì)以來(lái)長(zhǎng)期接受沉積的區(qū)域。其震旦紀(jì)至早、中志留世為海相沉積；從晚泥盆世—二疊世沉積相逐漸由海相沉積向海陸交互相沉積過(guò)渡。晚白堊世以來(lái)主要表現(xiàn)為陸內(nèi)斷陷盆地環(huán)境，為燕山晚期－喜山期陸內(nèi)斷陷活動(dòng)形成的，古近系以湖泊相碎屑巖為主，由一套細(xì)碎屑的砂泥巖等組成，是本地區(qū)的主要產(chǎn)油氣層位。蘇北盆地由高郵、金湖、溱潼、海安、鹽城等11個(gè)小型凹陷組成。區(qū)內(nèi)發(fā)育近東西向的“一隆兩坳”的構(gòu)造格局，即鹽阜坳陷、建湖隆起、東臺(tái)坳陷。自北向南，受建湖隆起分隔，南邊和蘇南隆起加持部分稱(chēng)東臺(tái)坳陷，北邊和濱海凸起、魯蘇隆起加持部分稱(chēng)鹽阜坳陷，兩個(gè)坳陷又由單斷裂谷式凹陷組成[15~17]。

2.2 長(zhǎng)江中下游弧后裂陷盆地

由周緣前陸盆地、火山弧和侵入雜巖三個(gè)部分組成，以周緣前陸盆地為主。下?lián)P子區(qū)蘇皖前陸盆地是南華紀(jì)以來(lái)的前陸坳陷區(qū)，南華紀(jì)至早古生代由于地殼活動(dòng)性較大，隆坳起伏，出現(xiàn)較多的次穩(wěn)定型或非穩(wěn)定型沉積，它們主要分布于邊緣的次級(jí)深坳陷中，而沿江隆起則幾乎全為穩(wěn)定型沉積，而且厚度也小得多[18]。晚古生代以來(lái)，南、北兩側(cè)坳陷逐漸消失，沉降中心轉(zhuǎn)移到沿江地區(qū)，接受穩(wěn)定型沉積。印支運(yùn)動(dòng)使其褶皺、斷裂構(gòu)造十分強(qiáng)烈，總體有自北西向南東逐步減弱之勢(shì)[19]。

2.3 下?lián)P子被動(dòng)陸緣

南華系至志留系中部都屬次穩(wěn)定型-非穩(wěn)定型建造類(lèi)型，磨拉式、雜陸屑、硅質(zhì)頁(yè)巖、遠(yuǎn)陸源硅泥質(zhì)碳酸鹽、復(fù)理式等建造較為典型，尤其是上奧陶統(tǒng)至下志留統(tǒng)出現(xiàn)了非穩(wěn)定型沉積，直至中志留世沉積物中才出現(xiàn)單陸屑建造，表明地殼從此逐漸趨向穩(wěn)定[18]。晚古生代仍然表現(xiàn)為坳陷性質(zhì)，但是沉降中心已向北東方向遷移，并且可能缺失中、上三疊統(tǒng)。印支期成為揚(yáng)子陸塊縮短帶，褶皺組合為緊閉相間背、向斜同等發(fā)育。斷裂表現(xiàn)為面理傾向北西的逆沖變形構(gòu)造，巖石呈疊瓦狀構(gòu)造巖片產(chǎn)出，發(fā)育一系列逆沖斷面，構(gòu)成自北北西向南南東的反向逆沖推覆構(gòu)造系統(tǒng)，區(qū)域上與江南斷裂帶構(gòu)成雙向?qū)_推覆構(gòu)造；燕山期表現(xiàn)強(qiáng)烈地由南東向北西逆沖和同向正斷層活動(dòng)，此時(shí)巖漿活動(dòng)十分活躍，形成九華山等大型復(fù)式巖體，為江南型巖漿巖帶組成部分。

2.4 南華陸緣裂谷盆地

從上到下主要由三套不同的構(gòu)造環(huán)境形成的巖石建造組合構(gòu)成，目前出露零散，為一套序列完整、界面清楚的晉寧期弧陸碰撞造山運(yùn)動(dòng)不整合面上南華至震旦系時(shí)期的以碎屑巖為主的楔狀巖石建造組合。

2.5 江南島弧

江南古島弧北大致沿東至、牯牛降、湯口、績(jī)溪、伏嶺一線(相當(dāng)于目前出露的休寧組底部界線)，南以江紹斷裂為界，東以伏川—樟樹(shù)墩蛇綠混雜巖帶為界。中元古代末，揚(yáng)子地塊南緣裂解為大洋盆地，接受了巨厚的溪口群弧后盆地沉積—復(fù)理石建造、火山碎屑巖、細(xì)碧角斑巖建造，構(gòu)成下基底構(gòu)造層。四堡運(yùn)動(dòng)為大陸邊緣俯沖碰撞造山階段，表現(xiàn)為溪口巖群強(qiáng)烈褶皺變形和與青白口系之間的不整合面及鎮(zhèn)頭組、鄧家組等上基底構(gòu)造層-山前磨拉石建造，構(gòu)成揚(yáng)子地塊雙層結(jié)構(gòu)變質(zhì)基底。

2.6 宜春陸緣碎屑盆地

晉寧運(yùn)動(dòng)形成褶皺基底，其上轉(zhuǎn)變?yōu)闇?zhǔn)蓋層（青白口系上部）、蓋層（南華紀(jì)始）沉積。盆地南部是萍鄉(xiāng)—紹興深斷裂以南的華南區(qū)，屬于東南加里東造山帶的范圍，褶皺基底為青白口系上部—下古生界裂谷海盆沉積。加里東運(yùn)動(dòng)揚(yáng)子陸塊與華南褶皺帶碰撞造山，地殼全面抬升成陸，形成華夏古陸西部山系及九嶺丘陵地帶，江西省全部成為陸地。中泥盆世晚期，海水由西部特提斯洋向東向華夏古陸推進(jìn)，但海域限于高安—樂(lè)平—瑞金以西。加里東運(yùn)動(dòng)使揚(yáng)子、華夏兩板塊最終拼接，進(jìn)入統(tǒng)一的華南陸塊發(fā)展階段，沉積了泥盆紀(jì)以來(lái)各階段地層。

2.7 伏川—樟樹(shù)墩蛇綠混雜巖

伏川—樟樹(shù)墩蛇綠混雜巖總體呈北東向展布，呈不規(guī)則的構(gòu)造巖塊或巖片，分布于安徽的伏川及江西弋陽(yáng)樟樹(shù)墩-德興張村-婺源太白司一帶。巖石類(lèi)型主要有變質(zhì)的橄欖巖、輝石巖，堆晶巖（輝橄巖-角閃巖-鉻鐵礦巖-輝長(zhǎng)巖-閃長(zhǎng)巖-斜長(zhǎng)巖），鎂鐵質(zhì)巖墻或巖席（輝長(zhǎng)輝綠巖），鎂鐵質(zhì)熔巖（變質(zhì)玄武巖、變細(xì)碧巖、變角斑巖），遠(yuǎn)洋沉積巖（硅質(zhì)巖、泥巖），大洋斜長(zhǎng)花崗巖等。

2.8 懷玉山—天目山被動(dòng)陸緣盆地

懷玉山—天目山被動(dòng)陸緣盆地沉積：可分為南華系休寧組陸相-淺海陸架相火山-沉積碎屑巖建造，南沱組冰海碎屑巖建造；震旦系含錳鎂質(zhì)碳酸鹽巖和硅質(zhì)巖、碳質(zhì)泥巖建造。寒武系荷塘組含磷硅質(zhì)巖、石煤、碳質(zhì)硅質(zhì)巖、硅質(zhì)巖建造；奧陶系早期為含鈣質(zhì)結(jié)核泥巖、鈣質(zhì)泥巖、硅質(zhì)頁(yè)巖、頁(yè)巖建造，晚期為砂泥巖碎屑巖建造；中下志留統(tǒng)進(jìn)積型砂泥巖建造；上泥盆統(tǒng)-下石炭統(tǒng)為海陸交互的碎屑巖建造；中上石炭統(tǒng)淺海臺(tái)地相碳酸鹽巖建造；二疊-中下三疊系為海相碳酸鹽巖和海陸交互含煤碎屑巖建造。加里東運(yùn)動(dòng)褶皺變形在震旦紀(jì)－早古生代巖層中有明顯表現(xiàn)，褶皺構(gòu)造更具線形特征，背、向斜緊密相隨，斷裂發(fā)育。侏羅紀(jì)以來(lái)懷玉山-天目山斷塊隆起，在晚侏羅世－早白堊世還發(fā)生了強(qiáng)烈的火山活動(dòng)，以流紋巖為特點(diǎn)。根據(jù)構(gòu)造環(huán)境和沉積建造特點(diǎn)，天目山褶沖帶應(yīng)為被動(dòng)陸緣、陸表海盆地相-陸棚碎屑巖、碳酸鹽臺(tái)地亞相[20]。

3 可能含頁(yè)巖氣的主要目標(biāo)層位

根據(jù)蘇北、蘇南和皖東地區(qū)共19口鉆遇古生界地層井及部分露頭剖面近2000件樣品的化驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：下?lián)P子區(qū)中，古生界海相地層在縱向上發(fā)育有兩大套生油巖系。上古生界(包括下三疊統(tǒng))生油層系由下三疊統(tǒng)的青龍組至上石炭統(tǒng)的船山組(T1q—C3c)組成，其中以大隆組、龍?zhí)督M、孤峰組、棲霞組和青龍組生油巖的有機(jī)質(zhì)豐度高，類(lèi)型較好，屬好—較好的生油巖系（圖6）。下古生界生油層由奧陶系至上震旦統(tǒng)燈影組(O3～Z2dn)組成，其中以中、下寒武統(tǒng)生油巖的有機(jī)質(zhì)豐度較高、類(lèi)型好，屬好—較好的生油層系。根據(jù)上述判斷，我們目前將下?lián)P子盆地的頁(yè)巖氣有利目標(biāo)層定為上古生界大隆組、龍?zhí)督M、孤峰組，下古生界荷塘組/幕府山組、寧國(guó)組、五峰—高家邊組。

3.1 二疊系大隆組(P3d)、龍?zhí)督M(P3l)、孤峰組(P2g)

圖6 下?lián)P子區(qū)各組段烴源巖有機(jī)碳統(tǒng)計(jì)Fig.6 Organic carbon histogram of source rocks in each formation of Lower Yangtze Region

為海陸交互相沉積地層，泥頁(yè)巖的累積厚度可達(dá)90~370m，平均有機(jī)碳含量在0.67%~8.19%之間，鏡質(zhì)體反射率Ro值在1.0%~1.2%之間。該套地層在主要分布于長(zhǎng)江中下游弧后裂陷盆地和下?lián)P子被動(dòng)陸緣的北部地區(qū)，埋深在0~3500m之間，靠近江南古島弧地區(qū)基本已被剝蝕。龍?zhí)督M是蘇皖地區(qū)主要的煤系地層，煤層中普遍含有瓦斯氣體，其主要成份為甲烷。該層位在黃橋、句容地區(qū)均已發(fā)現(xiàn)致密油氣（表1~表3）。

表1 下?lián)P子區(qū)中二疊統(tǒng)孤峰組泥巖有機(jī)質(zhì)豐度Table 1 Statistics on the abundance of organic matter in the mudstone of the Permian Gufeng Formation in the Lower Yangtze region

表2 下?lián)P子區(qū)上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M泥巖有機(jī)質(zhì)豐度與原始生烴潛力Table 2 Permian Longtan Formation/Changxing Formation sourcerock abundance of organic matter and hydrocarbon potential table in the lower Yangtze region

3.2 下古生界荷塘組/幕府山組(∈3m)

為海相沉積地層、黑色含碳質(zhì)泥巖建造，有機(jī)碳含量一般在1%~5%，最高可達(dá)13%；該套地層泥頁(yè)巖厚度大，一般都在100m以上。據(jù)宣頁(yè)1井資料，荷塘組的R0值約為4.18%~5.12 %。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式換算，等效鏡質(zhì)體反射率值約為3.09%~3.67 %，說(shuō)明荷塘組黑色泥頁(yè)巖的熱演化程度處于過(guò)成熟熱演化階段，具有較好的生氣能力。該套地層分布面積廣，整個(gè)下?lián)P子地區(qū)除了江南古島弧和火成巖分布區(qū)均有分布，但在蘇北盆地和沿江地區(qū)埋藏較深，普遍大于5000m，在江南古陸邊緣地區(qū)均有出露。

表3 下?lián)P子區(qū)上二疊統(tǒng)大隆組/長(zhǎng)興組烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度與原始生烴潛力Table 3 Permian Dalong Formation/Changxing Formation sourcerock abundance of organic matter and hydrocarbon potential table in the lower Yangtze region

3.3 上奧陶統(tǒng)五峰(O3w)—下志留統(tǒng)高家邊組(S1g)

為海相沉積地層，五峰組為深灰—灰黑色硅質(zhì)頁(yè)巖、硅質(zhì)巖，黑白相間的水平紋理發(fā)育。高家邊組為黃綠色、灰黑色泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖夾薄層粉砂巖和粉細(xì)砂巖，泥巖中水平層紋極為發(fā)育。該套暗色泥頁(yè)巖厚度一般在50~120m之間，有機(jī)碳含量在0.32%~2.08%；熱演化程度較高，Ro值在2.0%~3.2%之間。與上揚(yáng)子區(qū)的龍馬溪組對(duì)比，該層位明顯屬于淺海沉積，有機(jī)質(zhì)含量偏低，產(chǎn)烴能力有限，但不排除有些地段有機(jī)質(zhì)含量高，可達(dá)頁(yè)巖氣的成藏條件。

3.4 中奧陶統(tǒng)寧國(guó)組(O2n)

為海相沉積地層，黑色紋層狀泥質(zhì)硅質(zhì)巖，平均有機(jī)碳含量1.27%，主要分布于下?lián)P子盆地南部的寧國(guó)—宣城一帶；北部的蘇北坳陷區(qū)由于新生代地層覆蓋，其分布情況不詳，但在吳堡凸起之基底下中奧陶統(tǒng)黑色頁(yè)有機(jī)碳含量達(dá)2.37%；由于蘇北盆地能達(dá)下古生代地層的鉆井稀少，未能窺見(jiàn)其全貌。

4 結(jié)論

（1）下?lián)P子盆地經(jīng)過(guò)從晚震旦紀(jì)至早三疊世多旋回相對(duì)穩(wěn)定的連續(xù)沉積，形成了一套厚達(dá)8000多米的海相、海陸交互相地層，但經(jīng)過(guò)多次構(gòu)造活動(dòng)，特別是燕山期的強(qiáng)烈構(gòu)造及巖漿活動(dòng)，變得十分破碎，形成多個(gè)小型的殘留盆地。

（2）與上揚(yáng)子龍馬溪組對(duì)應(yīng)的高家邊組地層在下?lián)P子盆地沉積古地理環(huán)境確實(shí)有很大的不同，據(jù)現(xiàn)有的資料尚未發(fā)現(xiàn)該套地層具備成為好的頁(yè)巖氣藏的條件。

（3）在下?lián)P子盆地蘇北地區(qū)的油氣勘探中，能鉆達(dá)古生代地層的鉆井屈指可數(shù)，打穿古生代地層達(dá)到變質(zhì)基底的鉆井幾乎沒(méi)有，因此下?lián)P子海相地層的勘探程度還是比較低的。

（4）下?lián)P子盆地的晚古生代二疊系地層厚度大，有機(jī)質(zhì)含量高，熱演化程度適中，埋藏深度在1000~3000m之間，是一套很好的烴源巖，據(jù)多處勘查成果顯示其含氣性也較好，可以作為本區(qū)頁(yè)巖氣地質(zhì)調(diào)查的首選目標(biāo)層位，以期實(shí)現(xiàn)本地區(qū)的頁(yè)巖氣勘查突破。

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Tectonic evolutionary characteristics and the main enriched layers of shale gases in the lower Yangtze basins

HUANG Zheng-Qing
(Nanjing Center, China Geological Survey, Jiangsu Nanjing 210016, China)

Shale gas resources in various basins have great potential. In this paper, through discussion on the tectonic evolutionary characteristics of the lower Yangtze basins, combined with a geochemical parameter analysis of organic-rich strata in the regional tectonic units, we point out the possible shale gas enrichment horizons in the lower Yangtze region. These have important reference value for the shale gas exploration work in the area. Analysis showed that, (1) from the late Sinian to the middle Triassic, the lower Yangtze basins were subjected to two large transgressive-regressive processes with the characteristics of vertical multi-cycles and horizontal multi-phases. (2) After the middle Triassic, two major late reformations made the region produce a number of complex structure combinations. Three of six tectonic units have been divided into the back-arc rift basin of the middle and lower reaches of the Yangtze River, the passive continental margin of the lower Yangtze, the epicontinental rift basin of south China, the Jiangnan Island arc, the Fuchuan-Zhangshuophiolitic mélange, and the Huaiyu-Tianmu mountain passive epicontinental basin. (3) According to the characteristics of the stratigraphic lithological association, organic content, thermal evolution degree, and so on; we propose that the main layers of rich organics of enriched shale gases are in the Dalong Formation, Longtan Formation, and Gufeng Formation of the upper Paleozoic, and in the Hetang Formation, Mufu Mountain Formation, Ningguo Formation, and Wufeng-Gaojiabian Formation of the lower Paleozoic.

lower Yangtze basin; tectonic unit; rich organic character; shale gas enrichment

P542

A

2095-1329(2017)01-0087-06

10.3969/j.issn.2095-1329.2017.01.020

2016-12-05

修回日期: 2017-03-05

黃正清(1965-),男,碩士,高級(jí)工程師,主要從事頁(yè)巖氣基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查與研究.

電子郵箱: rssfj@126.com

聯(lián)系電話: 025-84897852基金項(xiàng)目: 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目“華東地區(qū)頁(yè)巖氣基礎(chǔ)地質(zhì)條件調(diào)查及選區(qū)研究”(12120114054001)