李 軻，陳 楊，牟必鑫，李金璽，李智武，童 馗，華 天 ，劉升武

（1.成都理工大學(xué)，成都610059；2.四川省煤田地質(zhì)工程勘查設(shè)計(jì)院，成都610072）

頁(yè)巖氣一般以吸附態(tài)、游離態(tài)隱蔽聚集在泥頁(yè)巖中，且具有自生自儲(chǔ)和吸附成藏的性質(zhì)[1]，是一種潛能巨大的非常規(guī)油氣資源[2-3]。美國(guó)等國(guó)家已經(jīng)率先勘探和開(kāi)發(fā)[4]。近年來(lái)，我國(guó)頁(yè)巖氣勘探在重慶涪陵地區(qū)上古生界海相頁(yè)巖等地層獲得巨大突破。涪陵大型頁(yè)巖氣田——焦石壩龍馬溪組頁(yè)巖氣田，頁(yè)巖氣產(chǎn)量達(dá)到每年11 億m3[5-8]。中國(guó)海相頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)成熟度高，生烴能力強(qiáng)，在全國(guó)廣泛分布，頁(yè)巖厚度可觀，且普遍埋藏深大，有機(jī)質(zhì)含量高，具有廣闊的頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)前景[9-10]。隨著頁(yè)巖氣勘測(cè)開(kāi)采技術(shù)日益完善，一些勘測(cè)難度大的區(qū)域也逐漸進(jìn)入考慮范圍，在新的潛在區(qū)域勘測(cè)與評(píng)價(jià)頁(yè)巖氣具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

西昌盆地地處上揚(yáng)子板塊西緣，震旦紀(jì)—中三疊世作為泛揚(yáng)子盆地的一部分，與四川盆地具有相似的構(gòu)造-沉積格局[11-12]。但由于西昌盆地勘探程度較低，前人研究積累的基礎(chǔ)地質(zhì)資料相對(duì)薄弱，對(duì)盆地內(nèi)的烴源巖發(fā)育程度仍不確定，嚴(yán)重制約了西昌盆地的油氣勘探進(jìn)程[13]。同時(shí)，由于西昌盆地經(jīng)歷了多期構(gòu)造變形，尤其是新生代以來(lái)，發(fā)生了強(qiáng)烈隆升、強(qiáng)烈擠壓變形和走滑運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致西昌盆地肢解成幾個(gè)次級(jí)構(gòu)造殘余盆地。復(fù)雜構(gòu)造活動(dòng)對(duì)頁(yè)巖氣保存起著關(guān)鍵作用，如何在構(gòu)造復(fù)雜的強(qiáng)改造區(qū)尋找頁(yè)巖氣有利區(qū)是當(dāng)前研究區(qū)龍馬溪組頁(yè)巖氣勘探的重要科學(xué)問(wèn)題。該研究深入探討了西昌盆地的構(gòu)造特征及其與頁(yè)巖氣保存條件的耦合關(guān)系，為該區(qū)龍馬溪組頁(yè)巖氣勘探有利的目標(biāo)區(qū)的確定提供指導(dǎo)，同時(shí)為構(gòu)造復(fù)雜的強(qiáng)改造區(qū)中尋找相對(duì)有利勘探區(qū)塊提供借鑒。

圖1 西昌盆地南段構(gòu)造綱要圖Fig. 1 Tectonic outline of the southern section of Xichang Basin

1 地質(zhì)背景

圖1 所示為西昌盆地南段構(gòu)造情況。西昌盆地位于揚(yáng)子地塊西緣和青藏高原東緣的交接部位，如圖1 中a 區(qū)域所示。以安寧河斷裂為西界，以峨邊—美姑斷裂為東界，以則木河斷裂為南界，以大渡河為北界，面積大約為16 000 km2[11]。盆地經(jīng)歷了長(zhǎng)期復(fù)雜的構(gòu)造演化，受控于晚三疊世之前伸展背景下差異升降活動(dòng)和晚三疊世以來(lái)自西向東逆沖擠壓-走滑活動(dòng)控制，形成南北分塊、東西分帶的構(gòu)造格局，特別是新生代以來(lái)受印— 亞碰撞和青藏高原隆升的強(qiáng)烈影響，現(xiàn)今呈現(xiàn)為北西向、北東向和近南北向3 組構(gòu)造疊加的復(fù)雜構(gòu)造面貌，早期北東向和北西向構(gòu)造遭受晚期近南北向構(gòu)造的強(qiáng)烈疊加改造，如圖1 中b 區(qū)域所示，表現(xiàn)為一系列近南北向的大型走滑斷裂及其相關(guān)的褶皺和斷塊構(gòu)造[14]。

圖2 西昌—布拖綜合剖面圖Fig. 2 Comprehensive profile of Xichang—Butuo

盆地在被動(dòng)邊緣發(fā)展階段沉積了以震旦-二疊系海相碳酸鹽巖為主，晚三疊世發(fā)育了海陸過(guò)渡相碎屑巖，之后進(jìn)入陸內(nèi)斷陷盆地，發(fā)育厚層的陸相碎屑巖。盆地主要發(fā)育2 套烴源巖，一套為上三疊統(tǒng)白果灣組，另一套為下志留統(tǒng)龍馬溪組[15]。研究區(qū)主要位于西昌盆地南部西昌—布拖以南地區(qū)，從西到東，如圖1 中c 區(qū)域所示。主要分為則木河斷裂帶、米市盆地寬緩褶斷帶、布拖烏庫(kù)強(qiáng)變形褶斷帶、布拖—火烈寬緩褶斷帶，如圖2 所示。

2 西昌盆地南段基本地質(zhì)特征

2.1 下志留統(tǒng)龍馬溪組頁(yè)巖巖性特征

龍馬溪組為一套比較閉塞的淺海灣相筆石頁(yè)巖和泥質(zhì)碎屑巖建造。其巖性主要為灰黑色鈣質(zhì)頁(yè)巖、炭質(zhì)頁(yè)巖、粉砂質(zhì)頁(yè)巖、粉砂巖夾泥砂質(zhì)灰?guī)r。巖相基本一致，產(chǎn)筆石化石，厚157 m，金沙江為頁(yè)巖南側(cè)邊界，鈣質(zhì)粉砂巖夾泥沙質(zhì)灰?guī)r為下部巖相，向上巖相過(guò)渡為薄層灰?guī)r夾鈣質(zhì)粉砂巖，產(chǎn)出筆石化石和豐富的三葉蟲及腕足類化石等，構(gòu)成一個(gè)混合相，厚度僅40 m。本組整合于中志留統(tǒng)石門坎組之下，如圖3 所示。于盆緣地表露頭、盆地少數(shù)鉆井及地震資料，發(fā)現(xiàn)下志留統(tǒng)龍馬溪組頁(yè)巖厚度自西向東增厚，受康滇古陸長(zhǎng)期處于抬升，該套頁(yè)巖向東尖滅，如圖4 所示。在盆地東部布拖地區(qū)，頁(yè)巖厚度可達(dá)到約18 m，是區(qū)域內(nèi)頁(yè)巖發(fā)育最厚地區(qū)之一（區(qū)調(diào)報(bào)告——西昌幅）。

圖3 西昌盆地南部志留系龍馬溪組頁(yè)巖野外特征形貌Fig. 3 Shale field characteristics of Longmaxi formation of silurian in the south of Xichang Basin

圖4 西昌盆地南部志留系龍馬溪組頁(yè)巖厚度圖Fig. 4 Shale thickness of Longmaxi formation of silurianin the southern Xichang Basin

2.2 西昌盆地南段構(gòu)造特征

西昌盆地在經(jīng)過(guò)了多期次和多旋回構(gòu)造改造之后[11]，在該地區(qū)褶皺斷裂樣式多種多樣，整體特征為盆緣變形較強(qiáng)、盆內(nèi)變形較弱，并伴隨著強(qiáng)隆升、強(qiáng)剝蝕等構(gòu)造強(qiáng)改造。

研究區(qū)位于西昌盆地南部，主體為米市盆地及東側(cè)的布拖盆地，走向?yàn)榻黃N 向，主干斷裂發(fā)生了強(qiáng)烈左旋走滑運(yùn)動(dòng)[16-18]。盆地內(nèi)部總體地層傾角平緩，構(gòu)造樣式主要表現(xiàn)為盆內(nèi)寬緩開(kāi)闊褶皺帶，盆緣構(gòu)造表現(xiàn)為褶皺沖斷帶、對(duì)沖帶或走滑擠壓帶，變形強(qiáng)烈，地層發(fā)生較強(qiáng)改造，呈陡立或倒轉(zhuǎn)產(chǎn)出，在斷裂附近常見(jiàn)構(gòu)造角礫、碎斑巖等構(gòu)造發(fā)育，同時(shí)沿?cái)嗔褞騼杀P延伸有劈理密度減弱的趨勢(shì)。

前人利用多封閉系統(tǒng)熱年代學(xué)和QTQt 熱模擬揭示出西昌盆地構(gòu)造熱演化史，主要分為3 個(gè)階段：階段一為早期沉降埋深與增溫階段，其發(fā)育時(shí)間為80～100 Ma，階段二為緩慢抬升冷卻-沉降階段，其發(fā)育時(shí)間為30～80 Ma，階段三為晚新生代快速隆升剝蝕階段，其發(fā)育時(shí)間為20～30 Ma[19]。西昌盆地內(nèi)的磷灰石裂變徑跡年齡普遍小于30 Ma。在則木河斷裂以西，區(qū)塊磷灰石裂變徑跡年齡至可能大于40 Ma。夾于安寧河—?jiǎng)t木河斷裂與峨邊斷裂之間的米市凹陷磷灰石裂變徑跡年齡可能不大于5 Ma，表明2 個(gè)斷裂活動(dòng)性較強(qiáng)烈和較新[20]。

3 西昌盆地南段頁(yè)巖氣保存條件評(píng)價(jià)

3.1 評(píng)價(jià)指數(shù)

美國(guó)是世界上最早在頁(yè)巖氣領(lǐng)域成功實(shí)現(xiàn)商業(yè)開(kāi)發(fā)的國(guó)家，其頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)歷程及進(jìn)展也基本代表了世界在該領(lǐng)域研究歷程[21]。北美各大頁(yè)巖氣產(chǎn)區(qū)一般構(gòu)造變形較弱，有機(jī)質(zhì)成熟度相對(duì)較低，頁(yè)巖氣的產(chǎn)量主要取決于黑色頁(yè)巖物質(zhì)基礎(chǔ)[22]。但我國(guó)南方上揚(yáng)子板塊頁(yè)巖氣的地質(zhì)條件要比北美復(fù)雜，相比來(lái)說(shuō)我國(guó)頁(yè)巖地質(zhì)年代較老，且經(jīng)歷了多期次的強(qiáng)烈構(gòu)造疊加作用，褶皺變形較強(qiáng)、斷裂切割破化嚴(yán)重、隆升剝蝕作用明顯[23]，海相地層頁(yè)巖氣勘探更加復(fù)雜，因此如何在地質(zhì)條件復(fù)雜的區(qū)域勘察和開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣，是亟待解決的問(wèn)題。

西昌盆地南部屬于強(qiáng)改造區(qū)，根據(jù)前人研究成果和西昌盆地海相頁(yè)巖的階段性研究成果，在頁(yè)巖氣保存條件評(píng)價(jià)上，應(yīng)當(dāng)針對(duì)具體的問(wèn)題具體分析，結(jié)合多期構(gòu)造作用下的斷裂情況和裂縫發(fā)育狀況、隆升剝蝕情況、構(gòu)造變形條件等因素，定量半定性對(duì)頁(yè)巖氣保存指數(shù)條件進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，通過(guò)斷裂指數(shù)、剝蝕指數(shù)、傾角指數(shù)、埋深指數(shù)、海拔指數(shù)和頂?shù)装灏l(fā)育條件（見(jiàn)表1）進(jìn)行綜合分析，從而建立頁(yè)巖氣保存條件評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，為有利區(qū)的劃分提供科學(xué)的依據(jù)。

表1 頁(yè)巖氣保存條件綜合評(píng)價(jià)指數(shù)體系Table 1 Comprehensive evaluation index system of shale gas preservation conditions

3.1.1 海拔指數(shù)

頁(yè)巖氣成藏后，整體氣藏隨著隆升或者其他構(gòu)造作用形成高海拔并隨之產(chǎn)生構(gòu)造裂縫，隨著海拔相對(duì)增高就會(huì)迫使頁(yè)巖氣藏蓋層被風(fēng)化剝蝕而減薄，使蓋層的有效厚度降低，蓋層所提供的壓力相對(duì)減弱，頁(yè)巖卸荷，促使構(gòu)造裂縫的形成，迫使蓋層的原有的孔隙度和滲透率增大，使頁(yè)巖氣藏的原有的封堵能力減小。區(qū)域應(yīng)力也會(huì)促使地層抬升而形成裂隙系統(tǒng)，影響頁(yè)巖氣的滲流和保存。頁(yè)巖氣成藏以后，雖其自身烴源巖層可以作為蓋層，有自封閉的特性[24]，但是頁(yè)巖氣的保存非同常規(guī)油氣保存，需要有一定的埋深，這樣才具有良好的自封閉的特性。況且頁(yè)巖氣具有較大有效面積，對(duì)于形成連續(xù)聚集且大面積展布的頁(yè)巖氣氣藏是必要的條件。

因此對(duì)研究區(qū)的海拔進(jìn)行了劃分，并分為9 個(gè)參數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。海拔指數(shù)分類標(biāo)準(zhǔn)為實(shí)際海拔數(shù)值除以500 所得的數(shù)值。海拔指數(shù)0～4 可以劃分為優(yōu)選區(qū)1 類，4～6 為優(yōu)選區(qū)2 類，大于等于6～9 為較差區(qū)域。在西昌盆地南部，雖然西昌市地區(qū)海拔在2 000 m 之內(nèi)，但下志留統(tǒng)龍馬溪組頁(yè)巖在西昌地區(qū)尖滅，無(wú)頁(yè)巖氣保存研究的先決條件。在米市盆地海拔在2 000 m 以內(nèi)為頁(yè)巖氣優(yōu)選區(qū)1 類區(qū)，而昭覺(jué)盆地海拔范圍為2 000～3 000 m，為頁(yè)巖氣優(yōu)選區(qū)2類區(qū)。在布拖火烈地區(qū)海拔為200～3 000 m，也被評(píng)價(jià)為頁(yè)巖氣優(yōu)選區(qū)2 類區(qū)，其他區(qū)域?yàn)? 000 m 以上，則為頁(yè)巖氣保存較差區(qū)域，如圖5b 所示。

3.1.2 剝蝕指數(shù)

頁(yè)巖巖層是相對(duì)封閉的，具有自生自儲(chǔ)的特性，但是在構(gòu)造變形程度較高、隆升作用較強(qiáng)、地層剝蝕較重的地區(qū)，頁(yè)巖（氣）溫壓場(chǎng)發(fā)生較大變化，進(jìn)而影響頁(yè)巖氣富集程度。頁(yè)巖氣上覆巖層抬升剝蝕過(guò)程中，地層（微）裂縫相對(duì)開(kāi)啟，吸附的頁(yè)巖氣逐漸解析、擴(kuò)散，當(dāng)頁(yè)巖氣壓力超過(guò)裂縫封堵能力，頁(yè)巖氣的保存受到影響。因此，剝蝕對(duì)頁(yè)巖氣的保存具有雙重作用，剝蝕量較少，則有利于頁(yè)巖中的隱蔽聚集在頁(yè)巖的吸附氣，解壓脫附而聚集；剝蝕程度較大，甚至?xí)岉?yè)巖裸露地表，就會(huì)導(dǎo)致頁(yè)巖氣保存條件喪失。

根據(jù)研究區(qū)內(nèi)低溫年代學(xué)[25]和區(qū)域地層厚度（區(qū)調(diào)報(bào)告——西昌幅），把研究區(qū)剝蝕量劃分為9 個(gè)指數(shù)等級(jí)（1～9），建立剝蝕指數(shù)，進(jìn)行定量半定性評(píng)價(jià)，如圖6 所示。剝蝕指數(shù)是反應(yīng)地層剝蝕量的一個(gè)參數(shù)，剝蝕指數(shù)賦值定義為：將地層剝蝕量0～9 000 m賦值為0～9（0代表0 m，9代表9 000 m）。剝蝕指數(shù)0～5 為保存條件好，5～6 為保存條件一般，6～9 為保存條件差。研究區(qū)剝蝕量在5 000 m 以內(nèi)，則都為保存條件較好的區(qū)域。研究區(qū)剝蝕特征為盆地內(nèi)部小，盆地邊緣大，且都不超過(guò)5 000 m，若以剝蝕量評(píng)價(jià)頁(yè)巖氣保存，則研究區(qū)都為頁(yè)巖氣保存有利區(qū)，且在研究區(qū)內(nèi)黑水河斷層以西米市盆地內(nèi)轎頂山地區(qū)，及黑水河斷層與羅西斷裂之間的昭覺(jué)盆地為研究區(qū)，為頁(yè)巖氣保存優(yōu)選區(qū)1 類區(qū)中更好區(qū)域，其他區(qū)域?yàn)閮?yōu)選區(qū)1 類區(qū)，如圖5c 所示。

事實(shí)上，根據(jù)馬斯洛的創(chuàng)造理論[3]，以及后來(lái)阿瑪拜爾等人的研究，創(chuàng)造力并不是天才人物所獨(dú)有，而是呈現(xiàn)出一個(gè)類似于連續(xù)性的“波譜”，為每一個(gè)健康的人所擁有。在“波譜”的一端可能是天才的創(chuàng)造力，而中間或另一端則是普通大眾的一般創(chuàng)造力。創(chuàng)造力是普遍人性的一個(gè)基本特點(diǎn)。

3.1.3 傾角指數(shù)

構(gòu)造作用會(huì)使地層發(fā)生變形、褶皺、倒轉(zhuǎn)，往往使巖層產(chǎn)生傾斜。利用地層產(chǎn)狀在一定程度上能夠反映區(qū)域變形程度。傾角指數(shù)就是把地層傾角以10°為間隔劃分0～9 級(jí)別（0 代表0°，9 代表90°）。一般，地層產(chǎn)狀越大，傾角指數(shù)越大，頁(yè)巖保存條件越差。基于前人的研究成果和頁(yè)巖氣勘探實(shí)踐[10,26]，傾角指數(shù)＜3，屬于頁(yè)巖氣保存有利區(qū)，指數(shù)≥3，即地層產(chǎn)狀≥30°頁(yè)巖氣保存條件變差。

統(tǒng)計(jì)盆地南部地區(qū)的地層產(chǎn)狀，研究區(qū)的傾角指數(shù)變化較大。在米市盆地內(nèi)部，地層較緩，起伏不大，傾角在30°以內(nèi)，及布拖縣東部布拖—火烈寬緩褶斷帶，傾角在30°以內(nèi)，為頁(yè)巖氣保存優(yōu)選1 類區(qū)。則木河斷裂帶和布拖烏庫(kù)強(qiáng)變形褶斷帶，傾角指數(shù)均≥3，即頁(yè)巖氣保存較差區(qū)域，如圖5d 所示。

3.1.4 斷裂密度

地層的斷層和裂縫，是由構(gòu)造作用形成的，斷層和裂縫的發(fā)育程度對(duì)頁(yè)巖氣的保存具有雙重作用，在異常高壓的條件下，微裂縫改變頁(yè)巖的儲(chǔ)滲條件，有利于頁(yè)巖氣的富集和保存；但是構(gòu)造作用形成的過(guò)量的微裂縫和斷層，會(huì)使頁(yè)巖氣難以有效的聚集，致使頁(yè)巖氣逸散，不利于頁(yè)巖氣的保存。因此斷裂指數(shù)決定著頁(yè)巖氣氣藏在研究區(qū)的規(guī)模和分布。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料和野外地質(zhì)調(diào)查并結(jié)合地震剖面資料，初步確定斷裂發(fā)育程度和規(guī)模，并根據(jù)巖層破裂程度，確定斷裂帶影響范圍，建立斷裂發(fā)育等級(jí)。將斷裂指數(shù)劃分為7 個(gè)等級(jí)（1～7），采用的是（4×4）km 網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)單位網(wǎng)格的斷層長(zhǎng)度，根據(jù)斷裂發(fā)育程度分別劃分了1～7 共7 個(gè)等級(jí)，從而評(píng)價(jià)研究區(qū)頁(yè)巖氣的保存情況。

在研究區(qū)內(nèi)次盆地內(nèi)的斷裂指數(shù)一般是1～3，盆緣指數(shù)大多大于3，小江斷裂系統(tǒng)斷裂指數(shù)最大，局部可達(dá)7，如布拖西側(cè)斷裂極其發(fā)育，如圖5e 所示。在米市寬緩盆地褶斷帶和布拖火烈寬緩褶斷帶保存條件較好，在則木河斷裂帶和布拖烏庫(kù)強(qiáng)變形褶斷帶則為保存條件較差區(qū)域。

圖5 評(píng)價(jià)指數(shù)示意圖Fig. 5 Schematic diagram of evaluation index

3.1.5 地層埋深及壓力指數(shù)

地層埋深在頁(yè)巖氣生烴與保存都存在著至關(guān)重要的作用，一方面一定程度的埋深可以為頁(yè)巖氣藏形成演化提供必要溫壓條件，另一方面埋深可以影響頁(yè)巖氣吸附氣量的大小，決定著頁(yè)巖氣藏的大小和保存環(huán)境是否穩(wěn)定。但是埋深過(guò)大，則會(huì)增大頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)成本，使已有氣藏未達(dá)到可開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。在頁(yè)巖氣藏形成的過(guò)程中，由于環(huán)境封閉，在熱裂解生氣的作用下，都會(huì)形成異常高壓，因此壓力指數(shù)也往往是判定一個(gè)完好的頁(yè)巖氣藏保存的關(guān)鍵指數(shù)?？碧阶C實(shí)四川盆地及周緣下古生界頁(yè)巖氣日產(chǎn)氣量與地層壓力系數(shù)呈對(duì)數(shù)關(guān)系[27]。研究區(qū)地區(qū)頁(yè)巖層的埋深為1 000～4 500 m，根據(jù)中國(guó)頁(yè)巖層有利勘探深度和地層壓力系數(shù)劃分標(biāo)準(zhǔn)，只有具有一定埋深的頁(yè)巖，才能對(duì)頁(yè)巖氣有一個(gè)持續(xù)的保存的能力，海相泥頁(yè)巖由于自身演化程度高，自身具有的壓力相對(duì)較大，由于地層抬升自身壓力大于地層賦予的壓力導(dǎo)致自身裂縫開(kāi)啟程度增加，頁(yè)巖氣保存也因此遭受破壞。據(jù)前人資料表明，頁(yè)巖氣井在正常情況下只有地層壓力系數(shù)大于2.0，埋深大于3 500 m 且壓裂工藝得當(dāng)，才能獲得高產(chǎn)的商業(yè)氣流。因此，研究采取的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為埋藏深度大，孔隙發(fā)育較少，孔滲條件較差，滲透率較小，則頂?shù)装鍖?duì)頁(yè)巖氣的保存條件較好。一般來(lái)說(shuō)，致密砂巖、膏鹽層和泥頁(yè)巖等均可作為頁(yè)巖氣的較好的頂?shù)装濉Ｎ鞑璧啬喜恐饕l(fā)育下志留統(tǒng)龍馬溪組頁(yè)巖層，與中奧陶統(tǒng)大箐組地層不小于3 500 m為頁(yè)巖氣保存有利區(qū)[28]。

根據(jù)（恢復(fù)）古地層巖性柱厚度及其AHe，ZHe揭示的古埋深溫度可有效計(jì)算地表樣品古埋深及其抬升剝蝕量，獲得了西昌盆地南部地區(qū)頁(yè)巖埋深情況。在米市寬緩盆地褶斷帶（轎頂山地區(qū)），埋藏深度為3 500～5 000 m，埋藏深度遠(yuǎn)大于3 500 m，按剝蝕厚度評(píng)價(jià)條件分析，為保存條件較好區(qū)域，其他位置埋深指數(shù)達(dá)不到3 500 m 的要求，對(duì)頁(yè)巖氣保存壓力稍微欠缺，則為頁(yè)巖氣保存較差區(qū)域，如圖5f 所示。

3.1.6 頂?shù)装鍡l件

因頁(yè)巖本身就是一個(gè)封閉的保存系統(tǒng)。但是在構(gòu)造條件復(fù)雜的西昌盆地，其自身的封閉系統(tǒng)被破壞，頁(yè)巖氣保存就需要考慮頂?shù)装鍡l件是否滿足形成壓力封存箱。頂?shù)装鍡l件是指頁(yè)巖目的層的上覆和下伏地層的孔滲條件是能否封存頁(yè)巖氣，是否能阻擋頁(yè)巖氣在垂向上的散失，頂?shù)装灞容^完整，構(gòu)造單一。圖6 所示為大慶油田勘探開(kāi)發(fā)研究院提供的頁(yè)巖頂?shù)装蹇紫抖群蜐B透率直方圖。整合接觸，大箐組以灰白色中細(xì)粒結(jié)晶白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r為主，較致密；孔隙性較好，如圖6a 和圖6b 所示，溶蝕孔洞更為發(fā)育，可達(dá)到做頁(yè)巖巖層底板的要求。下志留統(tǒng)龍馬溪組頁(yè)巖地層塑性較強(qiáng)，因西昌盆地構(gòu)造條件復(fù)雜，頁(yè)巖層破壞較嚴(yán)重，裂隙較為發(fā)育，且因?yàn)槠溆袡C(jī)質(zhì)含量高，脆性礦物含量較低，自身不能作為自身的頂板。但中志留統(tǒng)石門坎組巖性主要為深灰色鈣質(zhì)頁(yè)巖、泥質(zhì)灰?guī)r與灰綠色泥巖、泥質(zhì)條帶灰?guī)r夾生物碎屑灰?guī)r，含泥量較高。可以有效地阻止頁(yè)巖氣的垂向逸散，為有利的頁(yè)巖層頂板條件，如圖6c 和圖6d 所示。

圖6 頁(yè)巖頂?shù)装蹇紫抖群蜐B透率直方圖Fig. 6 Histogram of porosity and permeability of shale roof and floor

3.2 保存條件綜合評(píng)價(jià)

通過(guò)野外路線地質(zhì)調(diào)查，對(duì)西昌—布拖剖面進(jìn)行實(shí)測(cè)分析，分析頁(yè)巖氣的保存條件。該剖面主要經(jīng)過(guò)轎頂山向斜、三灣河向斜、四開(kāi)—交際河背斜、龍恩河向斜。轎頂山向斜位于米市盆地寬緩褶斷帶內(nèi)，海拔變化較小，不大于2 000 m，地勢(shì)較為平緩，不存在突變地勢(shì)，變形程度較小，其內(nèi)白虎山斷層發(fā)育斷距較小且延伸程度較短，黑水河斷裂露頭不明顯，且露頭為侏羅系粉砂巖地層。地層傾角不大于30°，剝蝕量小于3 000 m，埋深約為5 000 m，頂?shù)装遢^好，頁(yè)巖氣保存條件較好。

三灣河向斜和四開(kāi)—交際河背斜位于布拖烏庫(kù)強(qiáng)變形褶斷帶內(nèi)，海拔變化較大，海拔約為3 500 m，地勢(shì)突變明顯，變形程度較強(qiáng)，區(qū)內(nèi)發(fā)育四開(kāi)—交際河斷層、羅西斷層，巖石較破碎。地層傾角大于40°。埋深較淺，約為1 500 m。龍馬溪組頁(yè)巖出露地表，頁(yè)巖氣保存條件較差。

龍恩河向斜位于布拖—火烈寬緩褶斷帶，海拔變化較小，海拔高度約2 500 m，區(qū)內(nèi)于夢(mèng)斷層發(fā)育，斷距較小，延伸斷，地層變形較小，傾角不大于30°，斷裂密度較小，剝蝕小于4 000 m，埋深約為2 000 m 左右。頁(yè)巖氣保存條件相對(duì)較好。

4 結(jié)論

1）米市盆地轎頂山向斜地區(qū)和布拖—火烈寬緩褶斷帶具有良好的保存條件。該區(qū)塊內(nèi)部地層變形微弱，褶皺表現(xiàn)為寬緩-開(kāi)闊的樣式，地層傾角較緩，小于30°，內(nèi)部斷層發(fā)育斷距小、延伸短。區(qū)塊內(nèi)部地表出露最新地層為雷打樹組。剝蝕厚度主要小于3 000 m。布拖—火烈寬緩褶斷帶，內(nèi)部變形較弱，地層傾角小于30°，內(nèi)部斷層發(fā)育斷距小、延伸短。但在埋深指數(shù)上稍顯不足，地層壓力稍有欠缺。其他地區(qū)變形程度較強(qiáng)，地層破壞較嚴(yán)重，頁(yè)巖氣保存條件較差。

2）西昌盆地龍馬溪組頁(yè)巖經(jīng)歷了多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，尤其是新生代青藏高原東擴(kuò)效應(yīng)，受到強(qiáng)烈的擠壓-走滑構(gòu)造變形和大幅度的隆升剝蝕等構(gòu)造強(qiáng)改造作用，研究區(qū)具有強(qiáng)變形、強(qiáng)隆升、強(qiáng)剝蝕等構(gòu)造特征，在頁(yè)巖氣保存條件評(píng)價(jià)中，后期構(gòu)造改造和變形為制約頁(yè)巖氣保存的關(guān)鍵因素。

3）綜合評(píng)價(jià)分析研究區(qū)海拔指數(shù)、剝蝕指數(shù)、斷裂指數(shù)，傾角指數(shù)、埋深指數(shù)和頂?shù)装鍡l件等指標(biāo)，優(yōu)選出研究區(qū)轎頂山向斜為頁(yè)巖氣保存優(yōu)選區(qū)1 類區(qū)，布拖—火烈鄉(xiāng)寬緩褶斷帶為頁(yè)巖氣保存優(yōu)選區(qū)2 類區(qū)。