劉　安，包漢勇，李　海，危　凱，李繼濤，曾雄偉

（1.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心，武漢430205；2.中國(guó)石化江漢油田勘探開發(fā)研究院，武漢430223）

湖北省上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組頁(yè)巖氣地質(zhì)條件分析及有利區(qū)帶預(yù)測(cè)

劉安1，包漢勇2，李海1，危凱1，李繼濤1，曾雄偉1

（1.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心，武漢430205；2.中國(guó)石化江漢油田勘探開發(fā)研究院，武漢430223）

本文在調(diào)查和總結(jié)湖北省頁(yè)巖氣地質(zhì)調(diào)查成果資料基礎(chǔ)上，分析了湖北省上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組頁(yè)巖氣地質(zhì)條件。湖北省O3w-S1l富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖分布和TOC主要受到古隆起的控制，富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖在古隆起邊緣或古隆起之間的坳陷區(qū)發(fā)育，其中鄂西水下古隆起西部、黃陵隆起東北部、神農(nóng)架古隆起北部富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖厚度多大于40 m，TOC大于2%，頁(yè)巖成熟度一般為2%～3%。O3w-S1l富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖孔隙度多小于5%，石英礦物含量較高。頁(yè)巖含氣性受保存條件的影響較大，湖北地區(qū)頁(yè)巖氣保存條件相對(duì)較差，局部構(gòu)造穩(wěn)定地區(qū)含氣性較好。綜合分析利川復(fù)向斜、秭歸盆地西部、當(dāng)陽(yáng)復(fù)向斜為頁(yè)巖氣勘探的有利區(qū)帶。

湖北??；五峰組；龍馬溪組；頁(yè)巖氣

Liu A，Bao H Y，Li H，Wei K，Li J T and Zeng X W.

Geology and Mineral Resources of South China，2016，32（2）：126-134.

頁(yè)巖氣是一種清潔、高效的新能源，在我國(guó)于2011年12月被列為第172個(gè)獨(dú)立礦種以來［1］，我國(guó)的頁(yè)巖氣勘探獲得了重大進(jìn)展。上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組頁(yè)巖是中國(guó)南方一套區(qū)域性海相頁(yè)巖，具有很好的勘探潛力，并先后在四川盆地南緣的涪陵焦石壩、長(zhǎng)寧、丁山地區(qū)獲得工業(yè)突破［2-3］。與四川盆地南緣相比，中揚(yáng)子頁(yè)巖氣勘探與研究程度低，本文主要以湖北省上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組頁(yè)巖為研究對(duì)象，綜合分析頁(yè)巖氣地質(zhì)條件，預(yù)測(cè)頁(yè)巖氣勘探的有利區(qū)帶。

1　區(qū)域地質(zhì)背景

湖北省地處華中腹地，根據(jù)板塊構(gòu)造理論及活動(dòng)論觀點(diǎn)，大致以青峰—襄廣斷裂為界，本省橫跨秦嶺—大別造山帶和揚(yáng)子克拉通兩個(gè)一級(jí)大地構(gòu)造單元（圖1）。揚(yáng)子克拉通經(jīng)歷了加里東期—海西期穩(wěn)定的揚(yáng)子克拉通沉積、沉降發(fā)展階段，沉積了一套以碳酸鹽巖及碎屑巖為主的海相地層，構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定，以差異升降運(yùn)動(dòng)為主，構(gòu)造面貌主要表現(xiàn)為大隆大凹。印支期以來為構(gòu)造變形、變位發(fā)展階段，早燕山期奠定了本區(qū)中、古生界的基本構(gòu)造格局，為構(gòu)造主要形成時(shí)期［4］。

圖1　湖北省地質(zhì)簡(jiǎn)圖及構(gòu)造單元?jiǎng)澐謭DFig.1 Geological and structure units subdivision map ofHubei Province

2　富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖成因及展布

中奧陶世末期，揚(yáng)子板塊進(jìn)入前陸盆地構(gòu)造演化階段［5］，晚奧陶世—早志留世來自南東方向的擠壓作用增強(qiáng)，伴隨揚(yáng)子周邊地區(qū)古陸上隆，華南海盆不斷向西遷移，使得揚(yáng)子海處于半封閉的狀態(tài)，海域自東南向西北逐漸加深。龍馬溪組底部黑色頁(yè)巖發(fā)育層位由南向北升高，例如宜昌王家灣一帶黑色頁(yè)巖發(fā)育的最高層位為埃隆階中部，而神農(nóng)架一帶最高層位可達(dá)特列奇階底部［6-7］，因此黑色頁(yè)巖具有穿時(shí)的性質(zhì)，同樣龍馬溪組為巖石地層單位，也具有穿時(shí)的性質(zhì)。前陸盆地形成階段，海平面具有下降的趨勢(shì)［8］，五峰組與龍馬溪組黑色頁(yè)巖在中上揚(yáng)子多處呈平行不整合接觸［9］也表明水體較淺，因此該套烴源巖的發(fā)育主要是造山運(yùn)動(dòng)形成的滯留盆地限制了表層含氧水與深層水的混合，形成還原環(huán)境，有利于有機(jī)質(zhì)富集保存，其中長(zhǎng)期發(fā)育的坳陷區(qū)有利于富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖發(fā)育。

就湖北省而言，上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組主要受到鄂西水下古隆起、黃陵古隆起、神農(nóng)架古隆起的影響。隆起帶富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖厚度往往不到十米，在神農(nóng)架松柏鎮(zhèn)南、五峰紅漁坪可以看到缺失五峰組硅質(zhì)巖，僅數(shù)米厚暗色頁(yè)巖直接覆蓋在奧陶系臨湘組之上。古隆起之間的坳陷或古隆起的邊緣黑色頁(yè)巖往往較發(fā)育。湘鄂西水下古隆起和川中古隆起之間沿著貴州習(xí)水—重慶石柱—湖北利川—重慶巫山一帶上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組黑色頁(yè)巖極為發(fā)育，連續(xù)黑色頁(yè)巖段厚度達(dá)到40～60 m。鄂西受到前陸盆地由南東向北西遷移及黃陵隆起的砥柱作用，黑色頁(yè)巖整體向北有加厚的趨勢(shì)，在神農(nóng)架古隆起的北部邊緣房縣五峰組—龍馬溪組為硅質(zhì)巖夾黑色炭質(zhì)頁(yè)巖，厚度近200 m；該帶向西延伸至四川盆地北緣的城口厚度也較大［10］。黃陵隆起東北邊緣當(dāng)陽(yáng)復(fù)向斜一帶厚度也較大，一般為40～60 m，荊101井揭示了該套黑色頁(yè)巖的厚度近90 m。鄂東地區(qū)該套黑色頁(yè)巖的厚度相對(duì)穩(wěn)定，一般為20～40 m，在鄂東南地區(qū)前陸坳陷發(fā)育時(shí)間相對(duì)長(zhǎng)，黑色頁(yè)巖厚度可達(dá)近百米（圖2）。

圖2　湖北省上奧陶統(tǒng)五峰組-下志留統(tǒng)龍馬溪組富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖等厚圖Fig.2TheorganicshalethicknessisogramofUpperOrdovicianWufengFormation-LowerSilurianLongmaxiFormationinHubeiProvince

3　富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖地球化學(xué)特征

本次研究頁(yè)巖地球化學(xué)特征數(shù)據(jù)主要來自鉆井，鄂西北、鄂東南沒有鉆井分布的地區(qū)則采用露頭樣品數(shù)據(jù)。

3.1有機(jī)質(zhì)豐度

中揚(yáng)子地區(qū)奧陶志留之交隆坳相間的古地理格局控制了龍馬溪組烴源巖的分布，也影響了上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組有機(jī)質(zhì)含量。石柱—利川—巫溪一帶烴源巖發(fā)育，有機(jī)碳含量也較高，TOC達(dá)到2%～3%；秭歸盆地西部和北緣黑色頁(yè)巖TOC多大于2%，秭歸盆地南緣志留系底部黑色頁(yè)巖夾層TOC多小于1%。神農(nóng)架隆起、黃陵隆起、鄂西水下古隆起黑色頁(yè)巖不發(fā)育，TOC值也多小于1%。神農(nóng)架隆起、黃陵隆起的北緣和東緣志留系頁(yè)巖厚度增大，TOC也隨之增大，當(dāng)陽(yáng)復(fù)向斜一帶TOC一般大于2%，但靠近房縣一帶志留系龍馬溪組以硅質(zhì)巖為主，TOC又有降低的趨勢(shì)（圖3）。江漢平原及其以南志留系黑色頁(yè)巖TOC為0.8%～1.2%［11］。

3.2有機(jī)質(zhì)類型

上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組干酪根有機(jī)顯微組分以腐泥組占優(yōu)為主要特征，平均含量在80%以上，鏡質(zhì)組含量一般在15%～35%之間，平均為23.7%。五峰組—龍馬溪組的泥頁(yè)巖干酪根碳同位素在-32.04‰～-27.62‰之間，多處于-30.8‰左右，為Ⅱ2-Ⅱ1型。

圖3　湖北省上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組頁(yè)巖TOC等值線圖Fig.3 The organic shale TOCisogramofUpper Ordovician WufengFormation-Lower Silurian Longmaxi Formation in Hubei Province

3.3熱演化程度

富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖處于有效熱解氣范圍是控制氣源的重要因素，但過高的熱演化程度會(huì)導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)炭化，有機(jī)孔塌陷，吸附能力降低［12］。目前學(xué)術(shù)界對(duì)于熱演化程度Ro的上限還沒有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，Ro在川南志留系分布在1.0%～3.0%，故研究頁(yè)巖氣評(píng)價(jià)指標(biāo)未做限定［13］，而勘探研究的結(jié)果也表明含氣性高的頁(yè)巖段Ro往往低于3%。上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組烴源巖多處于高—過成熟演化階段；烴源巖成熟度Ro值主要受到中新生代以來深埋藏的影響。神農(nóng)架隆起、黃陵隆起帶以及湖北省南邊的江南—雪峰隆起帶熱演化程度一般較低，成熟度Ro為1.5%～2.0%，當(dāng)陽(yáng)復(fù)向斜志留—白堊系為持續(xù)深埋型沉積，Ro多大于2.5%。江漢盆地覆蓋區(qū)在白堊紀(jì)沉積之前強(qiáng)烈抬升剝蝕，志留系黑色頁(yè)巖的Ro一般在2%左右，目前江漢盆地鉆遇下古生界的井少，志留系頁(yè)巖成熟度數(shù)據(jù)少，具體變化規(guī)律不詳。鄂西地區(qū)Ro等效值以大于2.0%為主，多數(shù)區(qū)域在2.0%～3.0%之間，利川復(fù)向斜建南地區(qū)以西志留系黑色頁(yè)巖成熟度Ro最大超過3.5%（圖4），研究區(qū)志留系頁(yè)巖整體適中的熱演化程度有利于生氣也有利于有機(jī)孔發(fā)育。

4　儲(chǔ)層條件

本次調(diào)查在鄂西地區(qū)實(shí)施的WZK01井頁(yè)巖脆性礦物和粘土礦物的平均含量分別為51.2%、39.3%；脆性礦物以石英為主、次為長(zhǎng)石和黃鐵礦。WZK02井頁(yè)巖脆性礦物和粘土礦物平均含量分別為33.38%、62.5%，具有粘土礦物含量高、脆性礦物含量低的特點(diǎn)，可能與龍馬溪組上部黑色頁(yè)巖段粘土礦物整體偏高有關(guān)。河頁(yè)1井富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖段X射線熒光錄井結(jié)果顯示，石英含量為47.0%～85.5%，平均值63.1%；長(zhǎng)石含量為2.0%～22.1%，平均值7.9%；碳酸鹽礦物含量為1.0%～15.1%，平均值2.0%；黃鐵礦含量為0.7%～10.3%，平均值2.8%；粘土礦物含量為9.2%～36.3%，平均值24.1%，其中以伊利石含量最高［14］。恩施、城口龍馬溪組剖面的泥頁(yè)巖中石英含量分布在34.6%～97.8%，平均值為61.3%；碳酸鹽礦物基本未見；粘土礦物含量分布在 3.2%～62.1%，平均值為34.5%；黃鐵礦含量較少，分布在1.2%～2.4%，平均值僅為1.4%；粘土礦物含量分布在20.63%～29.86%，平均值為27.2%，主要有伊/蒙混層（I/S）、伊利石（I）和綠泥石（C），其中伊利石含量最高［15］。

WZK01井頁(yè)巖樣品的孔隙度在5%左右，WZK02井頁(yè)巖樣品孔隙度多小于1%。河頁(yè)1井2139.0～2165.0 m井段中（五峰組頂部—龍馬溪組底部）頁(yè)巖孔隙度最大為6.5%，最小為1.52%，平均值為3.0%，滲透率為0.2×10-3μm2［14］。恩施白果坪龍馬溪組剖面中的2個(gè)露頭樣品測(cè)試顯示，頁(yè)巖孔隙度為3.15%和4.92%。鶴峰地區(qū)龍馬溪組頁(yè)巖孔隙度分布于0.47%～2.58%，平均值為1.23%，滲透率分布于0.004～1.64×10-3μm2［15］。因此上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組黑色頁(yè)巖具有低孔低滲的特點(diǎn)。

圖4　湖北省上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組頁(yè)巖Ro等值線圖Fig.4 The organic shale RoisogramofUpper Ordovician WufengFormation-Lower Silurian Longmaxi Formation in Hubei Province

5　保存條件

5.1埋深條件

五峰組底部的埋深主要依據(jù)地層剖面測(cè)量的厚度和殘余地層展布推測(cè)，在江漢盆地覆蓋區(qū)參考了地震剖面。鄂東南崇陽(yáng)—通山?jīng)_斷帶、鄂東北巴洪沖斷帶頁(yè)巖埋深較淺，一般為1000 m左右；江漢平原地區(qū)志留系龍馬溪組黑色頁(yè)巖因深埋在白堊系斷陷盆地之下，深度多在4000 m以上，當(dāng)陽(yáng)復(fù)向斜呈南北向延伸的白堊系斷陷盆地，志留系黑色頁(yè)巖埋深為3000～4000 m。鄂西地區(qū)秭歸盆地、利川復(fù)向斜核部均為侏羅紀(jì)前陸盆地，發(fā)育數(shù)千米深的陸相碎屑巖沉積，志留系黑色頁(yè)巖埋深也超過4000 m，但在利川以北、秭歸盆地周緣，志留系黑色頁(yè)巖埋深一般為2000～3000 m。鄂西中央山復(fù)背斜、花果坪復(fù)向斜、宜都—鶴峰復(fù)背斜埋深等值線多呈NE向延伸密集分布，背斜、向斜相間發(fā)育，深度變化大，背斜志留系黑色頁(yè)巖埋深多在1000 m以下，或目的層已被剝蝕；向斜目的層埋深多在2000～3000 m（圖5）。

5.2頁(yè)巖的頂?shù)装鍡l件

頁(yè)巖的頂、底板條件是頁(yè)巖氣保存條件評(píng)價(jià)的另外一個(gè)重要參數(shù)，就工區(qū)上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組黑色頁(yè)巖段而言，其頂板一般為數(shù)百米厚的龍馬溪組泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，頂板條件好。底板為中上奧陶統(tǒng)瘤狀灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、鈣質(zhì)泥巖，一般由下而上灰?guī)r中泥質(zhì)含量有增多的趨勢(shì)，底板條件也較好。

圖5　湖北省五峰組底部埋深等值線圖Fig.5 Bottomdepth isogramofWufengFormation in Hubei Province

5.3斷裂及構(gòu)造改造

湖北省境內(nèi)自印支期以來受到北部秦嶺—大別、南部江南—雪峰兩個(gè)造山帶的影響，南北邊緣受到造山帶的影響最為強(qiáng)烈。秦嶺—大別造山帶強(qiáng)烈擠壓推掩發(fā)生在晚侏羅紀(jì)—早白堊紀(jì)，侏羅紀(jì)前陸盆地被擠壓破壞并成為逆沖推掩體系的組成部分；逆掩斷褶帶的主體為北西向，向南延伸為北北西向逆沖褶皺帶。江南—雪峰造山帶印支—燕山期的脆性擠壓褶皺帶可能繼承了前期的韌性帶再活動(dòng)，形成了南東向北西不斷推進(jìn)的北東向逆沖褶皺帶。沃玉進(jìn)［16］以地質(zhì)結(jié)構(gòu)類型為依據(jù)討論了中揚(yáng)子地區(qū)油氣保存條件，不同構(gòu)造帶的斷裂活動(dòng)、褶皺變形差異較大，對(duì)油氣的保存條件影響也不同。其中監(jiān)利—通山、當(dāng)陽(yáng)—京山單層疊瓦構(gòu)造區(qū)地層剝蝕強(qiáng)烈，斷層規(guī)模大，多為通天斷層，保存條件差。同屬單層疊瓦構(gòu)造區(qū)的江漢盆地北部因?yàn)榘讏准o(jì)—新生代構(gòu)造反轉(zhuǎn)及碎屑巖的覆蓋，保存條件會(huì)在一定程度上得以重建。江漢盆地南部雙層斷褶反轉(zhuǎn)區(qū)的斷層多為散逸斷層，后期構(gòu)造反轉(zhuǎn)的陸源碎屑沉積物厚度大，可以形成二次生烴和保存系統(tǒng)重建。鄂西雙層滑脫斷褶結(jié)構(gòu)滑脫層深度較大，斷層多為散逸斷層，總體保存條件較差，僅在區(qū)域蓋層殘存的局部地區(qū)具有較好的保存條件（圖6）。

6　含氣性

頁(yè)巖的含氣性是頁(yè)巖氣地質(zhì)條件評(píng)價(jià)的重要方面［17］，目前湖北地區(qū)還沒有發(fā)現(xiàn)海相商業(yè)性氣田，頁(yè)巖含氣性數(shù)據(jù)相對(duì)較少。遠(yuǎn)安的荊101、102井獲得了較好的效果，井深超過3000 m，平均含氣量分別達(dá)到4.2 m3/t、3 m3/t。巴東野三關(guān)香龍山背斜實(shí)施的WZK02頁(yè)巖氣淺鉆有微弱的氣顯示，現(xiàn)場(chǎng)解吸有一定的含氣性，但氣體成分也是以氮?dú)鉃橹鳎缓禹?yè)1井深度近2200 m，總含氣量?jī)H為0.5～1.6m3/t［14］，解吸氣含量更低。而在仙女山走滑斷裂帶附近，靠近斷裂壓性構(gòu)造環(huán)境下，秭歸楊林地區(qū)的WZK06頁(yè)巖氣淺鉆深度僅200 m，現(xiàn)場(chǎng)解吸獲得可燃?xì)怏w含量為0.5～1.2 m3/t，表明不同構(gòu)造環(huán)境下，含氣性差異較大?？傮w而言穩(wěn)定地區(qū)、壓性構(gòu)造環(huán)境、張性構(gòu)造環(huán)境頁(yè)巖的含氣性有逐漸變差的趨勢(shì)。

圖6　中揚(yáng)子地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)類型分布圖（據(jù)沃玉進(jìn)［16］修改）Fig.6 Distribution ofthe geologic configuration types in the middle Yangtze region（after Wo［16］）

7　頁(yè)巖氣有利區(qū)帶預(yù)測(cè)

頁(yè)巖氣有利區(qū)帶預(yù)測(cè)一般綜合分析頁(yè)巖的形成環(huán)境、TOC、Ro、厚度、埋深、保存條件、含氣量等指標(biāo)獲得［18］。本區(qū)域調(diào)查研究程度較低，綜合上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組頁(yè)巖氣地質(zhì)條件認(rèn)為鄂東北當(dāng)陽(yáng)—京山一帶、鄂西南秭歸盆地周緣及其以西地區(qū)、利川復(fù)向斜地區(qū)頁(yè)巖氣地質(zhì)條件相對(duì)較好（圖7）。

鄂東南、鄂東北地區(qū)頁(yè)巖相對(duì)發(fā)育，但構(gòu)造上屬于江南沖斷帶、巴洪沖斷帶，斷層極為發(fā)育、地層較破碎，抬升剝蝕嚴(yán)重致使該套泥巖的保存條件差。

當(dāng)陽(yáng)—荊門一帶當(dāng)陽(yáng)復(fù)向斜志留系之上發(fā)育上古生界、中生界蓋層，后期的抬升剝蝕有限，目的層埋深一般為3000～4000 m，且頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)含量高，TOC＞2%的厚度可達(dá)到40m以上，保存條件較好。

江漢盆地覆蓋區(qū)古生界構(gòu)造復(fù)雜，且埋深多大于4000 m，頁(yè)巖氣地質(zhì)條件差。

秭歸盆地及其以西地區(qū)晚奧陶世—早志留世為淺水陸棚—深水陸棚沉積相帶，黑色頁(yè)巖較發(fā)育，五峰組—龍馬溪組發(fā)育一套或兩套黑色頁(yè)巖，其中下部連續(xù)黑色頁(yè)巖段厚度多在30 m以上，有機(jī)碳含量都在2.0%以上，一般為2.3%～3.2%，平均值為2.45%；泥頁(yè)巖等效鏡質(zhì)體反射率Ro分布于2.5%～3.0%，處于過成熟演化階段；且上覆三疊系區(qū)域性蓋層，保存條件相對(duì)較好。

利川復(fù)向斜在湖北省境內(nèi)從利川—建始西一帶五峰—龍馬溪組暗色泥巖厚度較大，一般多大于30 m，且多上覆三疊系蓋層，向斜的地層產(chǎn)狀平緩，地下水總礦化度較高，屬交替阻滯帶，受外來流體影響和破壞較小，為勘探的有利區(qū)帶。該帶向北經(jīng)重慶巫山一直延伸到巴洪沖斷帶前緣為上奧陶同五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組頁(yè)巖氣勘探有利區(qū)帶。

鄂西中央山復(fù)背斜、花果坪復(fù)向斜、宜都鶴峰復(fù)背斜頁(yè)巖的厚度一般小于30 m，且多為緊閉的褶皺，蓋層剝蝕后僅殘留在向斜的核部，區(qū)域上沒連成片，頁(yè)巖氣保存條件差。僅在鄂西南靠近重慶局部地區(qū)頁(yè)巖氣地質(zhì)條件相對(duì)較好。

圖7　湖北省上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組頁(yè)巖氣有利區(qū)帶預(yù)測(cè)Fig.7 The shale gas favorable area distribution for Upper Ordovician WufengFormation-Lower Silurian Longmaxi Formation in Hubei Province

8　結(jié)論

湖北省上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖主要分布在鄂西水下古隆起西側(cè)利川復(fù)向斜、黃陵隆起東緣當(dāng)陽(yáng)復(fù)向斜、神農(nóng)架隆起北緣等地，厚度一般為40～60 m，而古隆起帶該套黑色頁(yè)巖一般為10～20 m。

富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖有機(jī)碳含量一般為1%～3%，有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ型為主，成熟度為高—過成熟，整體上隆起帶具有低有機(jī)碳含量、低成熟度特征。

上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖的石英礦物平均含量超過60%，孔隙度多小于5%，屬于低孔低滲型儲(chǔ)層；不同構(gòu)造環(huán)境下，含氣性差異性較大，穩(wěn)定地區(qū)、壓性構(gòu)造環(huán)境、張性構(gòu)造環(huán)境頁(yè)巖的含氣性逐漸變差，當(dāng)陽(yáng)復(fù)向斜獲得的含氣量超過4 m3/t。

綜合考慮頁(yè)巖氣地質(zhì)條件，初步圈定利川復(fù)向斜、秭歸盆地西部、當(dāng)陽(yáng)復(fù)向斜為湖北省上奧陶統(tǒng)—下志留統(tǒng)龍馬溪組頁(yè)巖氣勘探的有利區(qū)帶。

［1］劉大錳，李俊乾，李紫楠.我國(guó)頁(yè)巖氣富集成藏機(jī)理及其形成條件研究［J］.煤炭科學(xué)技術(shù)，2013，41（9）：66-70.

［2］王玉滿，董大忠，李建忠，王社教，李新景，王黎，程克明，黃金亮.川南下志留統(tǒng)龍馬溪組頁(yè)巖氣儲(chǔ)層特征［J］.石油學(xué)報(bào)，2012，33（4）：551-561.

［3］郭旭升，胡東風(fēng)，文治東.四川盆地及周緣下古生界海相頁(yè)巖氣富集高產(chǎn)主控因素——以焦石壩地區(qū)五峰組—龍馬溪組為例［J］.中國(guó)地質(zhì)，2014，41（3）：893-901.

［4］付宜興，張萍，李志祥，楊振武，劉新民，王韶華.中揚(yáng)子區(qū)構(gòu)造特征及勘探方向建議 ［J］.大地構(gòu)造與成礦學(xué)，2007，31 （3）：308-314.

［5］萬方，許效松.川滇黔桂地區(qū)志留紀(jì)構(gòu)造—巖相古地理［J］.古地理學(xué)報(bào)，2003，5（2）：180-186.

［6］樊雋軒，Michael J，陳旭，王懌，張?jiān)獎(jiǎng)樱惽?，遲昭利，陳峰.華南奧陶—志留系龍馬溪組筆石頁(yè)巖生物地層學(xué)［J］.中國(guó)科學(xué)：地球科學(xué)，2012，42（1）：130-139.

［7］蘇文博，李志明，Ettensohn F R，Johnson ME，Huff W D，王巍，馬超，李錄，張磊，趙慧靜.華南五峰組—龍馬溪組黑色巖系時(shí)空展布的主控因素及其啟示［J］.地球科學(xué)（中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)），2007，32（6）：819-826.

［8］馬力，陳煥疆，甘克文，等.中國(guó)南方大地構(gòu)造和海相油氣地質(zhì)［M］.北京：地質(zhì)出版社，2004，259-283.

［9］陳旭，戎嘉余，周志毅，張?jiān)獎(jiǎng)?，詹仁斌，劉建波，樊雋軒.上揚(yáng)子區(qū)奧陶—志留之交的黔中隆起和宜昌上升［J］.科學(xué)通報(bào)，2001，46（12）：1052-1056.

［10］王慶波，劉若冰，李春燕.四川盆地及周緣五峰—龍馬溪組頁(yè)巖氣地質(zhì)條件研究［J］.成都科技學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，14（5）：16-20.

［11］朱建敏.江漢平原區(qū)海相地層烴源巖對(duì)比及油氣藏的形成于演化［D］.成都：成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文.2010：15-27.

［12］鄒才能，董大忠，王玉滿，李新景，黃金亮，王淑芳，管全中，張晨晨，王紅巖，劉洪林，拜文華，梁峰，吝文，趙群，劉德勛，楊智，梁萍萍，孫莎莎，邱振.中國(guó)頁(yè)巖氣進(jìn)展、挑戰(zhàn)及前景（一）［J］.石油勘探與開發(fā)，2015，42（6）：689-701.

［13］李延鈞，劉歡，張烈輝.四川盆地南部下古生界龍馬溪組頁(yè)巖氣評(píng)價(jià)指標(biāo)下限［J］.中國(guó)科學(xué)：地球科學(xué)，2013，43 （7）：1088-1095.

［14］石元會(huì).湘鄂西地區(qū)河頁(yè)1井頁(yè)巖氣錄井顯示解釋評(píng)價(jià)［J］.江漢石油職工大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，26（4）：10-12.

［15］王佳.湘鄂西—渝東南地區(qū)下古生界頁(yè)巖氣勘探前景［D］.成都：成都理工大學(xué)博士學(xué)位論文，2012，20-59.

［16］沃玉進(jìn)，汪新偉.中上揚(yáng)子地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)類型與海相層系油氣保存意義 ［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2009，30（2）：177-187.

［17］Ross D J K，Bustin R M.Characterizing the shale gas resource potential of Devonian-Mississippian strata in the Western Canada sedimentary basin：Application of an integrated formation evaluation［J］.American Association of PetroleumGeologists Bulletin，2008，92（1）：87-125.

［18］張金川，林臘梅，李玉喜，唐玄，朱亮亮，邢雅文，姜生玲，荊鐵亞，楊升宇.頁(yè)巖氣資源評(píng)價(jià)技術(shù)［J］.地學(xué)前緣，2012，（2）：184-191.

LI UAn1，BAO Han-Yong2，LI Hai1，WEI Kai1，LI Ji-Tao1，ZENG Xiong-Wei1

（1.Wuhan Center of China Geological Survey，Wuhan 430205，China；2.Exploration and Development Research Institute of SINOPEC Jianghan Oilfield，Wuhan 430223，China）

Analysis of the Shale Gas Geological Conditions of the Upper Ordovician Wufeng Formation-Lower Silurian Longmaxi Formation in Hubei Province and Predict the Favorable Zone.

We analysis the geological conditions of shale gas at the bottom of the Upper Ordovician Wufeng Formation-Lower Silurian Longmaxi Formation in Hubei Province，based on field geology investigation and previous studies of shale gas in Hubei Province.The distribution of black shale ofO3w-S1land its TOC were controlled by paleohigh；The black shales were thicker between the paleohighes or on the margin of paleohighes，The balck shales thickess is more than 40 m in West of Hubei submarine high，Northeast of Huangling paleohigh，North of Shennongjia paleohigh，and with TOC more than 2%，Ro between 2%to 3%.The porosity is less than 5%，with high content ofbrittle minerals such quartz.The gas content is controlled bypreservation condition，and most area of Hubei Province with bad preservation condition，structure stable area is better in gas content.Lichuan synclinorium，west of Zigui basin，Dangyang synclinorium are the favorable area zones for shale gas exploration in Hubei Province.

Hubei Province；Wufeng Formation；Longmaxi Formation；shale gas

中圖分類法：P534.42；P618.13A

1007-3701（2016）02-126-09

10.3969/j.issn.1007-3701.2016.02.004

2016-03-22；

2016-05-29.

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局“武陵—湘鄂西頁(yè)巖氣資源調(diào)查評(píng)價(jià)（12120114049801）”、“湖北宜昌—保康地區(qū)頁(yè)巖氣基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查（1210115005701）”項(xiàng)目資助.

劉安（1981—），男，碩士，從事油氣地質(zhì)調(diào)查與研究，E-mail：globstar@163.com.