苑 坤, 方欣欣, 王 婷, 陳 榕, 王 超, 林 拓, 盧樹(shù)藩, 羅香建

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)能源學(xué)院，北京 100083； 2.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心，北京 100083；3.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所，北京 100081； 4.貴州省地質(zhì)調(diào)查院，貴州 貴陽(yáng) 550081)

0 引言

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源的依存度不斷增加，提升國(guó)內(nèi)清潔能源勘探開(kāi)發(fā)力度已成為當(dāng)下油氣勘探的重要方向[1]。目前，我國(guó)頁(yè)巖氣的勘探開(kāi)發(fā)在下古生界已取得了顯著成效[2]，并建立了涪陵、長(zhǎng)寧—威遠(yuǎn)、昭通等頁(yè)巖氣示范區(qū)。但是，對(duì)于與美國(guó)主要頁(yè)巖氣產(chǎn)層相似的我國(guó)南方上古生界海相地層，頁(yè)巖氣勘探工作尚無(wú)重大突破[3-6]。究其原因，主要是因?yàn)榕_(tái)盆相間的古地理環(huán)境對(duì)巖性組合的影響較大，頁(yè)巖的有機(jī)地球化學(xué)特征、巖石礦物學(xué)特征和儲(chǔ)集性能存在較強(qiáng)的非均質(zhì)性[7]。貴州南部作為我國(guó)南方上古生界石炭系頁(yè)巖集中發(fā)育部位，經(jīng)歷了復(fù)雜的區(qū)域構(gòu)造演化及巖相古地理變化[8]，所發(fā)育的下石炭統(tǒng)打屋壩組頁(yè)巖是我國(guó)南方典型的海相頁(yè)巖，但其各項(xiàng)靜態(tài)指標(biāo)與下古生界存在著顯著差異，目前該區(qū)仍屬于低勘探程度區(qū)[9]，缺乏對(duì)區(qū)內(nèi)頁(yè)巖分布及頁(yè)巖氣成藏條件的分析與對(duì)比。本文以貴州紫云地區(qū)的2口鉆井(長(zhǎng)頁(yè)1井、代頁(yè)1井)和4條典型剖面(蠻場(chǎng)剖面、格凸河剖面、四大寨剖面、羅崗剖面)為基礎(chǔ)，從地層發(fā)育特征、地球化學(xué)指標(biāo)、儲(chǔ)集物性及含氣性等方面對(duì)打屋壩組地層的石油地質(zhì)特征進(jìn)行了分析，探討了打屋壩組地層的沉積背景、構(gòu)造條件及成巖作用對(duì)富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖的影響，進(jìn)而優(yōu)選了紫云地區(qū)打屋壩組頁(yè)巖氣有利目標(biāo)區(qū)域，這對(duì)于后續(xù)在該區(qū)開(kāi)展頁(yè)巖氣勘探有一定的指導(dǎo)意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

工作區(qū)位于揚(yáng)子板塊西南緣，處于晚古生代形成的埡紫羅裂陷槽中部，北部為黔南坳陷和雪峰隆起，南部為右江—南盤(pán)江盆地[10]。紫云地區(qū)石炭系主要分布于火烘背斜兩翼及代化鎮(zhèn)附近的穹隆構(gòu)造附近，其余地區(qū)被二疊系、三疊系覆蓋(圖1)。

圖1 貴州紫云地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

根據(jù)打屋壩組的巖性組合特征，從上到下又可以將其分成4段[11]。打屋壩組四段與上覆南丹組灰色薄層燧石泥晶灰?guī)r整合接觸(圖2)，巖性為深灰色、灰黑色泥巖、灰質(zhì)泥巖夾深灰色泥質(zhì)灰?guī)r； 打屋壩組三段為灰黑色泥巖、頁(yè)巖夾深灰色泥質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r及粉砂巖； 打屋壩組二段為灰黑色泥巖與深灰色泥晶灰?guī)r、灰色白云巖不等厚互層； 打屋壩組一段為深灰色灰?guī)r、含泥灰?guī)r、泥灰?guī)r與灰黑色泥巖、頁(yè)巖不等厚互層，與下伏睦化組深灰色中厚層狀泥晶灰?guī)r整合接觸。

圖2 紫云地區(qū)打屋壩組各段巖性特征

打屋壩組在紫云地區(qū)表現(xiàn)為臺(tái)地邊緣斜坡相-臺(tái)盆相沉積[12]，其中，臺(tái)盆相沉積主要發(fā)生在紫云地區(qū)南部，臺(tái)地邊緣斜坡相主要發(fā)育在北部。石炭世早期，特提斯域欽防海盆及哀牢山海盆由南東向北西沿沉積盆地發(fā)生海侵，在NE—SW向應(yīng)力作用下，被拉伸成為裂陷槽盆[13-15]，由于海侵速度快，物質(zhì)來(lái)源供給不足，在槽盆內(nèi)沉積了以黑色頁(yè)巖、硅質(zhì)巖為主的相對(duì)深水的打屋壩組一段(圖3)。此時(shí)，紫云縣西南地區(qū)作為沉積中心，沉積了區(qū)域較厚的頁(yè)巖層系，而紫云以北的貓營(yíng)附近因不在裂陷槽盆范圍內(nèi)，沉積了以灰?guī)r、泥灰?guī)r為主的臺(tái)地邊緣相灰?guī)r地層； 紫云運(yùn)動(dòng)后，海侵范圍逐漸增大，水體由裂陷槽內(nèi)部(紫云縣以南四大寨地區(qū))向兩側(cè)逐漸變淺，來(lái)自紫云北部及北東部地區(qū)的物源持續(xù)供給，形成了以灰色薄層粉細(xì)砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、灰黑色泥灰?guī)r為主的打屋壩組四段。隨后，構(gòu)造持續(xù)抬升，水體繼續(xù)變淺，形成了厚層碳酸鹽巖為主的斜坡相南丹組地層，整合覆蓋于打屋壩組之上。

圖3 紫云地區(qū)打屋壩組地層沉積相對(duì)比

2 區(qū)域構(gòu)造演化

紫云地區(qū)構(gòu)造復(fù)雜，褶皺和斷裂發(fā)育，主干構(gòu)造線走向?yàn)镹W及近SN向，晚白堊世及之前地層全部發(fā)生變形。受燕山期及喜山期構(gòu)造事件影響，區(qū)內(nèi)構(gòu)造形跡相互疊加、限制，先期形成的褶皺后期再次被改造[16]?；鸷姹承蔽髂喜康貐^(qū)以NW向構(gòu)造變形為特征，區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂均較發(fā)育，構(gòu)造線展布方向主體為NW向，另有NWW向、NNW向、NE向及EW向構(gòu)造發(fā)育，斷裂通常發(fā)育于褶皺的核部及兩翼，以逆沖性質(zhì)為主，少量分布NE向剪切平移斷層。火烘背斜北東側(cè)為近SN向構(gòu)造變形區(qū)，構(gòu)造線方向主要為近SN向，另有NE向、NW向及NWW向，區(qū)內(nèi)斷層多沿主褶皺展布或斜切褶皺軸線，以逆沖斷層為主，斷層對(duì)區(qū)內(nèi)褶皺具有一定破壞作用。

紫云地區(qū)的基底為固結(jié)于雪峰期(晉寧期)的中元古界梵凈山群和其上的晚元古界板溪群淺變質(zhì)巖系； 基底形成后，震旦紀(jì)至晚三疊世中期，是區(qū)內(nèi)的主要沉積及伸展構(gòu)造發(fā)育階段，這個(gè)階段由地殼升降運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的沉積間斷和海陸轉(zhuǎn)化、同生伸展型古構(gòu)造和幔源超基性—基性巖漿活動(dòng)頻繁； 加里東中、晚期都勻運(yùn)動(dòng)和廣西運(yùn)動(dòng)發(fā)育大型同生斷裂、隆起和坳陷，這對(duì)區(qū)域的沉積與構(gòu)造發(fā)展起重要的控制作用； 華力西初期繼承了加里東期的NE向構(gòu)造格局，中晚期逐漸轉(zhuǎn)為離散拉張環(huán)境，全境處于抬升和斷陷活動(dòng)中，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為斷塊性質(zhì)，此階段，在紫云北部地區(qū)沉積了臺(tái)地-斜坡相灰?guī)r地層，在南部沉積了臺(tái)盆相泥灰?guī)r、泥頁(yè)巖地層； 中二疊世后期，東吳運(yùn)動(dòng)使區(qū)域發(fā)生整體抬升和隆起，導(dǎo)致大規(guī)模海退，紫云地區(qū)變?yōu)閷掗煹膭兾g殘積平原； 晚二疊世初，康滇古陸發(fā)生大規(guī)模玄武質(zhì)巖漿噴溢，因距離噴發(fā)中心較遠(yuǎn)，紫云地區(qū)受影響較??； 中晚三疊世，海水全部退出，全區(qū)抬升為陸，區(qū)域的海相沉積史也就此結(jié)束。

3 成藏特征

3.1 地層發(fā)育特征

打屋壩組在紫云地區(qū)分布廣泛，地層厚度約為50～305 m，厚度變化受沉積相控制明顯[17-18]。區(qū)內(nèi)的沉積中心位于紫云縣西南部，從南西向北東逐漸變薄(圖4)，至貓營(yíng)附近發(fā)生相變，巖性組合由以泥頁(yè)巖為主變?yōu)橐阅噘|(zhì)灰?guī)r為主。在紫云縣南西打屋壩組地層厚度可達(dá)305 m，紫云縣、蠻場(chǎng)、羅崗附近厚度也超過(guò)200 m，至格凸河一帶，厚度減為100 m，代化鎮(zhèn)、宗地鄉(xiāng)附近地層厚度又逐漸增厚。

圖4 紫云地區(qū)打屋壩組地層厚度等值線

縱向上，打屋壩組一段、三段地層最厚，其中，打屋壩組一段厚15～120 m(平均93 m)，打屋壩組三段厚20～80 m(平均52 m)，打屋壩組四段厚10～80 m(平均35 m)，打屋壩組二段厚5～25 m(平均11 m)。所處部位不同，地層巖性組合也有所變化，代化—蠻場(chǎng)—沙子地區(qū)打屋壩組頁(yè)巖較為發(fā)育，但頂部、底部多夾灰?guī)r、硅質(zhì)巖等夾層，尤其以在距頂、底10 m的部位，灰?guī)r、硅質(zhì)巖夾層較多。在代化以北的王佑地區(qū)，打屋壩組頂部多為一套灰色、灰黃色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，厚度可達(dá)30 m以上。在代化地區(qū)以南，灰?guī)r地層更為發(fā)育，碳質(zhì)頁(yè)巖呈夾層狀產(chǎn)出。

打屋壩組的埋深受工作區(qū)構(gòu)造控制明顯，其中剝蝕區(qū)主要分布在火烘背斜、代化穹隆，并沿王佑—紫云一帶零星展布。除剝蝕區(qū)外，打屋壩組底界埋深約20～5 000 m，由北向南，埋深逐漸增大(圖5)，在火烘背斜南部的磨安向斜及北部的下廠向斜核部最大埋深可超過(guò)4 500 m，向東部代化附近埋深下降至1 000 m以淺。

圖5 紫云地區(qū)二維地震剖面

3.2 有機(jī)地球化學(xué)特征

通過(guò)對(duì)紫云地區(qū)代頁(yè)1井、長(zhǎng)頁(yè)1井及周邊羅崗、蠻場(chǎng)、格凸河、四大寨等典型剖面進(jìn)行描述及樣品測(cè)試，對(duì)打屋壩組地層在紫云地區(qū)的有機(jī)地球化學(xué)特征及平面分布規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)揭示。

3.2.1 有機(jī)質(zhì)類(lèi)型

有機(jī)質(zhì)類(lèi)型是評(píng)價(jià)頁(yè)巖生烴能力的重要指標(biāo)之一[19]。根據(jù)鏡下對(duì)鉆井及露頭樣品的干酪根有機(jī)顯微組分鑒定，確定了紫云地區(qū)的有機(jī)質(zhì)類(lèi)型以Ⅱ1型和Ⅱ2型為主(表1)，且自南西向北東干酪根類(lèi)型逐漸由Ⅰ型轉(zhuǎn)變?yōu)棰笮停磻?yīng)了紫云縣北東方向距離物源更近。

表1 打屋壩組干酪根顯微組分組成及類(lèi)型劃分

代頁(yè)1井泥頁(yè)巖干酪根顯微組分中殼質(zhì)組最發(fā)育，鏡質(zhì)組、腐泥組次之，惰質(zhì)組分最不發(fā)育，類(lèi)型指數(shù)為-36.7～93.2，有機(jī)質(zhì)類(lèi)型從Ⅰ型到Ⅲ型均有發(fā)育，以Ⅱ1型為主。長(zhǎng)頁(yè)1井打屋壩組泥頁(yè)巖干酪根顯微組分中殼質(zhì)組最發(fā)育，鏡質(zhì)組次之，惰質(zhì)組、腐泥組組分不發(fā)育，類(lèi)型指數(shù)為-6～29，有機(jī)質(zhì)類(lèi)型為Ⅱ2型和Ⅲ型和。蠻場(chǎng)、格凸河、四大寨剖面打屋壩組泥頁(yè)巖干酪根顯微組分中腐泥組最發(fā)育，殼質(zhì)組次之，鏡質(zhì)組、惰質(zhì)組不發(fā)育，類(lèi)型指數(shù)為63～88，有機(jī)質(zhì)類(lèi)型以Ⅰ型、Ⅱ1型為主。羅崗剖面打屋壩組泥頁(yè)巖干酪根顯微組分中腐泥組最發(fā)育，鏡質(zhì)組、惰質(zhì)組次之，殼質(zhì)組不發(fā)育，類(lèi)型指數(shù)為-5.8～2，有機(jī)質(zhì)類(lèi)型為Ⅱ2型和Ⅲ型。

3.2.2 有機(jī)碳含量

有機(jī)碳含量(total organic carbon,TOC)是評(píng)價(jià)頁(yè)巖生烴條件和頁(yè)巖氣富集條件的最重要、最直接的參數(shù)之一[20-21]。從不同剖面選取的樣品來(lái)看，紫云地區(qū)打屋壩組頁(yè)巖TOC較高(0.26%～4.66%)，平均1.68%(圖6)。其中，打屋壩組四段TOC為0.38%～2.26%，平均0.98%，三段TOC為0.60%～2.03%，平均1.21%； 二段TOC為0.27%～3.24%，平均0.95%，一段TOC為1.03%～4.66%，平均1.69%。TOC自打屋壩組四段至一段逐漸升高，且TOC大于2.0%的富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖集中發(fā)育在一段和三段，表明其具備良好的生烴潛力。

圖6 紫云地區(qū)打屋壩組TOC等值線

平面上，不同區(qū)域的有機(jī)碳含量表現(xiàn)出不同的變化特征，以火烘背斜為界，背斜以北地區(qū)，由北向南有機(jī)碳含量逐漸升高，表現(xiàn)為由羅崗(TOC為0.4%～2.4%，平均1.32%)、蠻場(chǎng)(TOC為2.90%～0.41%，平均1.38%)到格凸河(TOC為2.01%～3.2%，平均2.37%)的變化； 火烘背斜以南，由四大寨(TOC為0.49%～2.56%，平均1.15%)向西南方向逐漸升高，在上院西北地區(qū)，有機(jī)碳含量最高可達(dá)3.97%； 推測(cè)早石炭世紫云地區(qū)南部更靠近裂陷槽盆中心，水體相對(duì)較深，有利于有機(jī)質(zhì)的富集。

3.2.3 熱演化程度

從典型鉆井及不同剖面選取的樣品來(lái)看，紫云地區(qū)打屋壩組整體屬于過(guò)成熟演化階段(圖7)，頁(yè)巖等效鏡質(zhì)組反射率(Ro)為1.46%～5.15%，平均2.99%。其中，蠻場(chǎng)剖面Ro為3.77%～4.2%，平均4.03%，熱演化程度明顯高于其它地區(qū)，認(rèn)為該區(qū)過(guò)高的熱演化程度或與紫云縣以西早期遭受熱液作用及背斜緊閉過(guò)程中劇烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響有關(guān)； 其它區(qū)域熱演化程度整體變化不大，其中，格凸河剖面Ro為2.37%～2.93%，平均2.71%； 羅崗剖面Ro為1.46%～2.12%，平均2.1%； 四大寨剖面Ro為2.69%～3.95%，平均3.05%； 代頁(yè)1井Ro為2.15%～2.66%，平均2.43%； 長(zhǎng)頁(yè)1井Ro為2.13%～3.27%，平均2.67%。

圖7 紫云地區(qū)打屋壩組Ro等值線

縱向上，不同深度的熱演化程度相差較小，且大體表現(xiàn)為隨埋深的增加，熱演化程度增大的趨勢(shì)。

3.3 頁(yè)巖儲(chǔ)層物性

脆性礦物含量是影響頁(yè)巖基質(zhì)孔隙度和裂縫發(fā)育程度、含氣性及改造方式的重要因素[22]。紫云地區(qū)打屋壩組頁(yè)巖礦物成分以脆性礦物(含量為6%～93%，平均52%)和黏土礦物(含量為2%～74%，平均41%)為主，其次為黃鐵礦等其他礦物。打屋壩組頁(yè)巖中脆性礦物與黏土礦物含量具有一定的消長(zhǎng)關(guān)系。

縱向上，打屋壩組四段脆性礦物含量平均46.86%，黏土礦物含量平均42.41%； 打屋壩組三段脆性礦物含量平均49.19%，黏土礦物含量平均44.05%； 打屋壩組二段脆性礦物含量平均46.13%，黏土礦物含量平均40.63%； 打屋壩組一段脆性礦物含量平均63.88%，黏土礦物含量平均35.85%。對(duì)比可知，打屋壩組一段的脆性礦物含量較高，三段次之，二段、四段黏土含量較高。

礦物組分在空間的變化上也存在一定的規(guī)律，整個(gè)區(qū)域脆性礦物含量平均大于50%，在紫云地區(qū)中部、南部、南東部脆性礦物含量較高，向西部、北東部逐漸降低。代頁(yè)1井脆性礦物含量為36%～88%，平均58%，黏土礦物含量為8%～48%，平均28%； 長(zhǎng)頁(yè)1井脆性礦物含量為6%～70%，平均50.5%，黏土礦物含量為13%～69%，平均43%； 蠻場(chǎng)剖面脆性礦物含量為23%～86%，平均50%，黏土礦物含量為14%～76%，平均33%； 羅崗剖面脆性礦物含量為38%～68%，平均57%，黏土礦物含量為22%～62%，平均27%； 格凸河剖面脆性礦物含量為41%～72%，平均59%，黏土礦物含量為12%～55%，平均25%； 四大寨剖面脆性礦物含量為47%～58%，平均51%，黏土礦物含量為42%～45%，平均43%(圖8)。

圖8 紫云地區(qū)典型鉆井、剖面頁(yè)巖礦物組分占比

黏土礦物主要由伊利石和伊/蒙混層為主，含有一定量的高嶺石和綠泥石。其中伊利石含量為19%～70%，平均35%； 伊/蒙混層含量為11%～72%，平均45%，伊/蒙混層中以伊利石為主，含量為70%～95%，平均82%； 高嶺石含量為1%～12%，平均5%； 綠泥石含量為3%～30%，平均14%。

通過(guò)聚焦離子束(focused ion bearn,FIB)與掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope,SEM)觀察打屋壩組頁(yè)巖微觀孔隙發(fā)育情況，發(fā)現(xiàn)泥頁(yè)巖中存在多種類(lèi)型孔隙： 有長(zhǎng)石、方解石、白云石溶蝕裂縫(圖9(a),(b))，礦物內(nèi)微裂縫(圖9(c),(d)), 機(jī)質(zhì)與骨架礦物之間微裂縫(圖9(e))、骨架礦物(石英等)與黏土礦物之間微孔隙(圖9(f)),黏土礦物之間微裂縫(圖9(g))和少許有機(jī)納米孔及晶內(nèi)溶蝕孔(圖9(h))。其中溶蝕裂縫寬較大，在3～10 μm之間，長(zhǎng)一般小于30 μm，形狀不規(guī)則，可被長(zhǎng)石等礦物充填或部分充填； 礦物間裂縫寬在0.5～3 μm之間，孔隙直徑多大于100 μm，多無(wú)充填； 骨架礦物(石英等)與黏土礦物之間微孔隙寬多小于1 μm； 黏土礦物之間微裂縫，孔隙直徑多小于1 μm； 有機(jī)質(zhì)與骨架礦物之間微裂縫直徑多小于1 μm，發(fā)育不規(guī)則，但連通性較好； 黏土礦物與骨架礦物間微裂縫直徑多小于1 μm，較細(xì)小，不規(guī)則狀分布； 有機(jī)納米孔及晶內(nèi)溶蝕孔較細(xì)小，一般在1 μm以下，孔呈蜂窩狀，具有較好的聯(lián)通性。

3.4 含氣性

從頁(yè)巖巖心內(nèi)直接獲取頁(yè)巖含氣量是表征頁(yè)巖氣含氣性最直接方式。長(zhǎng)頁(yè)1井、代頁(yè)1井為紫云地區(qū)打屋壩組地層的含氣性提供了直接證據(jù)。其中，長(zhǎng)頁(yè)1井在712～933 m鉆遇石炭系打屋壩組厚度221 m，解析氣量為0.51～2.08 m3/t，且表現(xiàn)出含氣量隨深度增加而升高的趨勢(shì)。代頁(yè)1井在448～643 m鉆遇打屋壩組厚度195 m，解析氣量為0.15～2.02 m3/t。

另外，通過(guò)甲烷等溫吸附實(shí)驗(yàn)可以判斷理想條件下頁(yè)巖對(duì)甲烷的儲(chǔ)集能力，從理論角度研究頁(yè)巖的含氣性。長(zhǎng)頁(yè)1井石炭系打屋壩組頁(yè)巖的飽和吸附量(VL)為1.08～1.96 m3/t，平均1.55 m3/t； 壓力常數(shù)(PL)為1.93～4.58 MPa，平均2.99 MPa(表2)； 代頁(yè)1井石炭系打屋壩組頁(yè)巖的飽和吸附量(VL)為1.49～3.54 m3/t，平均2.15 m3/t； 壓力常數(shù)PL在3.20～4.99 MPa之間，平均為4.25 MPa(圖10)。

表2 典型鉆井打屋壩組頁(yè)巖不同壓力甲烷吸附量

圖10 打屋壩組頁(yè)巖等溫吸附特征

紫云地區(qū)石炭系打屋壩組在1 000 m內(nèi)井深的鉆井中取得良好的顯示，含氣量超過(guò)1 m3/t，說(shuō)明該區(qū)打屋壩組具有較好的頁(yè)巖氣富集條件基礎(chǔ)，甲烷等溫吸附也反映了該地層具有良好的甲烷吸附能力。綜合認(rèn)為，區(qū)內(nèi)被三疊系覆蓋的地層具有更好的保存條件，對(duì)頁(yè)巖氣的富集更為有利。

4 頁(yè)巖氣有利區(qū)域評(píng)價(jià)

打屋壩組作為紫云地區(qū)重要的頁(yè)巖氣潛力地層，具有厚度大、有機(jī)碳含量高、含氣性好等特點(diǎn)(圖11)。通過(guò)對(duì)區(qū)內(nèi)構(gòu)造特征、沉積演化規(guī)律及打屋壩組頁(yè)巖的地球化學(xué)特征、巖石儲(chǔ)層物等指標(biāo)分析，優(yōu)選了紫云縣東部的宗地鄉(xiāng)附近及南部的上院鄉(xiāng)附近為打屋壩組頁(yè)巖氣有利區(qū)。

圖11 紫云地區(qū)打屋壩組有利區(qū)綜合評(píng)價(jià)

宗地鄉(xiāng)有利區(qū)位于紫云縣東南，代化鎮(zhèn)西南，面積約215 km2, 區(qū)內(nèi)富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖TOC大于2.0%，Ro為2.5～3.0%，有機(jī)質(zhì)類(lèi)型以II2型為主，具有較好的生烴潛力； 富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖厚度約150 m，埋深約2 000 m，具有較好的物質(zhì)基礎(chǔ)； 且有利區(qū)遠(yuǎn)離深大斷裂，區(qū)內(nèi)斷裂皆為燕山期以后的小型斷裂，切割較淺，構(gòu)造單元較完整，無(wú)巖漿巖影響，區(qū)域地表地層以二疊系和石炭系南丹組灰?guī)r為主，直接蓋層條件較好，具有較好的頁(yè)巖氣保存條件； 并且有利區(qū)具有很好的含氣條件，已有鉆井解析氣量平均1.57 m3/t，具有很好的頁(yè)巖氣勘探前景。

上院有利區(qū)位于紫云縣南部，火花背斜以南的磨安向斜內(nèi)，面積約112 km2,受早石炭世海水向北侵入影響，上院地區(qū)的水體較北部深，更有利于富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖的沉積，推測(cè)此處富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖厚度應(yīng)為150～200 m； 此外，上院地區(qū)打屋壩組頁(yè)巖地化指標(biāo)相對(duì)有利，TOC大于2.0%，Ro為2.5%～3.0%，脆性含量也較高(可達(dá)50%以上)。且磨安向斜地表出露地層以三疊系為主，蓋層發(fā)育良好，但打屋壩組埋深可能較大，大部分地區(qū)可超過(guò)3 000 m，頁(yè)巖氣勘探前景較好。

5 結(jié)論

(1)紫云地區(qū)構(gòu)造復(fù)雜，褶皺和斷裂發(fā)育，主干構(gòu)造線方向?yàn)镹W及近SN向，打屋壩組地層以臺(tái)地邊緣斜坡-臺(tái)盆相沉積為主，且自北向南有水體逐漸變深； 打屋壩組可劃分為4段，其中富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖集中發(fā)育于打屋壩組一段和三段。

(2)紫云地區(qū)打屋壩組地層厚度約為50～305 m，富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)類(lèi)型以為Ⅱ型為主； TOC含量變化范圍為0.26%～4.66%，平均1.68%；Ro為1.46%～5.15%，平均2.99%，屬過(guò)成熟演化階段； 礦物成分以脆性礦物(6%～93%，平均52%)和黏土礦物(2%～74%，平均41%)為主； 多發(fā)育微裂縫與溶蝕孔洞。

(3)結(jié)合區(qū)內(nèi)頁(yè)巖氣鉆井分析，打屋壩組頁(yè)巖含氣量平均大于1.0 m3/t，等溫吸附實(shí)驗(yàn)表明區(qū)內(nèi)打屋壩組的蘭氏體積大于1.55 m3/t，表明紫云地區(qū)打屋壩組地層具有良好的甲烷吸附能力。

(4)通過(guò)對(duì)區(qū)內(nèi)構(gòu)造特征、沉積演化規(guī)律及打屋壩組頁(yè)巖的地球化學(xué)特征、巖石儲(chǔ)層物等指標(biāo)分析對(duì)比，認(rèn)為紫云縣東部的宗地鄉(xiāng)附近及南部的上院鄉(xiāng)附近打屋壩組地層各項(xiàng)靜態(tài)指標(biāo)良好，可作為紫云地區(qū)下一步頁(yè)巖氣勘探的重點(diǎn)。