我國頁巖分類及分布地區(qū)

1、中國頁巖分類及分布地區(qū)盆地不同演化階段直接控制富有機(jī)質(zhì)頁巖的發(fā)育與分布。根據(jù)沉積環(huán)境，可將富有機(jī)質(zhì)頁巖劃分為海相頁巖、海陸交互相煤系炭質(zhì)頁巖、陸相頁巖3種基本類型(見表9)。表9 中國頁巖分類及分布地區(qū)沉積類型分布地區(qū)海相頁巖揚(yáng)子地區(qū)古生界，華北地區(qū)元古界-古生界，塔里木盆地寒武系-奧陶系等海陸過渡相煤系頁巖鄂爾多斯盆地石炭系本溪組，下二疊統(tǒng)山西組-太原組，準(zhǔn)噶爾盆地石炭-二疊系，塔里木盆地石炭-二疊系，華北地區(qū)石炭-二疊系，中國南方地區(qū)二疊系龍?zhí)督M等陸相頁巖松遼盆地白堊系，渤海灣盆地古近系，鄂爾多斯盆地三疊系，四川盆地三疊系-侏羅系，準(zhǔn)噶爾盆地-吐哈盆地侏羅系，塔里木盆地三疊系-侏羅系，柴達(dá)

2、木盆地第三系等（1）海相頁巖中國南方、華北地臺(tái)及塔里木地臺(tái)發(fā)育的古生界海相黑色頁巖多形成于水深200m左右、生物化石豐富、強(qiáng)還原環(huán)境的深水陸棚相，如四川盆地發(fā)育的寒武系筇竹寺組、志留系龍馬溪組黑色頁巖為受大陸邊緣坳陷控制的深水陸棚相沉積，富有機(jī)質(zhì)黑色頁巖面積13.510418.0104km2，厚200400m，有機(jī)質(zhì)豐富，含海洋浮游生物筆石化石及自生黃鐵礦等，有機(jī)碳含量1.85%4.36%，最高達(dá)11.0%22.3%。在這兩套黑色頁巖中均發(fā)現(xiàn)了大量頁巖氣。表10 中國海相頁巖分布地層厚度/m面積/104km2分布地區(qū)范圍平均石炭系德塢組-大塘組(C1)501501006滇黔桂泥盆系羅富組(D2

3、)10060020013滇黔桂、湘西-湘南志留系五峰-龍馬溪組(O3-S1)2070012042揚(yáng)子區(qū)奧陶系大乘寺組(O1)20100403上揚(yáng)子西部寒武系筇竹寺組(1)507001003050揚(yáng)子區(qū)1+250110807塔里木盆地震旦系陡山沱組(Z2)101104715上揚(yáng)子?xùn)|部-中揚(yáng)子西部中國海相頁巖十分發(fā)育，分布廣、厚度大。主要發(fā)育在古生界的陡山沱組(Z2)、筇竹寺竹組( 1)、大乘寺組(O1)、五峰龍馬溪組(O3S1)、羅富組(D2)、德塢組大塘組(C1)、龍?zhí)督M(P2)(見表10)。發(fā)育最好的頁巖分布在下寒武統(tǒng)、上奧陶統(tǒng)頂部下志留統(tǒng)底部，以揚(yáng)子克拉通地區(qū)最為典型。下寒武統(tǒng)海相頁巖在中

4、上揚(yáng)子區(qū)發(fā)育好，有機(jī)質(zhì)類型為腐泥型混合型。從沉積環(huán)境看，川東鄂西、川南及湘黔3個(gè)深水陸棚區(qū)下寒武統(tǒng)海相頁巖最發(fā)育，平均厚度100m，TOC值平均高達(dá)8%左右。四川盆地下寒武統(tǒng)海相頁巖全盆地發(fā)育，以硅質(zhì)頁巖、炭質(zhì)頁巖、粉沙質(zhì)頁巖和黑色頁巖為主，厚度平均為139m，TOC值平均1.0%5.5%，盆地南部頁巖埋藏淺于4000m。上奧陶統(tǒng)下志留統(tǒng)海相頁巖在川東南、川東北、鄂西渝東、中下?lián)P子等區(qū)廣泛發(fā)育，以黑色頁巖、炭質(zhì)頁巖、黑色筆石頁巖、鈣質(zhì)頁巖為主，平均厚120m，TOC值平均4%左右，干酪根為腐泥型。四川盆地上奧陶統(tǒng)下志留統(tǒng)海相頁巖在川南川東地區(qū)發(fā)育較好。據(jù)統(tǒng)計(jì)，川南上奧陶統(tǒng)五峰組下志留統(tǒng)龍馬溪組

5、黑色頁巖厚度大于308m，有機(jī)質(zhì)類型為腐泥型，TOC值平均2.94%，最高達(dá)8.75%。（2）海陸過渡相頁巖海陸過渡相形成的煤系頁巖，如鄂爾多斯盆地石炭系本溪組及下二疊統(tǒng)山西組太原組、準(zhǔn)噶爾盆地石炭-二疊系、塔里木盆地石炭-二疊系、華北地區(qū)石炭-二疊系、中國南方地區(qū)的二疊系龍?zhí)督M等，也是大型油氣田的主要烴源巖，如鄂爾多斯盆地上古生界炭質(zhì)頁巖是蘇里格等大氣區(qū)的主要?dú)庠磶r。三疊系侏羅系和第三系發(fā)育多套與煤層相伴生的炭質(zhì)頁巖，同樣亦是優(yōu)質(zhì)氣源巖，吐哈盆地發(fā)現(xiàn)的油氣田多數(shù)來源于侏羅系煤系頁巖。表11 中國海陸交互相及陸相煤系炭質(zhì)頁巖分布地層頁巖層段頁巖厚度/m面積/104km2分布地區(qū)白堊系沙河子組(

6、J3sh)1003504.05.0松遼盆地侏羅系水西溝群(J1-2sh)506000.30.5吐哈盆地西山窯組(J2x)3504002.03.0準(zhǔn)噶爾盆地克孜勒努爾組(J2k)，陽霞組(J1y)3008007.09.0塔里木盆地上三疊統(tǒng)須家河組(T3x)15010003.04.0四川盆地石炭二疊系龍?zhí)督M(P2l)2020030.050.0揚(yáng)子地區(qū)山西組(P1s)，太原組(P1t),本溪組(C2b)5018020.030.0華北地區(qū)蘆草溝組(P2l)，滴水泉組(C1d)2004502.03.0準(zhǔn)噶爾盆地海陸交互相及陸相煤系炭質(zhì)頁巖在華北、華南地區(qū)和塔里木盆地廣泛分布(見表11)。北部主要發(fā)育在天

7、山興蒙海槽。鄂爾多斯盆地海陸交互相山西組太原組本溪組頁巖厚40120m，單層厚度不大，多數(shù)與煤層、致密砂巖甚至薄層灰?guī)r交互出現(xiàn)。準(zhǔn)噶爾盆地石炭系滴水泉組炭質(zhì)頁巖最厚達(dá)249m，二疊系蘆草溝組黑色頁巖累計(jì)厚度超過200m。中國南方地區(qū)的二疊系龍?zhí)督M(P2)炭質(zhì)頁巖厚20200m，最厚達(dá)670m，分布面積約3010450104km2。其中，滇黔桂地區(qū)上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M頁巖厚度為2060m，四川盆地上二疊統(tǒng)頁巖厚10125m，川中和川西南一帶厚80110m，四川盆地西北緣、北緣及東北緣較薄，多小于20m。中新生代陸相煤系炭質(zhì)頁巖主要發(fā)育在坳陷和斷陷湖盆中，如鄂爾多斯盆地和準(zhǔn)噶爾盆地侏羅系、四川盆地上三疊

8、統(tǒng)(厚1501000m)、吐哈盆地侏羅系(厚50400m，最厚達(dá)1200m)等?？傮w上，中國海陸交互相和中新生代陸相炭質(zhì)頁巖除上揚(yáng)子及滇黔桂地區(qū)單層厚度較大外，多數(shù)地區(qū)單層厚度都不大，常與煤和致密砂巖甚至灰?guī)r互層，單層平均厚度一般小于15m，單獨(dú)開發(fā)這套薄層煤系頁巖氣將面臨很大的挑戰(zhàn)，進(jìn)行頁巖氣、致密氣、煤層氣等多目的層聯(lián)合開發(fā)是有效開發(fā)的新途徑。（3）陸相頁巖中國發(fā)育陸相含油氣盆地頁巖：渤海灣盆地古近紀(jì)、松遼盆地白堊紀(jì)、鄂爾多斯盆地三疊紀(jì)、四川盆地侏羅紀(jì)、塔里木盆地三疊紀(jì)侏羅紀(jì)、準(zhǔn)噶爾盆地侏羅紀(jì)均為大型湖盆沉積，在湖盆的擴(kuò)張期，形成了分布廣泛且厚度大的湖相頁巖，有機(jī)質(zhì)十分豐富，含介形蟲、孢粉

9、、細(xì)菌、高等植物等化石，厚度2002500m，有機(jī)碳含量2%3%，最高達(dá)到7%14%。在中新生代發(fā)現(xiàn)了眾多規(guī)模不等的油氣聚集帶，大慶油田、勝利油田、遼河油田、鄂爾多斯中生界油氣聚集區(qū)等，其油氣就源于該套湖相泥巖。表12 中國湖相頁巖分布時(shí)代厚度/m面積/104km2分布地區(qū)中生代T-J120015002.03.0準(zhǔn)噶爾盆地T201604.05.0鄂爾多斯盆地K2004004.05.0松遼盆地J30010000.35.0吐哈、四川盆地新生代E80023000.81.0遼河坳陷E200025001.01.5黃驊坳陷E22013001.21.5濟(jì)陽坳陷E-N8000.30.5柴達(dá)木盆地分布于陸相含油

10、氣盆地的湖相頁巖沉積范圍最廣(見表12)，廣泛發(fā)育湖相頁巖油、致密砂巖油與致密頁巖油。松遼、鄂爾多斯、四川等中新生代坳陷盆地及渤海灣新生代斷陷盆地都沉積了厚層湖相富有機(jī)質(zhì)頁巖、砂巖與泥巖。如松遼盆地嫩江組和青山口組兩套頁巖十分發(fā)育，嫩江組在全盆地穩(wěn)定分布，中央坳陷區(qū)厚度超過250m，青山口組一段在中央坳陷區(qū)幾乎全部為黑色頁巖，厚度為6080m，干酪根類型為型，Ro值為0.9%1.8%。鄂爾多斯盆地延長組長7段主要為深湖相沉積，富有機(jī)質(zhì)頁巖平均厚度2040m，分布面積超過4104km2，有機(jī)碳含量平均高達(dá)14%，干酪根類型為型，Ro值為0.6%1.2%。綜合以上分析，中國的頁巖氣有利領(lǐng)域(表13)如下：表13 中國頁巖氣有利領(lǐng)域特征簡表地區(qū)或盆地時(shí)代面積(104 km2)厚度(m)有機(jī)碳含量(最小最大/平均)(%)熱成熟度(RO,%)氣顯示情況揚(yáng)子地臺(tái)Z-P(1、S1、P2)30-50200-3002-4多井見氣顯示及工業(yè)氣流華北地臺(tái)O,C-P20-2550-180O:/1.0C-P:3-7/4.0見氣顯示塔里木盆地-O13-1550-100松遼盆地C-P,K7-10180-200K:1-4/2.2C-P:0.5-2/