扬子陆块下古生界页岩气保存条件分析

徐政语，姚根顺，梁 兴，熊绍云，何 勇，张介辉，王高成，廖 勇，石元会

(1.中国石油勘探开发研究院 杭州地质研究院，杭州 310023；2.中国石油 浙江油田分公司，杭州 310013； 3.中国石化 江汉石油工程有限公司，湖北 潜江 433123)

扬子陆块下古生界页岩气保存条件分析

徐政语1，姚根顺1，梁 兴2，熊绍云1，何 勇2，张介辉2，王高成2，廖 勇3，石元会3

(1.中国石油勘探开发研究院 杭州地质研究院，杭州 310023；2.中国石油 浙江油田分公司，杭州 310013； 3.中国石化 江汉石油工程有限公司，湖北 潜江 433123)

早古生代扬子陆块主要发育有下寒武统牛蹄塘组与上奥陶—下志留统五峰—龙马溪组2套富有机质页岩。受多期造山与多期成盆事件影响，2套页岩在经历广西、印支、燕山与喜马拉雅4期造山事件改造后，上扬子区及中扬子西部改造相对较弱、变形叠加期次最少(2～3期)，页岩气保存条件最好、页岩气含量最高、最有资源前景；中扬子东部及下扬子区西部改造强度与变形叠加期次其次(3～4期)，页岩气保存条件相对较差、页岩气含量相对较高、资源前景较好；下扬子区东部及扬子陆块周缘山前改造最强、变形叠加期次最多(4期)，页岩气保存条件最差、页岩气含量较低、资源前景有限；陆块内部总体以残留复向斜区页岩气保存条件最好。

选区评价；保存条件；富有机质页岩；页岩气；下古生界；扬子陆块

有关扬子陆块海相残留盆地油气保存条件评价与研究工作由来已久[1-5]，近年来受页岩气选区评价[6-9]与先导示范区钻采需求影响[10-11]，页岩气保存条件研究成为关注的热点[12-14]。笔者结合近年来在这一地区开展的野外地质调查与研究成果[15]，对本区下古生界页岩气保存条件进行分析与探讨。

1 页岩发育与分布特征

早古生代以来，扬子陆块先后经历了被动陆缘扩张与陆缘挠曲拗陷2类成盆环境[16-17]，发育了下寒武统牛蹄塘组与上奥陶—下志留统五峰—龙马溪组2套富有机质页岩[18]。

1.1 牛蹄塘组页岩发育与分布

本套页岩为深灰—黑色页岩、碳质页岩、硅质页岩、粉砂质页岩和粉砂岩组合，以碳质页岩最为发育，有机质类型以Ⅰ型为主，有少量Ⅱ1型；有机碳(TOC)含量一般1%～4%；底段发育碳质页岩与硅质岩互层，TOC含量达2%～11%，中上段过渡为页岩、粉砂质页岩夹薄层灰岩、粉砂岩，页岩单层厚0.5～40 m，累厚50～100 m，最厚可超过200 m。平面上以川西德阳—安岳台内裂陷、江南隆起北缘及秦岭—大别—苏鲁造山带南缘富有机质页岩累计厚度最大，达40～140 m，中部一般小于50 m，总体呈现“南北厚、中间薄”趋势(图1)。

1.2 五峰—龙马溪组页岩发育与分布

本套页岩为深灰—黑色笔石页岩、碳质页岩、硅质页岩、粉砂质页岩夹泥质粉砂岩组合，以砂质页岩最为发育；有机质类型中、上扬子区以Ⅰ型为主，少量Ⅱ1型，下扬子区为Ⅱ—Ⅲ型。有机碳含量(TOC)一般1%～2%；底段富有机质页岩发育、碳质含量高，TOC含量达2%～5%，中、上段页岩夹有薄层灰岩、粉砂岩，单层厚15～50 m，累厚20～100 m，最厚可超过100 m。平面上TOC含量达1.0%以上的富有机质页岩以中上扬子区东南及下扬子区中部最为发育，厚度相对最大，累计达60～140 m及40～80 m(图2)；总体呈现自上扬子区向下扬子区地层厚度逐渐增大、富有机质页岩累计厚度逐渐减薄的趋势。

2 页岩埋藏与生烃过程

前人成果[15,19-21]表明，扬子陆块自早古生代以来经历了多期成盆与多期造山活动，2套页岩先后经历了多期埋藏与多次生烃与排烃过程[3,22]。

2.1 牛蹄塘组页岩埋藏与生烃过程

总体经历了4期埋藏与3次生烃过程(图3)。

Ⅰ期埋藏于早寒武世末至早志留世，Ⅰ次生烃与排烃(Ro=0.5%～0.7%)中、上扬子区为早—中奥陶世[23-24]，下扬子区为志留纪[25]。

Ⅱ期埋藏于二叠纪至中三叠世，Ⅱ次生烃与排烃上扬子区开始于晚二叠世，延续至中三叠世仍保持在生油窗内演化(Ro约1.6%)，主要生成液态烃；中、下扬子区Ⅱ次生烃与排烃始于早二叠世，晚二叠世末仍维持在生油窗内演化(Ro约1.3%)，中三叠世进入生气阶段。

Ⅲ期埋藏于晚三叠世—侏罗纪，伴随的Ⅲ次生烃与排烃主要局限于中、上扬子区，有机质演化多已进入高—过成熟 (Ro约2.0%～4.8%)阶段，大量生成凝析油、裂解气以及干气，此后处于停滞状态；下扬子区仅部分页岩裂解生成干气。

Ⅳ期埋藏于白垩纪至新近纪，中、下扬子区因发育有中—新生代断陷盆地，部分牛蹄塘页岩受上覆地层掩埋与地温场增高双重因素影响进入高—过成熟晚期(Ro约3.0%～4.8%)，以往未进入生烃死亡线的页岩部分最后完全裂解生成干气。

图2 中国大陆南方五峰—龙马溪组岩相古地理简图

图3 扬子陆块牛蹄塘组与五峰—龙马溪组页岩埋藏史与生烃史 图中数据据参考文献[23-25]。

2.2 五峰—龙马溪组页岩埋藏与生烃过程

与牛蹄塘组页岩相似，大体经历了3期埋藏与3次生烃过程(图3)。

Ⅰ期埋藏下扬子区局部稍早，始于中志留世，止于中泥盆世，Ⅰ次生烃与排烃(Ro=0.5%～0.7%)部分地区在早、中泥盆世[25]；下扬子区大部与中扬子区主体Ⅰ期埋藏在二叠纪—中三叠世，晚二叠—早三叠世进入生烃门限(Ro约0.5%～0.7%)[23-24]，并开始Ⅰ期生烃与排烃，上扬子区Ⅰ期埋藏延后至晚二叠世—侏罗纪，Ⅰ期生烃与排烃延后至侏罗—白垩纪。

Ⅱ期埋藏下扬子区局部开始于二叠—三叠纪，Ⅱ次生烃与排烃于晚二叠世—三叠纪、延续至侏罗—白垩纪；中、上扬子区Ⅱ期埋藏于晚三叠世—白垩纪，Ⅱ次生烃与排烃延续至侏罗—白垩纪，本阶段扬子陆块有机质页岩演化多进入成熟至高熟 (Ro约0.7%～1.3%)阶段，开始大量生烃与排气，局部已裂解进入干气阶段。

Ⅲ期埋藏为白垩纪—新近纪，中、下扬子区五峰—龙马溪组页岩受中—新生界地层上覆掩埋与地温场升高双重因素影响进入Ⅲ次生烃与排烃阶段，江汉、苏北盆地内本套页岩有机质成熟度由Ⅱ期成熟至高熟 (Ro约0.7%～1.3%)进入Ⅲ期高—过成熟(Ro约2.0%～4.8%)生烃阶段，页岩有机质裂解生成干气。

综观扬子陆块牛蹄塘组与五峰—龙马溪组2套富有机质页岩发育与分布特征、页岩埋藏与生烃过程，可见2套页岩具有有机质丰度高(w(TOC)≥1.5%)、类型好(Ⅰ-Ⅱ1干酪根)、矿物质组成与北美Barnett页岩类似等特点[26-28]，在经历多期埋藏后进入高—过成熟(Ro≥2.0%)演化阶段，具有高成熟、高演化、优质烃源岩特征，具备页岩气形成与富集成藏的有利地质条件[8-9]。前人预测资源总量约(12.6～>13.5)×1012m3[29]，具有良好的勘探与开发前景。

3 页岩变形程度与改造强度分析

早古生代以来，扬子陆块下古生界2套页岩先后经历了广西(加里东)、印支、燕山与喜马拉雅4期造山事件改造[30]。其中，广西、印支期表现出弱造山、弱改造特征，页岩及围岩以褶皱变形为主，同时伴随有隆升剥蚀；燕山与喜马拉雅期表现出强造山、强改造特征，页岩及围岩除遭受广泛冲断与褶皱变形外，同时遭受区域性隆升剥蚀，随后陆块东部还伴随有大范围断陷与岩浆侵入活动[31]。

3.1 广西(加里东)期

就广西期而言，具体表现为华南大陆初始形成[32]与扬子陆块边缘弱造山活动特征。平面上页岩改造以扬子陆块东南边缘江山—绍兴—十万大山缝合带及北部边缘城口—房县—襄樊—广济缝合带沿线变形最为强烈，表现出扬子与华夏、与秦岭—大别微陆块拼碰联合，深大断裂沿线页岩多褶皱冲断与紧闭，陆块东南缘江南—雪峰隆起区核部页岩多褶皱紧闭与隆升剥蚀，与上覆地层呈现角度不整合接触(图4)；而陆块中西部褶皱相对宽缓，主要表现为页岩与上覆地层呈平行不整合或微角度不整合接触关系，隆起区核部地层剥蚀幅度相对较小，总体构成以江南—雪峰、川中、黔中、康滇等大型古隆起为主线的“大隆大坳”格局，形成以古隆起区为指向的有利油气聚集与充注的单元，成为南方下古生界古油藏群与现今气藏群集中分布区[15,33-35]。

3.2 印支期

印支期受华南与华北大陆碰撞影响[30]，扬子陆块北缘、西缘依次与华北陆块、松潘微陆块等相继碰撞拼合，陆缘区逐渐结束海相陆棚沉积历史、进入前陆盆地发育世代，表现出典型的陆缘造山与前陆挠曲成盆特征。陆缘页岩遭受强烈挤压褶皱与隆升剥蚀，局部伴有冲断与岩浆侵入活动，西缘变形集中于龙门山—三江造山带前缘川西西昌—滇东楚雄沿线，北缘变形集中于秦岭—大别—苏鲁造山带前缘大巴山—大洪山沿线。陆块东南(江南—雪峰隆起区东部)沿广西期缝合带继承性复活俯冲造山，出现类造山、类前陆盆地发育特征，表现出典型陆内造山活动特征。陆块东南江南—雪峰隆起区与西部滇东隆起区，页岩及其围岩遭受改造作用相对较强，褶皱紧闭、隆升剥蚀幅度相对较大，表现为中、下三叠统与上覆地层之间呈角度不整合接触关系。陆块中西部(包括泸州、开江等古隆起区)改造作用相对较弱，褶皱相对宽缓、隆升剥蚀作用相对较弱，中、下三叠统总体与上覆地层之间呈现微角度与平行不整合接触(图5)。

3.3 燕山期

燕山期受太平洋板块西向俯冲及随后三江(金沙江、澜沧江、怒江)洋盆相继封闭造山、印度大陆与欧亚大陆拼碰联合影响[31]，扬子陆块呈现出“西挤东张”应力应变环境，大体形成以建始—彭水—贵定断裂为界的东、西2大变形区域。

3.3.1 东部变形区(中、下扬子区)

东部变形区(中、下扬子区)主要受太平洋板块西向俯冲影响，以造山后岩石圈减薄及造山带裂解为特征，页岩及围岩发生了大规模逆冲推覆与走滑伸展活动。早期以广泛褶皱与冲断变形为主，经历了快速隆升与快速剥蚀作用，自山带向前陆或类前陆盆地内形成由强至弱的系列变形带，如山前冲断带→山前褶皱带→压扭变形带→前陆坳陷带等；晚期随造山带裂解，主要遭受走滑伸展与岩浆侵入改造作用，部分页岩与围岩随之再次掩埋于中—新生代发育的裂陷与断陷盆地及“双峰式”火山岩之下遭受热蚀变改造作用，与上覆中—新生代地层呈角度不整合接触。

图4 中国大陆南方含油气区加里东期剥蚀量

图5 中国大陆南方含油气区印支期剥蚀量

3.3.2 西部变形区(上扬子区)

西部变形区(上扬子区)由于远离太平洋俯冲带，以受三江洋盆封闭造山、印度大陆与欧亚大陆联合拼碰影响为主，总体呈现陆内造山活动特征。早期基本继承印支期前陆成盆应力场环境，页岩与围岩变形以褶皱冲断为主，改造作用主要集中于龙门山—三江造山带前缘深大断裂沿线；陆缘内侧川西、西昌、楚雄及兰坪—思茅等盆地发育区，页岩与围岩则一直保存于侏罗—白垩系地层之下，长期处于持续埋藏生烃与连续排烃状态，与上覆地层呈整合或平行不整合接触关系。晚期受印欧大陆碰撞造山增强作用影响，松潘、兰坪—思茅等微陆块受压向南走滑“逃逸”，西部变形区页岩与围岩随之出现了强烈向东挤压逆冲与走滑压扭变形作用，仅有极少量页岩与围岩再次掩埋于中—新生代山间断陷盆地及“双峰式”火山岩之下遭受热变质改造作用，多数页岩与围岩遭受了强烈褶皱冲断与隆升剥蚀作用，形成由强至弱、由山带到前陆盆地内的系列变形带，地层主体裸露地表，局部与上覆中—新生界地层呈角度不整合接触。

总体而言，燕山期强造山使扬子陆块下古生界页岩广泛遭受了强变形与强改造作用，使页岩及围岩的地层连续性与完整性遭受了严重破坏，因此对下古生界页岩气成藏产生了重要影响，是成藏史中的一次重要事件。

3.4 喜马拉雅期

喜马拉雅期扬子陆块基本继承了燕山晚期应力应变环境，西区处于强烈的陆内挤压造山与快速隆升剥蚀状态，早期拼贴的众多微陆块迅速向南、向东“逃逸”。表现为下古生界页岩及其围岩遭受了广泛的、强烈的褶皱冲断与大规模的走滑拉分活动(压剪、张剪)及碱性岩浆侵入，出现快速隆升与快速剥露作用，使下古生界页岩及围岩地层连续性与完整性进一步遭受破坏，页岩气保存条件进一步变差，可能仅沿近南北向深大断裂系(缝合带)新生的山间拉分断陷盆地保留的少量下古生界页岩地层得到较好保存，页岩气保存条件影响不大。

东区随着太平洋板块西向俯冲作用的持续以及沿海造山带的最后裂解、岩石圈减薄，山带逐渐进入裂解后的热沉降阶段，苏北、鄱阳、江汉、洞庭、麻阳、衡阳等断陷盆地中下古生界页岩及围岩再次深埋于古近系—第四系地层之下，使页岩热成熟度从相对较低状态(高—过成熟)增加到较高状态(过成熟晚期)，从而发生热变质改造作用，页岩气保存条件相应变好。

综上分析，可见广西与印支造山期页岩改造主要局限于扬子陆块东南、西部及北部边缘，陆块中西部(中、上扬子区)相对较弱，主要形成相对宽缓的褶皱(包括古隆起)；燕山与喜马拉雅期改造则波及全区，除上扬子中西部(即建始—彭水—贵定断裂与彭州—灌县断裂之间围限的四川盆地中生代前陆盆地覆盖区域)变形相对较弱、以隔挡式构造样式为主外，其他区域均遭受了断裂改造、以冲断褶皱(断层相关褶皱)变形为主，且以扬子陆块周缘及东部、东南部区域变形改造最为强烈，发育有大量深大断裂与逆冲推覆变形构造，同时伴随有大量岩体侵入与火山活动，页岩地层连续性与完整性被严重损坏，页岩气保存条件明显变差。总体而言，扬子陆块下古生界页岩现今以上扬子区及中扬子区中西部改造作用相对较弱、变形叠加次数最少(2～3期造山)，页岩连续性与完整性较好，地层相对平缓(图6)，多埋藏于中生界与上古生界淡水自由交替带之下，页岩气保存条件较好；中扬子区东部及下扬子区西部改造强度与变形叠加其次(3～4期造山)，地层多褶皱与冲断变形、连续性与完整性中等，或剥蚀暴露地表或埋藏于中—新生界淡水自由交替带之下，页岩气保存条件较差；以下扬子区东部及扬子陆块周缘山前页岩改造最强、变形叠加次数最多(4期)，现多已褶皱变质成板岩、千枚岩，且沿深大断裂分布，局部有岩浆侵入，多已暴露地表，地层连续性与完整性完全被破坏[36]，页岩气保存条件最差。

4 页岩气保存条件分析

综合扬子陆块近年来页岩气选区及其与北美地区页岩气形成地质条件类比分析研究(表1)，发现扬子陆块下古生界页岩除经受多期造山与变形改造、地层连续性与完整性被破坏外，其他地质条件(如有机质丰度、类型、矿物组成、物性特征等)基本相同或类似，但页岩气资源富集程度(资源丰度)与含气量普遍偏低(表1)，由此可见与页岩气保存条件关系密切。

图6 中、上扬子区四川平武—重庆丰都—湖南邵阳构造变形分区剖面

表1 扬子陆块下古生界与北美地区上古生界页岩气形成条件地质参数对比

Table 1 Geologic parameters of shale gas generation conditions of Lower Paleozoic in Yangtze block and Upper Paleozoic in North America

项目北美地区中、上扬子陆块下扬子陆块页岩名称MarcellusBarnett牛蹄塘五峰—龙马溪牛蹄塘五峰—高家边层位D2C1-C1O3-S1-C1O3-S1埋藏深度/m914～25901984～25902000～45001000～40002500～60001500～4500沉积环境浅水—深水陆棚深水陆棚浅水—深水陆棚浅水—深水陆棚浅水—深水陆棚浅水陆棚干酪根类型ⅡⅡ1Ⅰ为主,少量Ⅱ1Ⅰ为主,少量Ⅱ1Ⅰ为主,少量Ⅱ1Ⅱ-Ⅲ页岩厚度/m15～6161～9160～10040～12060～10040～80w(TOC)/%3～114.51.5～6.01.0～5.02.0～5.00.5～1.5Ro/%1.5～3.01.1～1.32.0～4.51.6～4.03.0～5.01.0～3.0石英含量/%40～6535～5028～5624～4467～71孔隙度/%104～50.34～8.10/3.022.43～15.2/4.83<3渗透率/10-3μm20.02<0.010.007～0.015/0.012(YQ2井)0.004～0.042/0.019(YQ1井)1～10.2(宣页1井)地层压力/MPa10.3～41.420.7～27.628.215.3含气量/(m3·t-1)1.7～2.838.5～9.91.1～2.81.7～4.5<1<1吸附气含量/%10～602046458.74～25.76资源丰度/(108m3·km-2)1.32～6.249.446.23(EIA,2011)8.74(EIA,2011)造山活动期次2次(Acadian,Appalachian)1次(Appalachian)2～3次(印支,燕山,喜马拉雅),局部4次4次(广西,印支,燕山,喜马拉雅)保存条件地层平缓,断层少,地层连续、完整、保存好地层较平缓,断层较少,地层较连续、较完整、保存较好地层较陡,断层发育,地层不连续、不完整、保存较差

注：表是据文献[8,37-41]数据整理；表中数字表征为：最小值～最大值/平均值。

4.1 区域保存条件分析

依据扬子陆块上、中、下三区页岩经历的改造活动强度不同，后期变形程度与叠加次数不同，结合近年来选区评价与钻采试验分析成果，发现页岩资源丰度与含量也存在明显的分区性(表2)。

上扬子区及中扬子区西部由于下古生界页岩经历造山期次少、变形改造强度弱，地层纵、横向连续性与完整性好，在多期造山后仅被为数不多的断层所切割，以发育低—缓幅度的隔挡式褶皱构造样式为特征(图6中西段)，页岩完整保存于地下水自由交替停止带之下，水型以原生浓缩型为主，利于页岩气保存，页岩含气量总体最高。

中扬子区东南部及下扬子区西部页岩由于遭受造山活动期次与变形改造强度中等，部分页岩被断层切割、以发育隔槽式褶皱及高角度的冲褶构造样式为特征(图6中东段)，保存于地下水自由交替带至停止带之间，水型以改造、改造—再浓缩型为主，保存条件相对较差，页岩含气量中等。

表2 扬子陆块下古生界页岩气含量与各区保存条件相关参数对比

注：表是据文献[8,10,40-42]数据整理；表中数字表征为：最小值～最大值/平均值(样品数)。

下扬子区东部及扬子陆块周缘山前页岩由于经历的造山活动期次多、变形改造强烈，地层纵、横向连续性与完整性差，在多期造山后被大量断层所冲断、切割[36]，以发育紧闭甚至倒转褶皱及高角度的冲褶构造样式为特征，并受到后期岩浆热液扰动作用，页岩裂隙发育，页岩保存于地下水自由交潜带至停止带之间，水型以改造型、改造—再浓缩型为主，页岩地层成藏组合较差，不利于页岩气保存，页岩含气量最低(表2)。

4.2 局域性保存条件分析

通过结合同一变形区内同一套页岩后期变形程度与改造强度分析，发现扬子陆块下古生界页岩气保存条件不仅存在区域三分性，同时同一区域内页岩变形程度与改造强度还存在局部的变形差异性，页岩气保存条件也有明显的不一致性。

如同处上扬子变形区内的五峰—龙马溪组页岩，虽同属川南浅海陆棚相沉积区，但由于长宁示范区处在川南低缓褶皱变形区，页岩变形程度与改造强度相对较弱，主要发育隔档式复向斜样式；而与之毗邻的昭通示范区由于主体处在陆块南缘的滇黔北坳陷范围内，其页岩变形程度与改造强度相对较强，主要发育隔槽式箱状冲褶构造样式。具体表现为昭通示范区南部页岩埋深浅(<2 200 m)，局部暴露地表，地层褶皱与断裂发育、产状较陡(15°～45°)，地层水循环(自由交替带)深度大(800～1 000 m)，页岩气保存条件相对较差；北部页岩改造变形弱、产状平缓(<15°)、地层埋藏深度相对较大，水文地质条件与页岩气保存条件好，因而出现示范区南部地层压力、页岩气含量与单井产量均低于北部及长宁示范区的现象[8,10,40-42]。

牛蹄塘组页岩基本类同，虽然昭通与威远两示范区同处上扬子变形区内、且同属川南浅海陆棚沉积区，但由于昭通示范区页岩变形强度明显强于威远示范区，因而页岩地层压力、页岩含气量以及单井产量远低于威远示范区[8,10,40-42]。由此可见，无论是区域、还是局部，页岩变形程度与改造强度均对页岩地层压力、含气量、单井产量影响较大，是进行扬子陆块下古生界页岩气选区评价的一项重要参数。

此外，通过进一步分析滇黔北昭通示范区内浅井与深井的页岩气含量及气体组分在纵向深度上的变化，还发现页岩含气量、气体组分与埋深关系密切。如位于示范区北部牛街背斜北翼的YQ1井，由于处于构造相对高部位，地层产状相对较陡、且遭受过河流切割等因素影响，五峰—龙马溪组页岩气保存条件较差，因此页岩中含气量总体偏低(0.07～0.15 m3/t，6块样)，气体成分中含有氮气(9.46%～94.52%)、二氧化碳 (1.19%～4.26%)和甲烷(3%～88.32%)，但随页岩埋深增加、温度升高，页岩气含量及甲烷含量有逐渐升高的趋势(图7)；而与其毗邻的北部筠连复向斜内的昭104井，由于上覆地层较全、地层产状相对平缓，页岩气保存条件较好，页岩气含量总体较高，达0.98～4.4 m3/t，且气体组分中甲烷含量达98%以上，并已形成1.28×104m3/d的产能。

图7 滇黔北昭通示范区YQ1井龙马溪组页岩 含气量及气体成分与地层埋深的关系

综上所述，扬子陆块下古生界2套页岩发育与分布主要受成盆与沉积环境因素控制，页岩埋藏与生烃主要受造山与成盆事件控制，页岩改造与页岩气保存主要受地层变形强度与剥蚀强度等因素控制。

5 结论

(1)牛蹄塘组富有机质页岩主要发育于地层底段，平面上以碳质页岩分布范围最广，主要展布于扬子区西部、东南缘及北缘，以陆块周缘造山带前缘累计厚度最大，总体呈现“南厚北薄”趋势。

(2)五峰—龙马溪组富有机质页岩亦发育于地层底段，富含丰富笔石，具有有机碳、砂质或灰质含量高等特点；平面上以砂质页岩分布范围最广，主要展布于中上扬子区东南缘。

(3)牛蹄塘组页岩经历了4期埋藏与3期生烃过程，五峰—龙马溪组页岩经历了3期埋藏与3期生烃过程，两套页岩现均已进入高—过成熟(Ro约2.0%～4.8%)演化阶段，具备页岩气形成与富集的地质条件。

(4)牛蹄塘组与五峰—龙马溪组页岩经历了广西(加里东)、印支、燕山与喜马拉雅四期造山事件改造，以上扬子及中扬子区西部改造作用相对较弱、改造叠加期次最少(2～3期)，页岩气保存条件最好；中扬子区东南部及下扬子区西部改造强度与改造叠加期次其次(3～4期造山)，页岩气保存条件相对较差；以下扬子区东部及扬子陆块周缘山前改造最强、改造叠加期次最多(4期)，页岩气保存条件最差。

(5)扬子陆块下古生界页岩气保存条件不仅具有区域三分性，同时存在明显的局域性差异，页岩气资源丰度、含气量与单井产量均与保存条件关系密切，是页岩气选区评价中一项重要参数。扬子陆块下古生界页岩气以上扬子区及中扬子西部保存条件最好、最有资源前景，中扬子区东南部及下扬子中西部保存条件其次、资源前景较好，下扬子区东部及扬子陆块周缘区保存条件较差，资源前景有限，区内下古生界页岩气以保存于复向斜区轴部最为有利。

致谢：文中使用了中国石油、中国石化等相关单位及个人的大量成果与实际资料，在此深表感谢，对两位隐名审稿人、编辑在审稿过程中提出的宝贵意见表示衷心谢意。

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(编辑 徐文明)

Shale gas preservation conditions in the Lower Paleozoic, Yangtze block

Xu Zhengyu1, Yao Genshun1, Liang Xing2, Xiong Shaoyun1,He Yong2, Zhang Jiehui2, Wang Gaocheng2, Liao Yong3, Shi Yuanhui3

(1.HangzhouResearchInstituteofPetroleumGeology,ResearchInstituteofPetroleumExplorationandDevelopment,PetroChina,Hangzhou,Zhejiang310023,China; 2.ZhejiangOilfieldCompany,PetroChina,Hangzhou,Zhejiang310013,China;3.JianghanPetroleumEngineeringCo.,Ltd.,SINOPEC，Qianjiang,Hubei433123,China)

Two sets of organic-rich shale developed in the Yangtze block during the Early Paleozoic. The first set was in the Lower Cambrian Niutitang Formation, while the second set was in the Upper Ordovician Wufeng Formation and the Lower Silurian Longmaxi Formation. The shales experienced four stages of orogenic events, including the Guangxi, Indosinian, Yanshanian and Himalayan. Shales are well-preserved in the Upper Yangtze region and to the west of the middle Yangtze region, where only two or three phases of deformation took place. The shale gas content is high, showing a good potential for exploration. In the east of the middle Yangtze region and the west of the lower Yangtze region, shale gas preservation conditions are poorer due to three or four phases of deformation. As a result, the shale gas content is lower as is the exploration potential. In the east of the lower Yangtze region and in the periphery orogenic front of the Yangtze block, four phases of deformation took place, which led to the poorest preservation conditions for shale gas. As to the whole Yangtze block, the residual synclines are most favorable for shale gas preservation.

selected play evaluation; preservation conditions; organic-rich shale; shale gas; Lower Paleozoic; Yangtze block

1001-6112(2015)04-0407-12

10.11781/sysydz201504407

2014-05-28；

2015-06-04。

徐政语(1964—)，男，博士，高级工程师，从事构造地质学和石油地质研究。E-mail：xuzy_hz@petrochina.com.cn。

中国石油天然气集团公司科技项目(2014F-4702-11，2012B-0504)资助。

TE132.2

A