下扬子区孤峰组—大隆组露头剖面特征与岩相变化

姚素平，吴聿元，余文端，张柏林，胡文瑄

（1.南京大学地球科学与工程学院，江苏南京210023；2.中国石化华东油气分公司，江苏南京210019）

孤峰组原名“孤峰层”，是由朱森和刘祖彝（1932）根据叶良辅和李捷（1924）在安徽泾县孤峰镇所创的“孤峰镇石灰岩”分出，代表“栖霞灰岩”之上、“龙潭煤系”之下的一套含磷含锰硅质岩、硅质页岩、灰质页岩[1]，其时代被限定于茅口期，层位与浙江丁家山组、福建文笔山组、江西鸣山组等大致相当，同是我国西南茅口组中、上部灰岩的相变[2]。而大隆组原名“大垅层”，是张文佑等（1938）在广西来宾大垅煤矿进行煤田地质调查时所创，指三叠系之下、合山层（相当龙潭组）之上的砂页岩层，时代定为二叠—三叠纪；后经李四光等（1941）研究，将其时代改为晚二叠世晚期，并与“长兴灰岩”时代相当[3]。孤峰组及大隆组两套地层主要分布于华南板块的北缘及中南部的湘桂盆地、钦防盆地等地[4]，由于有机碳含量高，被认为是华南地区重要的烃源岩勘探目的层位[5]。然而，由于两者在时空分布上都存在明显的岩相变化[6]，使得其在区域地层划分及对比中仍存在较大争议，制约了油气资源勘探及潜力评价工作。

近年来，中、上扬子地区页岩气勘探取得了重大突破[7-9]。在此勘探前景的鼓舞下，国土、石油和煤炭等部门在下扬子地区也相继开展了页岩油气的勘探和研究工作，取得了许多重要进展，如南京地调中心在皖南地区港地1 井上二叠统获得了“三气一油”的勘探成果，表明中上二叠统具有一定的页岩油气潜力[10-11]；在无为盆地皖为1 井钻探过程中，钻遇中三叠统膏盐盖层中白云岩层段时出现天然气井涌，表明下伏二叠系具有页岩气形成和成藏潜力；中海油芜湖区块的页岩气勘探成果表明大隆组和孤峰组页岩气指标参数十分优越[12]，含气性的测试结果良好；皖南、苏南和浙北地区煤矿开采过程中出现的大量油气显示现象也表明中上二叠统的页岩油气具有一定的成藏潜力[13]。由此可见，下扬子区二叠系勘探和研究成果均表明孤峰组和大隆组是该区最具有页岩油气潜力的目的层段[14-15]。但由于目的层系埋藏较深，资料仍十分有限，对大隆组和孤峰组的地层特征及岩相变化等缺乏深入研究，导致对孤峰组和大隆组烃源岩沉积展布等基础地质问题认识不足，特别是主要目的层段的划分和有效厚度的时空分布等无法准确确定，这制约了下一步油气资源潜力的评价工作。

为此，该文疏理了下扬子区孤峰组和大隆组地层典型剖面（图1），并结合区域地质资料及前人研究成果，对下扬子地区孤峰组和大隆组的区域地层特征及岩相变化特征进行了分析，探讨了孤峰组及大隆组地层时空变化特征及对页岩油气勘探的意义。

1 典型剖面描述

本次研究选择对句容青龙山剖面（孤峰组和大隆组）、巢湖平顶山剖面（孤峰组和大隆组）、宣城牛山剖面（大隆组）、泾县蔡村剖面（大隆组）、泾县昌桥剖面（孤峰组和大隆组）、怀宁月山剖面（大隆组）等6条典型野外剖面（图1），进行了实测和详细描述，总结了其岩石地层特征。

图1 下扬子区野外露头出露及研究剖面位置Fig.1 Location of studied outcrops and sections in Lower Yangtze region

1.1 句容青龙山剖面（孤峰组和大隆组）

青龙山剖面位于句容市采石场附近的公路旁边（N32°09'42.2″，E119°04'54.6″），全长约155 m，厚度约120 m，层面向北倾斜，倾角在50°～60°。整个剖面按岩石地层单位由老至新依次为二叠系栖霞组、孤峰组、龙潭组和大隆组（图2）。各组地层之间均为整合接触，反映为连续沉积的特征。

图2 青龙山剖面实测地层剖面Fig.2 Measured stratigraphic section of Mount Qinglong

该剖面孤峰组出露较为完整，总厚度约40 m（图3a）。根据岩性变化特征可划分为3段，分别为下部含磷质结核泥岩段、中部硅质岩—泥岩段、上部黑色泥岩段。下部含磷质结核泥岩段与其下伏栖霞组顶部灰岩段呈整合接触（图3b），层厚约4.5 m，主要为灰黑色泥岩，向上以含有丰富的磷质结核泥页岩为特征，结核大小不一，呈椭球状（图3c），泥岩中还含有丰富的生物化石，包括牙形刺及菊石等。中部硅质岩—泥岩段，厚约7 m，主要为黑色硅质岩夹硅质泥岩韵律沉积（图3d），向上泥质增多，间夹灰白色火山灰层。放射虫硅质岩呈黑色薄层状，单层厚数厘米，镜下可见大量放射虫（图3h—图3j）。上部黑色泥岩段（图3e），厚约19 m，主要为中薄层炭质泥岩为主。大隆组相对较薄，岩性变化不大，整体以泥岩、硅质泥岩为主（图3f），大体可分为3 段，中、下段以黑色泥岩为主，而上段则以黑色硅质泥岩沉积为特征（图3g）。

图3 青龙山剖面野外及镜下照片Fig.3 Photographs and micrographs of field outcrop in Mount Qinglong

1.2 巢湖平顶山剖面（孤峰组和大隆组）

平顶山剖面主要位于巢湖市平顶山向斜的北翼，孤峰组和大隆组出露较全。

1.2.1 巢湖平顶山中上二叠统孤峰组—银屏组剖面

巢湖平顶山中上二叠统孤峰组—银屏组剖面位置为N31°37'51.5″，E117°49'21.8″，剖面长度86.5 m，厚53.2 m，主要出露较完整的二叠系中下部地层，包括栖霞组、孤峰组、银屏组及龙潭组（图4）。

图4 巢湖平顶山孤峰组—银屏组地层实测剖面Fig.4 Measured stratigraphic section of Gufeng and Yinping Formation in Mount Pingding of Chaohu

该剖面孤峰组整体厚31 m 左右，自下而上也可分为下部含磷质结核泥岩段、中部硅质岩—泥岩段、上部黑色泥岩段。下部含磷质结核泥岩段，与其下伏栖霞组顶部灰岩呈整合接触（图5a、图5b），层厚约2.1 m，含有丰富的磷质结核，结核大小不一，呈椭球状，泥岩中还含有丰富的生物化石，如牙形刺、菊石、小型腹足类、腕足类及鹦鹉螺等[16-17]。中部硅质岩—泥岩段，厚约25 m，主要为黑色硅质岩夹硅质泥岩韵律沉积（图5c、图5d、图5j、图5k），向上泥质增多。上部黑色泥岩段，厚约3.7 m，主要为中薄层炭质泥岩（图5e）为主。此后，孤峰组向上变为银屏组灰色—灰黑色页岩夹灰色泥岩（图5f、图5g、图5l）及龙潭组棕黄色中厚层长石石英砂岩（图5h）。

1.2.2 巢湖平顶山龙潭组—大隆组剖面

巢湖地区平顶山中龙潭组—大隆组剖面（N31°38'07.06″，E117°49'42.76″），主要出露龙潭组中上部及大隆组地层（图6），剖面长度约78 m，大隆组厚约21 m，地层出露相对较好。根据岩性变化大隆组可以分为三段，下段为硅质页岩与钙质页岩互层，中段为深灰、灰黑色层状炭质页岩夹硅质岩（图5i），上段为灰黑色炭质页岩与钙质泥岩或泥灰岩互层。

图5 平顶山剖面野外及镜下照片Fig.5 Photographs and micrographs of field outcrop in Mount Pingding

图6 巢湖平顶山龙潭组—大隆组地层实测剖面Fig.6 Measured stratigraphic section of Longtan and Dalong Formation in Mount Pingding of Chaohu

1.3 宣城牛山剖面（大隆组）

牛山剖面地理位置在安徽省南部宣城市东北约20 km 的一个采石场内(N31° 08'57.6″，E118°49'44.9″)，主要出露二叠系地层，全长约100 m，剖面厚度约28 m，岩层层面向南东向倾斜，倾角在15°～20°，整个剖面按岩石地层单位由老至新依次为上二叠统龙潭组、大隆组、下三叠统殷坑组（图7），各地层之间均为整合接触，未发现沉积间断，反映为连续沉积的特征。

图7 宣城牛山大隆组地层实测剖面Fig.7 Measured stratigraphic section of Dalong Formation in Mount Niu of Xuancheng

该剖面大隆组岩性以黑色泥岩、硅质岩为主（图8a），由其下三角洲相龙潭组演变而来（图8b），表现出深水沉积序列特征，并且具有清晰的层序特征及良好的侧向延续性。由于海平面的频繁波动，使得该期沉积了种类相对较多的岩石类型，并可按照岩性特征进一步划分为3 段：泥岩—硅质泥岩段、硅质泥岩—钙质泥岩段及钙质泥岩段。下部泥岩—硅质泥岩段，主要以黑色富有机质的厚层泥岩、硅质泥岩为主（图8c），间夹少量碳酸盐岩，至顶部时出现薄层含放射虫的硅质岩（图8d、图8h）。中部硅质泥岩—钙质泥岩段，主要以黑色的钙质泥岩和硅质泥岩为主，间夹多层黑色碳酸盐岩（图8e、图8i）。上部钙质泥岩段，主要由黑色厚层钙质泥岩组成（图8j），显示出水深进一步降低的沉积环境，同时样品中还可见火山灰（图8f）及黄铁矿，部分呈层分布。大隆组向上进一步过渡为殷坑组的碳酸盐岩和泥岩互层沉积（图8g）。

图8 宣城牛山剖面野外及镜下照片。Fig.8 Photographs and micrographs of field outcrop in Mount Niu of Xuancheng

1.4 泾县昌桥剖面（孤峰组和大隆组）

泾县昌桥实测剖面（N 30°45'20.11″，E 118°24'30.1″）出露较好（图9）。大隆组顶界与殷坑组含瘤状灰岩的钙质泥岩整合接触，大隆组底界以灰黑色硅质页岩与龙潭组压煤灰岩整合接触。孤峰组底界与栖霞组灰岩整合接触，顶界以黑色含硅质碳质页岩与龙潭组青灰色—灰色粉砂质泥岩整合接触。整个大隆组—龙潭组—孤峰组剖面厚度约220 m。

图9 泾县昌桥孤峰组—龙潭组—大隆组地层实测剖面Fig.9 Measured stratigraphic section of Gufeng-Longtan-Dalong Formations of Changqiao in Jingxian County

该剖面孤峰组较厚，大体可分为三段，下段为灰色页岩段，中段主要为硅质页岩段，上段主要以炭质页岩段，从孤峰组底部向顶部，由泥质页岩（图10a）逐渐过渡到硅质页岩（图10b），至顶部再相变为碳质页岩（图10c），反映了水体由浅变深再变浅的变化。此后过渡为龙潭组的粉砂质泥页岩（图10d、图10e、图10j），并夹煤线（图10f）。大隆组也可细分为三段：下段为硅质页岩（图10g），中段为硅质页岩和泥岩交互沉积（图10h、图10k），上段则为黑色页岩沉积（图10i、图10l），从大隆组底部向顶部，硅质岩含量呈降低的趋势，反映水体由深到浅的变化。

图10 安徽宣城泾县昌桥剖面野外及镜下照片Fig.10 Photographs and micrographs of field outcrop in Changqiao of Jingxian County,Xuancheng,Anhui

1.5 泾县蔡村剖面（大隆组）

蔡村剖面位于宣城市泾县蔡村镇镇政府以西2 km的一个小型采石场内（图11）。蔡村剖面测量长约50 m，厚度约20 m，层面向北西向倾斜，剖面上段倾角近水平，主要出露上二叠统龙潭组、大隆组、殷坑组（图12a）。据岩石地层学对比发现，蔡村剖面主要出露了大隆组中下部。剖面岩性主要由黑色泥岩（图12b）、黑色硅质岩和钙质泥岩（图12c）组成。

该剖面龙潭组上部以黑灰色炭质泥页岩夹硅质灰岩（图12d）和煤层为主；而大隆组底部则转变为黑色硅质灰岩夹薄层钙质泥岩（图11、图12e），见小型构造和揉皱较为发育；到大隆组中段后，逐渐沉积了以薄层状黑色含放射虫硅质岩为主的岩性，有机质含量较高，并间夹一些中薄层硅质泥岩（图12），层序界面开始变得清晰；在大隆组上部则以炭质硅质页岩沉积为主（图12f）。总体看来，大隆组可分为3段，其中中下段硅质岩较为发育。

图11 泾县蔡村龙潭—大隆组地层实测剖面Fig.11 Measured stratigraphic section of Longtan and Dalong Formations in Caicun in Jingxian County

图12 皖南蔡村剖面野外及镜下照片Fig.12 Photographs and omicrographs of field outcrop in Caicun of southern Anhui

1.6 怀宁月山夫子岗剖面（大隆组）

夫子岗剖面（30°36'13.64″，116°55'50.97″）出露较好，龙潭组和大隆组均出露不全，总厚约42.9 m（图13）。

图13 怀宁月山夫子岗龙潭组—大隆组地层实测剖面Fig.13 Measured stratigraphic section in Longtan-Dalong Formations of Fuzigang in Mount Yue,Huaining

该剖面主要出露地层为龙潭组上部至大隆组，其中大隆组自下而上可细划分为5 层，出露的岩石类型以泥岩、页岩、硅质页岩和炭质页岩为主。该剖面底部为龙潭组薄层页岩（图14a），向上过渡为大隆组，整体可分为三段：下部以薄层泥页岩与硅质岩互层沉积为特征（图14b、图14c），至中部变为粉砂质页岩，上部为泥页岩及钙质泥岩夹灰岩透镜体（图14d）。

图14 怀宁月山夫子岗龙潭组—大隆组剖面野外照片Fig.14 Photographs of outcrop in Longtan-Dalong Formation of Fuzigang in Mount Yue,Huaining

2 孤峰组和大隆组岩相变化特征

2.1 孤峰组

下扬子区孤峰组虽然岩性厚度变化很大，但在区域上岩性基本可分为三段进行对比，自下而上可分为下部含磷质结核泥岩段、中部硅质岩—泥岩段、上部黑色泥岩段。在宁镇地区和安徽巢县一带，孤峰组的厚度较小，约10～40 m。下部含磷质结核泥岩段，仅1～2.5 m，为灰黑色硅质泥岩及钙质页岩，富含磷结核，夹有含锰页岩，但未见含锰泥灰岩；腕足化石多见于底部，以上产菊石、鱼、牙形石等。中部硅质岩—泥岩段的厚度变化较大，通常约10～25 m，有时达35 m，为硅质层与硅质泥岩韵律互层（图15、图16），化石稀少，主要见放射虫及海绵骨针等。上部黑色泥岩段，以黑色泥岩为特征，少见层理构造及化石。在苏南地区，如江苏太湖及浙江长兴等地，孤峰组下段夹有较多的炭质页岩和粉砂质页岩，中段的硅质层略为减少，上段快速转变为泥质粉砂岩或粉砂岩沉积（图17）。由于上段的厚度急速增长，孤峰组厚度可达200 多米。这种岩性变化的趋势一直延续至浙江西部，如桐庐冷坞的丁家山组[18]。

在皖南的泾县、繁昌及宿松等地区，下部含磷质结核泥岩段以钙质页岩、硅质页岩为主，厚度约为10～15 m，大多夹有锰土层及含菱锰矿泥灰岩等，并覆盖在含磷结核层之上或夹于其间（图15、图16）。在皖南西南地区，如贵池等地，由于局部夹薄层含锰灰岩或灰岩透镜体，厚度可达30 m，而在皖南东部的广德独山等地，下段的含锰泥灰岩并不发育，但粉砂质成分较高[1,18]。由此可见，该段在平面上变化较大，表现为向西南方向碳酸盐成分递增，而向东则碎屑成分增大（图17）。孤峰组中段和上段的岩性及厚度与安徽巢湖相近。值得注意的是，局限于皖南铜陵钟鸣至南陵丫山街一带的孤峰组中段地层，钙质和硅质成份急剧增高，表现为硅质岩、硅质页岩夹硅质灰岩，燧石条带灰岩，时呈互层，局部厚可达100 m[1,18]。

从巢湖—无为—铜陵—繁昌—泾县—港口孤峰组地层剖面对比可以看出，下扬子地区孤峰组的厚度变化比较大，但各段岩相变化较为稳定（图15、图16）。从北西向南东，呈厚薄相间的变化特征。北部巢湖—无为地区孤峰组厚度较小，主要发育硅质岩，夹少量泥岩、砂质泥岩、页岩等，而向南至繁昌桃冲、泾县昌桥及宣城港口一带的孤峰组厚度比较大，以硅质岩及硅质页岩为主，夹有薄层泥岩，特别是繁昌桃冲剖面厚度达65 m 以上。整体上，硅质岩和硅质页岩分布较为稳定，在无为及泾县地区稍微变薄。从南西向北东方向的地层剖面也呈厚—薄—厚—薄的变化特征。在皖南的宿松、贵池及繁昌等地，孤峰组厚度较大，厚度可达80 m，主要发育硅质岩及硅质泥岩，间夹少量页岩，而在安庆及铜陵等地区，孤峰组厚度相对减薄，但岩性岩相并无太大变化。在苏北的黄桥、句容及宁镇地区，厚度为40～60 m，但硅质岩含量相对降低，且泥页岩含量在上段快速增大。由此可见，硅质岩在皖南地区较为发育，厚度较大，而向东北的江苏地区则快速减薄，相变为泥页岩相沉积（图17）。

图15 下扬子区孤峰组巢湖—无为—铜陵—繁昌—泾县—港口一线地层对比（连线位置见图1）Fig.15 Stratigraphic comparison of Chaohu-Wuwei-Tongling-Fanchang-Jingxian-Gangkou of Gufeng Formation in Lower Yangtze Region（The line of this transect is shown in Figure 1）

图16 下扬子区孤峰组宿松—安庆—贵池—铜陵—繁昌—句容—南京—黄桥一线地层对比（连线位置见图1）Fig.16 Stratigraphic comparison of Susong-Anqing-Guichi-Tongling-Fanchang-Jurong-Nanjing-Huangqiao of Gufeng Formation in Lower Yangtze Region（The line of this transect is shown in Figure 1）

从岩相变化特征看，孤峰组沉积时期，下扬子全区沉积相对简单、稳定，全区南高北低，总体上呈盆地—陆棚相古地理格局，并伴随有多个小型凹陷（图17），古地理格局的形成与古地貌存在密切关系。盆地—深水陆棚相主要分布在广德—宣城—泾县—南陵凹陷和南京—含山—巢湖—无为—安庆凹陷，在这两个凹陷中孤峰组发育欠补偿型的盆地相硅质岩，硅质泥岩，沉积厚度相对较薄，沉积水体相对较深，产菊石和放射虫，中上部一般发育厚度不等的碳质硅质页岩，其发育程度直接影响孤峰组的厚度。东至—贵池地区和铜陵北—繁昌地区，沉积水体相对较浅，易受上升流的影响，发育中小型锰矿。东至—贵池地区含锰质灰岩、硅质灰岩为主，沉积厚度相对较薄，以陆棚边缘和碳酸盐陆棚相沉积为主；铜陵北—繁昌地区以含锰页岩、硅质碳质页岩夹含锰灰岩为主，沉积厚度较厚，以陆棚浅滩沉积为主。南京—常州—杭州以东主要为陆棚相的泥岩、炭质、硅质泥岩（浙西夹石煤），产腕足类、菊石等。因此，从岩相分布上看，孤峰组的沉积中心有两个，大体位于繁昌—芜湖及句容—溧水一带。

图17 下扬子区孤峰组岩相古地理Fig.17 Lithofacies paleogeography of Gufeng Formation in Lower Yangtze region

2.2 大隆组

下扬子区大隆组厚度的变化不大，但在岩性上横向分异较大，一般可以分为上中下三段（图18、图19）：下段岩性以深灰、灰黑色薄层硅质岩及硅质页岩互层为特征，夹灰色页岩、硅质页岩，含菊石、腕足类等化石；中段岩性主要为灰、灰黑色页岩、硅质页岩夹硅质岩为主，时夹薄层灰岩或硅质灰岩，常呈凸镜状产出，富含菊石及腕足类等化石；上段以黑色薄层钙质泥岩及泥页岩为主，偶夹硅质岩及泥灰岩。

在安徽巢湖及江苏南京—句容一带，大隆组的厚度较薄，约10～25 m，主要以泥页岩为主，间夹硅质岩及硅质页岩等，向上钙质含量增高，逐渐相变为钙质泥岩及泥灰岩等（图19）。而在江苏黄桥一带，大隆组厚度快速增大，可厚达60多米，但硅质含量急剧下降，主要相变为泥岩（图19、图20）。在皖南的贵池、铜陵、繁昌、宣城一带，大隆组厚度不大，通常约20～25 m，硅质含量较高，以硅质层与硅质泥岩韵律互层为主，化石稀少。至怀宁一带，大隆组厚度快速增大至40多米，硅质含量下降，相变为页岩及含砂页岩。在皖南宿松地区，硅质含量最高，主要以硅质岩及与硅质泥岩互层为主，但厚度较薄，仅不到20 m。

从巢湖—无为—铜陵—繁昌—宣城—泾县大隆组地层剖面对比可以看出，大隆组从北西向南东，整体上厚度变化变化不大，但岩相分异较为明显（图18），越向南至泾县一带，硅质岩含量越高；从北西向南东，厚度整体上表现出薄厚相间的特点，在皖南怀宁地区及江苏黄桥等地的厚度较大，而在宣城牛山和贵池地区则厚度较小，硅质岩含量越向西南地区，其含量有增高趋势（图18、图19）。综合看来，在皖南地区，硅质岩较为发育，间夹硅质页岩、泥岩等，并主要分布于大隆组的中下部，向上逐渐转变为页岩及钙质泥岩等。而在苏北地区，硅质岩不发育，岩相变以泥页岩为主。

图18 下扬子区大隆组巢湖—无为—铜陵—繁昌—宣城—泾县一线地层对比（连线位置见图1）Fig.18 Stratigraphic comparison of Chaohu-Wuwei-Tongling-Fanchang-Xuancheng-Jingxian of Dalong Formation in Lower Yangtze region（The line of this transect is shown in Figure 1）

图19 下扬子区大隆组宿松—怀宁—贵池—铜陵—繁昌—宣城—句容—南京—黄桥一线地层对比（连线位置见图1）Fig.19 Stratigraphic comparison of Susong-Huining-Guichi-Tongling-Fanchang-Xuancheng-Jurong-Nanjing-Huangqiao of Dalong Formation in Lower Yangtze Region（The line of this transect is shown in Figure 1）

从岩相变化特征看，大隆组沉积期，整体上呈台地—台地边缘—陆棚相的沉积格局，岩相变化界线清楚，台地和陆棚的变化位置大致在江阴—广德一线。该线以西反映为半闭塞海滞流陆棚环境下的大隆组硅质岩、硅质泥岩为主，夹粉砂岩与薄层灰岩。以东地区主要为台地环境下的长兴组灰岩。沉积相整体呈北北东向展布，东高西低，依次发育台地、台地边缘和陆棚相沉积，并伴随有多个小型凹陷和隆起。自东向西，钙质成分逐渐减少，泥质增多。陆棚相占主体地位，受古地貌的影响，呈现多个隆、凹相间的格局（图20）。

图20 下扬子区大隆组岩相古地理Fig.20 Lithofacies paleogeography of Dalong Formation in Lower Yangtze region

3 页岩油气勘探潜力探讨

下扬子区孤峰组泥页岩有机质富集区域主要位于无为—巢湖—含山—和县—宁镇一带，以及泾县—宁国—长兴一带（图1），优质页岩厚度超过40 m。这两个区域内孤峰组泥页岩TOC普遍高于5%，个别可达到10%以上，具有优质烃源岩的特征。如巢湖平顶山剖面孤峰组平均有机碳含量达13.82%，其中中上段有机碳含量可达16.43%；和县3-4-7 井孤峰组中上段平均有机碳含量为12.4 %；南陵盆地中的港地1井孤峰组有机碳含量平均8.48%；句容青龙山剖面孤峰组有机碳含量平均为5.84%（图21）。由这两个富集中心分别向西南、东南、东北延伸，TOC呈现出减小的趋势。宿松—东至—贵池一线以南，发育碳酸盐台地相和台地斜坡相，以灰岩为主，泥页岩不发育（图17）。此外，孤峰组泥页岩的成熟度较高，基本达到成熟—高熟生气阶段，高成熟区主要位于无为—巢湖—含山—和县—宁镇一带及泾县—芜湖一带[19]。并且巢湖地区孤峰组饱和烃分子标志物特征的分析表明，其有机质主要为来自海洋浮游藻类和细菌[20]，指示其有机质类型大多为Ⅰ型及Ⅱ1型。

图21 巢湖平顶山—宣城港地1井—句容青龙山孤峰组TOC柱状图Fig.21 Composite columnar of TOC content of Pingding Mountain（Chaohu）,core of Well-Gangdi-1（Xuancheng）,and Qinglong Mountain（Jurong）

大隆组富有机质页岩主要分布于石台—宁国—无锡一线以西，厚度超过20 m，TOC总体呈向南东逐渐增大的趋势。宿松—巢湖—含山一线以北，大隆组TOC值一般小于2%。无为盆地大隆组有机碳含量在3%～5%，但在巢湖平顶山剖面大隆组平均有机碳含量可高达7.06 %；池州—南陵—宣城一带暗色泥岩有机碳含量多数大于3%，如宣城牛山大隆组平均有机碳含量为3.97 %；句容及黄桥一带大隆组有机碳含量也常大于3%，如官庄1 井孤峰组有机碳含量平均3.41 %（图22）。由此可见，大隆组也具有优质烃源岩的特征。宁国—无锡—江阴一线以南相变为长兴组灰岩，暗色泥岩不发育（图20）。下扬子地区大隆组有机质类型以II2和III型为主，整体而言处于高熟—过成熟演化阶段[21]。

图22 巢湖平顶山—宣城牛山—句容官庄1大隆组TOC柱状图Fig.22 Composite columnar of TOC content of the Mount Pingding section（Chaohu）,Mount Niu section（Xuancheng）,and core of Well-Guanzhuang-1（Jurong）

结合本次及前人的研究成果，认为下扬子地区孤峰组和大隆组，TOC高，有机质类型好，成熟度总体上处于生气范围内，很多地区均处在生气高峰期，表明其具有很大的页岩气潜力。而句容盆地北缘丹阳—镇江、宣广盆地、煤山盆地、苏北黄桥地区孤峰组和大隆组成熟度较低，处于生油窗范围内，煤矿开采过程中见有大量的原油渗出现象，具有一定的页岩油勘探潜力。孤峰组和大隆组TOC的垂向分布特征表明孤峰组及大隆组的中上段，是页岩气勘探的有利层位。孤峰组及大隆组地层的平面分布也表明，无为盆地、句容—南陵盆地、常州—宣广盆地及无锡—苏州地区，是页岩气勘探较为有利的地区，而宣广—煤山盆地、句容丹阳—黄桥—泰州地区由于成熟度较低，具有一定的页岩油勘探前景（图1）。

4 结论

该次研究在对下扬子区中上二叠统孤峰组及大隆组典型野外地质剖面梳理的基础之上，总结了其岩石地层变化特征，分析了其垂向及平面的岩相展布及变化，并结合TOC等参数，探讨了其页岩油气的勘探潜力。主要结论如下：

1）孤峰组厚度变化较大，呈厚薄相间的变化特征，但岩性变化较为稳定，自下而上可分为三段：下部含磷质结核泥岩段，中部硅质岩—泥岩段，上部黑色泥岩段。其中，硅质岩段分布较为稳定，在皖南地区较为发育且厚度较大，而在江苏地区则快速减薄，相变为泥页岩相沉积。从岩相变化特征看，孤峰组沉积时期，下扬子全区沉积相对简单、稳定，全区南高北低，总体上呈盆地—陆棚相古地理格局，并伴随有多个小型凹陷。

2）大隆组厚度变化不大，但受古地理格局影响在岩性上横向分异较大，自下而上大体可分为三段：下部硅质岩及硅质页岩互层段，中部黑色泥页岩夹硅质岩段，上部钙质泥岩—页岩段，其硅质岩段主要分布于大隆组的中下部，且在皖南地区较为发育，而在苏北地区，硅质岩不发育且相变为泥页岩。从岩相变化特征看，大隆组沉积期，整体上呈台地—台地边缘—陆棚相的沉积格局，且陆棚相占主体地位，呈现多个隆、凹相间的特征。

3）孤峰组和大隆组优质页岩厚度较大，TOC含量高，有机质类型好，成熟度总体上处于生气范围内，具有较大的页岩气资源潜力，其中，上段是较为有利页岩气勘探层位。无为盆地、句容—南陵盆地、常州—宣广盆地及无锡—苏州地区是页岩气勘探有利地区；宣广—煤山盆地、句容丹阳—黄桥—泰州地区具有一定的页岩油勘探前景。