基于地质构造特征、地质演化过程以及黑色页岩特征等,对调查区页岩气保存的构造条件和页岩气形成条件进行了分析,提出页岩气保存的构造条件总体较差,4套黑色页岩的页岩气形成条件较差或不具备页岩气形成条件。主要认识如下:
(1)构造条件不利于页岩气的保存。①调查区经历的多期构造变形事件对页岩气富集保存不利。两幕加里东运动导致寒武系—志留系强烈变形,岩层陡立,并形成极为发育的板劈理,导致页岩气易于散逸;造成的强烈褶皱和大幅隆升,使得烟溪组、天马山组底部的黑色页岩在上古生界沉积时因剥蚀而仅有局部保存,且黑色页岩出露地表使得页岩气易于散失。印支运动主幕与早燕山运动导致加里东构造层因水平挤压而横向收缩以及上古生界褶皱,与此同时形成大量逆断裂。白垩纪区域伸展事件形成正断裂,很容易导致页岩气的散逸。此外,印支运动主幕、中三叠世南北向挤压以及早燕山运动均造成下古生界的再次抬升和剥蚀以及上古生界的大量剥蚀,从而导致页岩气散失。喜马拉雅期的北东向挤压和北西向挤压事件所形成的北西向逆断裂以及北东向逆断裂,均可能为页岩气的散逸提供通道。几次重要的挤压事件导致了岩石(尤其是下古生界)变质程度加深和有机质热演化程度的增高,总体上也不利于页岩气的保存。②构造事件诱发的岩浆活动对页岩气富集不利。在调查区所在的湘中南地区,加里东运动和印支运动均诱发了大规模的后碰撞花岗质岩浆活动,相关的高地热场会显著增高有机质热演化程度,总体不利于页岩气的保存。
(2)烟溪组含碳质页岩厚度大、TOC含量高,有利于页岩气富集成藏;热演化程度高,一方面有利于含气量增加,另一方面又降低了生烃潜力;过高的石英和伊利石含量、孔隙类型、多期构造运动及其变形等则不利于页岩气的吸附和保存;钻孔岩芯的解析实验显示含气性极差。因此,烟溪组页岩气形成条件总体较差。
(3)相对于烟溪组而言,天马山组黑色页岩有机质含量不高,但成熟度、石英含量和伊利石含量很高等不利因素与烟溪组一样。天马山组位于烟溪组之上,上述对烟溪组而言的地质构造和展布与出露等不利因素,对天马山组而言同样存在。因此,天马山组与烟溪组一样,其页岩气形成条件总体较差。(www.daowen.com)
(4)石炭系天鹅坪组黑色页岩具有厚度薄、埋藏浅、分布局限、有机碳含量低的特点,基本不具备页岩气形成条件。
(5)石炭系测水组黑色页岩厚度小、TOC含量低、演化程度太高、有机质类型均为Ⅲ型、分布局限、埋深浅,也基本不具备页岩气形成条件。
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