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（作者单位：湖南省核工业地质局301大队）
一、成矿地质背景
测绘与空间地理信息花垣页岩气区块在大地构造位置上
属于中扬子地块湘鄂西冲断褶皱带，区域
业务搞上去
上该区为构造中常区，发育过渡型褶皱。
区内经历过不同时期的构造运动，主要构
造运动为燕山运动的褶皱运动。区域上基
底为上元古界板溪浅变质岩，上覆地层
从老到新依次为震旦纪、寒武纪、奥陶纪、
志留纪、泥盆纪中上统、二迭纪、三叠纪，
局部覆盖第四纪。
二、区块地质特征
1.地层。工作区主要出露板溪马底
驿组、五强溪组，震旦纪、寒武纪及奥陶纪
地层。岩性复杂多变，以沉积岩为主，多为
连续沉积。
塘组（∈1n ）为主要页岩气储集层位。寒武
系下统牛蹄塘组（∈1n ）顶部为黑、灰黑
、灰炭质页岩，灰薄层粉砂岩，灰
含云母砂质页岩；上部为灰黑、深灰
炭质页岩，砂质页岩夹少量灰薄层灰
岩，灰、浅灰绿薄层砂岩；中部为灰黑
炭质页岩，风化面因碳质流失呈灰白
；底部为灰黑炭质页岩夹少量薄层硅
质岩，含大量磷结核。
2.构造。区块内断裂构造活动较强烈，
为发育，大的主要有：北部花垣—石耶司
正—平错断层，中部熬溪—平头司大逆断
层，南部水田河—地所坪逆断层均贯穿工
北京卫视最美和声作区。其中花垣—石耶司正—平错断层在
工作区贯穿于中-上寒白云岩中，现
象不明显；熬溪—平头司大逆断层在区内
表现为断入大雅堡背斜核部，其东盘上
概念模型设计
升，西盘下降，使东翼板溪、震旦系、下
寒断复于西翼中—上寒之上，且
沿断层线发育牵引褶皱及角砾岩带，在断
层破碎裂隙中，黄铁矿、铅锌矿等矿化现
象较强，如鱼塘寨铅锌矿。水田河—地所
坪逆断层在工作区其北东部东盘寒武系
下统灰岩断复于西盘上统白云岩之上，且
多有破碎带及断层悬崖现象，中段及南段
东盘寒武系中统白云岩断复于西盘奥陶
系中、下统灰岩上，其沿断层线发育众多
的北东向，东西向的次级断层，往往把地
层局部切割，升降及岩层局部倒转。
三、页岩气成藏条件
区块内页岩气有利区的选择应该在
综合考虑地层、工程和经济等各种因素的基础上开展。通过对以往资料及花垣区块野外地质勘查的综合分析、研究表明，湘西北牛蹄塘组炭质页岩、黑页岩具有形成页岩气藏的诸多有利地质条件，而且资源量极为丰富，有巨大的勘探潜力。现根据目的层牛蹄塘组的总有机碳含量、成熟度、脆性矿物、储层物性、厚度、埋深等6项指标对区块内页岩气的成藏条件进行评价1.储层发育情况。通过大比例尺剖面测量，求得区块内出露各地层真厚度。寒武系下统牛蹄塘组（∈1n ）炭质页岩呈条带状NE 向展布，厚度较为稳定，真厚度一般90m～270m 之间，局部地段因断层切穿，造成地表缺失。2.储层有机地化指标。（1）有机碳含量TOC。在区块内牛蹄塘组共采集30个样进行有机碳含量分析，通过分析统计达三级（＞2%）以上指标的有20个，占总样品数的66%，其中达一级指标（＞4%）的18个，分析结果显示，有机碳含量较高且基本稳定，其生烃能力较强，对页岩气的形成非常有利。（2）干酪根类型。对区块内牛蹄塘组不同段位采集11个样品进行了干酪根类型鉴定，确定区内干酪根类型为Ⅱ2类型。干酪根的类型不但对岩石的生烃能力有一定的影响作用，还可以影响天然气吸附率和扩散率。通常，干酪根类型有Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型三种类型。Ⅱ型干酪根氢含量较高，为高度饱和的多环碳骨架，含中等长度直链烷烃和环烷烃，也含多环芳烃及杂原子官能团，来源于海相浮游生物和微生物，该类型页岩气在高演化阶段吸附气所占比例较少，由有机质降解、成岩作用或者构造运动而形成的孔隙和裂缝中的游离气含量较高。一般来说，对于质量相同或相近的烃源岩，Ro 越高表明生气的可能越大（生气量越大），当Ro＞2.0时，其与饱和吸附量及宏孔体积呈正相关。裂缝发育的可能性越大，游离态的页岩气相对含量越大，页岩气的产量越大。在牛蹄塘组不同段位采集了20个样
进行镜质体反射率检测分析，该层位页岩成熟度有1个小于2.0，大于2.0的有18，占样品总量的90%，表明区内页岩层成熟度Ro 较高，裂缝发育的可能性大，对游离态页岩气的吸附量大，含气量高。
3.储集性能。（1）孔隙度、渗透率。在断裂构造作用下，地层岩石中形成大量的裂缝网络，可以吸附和保存大量的页岩气，从而提高成藏气量。通过对牛蹄塘组页岩18个岩石样的检测分析，岩石有效孔隙度大部分达二级以上指标，且渗透率除个别因为裂缝发育外，其余均小于0.01×10-3μm 2。从分析结果来看，区内储集层岩石孔隙度和渗透率具备页岩气成藏所需要的指标要求。页岩气的物源主要是富沥青质或富有机质的暗泥页岩，即高炭泥页岩。通过取样对区块内储集层16个岩石全岩X-衍射分析统计，脆性矿物石英含量在44%-78%之间，全部达一级指标；储集层岩石脆性矿物含量高，有利于岩石压裂；粘土矿物含量13%-44%之间，总量平均65%，目的层粘土矿物含量较高，有利于提高目的层游离气的吸附，增大页岩气的气藏量。
4.埋深及盖层。花垣页岩气区块内牛蹄塘组岩层产状较为稳定，其顶板为寒武系下统杷榔组（∈1p ）薄层致密钙质页岩，底板为薄至中层状致密硅质岩、硅质页岩，为页岩气储存提供良好的圈闭空间，牛蹄塘组页岩自身是致密的沉积岩，本身就可以作为页岩气藏的盖层。通过野外地质调查，利用垂直岩层向下延伸的方法大致对该区牛蹄塘组地层埋深初步分析。四、结论1.通过花垣页岩气区块野外地质调查，并对储集层牛蹄塘组地化物性特征取样分析，显示本区目的层牛蹄塘组炭质页岩具有：层位比较稳定、分布面积广、厚度大、有机碳含量高、有机质类型好、吸附量高、基本达高-过成熟阶段等两房退市
特性，符合页岩气成藏条件。2.根据区内地面地质调查显示，牛蹄塘组上覆寒武系下统杷榔组（∈1p ）为一套灰—浅黄绿页岩、钙质页岩及少量泥质灰岩的岩性组合；下伏震旦系上统灯影组（Z 2dy ）为一套硅质岩、硅质页岩及少量含碳硅质页岩为主的岩性组合。页岩与硅质岩都具有良好的封盖性，可以看出目的层牛蹄塘组（∈1n ）顶底板封存条件较好，有利于页岩气的储藏。3.结合中、美两国页岩气勘查成功案例，借鉴其经验，综合分析了花垣页岩气区块页岩气的成藏机理与储藏条件，认为湖南花垣页岩气区块具有良好的勘查开发前景。作者简介：张哲（1987.12-），男，汉，甘肃礼县，本科，工程师，主要从事：
华宇乐悠游地质。··
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