大地电磁测深在湘东南坳陷页岩气勘探中的应用

图1 研究区构造及大地电磁测深剖面位置

Fig.1 Structural and magnetotelluric sounding profile location in the study area

研究区主要受海西—印支构造运动影响,早泥盆世区内遭受剥蚀,未接受沉积。中泥盆世早期地壳在总体下沉的趋势下,有多次震荡运动,形成以浅海碳酸盐为主夹浅海砂页岩、硅质岩、滨海含煤建造,早期为陆相—滨海相碎屑岩建造。

早三叠世至早侏罗世,印支运动表现为强烈的褶皱运动,泥盆纪—早三叠世沉积全部发生褶皱与断层。区内主要构造有袁家复式向斜。本文以袁家向斜为切入点,基于大地电磁测深资料探讨湘东南坳陷西南侧深部构造特征。

1.2 地球物理特征

据研究区物性测定结果,结合已有的地质、电性、钻井岩心资料,揭示出电性特征如下:

1) 三叠系大冶组—二叠系大隆组地层,含有破碎带,且岩性主要为硅质灰岩、钙质泥岩,呈中低阻电性特征,变化范围75~300 Ω·m;局部地区二叠系龙潭组含多层煤层,引起低阻异常,电阻率小于30 Ω·m,但厚度较薄。

2) 石炭系地层岩性主要为灰岩、白云岩与白云质灰岩,地层局部发育含煤碎屑沉积,综合效应引起中高阻异常,电阻率变化范围为200~4 000 Ω·m。

3) 泥盆系锡矿山组—棋梓桥组上中部为碳酸盐沉积,岩性主要为灰岩、白云岩与白云质灰岩,表现为相对高阻,电阻率在300~n×10³ Ω·m变化(n=1~9,下同)。

4) 泥盆系棋梓桥组下部岩性主要为中厚层泥质灰岩、泥岩夹泥质页岩,推测夹泥质页岩是引起低阻异常的地质体,各剖面均出现连续的低阻异常,电阻率在1~n×10 Ω·m变化。

5) 泥盆系跳马涧组不整合覆盖于基底寒武系之上,岩性为砂岩,表现为高阻,研究区南北两侧电阻率变化范围较大,在n×10²~n×10³ Ω·m。南部两条测线(MT1和MT2)电阻率相对较小,而北部两条测线(MT3和MT4)区域电性特征显示电阻率较高,推测部分地层侵入有花岗岩脉或小的岩体,引起了高阻异常(图2)。

图2

图2 MT1—MT4视电阻率频率拟断面

Fig.2 Apparent resistivity frequency profile of MT1-MT4

6) 基底寒武系浅变质岩系岩性为含炭质、泥质板岩,为中低阻区,电阻率从150~350 Ω·m。

泥页岩地层与上下围岩存在电阻率差异,泥页岩在电性上表现为低阻,研究区围岩多为碳酸盐岩,表现为高阻。大地电磁测深法具有不受高阻屏蔽、对低阻反映灵敏的优点,因此可利用MT的勘探优势进行页岩层系探测。

2 数据采集及处理

在研究区布置了4条垂直构造迹线的大地电磁测深剖面,即MT1—MT4(测线位置见图1)。测量频率为320~0.001 Hz,每一测点观测5个电磁场分量(E_x、E_y、H_x、H_y、H_z),点距1 km,共采得164个测点的MT原始资料,所有测点都采用了远参考处理。本次采集时长试验分别选取4、6、8、12、16、20 h这六个时间段进行采集试验。

大地电磁测深的数据处理与解释流程见图3。原始资料预处理是利用加拿大凤凰公司的MTU-5A数据现场处理软件。预处理过程中通过去噪和静态校正获得可靠的阻抗要素、视电阻率、相位和其他参数,提高资料质量。定性分析包括曲线类型、总纵向电导、视电阻率拟断面和阻抗相位分析,从而定性掌握地下电性层分布特征、断裂分布、构造单元划分及地层起伏变化情况。定量解释采用了Bostick反演、一维反演和二维反演方法,多种方法的反演结果相互佐证,以求推断解释资料的准确性。

图3

图3 大地电磁测深数据处理解释流程

Fig.3 Processing and interpretation process of magnetotelluric sounding data

3 剖面综合解释

袁家向斜属于印支构造层褶皱,其形态属过渡型。4条剖面的推断成果(图4)揭示,该向斜卷入地层为泥盆系至三叠系大冶组,主体近SN向展布,纵贯研究区,其枢纽起伏,北低南高,为一向北倾伏向斜。向斜核部地层为三叠系大冶组,向斜两翼依次出露二叠系、石炭系、泥盆系。两翼地层倾向相对,且两翼倾角有所差异,属“东缓西陡”不对称型褶皱。向斜轴面近于直立,整体向西倾斜。

图4

图4 MT1—MT4剖面的地质构造特征

Fig.4 The structural characteristics of geological profile lines in the study area

MT1测线中,袁家向斜核部二叠系完整出露,石炭系与泥盆系被F₂、F₅断裂错动,向斜中心厚度变薄,两翼上扬,地层平缓分布。向斜西侧由于EW向的挤压应力形成褶皱,逆冲断层发育。

MT2测线为一过井剖面,2015H-D4井是以二叠系龙潭组为目的层开展的页岩气地质调查井,完钻井深1 320 m。该井开钻层系为三叠系大冶组灰岩,从上往下依次钻穿二叠系大隆组、龙潭组、当冲组,完钻层位为二叠系栖霞组灰岩。袁家向斜西翼由于F₃断层的影响,造成石炭系岩关阶和石磴子组重复,东翼局部发育背斜。

MT3和MT4测线中袁家向斜西翼均可见逆冲推覆构造,锡矿山组推覆于石炭系之上,造成地层重复。整体来看,袁家向斜西翼断裂较东翼发育,构造相对复杂。

3.1 地层展布

以2015H-D4井、井旁MT反演电阻率统计和前人物性资料^[18]为基础,将研究区划分出6套电性层,依次为三叠系大冶组—二叠系、石炭系、泥盆系锡矿山组—棋梓桥组上中部、泥盆系棋梓桥组下部、泥盆系跳马涧组、寒武系浅变质基底(表1)。

表1 地层综合解释成果

Table 1 Comprehensive stratigraphic interpretation results

地层	岩性	电性	厚度/m	顶面高程/m
三叠系大冶组— 二叠系(Td—P)	硅质灰岩、钙质泥岩、泥质灰岩	中低阻	400~1300	350~200	两翼较缓, 10°~30°, 核部较陡, 35°~65°
石炭系(C)	灰岩、白云岩	中高阻	50~1500	250~-1400
泥盆系锡矿山组— 棋梓桥组上中部( $D_{3}^{1}$ )	灰岩、白云岩、白云质灰岩	高阻	200~2000	350~-500
泥盆系棋梓桥组下部( $D_{3}^{2}$ )	泥质灰岩、泥质页岩	低阻	200~2500	350~-2500
泥盆系跳马涧组( $D_{3}^{2}$ )	砂岩	高阻	500~1800	-500~-4000
寒武系基底(∈)	炭质、泥质板岩	中低阻	300~3000

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二叠系大隆组主要分布于袁家向斜核部中心两翼,埋深较浅,岩性以钙质泥岩为主,厚约200 m。钙质含量较高,电性特征电阻率较高,泥质含量较小,与三叠系和二叠系其他层位无法区分开来。二叠系龙潭组厚度大,夹杂多层含煤地层,岩性主要为砂岩,与上覆地层整体显示中低阻异常(图5)。

图5

图5 MT1—MT4二维连续介质反演剖面(左)及地质解释成果(右)

Fig.5 Two-dimensional continuum inversion profile(left) and geological interpretation(right) of MT1—MT4

石炭系在袁家向斜核部中心产状较陡,倾角为30°~45°,两翼逐渐趋缓,厚度增大。岩性以灰岩为主,局部有含煤碎屑沉积,整体展布平缓,两翼部分地区受断裂控制发生错动,西翼局部褶皱形成推覆构造,使泥盆系锡矿山组地层推覆于其上。泥盆系各地层之间岩性差异较大,均整合接触。其中棋梓桥组下段岩性为泥质灰岩、泥质页岩。受F₁作用影响,袁家向斜西翼发生错动,下盘下沉错动1~2 km,沉积厚度增大,厚度变化较大,在200~2 500 m之间。上覆地层泥盆系锡矿山组—棋梓桥组上中部主要为灰岩与白云岩, 呈整合接触关系,沉积类型一致,厚度变化较大。下伏地层为泥盆系跳马涧组,岩性主要为砂岩,但研究区南北两端电阻率变化较大,北段跳马涧组电阻率呈现高阻,推测部分地区侵入有花岗岩脉,导致电性特征变化范围较大。寒武系地层与上覆泥盆系跳马涧组为不整合接触关系,寒武系地层作为基底在研究区南部埋深较大,北段基底上隆,埋深变浅,岩性主要为浅变质炭质、泥质板岩。

3.2 构造特征

3.2.1 褶皱袁家复式向斜(南部)由三叠系大冶组组成,两翼上扬。东西两翼由二叠系与石炭系组成,两翼被断裂错断,造成地层重复或缺失。其中西翼发育有倒转向斜,核部为石炭系地层, $D_{3}^{1}$ 地层组成两翼,西侧一翼 $D_{3}^{1}$ 地层推覆盖于石炭系地层之上,在电阻率断面图上有明显异常高值区与中心石炭系高阻对应,东侧一翼被断裂错断。东翼位置发育有向斜构造,核部为二叠系地层构成,两翼由石炭系与泥盆系构成,向斜东翼被断层错动下沉,电性异常上有明显错动。3.2.2 断裂曲线类型突变或形态变化较大,电阻率等值线呈扭曲、陡立形态,电性层有明显的错动或厚度有明显的变化,反映了断裂的存在^[19]。结合地质资料与MT成果分析,研究区发育近SN向、NE向和NW向3组走向共计9条断裂(表2,图5)。

表2 断裂综合解释成果

Table 2 Comprehensive faults interpretation results

序号	走向	倾向	倾角/(°)	判断依据
F₁	近SN	近EW	40~60	电阻率等值线扭曲
F₂	近SN	NNE	30~50	电性突变
F₃	近SN	NNE	30~40	电性突变
F₄	近SN	NW	70	电阻率等值线扭曲
F₅	NW转NE	NW	30~60	电阻率等值线扭曲
F₆	近SN	近EW	50	电性突变
F₇	近SN	NE	50	电性突变
F₈	NE	近EW	15	电性突变
F₉	NW	近EW	30	电性突变

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3.2.2.1 南北向断裂

该组断裂主要为形成于印支运动的走向逆断裂或压扭性断裂。断裂平面延伸较大,多贯穿研究区。

断层倾向近EW或NE,断层倾角分布于30°~60°之间。除F₃(断开石炭系)和F₇(断开泥盆系)外,断裂多断开石炭系、泥盆系。其中F₁断裂切割深度自北向南逐渐加深,北面断层切割深度较浅,延伸不足1 km,南面断层切断深度加大,错断距离逐渐加大,至南部断距最大约2 km。

F₁断裂上部石炭系灰岩表现为中高阻电性特征,下部电性异常曲线扭曲明显,低异常中心错动明显。F₂断裂表现为上部石炭系灰岩呈中高阻,下部电性异常曲线变化梯度明显。F₃断裂左侧为石炭系灰岩,呈中高阻,右侧为泥质灰岩、钙质泥岩低阻,表现为电性界面明显。F₄断裂为一高角度正断层,倾角约70°,倾向NW,主体断开二叠系,断距较小,错断泥质灰岩、钙质泥岩等低阻地层。F₆与F₇断裂均表现为电阻率曲线变化梯度明显,F₆断裂左侧为石炭系灰岩,呈中高阻,右侧为泥盆系上统灰岩、白云岩,呈高阻;F₇断裂左侧为泥盆系棋梓桥组泥质灰岩、泥岩夹泥质页岩,显示为低阻,右侧主要为石炭系灰岩,呈中高阻。

3.2.2.2 北东向断裂

中侏罗世早期在NNE向走滑汇聚构造体制下形成NNE向压扭性断裂,断裂在地表大多表现出逆冲性质^[20]。大多数NE向断裂表现为压扭性,很可能是NNE向断裂走滑作用派生应力场与区域主压应力场联合的产物。部分NE向断裂可能是NNE向断裂的侧断坡,具调整断裂性质。

F₅断裂表现为浅部区域电性异常曲线变化不明显,下部异常曲线变化明显。断层倾向NW,倾角30°~60°,断层切割石炭系、泥盆系高阻地层及寒武系低阻地层,切割深度较大,切穿了基底。南部断层为下盘侵入的香花岭花岗岩体提供岩浆运移通道,断距约300 m。F₈断裂为低角度逆断层,倾角约15°,倾向近EW,主体错断石炭系,断距约200 m。该断裂浅表地层为石炭系灰岩,表现为中高阻,下部地层电性异常曲线变化梯度明显。

3.2.2.3 北西向断裂

NW向断裂主要形成于印支、燕山期,一般为斜切构造线的平移断裂。F₉断裂倾向近EW,倾角约30°,断层延伸深度不大,断距较小。断裂上部为石炭系灰岩,表现为中高阻,下部电性异常曲线变化梯度明显。

4 页岩气地质条件初析

4.1 烃源岩层系

地面调查结果显示研究区发育多套烃源岩系,主要包括二叠系大隆组、龙潭组,石炭系测水组,上泥盆统佘田桥组,中泥盆统棋梓桥组等。其中本次研究将二叠系大隆组和龙潭组、泥盆系棋梓桥组作为重点层系,结合地质、钻探资料与MT综合地质解释资料分析其页岩气有利层位。

4.1.1 二叠系大隆组和龙潭组

大隆组和龙潭组是二叠系主要页岩层位,主要分布在袁家向斜核部两翼。结合2015H-D4钻孔资料进行综合分析,揭示出大隆组在向斜核部中心埋深约400 m,层厚度最大,约400 m。上部为灰黑色薄层钙质泥岩沉积,厚度达到200 m,下部为硅质灰岩。电性特征显示为中低阻,电阻率大于100 Ω·m,表示地层钙质含量过高,炭质含量不足,无法引起足够的低阻异常,对于页岩气的形成没有足够的物质来源,故而没有形成具有规模的页岩气储层。

龙潭组整合沉积于大隆组之下,为湘东南坳陷最具生烃潜力的泥页岩层系。结合2015H-D4井钻孔资料,龙潭组在向斜核部厚度最大,约500 m,顶面埋深约800 m。岩性主要由泥质砂岩、粉砂岩等构成,仅部分区域发育1~20 m厚的炭质泥岩与煤层,炭质含量较高,电性异常显示,电阻率部分地区小于1 Ω·m。2015H-D4井获得了龙潭组煤层气,煤层厚度为23 m,煤层孔隙度在1.49%~2.07%,渗透率为0.013×10^-3~0.218×10^-3 μm²,含气量为4.37~9.26 m³/t(图6)。结合地质构造资料分析,袁家向斜核部中心偏南部区域龙潭组有20 m厚的煤层,且引起了足够低的电性异常反应,推测龙潭组该煤系层位在向斜核部中心规模厚度更大,核部中心有较好的寻找煤层气的潜力。

图6

DOI:10.3969/j.issn.1001-1749.2013.06.04 URL [本文引用: 1]

图6 2015H-D4井煤层综合解释成果

Fig.6 Comprehensive interpretation results of coal bed of 2015H-D6 well

4.1.2 泥盆系棋梓桥组

泥盆系主要页岩层位为棋梓桥组下段,主要岩性为泥质灰岩与泥质页岩,电性特征为大范围连续的低阻区域,是页岩气的有利储层。棋梓桥组具有分布范围广、北部埋深小、南部埋深大的特点,埋深2 000~3 500 m。加里东褶皱基底寒武系地层受构造运动和断层作用的综合影响,造成北部抬升、南部下沉,西南部泥盆系沉积厚度加大,从而使棋梓桥组地层沉积厚度增大,对于页岩气的富集有促进作用。

4.2 页岩气保存条件

页岩气主要分布于富有机质页岩地层中,由地层中有机质热演化形成,具有自生、自储、自保的成藏特征,由于富集层位明确,页岩气的勘探成功率较高。烃类气体在页岩中有多种赋存方式,包括吸附相、游离相和溶解相,以吸附相和游离相为主。

通过沉积历史分析得知,研究区主要经历加里东期、海西—印支期、燕山期三大构造运动期,导致地层的埋藏—隆升—剥蚀的循环演化,局部构造强烈。反演结果表明,顶部高阻层厚达1 000~3 000 m,在泥盆系棋梓桥组下部低阻有利层位之上,为盐酸盐沉积的灰岩与白云岩高阻岩层形成的盖层。区内断层经历多期次活动,有助于断裂发育,页岩气储存方式决定其具有较强抗构造破坏能力,且高阻层的致密特性又保证了断裂错动的距离不大,密闭的同时形成了较多的裂缝,对页岩气的富集与产出都非常有利。

5 结论

1) 根据实测岩心电阻率、野外岩石露头测量及已取得的物性资料,总结出研究区地层与电性的地电规律:三叠系大冶组—二叠系变现为中低阻,石炭系呈中高阻,泥盆系锡矿山组—棋梓桥组上中部为中高阻,泥盆系棋梓桥组下部表现为低阻,泥盆系跳马涧组呈中高阻,寒武系浅变质基底变现为中低阻。

2) 基于地层电性,通过二维连续介质电阻率反演,确定了各个层系的空间展布、厚度、岩性变化、构造与断裂体系。袁家向斜被数条SN向断裂横切,西翼受断裂的影响,发育倒转向斜,导致泥盆系地层有重复;袁家向斜东翼局部在F₅断裂的控制下发育倒转向斜,导致地层缺失。

3) 基于2015H-D4井钻井资料,结合大地电磁测深资料反演结果,揭示出袁家向斜核部龙潭组煤系地层具有较大的煤层气勘探潜力。优质煤层厚度为23 m,煤层孔隙度分布于1.49%~2.07%,渗透率为(0.013~0.218)×10^-3 μm²,含气量为4.37~9.26 m³/t。

4) 泥盆系棋梓桥组下部低阻页岩有利层位较为连续,厚度较大,约150~750 m。埋深分布不均匀,具有北部埋深小、南部埋深大的特点,埋深为 2 000~3 500 m。

The authors have declared that no competing interests exist.

作者已声明无竞争性利益关系。

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湘东南印支期褶皱特征及形成机制

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湘东南地区以王仙岭-坪石一线为界,分为东部隆起区和西部坳陷区,分别发育两种不同类型和成因的印支期褶皱.东部隆起区大面积出露前泥盆纪褶皱基底并发育隔槽式褶皱,由泥盆纪跳马涧组与褶皱基底间的不整合界面所显示,表明褶皱基底参与了褶皱作用;露头显示褶皱过程中盖层未沿不整合界面产生明显滑脱.基于上述事实,认为隔槽式褶皱形成于基底(厚皮式)横向收缩与压扁作用,并从理论上论证了隔槽式褶皱不可能是盖层沿基底滑脱的产物,修正了前人的薄皮式观点.西部坳陷区主要出露中泥盆世-中三叠世地层并发育类侏罗山式褶皱,褶皱具有波长小且大小不一、垂向上不协调等特征,并伴生大量走向断裂,说明褶皱受不同层位软弱层顺层滑脱作用控制,其深层机制与区域断裂逆冲活动有关.

Bo D

, Wang X

, Ma T

, et al.

Characteristics and forming mechanism of Indosinian folds in the southeast Hunan

[J]. Geology and Mineral Resources of South China, 2006,2006(4):50-57.

[9]

石文斌, 李启桂, 李健 .

湘东南坳陷构造演化及油气成藏研究

[J]. 国土资源导刊, 2006(S1):19-25.

URL [本文引用: 1]

湘东南坳陷自震旦纪以来,经历了华南扬子板块与华夏板块之间的赣湘桂大陆边缘(加里东期)～板内坳陷(海西～印支期)～板内活化(印支～喜山期)的构造演化,整体呈NE向展布。基本成油地质条件分析表明,湘东南坳陷具有较好的基本成油气地质条件。流体包裹体资料揭示本区存在4期流体活动,有过印支期和燕山～喜山期油气运聚过程。通过综合研究,优选出郴耒复式向斜和常桂复式向斜是本区下一步勘探目标。

Shi W

, Li Q

, Li

Study on structural evolution and hydrocarbon accumulation in the Xiangdongnan depression

[J]. Land & Resources Herald, 2006(S1):19-25.

DOI:10.3969/j.issn.1671-9727.2015.01.10 URL [本文引用: 1]

[10]

徐昉昊, 钱劲, 袁海锋 , 等.

湘中—湘东南拗陷泥页岩层系沉积模式及储层特征

[J]. 成都理工大学学报:自然科学版, 2015,42(1):80-89.

中扬子地区湘中、湘东南拗陷泥盆系-二叠系主要发育4套泥页岩层系,其中泥盆系佘田桥组与棋梓桥组泥页岩主要发育于海相台盆内,二叠系龙潭组、石炭系测水组泥页岩则主要发育于海陆交互环境中的滨海-沼泽相内。利用X射线衍射技术、扫描电镜技术、等温吸附技术,并结合区域沉积背景,对湘中、湘东南拗陷页岩层系储层特征进行了全面的分析研究。结果表明,湘中、湘东南拗陷泥页岩层系的岩石矿物成分中石英、碳酸盐矿物、黏土矿物的平均质量分数分别为29.4%、21.2%和44.6%。孔隙类型中既包括连通性较好的格架孔、有机质孔、生物体腔孔等,也包括连通性较差的溶蚀孔。整体孔喉关系较好。湘中地区吸附气量Langmuir体积平均为1.72cm^3/g;湘东南地区吸附气量Langmuir体积平均为1.775cm^3/g。对比美国Barnett页岩储层特征,认为湘中、湘东南地区泥页岩层系具有良好的储层特征及含气性,具有较高的勘探开发潜力。

Xu F

, Qian

, Yuan H

, et al.

Sedimentary mode and reservoir properties of mud shale series of strata in Xiangzhong-Xiangdongnan depression, Hunan, China

[J]. Journal of Chengdu University of Technology:Science & Technology Edition, 2015,42(1):80-89.

DOI:10.3969/j.issn.1671-9727.2013.05.10 URL [本文引用: 1]

[11]

徐国盛, 张震, 罗小平 , 等.

湘中和湘东南拗陷上古生界泥页岩含气性及其影响因素

[J]. 成都理工大学学报:自然科学版, 2013,40(5):577-587.

在湘中拗陷和湘东南拗陷区域地质背景及主要海相泥页岩系基本地质特征分析的基础上,应用野外露头观察、钻井资料解释和实验测试等分析手段,对泥盆系-二叠系7个目的层系24个泥页岩样品进行矿物X射线衍射定量分析、场发射电子显微镜扫描、等温吸附模拟实验,重点分析了有机地化参数、矿物组分及微观孔喉结构对含气性的影响程度。结果表明:湘中、湘东南拗陷上古生界泥页岩的页岩气赋存和吸附的主要空间为格架孔、溶蚀孔、有机质孔、生物体腔孔和微裂缝等,吸附含气量平均在1.51～1.60cm3/g。该区吸附含气量的主要影响因素包括有机碳含量、黏土矿物含量、有机质成熟度、孔径与比表面积等。

Xu G

, Zhang

, Luo G

, et al.

Gas-bearing characteristics and affected factors of Upper Paleozoic shale in depressions of Central Hunan and Southeast Hunan, China

[J]. Journal of Chengdu University of Technology :Science & Technology Edition, 2013,40(5):577-587.

[12]

李国亮, 王先辉, 柏道远 , 等.

湘中及湘东南地区上二叠统龙潭组页岩气勘探前景

[J]. 地质科技情报, 2015,34(3):133-138.

URL [本文引用: 1]

湘中及湘东南坳陷具有良好的油气成藏地质条件,区内二叠纪龙潭组以滨岸泻湖-沼泽相沉积为主。通过野外采样分析和资料收集,对龙潭组泥页岩区域展布特征、地球化学选区、储集性能等方面进行了研究。研究表明,龙潭组含气页岩有机碳质量分数高[w（TOC）]为0.36%~14.56%,平均为4.48%）,热演化程度高（Ro为2.12%~3.52%,平均为2.59%）,干酪根类型以Ⅱ型为主,生气潜力大,脆性矿物质量分数高（29%~86%）,属低孔低渗类型,且微孔隙发育。页岩埋深适中（400~1 800m）,沉积厚度以几十米至千米不等。研究结果揭示了本地区龙潭组页岩气较好的前景,特别是各凹陷盆地沉积中心最优。基于综合对比研究划分出3个有利区：涟源有利区（Ⅰ）、邵阳-隆回有利区（Ⅱ）和永兴-耒阳有利区（Ⅲ）,其中以Ⅰ、Ⅲ有利区条件较好,可以为进一步的页岩气勘探开发提供依据。

Li G

, Wang X

, Bo D

, et al.

Potentiality exploration of the Upper Permian Longtan Formation shale gas in central and southeast Hunan province

[J]. Geological Science and Technology Information, 2015,34(3):133-138.

DOI:10.3969/j.issn.1671-9727.2014.01.06 URL [本文引用: 1]

[13]

梁家驹, 马若龙, 步少峰 , 等.

湘中、湘东南拗陷泥页岩层系储层特征

[J]. 成都理工大学学报:自然科学版, 2014,41(1):45-54.

为了有效地开展湘中拗陷和湘东南拗陷海相、海陆过渡相的高成熟度富有机质泥页岩储层特征研究,作者利用泥页岩黏土矿物X射线衍射、场发射环境电镜扫描、薄片鉴定、比表面积测试等方法,证实了该区泥页岩的主要矿物组分为石英、黏土矿物及碳酸盐矿物.其中脆性矿物的质量分数达57％,岩石类型以深灰色泥岩、灰黑色页岩、深灰色灰质泥岩为主.泥页岩储层主要储集空间类型为格架孔、溶蚀孔、有机质孔、生物体腔孔和微裂缝等,孔喉分选较好,有利于页岩气在其中渗流.总体上认为湘中拗陷和湘东南拗陷上古生界泥页岩层系具有良好的页岩气储集条件.

Liang J

, Ma R

, Bu S

, et al.

Reservoir characteristics of shale in Xiangzhong depression and Xiangdongnan depression of Hunan, China

[J]. Journal of Chengdu University of Technology (Science & Technology Edition), 2014,41(1):45-54.

[14]

张成龙, 唐书恒, 姜文 , 等.

湘东南龙潭组页岩气储层特征与勘探前景浅析

[J]. 特种油气藏, 2014,21(1):26-30.

DOI:10.3969/j.issn.1006-6535.2014.01.006 URL Magsci [本文引用: 1]

基于钻井、野外地表露头资料，应用扫描电镜、薄片观察、有机岩石学分析、压汞实验、等温吸附实验等分析测试成果，对湘东南上二叠统龙潭组页岩的储层特征进行了详细的分析，并对页岩气气藏的勘探前景进行了初步探讨。结果表明：研究区有机碳含量普遍较高，中北部地区和东南地区差距明显，前者含量更高；龙潭组下段泥页岩的分布主要集中在湘南的郴耒地区，形成了2个重点区域，平均厚度为30m，最厚可达200m；Ro普遍较高，总体属于高成熟—过成熟阶段，并形成了以耒阳—永兴为轴心，向四周辐射降低的趋势；泥页岩孔隙以小、中孔隙为主，但孔喉分选性较好。黏土含量高，吸附性较好；中北部攸县和东南永兴一带是研究区页岩气勘探的有利区域，中北部条件相对较好。

Zhang C

, Tang S

, Jiang

, et al.

Reservoir characteristics and Potentiality Exploration of the Longtan Formation shale gas in the southeast Hunan province

[J]. Special Oil & Gas Reservoirs, 2014,21(1):26-30.

DOI:10.3969/j.issn.1671-9727.2014.01.10 URL [本文引用: 1]

[15]

王大伟, 罗小平, 吴昌荣 , 等.

湘东南拗陷二叠系-泥盆系泥页岩分布及地球化学特征

[J]. 成都理工大学学报:自然科学版, 2014,41(1):78-86.

湘东南拗陷泥页岩主要发育层系为二叠系龙潭组、大隆组,石炭系大塘阶测水组,泥盆系佘田桥组、棋梓桥组.作者从泥页岩厚度分布、有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度等方面研究了主要泥页岩发育层位的地球化学特征,结果表明:龙潭组、大隆组和测水组泥页岩厚度较大,有机质丰度高;二叠系泥页岩有机质以Ⅱ1型为主,部分为Ⅱ2型;石炭系泥页岩以Ⅱ1型为主;二叠系、石炭系泥页岩有机质演化程度高,均已达到高成熟-过成熟阶段,湘东南拗陷龙潭组、大隆组、测水组泥页岩具备页岩气富集的地质条件,是页岩气勘探的目标层系,有一定的资源潜力.

Wang D

, Luo X

, Wu C

, et al.

Geochemical characteristics of Devonian—Permian shale in Xiangdongnan depression, Hunan, China

[J]. Journal of Chengdu University of Technology:Science & Technology Edition, 2014,41(1):78-86.

DOI:10.3969/j.issn.2095-1132.2014.02.003 URL [本文引用: 1]

[16]

范厚江, 黄飞 .

湘东南凹陷泥页岩有机地球化学特征研究

[J]. 天然气技术与经济, 2014,8(2):9-13.

湘东南凹陷泥页岩在各地质历史时期十分发育，泥页岩层系的有机碳含量都比较高，达到良好的生油岩标准，烃源岩有机碳含量值基本上都处在1.0%以上，中心地带最大值可达到2.5%。干酪根主要以优质的Ⅰ型和Ⅱ型为主，有少量的Ⅲ型。全区镜质体反射率值在1.5%以上，最大可达3.5%以上，属于较好的烃源岩范畴。由此可见，湘东南地区具备了优越的页岩气成藏条件，表现出良好的资源勘探潜力。

Fan H

, Huang

Organic Geochemical Characteristics of the Shales in the Xiangdongnan Depression

[J]. Natural Gas Technology and Economy, 2014,8(2):9-13.

DOI:10.3969/j.issn.1672-5603.2014.10.017 URL [本文引用: 1]

[17]

李国亮, 王先辉, 杨俊 , 等.

湘中及湘东南地区泥盆纪榴江组页岩气成藏条件及前景分析

[J]. 国土资源导刊, 2014,11(10):65-69.

对湘中及湘东南泥盆纪榴江组页岩气有利层位进行了地球化学、物性特征分析,结合地质保存条件对榴江组含气页岩层进行综合解析。主要物化指数:TOC介于0.44%~2.35%之间,平均值为1.50%;Ro值范围为2.17%~2.59%,均值为2.42%;有机质类型为Ⅱ型,具有良好的生油生气潜力;脆性矿物含量46%~90%,脆性矿物含量较高;其有效孔隙度度为2.4%,渗透率小于0.04×10-3μm2;厚度变化在整个盆地形成"中间薄两头厚"的特点,主要范围为50m~500m。依据物化特征及成藏地质背景划分了三个有利区,以期更好的重点突破。

Li G

, Wang X

, Yang

, et al.

Analysis on reservoir-forming conditions and prospects of the Devonian Liujiang Formation shale gas in the central and southeast Hunan province

[J]. Land & Resources Herald, 2014,11(10):65-69.

[18]

湖南省地质矿产局. 湖南省区域地质志[M]. 北京: 地质出版社, 1988.

Bureau of

Geology

and Mineral of Hunan

Province

. Regional geology of Hunan province [M]. Beijing: Geological Press, 1988.

DOI:10.3969/j.issn.1671-2552.2012.11.007 URL [本文引用: 1]

[19]

汪启年, 李涛, 朱将波 .

雪峰山西侧深部构造的特征——来自大地电磁测深(MT)的新证据

[J]. 地质通报, 2012,31(11):1826-1837.

为了解雪峰山西侧地区的深部构造特征，促进油气勘探战略选区，使用大地电磁（MT）测深技术，结合测区的地质和物性特征，通过定性分析和定量计算，对研究区的断裂、褶皱、地层展布进行地面一地覆对比分析。结果表明，雪峰山西侧地覆的构造单元划分与地面基本一致。MT剖面东段反映的雪峰山隆起区深部巨厚低阻层的属性可能为多次挤压形成的破碎层。西段显示秀山以西低阻标志层清晰，震旦系一寒武系地层发育厚度较大，构造变形相对较弱，侧向延伸稳定，是油气勘探的有利区，为研究区海相下组合油气勘探战略选区提供了重要依据。

Wang Q

, Li

, Zhu J

Deep structure characteristics on the western side of the Xuefeng Mountain: New evidence from megnetotelluric (MT) sounding

[J]. Geological Bulletin of China, 2012,31(11):1826-1837.

DOI:10.3969/j.issn.1000-3657.2005.04.004 URL [本文引用: 1]

[20]

柏道远, 黄建中, 刘耀荣 , 等.

湘东南及湘粤赣边区中生代地质构造发展框架的厘定

[J]. 中国地质, 2005,32(4):557-570.

Abstract：Southeastern Hunan and the Hunan-Guangdong-Jiangx border area belong to the northern part of the central segment of the Nanling Range. This region is a favorable window for studying Mesozoic tectonic setting and evolution in South China. According to isotopic chronological, geological and geochemical studies, the time ranges and tectonic settings of granites of three Mesozoic ages are determined, and on that basis, combined with the characteristics and genetic mechanism of continental basins of different Mesozoic ages and volcanic rocks, stages and characteristics of tectonic deformations and ore-forming processes, a preliminary sequence framework of the Mesozoic geological events is defined. Four major stages of Mesozoic tectonic evolution in the region may be distinguished; from early to late times they are the Early Triassic－early Middle Triassic pre-orogenic stage (I), the late Middle Triassic–early Middle Jurassic intracontinental orogenic stage (Ⅱ), the early Middle Jurassic–Late Jurassic post-orogenic stage (Ⅲ), and the Cretaceous intraplate rift stage (Ⅳ). ｏf these，stage II may be further divided into four substages (Ⅱ1–Ⅱ4). The pre-orogenic stage (Ⅰ) was a stable marine sedimentary stage. The late Middle Triassic (Ⅱ1) was an intracomtinental subduction-converge peak stage, when a great deal of mainly NNE-directed thrusts and folds formed, resulting in crustal thickening. In the terminal Middle Triassic–latest Triassic (Ⅱ2）, compression was relatively relax and a great deal of crustal-derived granitic magma formed and was emplaced (233–210 Ma). There was a syn-orogenic uplift-extensional tectonic setting in the terminal Late Triassic–Early Jurassic (Ⅱ3), when the NNE-directed rift coal-bearing basins formed and high-Na and low-K tholeiitic magma was erupted. The initial Middle Jurassic (Ⅱ4) witnessed NNE-directed sinistral convergence-strike-slip orogeny, when thrusts formed and early-formed rift basins underwent inversion to transform to piedmont thrust-contractive basins. In the early Middle Jurassic－Late Jurassic post-orogenic stage (III), voluminous post-orogenic granite was emplaced (at 174－135 Ma), accompanied by extensive mineralization. At the end of the Jurassic there occurred a transient compression event. In the Cretaceous intraplate-rift stage (Ⅳ), there occurred such tectonic associations as basin-range tectonics and metamorphic core complexes, bimodal volcanic rocks and subvolcanic rocks, acid dikes and Shangbao small intrusions with the characteristics of AA-type granite. Finally, the paper discusses the early Yanshanian tectonic environment and the formation mechanism of tectono-magmatic characteristics of different stages in the Mesozoic in South China.

Bo D

, Huang J

, Liu Y

, et al.

Framework of Mesozoic tectonic evolution in southeastern Hunan and the Hunan-Guangdong-Jiangxi border area

[J]. Geology in China, 2005,32(4):557-570.