郑逢赞 苑 坤, 单俊峰 林 拓 游铭心 牛嘉亮 梁宇涛 唐 玄

(1.中国地质大学(北京)能源学院 北京 100083； 2.中国地质调查局油气调查中心 北京 100083；3.中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院 辽宁盘锦 124010)

中国目前已经在重庆涪陵及川南地区下古生界五峰-龙马溪组海相页岩取得了页岩气勘探开发的重大突破[1-2]，但是南方石炭系的页岩气勘探还处于探索阶段。据自然资源部公布的《全国页岩气资源潜力评价》结果表明，贵州省页岩气地质资源量为10.48万亿m3[3-4]，其中石炭系页岩气远景资源量1.1万亿m3，占总资源的10%，具有巨大的资源潜力[2,5]。近年来，黔西南地区黔水地1井和黔紫页1井在石炭系打屋坝组获得良好的页岩气显示，极大地提高了该地区页岩气勘探信心。然而，该地区经历了多期次构造运动，多条断裂在此汇聚，形成垭都-紫云-罗甸断裂带(简称垭紫罗断裂带)，构造条件非常复杂[6-7]。同时从沉积条件而言该地区打屋坝组沉积时期处于从陆向海快速变化区带，纵向和横向岩性组合方式变化大[1,8-9]。因此，垭紫罗断裂带页岩含气性主控因素复杂，保存条件的评价至为关键。

前人对页岩气保存条件的评价主要考虑断裂、地层剥蚀、地层倾角等指标[2,10-16]；也有学者将压力、含气量、测试产量、页岩地球化学和孔渗参数作为判识性指标[17-24]。还有观点认为脆性指数、黏土矿物、顶底板的厚度、地层水水型和构造形态以及裂缝间距指数也影响了页岩气的保存[15-16,25-31]。但上述指标要么是页岩气藏的压力或含气性等判识性指标，缺乏对页岩含气性主控因素的研究；要么就是生烃性、储集性或者构造环境等指标，而缺乏对复杂构造条件下页岩气保存条件评价的针对性。

本文通过对黔西南复杂构造区下石炭统打屋坝组页岩气发育地质特征，包括矿物组成、地球化学和储层特征的研究，分析了页岩气的保存条件及其影响因素，建立复杂构造区页岩气保存条件评价方法，对南方复杂构造区保存条件评价与选区预测均具有参考意义。

1 地质背景

黔西南地区下石炭统打屋坝组自早石炭世沉积以来经历了多期构造运动[1,5,9,18,30]。该地区的垭紫罗断裂带是上扬子板块南部的一条重要的北西向构造带(图1a)，长约400 km、宽10～80 km，是滇黔北部坳陷、黔中隆起、黔南坳陷、黔西南坳陷、黔东隆起与南盘江坳陷的重要分割性断裂[5,7,30,32]。研究区自从泥盆纪到二叠纪末以来经历了伸展-张裂、断陷、裂谷、减弱-构造反转和陆内收缩5个阶段[7,32]。浅层构造为以晚古生代伸展地堑的控盆断层为边界、发生正反转而形成的扇形背冲结构，因此石炭系地层现今埋藏浅、距离剥蚀区近[1,3,17]。根据垭紫罗断裂段在走向上的构造变化，研究区从北向南可以分为3段，西北段从威宁到六盘水一带，发育4条深部断层，从碳酸盐岩台地向碳酸盐岩斜坡过渡；中段从六枝到关岭段发育2条深部断层，主要发育深水陆棚沉积；东南段(紫云段)演变为1条深部断层，且正断层的主体倾向亦由WS倾变换为NE倾[7]，从泥灰岩斜坡向泥页岩深水沉积过渡。区内打屋坝组主要发育台地、斜坡和深水盆地沉积(图1a)。不同区域发育不同的岩性组合，形成复杂的沉积格局。东南部紫云地区属于拉张槽深水台盆体系，主要发育页岩和浊积岩；西北部六盘水和东南部长顺-罗甸地区属于斜坡体系[6-7,33]，海侵与海退交互出现，发育泥岩与泥灰岩的频繁互层(图1b)。

图1 贵州省西南部垭紫罗断裂带主要地质特征

2 页岩气发育地质特征

2.1 研究区西北段斜坡地区

黔水地1井是垭紫罗地区西北段六盘水地区钻穿打屋坝组的典型钻井。该井打屋坝组可分为四段(图2)，从底部开始的第一段岩性以深灰色泥岩和泥灰岩为主，泥岩与灰岩局部互层；二段以深灰色泥灰岩和泥岩夹页岩为主；三段以泥灰岩夹泥岩、页岩为主；四段以泥灰岩、灰岩和生屑灰岩为主。从一段到四段，黏土含量逐渐减少，方解石含量、脆性矿物含量逐渐增加。有机质类型以Ⅲ型、Ⅱ2型为主[32-33]，总有机碳丰度(TOC)在0.09%～1.70%，平均为0.79%(图2)。第一段现场解吸含气量最高达5 m3/t，但是气体原始成分中60%以上为空气(氮气∶氧气大约为4∶1)，岩性叠置关系较差(泥页岩与(泥)灰岩厚度相差较大，单层厚度太厚(大于5 m)或太薄(小于0.5 m))说明保存条件较差；第一段上部和第二段(1 600～1 950 m)有机质相对更加富集，镜质体反射率(Ro)平均为2.19%，泥页岩与泥灰岩频繁互层，泥灰比接近1∶1，单层厚度小于5 m，为较好的岩性叠置段(泥页岩与(泥)灰岩厚度相近，单层厚度不大于5 m且不小于0.5 m)，现场解吸含气量测试显示含气量平均为1.6 m3/t，气体成分中甲烷含量超过60%，说明保存条件较好(图2)。气测录井显示全烃含量为0～63.41%，平均为9.15%(图2)。

2.2 研究区中段

从六枝到关岭都属于垭紫罗断裂的中段，该段北东方向对接黔南坳陷，南西对接黔西南坳陷。该段打屋坝组埋藏较深，在裂陷槽内埋深超过6 000 m，斜坡上埋深也超过3 500 m。以斜坡区安顺1井为例，打屋坝埋深在4 700 m左右，且厚度较薄，不到100 m，且底部页岩不发育。目前在裂陷槽内没有钻井，但通过广域电磁法解释结果显示裂隙槽内关岭地区打屋坝组存在一个受NW断裂方向控制的深水沉积中心，页岩厚度在450 m左右。断裂发育程度不高，构造条件发条件相对简单[7,32]。

2.3 研究区东南段

研究区东南段包括深水沉积区和斜坡沉积区。

深水沉积区分布在紫云附近地区，黔紫页1井是该地区深水沉积区的典型钻井，岩性主要以泥灰岩和页岩为主，并夹有灰黑色薄层硅质岩(图2)。打屋坝组一段岩性变化较大，上部以泥岩和页岩为主；中部以灰岩为主，夹薄层页岩；下部主要为泥灰岩与泥岩不等厚互层，其中在岩性叠置段的现场解吸含气量较高，裂缝与破碎带十分发育；二段以泥灰岩与泥岩不等厚互层为主；三段以灰-黑色泥岩和页岩为主，泥岩与泥灰岩交替发育，泥岩与(泥)灰岩比例约为10∶1，岩性叠置关系差，可见较多高角度剪裂缝；四段泥灰岩与泥岩交替发育。总体上，第一段和第四段灰岩较多，中间二、三段泥质含量增高。泥岩段常见有草莓状黄铁矿，粒径在10～20 μm，反映沉积环境为深水还原沉积环境。从第一段到四段，方解石含量逐渐增多，黏土矿物和石英含量逐渐减少，黏土矿物中伊/蒙混层含量较高。孔隙度在3%左右，渗透率在0.4 mD左右。有机质类型均为Ⅱ2型[34-35]，TOC在0.54%～2.64%，平均为1.45%。打屋坝组第一、三段有机质相对更加富集，TOC大于2%。由图2可见，Ro平均为3.5%，现场解吸含气量平均为1.0 m3/t。需要强调的是，三段含气组分主要以氮气为主，氮气含量达到70%、氧气含量达10%；一段(2 900～2 980 m)泥页岩与(泥)灰岩频繁互层，岩性叠置关系好，甲烷含量超过75%以上。气测录井显示全烃含量为0.01%～1.97%，平均为0.23%(图2)。

图2 研究区连井柱状图(井位见图1)

东南段斜坡区主要分布在惠水-长顺以及罗甸附近。长页1井和代页1井揭示的打屋坝组属于斜坡体系沉积(图2)。长页1井打屋坝组一段以页岩为主，内部见黄铁矿团块，常夹有灰黑色泥灰岩结核；二段以泥灰岩和钙质泥岩为主，水平层理极为发育；三段以泥岩和泥灰岩为主，黏土矿物含量较高、现场解吸含气量高，泥岩上下部夹少量泥灰岩条带，呈渐变接触关系；四段以钙质泥岩和薄层状泥灰岩为主，泥岩内见大量腕足、海百合茎化石碎片及星点状黄铁矿颗粒。从垂向上，长英质矿物含量自下而上先减少后变化不大，碳酸盐矿物含量自下而上先减少后增大再减少，黏土矿物含量先增大后减少，其中黏土矿物含量高的部位现场解吸含气量较高，第二段和第三段属于较好的岩性叠置段，含气量在2.5 m3/t左右。孔隙度在2.4%左右，渗透率在0.005 mD左右。有机质以Ⅱ2型和Ⅲ型为主[32-33]，TOC在0.21%～4.51%，平均为1.79%，三段有机质相对更加富集。由图2可见，Ro在2.13%～3.27%，平均为2.66%，总体处于过成熟阶段。代页1井打屋坝组一段以泥灰岩为主，并夹有少量薄层状生屑灰岩和硅质岩，发育水平纹层。岩石中发育高角度方解石脉及裂缝；二段以钙质泥岩和页岩为主；三段以钙质泥岩、页岩和泥灰岩为主，夹薄层硅质页岩，泥灰岩从上向下逐渐减少。页岩页理极为发育，黏土矿物含量较高；四段以泥岩和生屑灰岩为主，夹有薄层的硅质岩，偶见顺层发育的方解石脉。常见珊瑚、腕足和海百合茎化石，夹少量黄铁矿条带，发育水平纹层。有机质类型I型到III型均有发育，以II2型为主[32-33]。TOC在0.41%～6.93%，平均为2.19%，第一段和第二段(530～620 m)有机质更加富集。Ro在2.15%～2.66%，平均2.43%，为过成熟阶段。在第一段和第二段泥岩与灰岩频繁互层、黏土矿物含量高的部位现场解吸含气量较高，属于较好的岩性叠置段，最高达2.5 m3/t(图2)，甲烷含量在60%以上。气测录井显示全烃含量为0.33%～19.92%，平均为4.17%。

3 含气性影响因素分析

页岩的含气性是页岩气资源量评价的关键参数，只有对页岩含气性的主要影响因素进行正确的认识，才能为后续的页岩气勘探开发指明方向。上文阐述了不同层段和地区现场解吸含气量的差异性，而现场含气量既包括游离气量，也包括吸附气量。影响游离气量的因素包括页岩孔隙度、保存条件；影响页岩吸附/解吸特征的因素包括矿物组成特征、地球化学特征(有机质丰度)、储层物性特征等。考虑到研究区内含气量的数据较少，从总体来看，含气量与全烃含量两者的趋势具有良好的一致性(图2)，因此下面研究中采用全烃含量代替含气量进行含气性影响因素的分析。

3.1 储层物性特征

页岩气主要以吸附态和游离态赋存于泥页岩地层中，孔隙度和渗透率影响着吸附气与游离气的比例[34]。对游离气而言，基质孔隙和微裂缝是其主要的储集空间，孔隙度控制着页岩的储气能力[35]。在本研究区内，以1 m为取样间隔对打屋坝组测井和录井的数据进行采集，如全烃含量、TOC、孔隙度等，在岩性叠置段(图2红框)和非岩性叠置段内采取泥岩和页岩样品进行矿物组成、Ro等实验测试。研究发现，全烃含量的大小与孔隙度几乎没有相关性(图3)，因为在研究区内强烈的构造作用破坏了页岩气的保存条件，原始含气量发生剧烈改变，在岩性叠置关系较好的区域有利于保存页岩气，含气量也相对较高，显示孔隙度对复杂构造区页岩含气量的影响较弱，但是在孔隙度相近的情况下岩性叠置段(泥页岩与灰岩、泥灰岩频繁互层叠置，泥灰比约为1∶1，单层厚度不大于5 m，图2红框处)的全烃含量明显比非岩性叠置段的全烃含量要高(图3)，这说明了本地区泥页岩与(泥)灰岩频繁互层组成的保存条件是页岩气全烃含量的主要影响因素。

图3 黔紫页1井全烃含量与孔隙度的相关性

3.2 矿物组成特征

研究区页岩主要矿物成分有石英、长石、黏土矿物和碳酸盐矿物。黏土矿物与石英、长石、碳酸盐矿物相比有较多的微孔隙和较大的表面积，对气体有较强的吸附能力[27,35-36]。通过对黔水地1井、黔紫页1井、长页1井、代页1井打屋坝组主要含气段的全烃含量与矿物组成之间的相关性分析，从图4a、b可以看出，页岩气藏经历了复杂的构造运动破坏后，石英、黏土矿物与全烃含量的相关性较差，从整体趋势来看，在矿物组成相近的情况下，岩性叠置段明显比非岩性叠置段的全烃含量高，这可能意味着泥页岩与(泥)灰岩频繁互层组成的保存条件可能是黔西南打屋坝组页岩气全烃含量的主要控制因素。

图4 黔水地1井全烃含量与矿物组成相关性

3.3 地球化学特征

海相页岩中，一般有机质丰度与含气量往往具有较好的线性相关性，有机碳含量(TOC)控制着页岩的含气量和物理化学性质，吸附气主要赋存在有机质孔隙的表面，少量吸附在矿物的孔隙和裂缝的表面，通常有机碳含量与吸附气量呈正相关关系[6,14]。通过对重点钻井全烃含量与TOC相关性分析(图5)，非岩性叠置段和部分岩性叠置段的全烃含量与TOC具有总体上的正相关性，说明这部分页岩气主要受页岩有机质的吸附作用控制，这与现在很多页岩气富集区有机碳丰度与含气量之间良好的正相关性是一致的[6,14]。而在岩性叠置段页岩全烃含量整体与有机碳丰度间关系并不明显，但岩性叠置段的全烃含量比非岩性叠置段高，灰色阴影部分页岩气远远高于全烃含量与TOC相关性的趋势线(图5)，游离气通常赋存在矿物的孔隙和裂缝中，与TOC相关性很差，说明这部分页岩气可能是游离气，其含气性主要受到岩性叠置段保存条件的控制。本地区打屋坝页岩的含气性也不是直接受有机质吸附作用决定，含气性的控制因素比较复杂。

图5 全烃含量与TOC相关性

4 保存条件影响因素分析

黔西南垭紫罗断裂带属于构造强烈改造区域，其页岩气保存条件应该考虑不同期次构造作用影响、断裂和裂缝的发育情况、抬升剥蚀、构造变形条件等构造因素。后期的复杂构造变动对页岩气的富集常表现为负面作用，必须寻找抵抗构造破坏作用的特殊岩性组合区，例如致密地层与高生气层的频繁叠置区域等。

4.1 岩性叠置指数

对于黔紫页1井，打屋坝组上部(2 680～2 900 m)泥页岩段厚度大，含烃量低；而下部(2 900～2 980 m)有灰岩、泥灰岩夹层的页岩具有相对高的含烃量，全烃含量与有机质丰度相关性较好，表现出(泥)灰岩夹层保存条件及有机质对甲烷吸附的联合控制作用(图6a)。

背斜核部的黔水地1井气测录井和现场解吸气资料显示，在非岩性叠置段全烃含量与TOC相关性很差，在TOC相近的情况下，岩性叠置段位置的页岩气具有良好的保存条件，全烃含量明显高于非岩性叠置段的全烃含量(图5a)，在第一段下部、第三段和第四段富含有机质泥岩段含烃量很低甚至不含烃(图6b)，说明(泥)灰岩夹层泥岩频繁互层的叠置关系是保存条件的主控因素。

针对岩性叠置地区，提出了量化参数——岩性叠置指数。依据不同区域打屋坝组岩性组合特征及其含气性分析(图2、6)，当泥页岩与泥灰岩厚度相近，单层厚度不大于5 m且不小于0.5 m时，这种岩性叠置关系最有利于保存页岩气。岩性叠置指数赋值方法为：①泥岩与(泥)灰岩厚度比为1∶1，单层层厚大于0.5 m且小于5 m，岩性叠置指数为0.80～1.00，评价参数为好；②泥岩与(泥)灰岩厚度比大于或小于1∶1，单层层厚大于0.5 m且小于5 m，岩性叠置指数为0.60～0.79，评价参数为较好；③泥岩与(泥)灰岩厚度比为1∶1，单层层厚小于0.5 m但大于0.2 m，或大于5 m但小于10 m，岩性叠置指数为0.40～0.59，评价参数为较差；④泥岩与(泥)灰岩厚度比大于或小于1∶1，单层层厚小于0.5 m但大于0.2 m，或大于5 m但小于10 m，岩性叠置指数为0.20～0.39，评价参数为差；⑤泥岩与(泥)灰岩厚度比等于、大于或小于1∶1，单层层厚小于0.2 m或大于10 m，岩性叠置指数为0～0.19，评价参数为极差。

黔西南地区打屋坝组页岩气顶板为南丹组灰岩，底板为睦化组灰岩[37]。打屋坝组内多个层段泥岩与(泥)灰岩以不同比例交互叠置沉积：既有泥岩与(泥)灰岩的厚度相近的“千层饼”式等厚叠置，也有不等厚叠置。打屋坝组一段作为主要含气层段，以垭紫罗断裂带东南段深水沉积地区和斜坡地区为例，高含气段泥岩与(泥)灰岩单层厚度近似，累计厚度也接近于1∶1；单层层厚不大于5 m且不小于0.5 m。紫云地区泥岩与(泥)灰岩的叠置关系对本区页岩气的保存发挥关键作用(图6a)，形成了良好的封闭条件,同时也构成了现在主要的含气层段。

打屋坝组二段作为次要含气层段，岩性主要以泥岩为主，夹有少量的(泥)灰岩。西北段斜坡区较好的泥灰比(1.11∶1)和单层厚度有利于封存页岩气(图6b)。在东南段紫云地区泥灰比小(0.71∶1)，惠水―代化地区泥页岩通常厚度过大，不能与(泥)灰岩形成良好的岩性叠置组合。在断裂较发育区难以形成有效的封闭。研究区内打屋坝组三段岩性以泥灰岩为主岩性比较单一，无法形成(泥)灰岩夹泥岩的夹层保存页岩气。打屋坝组四段除东南段深水沉积地区以泥岩为主外，其他地区以(泥)灰岩为主，岩性单一，岩性叠置关系差。

图6 打屋坝组综合柱状图与页岩气组分特征

4.2 断裂密度指数

本地区断裂十分发育，断裂对页岩气的保存条件的影响是十分重要的。断裂的破坏作用，与断裂的密度、大小、性质、活动性、活动期次和两盘岩性对置等相关，由于本地区研究程度较低，缺乏断裂活动性资料，因此仅从断裂密度角度来考察断裂带对保存条件的影响。尽管利用断裂密度评价具有不确定性，但是也是一个有用的指标。将每平方千米内断裂延伸长度定义为断裂密度[6]，断裂密度可以表征地层破碎程度，断裂密度越大、地层越破碎，裂隙越发育，对页岩气保存越不利。以黔西南地区断裂分布图为基础，以固定间距(20 km×20 km)进行网格划分(图1研究区网格)，统计各单元内断裂长度，利用公式(1)计算断裂密度。

(1)

式(1)中：ρ为断裂密度；L为单元格内断裂的总长度，km；S为单元格的面积，km2。

根据全区断裂密度最小值和最大值，对全区网格内断裂密度进行归一化处理，绘制断裂密度等值线图，用以表征地层脆性变形特征。令断裂密度最小值为1，最大值为0；密度越小，归一化后值越大，相应保存条件越好。

由图7可见，代页1井、长页1井断裂密度指数较大，说明断裂对南段斜坡区长顺-罗甸地区页岩气的保存影响较小，其次为南段紫云地区。而黔水地1井地区断裂密度指数最小，说明断裂对西北段斜坡区六盘水地区页岩气的保存影响较大。

图7 黔西南地区断裂密度指数等值线

4.3 断层-剥蚀距离指数

构造抬升和剥蚀对地层的保存和影响自然非常显著。目的层靠近剥蚀区的距离对页岩气保存条件影响显著，距剥蚀区越远对页岩气保存越有利[14-15]。以目的层下石炭统打屋坝组为评价对象，将地质图中所指示的地层出露情况按照年代分类，从而得到三类地层出露范围：目的层埋藏区(年代晚于目的层的沉积岩发育区)、出露区、剥蚀区(年代早于目的层的沉积岩发育区)。按照以下原则对研究区断层-剥蚀距离指数赋值：①距离断裂和剥蚀区大于4 km时，断层-剥蚀距离指数为1；②距离断裂和剥蚀区2～4 km时，断层-剥蚀距离指数为0.6；③距离断裂和剥蚀区小于2 km时，断层-剥蚀距离指数为0.2；④距离断裂和剥蚀区小于1 km时，断层-剥蚀距离指数为0.1；⑤距离断裂和剥蚀区小于1 km时，断层-剥蚀距离指数为0。绘制断层-剥蚀距离指数等值线图，用以表征地层距离断层或剥蚀区的情况。从图8可知，研究区大部分地区打屋坝组没有出露，黔水地1井、黔紫页1井的地层覆盖情况相对较好，而长页1井和代页1井比较靠近剥蚀区。

图8 黔西南地区断层-剥蚀距离指数等值线

4.4 黏土矿物指数

长页1井和代页1井总体全烃含量与TOC关系不明显(图5c、d)，说明在本区这样的构造复杂区，单靠有机质的吸附作用也很难发挥关键性作用。其中伊黏土矿物中伊利石和伊蒙混层占85%以上，表明研究区已经达到晚期成岩阶段[38]，在过成熟度阶段，有机孔的数量可能会急剧减少，造成打屋坝组页岩的孔隙主要以无机孔隙为主，页岩气主要赋存在黏土矿物形成的无机孔隙中。

前文指出在岩性叠置区，黏土矿物显示出对含气性具有较为重要的影响因素(图4b)。其原因可能在于黏土矿物具有较大的比表面积，提供的气体吸附点位也比较多，同时也会形成大量无机孔隙，主要是微孔，用来储集游离气[27]。在矿物组成相近的条件下，当黏土矿物含量为10%～30%时，有利于气体的吸附，含量过高或过低则不利于页岩气的吸附(图4b)。本研究区黏土矿物主要是伊利石和伊蒙混层，页岩储层主要由微纳米孔隙所组成，表现出良好的多孔性和孔隙连通性，具有较大的比表面积[27,35-36]。按照以下原则对研究区黏土矿物指数赋值：①黏土矿物含量>60%，黏土矿物指数为0～0.19；②黏土矿物含量45.1%～60%，黏土矿物指数为0.60～0.79；③黏土矿物含量为30.1%～45%，黏土矿物指数为0.4～0.59；④黏土矿物含量10%～30%，黏土矿物指数为0.80～1.00；⑤黏土矿物含量<10%，黏土矿物指数为0.2～0.39。

5 保存条件综合评价及其有利区预测

本研究区页岩气保存条件的主控因素是泥岩与(泥)灰岩频繁互层的岩性叠置关系，影响因素还有断裂密度指数、地层指数与以及黏土矿物指数。考虑以上因素，利用岩性叠置指数(x)、断裂密度指数(y)、断层-剥蚀距离指数(z)和黏土矿物指数(u)(表1)，结合层次分析法和加权求和法对该地区的保存条件进行定性半定量综合评价[30]，利用公式(2)计算保存条件指数(P)，绘制保存条件指数等值线图(图9)。

P=ax+by+cz+du

(2)

式(2)中：P为保存条件指数；x为岩性叠置指数；y为断裂密度指数；z为断层-剥蚀距离指数；u为黏土矿物指数；a、b、c、d为权值。

黔水地1井、黔紫页1井、长页1井和代页1井页岩含气量受到(泥)灰岩夹层的影响较大，对其岩性叠置指数权值a赋值为泥页岩与(泥)灰岩的厚度比；在单元格内，当断层性质为逆断层时，断裂密度指数的权值b为1，当断层性质为正断层时，断裂密度指数的权值b为-1；统计每个单元格内距离最近断层或剥蚀区的距离，并对距离进行归一化处理，得到处理后的值作为断层-剥蚀距离指数的权值c；长页1井和代页1井页岩含气量受到黏土矿物的吸附性影响较大，对其黏土矿物指数权值d赋值为其黏土矿物含量。计算得到保存条件指数并对其进行归一化处理，0～0.19、0.20～0.39、0.40～0.59、0.60～0.79、0.80～1.0分别指示目的层保存条件极差(Ⅴ)、差(Ⅳ)、较差(Ⅲ)、较好(Ⅱ)、好(Ⅰ)5个等级。从表1和图9可知，从保存条件角度来看，紫云地区和罗甸地区为Ⅰ类页岩气保存区块，六盘水地区和六枝-镇宁-关岭地区为Ⅱ类页岩气保存区块。晴隆-贞丰地区保存条件结果显示也较好，但其大部分地区属于台地相，有机质丰度低，而且地层埋深超过4 500 m，因此不作为优选对象。

表1 保存条件评价

图9 黔西南地区保存条件指数等值线

6 结论

1)黔西南地区垭紫罗断裂带经历了多期次构造运动，构造条件复杂，打屋坝组处于从陆向海快速变化区带，纵向和横向岩性组合变化大。垭紫罗断裂带页岩含气性主控因素复杂，保存条件的评价至为关键。

2)黔西南垭紫罗断裂带打屋坝组页岩矿物组成、有机质丰度和孔隙度等单因素对含气性的影响不明显，地质过程和多因素复合作用控制含气性，尤其是(泥)灰岩与泥页岩频繁叠置的层段是含气性的有利层段。

3)综合利用六盘水-镇宁-关岭-紫云-罗甸地区页岩的岩性叠置指数、断裂密度指数、断层-剥蚀距离指数和黏土矿物指数，评价优选出研究区东南部的紫云、罗甸地区为Ⅰ类页岩气有利区块，六盘水地区、六枝-镇宁-关岭地区为Ⅱ类页岩气有利区块。