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黄陵隆起具有基底加盖层的双层结构,地质构造上位于扬子板块北缘,属于中扬子板块鄂中断裂-褶皱构造带的次一级隆起。基底为黄陵花岗岩体,面积约970 km2,是中国晋宁期花岗岩的典型代表(马大铨等,2002);盖层形成背斜,轴向约为N15°E,南北长约75 km,东西宽近40 km,主要由震旦系—三叠系组成,背斜地层倾角西陡东缓,核部岩体出露地表,震旦系局部残留(马大铨等,2002)。相关学者对黄陵花岗岩体的形成和侵位机理研究较为系统全面,对黄陵花岗岩体的构造演化对油气成藏的影响研究相对较少(马大铨等,2002;龚松林,2004)。一种普遍的观点认为该区受印支期、燕山期和喜马拉雅期多期构造运动影响改造,区域构造复杂,抬升幅度大,白垩系以上地层多剥蚀殆尽,保存条件差,认为油气难以在该区域聚集成藏(郭正吾,1995)。中国地质调查局油气资源调查中心在对四川盆地内威远页岩气发现研究的基础上, 认为古隆起边缘热演化程度相对较低, 创新提出“古老隆起边缘控藏”页岩气成藏模式,通过实施野外地质调查,部署时频电磁法、二维地震等工作,优选了秭地1井、秭地2井、鄂阳页1井等多口页岩气井调查,在黄陵隆起区震旦系陡山沱组,寒武系牛蹄塘组、水井沱组,以及奥陶—志留系五峰组、龙马溪组等泥页岩地层获得页岩气重大发现和突破(李浩涵等,2017;翟刚毅等,2017a;张君峰等,2019;陈科等,2020)。相关研究初步表明黄陵隆起的构造演化史、基底特征、构造变形特征对该区页岩气的富集成藏具有重要的影响(张君峰等,2019)。那么,黄陵隆起形成演化如何控制古生界特别是下古生界的油气成藏,通过地质类比法,考虑构造演化史、基底特征、盖层发育以及烃源岩等因素,在中下扬子地区寻找沉积构造演化特征类似的古隆起,提供新的油气调查思路和方向,是文章研究的主要目标。

1 区域地层和区域构造

1.1 区域地层

黄陵隆起核部由晚太古代—早元古代中深变质岩和以新元古代黄陵花岗岩基为主的侵入体组成(马大铨等,2002),两翼发育震旦系—白垩系的海相碳酸盐岩和碎屑岩沉积盖层(邓铭哲,2018),主要包括震旦系南沱组、莲沱组、陡山沱组、灯影组,寒武系牛蹄塘组、石牌组、天河板组、石龙洞组和覃家庙组等,奥陶系南津关组、红花园组、大湾组、牯牛潭组、庙坡组、宝塔组、五峰组,志留系龙马溪组、新滩组、罗惹坪组、纱帽组,泥盆系云台观组、黄家磴组、写经寺组,石炭系黄龙组,二叠系梁山组、栖霞组、茅口组/孤峰组、龙潭组、吴家坪组/大隆组,三叠系大冶组、嘉陵江组、巴东组等,以及侏罗系、白垩系等地层(图1)。沉积盖层围绕基底由老至新呈环状分布,盖层地层向四周倾斜,东翼稍缓,倾角一般8°～15°,西翼较陡,一般倾角为30°～40°。秭地1、秭地2、鄂宜参2、鄂阳页1、鄂阳页2等钻井证实该区发育三套页岩层系,分别为震旦系陡山沱组、寒武系牛蹄塘组(水井沱组)和奥陶系五峰组—志留系龙马溪组。震旦系陡山沱组岩性主要为黑色炭质页岩、灰色中层含炭白云岩及硅质页岩等;寒武系牛蹄塘组岩性主要为薄层黑色炭质页岩、夹多层中层灰岩、薄层硅质岩等;奥陶系五峰组—志留系龙马溪组岩性主要为富含有机质的黑色炭质泥页岩、硅质岩(翟刚毅等,2017a;周磊等,2018;周志等,2018;陈科等,2020)。

1.2 区域构造

黄陵隆起位于扬子板块北缘中段,北秦岭-大别造山带,西南为湘鄂西隔槽式褶皱带,东南临江汉盆地,处于两大造山带之间的相对稳定区,构造活动强度相对较弱(徐大良等,2013)。隆起主体上为一轴向呈北北东向,西陡东缓,轴面东倾的短轴背斜,背斜核部地层遭受剥蚀,两翼地层较为齐全。在背斜周缘还发育神农架背斜、秭归向斜、香龙山背斜、长阳张家河背斜以及当阳向斜等构造,背斜长轴有近东西向、近南北向、北北西向及复杂轴向等多种构造线方向(图2);隆起周缘被汉水断裂、仙女山断裂、天阳坪断裂、通城河断裂、雾渡河断裂、阳日湾断裂等不同走向的断裂构造所切割,显示黄陵隆起在不同时代受到不同方向的压扭应力作用。该区发育的主要不整合有:震旦系与前震旦系的角度不整合、寒武系与震旦系的平行不整合、泥盆系与志留系的平行整合、石炭系与泥盆系的平行不整合、侏罗系与三叠系及其他下伏地层的局部角度不整合、白垩系与侏罗系及其他下伏地层的角度不整合、新近系与古近系及其他下伏地层的角度不整合等。表明该区在震旦系沉积之后主要经历了加里东运动、印支运动、早燕山运动及喜马拉雅运动等几次大的构造运动。

2 黄陵隆起形成及演化过程

基于野外地质调查资料、钻测井资料、地震剖面解译及已有研究资料(杨巍然,1987;戴少武,1996;徐政语和林舸,2001;熊成云等,2004;徐大良等,2013;邓铭哲,2018),认为黄陵隆起的构造演化可划分为4个阶段:即2500～800 Ma年变质结晶基底形成阶段(图3a);800 Ma年左右的黄陵花岗岩体侵入与形成阶段(图3b);800～160 Ma年区域整体沉降接受沉积与隆升剥蚀交替发展阶段(图3c);160 Ma—现今快速隆升、背斜形成及核部剥蚀阶段(图3d)。其中第3个阶段可划分为2个时期:即震旦纪—寒武纪稳定沉积时期,奥陶纪—中侏罗世的沉降接受沉积和隆升剥蚀交替发展时期;第4个阶段可细分为3个时期:即晚侏罗世的挤压隆升期,白垩纪—古近纪的伸展构造发育期,渐新世末期—现今的强烈隆升期。

图3 黄陵隆起构造演化模式图Fig.3 Structural evolution pattern graph of the Huangling uplift

2.1 变质结晶基底形成阶段

在2500～800 Ma这漫长的地质年代里,黄陵隆起区经历了结晶基底形成和岩体侵入侵位2件大事。黄陵隆起在前南华纪主要经历了4次构造运动,分别为阜平、吕梁、四堡、晋宁构造运动,晋宁运动后,古陆块固结,结晶基底形成。阜平运动在该区表现为古元古界与太古界平行不整合,不整合面经强烈韧性再造和取代,呈现出平行不整合的接触关系。吕梁运动在该区表现为中元古界和古元古界的角度不整合,是黄陵-川中古陆块的主要形成阶段,吕梁运动之后黄陵隆起区成为扬子板块的组成部分。四堡运动在该区表现为新元古代青白口纪马槽园群与中元古界神农架群之间的角度不整合,扬子古陆块经四堡运动后基本固结。晋宁运动在黄陵隆起区核部北缘表现为南华系陡山沱组与新元古代青白口纪马槽园群的平行不整合接触(熊成云等,2004);在无马槽园群沉积的地区,表现为南华系莲沱组、南沱组,陡山沱组与黄陵杂岩或黄陵花岗岩基的超覆不整合。

2.2 花岗岩体侵入就位阶段

黄陵背斜核部前南华纪岩浆岩十分发育,从基性岩—超基性岩至中酸性岩类均有分布,尤以花岗岩类最为发育(熊成云等,2004)。黄陵花岗岩侵位时间在832～750 Ma 之间,其形成与北面“秦岭洋”在晋宁期晚期向扬子板块之下俯冲消 减 有 关(马 大 铨 等,2002)。冯 定 犹 等(1991)认为黄陵三斗坪岩体形成年龄为832±12 Ma;似斑状黑云母花岗闪长岩体形成年龄为819±7 Ma;粗粒花岗岩脉形成年龄为769±1 Ma。在约832～819 Ma 期间,基底平均抬升了约1.2 km,从而得到黄陵岩体新元古代平均古隆升速率约为0.09 km/Ma(龚松林,2004)。黄陵隆起南侧地震剖面显示,震旦系陡山沱组沉积时,地层厚度由南往北小幅度减薄(图4)。平面上,陡山沱组泥页岩沉积厚度自恩施、巴东向黄陵隆起区呈逐渐减薄趋势,最深处达350 m以上,到黄陵隆起减薄至50 m左右,陡山沱组沉积相为台内盆地相,静水沉积为主,有机质含量高。震旦系灯影组沉积时至上侏罗统沉积之前,基底稳定,地层厚度南北基本一致,因此,黄陵隆起早期隆升作用主要影响震旦系陡山沱组沉积,且这种影响是区域的,不限于现今黄陵隆起的范围。

图4 黄陵隆起南侧地震解释剖面(据陈科等,2020修改)Fig.4 Seismic interpretation profile of the southern Huangling uplift(modified from Chen et al., 2020)

2.3 区域整体沉降接受沉积与隆升剥蚀交替发展阶段

震旦纪灯影期至中侏罗世长约650 Ma年时间内,黄陵隆起区域基底稳定,整体以垂直运动为主,或沉降接受沉积,或区域抬升遭受剥蚀,造成了平行不整合或局部角度不整合,黄陵隆起周边盖层缺失上志留统、下泥盆统和下石炭统,表现为上石炭统与上泥盆统、上泥盆统与中志留统区域平行不整合;侏罗系和三叠系表现为局部角度不整合。

加里东运动末期(奥陶纪末、志留纪沉积时期),受南北陆间裂谷海槽闭合造山的影响,研究区整体隆升,志留系和下泥盆统部分缺失,上泥盆统与中志留统形成区域平行不整合,总体上没有使下古生界发生明显的褶皱变形或大规模抬升(郭飞飞等,2010)。区域上隆起区形成东西向古构造体系,中扬子“两隆夹一坳”格局形成,两隆为南北水下肩部隆起,一坳为中部周缘前陆盆地,其中早志留世发育远源沉积,为一套黑色泥质页岩、硅质岩等(徐政语和林舸,2001)。

海西运动期(泥盆纪—早三叠世),黄陵隆起区处于稳定的克拉通盆地,构造变形弱,以接受沉积为主,中上泥盆世—早三叠纪发育台地相碳酸盐岩,夹薄层暗色泥页岩,以及滨岸相碎屑岩沉积,其中二叠系和部分下三叠统以富含有机质的碳酸盐岩、泥灰岩、泥页岩为主,为优质烃源岩。泥盆纪末期研究区整体抬升、遭受剥蚀,缺失下石炭统沉积,形成了上石炭统与上泥盆统的区域平行不整合。

印支运动期(中三叠世末—早侏罗世),黄陵隆起区整体开始隆起,局部接受剥蚀,在其北侧形成大巴山-大洪山冲断褶皱带,在其东南侧形成洪湖-崇阳-通山冲断褶皱带。区域上,地壳在整体抬升的背景下发生差异隆起,形成了北西向隆坳相间的构造格局(戴少武,1996;郭兵等,2008;郭飞飞等,2010)。在黄陵隆起区,冲断褶皱作用并不是普遍存在的,侏罗系与三叠系的角度不整合只在局部发育。

2.4 基底快速隆升、背斜形成及核部剥蚀阶段

关于黄陵背斜的形成和定型时间,沈传波等(2009)和徐大良等(2013)通过总结大量来自黄陵背斜核部的低温热年代学数据,认为黄陵背斜于晚侏罗世至早白垩世发生快速隆升,中侏罗世之前,黄陵背斜周缘没有明显的褶皱变形,以差异隆升变形为主。葛肖虹等(2010)认为黄陵背斜经历3期变形:印支运动—晚燕山运动的构造变形;晚白垩世—始新世晚燕山运动—早喜马拉雅运动的伸展隆升或变质核杂岩的形成;渐新世—中新世早中喜马拉雅运动期间的挤压褶皱构造变形。戴少武(1996)和徐政语等(2004)依据黄陵背斜所在区域内晚三叠世地层的缺失,认为黄陵背斜形成于晚三叠世。邓铭哲(2018)等认为黄陵背斜及其邻近构造单元形成发育于晚三叠世、晚侏罗世、早白垩世晚期至晚白垩世、古近纪晚期至今4个关键时间段。综合已有研究成果、地震剖面解释和区域地质填图成果,文中倾向于黄陵背斜于晚侏罗世开始发生挤压隆升,因为地震剖面解释成果显示黄陵背斜西翼遂宁组沉积时期开始发育生长地层,是挤压构造开始发生的重要标志之一(图5)。

图5 黄陵隆起西翼构造剖面(据邓铭哲,2018修改)Fig.5 Structural section of the western flank of the Huangling Uplift(modified from Deng, 2018)

(1)晚侏罗世时期

西翼秭归向斜核部地层厚度大,往黄陵隆起地层厚度逐渐减薄,呈现出明显的生长地层特征,上侏罗统(J3s)在秭归向斜最厚处比其东翼(即黄陵隆起西翼)出露地表处厚300 m左右,这基本可以代表黄陵隆起区当时抬升的幅度。

(2)白垩纪—古近纪时期

对应晚燕山运动和早喜马拉雅运动,黄陵地区从挤压环境转换为伸展拉张环境,广泛发育负反转构造,形成一系列垒堑式构造和断陷式盆地(罗小平,2006),沉积了一套内陆断陷盆地相的红色碎屑岩系(徐大良等,2013)。从区域地层分布来看,黄陵背斜西翼未见白垩系分布,而在东南翼,可见大范围白垩系分布,与下覆地层呈角度不整合,表明从抬升幅度上具有西高东低的特征。同时,背斜东边的拉张断层更发育,为白垩纪断陷盆地的形成提供了构造背景。到古近纪时,继续保持伸展环境,沉积模式由白垩纪的断陷沉积转为古近纪的坳陷沉积(郭飞飞等,2010),在江汉盆地及黄陵背斜东南翼,沉积了厚度较大的古近系。在总体伸展环境下,由于构造运动的强度差异,局部发育古新统沙市组与白垩系渔阳组、始新统荆沙组与新沟咀组之间的角度不整合(葛肖虹等,2014)。

(3)渐新世末期—现今

对应晚喜马拉雅运动,黄陵地区大幅隆升,其周缘发育挤压坳陷,以河流相、滨浅湖沉积相为主。区域上表现为中新统广华寺组与渐新统荆河镇组角度不整合,以及第四系平原组与下覆地层的不整合。根据构造平衡剖面演化的结果,黄陵地区隆升幅度超过6000 m,现今表现为大型穹窿构造,隆起南北长73 km,东西宽36 km,卷入变形的盖层从南华系到第四系,黄陵背斜核部盖层地层被剥蚀,出露晚太古代—早元古代的变质岩、花岗岩和深成杂岩体(徐大良等,2013),出露面积达2600 km2。由于基底地层较为强硬,且快速隆升,使盖层地层以整体褶曲变形为主,断裂相对不发育,保护了盖层的完整性。

3 黄陵隆起构造演化史对页岩气成藏富集的影响

2013年以来,中国地质调查局在黄陵隆起南翼实施的秭地1井和秭地2井获得下寒武统牛蹄塘组和震旦系陡山沱组的页岩气重大发现(李浩涵等,2017),在后期部署实施的鄂阳1井和鄂阳页2HF井在宜昌地区寒武系和震旦系获得重大突破,发现了迄今全球最古老页岩气藏,取得盆外复杂构造区寒武系、震旦系页岩气勘查重大突破(张君峰等,2019)。鄂阳页1井位于宜昌长阳贺家坪镇,完钻井深3509 m,在震旦系南沱组冰积砾岩完钻,钻获牛蹄塘组和陡山沱组两套目的层,该井牛蹄塘组黑色页岩厚度141 m,现场含气量最高可达4.48 m3/t;陡山沱组黑色页岩厚度达116 m,含气量最高达4.8 m3/t,在陡山沱组进行了直井压裂试气,获得5460 m3/d页岩气直井产量。鄂阳页2HF井获得5.53×104m3/d、无阻流量19.82×104m3/d的稳定高产页岩气流(翟刚毅等, 2017a)。证实震旦系陡山沱组是中国页岩气勘探又一个新的主力层系。黄陵隆起东南翼古老地层页岩气为何能富集成藏,黄陵隆起的形成演化起了什么样的积极作用?研究分析认为主要有3点原因。

(1)黄陵隆起区热流值和古地温梯度比区域上要低,使早期烃源岩成熟度不至于过高,生烃能力得到有效保留。黄陵隆起区800 Ma年左右发生岩浆侵入活动,此后再无大规模的岩浆侵入活动,坚硬厚实的基底隔开了盖层与深部热流交换,使沉积盖层地温梯度偏低,只有2.2℃/100 m(袁玉松等,2006)。较低的地温梯度及黄陵基底的隔热作用,使得黄陵隆起区烃源岩成熟度比区域上对应层位的烃源岩成熟度偏低。位于黄陵隆起区的秭地2井震旦系陡山沱组二段富有机质页岩RO为2.56%～3.19%,平均值为2.83%(李浩涵等,2017);区域上,湘西北地区震旦系陡山沱组暗色泥页岩RO为3.0%～4.0%,高于黄陵隆起区(彭波等,2017;翟刚毅等,2020)。位于黄陵隆起区秭地1井和秭地2井的生烃模拟史结果表明:牛蹄塘组页岩RO为1.43%～2.59%,平均为2.33%左右;区域上,渝东北地区牛蹄塘组页岩镜质体反射率分布范围在3.0%～4.0%(陈科等,2020),最高的超过4.0%。热流方面,研究区的热流值也比区域上偏低,平均为44 mW/m2。而在区域上,最高古热流值达78 mW/m2,晚二叠世持续降低到侏罗纪末期的54 mW/m2,但仍比黄陵隆起的热流值高10 mW/m2左右(卢庆治,2007)。较低的热流值和地温梯度使黄陵隆起区曾经短期深埋(大于7000 m)的烃源岩成熟度不至于过高,生烃能力得到有效保留。

(2)变形方式以连续整体抬升为主,隆起两翼地层具有较好的连续性和完整性。在黄陵隆起刚性基底的保护下,使得其上覆盖层包括震旦系到侏罗系等一系列地层具有较好的横向连续性和完整性。在大地构造位置上,黄陵隆起处于秦岭-大别造山带、四川盆地、湘鄂西隔槽式褶皱带和江南陆内造山带的交接部位,构造变形复杂、强烈。黄陵隆起周缘地区断裂、褶皱发育,地层系统连续性差;黄陵隆起由于坚硬刚性基底的存在,其变形方式以宽缓褶皱变形和整体隆升为主,在隆起两翼具有较好的连续性和完整性。虽然盖层地层在古隆起背斜核部被削顶,页岩气保存条件变差。但是伴随古隆起发育的小规模逆冲断层(图4),一定程度上阻挡了页岩气的侧向运移,改善了保存条件。

(3)下古生界沉积后,多次整体隆升,使烃源岩没有被长期深埋。钻井、地震资料和野外地质露头调查资料显示,震旦系、寒武系、奥陶系、志留系连续沉积。以鄂阳页1井为例,震旦系陡山沱组厚200 m,灯影组厚165 m;寒武系牛蹄塘组厚460 m,石牌组厚170 m,天河板组厚100 m;五峰—龙马溪组厚度小于500 m。志留纪末期的晚加里东运动、石炭纪末的海西运动、三叠纪末的印支运动,黄陵隆起区多次整体隆升,使得先期沉积的优质烃源岩不至于埋藏过深,有机质热演化程度过高,孔隙度过低。中侏罗世时,黄陵隆起区烃源岩层埋藏深度达到最大值,但很快晚侏罗世开始的燕山运动和后期的喜马拉雅运动,使深埋地层(盖层地层最大埋深达8000 m)很快抬升,如鄂宜页1井牛蹄塘组、陡山沱组优质页岩现今在斜坡的深度是2900～3400 m左右,有机质热演化程度RO在2.5%～3%左右,适合油气生成和成藏。

4 讨论:对中、下扬子页岩气勘探的启示

利用已有研究成果及油气调查资料(崔金栋, 2013; 邓大飞, 2014; 陈相霖等, 2018,2021; 梅庆华,2015;彭中勤等, 2019;谭元隆等,2021),发现中、下扬子地区还发育一系列具有类似地质条件的古隆起,如乐山-龙女寺古隆起、汉南古隆起、黔中古隆起、雪峰古隆起、九岭古隆起、浙西许村古隆起、霍邱古隆起等(表1)。通过综合分析构造演化、烃源岩、热演化史、储盖组合、埋藏深度等主要控制油气成藏的要素,认为皖北霍邱古隆起、黔中古隆起、雪峰古隆起、汉南古隆起、皖南歙县许村古隆起等油气地质条件较好,有可能获得油气发现和突破,是下一步开展页岩气和油气地质调查的有利地区,为中下扬子页岩气调查提供了新的方向。

表1 中、下扬子地区部分古隆起地质特征Table 1 Geological characteristics of paleo-uplifts in the middle-lower Yangtze River area

(1)霍邱古隆起

霍邱古隆起为发育于侏罗系之下的剥蚀古隆起,位于合肥坳陷北部的长丰-合肥一带,面积为7500 km2左右,其中有利区远景区面积在2250 km2左右(石砥石等,2019)。合深3井及地震资料表明该区侏罗系直接不整合覆盖于太古界花岗片麻岩之上,而在其西缘、南缘和东缘沉积了一定厚度石炭系—二叠系和寒武系—奥陶系。霍邱古隆起早期的沉积与南华北盆地其他区域类似,印支运动时期,由于南缘大别造山带向北的挤压应力作用,该区抬升隆起,早期沉积的寒武系—奥陶系、石炭系—二叠系大部分区域被剥蚀,仅在隆起周缘还有一定残存,主要为下太古界地层。侏罗纪时期,该区处于前陆坳陷-前陆斜坡带,接受了巨厚的河湖相沉积。古隆起及周缘有4种类型的油气藏可以探索:①寒武—奥陶系、石炭—二叠系自身的页岩气或致密气藏;②古生界尖没带附近的花岗岩,花岗岩致密坚硬,在应力作用下易产生裂缝,形成裂缝型气藏;③侏罗纪沉积时,合肥坳陷处于前陆盆地,霍邱隆起区远离造山带,发育湖沼相沉积,可能发育岩性气藏;④侏罗系和下覆地层有一个区域不整合面,古生界二次生烃可能运移至不整合面聚集形成不整合气藏(图6)。

图6 霍邱隆起及周缘构造单元划分图Fig.6 Structural units of the Houqiu uplift and its periphery

(2)黔中古隆起

黔中古隆起位于黔中的修文、翁安一带,一般认为黔中古陆是从滇黔桂古陆分异出来的一个近东西向分布于贵州中部的狭长古陆(梅冥相,1994)。该古隆起最终形成水上隆起的时间为奥陶纪末五峰组沉积时期(崔金栋,2013)。黔中古隆起始终被烃源灶包围且紧邻资阳-宜宾生烃中心、川南生烃中心、川东生烃中心,晚加里东期、早印支期、晚印支期,各生烃中心生成的油气分别向黔中古隆起及其北斜坡运聚,是油气运移的有利指向区(张宏光,2015)。2021年,中国地质调查局部署于黔中古隆起南缘的黔水地1井未经储层压裂改造即获得稳定页岩气流,现场解析含气量最高1.18 m3/t,总含气量最高2.58 m3/t,气测全烃最高为76.27%(陈相霖等,2021)。在古隆起区域,沉积了寒武系牛蹄塘组、志留系龙马溪组、中泥盆统泥岩等烃源岩,页岩气、油气成藏物质基础雄厚。

图7 过霍邱古隆起南北向结构剖面及可能的气藏类型(平面位置见图6)Fig.7 NS-trending structural section over the Huoqiu uplift and possible gas reservoir types(see Fig.6 for the planar position)

(3)雪峰古隆起

雪峰古隆起位于湖南西部、贵州东南及广西的西北一带,是以晚前寒武纪浅变质岩系为主体的隆起带,形成于加里东运动末期,晚印支运动—燕山运动进一步强化(邓大飞,2014)。该区发育下寒武统牛蹄塘组和下志留统龙马溪组两套烃源岩,雪峰隆起北缘加里东期烃源岩生排烃史、储层演化史和构造发育史三者匹配关系良好,有利于油气聚集和成藏。2012—2018年,中国地质调查局针对雪峰古隆起边缘下寒武统牛蹄塘组富有机质页岩先后部署实施了一系列地质调查井,均发现良好的页岩气显示(彭中勤等,2019)。

(4)汉南古隆起

汉南古隆起位于汉中南部,寒武系牛蹄塘组页岩围绕汉南古隆起周缘广泛发育,具有沉积厚度大、有机质丰度高、热演化成熟度相对较低等特点,具备页岩气生成和储集条件,有较大资源潜力。古隆起前震旦系出露水面,主要为元古界结晶基底,志留纪末的构造运动使东缘隆起、向西掀斜,发育多个水下高地和次级隆起(徐政语和林舸,2001)。古隆起紧邻川东北生烃中心,是油气运聚的指向处,具有良好的页岩气和常规油气勘探前景,已钻井陕南地1井在汉南古隆起识别出寒武系牛蹄塘组和五峰—龙马溪组两套优质页岩含气层段,总有机碳含量大于4%(陈相霖等,2018)。

(5)皖南歙县许村古隆起

许村古隆起出露面积约130 km2,形成于820 Ma左右,基底为花岗闪长岩。相关调查研究证实,许村花岗岩侵入到元古界上溪群,并被震旦系下统休宁组不整合覆盖,因此,许村花岗岩体是一个早期的古岛弧,即古隆起(孙家齐等,1995)。其周缘沉积下寒武统荷塘组页岩,页岩厚度320 m左 右,TOC值 为2%～8%,RO值 为1.9%～3.5%,烃源岩相关指标较好。

5 结论

(1)黄陵隆起东南翼古老地层页岩气富集成藏,黄陵隆起的形成演化起到了积极的作用:一是黄陵隆起区热流值和古地温梯度比区域上要低,使早期烃源岩成熟度不至于过高,生烃能力得到有效保留;二是变形方式以连续整体抬升为主,隆起两翼地层具有较好的连续性和完整性;三是下古生界沉积后,多次整体隆升,使烃源岩没有被长期深埋。

(2)黄陵隆起东南斜坡有多口地质调查井获得油气突破,其构造演化史对页岩气富集成藏有积极作用和影响。初步的地质地球物理资料表明:中、下扬子地区黔中古隆起、雪峰古隆起、霍邱古隆起等区域页岩气地质条件较好,有可能获得页岩气突破,可进一步开展页岩气地质调查工作。

致谢:中国地质调查局长沙自然资源综合调查中心曾亮助理工程师在图件清绘方面提供了帮助,在此表示感谢!