贵州晴隆地区龙潭组沉积环境与富有机质页岩展布特征

贵州晴隆地区龙潭组沉积环境与富有机质页岩展布特征

陈榕;张子亚;贺敬博

【摘要】本文在野外剖面测量、老井复查的基础上,研究了晴隆地区龙潭组沉积环境,划分了黔西晴隆地区上二叠统龙潭组层序,绘制了晴隆地区龙潭组的连井剖面图和沉积相图.在晚二叠世龙潭组沉积期间,晴隆地区以机械-化学沉积为主,沉积体系为碳酸盐缓坡-平台-陆棚-斜坡-深水盆地.在龙潭组早期,主要沉积物为泥质沉积物和生物沉积物,主要沉积环境为三角洲前缘和前三角洲,深水沉积位于晴隆县北部.龙潭组中期,沙质沉积占主导,泥质沉积位于晴隆-兴仁一带.龙潭组晚期,晴隆地区以泥质和生物沉积为主,台地环境进一步扩大,富有机质页岩分布面积减少.晴隆地区有机质丰富的页岩分布广泛,其中晴隆北部和兴义地区龙潭组有机质页岩厚度较大.【期刊名称】《中国矿业》

【年(卷),期】2018(027)0z2

【总页数】4页(P66-69)

【关键词】上二叠系;龙潭组;沉积环境;富有机质页岩

【作者】陈榕;张子亚;贺敬博

【作者单位】中国地质调查局油气资源调查中心 ,北京100083;中国地质调查局油气资源调查中心 ,北京100083;自然资源部 ,北京100034

【正文语种】中文

【中图分类】P618.13

0 引言

贵州地区晚二叠世富有机质泥页岩发育广泛，前人对贵州西部古生代沉积环境及构造特征进行了大量的研究工作[1-3]，但缺乏对特定地区富有机质泥页岩沉积环境

的研究。晴隆地区龙潭组发育多套富有机质泥页岩，目前对龙潭组的研究主要集中在二叠系整体沉积格架[4-5]、煤层气[6-7]及煤层地化特征[8]等方面，缺乏对龙潭组富有机质泥页岩沉积背景及展布特征的研究。本文在区域地质资料分析的基础上，通过野外地质调查、连井剖面分析等手段，对晴隆地区上二叠统龙潭组富有机质泥页岩富集层段进行划分对比，并且对晴隆地区晚二叠世时期富有机质泥页岩沉积环境进行探讨。

1 区域地质背景

晴隆地区地处滇东-黔西隆起构造带，位于紫水断裂带以西，右江盆地以北，由碧

痕营背斜、晴隆向斜、长流向斜等构造单元组成。地表出露泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系。其中上二叠统龙潭组发育富有机质泥页岩，同时龙潭组也是贵州主要含煤地层之一[9-10]。晴隆地区所处的滇东-黔西隆起是滇黔桂地区相对稳定的一

个构造单元，但区内构造分异较大[7]，表现为贯穿全区的大型断裂带和发育程度

各异的褶皱带(图1)。

2 沉积相分析

为了研究晴隆地区龙潭组沉积组合及沉积特征，本文分析了晴隆茶场野外剖面，结合周缘剖面及钻井，绘制了连井剖面图。

2.1 单井相

茶场剖面位于晴隆县茶场地区附近，剖面出露地层为上二叠统龙潭组(P3l)和峨眉

山玄武岩。该部分的累计厚度为500.3 m。底部为峨眉山玄武岩，厚度大于100 m，接触关系被覆盖。上二叠统龙潭组累计真实厚度为335.6 m。优质页岩主要

分布在煤层附近，总厚度12 m。茶厂剖面龙潭组中有大量的生物化石，如珊瑚、腕足类和海百合茎。

茶场剖面的龙潭组可划分为3个二级层序，层序Ⅰ的下部为中厚钙质砂岩，薄层砂岩夹层泥岩。上部为灰黑色灰岩、灰黑色泥质粉砂岩、细砂岩和薄层粉砂岩。层序Ⅱ下部为泥岩互层、泥质粉砂岩、砂岩。上部岩性逐渐变细，泥岩层变厚，上部为厚层砂岩、煤层和中等厚度粉砂岩、薄泥质粉砂岩、黑色页岩、薄-中层泥质粉砂岩和约10层煤。层序Ⅲ主要为泥质粉砂岩和泥岩互层，夹灰黑色碳质泥岩和煤层(图2)。

2.2 连井剖面

在典型剖面层序划分的基础上，根据岩石类型，泥岩颜色和生物分布情况完成了晴隆及其周边地区的6个剖面(钻井)龙潭组的层序划分(图3)。根据横向对比，晴隆县北部上二叠统龙潭组沉积厚度最厚，中部最薄，富有机质页岩的厚度也是北部最厚，南部最薄。整体上，龙潭组沉积厚度由南向北递增。晴隆龙潭组及其周边地区可划分为三个二级层序(图4)。层序Ⅰ发育海侵体系域和高位体系域。海侵体系域中有一个或多个生物成因的灰岩层，生物化石显示沉积相为潮坪-泻湖相。高位体系域主要为泥岩和粉砂岩，有一套或多套煤层，表明水体加深。在层序Ⅱ中发育海侵体系域和高位体系域。海侵体系域主要由砂岩、粉砂岩和煤层组成，具有三角洲前缘分流湾的沉积特征。高位体系域砂岩的数量增多，厚度变大，显示出水体变浅的沉积特征。层序Ⅲ发育海侵体系域，其中北部地区的井和剖面层序Ⅲ主要由粉砂岩和薄层泥岩组成。在南部地区，层序Ⅲ发育了粉砂岩、泥岩、煤层和泥质灰岩，发育的灰岩层数量多于北部地区。

图1 贵州晴隆及其周边地区二叠系分布情况

图2 茶厂剖面综合柱状图

图3 贵州晴隆及其周缘地区上二叠统龙潭组连井柱状图

图4 贵州晴隆及其周缘地区晚二叠世龙潭组时期沉积相图

3 讨论

滇黔桂地区晚二叠世沉积环境形成为海陆交互沉积环境，多发育煤层，前期的研究主要集中在黔西地区上二叠统含煤地层沉积环境[11]或龙潭组的物源[12]，少有针对晴隆地区龙潭组富有机质页岩沉积环境的研究。研究上二叠统龙潭组富含有机质页岩的分布情况有利于探索富有机质页岩分布范围，从而进一步开展页岩气勘查。晴隆地区上二叠统龙潭组可划分为出3个二级层序和5个体系域。

层序Ⅰ中，海侵体系的主要特征包括泥岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩和碳质泥岩。沉积相主要为分流湾、沼泽、潮滩和泻湖相(图4)。在此期间，晴隆地区仍处于较

深的水环境中。这一时期晴隆地区的富有机质页岩主要集中在晴隆西部和北部区域，中部及南部地区分布较少。

层序Ⅱ中，晴隆北部为三角洲前缘相，发育有三角洲，水体向南逐渐加深，逐渐转化为前三角洲相和潮坪泻湖相(图4)。在此期间，水体从南向北变浅。这一时期晴

隆地区的富有机质页岩集中在晴隆-兴义一带，同时富有机质页岩厚度较层序Ⅰ时

期薄。北部出现的三角洲表明该时期物源可能来自北部。前人结合龙潭组砂岩碎屑锆石年龄与同期北部陆相和南部深水盆地沉积相，认为龙潭组源岩为北部的峨眉山玄武岩和火成岩[12]。

层序Ⅲ中，晴隆北部和东北部的沉积相变为三角洲平原分流间湾(图4)。晴隆西南

仍为深水盆地，但与层序Ⅱ相比，水体深度较浅，相应的台地面积扩大。在潮坪-

泻湖沉积的环境下泥灰岩，薄层粉砂岩更加发育。

4 结语

晴隆地区上二叠统龙潭组可分为3个二级层序和5个体系域。早期沉积环境以潮