中国南方下寒武系牛蹄塘组沉积相特征与有机质富集机理

为了研究中国南方下寒武统牛蹄塘组沉积相特征,揭示有机质富集机理,指导页岩气实践勘探采用宏观调查与实验分析相结合的手段,详细分析研究区内寒武系牛蹄塘组的岩性、有机质质量分数(w(TOC))、矿物组成及微量元素特征,提出有机质富集影响因素以及沉积相模式,并指出未来勘探方向.研究结果表明:∈1n沉积早期,鄂阳页1、慈页1、常页1井和安页1井所在位置分别发育为台内凹陷、外陆棚、江南斜坡带、华南滞留盆地.伴随着海平面下降,∈1n沉积晚期,沉积相发生演化;研究区早寒武世呈现一个完整的三阶式海盆.∈1n沉积早期,第1阶为扬子碳酸盐台地,第2阶为深水陆棚-斜坡,第3阶为深水盆地;自扬子碳酸盐台地至深水盆地,w(TOC)逐渐增大,碳酸盐岩矿物质量分数逐渐降低,石英质量分数逐渐升高,而黏土矿物质量分数在第2阶较高.海平面变化导致纵向上∈1n下部页岩发育的w(TOC)较高,而古地理(物源)条件导致横向的有机质在深水陆棚、斜坡和滞留盆地发育较好;∈1n下部页岩富集大量微量元素,且w(TOC)与页岩中多种微量元素呈现较好的正相关性;在深水陆棚和斜坡及其邻近区域,热液活动和上升洋流作用带来了丰富的营养物质,并使水体处于强还原环境,促进页岩有机质丰度进一步提升.深水陆棚、斜坡和深水盆地是有利于有机质形成和保存的沉积相,尤其是深水盆地相最佳,未来需要加强滞留盆地,即湘中地区的牛蹄塘组勘探.