1.水化学封盖条件研究

2.什么是喀斯特地貌?以及其形成的原因

3.页岩气、页岩油

4.烃源岩综合评价及量估算

5.贵州10条自驾游最佳线路怎样?

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喀斯特(KARST)即岩溶,是水对可溶性岩石(碳酸盐岩、石膏、岩盐等)进行以化学溶蚀作用为主,流水的冲蚀、潜蚀和崩塌等机械作用为辅的地质作用,以及由这些作用所产生的现象的总称。由喀斯特作用所造成地貌,称喀斯特地貌(岩溶地貌)。

“喀斯特”(Karst)原是南斯拉夫西北部伊斯特拉半岛上的石灰岩高原的地名,意思是岩石 *** 的地方。那里有发育典型的岩溶地貌。“喀斯特”一词即为岩溶地貌的代称。中国是世界上对喀斯特地貌现象记述和研究最早的国家,早在晋代即有记载,尤以明徐宏祖(1586~1641)所著的《徐霞客游记》中的记述最为详尽。

地理分布 喀斯特地貌分布在世界各地的可溶性岩石地区。可溶性岩石有3类:①碳酸盐类岩石(石灰岩、白云岩、泥灰岩等)。②硫酸盐类岩石(石膏、硬石膏和芒硝)。③卤盐类岩石(钾、钠、镁盐岩石等)。总面积达51×106平方千米,占地球总面积的10%。从热带到寒带、由大陆到海岛都有喀斯特地貌发育。较著名的区域有中国广西、云南和贵州等省(区),越南北部,南斯拉夫狄那里克阿尔卑斯山区,义大利和奥地利交界的阿尔卑斯山区,法国中央高原,俄罗斯乌拉尔山,澳大利亚南部,美国肯塔基和印第安纳州,古巴及牙买加等地。中国喀斯特地貌分布广、面积大。主要分布在碳酸盐岩出露地区,面积约91~130万平方千米。其中以广西、贵州和云南东部所占的面积最大,是世界上最大的喀斯特区之一;西藏和北方一些地区也有分布。

基本介绍 中文名 :喀斯特地貌 外文名 :karst 主要分布地区 :中国,南斯拉夫,欧洲南部等 著名景点 :云南石林,桂林山水等 地貌类型,形成原因,中国,地带特征,热带,亚热带,干旱地区,寒冻高原,开发利用,旅游景点,相关新闻,地貌区,越南下龙湾,贝里斯大蓝洞,广西桂林,宜兴善卷洞, 地貌类型 简介 喀斯特可划分许多不同的类型。按出露条件分为: *** 型喀斯特、覆盖型喀斯特、埋藏型喀斯特。按气候带分为:热带喀斯特、亚热带喀斯特、温带喀斯特、寒带喀斯特、干旱区喀斯特。按岩性分为:石灰岩喀斯特、白云岩喀斯特、石膏喀斯特、盐喀斯特。此外,还有按海拔高度、发育程度、水文特征、形成时期等不同的划分等。由其他不同成因而产生形态上类似喀斯特的现象,统称为喀斯特,包括碎屑喀斯特、黄土和粘土喀斯特、热融喀斯特和火山岩区的熔岩喀斯特等。它们不是由可溶性岩石所构成,在本质上不同于喀斯特。 地表喀斯特形态 溶沟和石芽地表水沿岩石表面流动,由溶蚀、侵蚀形成的许多凹槽称为溶沟。溶沟之间的突出部分叫石芽。石林:这是一种高大的石芽,高达20-30米,密布如林,故称石林。它是由于石灰岩纯度高、厚度大,层面水平,在热带多雨条件下形成的。 峰丛、峰林和孤峰 峰丛和峰林是石灰岩遭受强烈溶蚀而形成的山峰集合体。其中峰丛是底部基坐相连的石峰,峰林是由峰丛进一步向深处溶蚀、演化而形成。孤峰是岩溶区孤立的石灰岩山峰,多分布在岩溶盆地中。 溶斗和溶蚀洼地溶斗是岩溶区地表圆形或椭圆形的洼地,溶蚀洼地是由四周为低山、丘陵和峰林所包围的封闭洼地。若溶斗和溶蚀洼地底部的通道被堵塞,可积水成塘,大的可以形成岩溶湖。 落水洞、干谷和盲谷落水洞是岩溶区地表水流向地下或地下溶洞的通道,它是岩溶垂直流水对裂隙不断溶蚀并随坍塌而形成。在河道中的落水洞,常使河水会部汇入地下,使河水断流形成干谷或盲谷。 地下喀斯特形态 溶洞:又称洞穴,它是地下水沿着可溶性岩石的层面、节理或断层进行溶蚀和侵蚀而形成的地下孔道。溶洞中的喀斯特形态主要有石钟乳、石笋、石柱、石幔、石灰华和泉华。贵州著名景点安顺龙宫和织金县的织金洞就是地下喀斯特地貌的杰作。 形成原因 中国现代喀斯特是在燕山运动以后准平原的基础上发展起来的。老第三纪时,华南为热带气候,峰林开始发育;华北则为亚热带气候,至今在晋中山地和太行山南段的一些分水岭地区还遗留有缓丘一洼地地貌。但当时长江南北却为荒漠地带,是喀斯特发育很弱的地区。新第三纪时,中国季风气候形成,奠定了现今喀斯特地带性的基础,华南保持了湿热气候,华中变得湿润,喀斯特发育转向强烈。尤其是第四纪以来,地壳迅速上升,喀斯特地貌随之迅速发育,类型复杂多样。随冰期与间冰期的交替,气候带频繁变动,但在交替变动中气候带有逐步南移的特点,华南热带峰林的北界达南岭、苗岭一线,在湖南道县为北纬25°40′。在贵州为北纬26°左右。 喀斯特 这一界线较现今热带界线偏北约3~4个纬度,可见峰林的北界不是在现代气候条件下形成的。中国东部气温和雨量虽是向北渐变,但喀斯特地带性的差异却非常明显。这是因为受冰期与间冰期气候的影响,间冰期时中国的气温和雨量都较高,有利于喀斯特发育。而冰期时寒冷少雨,强烈地抑制了喀斯特的发育。但越往热带其影响越小。在热带峰林区域,保持了峰林得以断续发育的条件,而从华中向东北则影响越来越大,喀斯特作用的强度向北迅速降低,使类型发生明显的变化。广大的西北地区,从第三纪以来均处于干燥气候条件下,是喀斯特几乎不发育的地区。 中国 中国喀斯特地貌分布之广泛,类型之多,为世界所罕见,主要集中在云贵高原和四川西南部。在中国,作为喀斯特地貌发育的物质基础──碳酸盐类岩石(如石灰石、白云岩、石膏和岩盐等)分布很广。据不完全统计,总面积达200万平方公里,其中 *** 的碳酸盐类岩石面积约130万平方公里,约占全国总面积的1/7;埋藏的碳酸盐岩石面积约70万平方公里。碳酸盐岩石在全国各省区均有分布,但以桂、黔和滇东部地区分布最广。湘西、鄂西、川东、鲁、晋等地,碳酸盐岩石分布的面积也较广。 喀斯特 2014年6月23日,以桂林喀斯特(广西)、施秉喀斯特(贵州)、金佛山喀斯特(重庆)和环江喀斯特(广西)组成的中国南方喀斯特第二期在第38届世界遗产大会上获准列入世界遗产名录。 地带特征 中国东部喀斯特地貌呈纬度地带性分布,自南而北为热带喀斯特、亚热带喀斯特和温带喀斯特。中国西部由于受水分的限制或地形的影响,属干旱地区喀斯特(西北地区)和寒冻高原喀斯特(青藏高原)。 热带 分布于桂、粤西、滇东和黔南等地。地下洞穴众多,以溶蚀性拱形洞穴为主。地下河的支流较多,流域面积大,故称地下水系,平均流域面积为160平方公里,最大的地苏地下河流域面积达1000平方公里。地表发育了众多洼地,峰丛区域平均每平方公里达2.5个,洼地间距为100~300米,正地形被分割破碎,呈现峰林一洼地地貌。峰林的坡度很陡,一般大于45度。峰林又可分为孤峰、疏峰和峰丛等类型,奇峰异洞是热带喀斯特的典型特征。 喀斯特 中国热带海洋的珊瑚礁是最年轻的碳酸盐岩,大多形成于晚更新世和全新世。高出海面仅几米至10余米,发育了大的洞穴和天生桥、滨岸溶蚀崖及溶沟、石芽等,构成礁岛的珊瑚礁多溶孔景观。 亚热带 分布于秦岭淮河一线以南。地下河较热带多而短小,平均流域面积小于60平方公里。洼地较少,每平方公里仅为1个左右,且从南向北减少,相反,干谷的比例却迅速增加。正地形不很典型,主要为馒头状丘陵,其坡度一般为25度左右,洞穴数量较热带大为减少,以溶蚀裂隙性洞穴居多,溶蚀型拱状洞穴在亚热带喀斯特的南部较多。 喀斯特 温带喀斯特以喀斯特化山地干谷为代表 地下洞穴虽有发育,一般都为裂隙性洞穴,其规模较小。喀斯特泉较为突出,一般都有较大的汇水面积和较大的流量,例如趵突泉和娘子关泉等。这一带中洼地极少,干谷众多。正地形与普通山地类同,惟山顶有残存的古亚热带发育的缓丘—洼地和缓丘—干谷等地貌。强烈下切的河流形成峡谷,局部地区,如拒马河两岸有类峰林地貌。 干旱地区 仅在少数灰岩裂隙中有轻微的溶蚀痕迹,有些裂隙被方解石充填,地下溶洞极少,已不能构成渗漏和地基不稳的因素。 寒冻高原 青藏高原喀斯特处于冰缘作用下,冻融风化强烈,喀斯特地貌颇具特色,常见的有冻融石丘、石墙等,其下部覆盖冰缘作用形成的岩屑坡。山坡上发育有很浅的岩洞,还可见到一些穿洞。偶见洼地。 开发利用 喀斯特地区地表异常缺水和多洪灾,对农业生产影响很大。但地下水蕴藏丰富,径流系数在热带喀斯特区域为50~80%。亚热带喀斯特区域为30~40%,温带为10~20%。在华北一些石灰岩分布地区,地下水在山前以泉的方式流出,如北京玉泉山的泉水、河南辉县的百泉、山西太原的晋祠泉、济南的趵突泉等。合理开发利用喀斯特泉,对工农业的发展有重要意义。在南方多地下河,引喀斯特泉堵地下河,钻井提水等方法可解决工农业用水。地下河纵剖面呈阶梯状,有丰富的水能,可以筑坝发电。如云南丘北六郎洞水电站,是中国第1座利用地下河的水电站。湘、黔也利用这种优越条件建造了多座400千瓦以上的地下水电站。喀斯特地区的地下洞穴,常造成水库渗漏,对坝体、交通线和厂矿建筑等构成不稳定的因素。研究和探测地下洞穴的分布,及时取措施,是喀斯特地区建设成功的关键。喀斯特地区有丰富的矿床,例如石灰岩、白云岩、大理石、石膏和岩盐等。在喀斯特剥蚀面上和洼地中沉积有铝土矿,古溶洞和裂罅中沉积有铅、锌、硫化物、汞等砂矿体,地下溶洞也是富集石油和天然气的良好场所,华北地区的一些油田就是位于喀斯特区域。有些溶洞可作地下厂址和地下仓库。 喀斯特 旅游景点 中国喀斯特发育的多轮回和地带性特点,形成了各具特色的、千姿百态的喀斯特地貌景观和巧夺天工的洞穴奇景,是中国重要的旅游。桂林山水(见桂林市)、云南石林、四川九寨沟(见九寨沟自然风景区)、贵州黄果树(见黄果树瀑布)、济南趵突泉和北京附近的拒马河等都已成为闻名于世的游览胜地。 相关新闻 中国南方喀斯特 喀斯特即岩溶地貌, 是发育在以石灰岩和白云岩为主的碳酸盐岩上的地貌。中国喀斯特有面积大、地貌多样、典型、生物生态丰富等特点。 喀斯特 “中国南方喀斯特”面积占整个中国喀斯特面积的55%,是我国 *** 2006年申报世 界自然遗产的唯一项目,由云南石林的剑状、柱状和塔状喀斯特、贵州荔波的森林喀斯特、重庆武隆的以天生桥、地缝、天洞为代表的立体喀斯特共同组成,形成于50万年至3亿年间,总面积达1460平方公里,其中提名地(核心区)面积480平方公里,缓冲区面积980平方公里。这一区域集中了中国最具代表性的喀斯特地形地貌区域,其中很多景点享誉国内外:云南石林以“雄、奇、险、秀、幽、奥、旷”著称,被称为“世界喀斯特的精华”;贵州荔波是布依族、水族、苗族和瑶族等少数民族聚集处,曾入选“中国最美十大森林”。 “中国南方喀斯特”在地质地貌、生物生态、美学、民族文化等方面的世界价值(突出普遍价值)长期以来得到了国内外的广泛重视和认同。“中国南方喀斯特”申报自然遗产得到了中国 *** 和世界自然保护联盟的支持。 按照世界遗产委员会的规定,“系列申报”的遗产可以分期申报,“中国南方喀斯特”多个候选地中,经过充分论证,最终确定第一期申报的三个片区为:贵州荔波喀斯特,云南石林喀斯特,重庆武隆喀斯特。第一,它们整体具有“突出普遍价值”;第二,它们各自为“中国南方喀斯特”类型 的最好代表;第三,“中国南方喀斯特”在一统连片的地区形成了独特的喀斯特多样性,表现为高原地区的石林(以云南石林为代表);高原和低地过渡地带的峰丛喀斯特(以贵州荔波为代表);长江北部的深切峡谷喀斯特(以重庆武隆为代表)。它们的组合代表了“中国南方喀斯特”第一批申报地的特点。 “中国南方喀斯特”是中国第一个跨省联合申报世界自然遗产的项目,经历了长期的地质年代,是地球重要而典型的自然地理特征和喀斯特地貌形态,既保留了地质历史时期古喀斯特遗迹,又代表了重要的和正在进行的喀斯特过程。受青藏高原隆起等影响,演化至今的“中国南方喀斯特”已完整形成了一个热带、亚热带喀斯特上升发育区的结构系统和演化序列,对研究现代区域水文网及长江三峡的形成等都提供了宝贵的地貌证据,在世界上也是少有的。如被列入《世界遗产名录》,将推动相关地域的生态保护和旅游升级。 世界遗产申报 来自39个国家的45个项目在第31届纽西兰基督城世界遗产大会期间申请列入《世界遗产名录》,其中一些项目是享誉世界的旅游观光景点。 在提交审议的申报项目中,11个项目申报世界自然遗产,32个项目申报世界文化遗产,2个项目申报世界自然文化遗产,来自21个国家的委员会成员将于26日和27日逐一审议各申报项目。 悉尼歌剧院是澳大利亚申报的项目。歌剧院坐落在悉尼港的便利朗角,其特有的风帆造型与附近的港湾大桥相映成趣,是20世纪最具特色的建筑之一。歌剧院由两个主厅、一些小型剧院、演出厅及其他附属设施组成。最大的主厅是音乐厅,可容纳约2500人,厅内的大风琴据称是全球最大的机械木链杆风琴,由1万多根风管组成。 印度为红堡——享誉世界的古老伊斯兰文化建筑名胜申报世界文化遗产。红堡坐落在德里旧城东北部、亚穆纳河西岸,据传是莫卧儿王朝第五代国王沙杰汗为纪念爱妻泰姬·玛哈尔所建,1638年动工,历时近10年建成,为印度最大王宫。红堡是一座用赭红砂石建成的壮丽宫殿群,呈不规则八角形,南北长915米,东西宽548米,高34米。城堡上竖立著用白色大理石雕塑的小塔,镶嵌黄金、钻石和宝石。建筑内原有一座世界闻名的“孔雀王座”,用11万克黄金制成,镶有钻石、翡翠等宝石,台阶以白银铸造。如今王座已不复存在,王座上方墙上留有当年沙杰汗国王下令雕刻的波斯文诗句:“倘若人间有天堂,那就在这里。”韩国提名的世界自然遗产是济州火山岛。济州火山岛面积1845平方公里,岛上屹立著韩国最高峰——海拔1950米的汉拿山。这座于1007年火山喷发留下的火山锥使济州岛显得格外雄奇壮观。汉拿山一个典型的火山口周长约2000米,周围聚集了400多种温带植物,具有很高的学术研究价值。 希腊为科孚古城申报世界文化遗产。科孚岛位于希腊西部伊奥尼亚海,是伊奥尼亚群岛的第二大岛,岛东岸的科孚古城保留着中世纪人建造的双尖塔城堡。 日前,贵州省施秉县举办施秉喀斯特申报世界自然遗产动员大会。据悉,世界遗产中心将正式授予施秉喀斯特世界自然遗产“提名地”资格。 施秉喀斯特位于贵州省黔东南州境内,有着堪称“世界最美的白云岩喀斯特”地貌。据了解,IUCN(世界自然保护联盟)专家将于2013年9月赴施秉实地考察评估,并于 2014年4 月至6月提交世界遗产大会审议、表决。 喀斯特地貌 施秉喀斯特被誉为世界最美白云岩喀斯特 2014年6月23日(台北时间)施秉喀斯特申遗成功以来,受到舆论广泛关注。威廉士、史密斯、桑塞尔等世界自然遗产联盟专家誉之为世界最美白云岩喀斯特。 申遗成功当日,中央电视台、《人民日报》、人民网、新华社等百余家国内外新闻媒体均及时进行了报导,引发全世界对施秉喀斯特的强烈关注,这份曾经藏于深闺的自然遗产一夜成名。联合国世界遗产委员会(WHC)认为,“中国南方喀斯特”第二期集中了中国最具代表性的喀斯特地形地貌区域,是具有非同寻常的美学价值、反映地球演化历史的杰出范例。其中,施秉喀斯特则具有全球唯一性和不可比拟的自然美,从多个方面填补了中国南方喀斯特发育演化中的白云岩类型的空白,具有极高的全球意义。 施秉喀斯特在相对不可溶的白云岩基岩上发育了卓越的峰丛峡谷景观,展现了热带亚热带地区白云岩峰丛峡谷喀斯特的发育演化过程,展示了白云岩喀斯特独特的地貌类型和完整的生态系统,是研究白云岩喀斯特的模式地,使中国南方喀斯特成为完整的世界热带—亚热带喀斯特发育类型的杰出代表。 地貌区 越南下龙湾 这个海湾中密集地分布著1,969座石灰岩岛屿,矗立在海中,蔚为壮观。每个岛屿都覆盖著浓密的丛林植被。其中一些岛屿拥有巨大的洞穴。木桩洞是下龙湾区域最大的洞穴。19世纪末,法国游客来此游览,命名该洞 Grotte des Merveilles。它的3个大型空间包括了无数的钟乳石和石笋(以及19世纪法国graffiti)。这里有2个较大的岛屿,Tuan Chau 和 Cat Ba,上面有永久居民。那里拥有旅游设施,包括旅馆和海滩。在这些小岛上拥有无数的令人惊奇的海滩。 其中一些岛屿上有流动的渔村,渔民,他们在这浅水区辛勤的工作,捕捉200种鱼类和450种软体动物。许多岛屿的得名是由于对它们特别形状的解释,例如大象、好斗的公鸡、屋顶。这些岛屿中有989个已经命名。这些岛屿上还生活着矮脚鸡、羚羊、猴子和鬣蜥等鸟类和动物。 1994年12月17日,在泰国举行的世界遗产委员会第18次会议上,下龙湾被列为世界遗产。成为越南最受欢迎的旅游景点之一。 当地传说称很久以前,越南抵抗中国入侵,神派遣一个龙的家族来帮助守卫该地。龙的家族突然袭击今天的下龙湾(下龙湾因而得名),开始吐出宝石和翡翠。这些珠宝变成了这些散布在海湾中的小岛,互相连线组成一道抵抗侵略者的屏障。人们保卫了这片土地的自由,后来组成了越南国家。 在历史上,在下龙湾多次发生越南反抗强邻的海战。先后在3场战争中,越南军队利用这些小岛之间迷宫般的水道,阻止敌人登入。1288年,陈兴道将军阻止蒙古舰队。 越南战争期间,许多岛屿之间的航道被美国海军大量布雷,有些地方至今还威胁航行。 贝里斯大蓝洞 贝里斯大蓝洞外观呈圆形,直径约1000呎(304米),深约400呎(122米)。大蓝洞为一石灰岩洞,形成于海平面较低的冰河时期,后来因为海水上升,洞顶随之塌陷,遂变成水下洞穴。 现今的大蓝洞是一个名闻遐迩的潜水胜地,世界著名的水肺潜水专家雅各-伊夫·库斯托(Jacques-Yves Cousteau)将大蓝洞评为世界十大潜水宝地之一,并于11年进行探勘测绘。 广西桂林 桂林市地处南岭山系的西南部,平均海拔150米,属典型的“喀斯特”岩溶地貌,遍布全市的石灰岩经亿万年的风化浸蚀,形成了千峰环立、一水抱城、洞奇石美的独特景观,被世人美誉为“桂林山水甲天下”。其中最具有代表性的景点有:象鼻山、伏波山、南溪山、尧山、独秀峰、七星岩、芦笛岩、甑皮岩、冠岩、明代王城、榕湖、杉湖等。而我们所说的漓江山水最精彩的一段则在阳朔境内,桂林其他县区也有数不胜数的美景等着我们前去浏览,龙脊梯田、兴安灵渠、猫儿山、资江漂流、五排河漂流、八角寨、宝鼎瀑布等都会为你带来更多的惊喜。 宜兴善卷洞 善卷洞是著名石灰岩溶奇洞、宜兴“三奇”之首。位于宜兴城西南约25公里的祝陵村螺岩山上,面积约为5000平方米,长约800米, 全洞分上中下后四洞组成,洞洞奇异而相通。最奇的是下洞和水洞。水洞长120米,游人多以洞中泛舟为一乐事。 进入洞中,宛如进入一座地下宫殿。入口在中洞。中洞的狮象大场是一个面积达1000平方米的天然大石厅,高达7米的钟乳石笋兀立洞口,名砥柱峰。 传说是在虞舜时,舜要将天下禅让给贤达的善卷先生,善卷隐避在这洞内而得名。进口处为中洞,大厅为“狮象大场”。上洞名云洞,如螺壳,终日云雾迷漫,故名“云雾大场”。洞中气温常年保持在23摄氏度左右,冬暖夏凉。环壁石钟乳,滴出涓涓细流,汇集成池潭,有“娲皇池”和 “池”等。上洞狭长,有飞瀑流水,故名“瀑布洞”。沿石级经 “波涛门”、“风雷门”、“金鼓门”,可领略到先闻细涛潺潺声,渐 若风雷隐作声,继则金鼓齐鸣声,终如万马奔腾。水洞,又名龙洞,也是后洞。它是一条山腹暗河,长120米,最宽处6米,最深入4.5米,水 面距顶2米左右。人们从“壑心”乘船,行经“水关”、“地鳌门”、“三湾”,船在水洞行,处处挂彩灯,宛若龙宫游。水洞尽处,顿觉“豁然开朗”,弃舟登岸,沿绿荫小溪行,如入桃花源中。善卷洞西南,有碧鲜庵,为东晋上虞女子祝英台读书处。庵旁有祝英台琴剑之家,并有英台阁。现已建成一座仿古园林,筑亭榭,凿池塘,1992年开放。 位于宜兴市西南约25公里的祝陵村螺岩山上,相传在4000多年前,有位善卷先生避虞舜禅让,在此隐居,因而得名。它是宜兴三大奇洞之一。善卷洞面积约为5000平方米,游览路线约为800米。上下三层,层层相连;上、中、下和水洞,洞洞相通。进入洞中,宛如进入一座地下宫殿。善卷洞的入口在中洞。中洞的狮象大场是一个面积达1000平方米的天然大石厅石厅内可容上千名游客,高大宽敞,上面挂满各种形象生动的石钟乳。石厅两旁,屹立著一对形似青狮、白象的巨石,惟妙惟肖,形态逼真。高达7米的钟乳石笋兀立洞口,名砥柱峰。它是一点一滴的石乳聚积而成,每30至50年长高1厘米,它的形成已有3万多年。 上洞的规模比中洞还要大,洞长70米、宽30米、高30米。洞形似螺壳,终年云雾弥漫,冬暖夏凉,气温终年保持23摄氏度,因而又称暖洞。环壁有奇石形成的荷花倒影、万古寒梅、绵羊、骏马、熊猫等景物,栩栩如生。石缝间细流瀑瀑,在地下形成水潭,顶部的石乳倒映在潭中,奇异天成。循石级盘旋而下,要穿过“风雷”、“波涛”、“金鼓”、“万马”4重石门。这时,你能感受到风雷隐作,波涛远闻,金鼓齐鸣,万马奔腾的意境。这里石乳滴成的奇幻景物更多,有翠绿的葡萄,橙黄的佛手, *** 的鲜藕,振翅的白鹤,还有通天石松,梅花屏风等等,千姿百态,美不胜收。善卷之奇,主要是下洞和水洞。下洞长约180米,宽18米,高22米。 洞外有一个6米多高的石陡坎。大雨过后,飞瀑流水直泻悬崖壑底,奔放澎湃,故又名“瀑布洞”。与后洞相连的水洞,是一条极古老的地下溪河。长约120米,水深4.5米,河面最宽达6米,可常年通舟。游人至此,可乘游船。轻舟一叶,荡漾其间,在此黑暗的洞穴中前行,有时需俯首侧身才能通过,偶尔崖顶几颗冰凉的“仙水”滴落在游人的颈项。引起一声惊叫,一阵欢笑。“船在水中行,桨在洞上划”,两旁彩灯闪烁,光怪陆离,好像遨游在神话中的水晶宫。约20分钟后,见崖壁上“豁然开朗”四个苍劲大字,为梁代书法家陶宏景题刻。在此舍舟登岸,此时只见四壁石刻皆是古今游客赞美洞府的诗词歌赋。出了善卷洞,下山到了祝陵村。相传晋代女子祝英台曾女扮男装到此读书。这里原有唐刻石碑6字,现存“碧鲜庵”三字,笔迹古朴。近旁还有“晋祝英台琴剑之冢”、“吴自立大石”和三国时代的“国山碑”等古迹。

水化学封盖条件研究

(1)塔里木盆地盖层

该盆地古生界具有多时代多层系的盖层,自寒武系—二叠系各时代均发育有良好盖层。另外,古生界作为油气源来讲,中新生界各时代也起盖层作用(表5.30)。

表5.30 塔里木盆地盖层综合评价表

其各时代盖层岩性主要有:泥岩、页岩、致密灰岩、石膏、盐岩、煤层及火山岩。

(2)鄂尔多斯盆地盖层

1)该盆地上古生界上石盒子组和石千峰组是一套横向稳定以湖相为主的砂泥岩沉积,其中上石盒子组泥质岩厚度为70~100m,石千峰组泥质厚度为141~205m。两套地层的泥质岩分布广泛,横向连续,相当T8地震层,可连续追踪20~30km。泥岩厚度占地层厚度的80%以上,其气体绝对渗透率为0.7×10-9~0.8×10-9μm2,饱和空气条件下的突破压力为1.5~2MPa,其过剩压力为5.2~7.1MPa,成为整个古生界含气系统的大区域封盖层。

此套盖层具有自西向东厚度增大,区域封盖能力增强的特点,同时该组泥岩普遍存在过剩压力,过剩压力与物性差相匹配,使其具有双重封闭能力,有着更强的封盖效果。

2)局部盖层。目前,在盆地中北部地区,上古生界已探明的各天然气田的含气层位从西向东是变化的。它们受各自的局部盖层控制。

中西部的苏里格庙气层主要是盒6,向其东南部为盒8—山1,而乌审旗气田主要含气的是盒8,少量的盒7,以盒6以上泥岩层为盖层;向东到榆林气田则变成山西组下部(山2段)储层含气,其盖层为山西组上部山1泥岩段为主;盆地东部的子洲区带以石盒子下部的盒8、7含气为主,山2也产气,以盒6以上地层为盖层,分布局限于镇川-子洲地区;盒2、盒l、千5气藏只分布在神木—榆东一带,受局部砂岩体和局部泥岩隔层控制成藏。

华北地区盖层与鄂尔多斯盆地相似。

(3)中国南方地区盖层

南方地区的盖层也具有多时代、多类型盖层条件,分述如下:

1)泥质岩盖层。由于现今南方地区主要烃源岩已处于成熟—过成熟阶段,而且古生界烃源岩经历了印支、燕山和喜马拉雅期构造运动和岩浆活动的强烈改造及破坏。因此,南方地区油气勘探的重点应是次生和再生的天然气勘探为主。直接盖层和区域性盖层的垂向配置是形成天然气藏的重要条件。

下古生界区域性盖层有下寒武统和下志留统两套:

A.下寒武统区域性盖层:盆地区岩性以泥岩为主,本身又是烃源岩,在台地相区以碳酸盐岩为主。主要分布在滇东、川东南和川北、鄂西渝东、江汉盆地及下扬子地区。厚度为100~1000m,最厚处为1000m,位于渝东大巴山地区。

B.下志留统区域性盖层:盆地区岩性以泥岩为主,本身又是烃源岩,但遭受加里东以来的隆升剥蚀强烈。主要分布在兰坪-思茅盆地、滇东、川东南和川北、鄂西渝东、江汉盆地及下扬子地区。厚度为100至2000多米,最厚处达2290m,位于下扬子浙西临安地区。

印支运动以来,南方地区共发育3套区域性盖层:中下三叠统、上三叠统—下白垩统、中白垩统—第三系(古近-新近系),岩性主要为泥岩和膏盐岩。印支运动以前的区域性盖层主要是志留系泥岩,主要分布在扬子区和特提斯构造域,现今能连片分布的地区是滇东北、四川盆地、中—下扬子中新生界覆盖区,盖层平均厚度300~1000m,最大厚度2000m左右。

C.中下三叠统区域性盖层:现今保存较好的中下三叠统区域性盖层主要分布在四川盆地及周缘、思茅盆地、黔桂、江汉、鄂东南和苏皖南地区。岩性以泥质岩、碳酸盐岩为主,局部夹膏盐岩层。残留盖层厚度100~600m,最大为1000m。盖层厚度最大处分布在南盘江盆地。据马力等(2004)评价结果,四川盆地属于Ⅰ—Ⅱ类盖层,江汉当阳-沉湖地区属Ⅱ类盖层,下扬子区属Ⅲ类盖层,南盘江拗陷属Ⅳ—Ⅴ类盖层,思茅拗陷属Ⅲ—Ⅳ类盖层。

D.中白垩统—第三系(古近-新近系)区域性盖层:现今保存较好的中白垩统—第三系(古近-新近系)区域性盖层主要分布在晚燕山-喜马拉雅期形成的张性盆地中。四川盆地南部、兰坪-思茅、江汉、麻阳盆地、南鄱阳拗陷和下扬子地区。岩性以泥质岩为主,局部夹膏盐岩层。残留盖层厚50~500m,最大为2000m。盖层厚度最大处分布在江汉盆地。在含膏盐岩分布地区的盖层,一般为Ⅱ类盖层,如江汉和楚雄盆地(马力等,2004)。

从南方地区各时代盖层突破压力统计分析表明(表5.31),下寒武统、下志留统、中下三叠统、上白垩统盖层的平均突破压力分别为10.92Ma、22.16Ma、6.84Ma、23.03MPa,以下志留统和上白垩统区域盖层质量最好。从地区上分析,下扬子地区的盖层突破压力最大,质量最好,其次为江汉盆地和通南巴地区。

表5.31 南方各地区盖层突破压力统计表

南方地区下古生界盖层稳定分布地区是川东南、川北及鄂西渝东、湘鄂西、江汉盆地和下扬子地区:

印支期以来区域性盖层稳定分布的地区主要是兰坪-思茅盆地、楚雄盆地、四川盆地、江汉盆地和下扬子地区。

此外,据地层水资料(马力等,2004),四川盆地三叠系以下地层水化学资料总体显示“正向演化”特点,基本无淡化水渗入,表明地层整体封闭性能较好。地层水淡化地区主要出现在断裂发育带和高陡背斜带。川东北、建南地区属于四川盆地范围,是二叠系、三叠系气田区,在侏罗系覆盖下的二叠系、三叠系海相层中的水型除了局部穿越流矿化度较低(<4300mg/L),为Na2SO4型外,其余均属CaCl2型水,水动力封闭条件很好。鄂西渝东地区的石柱凹陷侏罗系存在良好封存条件,出现矿化度大于100g/L的CaCl2型水。江汉盆地矿化水属海相逆向演化水,仅局部存在封存条件。

下扬子区地下水性质总体类似于江汉盆地,但上白垩统—第三系(古近-新近系)时区域盖层发育,整体封存条件良好。黔桂地区的南盘江拗陷东北的黔南凹陷基本上属于封存水,十万大山盆地北缘地层水全为NaHCO3型,整体封闭条件较差。湘鄂西地区地层水资料显示总体封闭性能较差,仅在复向斜深部地区保存条件较好。

2)膏盐岩盖层。膏盐岩是最理想的天然气藏盖层,这已被国内外众多大气田所证实。南方膏盐岩盖层分布范围广,中上扬子地区的四川盆地及周缘、江汉盆地、下扬子句容-海安地区等均有寒武系、中—下三叠统、侏罗系及白垩系—古近系膏盐岩盖层分布,滇黔桂地区也有零星分布。

A.四川盆地膏盐岩盖层。主要发育于下三叠统嘉陵江组和中三叠统雷口坡组,下三叠统飞仙关组的飞四段亦有少量发育。膏盐岩盖层厚度70~250m。川东北地区三叠系膏盐层单层层数多,为34~108层(川涪82);单层厚度较大,为18~61.5m(雷西1井)。通南巴地区中三叠统雷口坡组膏盐岩在本区主要发育于雷一段至雷三段,其中雷一1段和雷一3段的膏盐岩横向稳定、连续,对比性较好,是区内区域性优质盖层。膏盐层累计厚度在川巴88井为93.5m,川涪82井为81m。宣汉-达县地区各层段虽均不同程度地发育硬石膏岩,累计总厚度较大,但以层数多,单层厚度小,纵向上连续性差、横向变化大、对比性较差为特点(梅廉夫等,2004)。

总体而言,通南巴和宣汉-达县地区的下三叠统嘉陵江组二段—中三叠统雷口坡组雷二段膏盐岩十分发育;经过钻井岩性对比,又以嘉陵江四段在区域上分布最为稳定,对天然气具有较强封闭能力。近年来的研究表明,膏盐岩由于可塑性增高,封闭性能改善,对天然气的封闭能力则会进一步增强。所以四川盆地嘉陵江组—雷口坡组膏盐层的存在,对其下伏的海相层位天然气的聚集及保存起到了重要的作用(楼章华等,2005)。

B.鄂西渝东区膏盐岩盖层。主要分布在石柱复向斜及万县复向斜,而利川复向斜、方斗山复背斜、齐岳山复背斜区则大部分或者全部暴露。膏盐岩主要发育在嘉陵江组嘉四段、嘉五段及嘉二段。其中嘉四段膏盐岩主要分布于上部,厚度11~96m,占各自地层厚度的6.6%~86.5%。中三叠统巴东组也有少量膏盐岩发育,分布零星,纵向上连续性差、横向变化大,基本不具封闭性能。下三叠统膏盐岩盖层的分布以石柱复向斜南部较厚,一般在175m,北部一般在150m,由于其层位稳定,厚度变化稳定,因而构成了石柱复向斜地区的最重要的区域盖层。

C.江汉盆地膏盐岩盖层。纵向上有两套,分布于下三叠统及白垩系—古近系中。平面上以江汉南部断块区的牌洲、红丰、天门地区分布较厚,最厚处位于复向斜中心的牌参1井、丰l井,达135m和339.5m,向西北厚度减薄,到天门地区的岳参1井,厚度仅12.5m。宜昌斜坡带的当阳地区连片性也较好,但厚度稍小,如当深3井嘉五段厚度为103m、嘉四段厚度为65m。澧县地区也局部分布,最大膏盐层的厚度为13.5m,但在裸露区已基本被溶蚀,现今也只是局部的直接盖层。此外,鄂东南断褶带的武1井也钻遇嘉陵江组膏盐岩45m。

白垩系—第三系(古近-新近系)为一套红色砂泥岩类夹膏盐层组成,总厚度为1500~3000m。其中泥岩和膏盐岩层累积厚度约为700m,最大单层厚度可达100m。膏盐岩相对集中于新沟咀组上段顶部(称为一大膏),新沟咀组下段底部(称为二大膏)和白垩系顶部(称为三大膏)。平面上,白垩系膏盐岩厚度最大的地方位于潜江凹陷,在96m以上,其次是小板凹陷、江陵凹陷、沔阳凹陷,厚度介于2~50m,陈参l井膏盐岩累计厚度达165m。第三系(古近-新近系)膏盐岩盖层在小板、潜江、江陵凹陷及通海口凸起、岳口低凸起均有分布,以小板凹陷厚度最大,板参1井区厚度达363.4m,它们对海相地层的油气均能起到一定的封盖作用。

D.句容-海安地区膏盐岩盖层。主要发育于中三叠统周冲村组(安徽省称为东马鞍山组)及白垩系的浦口组,无为地区的N参4井在中三叠统黄马青组(T2h)和扁担山组(T2b)也见白色的石膏层(楼章华等,2005)。

三叠系膏盐岩主要分布在南京—镇江、南陵-无为盆地及黄桥地区等几个残留中心,厚为56~272m。

(4)准噶尔盆地盖层

据目前勘探成果该盆地古生界盖层有石炭系泥页岩、灰岩及火山岩;二叠系泥页岩(表5.32)。

表5.32 准噶尔盆地盖层突破压力统计表

什么是喀斯特地貌?以及其形成的原因

(1)评价标准的建立

水化学环境是盖层封盖条件,横向连续性(有无相变或剥蚀),断层(尤其是区域性大断层,通天断层)封闭性,岩层物性及构造样式和地貌的综合反映,据此可判断区域保存条件。但是在保存条件划分标准上,却众说不一,而且标准建立的依据人为因素很大,没有充分考虑油气勘探的实际情况。本次研究将主要通过对四川盆地已知油气层的地层水剖析,并考虑其他区已有的油气勘探成果划分判别标准。

据不完全统计,四川盆地绝大部分油气层的地层水均为CaCl2型。CaCl2型地层水伴生的气藏至少有一半其探明储量在50×108~148×108m3之间,在以Na2SO4为主的其他水型地层中,大量与正常压力带、过渡带开启、半开启环境有关者基本不产天然气,部分主要处于高压带(仅雷音铺T1j2例外)的气藏,多见气水同产,且规模不大(彭大钧等,1998)。其他气田,如鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系风化壳储层约90%以上的天然气藏都也分布于CaCl2型水分布区。因此,CaCl2型水是封闭存条件保存良好的标志,Na2SO4型次之,NaHCO3型则主要是造成油气藏的破坏。建南气田的油气勘探实践表明,变质系数与脱硫系数也是评价水化学封闭保存条件的有效指标,脱硫系数在一定程度上又是天然气存在的反映,因为有机质是地质体中最主要、最强的还原剂。四川盆地各油气层、建南气田、盐城1井等地层水的变质系数和脱硫系数取值范围如表5.51所示,据此并参考川东北区、川东北与扬子区变质系数和脱硫系数投点判别图,制定南方中、古生界水化学封闭保存件评价标准如表5.52所示。根据这一标准可以对南方中、古生界钻井地层水化学封闭保存条件进行评价。

表5.51已知典型含油气区储层地层水水化学特征表

表5.52南方中、古生界水化学条件划分标准表

(2)现今流体性质与保存条件

根据现今钻井水化学资料、温泉分布及其所反映的水文地质开启特征,对南方海相各区域做保存条件划分。四川盆地中、古生界整体封闭保存条件良好,只是在一些高陡背构造由于断裂的破坏、温泉出露而使保存条件变坏,但影响深度也比较局限,一般只影响到嘉陵江组,并且四川盆地水文地质分带与地层压力分带关系密切,异常压力系统保持完好者,水文分带与地层压力分带大体一致,交替阻滞带对应地层压力过渡带,交替停止带对应高压带,泄压区界线下移,自由交替亦随之变化。鄂西渝东区石柱复向斜龙驹坝构造以南、方斗山复背斜茨竹垭—新场一线往南和往西北水化学封闭保存条件良好,其他地区均属于自由水交替区,保存条件较差。湘鄂西区整体上都属自由交替-交替阻滞带,从志留系到震旦系都受到渗入水改造的影响,相对而言,花果坪复向斜水化学封闭保存条件优越些。整体上江汉盆地普遍为Na2SO4型水,rNa+/rCl-比一般大于1,水文地质条件不是很理想,相比较而言,江汉南部断块区及宜昌斜坡带的部分构造水化学封闭保存条件相对优越些。句容-海安区整体上以NaHCO3型水为主,矿化度一般<20g/L,水文地质条件不是很理想,相比较而言,盐城凹陷、高邮凹陷北部、白驹凹陷、海安凹陷、黄桥地区、安庆—南京和泰州对冲过渡带水化学封闭保存条件相对优越些。滇黔桂地区的赤水凹陷、绥江凹陷、桂中坳陷、黔南坳陷东南部水化学封闭保存条件相对较好,其他地区以NaHCO3型水为主,矿化度很低,水化学封闭保存条件都很差。

(3)古流体性质与保存条件

现今看到的各演化时期的水是通过各种脉体和其中的流体包裹体表现出来的。在构造作用过程中,古水主要沿断裂带活动,并形成相关的脉体和团块而保存。因此,通过对古水的地球化学研究可以了解不同时期天然气的保存条件。流体的盐度(包裹体)是流体地球化学成分的一种体现,同时还反映了大气水的参与程度。流体的盐度低,反映了大气水参与对卤水的稀释,是保存条件不好的一种表现;流体的盐度高,则反映地下卤水比较单一,保存条件较好。一般来说,低盐度区(小于6%)烃类保存条件不好,中等盐度区(6%~8%)烃类保存条件一般,高盐度区(>8%)保存条件较好。通过对断裂带及节理带充填物及流体包裹体的C,H,O同位素分析可以获得流体的基本来源,也可以反映油气保存条件的好坏。

页岩气、页岩油

喀斯特地形的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果。石灰岩的主要成分是碳酸钙(CaCO3),在有水和二氧化碳时发生化学反应生成碳酸氢钙[Ca(HCO3)2],碳酸钙+二氧化碳+水→碳酸氢钙---CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2.后者可溶于水,于是有空洞形成并逐步扩大。这种现象在南欧亚德利亚海岸的喀斯特高原上最为典型,所以常把石灰岩地区的这种地形笼统地称之喀斯特地形。2007年6月27日,正在此间举行的第31届世界遗产大会经过审议,同意将云南石林、贵州荔波和重庆武隆“捆绑”申报的“中国南方喀斯特”列为世界自然遗产。

形成原理

促使喀斯特发育的条件是:

1、地表附近有节理发育的致密石灰岩;

2、中等到较大的降雨量;

3、地下水循环通畅。

石灰岩(碳酸钙)在略有酸性的水中容易发生溶解,而这种水在自然界中广泛存在。雨水沿水平的和垂直的裂缝渗透到石灰岩中,将石灰岩溶解并带走。由于地表物质也被流水带走,还没有被溶解的石灰岩就形成了石灰岩喀斯特面。沿节理发育的垂直裂缝逐渐加宽、加深,形成石骨嶙峋的地形。当雨水沿地下裂缝流动时,就不断使裂缝加宽加深,直到终于形成洞穴系统或地下河道。

狭窄的垂直纵向竖井与这些河道联通,使地表水得已顺畅地经地下河流走。世界上的大洞穴,大多数都是喀斯特区。我们在照片中常见到的岩沟、天生桥、石灰岩孤峰、石林等,都是喀斯特区特有的地形。如果洞穴足够大且顶部接近地表面,则洞顶会发生坍塌。这样就会产生名叫落水洞的洼地。落水洞是喀斯特地形的一种最有代表性的特征,常常合并成更大的凹陷,叫做坡立谷(俗称“天坑”),它常常是平底的,并由石灰岩中不溶残余特形成的土壤所覆盖。

有些地区的石灰岩中不溶解物多一些,留下来的物质形成可以耕种的土壤。在一些降雨量很大喀斯特地区,所有降水都完全渗透到地下,甚至使那一地区连生活用水都难以找到。另一些地方,地表则可能会出现大泉,以河流的形式流过地表面,然后再次消失于地底下。

种类

▲按其发育演化,喀斯特地形可分出以下6种。

1)地表水沿灰岩内的节理面或裂隙面等发生溶蚀,形成溶沟(或溶槽),原先成层分布的石灰岩被溶沟分开成石柱或石笋。

2)地表水沿灰岩裂缝向下渗流和溶蚀,超过100m深后形成落水洞。

3)从落水洞下落的地下水到含水层后发生横向流动,形成溶洞。

4)随地下洞穴的形成地表发生塌陷,塌陷的深度大面积小,称坍陷漏斗,深度小面积大则称陷塘。

5)地下水的溶蚀与塌陷作用长期相结合地作用,形成坡立谷和天生桥。

6)地面上升,原溶洞和地下河等被抬出地表成干谷和石林,地下水的溶蚀作用在旧日的溶洞和地下河之下继续进行。云南路南的石林是上述第一阶段(溶沟阶段)的产物,这里的自然风光因阿诗玛姑娘的动人传说而变得格外旖旎。桂林的象鼻山,则是原地下河道出露地表形成的。在广西境内,经常可看到这种抬升到地表以上的溶洞,俗称“神女镜”或“仙女镜”。

▲根据不同分类原则,划分为许多不同的类型。

按出露条件分为:裸露型喀斯特、覆盖型喀斯特、埋藏型喀斯特。

按气候带分为:热带喀斯特、亚热带喀斯特、温带喀斯特、寒带喀斯特、干旱区喀斯特。

按海拔高度分为:高山喀斯特、高原喀斯特、海岸喀斯特、海底喀斯特。

按岩性分为:石灰岩喀斯特、白云岩喀斯特、石膏喀斯特、盐喀斯特。

按发育程度分为:全喀斯特、半喀斯特或流水喀斯特。

按水文特征分为:充气带喀斯特、浅饱水带喀斯特、深部喀斯特。

按形成时期分为:化石喀斯特、古喀斯特、现代喀斯特等。还有生物喀斯特等。

喀斯特地貌在碳酸盐岩地层分布区最为发育,该区岩石突露、奇峰林立,常见的地表喀斯特地貌有石芽、石林、峰林、喀斯特丘陵等喀斯特正地形,和溶沟、落水洞、盲谷、干谷、喀斯特洼地(包括漏斗、喀斯特盆地)等喀斯特负地形;

地下喀斯特地貌有溶洞、地下河、地下湖等;

以及与地表和地下密切相关联的喀斯特地貌有竖井、芽洞、天生桥等。喀斯特的研究在科学理论上和生产实践上都有重要的实际意义。

利弊

◆喀斯特区有许多不利于生产的因素需要克服和预防。

1.如有些地区因喀斯特发育使地表严重缺水,或在雨季时地表水来不及排泄,使一些喀斯特洼地积水成灾,影响农业生产;

2.喀斯特洞穴导致坝区、库区发生渗漏;

3.矿或开挖隧道时发生涌水;

4.喀斯特地下水位迅速下降,导致地面的塌陷;

5.路基或铁路建筑物遇地下喀斯特泉水受淹等。

◆但是,喀斯特区也有大量有利于生产的因素。

1.如喀斯特洞穴是地下水运动和贮存的良好场所,可利用洞穴作为地下水库,进行发电和灌溉;

2.喀斯特泉水水量充沛,水质良好,宜于灌溉、饮用,且有承压性,便于开发利用;喀斯特矿泉、温泉富含有益的元素和气体,在医疗上价值很大;

3.喀斯特区的矿产较丰富,尤以喀斯特洞穴和古喀斯特面上的各种沉积矿产最为丰富。近年来,随着石油、天然气的勘探和开,发现古喀斯特潜山是良好的储油气构造;

4.喀斯特区的奇峰异洞、明暗相间的河流、清澈的喀斯特泉等,是很好的旅游。

世界和中国的分布

喀斯特分布在世界上极为零散的地区,如法国的科斯、中国的广西、美国的肯塔基州等。

中国几乎各省、自治区都有不同面积的石灰岩的分布,出露地表的总面积约有l30万平方公里,约占全国总面积的13.5%。被埋藏于地下的则更为广泛,有的地区累计厚度可达几千米。以至上万米。由此可见,喀斯特地形的研究对我国来说,是具有十分重要的意义。

中国整个西南地区石灰岩连成一片,分布最广,面积共达55万平方公里。其中尤以广西地区出露的面积最大,达12万平方公里,约占广西全区总面积的60%。贵州和云南东南部石灰岩的分布面积也约占该地区总酉积的50%。此外,广东、浙江、江苏以及四川盆地和鄂西山区等地都有大面积的石灰岩分布。

广西地区的喀斯特地貌是别具特色的,这里除了部分的弧形山系以外,其余大部分地区则分布着连绵成片、一眼望不到边的尖锥状、宝剑状、柱状、塔状等形态各异、挺拔峻峭的石灰岩山峰。如果我们站在较高处放眼望去,只见群峰密集,气势雄伟,犹如苍蓝色的石头森林。它们纵横连绵达数百公里,而且各个山峰的高度都十分相近,构成了一个自西北向东南缓缓倾斜的峰顶面,在林立的石峰之间密布着一个个深达200~400米、直径不过100~200米的封闭小洼地。从广西西北部到中部,地形形态呈有规律的变化:峰顶高度依次降低,山峰密度逐渐变稀。同时,山间的封闭洼地高程也渐次下降,洼地规模也明显增大,由数个洼地联接成串珠状洼地。

此外。不规则的长条形谷地则逐步过渡为较开阔的峰林谷地和孤峰平原地形。以山水甲天下著称的桂林—阳朔一带,就是一种喀斯特强烈发育的峰林谷地和孤峰平原。这里是广西东北部峰林地形的主要部分,也是亚热带喀斯特地形的典型代表。

与广西相邻的云贵高原区喀斯特发育的特点与广西喀斯特有显著的差异,其原因是云贵高原的地质条件比广西复杂得多,可溶性的碳酸盐类岩层与非可溶性的砂页岩、火山岩交互成层,再加上褶皱紧密,断裂错综,因而形成许多独立的、大小不同且各具特点的可溶岩体,而不像广西那样是一个连续分布的、褶皱平缓和岩性比较单一的、巨大的可溶性岩体。在黔南、黔西南和滇东某些地段,也有大面积连续分布的碳酸盐类岩层,在几百万年前的第三纪也曾发育有热带、亚热带的峰林和孤峰平原等喀斯特地形,但因其自第三纪以后,云贵高原区地壳大幅度隆起,成为海拔1000~2000米以上的高原,这样就不再具备广西那种湿热的亚热带气候条件,以溶解为主的喀斯特作用也就远不如广西那样能够强烈地进行,故其剥蚀作用相对较为突出,山峰一般具有浑圆、低缓的特点,溶洞分布也远不如广西那样普遍,峰林的陡峻程度也远比广西的峰林逊色。如今黔西安顺的峰林,云南路南的石林均为第三纪时尚未上升为高原前湿热气候条件下的产物,而不是现在凉爽的高原气候条件下所能形成的。

中国现代喀斯特的发育具有明显的气候分带现象,广西、贵州南部、湖南南部。云南东部和纬度比桂林更低的地区称为热带型,峰林地形是这一类型喀斯特地貌的主要标志;川东、鄂西山地和贵州高原大部分地区属温带—亚热带型,洼地、漏斗、竖井等负地形是本区的主要特征,江苏宜兴、浙江金华与杭州等地区的溶洞与石灰岩泉也可以归入这一类型;山西的太行山和部分吕梁山区、北京西山、山东西部丘陵等石灰岩零星出露地区属温带型,这里现代地表喀斯特作用比较微弱,地表水顺裂隙渗入地下,成为地下河及石灰岩泉,如济南、太原等地的石灰岩泉便是典型的例子;在中国西部高山区及内陆干旱区则属于寒带型和干旱型,这里由于昼夜温度变化较大,往往引起石灰岩的崩解,溶蚀作用也就不十分明显了。

烃源岩综合评价及量估算

(一)我国富含有机质泥页岩发育的特点

受复杂的地质背景和多阶段演化过程的影响,我国含油气盆地类型多、盆地结构复杂。在早三叠世及古生代,我国发育有华北、扬子和华南、塔里木等大中型海相和海陆交互相克拉通及克拉通边缘盆地。经过中新生代改造后,这些大中型盆地普遍遭到破坏,仅在四川、鄂尔多斯、塔里木等地保留下来一部分克拉通盆地。中生代以来,陆相盆地广泛发育。其中部分陆相盆地叠置在克拉通盆地之上,部分盆地发育在古生代褶皱带之上。盆地的不同演化规律直接控制富含有机质泥页岩的发育和分布。按形成环境,可将富含有机质泥页岩划分为三种类型:海相厚层富含有机质泥页岩,海陆交互相、陆相煤系地层富含有机质泥页岩,湖相富含有机质泥页岩。

1.海相厚层富含有机质泥页岩

我国海相富含有机质页岩主要发育于下古生界的下寒武统和下志留统-上奥陶统顶部,以扬子克拉通地区最为典型(图5-6,图5-7)。

图5-6 中国南方下寒武统黑色泥、页岩厚度等值线(m)

(张金川等修编自据文玲、胡书毅等,2009)

图5-7 中国南方下志留统黑色泥、页岩厚度等值线(m)

(张金川等修编自据文玲、胡书毅等,2009)

其中,下寒武统海相富含有机质页岩在中上扬子区发育较好,有机质类型为Ⅰ-Ⅱ型。从区域沉积环境看,川东-鄂西、川南及湘黔(热水)3个深水陆棚区下寒武统海相富含有机质页岩最发育,TOC平均含量高达7%~8%。从盆地看,四川盆地下寒武统泥页岩平均厚139m,有机碳含量在0.5%~4.0%之间,多为1%以上,类型为I型,Ro值为2.0%~5.0%,盆地南部埋藏较浅。麻阳盆地、洞庭盆地泥页岩有机碳含量多数大于1%,母质类型为腐泥型,凹陷区Ro多大于3%,凸起区局部有热演化相对较低的地区,Ro小于1%。下寒武统海相富含有机质页岩的热演化程度普遍较高,仅在上扬子南部和北部、鄂西和下扬子中部地区Ro小于3.0%,其他地区下寒武统海相富含有机质页岩的热演化程度普遍大于3.0%,页岩气的前景不大。

下志留统海相富含有机质泥页岩主要分布在川东南、川东北、鄂西渝东、中扬子、下扬子等区,以硅质岩、页岩、炭质页岩为主,有机质类型为I型,Ro为2.0%~4.5%。厚20~100m,其中渝东鄂西地区热演化程度较低,是页岩气勘探的较有利地区之一。

我国南方地区下寒武统和下志留统富含有机质页岩在单层厚度和有机质含量总体上均达到了形成页岩气的基本条件,而埋深和热演化程度是影响进一步优选页岩气勘探靶区的主要因素。

2.海陆交互相、陆相煤系地层富含有机质泥页岩

晚古生代克拉通海陆交互相煤系富含有机质泥页岩在华北、华南和准噶尔地区分布广泛。中新生代陆相煤系地层富含有机质泥页岩主要在两类盆地发育:一类是大型坳陷,如鄂尔多斯和准噶尔盆地侏罗系,以及四川盆地上三叠统;另一类是断陷,东北地区的含煤盆地多为断陷。

华北地区海陆交互相富含有机质泥页岩单层厚度不大,多数与煤层交互出现。有机质含量受沉积相影响,变化较大,一般为0.5%~10%,其中沼泽相炭质页岩有机质含量普遍较高。这类泥页岩的有机质类型主要为Ⅱ-Ⅲ型,热演化程度多数为0.5%~2.5%,部分达到3.0%以上。

华南地区海陆交互相富含有机质泥页岩有单独发育以及与煤层交互发育两种类型。滇黔桂地区上二叠统龙潭组深灰色页岩一般厚20~60m,局部较厚。四川盆地上二叠统泥页岩厚10~125m,在川中和川西南一带一般厚80~110m,麻1井最厚为125m;在盆地西北缘、北缘及东北缘较薄,多小于20m。暗色泥页岩有机碳含量变化在0.5%~12.55%之间,平均为2.91%,多分布在3%~5%之间。其中泸州地区及自贡—资阳一带丰度值较低,有机碳含量小于3%。有机质类型以Ⅲ型为主。但有机质相对富氢。

准噶尔盆地石炭系滴水泉组富含有机质泥页岩包括暗色泥岩和炭质泥岩,累积厚度为0~249m,暗色泥岩有机碳含量平均为1.45%;炭质泥岩有机碳含量平均为15.53%,有机质类型主要为Ⅱ2-Ⅲ型,Ro值在0.51%~1.75%之间,平均为1.15%。中新生代断陷含煤盆地的暗色泥岩、煤和炭质泥岩互层分布的特点突出。暗色泥岩有机质含量多数在1.0%以上,炭质页岩多数在10.0%以上,单层厚度普遍不大,但累计厚度较大,热演化程度多在1.3%以下。

总体上,我国上古生界海陆交互相富含有机质泥页岩除上扬子及滇黔桂地区有单层厚度较大、具有进行页岩气单独勘探开发的条件外,多数地区发育的海陆交互相煤系地层富含有机质泥页岩单层厚度一般不大,不利于页岩气单层独立开发。中新生代陆相煤系富含有机质泥页岩一般单层厚度也不大,但这类泥页岩有机质含量较高,演化程度一般在过成熟早期以下,有利于形成天然气,且泥页岩层多与煤层、致密砂岩层互层,易形成页岩气、煤层气和致密砂岩气等多类型性天然气近距离叠置成藏(图5-8,图5-9),这是我国煤系地层普遍存在的天然气聚集特点。进一步深入研究页岩气、煤层气和致密砂岩气等多类型天然气的共生特点和叠置成藏规律,开展多种共生天然气勘查,探索其经济有效的多层合开发技术,是这类天然气有效开发利用的一个新课题。

图5-8 华北地区沁水盆地上古生界海陆交互相沉积特征

(据邵龙义,2006)

3.湖相富含有机质泥页岩

我国的准噶尔二叠纪坳陷,松辽、鄂尔多斯等中新生代坳陷,渤海湾等新生代断陷,沉积、陆相含油气盆地沉积了厚层富含有机质泥岩,这些富含有机质泥岩构成了这些盆地的主力烃源岩。

准噶尔盆地二叠系芦草沟组上段为灰黑色页岩、以页岩油为主夹沥青质页岩,累计厚度在200m以上,有机碳含量为4.85%~10.02%,有机质类型为偏腐泥混合型,Ro值为0.54%~0.91%;二叠系红雁池组、平地泉组也发育有较好的富含有机质暗色泥页岩。

松辽盆地坳陷层系主要发育有嫩江组和青山口组两套富含有机质泥岩。其中,嫩江组一段为一套黑色泥岩,全盆地稳定分布,在中央坳陷区的厚度大于100m,平均有机碳值高达2.40%,有机质以Ⅰ1型和Ⅰ2型为主。嫩江组二段暗色泥岩分布范围比嫩江组一段更广,发育更加稳定,平均厚度大约在150m左右,平均有机碳值为1.56%。青山口组一段在中央坳陷区几乎全部为暗色泥岩,厚度为60~80m,平均有机碳为2.2%,但仍以Ⅰ型和Ⅱ型为主。嫩江组一段和青山口组一段的Ro在齐家古龙凹陷的成熟度比较高,分别达到1.1%和2.0%(图5-10);在三肇凹陷次之,分别为0.7%和1.3%,在盆地的边部成熟度比较低。

图5-9 沁水盆地阳1井气测异常图

(据林永洲,)

图5-10 松辽盆地古龙及邻区青山口组一段生油岩成熟区分布图

(据高瑞祺,,简化)

(二)不同类型页岩的页岩气勘查前景分析

页岩气战略选区是页岩气勘探开发前的基础性、前瞻性工作,面对的是新领域,第一手资料缺乏。因此,优选页岩气远景区时,主要考虑以下几方面:页岩地质特征,页岩气前景和页岩气开发的可行性。

页岩地质特征。从以上3种富含有机质泥页岩的地质特征看,海相厚层页岩的单层厚度大,有机质丰度高,有利于形成页岩气聚集,页岩的强度普遍较大,有利于井眼稳定,裂缝较发育,有利于页岩气开发。但部分页岩热演化程度高,Ro已经超过3.0%,生气高峰已过;部分页岩埋深较大,超过3000m。这两方面的不利因素使有利区范围明显缩小。

海陆交互相和陆相煤系富含有机质泥页岩有机质丰度高,热演化程度普遍不高,Ro多在3.0%以下,多数处于生气高峰。但单层厚度普遍不大,单独开发的经济性存在疑问。但由于多与煤层和致密砂岩层互层产出,如果煤层中存在煤层气富集或致密砂岩层中存在天然气富集比较普遍,则发展不同类型天然气多层合技术是海陆交互相和陆相煤系地层页岩气开发的一个可行方式。

湖相富含有机质泥页岩中,高有机质丰度中厚层富含有机质泥页岩普遍发育,但多数成岩程度不高,是页岩油的有利目标区。但井眼易于变形,不利于水平井开发技术的广泛应用。

考虑到我国不同类型富含有机质泥页岩的具体特点和国际上页岩气开发的成功经验,我国页岩气起步阶段首先要考虑海相厚层页岩中那些有机质含量大于1.0%,Ro在1.0%~2.5%之间,埋深在200~3000m之间,厚度大于30m的富含有机质页岩发育区;其次要考虑海陆交互相富含有机质页岩与致密砂岩和煤层在层位上紧密共生区,同时要开发不同类型天然气多层合技术。对于湖相富含有机质泥岩,应重点考虑页岩油的勘探开发,并优选硅质成分高、岩石强度大、有利于井眼稳定的层系。

按以上原则对页岩气远景区进行评价,广泛看好的四川盆地大部分地区的下寒武统和下志留统厚层海相富含有机质页岩,埋深较大且有机质热演化程度较高,不利于页岩气勘探开发,仅川南地区较为有利。渝东鄂西、滇黔桂和川北地区下寒武统、下志留统和上二叠统的富含有机质页岩的Ro普遍小于3.0%,但由于构造改造,部分出露地表,部分深埋,埋深在500~3000m的有利区为条带状。

海陆交互相、陆相煤系地层的富含有机质泥页岩因单层厚度薄,多数不具备单独开发的条件。但我国海陆交互相、陆相煤系地层发育广泛,泥页岩层与煤层气特别是致密砂岩气叠置共生,发展页岩气与致密砂岩气等多类型天然气多层合技术具有十分现实的意义。沁水盆地、鄂尔多斯盆地河东地区、滇东黔西等含煤盆地的中深部,特别是煤炭开深度以下的煤系地层可以考虑作为发展多类型天然气多层合的研究和试验区。

湖相富含有机质泥页岩发育区的页岩气有利区优选首先应考虑的是成熟度。松辽盆地齐家古龙凹陷青山口组、姚家组富有机质页岩的成熟度已经达到1.1%以上,部分达到1.3%以上,是湖相泥页岩层系页岩气开发较为现实的地区。深部断陷的沙河子组广泛发育的暗色泥岩也具有页岩气前景。

湖相富含有机质泥页岩发育区的页岩油有利区优选首先应考虑的是埋藏浅、原油黏度小、泥页岩储层硬度较大、特别是发育粉砂岩等硬质岩层夹层的地区。

页岩气作为一种新型非常规天然气,在我国刚刚起步,据估计,我国页岩气潜力较大。页岩气战略调查与选区重点是:建立页岩气先导试验区,加快获取我国页岩和页岩气基本参数,加快页岩气综合评价,优选富含有机质泥页岩,优选出页岩气发育有利区,形成一套页岩气勘查开发技术。

页岩油作为烃源岩中残留的已生成的石油,也值得重视,国外的勘探开发经验值得借鉴。页岩油战略调查与选区的重点是:寻找优质,推进页岩油开发技术。

(三)中国南方页岩气发育及分布的有利性

我国南方泥页岩分布面积广、厚度大,热演化程度高,已转化成为油型的裂解气,美国主要产页岩气盆地亦具备此特点,因此,有必要以现代“页岩气”理论为指导,对我国南方页岩气藏发育有利区进行预测研究。鉴于我国页岩气研究处在起步阶段,可供研究的资料较少,本次有利区预测主要选取有机碳含量、成熟度、厚度及含气量等指标,用综合信息叠合法对我国南方页岩气发育有利区进行预测。结合以上对美国页岩气藏主控因素的分析,认为我国南方地区页岩热演化程度较高,普遍大于2%,笔者认为相应的有机碳含量可以适当降低,但至少应为2%,深度、厚度类比福特沃斯盆地Barnett页岩气藏的最大深度和最小厚度,分别为2591m和30m,成熟度达到1.0%即可(对热成因的页岩气而言)。

根据前人研究结果(孙肇才等,1993;马力等,2004),我国南方共发育了4套区域性黑色页岩和8套地区性黑色页岩。在系统分析研究各套泥页岩的沉积环境、有机质类型和含量、成熟度、厚度以及含气量等指标,并结合美国主要页岩气藏的参数指标分析研究后认为,上奥陶统厚度较小,下二叠统和上二叠统分别主要为碳酸盐岩和煤系烃源岩,故形成页岩气藏的古生界最有利层段主要是寒武系和志留系,次有利的为泥盆系和石炭系局部分布的页岩,再次为奥陶系和上二叠统页岩。

1.下寒武统

早寒武世梅树村期和筇竹寺期形成了一套我国南方古生界最好的烃源岩之一。下寒武统烃源岩发育在大陆边缘的内陆架盆地和斜坡区(马力等,2004),在北边的南秦岭海槽以及南边的滇黔海槽、扬子深海、江南深海发育了大套的黑色页岩、炭质页岩(马力等,2004)。

综合分析黑色页岩的沉积环境、有机碳含量、厚度、成熟度等指标,并与美国主要页岩气盆地进行类比研究,认为寒武系页岩气藏发育的有利区位于米仓山大巴山前陆以及渝东黔北湘西—江南隆起北缘一线(图5-11),基本上与冯增昭等(2001)所提的江南盆地的位置相当。

图5-11 中国南方下寒武统页岩气分布有利区

2.上奥陶统

奥陶系主要分布在稳定地台区,在扬子地台区奥陶系属于典型的台地相沉积,上奥陶统以稳定的碳酸盐岩为主,夹有五峰组页岩,在平面上主要分布在中上扬子区,其中,中扬子地区的川西南—鄂西一带,其五峰组页岩总有机碳TOC较高,为0.8%~6.0%,平均1.68%;以I型干酪根为主,Ro为1%~4%,由于TOC较高、分布稳定、干酪根类型好,有利于生成页岩气。

综合分析黑色页岩的沉积环境、有机碳含量、厚度、成熟度等指标,并与美国主要页岩气盆地进行类比研究,认为上奥陶统页岩气藏发育的有利区位于鄂西及鄂西北地区。该地区具有有机碳含量高、厚度大以及成熟度适中等特点(图5-12)。

图5-12 中国南方上奥陶统页岩气分布有利区

3.下志留统

下志留统龙马溪组黑色、深灰色炭质、硅质泥页岩,主要形成于闭塞、半闭塞滞留海盆环境,最大厚度可达300m。有机碳含量高,与美国主要页岩气藏的含气量相当,具备了页岩气成藏的有利条件。

通过对有机碳、成熟度及厚度的综合分析认为,下志留统黑色页岩中页岩气藏发育的有利区位于上扬子的米仓山大巴山前陆和渝东—鄂西一带、中扬子的鄂西以及下扬子的苏南等地(图5-13)。

4.泥盆系

泥盆系海相页岩主要分布在中上扬子地区,在滇、黔、桂、湘、粤等地区见有大面积分布的黑色页岩分布,在剖面上构成了黑色页岩、泥灰岩、白云质灰岩及硅质岩互层。但是目前测得的页岩有机碳含量比较低,一般小于0.6%,笔者认为这是勘探程度较低引起的,随着勘探程度的增大,该套页岩也将有更客观的评价,是页岩气藏发育的潜在层位(图5-14)。

图5-13 中国南方下志留统页岩气分布有利区

图5-14 中国南方中泥盆统页岩气分布有利区

5.石炭系

下石炭统泥质烃源岩为灰黑色—黑色泥质岩,仅分布南盘江、桂中局部地区。暗色岩厚50~600m,厚度较大区明显沿垭-紫-罗-南丹断裂分布,最大厚度区位于南丹—河池地区。有机碳含量较高(0.5%~3%),滇东曲靖—富宁地区TOC>2%,最高达3.07%;黔南镇安—独山—荔波—桂中一线TOC多大于0.6%,局部地区大于1%,最高达2.02%;热演化程大部分地区大于2%,南盘江大部分地区大于3%,滇东地区相对较低,局部地区小于1.3%。总体评价为较好—好烃源岩(图5-15)。

图5-15 中国南方下石炭统页岩气分布有利区

6.上二叠统

上二叠统大面积发育泥页岩,主要分布在龙潭组、大隆组,分布面积达87×104km2,最大厚度可达1000m,残余有机碳含量为0.4%~6%,上二叠统页岩气的有利发育区位于上扬子的四川盆地、中扬子的湘中以及下扬子的江浙一带(图5-16)。

7.三叠系

四川盆地上三叠统须家河组为灰黑色页岩、泥岩、炭质页岩与浅灰色厚层至块状长石石英砂岩、粉砂岩互层,有机碳含量一般大于1.5%,平均1.95%,氯仿沥青“A”含量中等,平均为0.564%。巴中—平昌生烃凹陷地区,凉高山族油气成藏存在泥页岩裂缝型油气藏。云南地区上三叠统云南驿组下部灰岩段,厚度大于504m,下部页岩段,由黑灰绿色钙质页岩、硅质结核页岩及泥灰岩组成,厚度大于500m(图5-17)。

与美国已有页岩气发现的盆地相比,我国南方地区古生界地层厚度大,有机碳含量高,有机质类型均以I型为主,成熟度普遍较高,根据Cuitis(2002)研究的页岩气成藏地质条件(沉积地层以泥页岩为主,单层厚度在10m以上,TOC≥0.3%以及成熟度Ro≥0.4%)来看,我国南方地区具备页岩气成藏的烃源岩条件。

有利的页岩气藏的特征是有机碳含量高(>2%)、有机质类型好(I型)、厚度大(>30m)、深度适中,且具有普遍含气的黑色页岩层、粉砂岩以及细粒砂岩,发育天然裂缝体系等。页岩气藏作为一种非常规天然气藏,在美国取得了勘探和开发成功,在很大程度上得益于成藏理论的认识进步和勘探技术的迅速发展,最主要的是认识到了吸附气的特点。所以,我们要综合运用已有的各种页岩资料,用各种先进的分析手段,并充分借鉴美国页岩气成功的理论和经验,我国的页岩气勘探肯定能取得事半功倍的效果。

图5-16 中国南方上二叠统页岩气分布有利区

图5-17 中国南方下三叠统页岩气有利区

(四)页岩气有利区

页岩气作为一种新型非常规天然气,在我国刚刚起步,据估计,我国页岩气潜力较大。页岩气战略调查与选区重点是:建立页岩气先导试验区,加快获取我国页岩和页岩气基本参数,加快页岩气综合评价,优选富含有机质泥页岩,优选出页岩气发育有利区。我国页岩气可分为北方和南方两大地区,其中以南方地区为主,主要分布在上扬子、中下扬子和滇黔桂地区。

1.四川盆地

四川盆地与美国东部地区页岩气发育盆地具有相似的地质条件,均是古生代海相沉积背景下形成的富含有机碳页岩,后期大幅度的构造抬升和强烈地质改造的程度也大致相当,富含Ⅲ型干酪根的泥/页岩直接产气及高演化程度下的原油裂解气导致盆地具有页岩气勘探的良好前景(图5-18至图5-20)。整体分析,四川盆地东部和南部以古生界的下寒武统和下侏罗统源岩为主,层位老但埋深浅,在现今的工业技术和经济背景条件下最适合于开展页岩气的勘探研究。

1)川东地区古生代长期处于沉降—沉积中心,烃源岩发育层数多且质量好,构成四川盆地页岩气勘探的首选层位之一。古生界主要发育了寒武系、奥陶系、志留系及二叠系深灰—黑色页岩。其中,下志留统页岩烃源岩厚100~700m,平均400m,最大823m,有机碳含量0.2%~3.13%,成熟度Ro为2.2%~4.0%(刘若冰等,2006),可作为页岩气勘探的主体层位。其次,上二叠统页岩厚20~120m,平均60m,有机碳含量高达3%~7.54%,成熟度为1.6%~3.1%(王兰生等,2004),也是一套潜力良好的页岩气勘探目的层。

图5-18 四川盆地下寒武统页岩气有利区

2)川中地区下侏罗统泥岩有机碳含量为0.07%~4.51%,平均1.19%,成熟度Ro为0.70%~1.12%(陈盛吉等,2005),Ⅱ型为主的干酪根更多地造就了油藏的形成;上三叠统Ⅲ型干酪根泥质及炭质泥岩有机碳含量为0.5%~1.5%,平均1.14%(陈义才等,2005),平均厚20~350m,稳定分布,Ⅲ型干酪根构建了页岩气的良好基础。由于埋藏深度相对较大,川中地区下寒武统形成工业价值页岩气藏的区域地质条件相对较差。在下寒武统,发育了筇竹寺组和下志留统的龙马溪组页岩烃源岩,前者厚达数百米,有机碳含量0.20%~9.98%,平均0.%。在川中南部,厚度可达200~400m,有机碳含量为0.5%~1%(马力等,2004);后者厚度可达1000m,有机碳含量为1.0%~4.9%。此外,川中南部地区(川南)的上、下二叠统源岩也值得关注。

图5-19 四川盆地上二叠统页岩气有利区

图5-20 四川盆地下二叠统页岩气有利区

3)川西地区整体属于前陆坳陷,三叠系及二叠系泥质气源岩与大套致密砂岩频繁互层,更显示了根缘气发育的优越性。该区古生界普遍埋深较大,局部露头发育地区也显示了优良的生气能力,如上二叠统泥质烃源岩厚25~100m,有机碳含量0.5%~1.5%,下二叠统页岩厚10m,有机碳含量为1%~2%(张永刚等,2007),具有良好的生气能力。因此,局部埋深相对较浅的高碳泥岩和页岩是页岩气勘探的潜在领域。

4)四川盆地围缘抬升较高,古生界泥页岩气源岩广泛出露或近地表发育,也可作为页岩气勘探的潜在领域。

四川盆地页岩气的勘探将是中国南方油气勘探的一个重要步骤和方向,对丰富和发展中国天然气地质理论具有重要意义。四川盆地具有与美国盆地相似的地质条件和构造演化特点,泥/页岩不仅是盆地内常规气藏的烃源岩,而且还具备了页岩气成藏的地质条件(刘丽芳等,2005)。四川盆地具有发育页岩气的良好地质条件,按照构造演化及地层发育特点,大致可以分为3个基本层次,即川东、川东北、川东南工业性页岩气成藏条件最好,川中及部分盆地围缘相对较差,川西由于埋藏相对较深,主体宜进行根缘气勘探。

按照常规勘探思路,四川盆地已经发现了一大批天然气田,但结合盆地页岩发育的地质特点及美国页岩气勘探经验,四川盆地具有以下寒武统和下志留统为主形成区域性页岩气发育的良好地质条件,平面上侧重于盆地的东半部,包括川东、川中、川南、川西南等。勘探过程中宜与常规天然气研究相结合,重视经济深度范围内的吸附及游离含气量变化,重点通过页岩有机碳含量、综合含气量、裂缝发育、埋藏深度及勘探有利性研究,指导页岩气勘探快速发展。

2.渝东黔北

渝东黔北以上震旦统和下寒武统页岩发育为主,北部还发育有上奥陶统和下志留统富含有机质泥页岩。上震旦统富含有机质泥页岩厚30~70m,下寒武统富含有机质泥页岩厚50~300m;上震旦统及下寒武统暗色岩有机碳含量在1.0%~3.0%之间;Ro在1%~3.5%之间,部分达到4.0%以上,以生气为主;生烃强度一般大于1×109m3/km2。

3.下扬子

下扬子西部下二叠统富含有机质泥页岩厚100~200m,有机碳含量为0.4%~2.82%,Ro值为0.8%~2.5%;上二叠统烃源岩厚50~200m,有机碳含量为1%~3%,Ro小于1.5%,但在沿江地区较高,可达2.0%以上。下扬子南部下三叠统青龙组灰黑色泥岩发育,有机碳含量为0.5%~2.0%,Ro小于1.5%。

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(一)评价指标及标准

我国南方中、古生界海相碳酸盐岩分布广,厚度大,有机质丰度总体很低,绝大多数样品TOC值<0.2%。根据近期研究成果和认识以及野外实地地质调查,认为碳酸盐岩并非南方和研究区主要烃源岩。研究结果表明,滇黔桂地区从下泥盆统到下三叠统7个层位3704个碳酸盐岩TOC平均含量为0.16%,各层系平均值为0.02%~0.18%,显然属非烃源岩;而2128个泥岩的TOC平均含量为0.62%,各烃源层系的平均值为0.65%~1.51%,表明泥岩才是主要烃源岩。

由于本区烃源岩热演化程度普遍较高,氯仿沥青“A”、总烃等表征烃源岩有机质丰度的指标均已失效,因此,主要用热稳定性较好的TOC值来表征本区烃源岩有机质丰度。根据前人研究成果以及研究区实际情况,本次研究用0.5%作为有效烃源岩TOC下限值,并用下列分级评价标准(表4-1)。

表4-1 烃源岩有机质丰度评价指标及分级标准

(据梁狄刚,2008)

同样,受热演化影响,烃源岩有机质类型评价指标H/C原子比、O/C原子比和氢指数等均已失效,只有干酪根镜鉴和干酪根碳同位素值能较好的表征烃源岩有机质类型。而镜质体反射率Ro或沥青反射率Rb则是表征高热演化烃源岩成熟度的有效参数,并常以Ro值1.3%~2.0%表示高成熟阶段,Ro值>2.0%表示过成熟阶段。

(二)综合评价

1.震旦系及下古生界

(1)下震旦统陡山沱组

下震旦统陡山沱组烃源岩主要分布在黔南坳陷东部斜坡至盆地相区,为一套黑色泥岩、页岩。该套烃源岩一般厚10~25m,最厚75m(遵义松林剖面);独山鼻状凸起东部的三都渣拉沟剖面发育数十米厚的陡山沱组黑色泥岩,系统样分析表明其TOC值含量较高,为0.4%~3.0%;烃源岩干酪根碳同位素为-31.5‰~-31.8‰,表明其有机质类型为Ⅰ型,总体已达超成熟阶段(相当于Ro>3.0%),仅在瓮安-凯里一带小范围内为过成熟阶段。饱和烃色谱分析表明烃源岩具有低等生源母质特征和高热演化特征(表4-2)。因此总体为一套地区性中等-好烃源岩。

表4-2 黔南坳陷烃源岩饱和烃色谱参数

图4-1 贵州麻江羊跳寨剖面有机地球化学综合柱状图

(2)下寒武统牛蹄塘组

下寒武统牛蹄塘组烃源岩主要分布在黔南坳陷及其北部广大地区,主要为黑色(炭质)泥岩、页岩,厚50~400m。出露的地层剖面主要分布于黔南坳陷中东部的三都(称渣拉沟组)和麻江等地区,坳陷北部的清镇-瓮安-余庆一带均有分布,坳陷中西部地区虽未有出露,但根据最新地震资料推测坳陷内的安顺凹陷和长顺凹陷均发育较厚的该套烃源岩。

黄平浅凹南缘的麻江羊跳寨剖面牛蹄塘组烃源岩厚100m左右,根据本次系统密集样分析(47个样品),烃源岩TOC值最高可达8%,一般2.0%~3.5%,烃源岩TOC高值主要分布在该组中下部,由下往上总体具有变低的趋势(图4-1)。TOC值大于2.0%的样品占55%(图4-2a),总体为一套好~极好的烃源岩。

独山鼻状凸起东部的三都渣拉沟剖面下寒武统渣拉沟组黑色泥质烃源岩厚度达150m左右,共系统密集样88个,其TOC高值亦主要分布于该组中下部(图4-3),最高可达15%,往上随颜色变浅和粉砂质含量增加TOC值逐渐降低。TOC值大于2.0%的样品占61%(图4-2b),为一套好~极好的烃源岩。

此外,在黄平浅凹北缘的瓮安朵丁关剖面亦发育厚达100m以上的牛蹄塘组黑色(深灰色)泥质烃源岩(图4-4),26个样品TOC分析表明,其值最高达8.15%,牛蹄塘组下部厚约70m的黑色炭质泥岩段有机碳含量均在4.5%以上,往上随粉砂质、钙质含量增加和颜色变浅其TOC值趋低。分析结果表明,TOC值大于2.0%的样品占41%(图4-2c),总体为好~极好的烃源岩。

图4-2 羊跳寨剖面、渣拉沟剖面和瓮安朵丁关剖面牛蹄塘组(渣拉沟组)烃源岩TOC频率分布图

下寒武统牛蹄塘组烃源岩干酪根碳同位素值为-26.7‰~-35.8‰,绝大部分小于-30‰(图4-1,图4-3,图4-4),表明其有机质类型主要为Ⅰ型;烃源岩干酪根镜鉴表明其显微组分主要为腐泥组,有机质类型主要为Ⅱ1型(表4-3)。综合认为其有机质类型主要为Ⅰ型。

图4-3 贵州三都渣拉沟剖面有机地球化学综合柱状图

图4-4 贵州瓮安朵丁关剖面有机地球化学综合柱状图

表4-3 黔南坳陷烃源岩干酪根显微组分及类型

羊跳寨剖面牛蹄塘组烃源岩干酪根镜质体反射率值为2.00%~3.34%;朵丁关剖面牛蹄塘组烃源岩干酪根镜质体反射率值为1.95%~2.78%;三都渣拉沟剖面渣拉沟组烃源岩干酪根镜质体反射率值为2.89%~3.96%;均表现为过成熟阶段的特征。受热演化程度影响,下寒武统烃源岩氯仿沥青“A”含量及热解生烃潜量均很低。此外,饱和烃色谱分析表明下寒武统牛蹄塘组(渣拉沟组)烃源岩有机质主要来自低等生源,并具高热演化特征(表4-2)。

(3)下志留统

下志留统泥质烃源岩主要分布在黔中隆起北部,黔南坳陷中东部地区下志留统泥质岩有机碳含量低,主要为泥岩和粉砂质泥岩,如凯里洛棉剖面翁二段和翁四段灰色、灰绿色泥岩,有机碳含量均低于0.5%。此外,洛棉剖面中奥陶统大湾组灰绿色、紫红色泥灰岩TOC含量亦很低。它们在研究区均不是有效烃源岩。

(4)小结

综上所述,下寒武统牛蹄塘组(渣拉沟组)烃源岩是黔南坳陷发育的一套区域分布、厚度较大、有机质丰度很高的优质烃源岩。该套烃源岩可为黔南坳陷及周缘地区提供丰富的成烃物质基础,是黔南坳陷下古生界最主要的烃源岩。

2.上古生界

(1)下泥盆统烃源岩

下泥盆统烃源岩主要分布在桂中坳陷及黔南坳陷的长顺凹陷及周缘。桂中坳陷下泥盆统优质烃源岩主要分布于下泥盆统上部台盆相塘丁组(相当于埃姆斯期)(图4-5),与台地相的四排组为同期异相沉积,岩性主要为黑色泥页岩、钙质泥岩,富含竹节石等化石,形成于深水-次深水盆地相,主要分布于南丹、河池、宜州等地区,一般厚为50~200m,南丹一带最大厚度大于500m。

南丹罗富剖面系统样分析表明样品的TOC值为0.65%~4.70%,平均为1.85%,另据韦宝东等(2004)其TOC值最大可达5.69%;有机碳含量大于1.0%的样品占72%,大于2.0%的占40%(图4-6),根据烃源岩TOC值与原始生烃潜量之间的关系,其原始生烃潜量可达10mg/g以上,表明其主要为中等-很好的烃源岩。

桂中1井下泥盆统泥质岩及碳酸盐岩TOC值总体很低(图4-7),均低于0.5%,主要与其总体处于台地相环境有关,一方面泥质岩不发育,主要发育碳酸盐岩,碳酸盐岩镜下观察可见大量固体沥青,因此分析结果主要是储层残留有机质的TOC值;另一方面台地相环境不利有机质富集、保存。

下泥盆统塘丁组烃源岩干酪根显微组分主要为腐泥组(表4-4),相对含量为38.7%~89.7%,其次为镜质组,有机质类型总体为Ⅱ型;烃源岩干酪根碳同位素值为-27.80‰~-26.84‰(图4-8),总体亦为Ⅱ型有机质,与干酪根镜鉴结果一致。

图4-5 桂中坳陷南丹罗富剖面塘丁组烃源岩地球化学剖面图

罗富剖面下泥盆统塘丁组烃源岩Ro值为1.33%~1.76%(表4-5),总体处于高成熟阶段。桂中1井下泥盆统样品的沥青反射率换算成镜质体反射率为2.76%~3.62%,处于过成熟阶段,成熟度存在较大差异的原因一方面可能与测试对象有关,另一方面可能主要与坳陷内外热演化程度存在较大差异有关。总体看来桂中坳陷下泥盆统处于高过成熟阶段。

罗富剖面塘丁组烃源岩抽提物饱和烃色谱分析表明其主峰碳较低,介于C16-C24之间, nC21-/nC22+为0.53~4.25nC21+nC22/nC28+nC29为1.00~10.41,Pr/Ph为0.76~1.64,Pr/nC17为0.35~0.87,Ph/nC18为0.30~0.75,大部分样品正构烷烃碳数分布具前高后低的双峰形态。上述特征总体表明其具有还原环境、以低等水生生源母质为主的生源特征。

图4-6 桂中坳陷罗富剖面D1t烃源岩有机碳分布

图4-7 桂中1井样品TOC值分布图

表4-4 桂中坳陷罗富剖面烃源岩干酪根显微组分及有机质类型

续表

图4-8 桂中坳陷中下泥盆统烃源岩干酪根碳同位素值

总之,桂中坳陷下泥盆统盆地相烃源岩有机质丰度高,类型较好,热演化程度高,总体为该区一套较优质海相烃源岩。

表4-5 桂中坳陷中下泥盆统烃源岩干酪根Ro值

续表

(2)中泥盆统烃源岩

桂中坳陷中泥盆统优质烃源岩主要分布于中泥盆统上部台盆相罗富组(相当于吉维特期),与台地相的东岗岭组为同期异相沉积,岩性主要为黑色泥页岩、钙质泥岩、泥灰岩,形成于深水-次深水盆地相,分布范围较下泥盆统更广,主要分布于南丹、河池、宜州、柳州、鹿寨、来宾等地区,一般厚100~400m,最厚可达600m以上,其中以南丹大厂一带最为发育。

南丹大厂剖面系统样分析表明样品的TOC值为0.53%~4.74%,平均3.14%,据韦宝东等(2004)其TOC值最大可达9.46%;有机碳含量大于2.0%的占85.7%,大于3.0%的样品占57.1%(图4-9),85.7%的样品原始生烃潜量大于6mg/g,最大可达20mg/g以上,因此主要为很好烃源岩。

桂中1井中泥盆统泥质岩及碳酸盐岩TOC值总体很低(图4-7),只有一个样品的TOC值超过0.5%,这仍与其总体处于台地相环境有关。

图4-9 桂中坳陷大厂剖面D2l烃源岩有机碳分布

桂中坳陷中泥盆统罗富组烃源岩干酪根显微组分主要为腐泥组(表4-6),相对含量为40.3%~87.7%,其次为镜质组,有机质类型主要为Ⅱ型;烃源岩干酪根碳同位素值为-27.44‰~-24.84‰(图4-8),亦总体为Ⅱ型有机质,与干酪根镜鉴结果一致。

表4-6 桂中坳陷大厂剖面烃源岩干酪根显微组分及有机质类型

大厂剖面罗富组烃源岩镜质体反射率Ro值为1.53%~2.03%(表4-5),总体处于高过成熟阶段。桂中1井中泥盆统样品的沥青反射率换算成镜质体反射率为2.24%~2.95%,处于过成熟阶段。推测成熟度存在较大差异的原因与下泥盆统相似。总体看来桂中坳陷中泥盆统处于高过成熟阶段。

大厂剖面罗富组烃源岩抽提物饱和烃色谱分析表明其主峰碳分布范围较广,为C18~C29,nC21-/nC22+ 为0.18~1.54,nC21+nC22/nC28+nC29为0.34~3.00,Pr/Ph为0.75~1.03,Pr/nC17为0.59~0.99,

Ph/nC18为0.59~0.81,大部分样品正构烷烃碳数分布具前低后高的双峰形态。上述特征总体体现其具有还原环境的混合型母质来源,高碳数可能代表宏观底栖藻类或高等陆生植物的生源输入。

此外,桂中坳陷中泥盆统烃源岩分散样分析结果表明,其TOC值亦总体较高,为0.14%~3.60%(表4-7),平均1.36%,8个样品TOC值大于0.5%的有7个;烃源岩干酪根镜鉴表明其有机质类型主要为Ⅱ1型,其次为I型;Tmax值及Ro值表明其总体处于高成熟阶段(表4-7)。

(3)下石炭统烃源岩

下石炭统泥质烃源岩主要分布于黔南坳陷中西部和桂中坳陷北部,厚达50~500m,在南丹-河池一带厚度最大,可达550m以上。黔南坳陷独山白虎坡剖面下石炭统祥摆组泥质烃源岩与砂岩互层产出,累积厚度达50m以上,有机碳含量高,TOC值大于2.0%的样品占46%(图4-10a),总体为好~很好烃源岩,只是分布面积及厚度规模较小。此外,平塘甘寨剖面亦发育下石炭统祥摆组泥质烃源岩,系统样分析表明,其TOC值总体较高,18个样品TOC值均大于1.0%,介于1.0%~2.0%之间和大于2.0%的样品各占50%(图4-10b),其中TOC值最高达5.21%。

桂中坳陷下石炭统烃源岩分散样分析结果表明其TOC值总体较低,为0.17%~0.83%(表4-8),平均0.44%,10个样品中TOC值大于0.5%的有3个;烃源岩干酪根镜鉴表明其有机质主要为Ⅱ1型,其次有少量I型和Ⅱ2型;Ro值为1.47%~1.96%,处于高成熟阶段。

由上可知,下石炭统烃源岩在黔南坳陷较为发育,有机质丰度高,在桂中坳陷主要为差烃源岩和非烃源岩。

图4-10 黔南坳陷独山白虎坡剖面和平塘甘寨剖面下石炭统祥摆组烃源岩TOC频率分布图

此外,二叠系、三叠系在桂中坳陷仅零星分布,且出露地表,已无生烃、成藏意义;黔南坳陷主要分布在西部地区,且局部发育较高TOC值的薄夹层烃源岩,但限于规模以及大部分处于浅层及暴露地层,其生烃、成藏意义亦不大。

表4-7 桂中坳陷中泥盆统分散样烃源岩地球化学参数表

表4-8 桂中坳陷下石炭统分散样烃源岩地球化学参数表

(4)小结

综上所述,中泥盆统烃源岩是研究区上古生界最主要的烃源岩,烃源岩有机质丰度高,类型较好,热演化程度高,是该区一套优质的海相烃源岩。

(三)评价方法分类及优选

目前国内外的评价方法主要有类比法、成因法、统计法等三大类方法。不同勘探程度地区用的方法有所不同。勘探程度较低,以成因法和类比法为主,统计法为辅;勘探程度相对较高,以类比法和统计法为主,成因法为辅。

统计法主要包括油藏规模序列法和油藏发现序列法等,用于勘探程度高的地区。因黔南桂中坳陷尚未发现工业性油气藏,勘探程度总体很低,因此本次主要用成因法和类比法对其进行评价和估算。

在方法的实际应用中,成因法的运聚系数由刻度区类比而来,因此它实际上是一种盆地模拟、类比复合方法,从而较为合理地解决了量估算关键参数的取值问题,估算结果亦比较符合盆地实际;类比法主要用刻度区面积丰度类比法,分别选取类比刻度区和评价区进行类比和量估算。

(四)量估算

黔南桂中坳陷勘探程度低,依据基本油气成藏条件的研究成果和认识,认为两坳陷具备常规油气(含原油裂解气)和非常规天然气(页岩气)两种油气。本书利用类比法和成因法对其远景量进行了估算。

1.桂中坳陷

(1)常规油气量估算

1)类比法

根据第三轮评价成果,选取与桂中坳陷油气地质条件类似的川南低陡构造带作为类比刻度区,对桂中坳陷8个次级构造单元进行了类比地质评价(表4-9),估算了各自的天然气量(图4-11),求和算得桂中坳陷50%概率下的天然气量为6481.68×108m3(表4-10)。

表4-9 川南刻度区及桂中坳陷各次级构造单元地质评价打分表

续表

表4-10 桂中坳陷类比法量估算表

平面上,桂中坳陷天然气主要集中在柳江低凸起、环江浅凹、宜山断凹、红渡浅凹和马山断凸,罗城低凸起、柳城斜坡和象州浅凹相对较少(图4-11)。丰度相对较高的次级构造单元主要为马山断凸、柳江低凸起、红渡浅凹和宜山断凹。

图4-11 桂中坳陷各次级构造单元天然气分布图

图4-12 桂中坳陷天然气量层系分布图

纵向上,桂中坳陷天然气主要赋存于泥盆系,石炭系较少(图4-12),这一方面与泥盆系烃源条件好于石炭系有关,更重要的是坳陷内部大部分石炭系均裸露地表,泥盆系保存条件优于石炭系。

2)成因法

具体用了有机碳法对桂中坳陷生烃量进行了估算,模拟网格1km×1km,实际模拟节点43876个,实际模拟面积43876km2。烃源岩包含中下泥盆统泥质烃源岩和下石炭统泥质烃源岩,估算结果见表4-11。

经结合类比法可确定桂中坳陷天然气运聚系数为2‰左右,从而估算出本坳陷天然气量为6799.82×108m3;油运聚系数选取1%,从而估算出本坳陷油量为5.18×108t。

表4-11 桂中坳陷各层系烃源岩生烃量表

3)常规油气量估算结果

由于前两种方法估算天然气量结果比较接近,故用平均法求得桂中坳陷的天然气量为6641×108m3(不含原油裂解气),石油量为5.18×108t(不含古油藏)。

(2)裂解气量估算

桂中坳陷裂解气量的估算主要基于桂中1井区古油藏作为刻度区,经过综合反算求取。

主要流程包括估算桂中1井区沥青储量,估算桂中1井区原始常规原油储量,估算原油裂解气聚集量,再根据桂中1井区烃源岩供烃条件(面积、厚度等)和裂解气聚集量的关系估算裂解气丰度,依据丰度和桂中坳陷不同层系的烃源岩面积估算桂中坳陷裂解气总聚集量。

桂中1井区沥青及裂解气量估算

桂中1井区含沥青储层面积为圈闭面积乘以有效系数取得;厚度根据桂中1井测井显示有效储层厚度估算;残余孔隙度据桂中1井测井孔隙度;固体沥青与原油体积(孔隙体积)的比值据秦建中等(2007)正常原油裂解后固体沥青与原油的体积比为30%~38%;固体沥青密度据秦建中等(2007)川东北地区碳酸盐岩中储层固体沥青数据,为1.3g/cm3。估算公式为

沥青储量=储层分布面积×厚度×沥青/储层岩石体积比率×固体沥青密度(4-1)

估算结果桂中1井区50%概率下的沥青储量为6.34×108t(表4-12)。原油裂解为固体沥青后的残余重量百分比参数取值据秦建中等(2007)正常原油热裂解产物中的残余固体沥青的重量百分比为45%~53%,由正常原油裂解后残余固体沥青占原油的重量百分比为45%~53%反推可知:桂中1井区早期聚集原油储量约为

6.34×108t/0.5(取百分比为50%)=12.68×108t

桂中1井区原油裂解气量估算:

12.68×108t/2=6.34×108t(油当量),相当于7930×108m3裂解气。

运聚系数取10%,则裂解气量为793×108m3。

表4-12 桂中1井区古油藏沥青储量估算表

2)桂中坳陷裂解气量估算

在桂中1井区,其供烃面积参数主要基于构造图和构造区划图获取。当烃源岩成熟之后,位于生烃凹陷的烃源岩将依据势能原理向四周排烃,其中向桂中1井区排烃的烃源岩面积为4640km2(图4-13)。桂中坳陷有利烃源岩分布面积约30000km2,从而估算出桂中坳陷裂解气总量为

图4-13 桂中1井区古油藏及供烃面积分布图

Qc=793×108m3/4640km2×30000km2=5127×108m3

(3)非常规天然气(页岩气)量估算

页岩气以吸附和游离两种状态同时赋存于泥页岩中,天然气的富集兼具有煤层气、根缘气和常规储层气的机理特点,表现为典型的天然气吸附与脱附、聚集与逃逸的动态过程,量估算方法需相应调整和考虑;当页岩物性超出下限(孔隙度小于1%)、页岩含气量达不到工业标准或者埋藏深度超出经济下线(埋深4km)时,页岩气量估算结果宜取适当办法予以从总量中扣除。

关于页岩气量的估算,本书主要用成因法(体积法)和类比法,综合得到量数据。

1)成因法估算页岩气量

剩余分析法适用于页岩气勘探开发早期,量估算用以下公式求得:

Qs=Q-Qn (4-2)

其中:Qs为能解吸的页岩气量;Q为总生气量;Qn为总逸散量与不能解吸的吸附气量之和。

在桂中坳陷,依据常规评价的结果,中泥盆统罗富组、下石炭统岩关组两个层系总生气量Q=2162./43876×20000=985.95×108t油当量,在热演化程度较高的地区(Ro>3%),排烃系数取值为90%,不能解吸的吸附气量暂按残留页岩气的90%估算,则

总逸散量=Q×90%=887.36×108t油当量

不能解吸的吸附气量=(Q-Q×90%)×90%=88.73×108t油当量

Qn=6.09×108t油当量

Qs=Q-Qn=985.95-6.09=9.86×108t油当量,相当于12325×108m3页岩气。

2)类比法估算页岩气量

将桂中坳陷泥盆系、石炭系页岩的地质特征与美国页岩气盆地对比后发现(表4-13,表4-14),无论是在盆地特点,还是源岩条件抑或是储集性能等方面,页岩气地质条件都与美国福特沃斯(FortWorth)盆地Barnett具有明显的可比性。因此可用福特沃斯盆地的页岩气系统作为类比标准区,用地质类比法对桂中坳陷页岩气的潜力进行评价。

在运用类比法进行量估算的过程中,对结果影响较大的关键参数是油气丰度。福特沃斯盆地已进入页岩气开发程度较高阶段,量的测算较为准确。福特沃斯盆地面积为3.81×104km2及其量为(1.65~9.26)×1012m3,丰度为(0.43~2.4)×108m3/km2,考虑与桂中坳陷地质条件的差异性,桂中坳陷平均丰度取值为0.56×108m3/km2。根据表4-15提供的数据并以桂中坳陷页岩区域面积2.0×104km2为基础,估算可得桂中坳陷泥盆系、石炭系页岩气总量为11200×108m3。

桂中坳陷页岩气量依据前两种方法估算结果,用平均法求得,量为11763×108m3。

表4-13 桂中坳陷与Fort Worth盆地页岩气量类比参数一览表

表4-14 美国主要页岩气盆地基础数据表?

表4-15 页岩气预测类比参数取值标准

2.黔南坳陷

(1)常规油气量估算

利用有机碳法对黔南坳陷量进行了估算,用1km×1km的网格,共计模拟点31999个,模拟面积31999km2,烃源岩包括下震旦统陡山沱组、下寒武统牛蹄塘组、中上泥盆统和下石炭统泥质烃源岩。结果表明,黔南坳陷总生油量为578.86×108t,总生气量为4405.21×108t,其总生烃量为4984.07×108t(表4-16),下寒武统牛蹄塘组为本区最主要的烃源岩(图4-14)。

图4-14 黔南坳陷各层系烃源岩生烃量直方图

表4-16 黔南坳陷各层系烃源岩生油、生气量表

根据调研全球部分含油气盆地油气运聚系数(表4-17),结合本区各层系油气地质条件,其具体的运聚系数确定如表4-18所示。

表4-17 全球部分含油气盆地油气运聚系数参考表

(据张寄良等,19)

根据各层系的油气运聚系数算得各层系的油气量,求和算得黔南坳陷油气总量,其中石油量为4.57×108t,天然气量为10731.08×108m3。通过对黔南坳陷各次级构造单元石油和天然气生、储、圈、保和配套条件的综合评价打分,求得各次级构造单元的地质评价系数,根据各次级构造单元的地质评价进而得到各次级构造的石油和天然气量。由图4-15,石油主要分布在黔南坳陷东部的黄平浅凹和贵定断阶,天然气主要分布在坳陷中西部地区的长顺凹陷、独山鼻状凸起。须指出的是,本次估算所得的是现今保存下来的油气地质量,不包含已被破坏的油气。

(2)裂解气量估算

黔南坳陷裂解气量的估算主要基于麻江古油藏作为刻度区,经过综合反算取得。

对于麻江古油藏,关键参数如下:

据前人研究,估算麻江古油藏原始石油储量为15.08×108t(S1w3砂岩储层中石油储量约为13.58×108t,O1h块状储层中石油储量约为1.5×108t),裂解气量为7.54×108t油当量,运聚系数取10%,则裂解气量为943×108m3。

供烃面积主要参考国内外关于油气运移距离的研究数据及本区的实际情况,面积约为10000km2。

黔南坳陷烃源岩面积按31999km2估算,除去麻江古油藏等已破坏的面积10000km2,估算出黔南坳陷裂解气量为

943×108m3/10000×(31999-10000)=2075×108m3

图4-15 黔南坳陷各次级构造天然气量分布

表4-18 黔南坳陷各层系及总油气量表

(3)页岩气量估算

黔南坳陷页岩气量估算用体积法,因为上扬子四川盆地已有对应层位的试验区,已获取对应层位丰度数据,参见表4-19。

表4-19 海相页岩气基础数据对比表

黔南坳陷牛蹄塘组烃源岩有效烃源岩面积为23145km2,有效页岩平均厚度按50m计,烃源岩体积则为1157.25km3,页岩密度按2.6t/m3,则页岩质量为3008.85×109t,页岩气含量取1.7m3/t,从而估算出黔南坳陷页岩气量为51150×108m3。

综上所述,黔南桂中两坳陷油气量估算结果如表4-20所示。

表4-20 黔南桂中坳陷油气量估算结果汇总表

贵州,简称“黔”或“贵”,位于中国西南地区东南部,省会贵阳。东毗湖南、南邻广西、西连云南、北接四川和重庆。辖贵阳市、六盘水市、遵义市、安顺市、铜仁市、毕节市六个地级市,黔西南布依族苗族自治州(兴义市)、黔东南苗族侗族自治州(凯里市)和黔南布依族苗族自治州(都匀市)三个少数民族自治州和仁怀市、威宁县两个省直管县级单位。

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最佳推荐理由:

威宁草海湖中多沼泽,盛产芦苇与蒲草,故而多鱼类和鸟类,如细黄鱼及长尾雉、白腹锦鸡、大雁、黄鸭、白鹳、丹顶鹤、黑颈鹤等155种水鸟,是国内观鸟胜地,四季宜人,被誉为“高原明珠”。六枝特区梭嘎乡陇嘎村长角苗是个具有独特文化的苗族支系,是中国第一个生态博物馆,长角苗女子的梳头是一门艺术,两处很适宜摄影者玩味。

7、最佳避暑游自驾线路

自驾游线路行程:

贵州清凉消夏之旅:黔南州荔波县(大七孔、小七孔、水春河)—贵阳(青岩古镇、花溪公园、甲秀楼、黔灵公园)—安顺(黄果树大瀑布、陡坡塘瀑布、天星桥、龙宫塘)—毕节(织金洞)

最佳推荐理由:

就算在酷夏时节,这条线路全程气温不超过25度,一路上溪流戏水,大河漂流,钻瀑布,走溶洞,体验十足的清凉水世界。在小7孔戏水的欢乐,在水春河漂流的刺激,黄果树大瀑布的雄伟壮观,龙宫入口的世外桃源,织金洞的银雨树等别处所无的奇特造型,会给人带来一段令人愉悦的旅程。

8、最佳外国人游自驾线路

自驾游线路行程:

探苗侗风情及民俗文化:凯里(南花苗寨)—雷山(西江千户苗寨、郎德苗寨、雷公山)—麻江(农民绘画之乡铜鼓)—丹寨(卡拉村)—榕江(侗族风情、三宝侗寨)—从江(岜沙苗寨)—黎平(肇兴侗寨、地坪风雨桥)—锦屏(隆里古镇)—剑河(剑河温泉)—台江(施洞苗寨)

最佳推荐理由:

该条路线以观赏苗侗风情、民族建筑和苗岭风光为主。沿线可游览凯里、榕江、从江、黎平,出省至广西三江、桂林;或游施秉、镇远、铜仁,出省至湖南张家界。探寻苗寨、侗寨建筑艺术,感受民族节日。适合外国朋友自助旅行,感受中国多彩的少数民族风情。

9、最佳民俗自驾体验游线路

自驾游线路行程

贵州山水民俗体验之旅:凯里(南花苗寨、麻塘革寨、舟溪苗寨)—黄平(飞云崖、野洞河漂流)—施秉(杉木河漂流、云台山)—台江(施洞苗寨、反排苗寨)—雷山(郎德上寨、西江千户苗寨)—榕江(三宝侗寨)—从江(岜沙苗寨、增冲鼓楼、小黄侗寨)—黎平(肇兴洞寨、堂安洞寨)

最佳推荐理由:

贵州少数民族众多,不同的民族又有不同的风情,淳朴的乡风对久居城市的都市人而言是另一种不错的体验,这条线路连接交通方便,基本包括贵州民俗山水的精华,并且线路可因应期增减组合所有贵州的旅行景点。lvyougl

10、最佳探险自驾游线路

自驾游线路行程

贵阳—榕江(加两村、朗开村、摆绞村、污讲土家寨)—从江(加牙老寨、加鸠)

最佳推荐理由:

月亮山太阳山腹地穿越:深入月亮山太阳山腹地,体验纯真的民族风情。贵州,不仅有天然的地貌之美和浓郁的原生态民族风情,同时这里也是一个适合驴友探险的好地方。月亮山腹地榕江县与从江县的交界处平均海拔均一千米以上,相对温差较低,地形复杂多有沼泽,适合探险猎奇。而沿途的淳朴民族风情,又能给这个惊奇的旅程增添浓郁的原生态魅力。

贵州省著名旅游景区一览表

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