鄂西宜昌地區(qū)埃迪卡拉系陡山沱組頁(yè)巖沉積環(huán)境及其頁(yè)巖氣地質(zhì)意義

陳孝紅，張國(guó)濤，胡　亞

（中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心，武漢430205）

鄂西宜昌地區(qū)埃迪卡拉系陡山沱組頁(yè)巖沉積環(huán)境及其頁(yè)巖氣地質(zhì)意義

陳孝紅，張國(guó)濤，胡亞

（中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心，武漢430205）

基于鄂西宜昌黃陵隆起周緣不同古地理部位埃迪卡拉系陡山沱組剖面的野外調(diào)查，巖石礦物和碳同位素樣品的成分分析，頁(yè)巖地球化學(xué)分析和物性實(shí)驗(yàn)結(jié)果，系統(tǒng)研究宜昌地區(qū)埃迪卡拉系陡山沱組二段頁(yè)巖地層格架與分布、形成環(huán)境、地球化學(xué)和頁(yè)巖氣儲(chǔ)集層特征。結(jié)果表明峽東宜昌地區(qū)在埃迪卡拉系陡山沱組二段下部頁(yè)巖沉積于氧化環(huán)境，而中上部黑色頁(yè)巖沉積形成于還原環(huán)境，碳酸鹽是甲烷泄漏的結(jié)果。陡山沱組二段暗色泥頁(yè)巖地層厚度超過(guò)50 m，有機(jī)碳含量（TOC）普遍大于1%，局部地區(qū)超過(guò)2%，有機(jī)質(zhì)類型以I型和Ⅱ1型為主，成熟度（Ro）變化于1.58%～2.38%之間，平均1.98%；礦物成分主要為碎屑礦物。與美國(guó)和中國(guó)頁(yè)巖氣主產(chǎn)區(qū)的頁(yè)巖指標(biāo)相比較，宜昌地區(qū)陡山沱組二段泥頁(yè)巖具有形成頁(yè)巖氣良好地質(zhì)條件。

頁(yè)巖氣；沉積環(huán)境；埃迪卡拉系；陡山沱組；宜昌地區(qū)

Chen X H，Zhang G T，Hu Y.

Geology and Mineral Resources of South China，2016，32（2）：106-116.

埃迪卡拉系（震旦系）是地球演化歷史上生物演化和環(huán)境（古氣候、古地理、古海洋地球化學(xué)、構(gòu)造演化）的重大變革時(shí)期。由于海水分層或海洋硫化事件的存在［1］，使這一時(shí)期從淺水臺(tái)地至陸棚盆地均不同程度地發(fā)育黑色巖系。隨著南方頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的不斷深入，埃迪卡拉系陡山沱組頁(yè)巖的地質(zhì)特征日益受到頁(yè)巖氣資源調(diào)查評(píng)價(jià)學(xué)者的重視，并在頁(yè)巖總有機(jī)碳含量和成熟度分布、礦物成分以及孔隙結(jié)構(gòu)和類型等方面取得了不少成果［2-7］。

宜昌地區(qū)埃迪卡拉系呈環(huán)帶狀圍繞黃陵隆起周緣分布，與上覆寒武系、下伏南華系連續(xù)出露，是我國(guó)南方埃迪卡拉系多重劃分對(duì)比的典型地區(qū)。隨著南方頁(yè)巖氣勘探工作的不斷深入，特別是湖北宜昌秭地1#有關(guān)埃迪卡拉系陡山沱組頁(yè)巖氣顯示的發(fā)現(xiàn)，更引起了人們對(duì)區(qū)內(nèi)埃迪卡拉系陡山沱組內(nèi)部黑色頁(yè)巖段地層含氣性特征調(diào)查評(píng)價(jià)的極大興趣。中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心自2013年以來(lái)在區(qū)內(nèi)部署開(kāi)展了大量以埃迪卡拉系陡山沱組頁(yè)巖為勘探目的層系的頁(yè)巖氣基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查工作，獲得了對(duì)宜昌地區(qū)這一暗色頁(yè)巖形成環(huán)境、有機(jī)地球化學(xué)特征和生烴能力、儲(chǔ)集特征和含氣性等方面的第一手資料。本文是上述調(diào)查研究的成果之一，目的是以宜昌黃陵隆起為中心，以不同構(gòu)造古地理部位的宜昌樟村坪、曉峰、黃牛巖、泗溪以及秭歸青林口剖面為代表（圖1），從陡山沱組地層格架、頁(yè)巖分布和形成環(huán)境研究入手，開(kāi)展頁(yè)巖地球化學(xué)特征和儲(chǔ)集層特征的綜合研究，以獲得鄂西宜昌地區(qū)埃迪卡拉系陡山沱組頁(yè)巖的有利含氣層段及其區(qū)域分布特點(diǎn)，為進(jìn)一步聚焦鄂西埃迪卡拉系陡山沱組頁(yè)巖氣資源潛力評(píng)價(jià)方向和工作重點(diǎn)提供依據(jù)。

文中有關(guān)頁(yè)巖的全巖氧化物、微量和稀土元素含量分析由國(guó)土資源部中南巖礦檢測(cè)中心完成，頁(yè)巖地球化學(xué)特征（包括總有機(jī)碳含量、有機(jī)質(zhì)成熟度）和儲(chǔ)層特征（包括全巖和粘土礦物成分分析和頁(yè)巖微孔掃描觀察）參數(shù)等均由中石油杭州石油地質(zhì)研究所完成。

圖1　宜昌地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖與剖面位置（據(jù)文獻(xiàn)［10］修改）Fig.1 Generalized geological map ofthe Yichangarea（modified from［10］）

1　頁(yè)巖地層劃分對(duì)比與時(shí)空分布

由于埃迪卡拉紀(jì)尚處于后生多細(xì)胞動(dòng)物分異發(fā)展的早期階段，不僅生物門類有限，而且由于生物內(nèi)骨骼缺乏，化石保存條件苛刻，因此地層中的古生物化石記錄有限，難以像顯生宙那樣依據(jù)典型剖面上詳細(xì)的生物序列所確定的年代地層系統(tǒng)開(kāi)展頁(yè)巖地層的區(qū)域劃分和對(duì)比，因此，地層中反映海平面變化和環(huán)境演變的重要地質(zhì)事件，如層序間斷（轉(zhuǎn)換）面、碳同位素組成的異常位置就日益顯示出在埃迪卡拉系多重地層劃分對(duì)比中的作用［8-10］。為此，陳孝紅等［10］以生物地層研究為基礎(chǔ)，以層序地層界面和碳同位素組成的強(qiáng)烈負(fù)異常為標(biāo)志對(duì)埃迪卡拉系陡山沱組內(nèi)部進(jìn)行年代地層單位劃分，同時(shí)建議以宜昌泗溪陡山沱組二段頂部碳同位素的強(qiáng)烈負(fù)偏離的出現(xiàn)為標(biāo)志，將陡山沱組劃分為上、下兩個(gè)部分，對(duì)應(yīng)厘定后埃迪卡拉系的下統(tǒng)和中統(tǒng)。并依據(jù)層序界面和碳同位素組成變化的關(guān)系，將埃迪卡拉系下統(tǒng)和中統(tǒng)進(jìn)一步兩分為兩個(gè)階，自下而上稱為第一、二、三和第四階。其中下統(tǒng)下部（或第一階）對(duì)應(yīng)于蓋帽白云巖，下統(tǒng)上部（或第二階）以產(chǎn)微化石Tianzhushania為特色。中統(tǒng)下部（或第三階）對(duì)應(yīng)于陡山沱組二段頂部碳同位素負(fù)偏離地層或Varanger冰期，為化石貧乏層段。中統(tǒng)上部（或第四階）對(duì)應(yīng)于陡山沱組第三段，以產(chǎn)微化石Tanariumconoideum-T.anozos組合為特點(diǎn)。陡山沱組第四段和上部燈影組蛤蟆井段以及燈影組石板灘段分別構(gòu)成埃迪卡拉系上統(tǒng)的兩個(gè)階，其中第四段產(chǎn)廟河生物群，燈影組石板灘段下部產(chǎn)復(fù)雜埃迪卡拉型動(dòng)物化石，上部發(fā)育管狀動(dòng)物化石（圖2）。

根據(jù)上述厘定的埃迪卡拉系陡山沱組地層劃分對(duì)比方案，宜昌地區(qū)埃迪卡拉系陡山沱組頁(yè)巖主要分布下統(tǒng)上部（第二階）和上統(tǒng)下部（第五階）二個(gè)層位上。在巖石地層上，兩者分別對(duì)應(yīng)于陡山沱組第二段和陡山沱組第四段。在區(qū)域上，下部頁(yè)巖層系分布相對(duì)較廣，厚50～115 m，但以黃陵西翼和南翼的秭歸廟河至宜九龍灣一帶炭質(zhì)頁(yè)巖最為發(fā)育。東部和北部地區(qū)下部頁(yè)巖層系相對(duì)較薄，且主要見(jiàn)于陡山沱組二段上部。上部頁(yè)巖層系呈槽狀，分布在宜昌黃牛巖、白果園至武山磷礦一帶，以湖北興山楊道河一帶最厚，達(dá)31.33 m。其西北部巴東石龍坡厚4 m，東南部宜昌泗溪一帶厚度不超過(guò)2 m。由于上部頁(yè)巖層系厚度不大，地理分布有限，尚不具備形成頁(yè)巖氣藏的條件，因此本文暫不涉及。

2　頁(yè)巖沉積環(huán)境分析

與其它時(shí)代的頁(yè)巖一樣，陡山沱組頁(yè)巖同樣具有色深、富含有機(jī)質(zhì)和黃鐵礦，水平層理發(fā)育等頁(yè)巖的一般特點(diǎn)，但不同的是，陡山沱組頁(yè)巖廣泛分布在揚(yáng)子淺水碳酸鹽臺(tái)地內(nèi)部，具有特殊的形成條件。為此，本文結(jié)合頁(yè)巖層序劃分，從陡山沱組碳、氧同位素組成變化特點(diǎn)以及陡山沱組二段頁(yè)巖的稀土和微量元素含量變化來(lái)分析頁(yè)巖的沉積環(huán)境特點(diǎn)。

2.1碳同位素組成變化及其環(huán)境意義

華南不同古地理部位埃迪卡拉紀(jì)陡山沱組穩(wěn)定碳同位素組成結(jié)果分析顯示，從陸架到盆地不同剖面之間的碳同位素組成存在明顯差異。其中臺(tái)內(nèi)盆地和斜坡相區(qū)，整個(gè)陡山沱組碳酸鹽的δ13C值都具有明顯偏負(fù)特征，而在臺(tái)地相區(qū)，陡山沱組的δ13C值在總體偏正背景下出現(xiàn)多次明顯的負(fù)異常［8，11］。宜昌地區(qū)埃迪卡拉紀(jì)陡山沱組碳同位素組成特點(diǎn)總體上具有臺(tái)地相區(qū)特點(diǎn)，在總體明顯偏正的背景下出現(xiàn)有陡山沱組底部蓋帽白云巖段，陡山沱組二段下部、上部和頂部以及陡山沱組三段上部5次碳同位素負(fù)異常（圖2），這在一定程度上反映宜昌地區(qū)陡山沱組頁(yè)巖沉積時(shí)期盆地有機(jī)碳儲(chǔ)庫(kù)的存在和氧化界面的縱向變化特點(diǎn)［11］，這一點(diǎn)也從碳同位素組成變化旋回與層序地層劃分結(jié)果接近上得到證實(shí)。由于SN1的出現(xiàn)還與天然氣水合物滲漏有關(guān)［12］，而SN4與SN1具有相似的成因［10］，因此，也不排除SN4分布地層間隔內(nèi)曾發(fā)生過(guò)甲烷泄漏事件的可能。層序劃分和沉積相分析顯示SN3和SN5分別發(fā)生在快速海平面下降的LDSS頂部，和臺(tái)地邊緣崩塌作用強(qiáng)烈，宜昌地區(qū)陡山沱組沉積構(gòu)造古地理格局發(fā)生重大轉(zhuǎn)折的UDSS時(shí)期（圖2），而快速的海平面下降、臺(tái)地邊緣斜坡的滑塌作用等均可以導(dǎo)致海底天然氣水合物釋放，進(jìn)而出現(xiàn)具有δ13C強(qiáng)烈負(fù)偏特點(diǎn)碳酸鹽的沉積［13-14］，因此，宜昌地區(qū)陡山沱組SN3和SN5的出現(xiàn)同樣不排除盆地內(nèi)部天然氣水合物滲漏或甲烷釋放的可能。對(duì)比陡山沱組碳同位素組成變化和頁(yè)巖的分布不難看出，宜昌地區(qū)埃迪卡拉系陡山沱組頁(yè)巖主要分布在區(qū)域內(nèi)間歇性或大規(guī)模海底天然氣水合物釋放之前的陡山沱組二段中、下部。換言之，陡山沱組二段中、下部沉積時(shí)期區(qū)域內(nèi)存在一個(gè)巨大有機(jī)碳儲(chǔ)庫(kù)，蘊(yùn)藏有豐富的天然氣水合物。

圖2　宜昌地區(qū)埃迪卡拉系陡山沱組劃分對(duì)比（據(jù)文獻(xiàn)［10］修改）Fig.2 The Subdivision and correlation of the Ediacara DushantuoFormation in Yichang area（modified from ref.［10］）

2.2頁(yè)巖全巖氧化物、微量和稀土元素含量特征及其環(huán)境意義

為檢驗(yàn)碳酸鹽碳同位素指示的環(huán)境意義，本文選擇秭歸青林口剖面開(kāi)展了同期地層中頁(yè)巖全巖氧化物和稀土元素含量的分析測(cè)試（表1，表2），以進(jìn)一步確定陡山沱組二段頁(yè)巖氣形成時(shí)期的古氣候和古環(huán)境變化特征。

根據(jù)秭歸青林口陡山沱組二段頁(yè)巖全巖氧化物含量，按照Nesbitt and Young［15-16］和Yang et al.［17］給出的地層風(fēng)化指數(shù)（CIA）計(jì)算公式，獲得陡山沱組二段頁(yè)巖CIA指數(shù)變化特點(diǎn)（圖3）。結(jié)果顯示，峽東地區(qū)LDSS和MDSS界線附近以及SN4發(fā)育時(shí)期的古氣候特點(diǎn)與更新世冰磧巖形成時(shí)期的氣候特點(diǎn)相似，CIA在50～55之間，證明當(dāng)時(shí)為寒冷干燥氣候條件。LDSS的海平面下降以及SN4的出現(xiàn)與氣候變冷和冰川活動(dòng)有關(guān)，而SN2，SN3的出現(xiàn)則與氣候變暖，海平面上升相連。

上述陡山沱組二段氣候變化所引起的海平面變化與利用同期頁(yè)巖中U，Th含量的比值所確定的海平面變化結(jié)果一致，與同期頁(yè)巖中稀土元素組成含量變化鈰異常δCe（δCe=lg［3CeN/（2LaN+NdN）］，下標(biāo)N指后太古代澳大利亞平均頁(yè)巖（PAAS）標(biāo)準(zhǔn)化后的值，所反映的海洋氧化—還原環(huán)境結(jié)果相印證（圖3）。按照U/Th值＞1.25，指示缺氧環(huán)境，U/Th值＜0.75指示氧化環(huán)境［18］，δCe＜0.1指示缺氧環(huán)境［19-20］以及SN2，SN3和SN4所在地層附近U/Th和δCe值可以發(fā)現(xiàn)，SN2，SN3出現(xiàn)在LDSS 和MDSS最大海平面時(shí)期的缺氧環(huán)境中，而SN4則發(fā)育在海平面下降之后相對(duì)穩(wěn)定的缺氧環(huán)境中，沉積環(huán)境相對(duì)較為局限。進(jìn)一步的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，秭歸青林口陡山沱組二段頁(yè)巖北美頁(yè)巖組合樣標(biāo)準(zhǔn)化稀土配分曲線圖上看 （圖4），主要表現(xiàn)為輕微的Ce虧損和Eu富集、無(wú)明顯REE異常的相對(duì)平坦的配分模式。這種頁(yè)巖稀土元素的配分模式與典型的淡水（如河流水）REE配分模式接近［21-24］，暗示陡山沱組二段頁(yè)巖的形成與冰川消融所引起的淡水注入有關(guān)。

3　頁(yè)巖地球化學(xué)特征

3.1生物和有機(jī)質(zhì)類型

陡山沱組沉積時(shí)期是多細(xì)胞生物出現(xiàn)和分異發(fā)展的重要時(shí)期，目前在宜昌地區(qū)陡山沱組發(fā)現(xiàn)的生物總體以大型具刺疑源類極度繁盛為特征，此外，伴生有豐富球狀、絲狀藍(lán)菌類以及少量的多細(xì)胞藻類。單長(zhǎng)安等［7］獲得黃陵?yáng)|翼X1井2個(gè)樣品的干酪根類型全為Ι型，宜昌三斗坪鎮(zhèn)花雞坡剖面4個(gè)泥頁(yè)巖樣品全為Ⅱ1型，與地層中保存的生物類型反應(yīng)的有機(jī)質(zhì)類型結(jié)果一致。

3.2有機(jī)碳含量與有機(jī)質(zhì)成熟度

秭歸青林口剖面陡山沱組二段黑色頁(yè)巖TOC值在0.48%～4.42%之間，平均值為2.65%，主要集中在2%～4%之間，其中TOC值大于1.0%的樣品占總數(shù)的88%（表3）。宜昌黃牛巖剖面陡山沱組二段黑色頁(yè)巖TOC值在0.49%～2.73%之間，平均值為1.40，主要集中在0.5%～2.0%之間，其中TOC值大于1.0%的樣品占總數(shù)的63.6%。有機(jī)碳含量測(cè)試結(jié)果顯示黃陵西部頁(yè)巖較南部具有相對(duì)較高的有機(jī)碳含量。

宜昌黃牛巖陡山沱組二段5個(gè)樣品的瀝青反射率Rb在1.84%～3.05%之間（表3）。按照瀝青反射率Rb與有機(jī)質(zhì)反射率Ro之間換算公式Ro=0.668Rb+0.346換算，上述測(cè)試結(jié)果對(duì)應(yīng)于有機(jī)質(zhì)反射率Ro變化于1.58%～2.38%之間，平均為1.98%，與單長(zhǎng)安等［7］在宜昌花雞坡獲得的陡山沱組二段有機(jī)質(zhì)成熟度Ro在1.44%～2.62%之間的結(jié)果可以對(duì)比。在北美地區(qū)商業(yè)性開(kāi)發(fā)的頁(yè)巖層系Ro（1.1%～3.0%）分布范圍內(nèi)（表5），證明區(qū)內(nèi)陡山沱組頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)成熟度適合頁(yè)巖氣形成。

4　頁(yè)巖儲(chǔ)集層特征

4.1礦物組成

宜昌地區(qū)陡山沱組頁(yè)巖的礦物組成以長(zhǎng)英質(zhì)礦物和碳酸鹽礦物為主，脆性礦物發(fā)育，但成分的非均質(zhì)性明顯（表4）。所測(cè)試的兩個(gè)剖面中，位于黃陵南翼的黃牛巖剖面上，陡山沱組第二段頁(yè)巖樣品中的礦物組成以長(zhǎng)英質(zhì)礦物和碳酸鹽礦物為主，含少量粘土礦物和黃鐵礦。其中石英含量在17.97%～43.92%，碳酸巖含量較高，多大于30%，分布在32.85%～66.92%，粘土礦物含量分布在7.35%～36.68%。青林口陡二段樣品泥頁(yè)巖中的礦物組成雖同樣以長(zhǎng)英質(zhì)和碳酸鹽礦物為主，但長(zhǎng)英質(zhì)礦物的含量相對(duì)較高，多在40%～60%，碳酸鹽的含量變化比較大，少則不足20%，多則超過(guò)60%。粘土礦物含量較少，部分樣品中甚至未檢測(cè)出粘土礦物。另外，也未檢測(cè)出黃鐵礦。

表1　秭歸青林口埃迪卡拉系陡山沱組頁(yè)巖全巖氧化物含量分析結(jié)果Table1 Major element contents of the Ediacara Dushantuo Formation in Qinglinkou Section，Zigui，Hubei Province

4.2微觀孔隙與比表面積

經(jīng)中石油杭州石油地質(zhì)研究所利用掃描電鏡對(duì)黃牛巖和秭歸青林口剖面泥頁(yè)巖樣品進(jìn)行了系統(tǒng)觀察分析，發(fā)現(xiàn)黃牛巖陡山沱組二段頁(yè)巖具有較低的基質(zhì)孔隙度，巖石顆粒較細(xì)，孔隙類型以溶蝕孔和微裂縫為主，發(fā)育少量晶間孔。儲(chǔ)集空間以微小孔為主，相互聯(lián)通性較差。青林口陡山沱組二段頁(yè)巖顆粒較為致密，儲(chǔ)集空間不發(fā)育，孔隙類型以微孔、晶間孔為主，局部晶間孔隙被黃鐵礦顆粒充填。

本次研究對(duì)秭歸青林口陡山沱組下部和中部的三個(gè)樣品進(jìn)行了比表面測(cè)定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，含有粘土礦物，但有機(jī)質(zhì)含量較低的QLK-1樣的比表面積值中等（表4）。沒(méi)有檢測(cè)出粘土礦，但有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)較高的QLK-3和QLK-6樣品中，總有機(jī)碳最高的QLK-3樣的比表面積最高，這在一定程度上暗示，宜昌地區(qū)陡山沱組二段頁(yè)巖的吸附性受粘土礦物和有機(jī)質(zhì)的雙重影響。

圖4　秭歸青林口陡山沱組二段頁(yè)巖標(biāo)準(zhǔn)化稀土配分曲線圖Fig.4 Variation ofREE distribution patterns in the DoushantuoFormation member 2 shale ofQinglinkou sectionin Zigui，Hubei Province

表3　宜昌地區(qū)陡山沱組頁(yè)巖TOC，Rb測(cè)試結(jié)果Table 3 TOC，Rb contents of the Ediacara Dushantuo Formation in Yichang area，Hubei Province

5　資源潛力分析與結(jié)論

綜上所述，宜昌地區(qū)埃迪卡拉系陡山沱組頁(yè)巖沉積形成于氣候劇烈變動(dòng)時(shí)期的臺(tái)地內(nèi)部。由于氣候劇烈變動(dòng)導(dǎo)致盆地內(nèi)部發(fā)生了天然氣水合物釋放，進(jìn)而促進(jìn)了盆地缺氧和富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖的形成，因此區(qū)內(nèi)埃迪卡拉系陡山沱組黑色頁(yè)巖具有厚度大（局部連續(xù)厚度超過(guò)70 m，單層超過(guò)30 m）、有機(jī)質(zhì)豐度相對(duì)較高（TOC含量平均值普遍大于1%，局部地區(qū)超過(guò)3%）、脆性礦物含量高而粘土礦物含量低等特征。據(jù)此，并結(jié)合該區(qū)陡山沱組頁(yè)巖熱演化程度合適（Ro，1.58%～2.38%，平均1.98%），且具有低孔隙度、特低滲透率等特征。本文認(rèn)為宜昌地區(qū)陡山沱組頁(yè)巖的地質(zhì)特征完全可以與美國(guó)商業(yè)開(kāi)采區(qū)頁(yè)巖氣藏以及我國(guó)四川盆地頁(yè)巖氣勘探示范區(qū)塊（涪陵區(qū)塊、長(zhǎng)寧區(qū)塊、威遠(yuǎn)區(qū)塊、富順永川區(qū)塊以及昭通區(qū)塊）頁(yè)巖氣儲(chǔ)層特征相媲美（表5）。據(jù)此，并結(jié)合陡山沱組二段頁(yè)巖的上覆地層和下伏地層為大套的泥巖、粉砂質(zhì)泥巖和白云巖，保存條件較好，可以確定宜昌地區(qū)的陡山沱組二段頁(yè)巖應(yīng)該是宜昌地區(qū)重要的頁(yè)巖氣勘探目的層系。本文研究所涉及到的秭歸青林口和黃牛巖剖面及其東南白堊紀(jì)地層覆蓋區(qū)在構(gòu)造上位于中揚(yáng)子中部川東北—大冶對(duì)沖干涉帶宜昌穩(wěn)定帶內(nèi)，構(gòu)造穩(wěn)定，巖層產(chǎn)狀平緩，震旦系頁(yè)巖埋深適中，是宜昌地區(qū)埃迪卡拉系陡山沱組頁(yè)巖氣勘探的目標(biāo)區(qū)。

表4　宜昌地區(qū)陡山沱組二段泥頁(yè)巖礦物組成和比表面積Table 4 Mineral composition and specific surface area of the Dushantuo Formation Member 2 in Yichang area，Hubei Province

表5　宜昌地區(qū)埃迪卡拉系陡山沱組與國(guó)內(nèi)外已有頁(yè)巖氣藏儲(chǔ)層比較Table 5 comparison of the Ediacara Dushantuo Formation with the shale gas reservoir in China and abroad

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CHEN Xiao-Hong，ZHANG Guo-Tao，HU Ya

（Wuhan center of China Geological Survey，Wuhan 430205，Hubei，China）

Deposit Environment of the Ediacaran Doushantuo Formation in Yichang Area，Western Hubei Province，China and Its Geological Significance for Shale Gas.

Based on the systematic investigation in the field geological sections，together with the result of organic geochemistry experiment，physical analysis and the component analysis of the rock mineral and carbonate isotopic samples，the characteristics of sedimentary environments，the scale of development，geochemistry and reservoir of the Ediacaran Doushantuo Formation shale in the different position of the Huangling anticline in Yichang were systematically studied.The results show that the black shale in the lower and upper of the Doushantuo Formation Member 2 were deposited separately in an oxic and a reduced environment，and the carbonate interval bed in the middle of the Doushantuo Formation Member2 were the result of destabilization of me thane hydrates during deglaciation and concomitant flooding of interior basins.The thickness of Doushantuo Foramtion black mud shale is more than 50 m，the total organic content is generally over1.0%，the main organic typeisI-Ⅱ1，the average value of organic material maturity（Ro）is 2.45%，and the black mud shale is mainly composed of detrital minerals.Compared with the indicators of the main shale gas production areas in the USAand China，Ediacaran Doushantuo Formation member 2 mud black shale in Yichang area has the good geological conditions for producing shale gas.

shale gas；deposit environment；Ediacaran；Doushantuo formation；Yichang area，Western Hubei Province

中圖分類法：P534.31；P618.130.2A

1007-3701（2016）02-106-11

10.3969/j.issn.1007-3701.2016.02.002

2016-3-21；

2016-6-12.

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局“中南地區(qū)頁(yè)巖氣形成地質(zhì)背景和富集條件綜合評(píng)價(jià)”項(xiàng)目（12120114053801）和“中揚(yáng)子地區(qū)頁(yè)巖氣新層系調(diào)查評(píng)價(jià)”項(xiàng)目（12120115005601）聯(lián)合資助.

陳孝紅（1964—），男，研究員，主要從事地層和古生物研究；E-mail：yccxiaohong@163.com.