南盤江盆地石炭系沉積體系及頁巖氣有利區(qū)帶

辛云路，王勁鑄，金春爽

(中國地質(zhì)調(diào)查局 油氣資源調(diào)查中心，北京 100083)

0 引 言

圖1 南盤江盆地區(qū)域構(gòu)造-地層格架及礦點分布Fig.1 Tectonic stratigraphic framework and the distribution of deposits of the Nanpanjiang Basin1.省會城市; 2.市; 3.縣; 4.省界; 5.隆起邊界; 6.海岸線; 7.主要斷層; 8.盆內(nèi)斷層; 9.古油藏; 10.金礦; 11.銻礦; 12.汞礦; 13.錳礦; 14.隆起區(qū)(出露下古生界及以老地層); 15.上古生界出露區(qū); 16.中生界出露區(qū)；區(qū)域構(gòu)造-地層格架據(jù)1∶50萬地質(zhì)圖簡化；礦點分布據(jù)文獻[21-28]編繪

南盤江盆地，也稱右江盆地，或右江印支地槽褶皺帶[1]，位于滇黔桂三省交界處的南盤江—右江流域。構(gòu)造上位于揚子板塊西南部，是華南重要的含油氣盆地之一[2-6]。盆地西部以彌勒—師宗斷裂與康滇隆起相隔，北部以埡紫羅(埡都—紫云—羅甸)斷裂與滇東—黔中隆起相接，西南部以馬關(guān)隆起為限，東南部及東部以大瑤山隆起為限[7-9]。盆地東西長約660 km，南北寬約220 km，面積超過10×104km2(圖1)。

南盤江盆地的地層大致可以分為4套：震旦系至志留系、泥盆系至中三疊統(tǒng)、上三疊統(tǒng)至白堊系、古近系至第四系。震旦系至志留系為南盤江盆地的基底，為海相沉積。泥盆系至中三疊統(tǒng)是南盤江盆地充填主體，以海相沉積為主，巖性組合復(fù)雜。中新生界分布較為局限，為陸相沉積[10-18]。

南盤江盆地發(fā)育于揚子板塊和華夏板塊加里東期軟碰撞形成的拼接基底之上，晚古生代以來，盆地經(jīng)歷了復(fù)雜的演化過程[18-20]。在盆地發(fā)展演化過程中，形成了豐富的油氣及固體礦產(chǎn)(圖1)，已發(fā)現(xiàn)了眾多古油藏和殘余油氣藏(紫云石頭寨、隆林安然、冊亨板街、望謨岜賴、貞豐百層)及大量Au、Sb、Hg、As、Pb、Zn等低溫?zé)嵋旱V床[21-24]，以及沉積錳礦[25-28]。由于南盤江盆地特殊的構(gòu)造位置、復(fù)雜的發(fā)展演化歷程、豐富的資源類型，長期以來一直是地學(xué)界和產(chǎn)業(yè)部門關(guān)注的對象，眾多學(xué)者對南盤江盆地進行過研究，在盆地基底及地層層序、構(gòu)造格局及構(gòu)造演化、沉積演化、油氣成藏條件、固體礦產(chǎn)分布及成礦模式等方面取得許多重要認識。但有關(guān)頁巖氣有利區(qū)預(yù)測及針對性的全盆地沉積體系研究的成果鮮見報道，前人有關(guān)沉積體系的研究成果主要是剖面的[9]和盆地內(nèi)局部地區(qū)的[11-13]，全盆地范圍的沉積體系研究成果是概略性的[7,10]，難以滿足南盤江盆地頁巖氣調(diào)查選區(qū)。

頁巖氣勘探和開發(fā)研究最早始于美國(1821年)。美國已在20多個盆地和地區(qū)開展頁巖氣勘探，可采資源量為15×1012～30×1012m3之間[29]。2009年，美國頁巖氣產(chǎn)量占天然氣年產(chǎn)總量的13%～15%，頁巖氣使美國的天然氣儲量增加了40%，年產(chǎn)頁巖氣量超過1 000×108m3；2011年，美國頁巖氣的產(chǎn)量達到1 800×108m3左右[30]。 我國天然氣需求快速增長，2020年我國天然氣消費將達到2 000×108m3以上，而預(yù)期天然氣產(chǎn)量為1 200×108m3，供需差距在800×108m3以上[31]。為解決這一供需矛盾，保證我國能源安全，迫切需要加快頁巖氣的勘探和開發(fā)。

頁巖氣賦存于泥頁巖占優(yōu)勢的沉積巖層系，主要為深水沉積發(fā)育區(qū)。南盤江盆地石炭紀深水沉積區(qū)分布較為廣泛，本文綜合利用重點剖面實測資料、最新區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資料，結(jié)合公開發(fā)表的成果，系統(tǒng)研究了南盤江盆地石炭系沉積體系類型、特征及其分布規(guī)律，并基于深水相帶的分布和埋藏條件，預(yù)測頁巖氣有利區(qū)，以期為南盤江盆地頁巖氣調(diào)查選區(qū)和相關(guān)研究提供參考。

1 南盤江盆地石炭系地層特征

南盤江盆地石炭系分布廣泛，地層特征變化較大，不同地區(qū)地層群組命名不一(表1)。

1.1 下石炭統(tǒng)

黔南—桂北地區(qū)下石炭統(tǒng)自下而上命名為巖關(guān)組、大塘組、擺佐組。

巖關(guān)組：厚約276 m，自下而上分為革老河段和湯粑溝段。革老河段下部為深灰色石灰?guī)r、泥質(zhì)石灰?guī)r；中、上部為灰黑色泥質(zhì)石灰?guī)r夾頁巖。湯粑溝段為灰黑色石灰?guī)r、泥質(zhì)石灰?guī)r，夾頁巖及石英砂巖。產(chǎn)腕足類、珊瑚化石。有的學(xué)者將革老河段和湯粑溝段也稱革老河組和湯粑溝組，并把革老河組歸于上泥盆統(tǒng)[18]。

表1南盤江盆地及鄰區(qū)石炭系地層對比

Table1CarboniferousstratigraphicchartoftheNanpanjiangBasinanditsadjacentareas

大塘組：自下而上分為祥擺段、舊司段和上司段。祥擺段主要為濱海相灰、灰黃、灰白色薄至中厚層石英砂巖與灰黑、黑、黃褐色砂質(zhì)頁巖及碳質(zhì)頁巖互層，夾1～4層煤線，產(chǎn)似層狀或結(jié)核狀菱鐵礦和植物、腕足類、雙殼類及海百合莖化石[32]。舊司段厚480 m，下部為灰黑至淺灰色細砂巖、泥質(zhì)砂巖及泥頁巖，夾4層薄層無煙煤，見黃鐵礦及菱鐵礦結(jié)核；上部為灰黑、深灰色泥質(zhì)石灰?guī)r、泥灰?guī)r、石灰?guī)r與頁巖、燧石層互層，產(chǎn)珊瑚、腕足類化石。上司段厚253 m，深灰、灰黑色石灰?guī)r、泥質(zhì)石灰?guī)r、瘤狀石灰?guī)r，夾少量紫紅色、灰綠色頁巖及淺灰色細砂巖，偶見白云巖。產(chǎn)腕足、珊瑚等化石。

黔南—桂北地區(qū)，下石炭統(tǒng)為海侵超覆型沉積。巖關(guān)組僅分布于滇東牛首山東南側(cè)、黔西北及黔南等地，至擺佐組分布范圍有所擴大。下石炭統(tǒng)與下伏泥盆系呈整合或假整合接觸，靠近康滇古陸及上揚子古陸可超覆于前泥盆系之上。

桂北羅城—融安一帶，下石炭統(tǒng)自下而上命名為堯云嶺組、英塘組、黃金組、寺門組和羅城組。

堯云嶺組：主要為深灰、灰黑色灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r及生物灰?guī)r，含燧石。在恭城附近為灰?guī)r、白云巖；在環(huán)江古昌、羅城龍岸、柳城太平等地，下部有20～50 cm厚的灰色及灰黑色頁巖；在合浦閘口—公館一帶，底部有14 m厚泥巖，其上為薄層灰?guī)r、棘屑灰?guī)r及泥質(zhì)灰?guī)r。產(chǎn)有孔蟲、腕足類、珊瑚等化石。

英塘組：在桂北大部分地區(qū)，下部砂頁巖分布廣泛，最厚達500 m以上。往東至永福一帶，砂巖消失，主要為泥巖及泥灰?guī)r。至桂林、恭城一帶，英塘組全部由灰?guī)r組成，桂林地區(qū)英塘組夾有白云巖?；饕獮樯汉鳌⑼笞泐惡蜕倭坑锌紫x、苔蘚蟲、雙殼類等。

黃金組：主要是一套深灰色灰?guī)r，常夾有燧石團塊。在羅城天水、黃金地區(qū)，黃金組下部為細砂巖、泥巖夾泥質(zhì)灰?guī)r和泥灰?guī)r，上部以灰?guī)r為主，夾少量泥巖及泥灰?guī)r。柳城太平一帶，黃金組主要為灰黑色中—厚層灰?guī)r夾硅質(zhì)灰?guī)r及燧石團塊，含豐富的叢狀復(fù)體珊瑚。在柳州地區(qū)，黃金組分為上下兩段：下段厚108 m，下部為深灰色薄—中層硅質(zhì)灰?guī)r夾灰質(zhì)硅質(zhì)巖，上部為灰色中層含生物屑硅質(zhì)條帶灰?guī)r；上段厚54 m，主要為灰色厚層—塊狀粉晶介殼、棘屑灰?guī)r夾硅質(zhì)灰?guī)r，常含硅質(zhì)條帶或結(jié)核。在桂林、全州、鐘山一帶，黃金組可分為3部分：上部為灰、深灰色厚層及中厚層灰?guī)r，局部含燧石結(jié)核，或夾硅質(zhì)頁巖；中部為灰色中厚層及薄層灰?guī)r與泥質(zhì)灰?guī)r互層，灰?guī)r含燧石結(jié)核；下部為灰、深灰、褐灰色厚層灰?guī)r，夾燧石結(jié)核及條帶。黃金組底部見鈣質(zhì)頁巖和泥質(zhì)灰?guī)r，厚度變化較大(2～1 103 m)。黃金組生物較為豐富，珊瑚、牙形刺、有孔蟲、腕足類等較多，有海百合莖、腹足類、介形蟲等化石。

寺門組：主要分布于桂北、桂中地區(qū)。以砂巖、頁巖為主，夾泥灰?guī)r、泥質(zhì)灰片和少量硅質(zhì)頁巖、硅質(zhì)巖和煤層。泥巖和粉砂巖中富含植物和孢子化石，而灰?guī)r中含珊瑚、腕足類、牙形刺及有孔蟲化石，屬韋憲晚期。

在黔東南郎岱—羅甸地區(qū)，下石炭統(tǒng)稱林群群，為深灰、黑色頁巖、放射蟲硅質(zhì)巖與石灰?guī)r互層，厚度減薄。

桂南欽州—靈山一帶，下石炭統(tǒng)稱石夾群，以深灰色硅質(zhì)巖、頁巖為主，夾石灰?guī)r。

在桂北南丹—鹿寨一帶，下石炭統(tǒng)自下而上命名為鹿寨組、巴平組。

鹿寨組主要為深灰色薄層硅質(zhì)巖、硅質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖、海百合碎屑灰?guī)r、泥晶灰?guī)r、碳質(zhì)頁巖和砂巖等。主要有介形類、菊石、牙形刺和薄殼腕足類等早石炭世生物化石。

桂中平果—都安一帶，下石炭統(tǒng)自下而上命名為隆安組、都安組。

隆安組：上部以深灰色中至厚層生物屑灰?guī)r及粉晶灰?guī)r為主；中部深灰至黑灰色粉晶灰?guī)r及棘屑灰?guī)r，或夾白云質(zhì)灰?guī)r及白云巖；下部以黑灰色薄層似扁豆狀、條帶狀灰?guī)r為主，底部常有灰黑色薄層灰?guī)r。含杜內(nèi)階珊瑚、牙形刺、有孔蟲化石。

1.2 上石炭統(tǒng)

黔南—桂北地區(qū)，上石炭統(tǒng)自下而上分為滑石板組、達拉組和馬平組。

滑石板組：淺灰、灰白色與深灰、灰黑色石灰?guī)r、結(jié)晶石灰?guī)r，頂部及下部含白云質(zhì)團塊或夾白云巖。產(chǎn)腕足和菊石等化石。厚約545 m。

桂北羅城、融安地區(qū)，上石炭統(tǒng)自下而上劃分為大埔組、黃龍組和馬平組。

在欽州—靈山一帶上石炭統(tǒng)稱板城組，為灰黃色、灰白色、灰紅色及褐灰色硅質(zhì)巖、含泥硅質(zhì)巖、硅質(zhì)泥巖及泥巖，夾放射蟲硅質(zhì)巖、硅質(zhì)頁巖及含錳硅質(zhì)巖等。產(chǎn)放射蟲、牙形刺、雙殼等化石。

在黔東南郎岱—羅甸地區(qū)上石炭統(tǒng)稱小浪風(fēng)關(guān)群。小浪風(fēng)關(guān)群為灰、深灰至灰黑色中厚層至厚層灰?guī)r，富含燧石結(jié)核、團塊或條帶，偶夾薄層硅質(zhì)巖，與南丹一帶的南丹組較為相似。

2 石炭系沉積體系類型及特征

南盤江盆地石炭系識別出8種沉積體系，分別是三角洲—陸源碎屑濱岸、濱海沼澤、陸源碎屑陸架、局限海臺地、開闊海臺地、臺地邊緣、陸源碎屑陸坡、深水盆地。

2.1 三角洲—陸源碎屑濱岸相

三角洲—陸源碎屑濱岸相主要發(fā)育在早石炭世，以砂巖發(fā)育為特色。在廣西羅城縣天水下石炭統(tǒng)剖面上，英塘組下段第3層為23 m的灰黃色細粒石英砂巖和第4層26 m的灰黑色泥巖與細砂巖互層(圖2)，是陸源碎屑濱岸相沉積記錄。在露頭剖面上，可區(qū)分三角洲和陸源碎屑濱岸相，但平面上，現(xiàn)有資料難以確定二者界線，故合并為一個相帶。

總體上看，下石炭統(tǒng)的三角洲—陸源碎屑濱岸體系主要是陸源碎屑濱岸相。其巖石組合以灰—灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、淺色薄層—中層狀細粒石英砂巖為主，夾少許硅質(zhì)巖、泥質(zhì)灰?guī)r、含燧石灰?guī)r團塊，局部夾少量白云質(zhì)灰?guī)r、砂質(zhì)灰?guī)r等。最大厚度約900 m。砂巖分選較好，以波紋層理為主，見沖洗交錯層理(圖3)。

圖2 廣西羅城縣天水下石炭統(tǒng)剖面沉積體系分析柱狀圖(據(jù)文獻[33]和實測資料編繪)Fig.2 Histogram of Lower Carboniferous sedimentary systems analysis in Tianshui of Luocheng County, Guangxi

2.2 濱海沼澤相

濱海沼澤相主要沿江南古陸邊緣分布，大塘組中部和巖關(guān)組上部較為發(fā)育。煤層主要形成于平均高潮線之上的后濱地帶。厚度幾十米至近千米。泥巖以水平層理為主。砂巖一般分選較好，有交錯層理。古生物化石以植物為主，次為腕足類、珊瑚等。

濱海沼澤相的巖石組合大體上有如下4類: ①深灰、灰黑色頁巖、碳質(zhì)頁巖夾砂質(zhì)頁巖、硅質(zhì)頁巖、硅質(zhì)巖、薄層細砂巖、煤層等；②碳質(zhì)頁巖夾砂質(zhì)頁巖、細砂巖、泥灰?guī)r、粉—泥晶灰?guī)r、白云巖；③淺色細砂巖夾頁巖、少許碳質(zhì)頁巖、薄煤層及礫巖；④泥質(zhì)灰?guī)r與硅質(zhì)巖、硅質(zhì)頁巖互層，夾碳質(zhì)頁巖、煤線、薄煤層。

圖2中寺門組(第14層)即為濱海沼澤相，其厚度54 m，上部灰黑色薄層泥巖、碳質(zhì)泥巖夾薄層粉砂質(zhì)泥巖，夾3層無煙煤(單層厚0.4 ～0.8 m)，煤中含較多黃鐵礦結(jié)核。下部灰黑色泥巖、碳質(zhì)泥巖夾薄層粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖。含植物化石，底部夾少量薄層泥質(zhì)灰?guī)r及透鏡體。

2.3 陸源碎屑陸架相

陸源碎屑陸架相處于浪基面之下，主要受風(fēng)暴浪、潮流、洋流的影響，沉積物以泥質(zhì)巖占絕對優(yōu)勢，夾細砂巖和粉砂巖。圖2中黃金組底部(第7層)含硅質(zhì)團塊、豐富生物碎屑化石的細砂巖和中下部(第9、10層)含生物碎屑化石泥巖和鈣質(zhì)粉砂巖即為陸源碎屑陸架的沉積記錄。

圖3 廣西桂平縣峽灣大塘組底部砂質(zhì)灰?guī)r發(fā)育的沖洗交錯層理Fig.3 Swash cross bedding of the sandy limestone at the bottom of Datang Formation, Guiping County, Guangxi

2.4 局限臺地相

如果局限臺地與隆起剝蝕區(qū)被深水區(qū)分隔，也稱為孤立局限臺地。

2.5 開闊臺地相

2.6 臺地邊緣相

臺地邊緣相處于開闊臺地與深水盆地之間。可區(qū)分為臺地邊緣灘相、臺地邊緣礁相和臺緣斜坡相，以臺地邊緣灘相最為發(fā)育，臺地邊緣礁相最為少見。

2.7 碎屑陸坡相

碎屑陸坡相處于碎屑陸棚與深水盆地之間。巖性以泥質(zhì)巖為主，以滑塌及其他重力流成因的分選較差的砂巖、粉砂巖為特色?？蓨A有硅質(zhì)巖。見大量浮游生物化石。

2.8 深海相

深海相指深水盆地，包括殘留洋盆和新形成的深水裂陷。其共同特征是泥巖、頁巖和硅質(zhì)巖發(fā)育。

3 石炭系沉積體系分布特征

為查明石炭系沉積體系平面分布特征，以重點剖面為控制點，以地層學(xué)及沉積學(xué)最新理論為指導(dǎo)，以地質(zhì)志分省區(qū)沉積體系平面圖[11-13, 33]為基礎(chǔ)，結(jié)合最新區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資料，參考區(qū)域概略性巖相古地理研究成果[7,10,35]，編繪了下石炭統(tǒng)和上石炭統(tǒng)沉積體系平面圖，展現(xiàn)了石炭紀不同時期沉積體系分布特征。

圖4 廣西柳州市橋頭村上石炭統(tǒng)剖面沉積體系分析柱狀圖(據(jù)文獻[33]和實測資料編繪)Fig.4 Histogram of Upper Carboniferous sedimentary system analysis at Qiaotou Village of Liuzhou, Guangxi

石炭紀時期，南盤江盆地總體上陸源碎屑供應(yīng)較弱，陸源碎屑沉積體系主要發(fā)育于石炭紀早期，整個石炭紀以內(nèi)源沉積占優(yōu)勢(圖5、圖6)。

3.1 下石炭統(tǒng)沉積體系分布特征

下石炭統(tǒng)，南盤江盆地北部有江南古陸，東南有云開古陸，西部有康滇古陸，西南有馬關(guān)隆起等陸地。這些陸地剝蝕區(qū)中以云開古陸陸源碎屑供應(yīng)最為充分，在其周緣，下石炭統(tǒng)以三角洲—陸源碎屑濱岸相占相對優(yōu)勢；其次是江南古陸，在其南緣的融水地區(qū)陸源碎屑濱岸相占相對優(yōu)勢，但江南古陸南緣的中東部以濱海沼澤相占相對優(yōu)勢。南盤江盆地的西北、西、西南緣為較為廣闊的局限臺地相，北緣中東部，局限臺地相相對狹窄。深水沉積區(qū)廣泛分布于欽州—玉林、象州—南丹、紫云—羅平、廣南—百色、靖西—上林地區(qū)，并相互連通。深水沉積區(qū)的西南、西和西北側(cè)，與局限臺地相之間依次發(fā)育臺地邊緣相和開闊臺地相，主要同沉積斷裂發(fā)育部位，臺地邊緣相或碎屑陸坡相極其狹窄。北部東側(cè)，深水沉積區(qū)與局限臺地相之間為開闊臺地相。東部深水沉積區(qū)東側(cè)為陸源碎屑陸架相。東南部，深水沉積區(qū)與三角洲—陸源碎屑濱岸相之間依次以碎屑陸坡相和陸源碎屑陸架相占優(yōu)勢(圖5)。

圖5 南盤江盆地下石炭統(tǒng)沉積體系平面圖Fig.5 Sedimentary system distribution of the Lower Carboniferous in the Nanpanjiang Basin1.省會城市; 2.市; 3.縣; 4.省界; 5.主要同沉積斷裂及傾向; 6.海岸線; 7.地層缺失線; 8.相帶分界線; 9.隆起區(qū); 10.三角洲-碎屑濱岸; 11.陸架; 12.陸坡; 13.局限臺地; 14.開闊臺地; 15.臺地邊緣; 16. 深海; 17.濱海沼澤

3.2 上石炭統(tǒng)沉積體系分布特征

上石炭統(tǒng)，南盤江盆地周緣的古陸暴露范圍有所縮小。整個南盤江盆地陸源碎屑供應(yīng)較少，古陸暴露區(qū)邊緣以局限臺地相占優(yōu)勢，盆地東西兩側(cè)局限臺地相較為寬闊，江南古陸南緣和云開古陸西北緣局限臺地相較狹窄。深水沉積區(qū)分隔性分布于欽州—玉林、河池—晴隆—隆林—廣南—百色—那坡—天等地區(qū)。欽州—玉林深水沉積區(qū)周緣為臺地邊緣相，臺地邊緣相與局限臺地相之間發(fā)育開闊臺地相。河池—晴隆—隆林—廣南—百色—那坡—天等深水沉積區(qū)受主要同沉積斷裂的控制，臺地邊緣相普遍狹窄，僅那坡西側(cè)臺地邊緣相較為寬闊。臺地邊緣相與局限臺地相之間主要為廣泛的開闊臺地相(圖6)。

4 南盤江盆地石炭系頁巖氣有利區(qū)預(yù)測

沉積盆地中頁巖氣賦存層段常為水流微弱或停滯缺氧的還原環(huán)境沉積物，即多為深水環(huán)境沉積物。加拿大西部沉積盆地泥盆系—密西西比系Bakken 和Exshaw 段黑色頁巖來源于深水(大于200 m) 半深?！詈３练e[36-37]。Appalachian 盆地中部泥盆系—密西西比系頁巖是前陸盆地局限深水環(huán)境的產(chǎn)物。晚泥盆世—早石炭世時期發(fā)生大規(guī)模海侵，Appalachian 海處于耗氧狀態(tài)，形成New York組幾百米厚的黑色頁巖[38-39]。Fort Worth 盆地Barnett 組富有機質(zhì)黑色頁巖主要為半遠洋軟泥和生物骨架殘骸，屬于靜水深斜坡—盆地相[40]。可見深水沉積區(qū)是頁巖氣勘探的有利區(qū)。

圖6 南盤江盆地及鄰區(qū)晚石炭世沉積體系平面圖Fig.6 Sedimentary system distribution of the Upper Carboniferous in the Nanpanjiang Basin1.省會城市; 2.市; 3.縣; 4.省界; 5.主要同沉積斷裂及傾向; 6.海岸線; 7.地層缺失線; 8.相帶分界線; 9.隆起區(qū); 10.三角洲-碎屑濱岸; 11.陸架; 12.陸坡; 13.局限臺地; 14.開闊臺地; 15.臺地邊緣; 16.深海; 17.濱海沼澤

圖7 南盤江盆地石炭系頁巖氣有利區(qū)預(yù)測平面圖Fig.7 Predictive favorable areas of shale gas of the Carboniferous in the Nanpanjiang Basin1.省會城市; 2.市; 3.縣; 4.省界; 5.海岸線; 6.上石炭統(tǒng)深水沉積區(qū)邊界; 7.下石炭統(tǒng)深水沉積區(qū)邊界; 8.上石炭統(tǒng)深水沉積分布區(qū); 9.下石炭統(tǒng)深水沉積分布區(qū); 10.上古生界出露區(qū)

南盤江盆地下石炭統(tǒng)，深水沉積物廣泛分布于欽州—玉林、象州—南丹、紫云—羅平、廣南—百色、靖西—上林地區(qū)，并相互連通。而上石炭統(tǒng)，深水沉積物分隔性分布于欽州—玉林、河池—晴隆—隆林—廣南—百色—那坡—天等地區(qū)。通過編繪早、晚石炭世深水沉積區(qū)與上古生界出露區(qū)疊合圖，預(yù)測了南盤江盆地石炭系頁巖氣有利區(qū)(圖7)。由圖7可見，黔西南的晴隆—隆林—羅甸地區(qū)，桂北及桂西地區(qū)的南丹—河池、田林—田陽、東興—浦北等地，下、上石炭統(tǒng)均主要為深水沉積，大部分地區(qū)被中生界覆蓋，埋藏深度大。但南丹—河池、羅甸西、柳城—鹿寨—平樂地區(qū)、象州—武宣—桂平等地區(qū)上古生界出露地表，石炭系埋藏淺，是尋找石炭系頁巖氣最為有利的地區(qū)。

根據(jù)上述頁巖氣有利區(qū)預(yù)測成果，筆者所在的科研團隊在廣西北部南丹—河池頁巖氣有利區(qū)實測了5條(龍谷、拉盤、切學(xué)、吾隘—丹爐、班老)露頭剖面，系統(tǒng)采集了石炭系鹿寨組樣品，并進行系統(tǒng)的測試、分析。

龍谷剖面采集樣品14件，TOC含量最低為0.34%，最高為8.80%，平均值為3.18%，高于1%的12件，占85.7%，厚度約為155.9 m，高于2.0%的8件，占57.1%，厚度約為97.8 m，鏡質(zhì)體反射率Ro為3.13%～4.18%，平均為3.86%，脆性礦物含量38.6%～70.0%，黏土礦物含量26.4%～43.1%，主要由伊利石及伊/蒙混層組成，分布占總量的41%～58%及42%～57%，干酪根類型以Ⅱ2型為主，下部為Ⅰ型。

拉盤剖面采集樣品11件，TOC含量最低為0.37%，最高為5.16%，平均值為3.03%，高于1%的9件，占81.8%，厚度約169.8 m，高于2.0%的8件，占72.7%，厚度約為139.3 m，鏡質(zhì)體反射率Ro為2.29%～2.92%，平均值為2.62%，脆性礦物含量75%～77%，黏土礦物含量20%～21%，黏土礦物主要由伊利石及伊/蒙混層組成，分別占總量的78%～80%及17%～19%，干酪根類型為Ⅱ1型。

切學(xué)剖面采集樣品4件，TOC含量最低為0.29%，最高為2.36%，平均值為1.67%，高于2.0%的3件，占75%，厚度約103.5 m。

吾隘—丹爐剖面采集樣品5件，TOC含量最低為0.45%，最高為4.37%，平均值為1.79%。

班老鹿寨組剖面采集樣品10件，TOC含量最低為0.17%，最高為8.73%，平均值為3.70%。

上述不同剖面樣品分析數(shù)據(jù)表明，廣西北部南丹—河池地區(qū)石炭系鹿寨組地層有機質(zhì)含量較高、演化程度適中、脆性礦物含量較高、干酪根類型較好，證實了該區(qū)確實具有相當?shù)捻搸r氣勘探開發(fā)前景。

5 結(jié) 論

(1)南盤江盆地石炭系主要發(fā)育三角洲—陸源碎屑濱岸、濱海沼澤、陸源碎屑陸架、局限海臺地、開闊海臺地、臺地邊緣、陸源碎屑陸坡、深海8種沉積體系。

(2)下石炭統(tǒng)，碎屑濱岸和濱海沼澤相發(fā)育于隆起邊緣，盆地主體為局限臺地—開闊臺地—孤立臺地—臺地邊緣—深海的沉積古地理格局，深水沉積區(qū)廣泛分布于欽州—玉林、象州—南丹、紫云—羅平、廣南—百色、靖西—上林等地區(qū)。上石炭統(tǒng)，古陸暴露區(qū)邊緣以局限臺地相占優(yōu)勢，盆地東西兩側(cè)局限臺地相較為寬闊，江南古陸南緣和云開古陸西北緣局限臺地相較狹窄。深水沉積區(qū)分隔性分布于欽州—玉林、河池—晴隆—隆林—廣南—百色—那坡—天等地區(qū)。

(3)頁巖氣賦存層段多為深水沉積物。南盤江盆地下、上石炭統(tǒng)深水沉積發(fā)育區(qū)為尋找頁巖氣的有利地區(qū)。其中，南丹—河池、羅甸西、柳城—鹿寨—平樂地區(qū)、象州—武宣—桂平等地區(qū)上古生界出露地表，石炭系埋藏淺，是尋找石炭系頁巖氣最為有利的地區(qū)。南丹—河池有利區(qū)已被近期的研究工作進一步證實。

致謝:研究過程中得到中國地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和專家、廣西和貴州地質(zhì)部門及相關(guān)同行、中國地質(zhì)大學(xué)(北京)相關(guān)老師的幫助和指導(dǎo)；研究過程中查閱和引用了大量前人研究成果，在此一并致謝。