沉積環(huán)境對(duì)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的控制作用
——以渝東北地區(qū)五峰組-龍馬溪組為例

楊宇寧，王 劍，熊國(guó)慶

(1.成都理工大學(xué)研究生院，四川 成都 610059；2.四川中成煤田物探工程院有限公司，四川 成都 610072；3.國(guó)土資源部沉積盆地與油氣資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 成都 610081)

沉積環(huán)境對(duì)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的控制作用
——以渝東北地區(qū)五峰組-龍馬溪組為例

楊宇寧1,2，王 劍3，熊國(guó)慶3

(1.成都理工大學(xué)研究生院，四川 成都 610059；2.四川中成煤田物探工程院有限公司，四川 成都 610072；3.國(guó)土資源部沉積盆地與油氣資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 成都 610081)

以“沉積控相，相控儲(chǔ)層”為研究思路，基于野外露頭剖面實(shí)測(cè)與室內(nèi)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，以及前人的研究成果，探討渝東北地區(qū)上奧陶統(tǒng)五峰組-下志留統(tǒng)龍馬溪組沉積環(huán)境對(duì)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的控制作用。研究表明，渝東北地區(qū)五峰組-龍馬溪組富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖主要發(fā)育于滯留淺海陸棚相中，沉積中心頁(yè)巖厚度可達(dá)70～80m，有機(jī)碳含量(TOC)最高可達(dá)7.56%，平均3.09%。靜水缺氧還原沉積環(huán)境巖石類型主要以富含有機(jī)質(zhì)的含碳質(zhì)含粉砂泥(頁(yè))巖、含碳質(zhì)含硅質(zhì)泥(頁(yè))巖、含硅質(zhì)泥(頁(yè))巖、含碳質(zhì)泥(頁(yè))巖、含粉砂泥(頁(yè))巖及硅質(zhì)泥(頁(yè))巖為主。頁(yè)巖礦物成分以石英(平均達(dá)62.76%)和黏土礦物(平均達(dá)22.61%)為主。缺氧還原環(huán)境下沉積的大量黃鐵礦形成的黃鐵礦晶間孔、黏土礦物層間微孔隙、有機(jī)質(zhì)生烴形成的微孔隙以及脆性礦物控制形成的微裂縫為頁(yè)巖氣提供了良好的儲(chǔ)集空間。沉積環(huán)境控制的儲(chǔ)層發(fā)育特征的研究可為頁(yè)巖展布、有機(jī)質(zhì)豐度、儲(chǔ)集空間及其之后有利區(qū)評(píng)價(jià)等研究提供基礎(chǔ)。

沉積環(huán)境；頁(yè)巖氣；儲(chǔ)層特征；渝東北地區(qū)；五峰組-龍馬溪組

引言

頁(yè)巖氣發(fā)育具有廣泛的地質(zhì)意義，存在于幾乎所有的盆地中，只是由于埋藏深度、含氣飽和度等差別較大分別具有不同的工業(yè)價(jià)值[1]。頁(yè)巖氣儲(chǔ)層研究是頁(yè)巖氣基礎(chǔ)地質(zhì)研究的重要組成部分[2-3]。研究頁(yè)巖氣儲(chǔ)層需要研究沉積環(huán)境與沉積相，因?yàn)槌练e環(huán)境不僅能控制泥頁(yè)巖的厚度、面積以及有機(jī)質(zhì)類型、成熟度等特征，沉積相還影響沉積巖石的類型、巖石礦物組成等特征；而巖石類型和巖石礦物組成這些因素又決定著儲(chǔ)層物性的發(fā)育，并影響頁(yè)巖氣成藏[4]。正因?yàn)檠芯砍练e環(huán)境對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育的控制作用對(duì)于分析頁(yè)巖氣成藏機(jī)理以及資源評(píng)價(jià)等方面具有重要的理論指導(dǎo)意義，筆者選取正在研究的渝東北地區(qū)上奧陶統(tǒng)五峰組-下志留統(tǒng)龍馬溪組黑色頁(yè)巖為研究對(duì)象，研究沉積環(huán)境對(duì)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的控制作用。

1 地質(zhì)概況與沉積背景

渝東北地區(qū)構(gòu)造上位于揚(yáng)子北緣大巴山?jīng)_斷帶內(nèi)，西與米倉(cāng)山?jīng)_斷帶相連，東南與川東高陡褶皺帶-華南造山帶毗鄰。地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜，在平面上，城口-房縣斷裂將其分為北、南大巴山?jīng)_斷褶皺帶：北大巴山被認(rèn)為是南秦嶺造山帶和揚(yáng)子地塊之間的拼合帶，南大巴山則代表典型的前陸沖斷褶皺帶的特點(diǎn)[5-8]。經(jīng)歷多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，北部形成密集、大體平行、不對(duì)稱的褶皺構(gòu)造，構(gòu)造線主要呈北西向延展；南部構(gòu)造寬緩，呈北東—北北東向展布。與褶皺伴生的一系列逆沖斷層多發(fā)育在背斜軸部，以沿北東向斜沖為特點(diǎn)，常切割褶皺使背斜軸部遭受破壞。受多期構(gòu)造改造影響，地層傾角多為高角度，常見(jiàn)小型斷裂和次級(jí)褶皺。

晚奧陶世五峰期沉積時(shí)，海侵達(dá)到最大，同時(shí)形成了川中隆起、黔中隆起、雪峰隆起，并上升為陸。研究區(qū)沉積環(huán)境轉(zhuǎn)為深水陸棚半閉塞環(huán)境(圖1)，沉積物以黑色筆石頁(yè)巖為主。

志留紀(jì)開(kāi)始，揚(yáng)子區(qū)開(kāi)始發(fā)生海退，至志留紀(jì)末，揚(yáng)子地塊上升為陸。早志留世開(kāi)始，海水由南向北推進(jìn)，川中隆起、康滇古陸、漢南古陸等不斷擴(kuò)大，黔中隆起、武陵隆起、雪峰隆起和苗嶺隆起基本相連，致使研究區(qū)多呈海灣狀，海水深而不暢。沉積滯流相黑色頁(yè)巖和硅質(zhì)巖，筆石大量聚集，沉積了頁(yè)巖、粉砂巖、泥灰?guī)r等組合建造。

圖1 渝東北地區(qū)龍馬溪組早期富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖沉積相圖

Fig.1 Sedimentary facies map of the organic-rich shales during the early stage of the deposition of the Longmaxi Formation in northeastern Chongqing

研究表明，渝東北地區(qū)晚奧陶世五峰期—早志留世龍馬溪期主要發(fā)育滯留淺海陸棚相沉積，劃分為深水陸棚和淺水陸棚2種沉積亞相。其中，五峰組-龍馬溪組富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖主要發(fā)育于深水陸棚亞相中。

2 沉積環(huán)境控制的儲(chǔ)層發(fā)育特征

2.1 頁(yè)巖總有機(jī)碳含量與厚度發(fā)育特征

不同的沉積環(huán)境生成不同的富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖類型、沉積類型、古水深、古氣候等直接影響泥頁(yè)巖類型的發(fā)育特征,而沉積環(huán)境則是影響研究區(qū)富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖發(fā)育的主控因素[9]。富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖在縱、橫向上明顯受沉積相帶的控制,即在不同的沉積相帶中富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖的發(fā)育類型各不相同。

通過(guò)野外調(diào)查和室內(nèi)分析測(cè)試資料以及前人的研究成果可知，渝東北地區(qū)富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖的發(fā)育中心在田壩-尖山地區(qū)。整體上來(lái)看，由北向南頁(yè)巖厚度逐漸變薄，富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖厚度主要分布在10～60m范圍內(nèi)。全區(qū)有機(jī)碳含量(TOC)最高可達(dá)7.56%，平均達(dá)到3.35%。其中，渝東北地區(qū)東部白鹿地區(qū)頁(yè)巖樣品有機(jī)碳含量介于0.64%～5.22%，平均為3.22%；西部城口廟壩等地五峰組-龍馬溪組黑色頁(yè)巖有機(jī)碳含量為0.477%～5.25%，平均為2.97%；在中部巫溪田壩等地，五峰組-龍馬溪組頁(yè)巖有機(jī)碳含量主要分布在3.48%～5.35%，平均為3.77%。在平面上，TOC含量與厚度等值線展布及沉積相帶的分布也密切相關(guān)，均為北—北東方向。隨著海水由南往北加深，頁(yè)巖有效厚度由南往北呈遞增的趨勢(shì)，有機(jī)質(zhì)在水深較大的地方更易保存和富集，有機(jī)碳含量的高值區(qū)與厚度的高值區(qū)重疊(圖1)。垂向上，五峰組至龍馬溪組底部，TOC呈逐漸升高的態(tài)勢(shì)。龍馬溪組再往上，由于缺氧環(huán)境遭到破壞，伴隨巖性的變化，龍馬溪組有機(jī)碳含量呈逐漸減小的趨勢(shì)(圖2)。

由上述分析可知，深水陸棚亞相沉積環(huán)境對(duì)有機(jī)質(zhì)的保存和富集更有利。此外，沉積環(huán)境控制的黑色泥頁(yè)巖的厚度是頁(yè)巖氣產(chǎn)生和富集的基礎(chǔ)，因而形成于深水陸棚環(huán)境的厚度大于30m的富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖往往具有較大的生烴潛力[4]。加之頁(yè)巖氣是短距離運(yùn)移，在較厚的頁(yè)巖層中更易富集成藏。

2.2 源巖發(fā)育特征

沉積巖巖性包括顏色、巖石類型、礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等方面，而顏色則是沉積巖最直觀的標(biāo)志，能反映沉積環(huán)境中古氣候以及氧化還原狀態(tài)。

2.2.1 黑色頁(yè)巖巖性特征

野外觀察與室內(nèi)測(cè)試分析資料表明，渝東北五峰組-龍馬溪組黑色頁(yè)巖并非為純頁(yè)巖，而是泥頁(yè)巖與砂巖、粉砂巖等相混合。不同地方層段巖性組合差異也較大，巖相差別明顯。根據(jù)巖性的不同，可以將五峰組-龍馬溪組黑色頁(yè)巖劃分出5種主要巖相，即含碳質(zhì)含粉砂頁(yè)巖、粉砂質(zhì)頁(yè)巖、硅質(zhì)頁(yè)巖、炭質(zhì)頁(yè)巖及鈣質(zhì)頁(yè)巖。

(1)含碳質(zhì)含粉砂頁(yè)巖相

主要發(fā)育于深水陸棚環(huán)境，手標(biāo)本呈深黑色-灰黑色，污手。含粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，成分以泥質(zhì)物為主，含量占50%以上，多在70%～80%。粉砂級(jí)顆粒主要為石英，在巖石中不均勻分布，含量在5%～25%之間。含一定量的碳化有機(jī)質(zhì)，有機(jī)碳含量最多達(dá)8%。

圖2 渝東北地區(qū)五峰組-龍馬溪組沉積環(huán)境綜合柱狀圖

Fig.2 Generalized column showing the sedimentary environments in the Wufeng and Longmaxi Formations in northeastern Chongqing

(2)粉砂質(zhì)頁(yè)巖相

主要發(fā)育于深水陸棚環(huán)境，因含少量碳質(zhì)物(小于5%)而呈黑色，具粉砂質(zhì)泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，主要由泥質(zhì)物和粒徑一般在0.01～0.03mm左右的石英不均勻分布組成。泥質(zhì)物含量大于50%，一般在60%～70%。粉砂級(jí)石英顆粒含量大于25%，多在30%左右。巖石中見(jiàn)少量長(zhǎng)石及在局部富集的黃鐵礦。

(3)硅質(zhì)頁(yè)巖相

主要發(fā)育于深水陸棚環(huán)境，由泥質(zhì)物和粒徑一般在0.01～0.2mm左右的石英及硅質(zhì)物呈隱晶泥質(zhì)結(jié)構(gòu)不均勻分布組成。硅質(zhì)物呈不規(guī)則圓形、橢圓形，粒徑一般在0.04～0.2mm左右，部分硅質(zhì)物呈放射狀，主要為玉髓。含少量碳質(zhì)物，浸染巖石不均勻分布，使巖石呈黑色。

(4)碳質(zhì)頁(yè)巖相

主要發(fā)育于深水陸棚環(huán)境，主要呈薄層-極薄層狀?yuàn)A于泥巖中，質(zhì)地較軟。具泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，泥質(zhì)成分含量多在65%以上，其次為碳質(zhì)成分，含量在25%以上，較多的碳質(zhì)成分導(dǎo)致巖石呈深黑色且污手。大部分巖石中碳質(zhì)含量在25%以下，為含碳質(zhì)泥巖，亦呈黑色。

(5)鈣質(zhì)頁(yè)巖相

主要發(fā)育于淺水陸棚環(huán)境，整體呈灰-灰黑色。部分巖石見(jiàn)黑白相間的紋層狀構(gòu)造，其中亮層為鈣質(zhì)層或含鈣質(zhì)較高的泥質(zhì)層，暗層為泥質(zhì)物層。巖石整體呈泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，泥質(zhì)物含量一般為60%～80%，鈣質(zhì)成分多在30%左右，但部分巖層中鈣質(zhì)成分高于50%而變成泥灰?guī)r。

2.2.2 源巖礦物成分定量分析

對(duì)渝東北地區(qū)五峰組-龍馬溪組泥頁(yè)巖進(jìn)行的全巖X射線衍射分析(表1)表明,礦物成分較復(fù)雜，其中以石英和黏土礦物為主，含有少量長(zhǎng)石等碎屑礦物以及重晶石等自生礦物?？傮w來(lái)說(shuō)，石英含量最高，為7%～89%，平均達(dá)56.6%；其次為黏土礦物，為9%～49%，平均達(dá)26.3%；長(zhǎng)石含量較少，為0%～13%，平均達(dá)7%。黏土礦物主要以伊利石和伊利石-蒙脫石間層為主，含有少量的綠泥石和綠泥石-蒙脫石間層。石英顆粒既有陸源碎屑石英，又有硅質(zhì)巖中的自生石英和玉髓等，呈無(wú)色粒狀，粒徑大小不一，磨圓較差，部分呈“漂浮狀”。長(zhǎng)石作為陸源碎屑成分，在研究區(qū)內(nèi)主要以泥質(zhì)顆粒出現(xiàn)，少數(shù)為粉砂質(zhì)顆粒級(jí)別。研究區(qū)研究層段大部分形成于深水還原環(huán)境, 黃鐵礦普遍發(fā)育，主要呈分散狀零星分布，偶爾呈粉末狀、透鏡狀和結(jié)核狀集中分布。

表1 渝東北地區(qū)五峰組-龍馬溪組頁(yè)巖礦物成分(%)

2.2.3 礦物成分對(duì)沉積環(huán)境的響應(yīng)

渝東北地區(qū)五峰組-龍馬溪組的黑-灰黑色泥頁(yè)巖屬于典型的深水還原環(huán)境沉積的地層[10],是重要的富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖層系[11]。分析結(jié)果顯示，頁(yè)巖中含有碎屑狀的石英以及重晶石等自生礦物，并且在顯微鏡下還觀察到草莓狀黃鐵礦的存在，這些均能證明研究區(qū)五峰組-龍馬溪組形成的沉積環(huán)境為還原缺氧環(huán)境。五峰組-龍馬溪組這種還原環(huán)境對(duì)有機(jī)質(zhì)的保存和富集有利，為頁(yè)巖氣的形成提供了良好條件[12]。

2.3 頁(yè)巖儲(chǔ)集空間發(fā)育特征

沉積環(huán)境是頁(yè)巖孔隙、裂縫形成的外部控制因素之一，而受環(huán)境控制下的頁(yè)巖巖性、巖相以及礦物組分等條件又是控制頁(yè)巖孔隙發(fā)育的內(nèi)部因素。因此，探討沉積環(huán)境對(duì)頁(yè)巖孔隙的控制作用具有重要的意義[9]。

2.3.1 礦物組分對(duì)孔隙、裂縫的影響

泥頁(yè)巖孔隙、裂縫的發(fā)育受到黏土礦物與脆性礦物的控制，而黏土礦物與脆性礦物又受到沉積環(huán)境的影響。在前人的研究中可得知，泥頁(yè)巖中的黏土礦物由于具有較大的微孔隙體積和比表面積，對(duì)頁(yè)巖氣的吸附具有重要作用[13]。石英、方解石等礦物的組成變化對(duì)巖石力學(xué)性質(zhì)、孔隙結(jié)構(gòu)等特征也能產(chǎn)生一定的影響[14-15]。此外，黏土礦物對(duì)孔隙演化、保存也具有重要的作用。一般情況下，孔隙度和滲透率隨著頁(yè)巖中粘土總量的增加而降低，高嶺石相對(duì)含量變化與孔隙演化趨勢(shì)一致,伊利石、綠泥石相對(duì)含量的變化與孔隙演化趨勢(shì)相反[16]。究其原因可能有兩方面：第一方面是隨埋深的增加并且地層水逐漸變成堿性，黏土礦物發(fā)生脫水轉(zhuǎn)化并析出層間水，在層間形成微裂隙(圖3a)；第二個(gè)方面則是黏土礦物伊利石化使得某些元素的消耗以及礦物的溶蝕，在這一過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量微孔隙(圖3b)。還有一個(gè)比較互補(bǔ)的現(xiàn)象就是當(dāng)黏土礦物含量較少時(shí)，石英、方解石等脆性礦物的含量就會(huì)相應(yīng)增多，而脆性礦物在外力的作用下就會(huì)形成裂隙等易于滲流的空間。

2.3.2 沉積環(huán)境控制的孔隙、裂縫發(fā)育特征

沉積相控制了不同的巖石類型和巖石組分。五峰期早期水體的突然加深，使渝東北中部地區(qū)沉積了一套以硅質(zhì)巖為主的黑色巖層，其中沉積于封閉-半封閉的缺氧還原環(huán)境下的草莓狀或細(xì)粒狀黃鐵礦呈紋層狀或星散狀分布在頁(yè)巖層中,因此發(fā)育大量的黃鐵礦晶間孔(圖3c)；而西部厚坪、廟壩地區(qū)由于更靠近古陸或古隆起，其水深較中部田壩地區(qū)淺。巖性上表現(xiàn)為灰綠色泥巖夾灰色薄層泥巖，向上漸變?yōu)楹谏鄮r的過(guò)渡相沉積，頁(yè)巖黏土礦物含量較高,發(fā)育較多礦物晶間孔。總體來(lái)說(shuō)，發(fā)育于深水陸棚相的五峰組-龍馬溪組，沉積了大量富有機(jī)質(zhì)的黑色-灰黑色泥頁(yè)巖，并且在高成熟期有機(jī)質(zhì)的大規(guī)模烴類排放形成了較多的呈凹坑狀密集分布的有機(jī)質(zhì)孔隙(圖3d)。

3 討論

通過(guò)對(duì)渝東北地區(qū)上奧陶統(tǒng)五峰組-下志留統(tǒng)龍馬溪組的富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖層段的厚度、頁(yè)巖組分、TOC含量以及孔隙、裂隙等的特征對(duì)比分析表明，深水陸棚相比淺水陸棚相為更有利的頁(yè)巖氣儲(chǔ)層發(fā)育的沉積環(huán)境。對(duì)比兩種具有潛力的沉積環(huán)境控制下的頁(yè)巖氣富集儲(chǔ)層特征可以看出(表2)，相比淺水陸棚相，深水陸棚相的泥頁(yè)巖空間展布更廣，并且富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖發(fā)育的厚度也更大，有機(jī)碳含量和黏土礦物含量相對(duì)更高，儲(chǔ)集空間主要為礦物晶間孔和有機(jī)質(zhì)孔等；而淺水陸棚相的頁(yè)巖脆性礦物含量相對(duì)更高，儲(chǔ)集空間以微裂隙為主。從以上對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，沉積相對(duì)頁(yè)巖儲(chǔ)層的空間分布以及儲(chǔ)層特征等因素的控制比較明顯。

4 結(jié)論

(1)渝東北地區(qū)五峰組-龍馬溪組頁(yè)巖有機(jī)碳含量和厚度發(fā)育受沉積相帶的控制，主要發(fā)育于深水陸棚亞相中，沉積中心在田壩-尖山地區(qū)。整體上來(lái)看，由北向南頁(yè)巖厚度逐漸變薄，富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖厚度主要分布在10～60m范圍內(nèi)。全區(qū)有機(jī)碳含量(TOC)最高可達(dá)7.56%，平均達(dá)到3.35%，并與厚度高值分布區(qū)形成良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

(2)受深水還原環(huán)境的控制，五峰組-龍馬溪組主要發(fā)育含碳質(zhì)含粉砂頁(yè)巖、粉砂質(zhì)頁(yè)巖、硅質(zhì)頁(yè)巖、碳質(zhì)頁(yè)巖及鈣質(zhì)頁(yè)巖等5種巖相。礦物成分較復(fù)雜，其中以石英和黏土礦物為主，含少量長(zhǎng)石等碎屑礦物以及重晶石等自生礦物。石英含量最高，為7%～89%，平均達(dá)56.6%；其次為黏土礦物，為9%～49%，平均達(dá)26.3%；長(zhǎng)石含量較少，為0%～13%，平均達(dá)7%。黏土礦物主要以伊利石和伊利石-蒙脫石間層為主，含少量的綠泥石和綠泥石-蒙脫石間層。

表2 渝東北地區(qū)沉積相控制儲(chǔ)層特征對(duì)比

圖3 渝東北地區(qū)五峰組-龍馬溪組孔隙、裂縫發(fā)育特征

a.微裂縫，未充填，縫寬約5μm; b.伊利石礦物粒間孔隙，0.368～0.467μm； c.黃鐵礦顆粒內(nèi)晶間孔隙，10～100nm; d.有機(jī)質(zhì)孔隙，10～10nm

Fig.3 Pores and cracks in the Wufeng and Longmaxi Formations in northeastern Chongqing

(3)還原缺氧環(huán)境下沉積的黃鐵礦形成的黃鐵礦晶間孔、黏土礦物層間微孔隙、有機(jī)質(zhì)生烴形成的微孔隙以及脆性礦物控制形成的微裂縫為頁(yè)巖氣提供了良好的儲(chǔ)集空間。

(4)沉積相對(duì)頁(yè)巖儲(chǔ)層的空間分布以及儲(chǔ)層特征等因素的控制比較明顯。通過(guò)對(duì)渝東北地區(qū)上奧陶統(tǒng)五峰組-下志留統(tǒng)龍馬溪組富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖層段的厚度、頁(yè)巖組分、TOC含量以及孔隙、裂隙等的特征對(duì)比分析表明，深水陸棚相比淺水陸棚相為更有利的頁(yè)巖氣儲(chǔ)層發(fā)育的沉積環(huán)境。

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Controls of sedimentary environments on shale gas reservoirs：A case study of the Wufeng and Longmaxi Formations in northeastern Chongqing

YANG Yu-ning1,2, WANG Jian3, XIONG Guo-qing3

(1.ChengduUniversityofTechnology,Chengdu610059,Sichuan,China; 2.SichuanZhongchengCoalfieldGeophysicalExplorationEngineeringCo.,Ltd.,Chengdu610072,Sichuan,China; 3.KeyLaboratoryofSedimentaryBasinsandOilandGasResources,MinistryofLandandResources,Chengdu610081,Sichuan,China)

The controls of sedimentary environments on shale gas reservoirs in the Upper Ordovician Wufeng Formation and Lower Silurian Longmaxi Formation in northeastern Chongqing are treated in this study on the basis of field investigation, laboratory data and previous results of research. The organic-rich shales occur mostly in the stagnant neritic shelf environment, and have a thickness of 70-80 m at the depositional center. The organic carbon contents amount to 7.56%, with an average of 3.09%. The rock types in the static anoxic environment include organic-rich carboniferous-silty mudstones and shales, carboniferous-siliceous mudstones and shales, siliceous-bearing mudstones and shales, carboniferous mudstones and shales, silty mudstones and shales, and siliceous mudstones and shales. The mineral compositions in the shales contain quartz(62.76% in average) and clay minerals(22.61% in average). The intergranular pores in pyrite created in the anoxic-reduction environments, interlayer micropores in clay minerals, micropores created by hydrocarbon generation in organic matter, and microcracks created by brittle minerals have provided excellent reservoir spaces for the shale gas. The study of reservoir characteristics in sedimentary environments will offer some thoughts on the shale distribution, organic matter abundance, reservoir spaces and evaluation of favourable areas in future shale gas exploration and development.

sedimentary environment; shale gas; reservoir characteristics; northeastern Chongqing; Wufeng and Longmaxi Formations

1009-3850(2016)03-091-07

2015-09-10； 改回日期： 2015-10-13

楊宇寧(1987-),女,博士研究生。主要從事含油氣盆地沉積與層序地層研究。E-mail：yyn8711@163.com

國(guó)家自然科學(xué)基金( 41030315)資助

P534.4

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