2024年3月23日发(作者：羿祺祥)
第34卷增刊2
2020年12月
资源环境与工程
Resources Environment & Engineering
Vol. 34,Sup 2.
Dec. ,2020
鄂西咸丰地区大隆组含页岩气地层潜力评价
肖明宏，朱传伟，张号，胡磊，吕星
(
湖北煤炭地质勘查院，湖北武汉
430064)
摘要：详细描述咸丰地区大隆组地层的分布面积、厚度展布及地层特征，并采集露头样品进行地球化学
测试分析，及二叠系大隆组地层特征研究和大隆组页岩气资源潜力评价，研究表明大隆组分布面积较大，
厚度稳定，以黑色炭质及碳硅质岩为主，主要沉积于古海洋中水体较深、低能平静的滞流还原环境中，属
碳酸盐岩台地相下的台盆相沉积。大隆组
T0C
平均值为
5. 83%
，有机碳类型主要属于高一特高类；
fl
o
平均
值
1.74%
，整体上属于中一高热演化程度；页岩气潜在资源量为
276.37 x108 m3
。大隆组含页岩气地层研究
可为鄂西二叠系页岩气的下一步勘探开发提供依据。
关键词：页岩气：潜力评价：鄂西：咸丰地区：大隆组
中图分类号：
TE122
文献标识码
：A
文章编号
：1671 -1211(2020)S2 -0062 -05
DOI
：
10. 16536/j. cnki. issn. 1671 -1211.2020. S2.011
页岩气是指以吸附状态和游离状态为主要形式存
在于富有机质泥页岩中的一种非常规能源，是一种低
碳、清洁的新兴能源。中国在上扬子地区的四川省盆地
及周缘地区已经获得页岩气勘探突破[1-3]。近年来中
央、地方政府及企业在湖北省西部地区页岩气勘查中投
入大量工作，施工了多口地质调查井（图
1
),持续获得
重大突破。其中2018年由湖北煤炭地质勘查院在鄂西
咸丰地区实施的地质调查井一咸地
2
井完整揭示了
五峰一龙马溪组地层，页岩气储层厚度大，保存条件好，
现场解析含气量高，具备良好的资源开发前景[4]。由于
调查经费有限，对目标层龙马溪组和牛蹄塘组投入工作
较多,对同区的二叠系富有机质页岩大隆组研究相对较
少[
5
-
8
]。多家单位或企业在邻区施工页岩气井多口，主
要有来页1、来页2、来地1、来地2、
ZY
1、
ZY
2、
ZY
3、咸地1
和绿地1等井,其中仅
ZY
3井和绿地1井目的层为大隆
组,
ZY
3井气体显示良好，绿地1井未见含气性显示。经
过地面调查发现区内二叠系大隆组黑色页岩层面积较大，
厚度稳定，具有较好的页岩气成藏地质条件。通过分析大
隆组地层岩性特征、地球化学特征，并研究利用邻区
ZY
3
井的地球化学特征以及含气性特征，估算出页岩气资源潜
力，研究区内大隆组也具备良好的页岩气资源开发前景。
四川省盆地毗邻，北靠秦岭一大别造山带，东接江南一
雪峰滑脱推覆隆起带。从构造变形角度观之,本区属
鄂湘西褶冲带，研究区主要跨及花果坪复向斜带、宜
都一鹤峰复背斜带等两个构造单元。
研究区所处的鄂西地区构造演化主要经历了三个
构造形变阶段m，即印支期以前的稳定沉降与间歇性隆
升阶段、印支一燕山早期的冲断推覆阶段和燕山早期后
的伸展变形阶段。其中，燕山早期的构造形变是研究区
的主导变形期，主要受南东向江南一雪峰造山带的挤压
应力影响，构造样式从基底卷入型到盖层滑脱型有规律
变化，它造就了研究区的基本构造格局（图
2
)。
2
地层特征
研究区内共测量
8
条大隆组地层剖面(图3)，大隆组
分布稳定,厚度在10.48〜20.40
m
，平均17.74
m
(图4)。
从平面上看，研究区大隆组出露于大集场对称向斜的
两翼,整体上呈北东一南西向条带状产出，而在咸丰大
断裂东南及龙潭坝正断层以西北为剥蚀区，大隆组以
大集场对称向斜轴部为中心，向北西、南东方向减薄。
并调查了大隆组分布面积、厚度、岩性组合特征。选取
顶底清晰的锅厂村剖面（
PM
06)详细介绍（表1)。该
剖面大隆组共分10层，总厚度为20. 40
m
。岩性以黑
色碳硅质岩及黑色炭质页岩为主，局部发育硅质灰岩
和。含碳硅质岩主要分布于大隆组底部和顶部,在中部
1
区域地质背景
研究区大地构造上属扬子（华南）板块中部，西与
收稿日期
：2020 -07 -20;
改回日期
：2020 -09 -16
资助项目：湖北省页岩气资源调查评价项目
—
湖北咸丰尖山一高乐山页岩气区块有利区评价优选（项目编号：
imCZ-17060223 - 170397)
作者简介：肖明宏
（1989 -),
男，工程师，地质学专业，从事基础地质、油气地质等相关方向工作。
E-mail: 346971925@qq. com
增刊2
肖明宏等：鄂西咸丰地区大隆组含页岩气地层潜力评价
63
图1研究区工作程度示意图
Fig
. 1
Schematic
diagram
of
work
level
in
the
study
area
1
.湖北页岩气招标区块;
2
.页岩气探井;3.研究区范围。
图2研究区构造位置[10]
Fig
. 2
Location
and
regional
tectonic
characteristics
of
the
research
area
长长长长
兴
兴
與兴
组
组
M
组
.
图3大隆组地层厚度对比图
Fig
. 3
Thickness
comparison
of
Dalong
Formation
1
.地名;
2
.剖面位置及编号;3.研究区范围。
图4大隆组地层厚度等值线图
Fig
. 4
Thickness
contour
map
of
Dalong
Formation
1
.剥蚀区;
2
.厚度等值线;3.工作区范围;4.大隆组剖面及厚度。
表1咸丰县锅厂村大隆组实测地层剖面分层表
Table
1
Stratification
table
of
measured
stratigraphic
section
of
Dalong
Formation
in
Guochangcun,Xianfeng
County
地层
分层号岩性描述
厚度
/m
长兴组
12
深灰色薄层状硅质灰岩，夹薄层状硅质岩
>2.41
11
黑褐色含碳含硅页岩
3.71
10
黑色薄层状硅质岩夹炭质页岩
4. 98
9
黑色薄层状含碳硅质岩，夹少量炭质页岩
4. 40
8
黑色薄层状硅质岩与黑色页岩互层
3.20
7
黑色薄层状含碳硅质岩夹泥岩
0. 94
大隆组
6
黑色薄层状硅质岩，夹黑色页岩
0. 25
5
灰色、深灰色中厚层状灰岩，夹黑色薄层状
硅质岩
0. 46
4
黑色中厚层状硅质岩，夹少量页岩
0. 78
3
黑色薄层状含碳硅质岩
1.68
2
深灰色中厚层状硅质灰岩，夹少量页岩
1.08
下窑组
1
灰色、深灰色中厚一厚层状含燧石结核灰岩
>16.80
多以夹层产出。黑色页岩主要分布于大隆组上部地层，
与硅质岩互层产出，含菊石，角石（图5-
A
)等。其中硅
质岩、页岩水平层理普遍发育（图5-
B
)。硅质灰岩主要
于大隆组底部发育。通过对
8
条地层剖面测量发现，大
隆组与下伏下窑组接触界线含燧石结核灰岩的消失、黑色
硅质灰岩和页岩的出现为标志，与上覆长兴组界限以顶部
含碳含硅页岩消失、长兴组薄层状硅质灰岩出现为标志。
二叠系沉积环境总体为碳酸盐岩台地相之台盆亚
相[11]，台盆深水陆棚沉积环境为优质页岩的形成提供
充足的物质基础。
综合分析认为研究区大隆组的层状硅质岩、硅质
页岩形成于古海洋中水体较深、低能平静的滞流还原
环境中，属碳酸盐岩台地相下的台盆相沉积。以咸丰
县锅厂村晚二叠世大隆组剖面为例，大隆组为台盆相
沉积，发育一个三级层序，两个体系域以及三个准层序
组（图
6
)。层序底界面为大隆组与下窑组分界面，即锅
64
资源环境与工程
2020 年
表
2
大隆组总有机碳含量统计表
Table
2
Statistical
table
of
total
organic
carbon
content
of
Dalong
Formation
m
A
m
.角石
B
.层理发育
图5大隆组沉积及化石特征
Fig
. 5
Sedimentary
and
fossil
characteristics
of
Dalong
Formation
分
层序地层
沉积相
分
层
层
厚
度
岩性柱状
结构体系域
层序
亚相 相
/m
长
台
兴
地
组
斜
坡
边
缘
_
v
'
r
:
、
l
1
J
i.
碳
酸
盐
岩
二
台
叠
地
系
上
统
大
隆
组
台
盆
u
▲
r
n
下
台
窑
地
组
*
•
斜
坡
边
缘
II
^
irrup^i
^^
iRHm
图
6
研究区大隆组层序地层划分综合柱状图
Fig
.
6
Comprehensive
histogram
of
sequence
stratigraphic
division
of
Dalong
Formation
in
the
study
area
1
.页岩;
2
.含碳含娃页岩;3.炭质页岩;4.泥岩;5.含碳娃质岩;
6
.娃质
岩;7.灰岩;
8
.娃质灰岩;9.含燧石结核灰岩。
厂村剖面
2
层和3层分界面，为一岩性岩相转换面，界
面之下为深灰色中厚层状硅质灰岩，界面之上为薄层
状含碳硅质岩，反应水体突然加深，由台地斜坡转为台
盆深水沉积。层序顶界面为大隆组与上部长兴组地层
分界面，即锅厂村剖面
11
层和
12
层分界面，岩性上表
现为岩相突变，界面之下为黑褐色含碳硅质岩，界面之
上为深灰色薄层状硅质灰岩。反应沉积水体向上变浅。
3
泥页岩地球化学特征
3.1有机质（
T
0
C
)丰度
大隆组
T
0
C
测试样品69件，各剖面取样分析表
如表
2
。
编号样品数量
T
0
C
/%
平均值
PM
范围
02
12.49
PM
8
4.29 〜
20
.
11
03
9
1.56 〜
12.17
19
PM
04
12
6
.
0.57 〜
13.84
5. 05
PM
0590.26 〜11.28
6
.
12
PM
06
8
0.53 ~3. 05
PM
8
. 73
07
8
3.81 〜12.28
PM
08
6
0.21
6
. 83
~
2. 46
1.40
PM
0951.45 ~
6
. 473. 56
PM
124
4. 41 〜
13.257. 82
图7大隆组
T0C
分布直方图
Fig
. 7
T
0
C
distribution
histogram
of
Dalong
Formation
由表
2
、图7可知，大隆组有机碳含量平均值整体
较高，变化较大，大部分集中在
T0C
高于4.
0
%以上占
比 45% ;
T
0
C
在 2. 0% 〜4. 0% 占比 20% ;
T
0
C
在
1.0% 〜2.0% 占比 20%。
T
0
C
范围为 0.59% 〜17. 31%，
平均值5. 83%。有机碳类型主要属于高一特高类。
表明研究区大隆组页岩有机质丰度高，具有形成页岩
气的良好物质基础[12]。
邻区
ZY
3井采集
T
0
C
样品25件，
T
0
C
值1.23%〜
18.30%，平均值 6.15% [13]。
3.2有机质成熟度
共采集大隆组
Eo
样品16件，各剖面均采集及
o
样
品2件，大隆组办最小值1.20%，最大值2.25%，平
均值1.74% (表3、图
8
)。邻区
ZY
3井采集
Eo
样品2
件，及。值1.76%〜1. 97%，平均值1. 87%，整体上属
于中一高热演化程度。
表3大隆组镜质体反射率测试数据统计表
Table
3
Statistics
of
vitrinite
reflectance
test
data
/
of
Dalong
Formation
编号样品数量
Ro
%
范围平均值
PM
02
2
2. 24
〜2. 25
2. 25
PM
03
21.20
〜1.701.45
PM
04
2
2. 05
〜2. 07
PM
2
. 06
05
2
1.73
〜
2
.
00
1.87
PM
071.61
〜1.72
1.67
PM
2
08
2
1.18
〜1.30
1.24
PM
09
2
1.24〜1.41
1.33
PM
12
22
.
02
〜
2
.
11
2. 07
增刊2
肖明宏等：鄂西咸丰地区大隆组含页岩气地层潜力评价
65
100
-
80
-
承
60
-
<1.0 彡 1.3 〜<2.0 彡 2.0
镜质体反射率区间值/%
图
8
大隆组镜质体反射率分布直方图
Fig. 8 Reflectance distribution histogram of vitrinite in Dalong Formation
依据中国南方黑色页岩成熟阶段划分标准[15]，大
隆组页岩有机质已进入于高成熟生气阶段。
3.3含气性
利用邻区
ZY
3井资料，揭露目的层大隆组厚
41.54
m
;5组解析样现场解吸含气量为2.01〜
6.88
m3
/
t
，
平均3.
29
m3/t
(表4)，解吸气可点燃，甲烷含量一般为
75.62% -91.73%。
表4
ZY
3富有机质目的层岩芯含气量一览表
（单位:
m3
/
t
)
Table 4 Gas content of core in ZY3 organic rich target layer
样品号
米样深度/
m
解吸气损失气残余气
含气量
ZY3-1
435.41
〜
435.53
0.21
0. 09
1.842. 14
ZY3-2447.41
〜
447.54
1.980. 384. 526. 88
ZY3-3453.10
〜
453.221.32
0. 141.773. 23
ZY3-4
459.28
〜
459.40
0. 400. 041.572. 01
ZY3-5474.91
〜
475.04
0.49
0. 10
1.582. 17
4
页岩气潜力分析
大隆组有利区位于朝阳寺镇一尖山乡一线，大集场
对称向斜核部，东西分别受大水坪正断层和砂子坡压扭
性断层控制，面积约190. 94
km2
(图9)。其有机碳含量
极高，介于
2
.
0
% -
10
.
0
%;热演化程度适中，介于
1.5% -2.0% ;埋藏深度处于500 ~4 500
m
范围，埋
深较为适宜;地表露头产状陡，一般在50°左右。通过
体积法可以计算页岩气吸附气资源量，分布面积选取
埋深>500
m
的面积么= 190.94
km
2;有效厚度为实
测地层剖面厚度平均值^ = 17. 74
m
;页岩质量密度根
据邻区
ZY
3井、鹤地
1
井数据，大隆组质量密度均值
p
= 2. 48
t
/
m3
;总含气量根据邻区
ZY
3井数据，大隆组
总含气量均值
Cz
=3.29
m3
/
t
。计算得到大隆组页岩气
远景地质储量
Cz
= 0. 0
Mg
^
pyCz
= 276. 37
x
10
8
m
3。张
金川等[14]认为连续分布面积不低于50
km
2、埋深不
<500
m
、单层厚度为10 ~ 30
m
，为页岩气有利核心
区。按照此标准，大隆组的埋深、厚度及分布面积均符
合有利核心区的标准。研究区大隆组页岩气具有一定
的勘探开发潜力。
图9大隆组远景区综合评价图
Fig. 9 Comprehensive evaluation map of Dalong formation
1.
厚度等值线
;2.
底板埋深等值线
;3.
有机碳含量等值线
;4.
镜质体反射率等
值线
;5.
大隆组露头线
;6.
剥蚀区
;7.
断层
;8.
工作区边界
;9. m
类远景区。
5结论
(
1
) 大隆组分布面积较大，厚度稳定，以黑色碳质
碳硅质岩为主，主要沉积于古海洋中水体较深、低能平静
的滞流还原环境中，属碳酸盐台地相下的台盆相沉积。
(2) 大隆组有机碳含量范围为0.59% -17.3
平均值5. 83%。有机碳类型主要属于高一特高类。
表明研究区大隆组页岩有机质丰度高，具有形成页岩
气的良好物质基础。大隆组有机质成熟度范围为
1.20% -2. 25%，平均值1.74%。整体上属于中一高
热演化程度。
(3)
ZY
3井资料揭露目的层大隆组厚41.54
m
;现
场解吸含气量为2.01〜6.88爪
3
八
，平均3.29爪3
八
，解
吸气可点燃，甲烷含量一般为75.62% -91.73%。
(4) 大隆组有机碳含量比同区龙马溪组高，有机
成熟度比同区龙马溪组低，总含气量比同区龙马溪组大。
具备较好的生气潜力，根据体积法估算页岩气吸附气资源
量为276.37
x
10
8
m3
，具备良好的页岩气资源开发前景。
参考文献：
[1]
邹才能，董大忠，王社教，等
.
中国页岩气形成机理、地质特征及资
源潜力
[J].
石油勘探与开发，
2010,37(6) :641 -653.
[2]
张所续
.
世界页岩气勘探开发现状及我国页岩气发展展望
[J]
国矿业，
2013,22(3) :1 -3.
[3]
孙张涛
.
世界页岩气开发现状及对中国页岩气合理勘探开发的建
议
[J].
国土资源情报，
2015(7):48 -51.
[4]
张号，胡磊，廖文魁，等
.
湖北咸丰尖山一高乐山页岩气区块有利
区评价优选成果报告
[R].
武汉
:
湖北煤炭地质勘查院，
2018.
[5]
许露露，刘早学，张焱林，等
.
鄂西鹤峰区块大隆组含页岩气地层
潜力评价
[J].
特种油气藏，
2018,25(2):13 -18.
1
.
中
66
资源环境与工程
2020 年
[6]
周
[7]
王
系
向辉，许露露
,
温
，肖
探
雅茹，等
.
鄂西建始一长阳地区上二叠统大隆组
[11]
类
朱
型
秀
特
朱
彤，龙胜
然
亚
祥
气
东
性
，王
工
，董
油
烽
业
学
气
想
，等
，
林
藏
清
.四川盆地湖相泥页岩沉积模式及岩石相
储层特征及沉积环境
秀
特
海
远
旭
大
平
征
，牟
及成
安
测
传
因
，危
龙
初
凯
朝
[
」
].
华
晖，等
然
南地质与矿产
.湖
气
区
矿
造
北
地
寒
产
演
鹤
球
武
，
峰
科
系
地
学
黑
,2019,35(2) :244 -253.
区二叠系大隆组黑色岩
[J].
天
梅
征
永
报
金
法
，刘
2016,36(8):22 -28.
.鄂
，
西建始地区大隆组页岩有机地球化
[12]
仇
学
[J].
天
.鄂
地
地
西
质
区
南
东
，2018 ,29(3) :382 - 395.
色页岩地质特征及页岩
[J]■
岩
刚
告
[8]
李
气
，刘
景
亮
学
预
，等地
与
[13]
[14]
体
，田明，舒
2019,31(2):96 -104.
，等
■
湖北省咸丰县一来凤
喜，等价
县页岩气资源调查
[J].
华
西
京
一渝
），
鄂
工
[9]
张
质
.
鄂
（北
构
2016,32(2) :117 - 125.
化及成因机制
[D].
北京：中
生界页岩气勘探前景分析
评价
国地
张
积
[R]■
武
川，林腊
学
汉
梅
前
:
武
，李
缘
汉中南冶勘资源环境工程有限公司，
2017.
术:概率
2019.
一
学
渝
，
东地区下古
[J]■
地
■
页岩气资源评
，
2012
，
19(2):185-191.
玉方法与技
[10]
都
王佳
.
湘
理
西
大
[D
].成
(责任编辑：肖飞）
Potential Evaluation of Shale Gas Bearing Formation of Dalong Formation
in Xianfeng Area，Western Hubei Province
Xiao
Minghong
，
Zhu
Chuanwei
，
Zhang
Hao，Hu
Lei
，
Lv
:
成都
2012.
(Hubei Coal Geological Exploration Institute
，
Wuhan，Hubei 430064)
Abstract
：
The
stratigraphic
characteristics
ol
the
Permian
Dalong
Formation
in
Xianfeng
area
are
studied
by
describing
in
detail
the
distribution
area，thickness
distribution
and
stratigraphic
characteristics
ol
the
Dalong
formation，and
taking
out
crop
samples
lor
geochemistry
analysis
，
finally，the
potential
ol
shale
gas
resources
in
Dalong
formation
is
evaluated
.
The
study
shows
that
the
Dalong
formation，with
large
area
and
stable
thickness，is
mainly
composed
ol
black
carbonaceous
and
carbona
ceous
siliceous
rocks
.
It
was
mainly
deposited
in
the
stagnant-reducing
environment
ol
deep
water
and
low
energy
in
the
ancient
TOC
average
value
ol
Dalong
Formation
is
5.83
%，the
organic
carbon
type
mainly
belongs
to
high
-
ultra-high
type
，
the
average
value
ol
Ro
is
1.74
%，the
potential
resource
ol
shale
gas
is
276. 37
X
10
8
m
3.
The
study
on
shale
gas
bearing
strata
ol
Dalong
Formation
can
provide
basis
lor
further
exploration
and
development
ol
Permian
shale
gas
in
western
Hubei
.
Key
words
：
shale
gas；potential
evaluation；Western
Hubei
Province;Xianfeng
area;Dalong
Formation
(上接第
7
页）
Geochemical Characteristics of Triassic Granites in Lincang Granite Belt and
Mineralization of Rare Earth，Rare Metal and Rare-scattered Elements
Zeng
Kai
(Hubei Institute of Metallurgical Geology ( Central South Institute of Metallurgical Geology)
，
Yichang，Hubei 443003)
Abstract
：
Lincang
granite
belt
is
located
in
the
Sanjiang
area
ol
Western
Yunnan，which
is
distributed
in
a
nearly
north
-
south
direction
.
The
main
lithology
is
Triassic
biotite
monzogranite，and
the
weathering
crust
ol
granite
is
developed
.
In
or
der
to
deeply
understand
the
internal
relationship
between
the
Lincang
granite
and
the
mineralization
ol
rare
earth，rare
metaland
rare-scattered
elements，the
petrology
and
geochemistry
ol
the
Triassic
biotite
monzogranite
and
its
weathering
crust
are
studied
.
Taking
typical
deposits
as
an
example，the
relationship
between
the
mineralization
characteristics
ol
rare
earth，rare
metaland
rare-scattered
elements
and
Triassic
granite
is
summarized
.
Alter
geological
exploration，the
Triassic
biotite
monzogranite
is
rich
in
silicon，alkali
and
aluminum
supersaturation
.
It
is
rich
in
large
ion
lithophile
elements
and
light
rare
earth
elements
.
The
REE
distribution
pattern
is
shallow
“
V
”
type
with
gentle
right
dip，and
the
Triassic
biotite
monzogranite
is
the
parent
rock
ol
ion
adsorption
type
rare
earth
ore
.
The
Triassic
Granites
in
some
parts
ol
the
north
cen
tral
section
are
rich
in
scattered
elements
，
which
are
the
source
rocks
ol
lignite
type
scattered
metal
deposits
.
The
ore
-
lorming
altitude
ol
rare
earth，rare
metaland
rare-scattered
elements
is
high，especially
the
rare-earth
ores，which
are
gen
erally
enriched
and
mineralized
over
1 000
m，with
the
characteristics
ol
“
more
(
rich
)
in
the
South
and
less
(
poor)in
the
North，poor
in
the
West
and
rich
in
the
East，and
relatively
rich
in
light
rare
earth
”.
Key
words
：
Lincang
granite
belt;Triassic
biotite
monzogranite；mineralization
ol
rare
earth；rare
metaland
rare-scattered
elements；weathering
crust;geochemical
characteristics
2024年3月23日发(作者：羿祺祥)
第34卷增刊2
2020年12月
资源环境与工程
Resources Environment & Engineering
Vol. 34,Sup 2.
Dec. ,2020
鄂西咸丰地区大隆组含页岩气地层潜力评价
肖明宏，朱传伟，张号，胡磊，吕星
(
湖北煤炭地质勘查院，湖北武汉
430064)
摘要：详细描述咸丰地区大隆组地层的分布面积、厚度展布及地层特征，并采集露头样品进行地球化学
测试分析，及二叠系大隆组地层特征研究和大隆组页岩气资源潜力评价，研究表明大隆组分布面积较大，
厚度稳定，以黑色炭质及碳硅质岩为主，主要沉积于古海洋中水体较深、低能平静的滞流还原环境中，属
碳酸盐岩台地相下的台盆相沉积。大隆组
T0C
平均值为
5. 83%
，有机碳类型主要属于高一特高类；
fl
o
平均
值
1.74%
，整体上属于中一高热演化程度；页岩气潜在资源量为
276.37 x108 m3
。大隆组含页岩气地层研究
可为鄂西二叠系页岩气的下一步勘探开发提供依据。
关键词：页岩气：潜力评价：鄂西：咸丰地区：大隆组
中图分类号：
TE122
文献标识码
：A
文章编号
：1671 -1211(2020)S2 -0062 -05
DOI
：
10. 16536/j. cnki. issn. 1671 -1211.2020. S2.011
页岩气是指以吸附状态和游离状态为主要形式存
在于富有机质泥页岩中的一种非常规能源，是一种低
碳、清洁的新兴能源。中国在上扬子地区的四川省盆地
及周缘地区已经获得页岩气勘探突破[1-3]。近年来中
央、地方政府及企业在湖北省西部地区页岩气勘查中投
入大量工作，施工了多口地质调查井（图
1
),持续获得
重大突破。其中2018年由湖北煤炭地质勘查院在鄂西
咸丰地区实施的地质调查井一咸地
2
井完整揭示了
五峰一龙马溪组地层，页岩气储层厚度大，保存条件好，
现场解析含气量高，具备良好的资源开发前景[4]。由于
调查经费有限，对目标层龙马溪组和牛蹄塘组投入工作
较多,对同区的二叠系富有机质页岩大隆组研究相对较
少[
5
-
8
]。多家单位或企业在邻区施工页岩气井多口，主
要有来页1、来页2、来地1、来地2、
ZY
1、
ZY
2、
ZY
3、咸地1
和绿地1等井,其中仅
ZY
3井和绿地1井目的层为大隆
组,
ZY
3井气体显示良好，绿地1井未见含气性显示。经
过地面调查发现区内二叠系大隆组黑色页岩层面积较大，
厚度稳定，具有较好的页岩气成藏地质条件。通过分析大
隆组地层岩性特征、地球化学特征，并研究利用邻区
ZY
3
井的地球化学特征以及含气性特征，估算出页岩气资源潜
力，研究区内大隆组也具备良好的页岩气资源开发前景。
四川省盆地毗邻，北靠秦岭一大别造山带，东接江南一
雪峰滑脱推覆隆起带。从构造变形角度观之,本区属
鄂湘西褶冲带，研究区主要跨及花果坪复向斜带、宜
都一鹤峰复背斜带等两个构造单元。
研究区所处的鄂西地区构造演化主要经历了三个
构造形变阶段m，即印支期以前的稳定沉降与间歇性隆
升阶段、印支一燕山早期的冲断推覆阶段和燕山早期后
的伸展变形阶段。其中，燕山早期的构造形变是研究区
的主导变形期，主要受南东向江南一雪峰造山带的挤压
应力影响，构造样式从基底卷入型到盖层滑脱型有规律
变化，它造就了研究区的基本构造格局（图
2
)。
2
地层特征
研究区内共测量
8
条大隆组地层剖面(图3)，大隆组
分布稳定,厚度在10.48〜20.40
m
，平均17.74
m
(图4)。
从平面上看，研究区大隆组出露于大集场对称向斜的
两翼,整体上呈北东一南西向条带状产出，而在咸丰大
断裂东南及龙潭坝正断层以西北为剥蚀区，大隆组以
大集场对称向斜轴部为中心，向北西、南东方向减薄。
并调查了大隆组分布面积、厚度、岩性组合特征。选取
顶底清晰的锅厂村剖面（
PM
06)详细介绍（表1)。该
剖面大隆组共分10层，总厚度为20. 40
m
。岩性以黑
色碳硅质岩及黑色炭质页岩为主，局部发育硅质灰岩
和。含碳硅质岩主要分布于大隆组底部和顶部,在中部
1
区域地质背景
研究区大地构造上属扬子（华南）板块中部，西与
收稿日期
：2020 -07 -20;
改回日期
：2020 -09 -16
资助项目：湖北省页岩气资源调查评价项目
—
湖北咸丰尖山一高乐山页岩气区块有利区评价优选（项目编号：
imCZ-17060223 - 170397)
作者简介：肖明宏
（1989 -),
男，工程师，地质学专业，从事基础地质、油气地质等相关方向工作。
E-mail: 346971925@qq. com
增刊2
肖明宏等：鄂西咸丰地区大隆组含页岩气地层潜力评价
63
图1研究区工作程度示意图
Fig
. 1
Schematic
diagram
of
work
level
in
the
study
area
1
.湖北页岩气招标区块;
2
.页岩气探井;3.研究区范围。
图2研究区构造位置[10]
Fig
. 2
Location
and
regional
tectonic
characteristics
of
the
research
area
长长长长
兴
兴
與兴
组
组
M
组
.
图3大隆组地层厚度对比图
Fig
. 3
Thickness
comparison
of
Dalong
Formation
1
.地名;
2
.剖面位置及编号;3.研究区范围。
图4大隆组地层厚度等值线图
Fig
. 4
Thickness
contour
map
of
Dalong
Formation
1
.剥蚀区;
2
.厚度等值线;3.工作区范围;4.大隆组剖面及厚度。
表1咸丰县锅厂村大隆组实测地层剖面分层表
Table
1
Stratification
table
of
measured
stratigraphic
section
of
Dalong
Formation
in
Guochangcun,Xianfeng
County
地层
分层号岩性描述
厚度
/m
长兴组
12
深灰色薄层状硅质灰岩，夹薄层状硅质岩
>2.41
11
黑褐色含碳含硅页岩
3.71
10
黑色薄层状硅质岩夹炭质页岩
4. 98
9
黑色薄层状含碳硅质岩，夹少量炭质页岩
4. 40
8
黑色薄层状硅质岩与黑色页岩互层
3.20
7
黑色薄层状含碳硅质岩夹泥岩
0. 94
大隆组
6
黑色薄层状硅质岩，夹黑色页岩
0. 25
5
灰色、深灰色中厚层状灰岩，夹黑色薄层状
硅质岩
0. 46
4
黑色中厚层状硅质岩，夹少量页岩
0. 78
3
黑色薄层状含碳硅质岩
1.68
2
深灰色中厚层状硅质灰岩，夹少量页岩
1.08
下窑组
1
灰色、深灰色中厚一厚层状含燧石结核灰岩
>16.80
多以夹层产出。黑色页岩主要分布于大隆组上部地层，
与硅质岩互层产出，含菊石，角石（图5-
A
)等。其中硅
质岩、页岩水平层理普遍发育（图5-
B
)。硅质灰岩主要
于大隆组底部发育。通过对
8
条地层剖面测量发现，大
隆组与下伏下窑组接触界线含燧石结核灰岩的消失、黑色
硅质灰岩和页岩的出现为标志，与上覆长兴组界限以顶部
含碳含硅页岩消失、长兴组薄层状硅质灰岩出现为标志。
二叠系沉积环境总体为碳酸盐岩台地相之台盆亚
相[11]，台盆深水陆棚沉积环境为优质页岩的形成提供
充足的物质基础。
综合分析认为研究区大隆组的层状硅质岩、硅质
页岩形成于古海洋中水体较深、低能平静的滞流还原
环境中，属碳酸盐岩台地相下的台盆相沉积。以咸丰
县锅厂村晚二叠世大隆组剖面为例，大隆组为台盆相
沉积，发育一个三级层序，两个体系域以及三个准层序
组（图
6
)。层序底界面为大隆组与下窑组分界面，即锅
64
资源环境与工程
2020 年
表
2
大隆组总有机碳含量统计表
Table
2
Statistical
table
of
total
organic
carbon
content
of
Dalong
Formation
m
A
m
.角石
B
.层理发育
图5大隆组沉积及化石特征
Fig
. 5
Sedimentary
and
fossil
characteristics
of
Dalong
Formation
分
层序地层
沉积相
分
层
层
厚
度
岩性柱状
结构体系域
层序
亚相 相
/m
长
台
兴
地
组
斜
坡
边
缘
_
v
'
r
:
、
l
1
J
i.
碳
酸
盐
岩
二
台
叠
地
系
上
统
大
隆
组
台
盆
u
▲
r
n
下
台
窑
地
组
*
•
斜
坡
边
缘
II
^
irrup^i
^^
iRHm
图
6
研究区大隆组层序地层划分综合柱状图
Fig
.
6
Comprehensive
histogram
of
sequence
stratigraphic
division
of
Dalong
Formation
in
the
study
area
1
.页岩;
2
.含碳含娃页岩;3.炭质页岩;4.泥岩;5.含碳娃质岩;
6
.娃质
岩;7.灰岩;
8
.娃质灰岩;9.含燧石结核灰岩。
厂村剖面
2
层和3层分界面，为一岩性岩相转换面，界
面之下为深灰色中厚层状硅质灰岩，界面之上为薄层
状含碳硅质岩，反应水体突然加深，由台地斜坡转为台
盆深水沉积。层序顶界面为大隆组与上部长兴组地层
分界面，即锅厂村剖面
11
层和
12
层分界面，岩性上表
现为岩相突变，界面之下为黑褐色含碳硅质岩，界面之
上为深灰色薄层状硅质灰岩。反应沉积水体向上变浅。
3
泥页岩地球化学特征
3.1有机质（
T
0
C
)丰度
大隆组
T
0
C
测试样品69件，各剖面取样分析表
如表
2
。
编号样品数量
T
0
C
/%
平均值
PM
范围
02
12.49
PM
8
4.29 〜
20
.
11
03
9
1.56 〜
12.17
19
PM
04
12
6
.
0.57 〜
13.84
5. 05
PM
0590.26 〜11.28
6
.
12
PM
06
8
0.53 ~3. 05
PM
8
. 73
07
8
3.81 〜12.28
PM
08
6
0.21
6
. 83
~
2. 46
1.40
PM
0951.45 ~
6
. 473. 56
PM
124
4. 41 〜
13.257. 82
图7大隆组
T0C
分布直方图
Fig
. 7
T
0
C
distribution
histogram
of
Dalong
Formation
由表
2
、图7可知，大隆组有机碳含量平均值整体
较高，变化较大，大部分集中在
T0C
高于4.
0
%以上占
比 45% ;
T
0
C
在 2. 0% 〜4. 0% 占比 20% ;
T
0
C
在
1.0% 〜2.0% 占比 20%。
T
0
C
范围为 0.59% 〜17. 31%，
平均值5. 83%。有机碳类型主要属于高一特高类。
表明研究区大隆组页岩有机质丰度高，具有形成页岩
气的良好物质基础[12]。
邻区
ZY
3井采集
T
0
C
样品25件，
T
0
C
值1.23%〜
18.30%，平均值 6.15% [13]。
3.2有机质成熟度
共采集大隆组
Eo
样品16件，各剖面均采集及
o
样
品2件，大隆组办最小值1.20%，最大值2.25%，平
均值1.74% (表3、图
8
)。邻区
ZY
3井采集
Eo
样品2
件，及。值1.76%〜1. 97%，平均值1. 87%，整体上属
于中一高热演化程度。
表3大隆组镜质体反射率测试数据统计表
Table
3
Statistics
of
vitrinite
reflectance
test
data
/
of
Dalong
Formation
编号样品数量
Ro
%
范围平均值
PM
02
2
2. 24
〜2. 25
2. 25
PM
03
21.20
〜1.701.45
PM
04
2
2. 05
〜2. 07
PM
2
. 06
05
2
1.73
〜
2
.
00
1.87
PM
071.61
〜1.72
1.67
PM
2
08
2
1.18
〜1.30
1.24
PM
09
2
1.24〜1.41
1.33
PM
12
22
.
02
〜
2
.
11
2. 07
增刊2
肖明宏等：鄂西咸丰地区大隆组含页岩气地层潜力评价
65
100
-
80
-
承
60
-
<1.0 彡 1.3 〜<2.0 彡 2.0
镜质体反射率区间值/%
图
8
大隆组镜质体反射率分布直方图
Fig. 8 Reflectance distribution histogram of vitrinite in Dalong Formation
依据中国南方黑色页岩成熟阶段划分标准[15]，大
隆组页岩有机质已进入于高成熟生气阶段。
3.3含气性
利用邻区
ZY
3井资料，揭露目的层大隆组厚
41.54
m
;5组解析样现场解吸含气量为2.01〜
6.88
m3
/
t
，
平均3.
29
m3/t
(表4)，解吸气可点燃，甲烷含量一般为
75.62% -91.73%。
表4
ZY
3富有机质目的层岩芯含气量一览表
（单位:
m3
/
t
)
Table 4 Gas content of core in ZY3 organic rich target layer
样品号
米样深度/
m
解吸气损失气残余气
含气量
ZY3-1
435.41
〜
435.53
0.21
0. 09
1.842. 14
ZY3-2447.41
〜
447.54
1.980. 384. 526. 88
ZY3-3453.10
〜
453.221.32
0. 141.773. 23
ZY3-4
459.28
〜
459.40
0. 400. 041.572. 01
ZY3-5474.91
〜
475.04
0.49
0. 10
1.582. 17
4
页岩气潜力分析
大隆组有利区位于朝阳寺镇一尖山乡一线，大集场
对称向斜核部，东西分别受大水坪正断层和砂子坡压扭
性断层控制，面积约190. 94
km2
(图9)。其有机碳含量
极高，介于
2
.
0
% -
10
.
0
%;热演化程度适中，介于
1.5% -2.0% ;埋藏深度处于500 ~4 500
m
范围，埋
深较为适宜;地表露头产状陡，一般在50°左右。通过
体积法可以计算页岩气吸附气资源量，分布面积选取
埋深>500
m
的面积么= 190.94
km
2;有效厚度为实
测地层剖面厚度平均值^ = 17. 74
m
;页岩质量密度根
据邻区
ZY
3井、鹤地
1
井数据，大隆组质量密度均值
p
= 2. 48
t
/
m3
;总含气量根据邻区
ZY
3井数据，大隆组
总含气量均值
Cz
=3.29
m3
/
t
。计算得到大隆组页岩气
远景地质储量
Cz
= 0. 0
Mg
^
pyCz
= 276. 37
x
10
8
m
3。张
金川等[14]认为连续分布面积不低于50
km
2、埋深不
<500
m
、单层厚度为10 ~ 30
m
，为页岩气有利核心
区。按照此标准，大隆组的埋深、厚度及分布面积均符
合有利核心区的标准。研究区大隆组页岩气具有一定
的勘探开发潜力。
图9大隆组远景区综合评价图
Fig. 9 Comprehensive evaluation map of Dalong formation
1.
厚度等值线
;2.
底板埋深等值线
;3.
有机碳含量等值线
;4.
镜质体反射率等
值线
;5.
大隆组露头线
;6.
剥蚀区
;7.
断层
;8.
工作区边界
;9. m
类远景区。
5结论
(
1
) 大隆组分布面积较大，厚度稳定，以黑色碳质
碳硅质岩为主，主要沉积于古海洋中水体较深、低能平静
的滞流还原环境中，属碳酸盐台地相下的台盆相沉积。
(2) 大隆组有机碳含量范围为0.59% -17.3
平均值5. 83%。有机碳类型主要属于高一特高类。
表明研究区大隆组页岩有机质丰度高，具有形成页岩
气的良好物质基础。大隆组有机质成熟度范围为
1.20% -2. 25%，平均值1.74%。整体上属于中一高
热演化程度。
(3)
ZY
3井资料揭露目的层大隆组厚41.54
m
;现
场解吸含气量为2.01〜6.88爪
3
八
，平均3.29爪3
八
，解
吸气可点燃，甲烷含量一般为75.62% -91.73%。
(4) 大隆组有机碳含量比同区龙马溪组高，有机
成熟度比同区龙马溪组低，总含气量比同区龙马溪组大。
具备较好的生气潜力，根据体积法估算页岩气吸附气资源
量为276.37
x
10
8
m3
，具备良好的页岩气资源开发前景。
参考文献：
[1]
邹才能，董大忠，王社教，等
.
中国页岩气形成机理、地质特征及资
源潜力
[J].
石油勘探与开发，
2010,37(6) :641 -653.
[2]
张所续
.
世界页岩气勘探开发现状及我国页岩气发展展望
[J]
国矿业，
2013,22(3) :1 -3.
[3]
孙张涛
.
世界页岩气开发现状及对中国页岩气合理勘探开发的建
议
[J].
国土资源情报，
2015(7):48 -51.
[4]
张号，胡磊，廖文魁，等
.
湖北咸丰尖山一高乐山页岩气区块有利
区评价优选成果报告
[R].
武汉
:
湖北煤炭地质勘查院，
2018.
[5]
许露露，刘早学，张焱林，等
.
鄂西鹤峰区块大隆组含页岩气地层
潜力评价
[J].
特种油气藏，
2018,25(2):13 -18.
1
.
中
66
资源环境与工程
2020 年
[6]
周
[7]
王
系
向辉，许露露
,
温
，肖
探
雅茹，等
.
鄂西建始一长阳地区上二叠统大隆组
[11]
类
朱
型
秀
特
朱
彤，龙胜
然
亚
祥
气
东
性
，王
工
，董
油
烽
业
学
气
想
，等
，
林
藏
清
.四川盆地湖相泥页岩沉积模式及岩石相
储层特征及沉积环境
秀
特
海
远
旭
大
平
征
，牟
及成
安
测
传
因
，危
龙
初
凯
朝
[
」
].
华
晖，等
然
南地质与矿产
.湖
气
区
矿
造
北
地
寒
产
演
鹤
球
武
，
峰
科
系
地
学
黑
,2019,35(2) :244 -253.
区二叠系大隆组黑色岩
[J].
天
梅
征
永
报
金
法
，刘
2016,36(8):22 -28.
.鄂
，
西建始地区大隆组页岩有机地球化
[12]
仇
学
[J].
天
.鄂
地
地
西
质
区
南
东
，2018 ,29(3) :382 - 395.
色页岩地质特征及页岩
[J]■
岩
刚
告
[8]
李
气
，刘
景
亮
学
预
，等地
与
[13]
[14]
体
，田明，舒
2019,31(2):96 -104.
，等
■
湖北省咸丰县一来凤
喜，等价
县页岩气资源调查
[J].
华
西
京
一渝
），
鄂
工
[9]
张
质
.
鄂
（北
构
2016,32(2) :117 - 125.
化及成因机制
[D].
北京：中
生界页岩气勘探前景分析
评价
国地
张
积
[R]■
武
川，林腊
学
汉
梅
前
:
武
，李
缘
汉中南冶勘资源环境工程有限公司，
2017.
术:概率
2019.
一
学
渝
，
东地区下古
[J]■
地
■
页岩气资源评
，
2012
，
19(2):185-191.
玉方法与技
[10]
都
王佳
.
湘
理
西
大
[D
].成
(责任编辑：肖飞）
Potential Evaluation of Shale Gas Bearing Formation of Dalong Formation
in Xianfeng Area，Western Hubei Province
Xiao
Minghong
，
Zhu
Chuanwei
，
Zhang
Hao，Hu
Lei
，
Lv
:
成都
2012.
(Hubei Coal Geological Exploration Institute
，
Wuhan，Hubei 430064)
Abstract
：
The
stratigraphic
characteristics
ol
the
Permian
Dalong
Formation
in
Xianfeng
area
are
studied
by
describing
in
detail
the
distribution
area，thickness
distribution
and
stratigraphic
characteristics
ol
the
Dalong
formation，and
taking
out
crop
samples
lor
geochemistry
analysis
，
finally，the
potential
ol
shale
gas
resources
in
Dalong
formation
is
evaluated
.
The
study
shows
that
the
Dalong
formation，with
large
area
and
stable
thickness，is
mainly
composed
ol
black
carbonaceous
and
carbona
ceous
siliceous
rocks
.
It
was
mainly
deposited
in
the
stagnant-reducing
environment
ol
deep
water
and
low
energy
in
the
ancient
TOC
average
value
ol
Dalong
Formation
is
5.83
%，the
organic
carbon
type
mainly
belongs
to
high
-
ultra-high
type
，
the
average
value
ol
Ro
is
1.74
%，the
potential
resource
ol
shale
gas
is
276. 37
X
10
8
m
3.
The
study
on
shale
gas
bearing
strata
ol
Dalong
Formation
can
provide
basis
lor
further
exploration
and
development
ol
Permian
shale
gas
in
western
Hubei
.
Key
words
：
shale
gas；potential
evaluation；Western
Hubei
Province;Xianfeng
area;Dalong
Formation
(上接第
7
页）
Geochemical Characteristics of Triassic Granites in Lincang Granite Belt and
Mineralization of Rare Earth，Rare Metal and Rare-scattered Elements
Zeng
Kai
(Hubei Institute of Metallurgical Geology ( Central South Institute of Metallurgical Geology)
，
Yichang，Hubei 443003)
Abstract
：
Lincang
granite
belt
is
located
in
the
Sanjiang
area
ol
Western
Yunnan，which
is
distributed
in
a
nearly
north
-
south
direction
.
The
main
lithology
is
Triassic
biotite
monzogranite，and
the
weathering
crust
ol
granite
is
developed
.
In
or
der
to
deeply
understand
the
internal
relationship
between
the
Lincang
granite
and
the
mineralization
ol
rare
earth，rare
metaland
rare-scattered
elements，the
petrology
and
geochemistry
ol
the
Triassic
biotite
monzogranite
and
its
weathering
crust
are
studied
.
Taking
typical
deposits
as
an
example，the
relationship
between
the
mineralization
characteristics
ol
rare
earth，rare
metaland
rare-scattered
elements
and
Triassic
granite
is
summarized
.
Alter
geological
exploration，the
Triassic
biotite
monzogranite
is
rich
in
silicon，alkali
and
aluminum
supersaturation
.
It
is
rich
in
large
ion
lithophile
elements
and
light
rare
earth
elements
.
The
REE
distribution
pattern
is
shallow
“
V
”
type
with
gentle
right
dip，and
the
Triassic
biotite
monzogranite
is
the
parent
rock
ol
ion
adsorption
type
rare
earth
ore
.
The
Triassic
Granites
in
some
parts
ol
the
north
cen
tral
section
are
rich
in
scattered
elements
，
which
are
the
source
rocks
ol
lignite
type
scattered
metal
deposits
.
The
ore
-
lorming
altitude
ol
rare
earth，rare
metaland
rare-scattered
elements
is
high，especially
the
rare-earth
ores，which
are
gen
erally
enriched
and
mineralized
over
1 000
m，with
the
characteristics
ol
“
more
(
rich
)
in
the
South
and
less
(
poor)in
the
North，poor
in
the
West
and
rich
in
the
East，and
relatively
rich
in
light
rare
earth
”.
Key
words
：
Lincang
granite
belt;Triassic
biotite
monzogranite；mineralization
ol
rare
earth；rare
metaland
rare-scattered
elements；weathering
crust;geochemical
characteristics