2024年4月14日发(作者:)

中国页岩分类及分布地区

盆地不同演化阶段直接控制富有机质页岩的发育与分布。根据沉积环境,可将富有机质

页岩划分为海相页岩、海陆交互相煤系炭质页岩、陆相页岩3种基本类型(见表9)。

表9 中国页岩分类及分布地区

沉积类型

海相页岩

海陆过渡相煤

系页岩

陆相页岩

分布地区

扬子地区古生界,华北地区元古界-古生界,塔里木盆地寒武系-奥陶系等

鄂尔多斯盆地石炭系本溪组,下二叠统山西组-太原组,准噶尔盆地石炭-二叠系,塔

里木盆地石炭-二叠系,华北地区石炭-二叠系,中国南方地区二叠系龙潭组等

松辽盆地白垩系,渤海湾盆地古近系,鄂尔多斯盆地三叠系,四川盆地三叠系-侏罗

系,准噶尔盆地-吐哈盆地侏罗系,塔里木盆地三叠系-侏罗系,柴达木盆地第三系等

(1)海相页岩

中国南方、华北地台及塔里木地台发育的古生界海相黑色页岩多形成于水深200m左右、

生物化石丰富、强还原环境的深水陆棚相,如四川盆地发育的寒武系筇竹寺组、志留系龙马

溪组黑色页岩为受大陆边缘坳陷控制的深水陆棚相沉积,富有机质黑色页岩面积

13.5×10

4

~18.0×10

4

km

2

,厚200~400m,有机质丰富,含海洋浮游生物笔石化石及自生黄铁矿

等,有机碳含量1.85%~4.36%,最高达11.0%~22.3%。在这两套黑色页岩中均发现了大量页

岩气。

表10 中国海相页岩分布

地层

德坞组-大塘组

(C

1

)

罗富组(D

2

)

五峰-龙马溪组

(O

3

-S

1

)

大乘寺组(O

1

)

筇竹寺组(Є

1

)

Є

1+2

陡山沱组(Z

2

)

厚度/m

范围

50~150

100~600

20~700

20~100

50~700

50~110

10~110

平均

100

200

120

40

100

80

47

面积/10

4

km

2

6

13

42

3

30~50

7

15

分布地区

滇黔桂

滇黔桂、湘西-湘南

扬子区

上扬子西部

扬子区

塔里木盆地

上扬子东部-中扬子西

石炭系

泥盆系

志留系

奥陶系

寒武系

震旦系

中国海相页岩十分发育,分布广、厚度大。主要发育在古生界的陡山沱组(Z

2

)、筇竹寺

竹组(

Є

1

)、大乘寺组(O

1

)、五峰—龙马溪组(O

3

—S

1

)、罗富组(D

2

)、德坞组—大塘组(C

1

)、龙

潭组(P

2

)(见表10)。发育最好的页岩分布在下寒武统、上奥陶统顶部—下志留统底部,以扬

子克拉通地区最为典型。

下寒武统海相页岩在中上扬子区发育好,有机质类型为腐泥型—混合型。从沉积环境看,

川东—鄂西、川南及湘黔3个深水陆棚区下寒武统海相页岩最发育,平均厚度100m,TOC

值平均高达8%左右。四川盆地下寒武统海相页岩全盆地发育,以硅质页岩、炭质页岩、粉

沙质页岩和黑色页岩为主,厚度平均为139m,TOC值平均1.0%~5.5%,盆地南部页岩埋藏

浅于4000m。

上奥陶统—下志留统海相页岩在川东南、川东北、鄂西渝东、中下扬子等区广泛发育,

以黑色页岩、炭质页岩、黑色笔石页岩、钙质页岩为主,平均厚120m,TOC值平均4%左

右,干酪根为腐泥型。四川盆地上奥陶统—下志留统海相页岩在川南—川东地区发育较好。

据统计,川南上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组黑色页岩厚度大于308m,有机质类型为

腐泥型,TOC值平均2.94%,最高达8.75%。

(2)海陆过渡相页岩

海陆过渡相形成的煤系页岩,如鄂尔多斯盆地石炭系本溪组及下二叠统山西组—太原

组、准噶尔盆地石炭-二叠系、塔里木盆地石炭-二叠系、华北地区石炭-二叠系、中国南方地

区的二叠系龙潭组等,也是大型油气田的主要烃源岩,如鄂尔多斯盆地上古生界炭质页岩是

苏里格等大气区的主要气源岩。三叠系—侏罗系和第三系发育多套与煤层相伴生的炭质页

岩,同样亦是优质气源岩,吐哈盆地发现的油气田多数来源于侏罗系煤系页岩。

表11 中国海陆交互相及陆相煤系炭质页岩分布

地层

白垩系

页岩层段

沙河子组(J

3

sh)

水西沟群(J

1-2

sh)

侏罗系

西山窑组(J

2

x)

克孜勒努尔组

(J

2

k),阳霞组(J

1

y)

上三叠统 须家河组(T

3

x)

龙潭组(P

2

l)

山西组(P

1

s),太原

石炭—二叠系 组(P

1

t),本溪组(C

2

b)

芦草沟组(P

2

l),滴

水泉组(C

1

d)

页岩厚度/m

100~350

50~600

350~400

300~800

150~1000

20~200

50~180

200~450

面积/10

4

km

2

4.0~5.0

0.3~0.5

2.0~3.0

7.0~9.0

3.0~4.0

30.0~50.0

20.0~30.0

2.0~3.0

分布地区

松辽盆地

吐哈盆地

准噶尔盆地

塔里木盆地

四川盆地

扬子地区

华北地区

准噶尔盆地

海陆交互相及陆相煤系炭质页岩在华北、华南地区和塔里木盆地广泛分布(见表11)。北

部主要发育在天山—兴蒙海槽。鄂尔多斯盆地海陆交互相山西组—太原组—本溪组页岩厚

40~120m,单层厚度不大,多数与煤层、致密砂岩甚至薄层灰岩交互出现。准噶尔盆地石炭

系滴水泉组炭质页岩最厚达249m,二叠系芦草沟组黑色页岩累计厚度超过200m。中国南

方地区的二叠系龙潭组(P2)炭质页岩厚20~200m,最厚达670m,分布面积约

30×10

4

~50×10

4

km

2

。其中,滇黔桂地区上二叠统龙潭组页岩厚度为20~60m,四川盆地上二

叠统页岩厚10~125m,川中和川西南一带厚80~110m,四川盆地西北缘、北缘及东北缘较

薄,多小于20m。中新生代陆相煤系炭质页岩主要发育在坳陷和断陷湖盆中,如鄂尔多斯盆

地和准噶尔盆地侏罗系、四川盆地上三叠统(厚150~1000m)、吐哈盆地侏罗系(厚50~400m,

最厚达1200m)等。

总体上,中国海陆交互相和中新生代陆相炭质页岩除上扬子及滇黔桂地区单层厚度较大

外,多数地区单层厚度都不大,常与煤和致密砂岩甚至灰岩互层,单层平均厚度一般小于

15m,单独开发这套薄层煤系页岩气将面临很大的挑战,进行页岩气、致密气、煤层气等多

目的层联合开发是有效开发的新途径。

(3)陆相页岩

中国发育陆相含油气盆地页岩:渤海湾盆地古近纪、松辽盆地白垩纪、鄂尔多斯盆地三

叠纪、四川盆地侏罗纪、塔里木盆地三叠纪—侏罗纪、准噶尔盆地侏罗纪均为大型湖盆沉积,

在湖盆的扩张期,形成了分布广泛且厚度大的湖相页岩,有机质十分丰富,含介形虫、孢粉、

细菌、高等植物等化石,厚度200~2500m,有机碳含量2%~3%,最高达到7%~14%。在中

新生代发现了众多规模不等的油气聚集带,大庆油田、胜利油田、辽河油田、鄂尔多斯中生

界油气聚集区等,其油气就源于该套湖相泥岩。

表12 中国湖相页岩分布

时代

T-J

中生代

T

K

J

E

新生代

E

E

E-N

厚度/m

1200~1500

20~160

200~400

300~1000

800~2300

2000~2500

220~1300

800

面积/10

4

km

2

2.0~3.0

4.0~5.0

4.0~5.0

0.3~5.0

0.8~1.0

1.0~1.5

1.2~1.5

0.3~0.5

分布地区

准噶尔盆地

鄂尔多斯盆地

松辽盆地

吐哈、四川盆地

辽河坳陷

黄骅坳陷

济阳坳陷

柴达木盆地

分布于陆相含油气盆地的湖相页岩沉积范围最广(见表12),广泛发育湖相页岩油、致密

砂岩油与致密页岩油。松辽、鄂尔多斯、四川等中新生代坳陷盆地及渤海湾新生代断陷盆地

都沉积了厚层湖相富有机质页岩、砂岩与泥岩。如松辽盆地嫩江组和青山口组两套页岩十分

发育,嫩江组在全盆地稳定分布,中央坳陷区厚度超过250m,青山口组一段在中央坳陷区

几乎全部为黑色页岩,厚度为60~80m,干酪根类型为Ⅰ—Ⅱ型,Ro值为0.9%~1.8%。鄂尔

多斯盆地延长组长7段主要为深湖相沉积,富有机质页岩平均厚度20~40m,分布面积超过

4×10

4

km

2

,有机碳含量平均高达14%,干酪根类型为Ⅰ—Ⅱ型,Ro值为0.6%~1.2%。

综合以上分析,中国的页岩气有利领域(表13)如下:

表13 中国页岩气有利领域特征简表

面积

(×10

4

km

2

)

30-50

20-25

厚度

(m)

200-300

50-180

有机碳含量

(最小-最大/平均)

(%)

1.0-23.49/4.20

O:/1.0

C-P:3-7/4.0

2.0-3.0/2.5

K:1-4/2.2

C-P:0.5-2/1.0

1.5-5.0

2-22/3.4

J:1.5-18/4.7

C-P:0.8-4/2.8

J:5-25/7.3

C-P:2-3/2.4

热成熟度

(RO,%)

2-4

1.5-2.5

O:0.9-1.2

Є:1.7-2.4

K:0.9-1.3

C-P:1.5-2.0

1.0-2.6

0.8-1.3

J:1.35

C-P:1.2-2.3

J:0.8-1.5

C-P:1-2.0

地区或盆地 时代 气显示情况

扬子地台

Z-P

(Є1、S1、P2)

O,C-P

多井见气显示

及工业气流

见气显示 华北地台

塔里木盆地 Є-O 13-15 50-100

松辽盆地

渤海湾盆地

鄂尔多斯盆地

准噶尔盆地

C-P,K

Ek-s

T3

C-J

7-10

5-7

4-5

3-5

180-200

30-50

20-50

150-250

见油气显示

见油气显示

见气显示

见气显示及

低产气流

见气显示及

低产气流

吐哈盆地 C-J 0.8-1.0 150-200


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