中扬子地区上奥陶统—下志留统五峰组—龙马溪组页岩纵向非均质性及主控因素

中扬子地区上奥陶统—下志留统五峰组—龙马溪组页岩在纵向上具有较强的非均质性,影响着页岩储层含气性以及后期的可压裂性.本研究综合测井曲线、钻井岩心、薄片观察、有机碳测试、X衍射矿物测试以及主微量元素测试,在建立研究区页岩等时地层层序格架的基础上,剖析该套页岩在有机质丰度、矿物组分、页岩岩相等方面的非均质性特征,结合恢复的古气候和古环境信息,揭示控制非均质性的主控因素.研究结果表明:五峰组—龙马溪组一段页岩识别出2个三级层序,其中五峰组划分出海侵体系域(TST1)和高位体系域(HST),龙马溪组一段划分出海侵体系域(TST2)和早期高位体系域(EHST).海侵期页岩硅质含量高,黏土含量较低,有机碳含量高,主要发育硅质页岩相和含黏土硅质页岩相;早期高位域期,页岩发育粉砂质条带和透镜状层理,黏土含量较高,有机碳含量较低,主要发育含硅黏土质页岩相.古气候指标(CIA、Rb/Sr)、古生产力指标(Cu/Al、P/Al)、氧化还原条件指标(MOEF、UEF)以及陆源输入(Ti)指标在垂向上的变化表明研究区在海侵期具有较高古生产力,缺氧的沉积环境、低陆源输入以及相对干燥寒冷的气候条件,而高位体系域期,研究区表现为古生产力较低、弱还原—氧化的沉积环境、高陆源输入以及相对温暖潮湿的气候条件.火山活动、底流作用、古气候、古生产力、氧化还原条件以及陆源输入是研究区五峰组—龙马溪一段页岩纵向非均质性的主控因素.最后通过与上扬子地区页岩层段参数对比,发现研究区主要具有埋藏深度较深、富机质页岩层段明显偏薄、含气量偏低,脆性矿物含量偏多等特征.