渝东南‒黔北地区下古生界页岩非构造裂缝发育特征与主控因素

Non-Tectonic Fracture Characteristics of Lower Paleozoic Shale in Southeast Chongqing and North Guizhou Area (South China) and Its Main Controlling Factors

摘要

天然非构造裂缝是页岩气的重要储集空间，但目前针对非构造缝形成机理、控制因素及发育特征的研究不足.对研究区下志留统龙马溪组和下寒武统牛蹄塘组页岩岩心非构造裂缝进行观察描述，通过扫描电镜分析识别页岩非构造裂缝并研究其结构特征，结合沉积环境、有机质丰度和类型、热演化程度、生烃史、粘土矿物含量、水体古盐度和成岩作用，分析各主控因素对非构造裂缝发育特征和分布规律的影响作用.结果表明，渝东南‒黔北地区下古生界页岩非构造裂缝发育程度较高，主要类型包括成岩收缩缝、溶蚀缝和异常高压缝，其在纵向上切穿深度较浅，形态不规则，微观结构呈丝缕状、卷曲片状，缝宽一般10~500 nm，最大可超过1 μm，延伸性和连通性较好，可改善页岩的储渗性能.牛蹄塘组下部和龙马溪组下部的深水陆棚相发育大量的水平层理，是非构造缝发育的有利相带.欠压实增压和生烃增压可产生大规模超压裂缝，埋藏早期欠压实为地层超压的主因，生烃增压与热演化深度有很好的对应关系，并且可释放有机酸促进次生溶蚀缝发育；当构造运动的破坏调整作用使异常超压释放，超压裂缝随之萎缩甚至闭合.下古生界页岩在中等古盐度水体环境中发育，其高粘土含量有利于成岩收缩缝的形成.龙马溪组页岩处于中成岩晚期，随着蒙脱石不断向伊利石转化，成岩收缩缝已接近最大值.牛蹄塘组页岩属于晚成岩期，成岩收缩缝形成速率减缓，其体积已接近或达到最大值.

关键词

页岩 / 非构造裂缝 / 主控因素 / 下古生界 / 渝东南‒黔北 / 石油地质学

Key words

shale / non-tectonic fracture / controlling factor / Lower Paleozoic / Southeast Chongqing and North Guizhou / petroleum geology

0 引言

近年来，随着中国南方和北美地区海相页岩裂缝型油气藏勘探不断深入，页岩中天然裂缝发育特征及形成机理研究成为学者研究的重点（Browning et al.， 2014； Gale et al.， 2014；王濡岳等， 2015； Zeng et al.， 2016； 张金川等， 2016）.天然裂缝作为页岩气藏重要的储集空间及渗流通道，其发育程度直接影响页岩气产量高低（Gale et al.， 2010； Fisher and Warpinski， 2012；Wilkins et al.， 2014； 邹才能等， 2021）.页岩裂缝从成因机制可分为构造缝和非构造缝2大类，构造应力是构造缝产生的主因，在构造活动强烈地区广泛分布、规律性强，构造成因缝反映出的局部构造应力信息与区域构造应力场一致（Ding et al.， 2013a， 2013b）.非构造缝由岩石体积膨胀收缩、垂向重力或成岩作用等因素引起，一般呈蜷曲状，在空间上分布不规则、不连续，以微观裂缝居多，纵向上切穿深度局限，包括成岩收缩裂缝、成岩压溶缝合线、层理缝、超压裂缝和溶蚀裂缝等（郭璇等， 2004； 赵振宇等， 2013；袁玉松等， 2016； 曾联波等， 2022）.页岩中大量非构造缝可以与构造缝共生组成复杂的裂缝网络体系，有利于游离态天然气体积的增加和吸附态天然气的解吸（张金川等，2004； 田鹤等， 2020），然而目前对页岩裂缝研究主要针对构造裂缝，缺少对非构造缝主控因素及发育特征的分析（丁文龙等， 2011； 久凯等， 2012）.

渝东南‒黔北南地区是中国页岩气重点战略调查先导实验区（图1），2009年在该实验区开钻的中国第一口页岩气战略调查井——渝页1井，以及随后于2011年同样在该区完钻的渝科1井、酉科1井、松浅1经和岑页1井，分别揭示了该区发育的两套高品质页岩：下志留统龙马溪组页岩和下寒武统牛蹄塘组页岩（Li et al.， 2015； Wang et al.， 2016； 王濡岳等， 2016）.本文对页岩岩心非构造裂缝进行观察描述，通过扫描电镜分析识别页岩非构造裂缝并研究其结构特征，结合沉积环境、热演化过程和地球化学分析测试结果，分析各主控因素对非构造裂缝发育特征和分布规律的影响作用，为进一步展开页岩非构造缝研究提供依据.

1 区域地质背景

渝东南‒黔北地区位于四川盆地的东南边缘，大地构造上属于上扬子地台区东南部，自中元宙晚期以来经历了7期构造运动，从老到新可划分为3个阶段：元古宙晚期‒志留纪为陆缘大洋地壳转变为大陆地壳的地质阶段；泥盆纪‒晚三叠世中期为大陆扩张的地质阶段；中‒新生代（自晚三叠世晚期以来）为太平洋板块俯冲作用和印度板块碰撞作用影响下的地质发展阶段（四川省地质矿产局， 1991）.

在早古生代和晚古生代时期，扬子板块经历了多次大规模海侵事件，形成了以下寒武统、上奥陶统‒下志留统、下二叠统、上二叠统等为代表的4套黑色页岩（郭旭升， 2017； 刘忠宝等，2017）.其中下寒武统牛蹄塘组黑色页岩是在早寒武世早期，拉张活动使得南方泛大陆解体、海底扩张导致大规模海侵形成的.下志留统龙马溪组黑色页岩是在志留纪早期一次短暂的大规模海侵期形成的，这次海侵阶段与全球性志留纪初的海侵阶段相对应，是全球海平面上升旋回的沉积响应.这2套黑色页岩在整个渝东南‒黔北地区分布广泛、单层厚度大、有机碳含量高、成熟度高，是进行页岩气勘探的优选层系.

2 样品和方法

本文的页岩样品采集自渝东南‒黔北地区的渝页1井、渝科1井、酉科1井、松科1经和岑页1井，其中渝页1井116.00~325.48 m龙马溪组岩性主要为黑色页岩，渝科1井21~79 m牛蹄塘组岩性主要为浅黑色含黄铁矿碳质页岩和灰色泥质页岩，酉科1井1 330~1 400 m牛蹄塘组岩性主要为黑色页岩和灰黑色粉砂质页岩，松科1井251~ 290 m牛蹄塘组岩性为黑色页岩，岑页1井 1 414~1 466 m牛蹄塘组岩性为灰黑色碳质页岩.

粘土矿物及全岩 X-衍射分析测试依据《SY/ T5163-199》和《SY/T5983-94》标准，采用D8DISCOVER型X-射线衍射仪进行测试，实验条件为温度24 ℃，相对湿度35%；R _o和显微组分测试依据《SY/T5124-1995》，使用油浸50倍物镜、总放大倍数800倍荧光显微镜LABORLUX 12 POL和显微镜光度计（MPV-3）进行测试；通过操作TESCAN VEGAⅡ型扫描电子显微镜对页岩孔缝特征进行了观察和分析，实验温度为24 ℃，湿度35%.以上实验均由华北石油勘探开发研究院完成.主量元素采用Philips PW2404 X 衍射仪，采用Kramar（1997）所描述的方法；微量元素测定在HR-ICP-MS（ElementⅠ）上完成，主、微量元素均由核工业北京地质研究院分析测试中心完成.

水体古盐度值计算采用Couch（1971）提出的方法，该法考虑到不同粘土矿物吸附硼的能力不同，换算出单一矿物吸附的当量硼数值，运用佛伦德里奇吸附方程（硼是盐度的双对数关系）计算得出.

3 页岩非构造裂缝发育特征

3.1　页岩非构造裂缝类型

通过渝东南‒黔北地区下古生界页岩岩心和偏光显微镜观察发现，非构造缝在页岩中分布广泛，纵向上切穿深度较浅，形态上呈弯曲、断续、分枝、尖灭等不规则状，延伸性和连通性较好，以微观缝居多.渝东南‒黔北地区下古生界页岩中主要发育的非构造裂缝有成岩收缩缝、溶蚀缝和异常高压缝（图2）.

成岩收缩缝：是在成岩早期或过程中，页岩中的粘土成分在水下或地下由于脱水收缩使得沉积物体积减小从而引起张性作用形成的裂缝，是一种由化学过程导致页岩发生物理变化而产生的裂缝，具有间距短、形态弯曲不规则的特点.在平面上呈均匀多边形网络，在立体上表现为三维龟裂型的“鸡笼状”储集空间（图2a~2d）.

溶蚀缝：页岩不同纹层中矿物组分变化或矿物颗粒排列方向差异导致沿纹层面发生差异溶蚀作用形成的裂缝，这种差异溶蚀作用主要发生在长石、方解石等易溶矿物中（图2e，图3d）.

异常高压缝：富有机质泥页岩由于快速沉积作用易处于欠压实状态，在封闭的情况下，粘土脱水转化、有机质热演化生烃和水热增压等作用可形成异常高压流体，当超压流体的压力突破了页岩强度即产生异常高压裂缝.异常超压缝一般被沥青有机质或其他矿物所充填，在平面上不成组系，形态不规则（图2g、2h、2i）.

3.2　页岩非构造裂缝微观结构

对渝东南‒黔北地区下古生界页岩样品进行扫描电镜观察，发现页岩中存在大量的微裂缝（以非构造裂缝为主）、粒间孔以及粒内孔.

微裂缝：SEM照片所观测的微裂缝更多是非构造成因，以丝缕状、卷曲片状伊利石或伊蒙混层间大量发育由于粘土矿物脱水收缩形成的微裂隙（图3a、3b）为主，其延伸远、密度大，缝宽一般10~ 500 nm，最大可超过1 μm，连通性较好，是页岩气藏中以吸附态赋存的天然气解吸到游离态的主要通道.构造作用形成的微裂缝主要与石英、长石等脆性矿物相伴生，且沿矿物边缘发育，SEM照片显示构造微裂缝径直、延伸距离短（10~50 μm），在可观测范围内尖灭，开度较大，范围在0.1~2.0 μm（图3c）.微裂缝会切穿粒间孔隙和有机质内部溶蚀孔隙、并与之进行连通形成微裂缝‒孔隙混合网络，在增加页岩储集空间的同时大大地提高了原有孔隙的有效性.

粒间孔：大多存在于矿物或晶体颗粒之间，当埋深逐渐加大，粒间孔隙加速消失，因此其多在埋藏较浅的地层中发育，主要与粘土矿物（特别是伊蒙混层和伊利石）、黄铁矿颗粒相关，孔径范围在0.1~4.0 μm（图3e）.

粒内孔：有机质在逐渐埋藏热演化生烃过程中会形成大量的粒内孔隙，同时如长石、碳酸盐、云母等不稳定矿物会被酸性流体化学溶蚀形成粒内溶蚀孔（图3f），呈不规则坑状在矿物表面集中分布，孔径较小，范围在0.01~2 μm.

4 页岩非构造裂缝发育主控因素

渝东南‒黔北地区下古生界页岩非构造裂缝主要发育在有机质含量较高的优质烃源岩层中，本次研究针对不同类型非构造裂缝，结合沉积环境、有机质丰度和类型、热演化程度、生烃史、粘土矿物含量、水体古盐度和成岩作用，分析各主控因素对非构造裂缝发育特征和分布规律的影响作用.

4.1　沉积环境

水平层理（页理）是页岩中普遍发育的原生沉积构造，在水动力条件较弱的低能环境下，由悬浮物质缓慢沉积后细粒碎屑矿物定向排列形成，其纹层组平直且与层面平行，层理面是页岩中的力学脆弱面，在外力的作用下易发生破裂从而形成层理缝（施振生和邱振，2021）.渝东南‒黔北地区早寒武世和晚奥陶‒早志留世主要发育陆棚沉积相，包括浅水陆棚和深水陆棚两个沉积亚相.其中牛蹄塘组上部和龙马溪组上部为浅水陆棚相，沉积环境为向陆一侧与滨岸接壤的浅水区域（浪基面之上），岩性以黄灰、灰‒深灰色粉砂质泥页岩为主夹灰色薄层泥质粉砂岩，局部可见水平层理及少量交错层理.牛蹄塘组下部和龙马溪组下部为深水陆棚相，沉积环境位于浅水陆棚外侧的深水区域（浪基面之下），波浪作用减小，静水沉积为主，岩性为灰色钙质粉砂质页岩和灰黑色碳质页岩，发育大量水平层理，在高异常压力、溶蚀、粘土矿物转化以及压实压溶作用下可形成顺层理面分布的非构造裂缝（图2c、2f、2g、2h），结构呈狭长状且较为平直，曲折度小，开度一般在2~500 μm，具备良好的流通性和导流能力，在与其他孔缝联通后可大大提高储层渗透性.与浅水陆棚相沉积相比，深水陆棚相沉积发育更多的水平层理，为非构造成因层理缝的形成提供了基础，是非构造裂缝发育的有利相带.

4.2　异常高压

异常高压在页岩储层中普遍存在，对储集空间的改善和保存具有积极作用，即异常高压不仅可以产生超压裂缝，通过支撑上覆岩体荷重保存已形成的储集空间，还有利于烃源岩释放有机酸，促进次生溶蚀缝的形成发育.异常高压形成机制主要有欠压实增压、生烃增压、水热增压和粘土矿物转化，其中欠压实增压和生烃增压作用可产生大规模超压裂缝（袁玉松等， 2016）.

4.2.1　欠压实增压

研究区下古生界页岩沉积早期，地层增压缓慢且不明显.随着沉积速率加大，牛蹄塘组和龙马溪组分别于545~520 Ma、438~ 400 Ma 经历快速沉降，泥页岩外部流体排出速率快，渗透压迅速降低，而泥页岩内部流体受致密带阻隔未能及时有效排出，泥页岩进一步压实受阻，排水和压实平衡破坏导致欠压实，此时孔隙流体被迫承担部分上覆地层压力.当上覆地层载荷随着埋深增加而不断加大，孔隙流体压力亦急剧增加，最终形成异常高压（吴娟等，2022）.单井埋藏史（图4）显示其对应深度在0~2 500 m，此阶段烃源岩尚未成熟或为成熟早期，无法大量生烃，因此早期埋藏过程中欠压实为地层超压的主因；渝东南‒黔北地区下古生界页岩地层压力演化模拟结果显示该时期地层压力系数为1.22~1.40（王瑀辉， 2018）.

欠压实增压可形成超压裂缝，通常优先沿层理发育，若超压产生速度过快，层理裂缝不能及时泄压，便形成不规则的切层裂缝.欠压实超压缝形成后，压力卸载，在上覆岩体重力的加载下裂缝因泥页岩被进一步压实而闭合.

4.2.2　生烃增压

富有机质页岩进入成熟期生烃过程中，孔隙流体体积发生倍数级膨胀，页岩储层中流体由单相流动转为混合多相流动，储层渗透性变差，排烃不畅，造成局部异常高压.龙马溪组下段有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ型干酪根混合为主，总有机碳含量为2.00%~5.39%，均值2.56%，R _o介于1.61%~2.26%，均值2.04%；牛蹄塘组页岩有机质类型为Ⅰ型，总有机碳含量为1.03%~10.10%，均值5.54%，R _o介于2.29%~5.06%，平均3.98%.两套页岩具有“高有机质丰度，高热演化程度”的特点.当埋藏深度超过2 000 m，在温度和压力的综合作用下，研究区下古生界页岩逐渐达到生油门限.龙马溪组和牛蹄塘组页岩分别于170 Ma、320 Ma进入生油高峰期，最大埋深分别可达 6 000 m和8 000 m（图4）.此过程中有机质经历高‒过成熟阶段，干酪根或原油裂解生气，而单位体积的标准原油在标准温度和压力条件下，可裂解产生534.3体积的气体（Barker，1990），使得孔隙流体压力急剧增加.高密度甲烷包裹体捕获古压力对比计算结果得出研究区生排烃阶段的下古生界页岩地层压力系数为1.22~1.86（王兴华，2020），处于超压至超高压的异常压力状态.

生烃增压与热演化深度有很好的对应关系，页岩总有机碳含量越高，有机质越丰富，生烃过程中能产生更多的流体，也更容易形成局部异常高压，当超压突破页岩强度，则可形成大规模生烃超压裂缝；此外有机质生烃所产生的大量有机酸、CO₂和水，对碳酸盐、磷酸盐或硅铝酸盐等不稳定矿物的溶蚀也能促使溶蚀缝的形成.然而，渝东南‒黔北地区在燕山期和喜山期经历强烈的构造抬升运动，大规模构造断裂的产生使得油气藏遭受调整破坏，异常超压迅速释放，下古生界页岩层目前普遍表现为常压或欠压（魏志红， 2015），超压裂缝随之萎缩甚至闭合，且多被有机质沥青或其他矿物充填（图2i、2h）.

4.3　粘土矿物含量

在钙蒙脱石脱水向伊利石转化过程中，衍射峰d ₀由15×10^-1 nm变为10×10^-1 nm，伴随着蒙脱石构造塌陷，在泥页岩中产生成岩收缩裂缝.蒙脱石及其间层矿物含量越高，向伊利石转化过程中泥页岩产生的裂缝越发育（赵杏媛和何东博，2012）.龙马溪组页岩粘土矿物含量为17.4%~61%，均值40.42%，粘土矿物的主要成分为伊利石、绿泥石，并含有少量高岭石，伊利石含量介于42%~63%，均值为55.67%；伊蒙混层含量为23%~35%，平均28.62%；绿泥石含量相对较低，在7%~20%，平均12.33%；高岭石含量不超过5%.牛蹄塘组粘土矿物含量为6.8%~51.2%，均值35.05%，粘土矿物的主要成分为伊利石、伊蒙混层及少量绿泥石，在个别样品中发现极少量高岭石（图5）.伊利石含量介于44%~96%，均值为70.4%；伊蒙混层范围在4%~56%，平均27%.

渝东南‒黔北地区下古生界页岩样品粘土中不含蒙脱石，说明随着埋深不断加大，蒙脱石部分完全转化成伊利石，部分属于过渡阶段，即伊/蒙有序间层矿物，在此过程中蒙脱石发生构造塌陷产生裂缝而处于伊蒙有序间层阶段，由蒙脱石构造塌陷所产生的微裂缝最为发育.对于构造缝而言，粘土矿物含量增加会导致页岩脆性降低和抗张剪能力加强从而不利于构造缝发育，而粘土矿物是成岩收缩缝产生的基础物质，页岩中高粘土含量有利于成岩收缩缝的发育.

图6显示下古生界页岩孔缝总体积与粘土含量关系不明显，与总有机碳含量呈正相关关系，表明下古生界页岩纳米级储集空间仍以有机质热演化形成的粒内孔为主导.

4.4　水体古盐度

粘土矿物转化形成收缩缝的过程主要受水体古盐度和成岩作用的控制.正常沉积盆地（即淡水盆地）水体的古盐度值较低，对粘土矿物转化影响不大，因此成岩作用起主导作用.当古水介质的盐度高（如盐碱盆地）或酸性强（如含煤盆地）时，粘土矿物的转化主要受古水介质条件的影响，成岩作用影响减弱，甚至无影响.

赵杏媛和陈洪起（1988）利用泥页岩为主的资料对中国30多个含油气盆地粘土矿物进行研究后，提出了6种粘土矿物纵向分布模式，不同模式所对应古环境不同，其主要控制因素也不同（表1）.Ⅰ型正常转化型发生在淡水盆地，古气候潮湿，古盐度值较低，一般小于10‰，对粘土矿物转化影响不大；Ⅲ型蒙脱石绿泥石化型发育在古盐度较高（18‰~30‰）且富含Fe²⁺、Mg²⁺的盆地，古气候干旱‒半干旱，在成岩过程中随着埋深、地温、有机质演化程度的增加，蒙脱石不会向伊利石转化，而是向绿蒙混层转化进而转变为绿泥石，蒙脱石伊利石化成岩收缩缝不发育；蒙脱石向伊利石转化是一个脱水、加K⁺、加Al³⁺、去Si⁴⁺的过程，其所需的K⁺大部分来源于岩石内富钾矿物的溶解，富钾矿物的含量是影响蒙脱石伊利石化速度的主要原因，Ⅳ型伊利石+绿泥石型代表了干旱‒半干旱古气候，古水介质富K⁺且古盐度值较高（≥30‰），在这种情况下蒙脱石完全伊利石化，成岩收缩缝极其发育；Ⅴ型高岭石组合型代表了潮湿的古气候，古水介质呈酸性且古盐度较低（≤12‰），富含高岭石，蒙脱石含量较低，成岩收缩缝不发育；Ⅵ型蒙脱石组合型主要控制因素是来源母质，高含量硼主要来源于火山岩及火山碎屑岩，不反映古盐度，高蒙脱石含量有利于成岩收缩缝的发育.

古盐度计算结果（图7）显示龙马溪组页岩古盐度范围在9.11‰~37.82‰，平均28.67%；牛蹄塘组页岩古盐度为7.89‰~40.52‰，平均25.32‰.渝东南‒黔北地区下古生界页岩属于中盐水‒真盐水的范畴，粘土矿物组合类型亦显示，下古生界页岩可归为Ⅱ型非正常转化型，发育在中等古盐度沉积盆地，其中龙马溪组页岩属于Ⅱ_a型，粘土主要成分为伊利石、高岭石、绿泥石和伊蒙混层，代表了潮湿‒半干旱的古气候，水介质偏碱性；牛蹄塘组页岩属于Ⅱ_b型，粘土中包含伊利石、绿泥石及少量伊蒙混层，缺高岭石，代表了干旱‒半干旱的古气候，水介质为碱性.Ⅱ型非正常转化型的粘土矿物分布特征介于Ⅰ型（淡水沉积盆地）和Ⅲ型（较高古盐度富Fe²⁺、Mg²⁺）、Ⅳ型（高古盐度富K⁺）之间，属于过渡型.

4.5　成岩作用

成岩作用会促使蒙脱石转化为伊利石并形成非构造收缩缝，特别对于Ⅰ型正常转化型粘土矿物，其转化程度与成岩阶段、有机质热演化程度有良好的对应关系（图8）.

4.5.1　早成岩阶段

温度低于90 ℃，R _o低于0.5%，有机质热演化尚未成熟，粘土矿物以蒙脱石（蒙/伊无序间层）、伊利石、高岭石和绿泥石为主.蒙脱石向伊利石转化处于蒙脱石‒蒙伊无序间层阶段，伴随着蒙脱石构造塌陷开始形成成岩收缩缝.

4.5.2　中成岩阶段

中成岩阶段早期，温度为90~140 ℃，R _o为0.5%~1.0%，有机质热演化处于成熟阶段，粘土矿物组成为伊蒙有序间层、伊利石、高岭石和绿泥石.蒙脱石向伊利石转化处于伊蒙有序间层上段，成岩收缩缝大量形成.

中成岩阶段晚期，温度为140~200 ℃，R _o为1.0%~2.0%，有机质热演化处于中‒高成熟阶段，粘土矿物组成为伊蒙有序间层、伊利石和绿泥石，高岭石消失.蒙脱石向伊利石转化处于伊蒙有序间层下段，成岩收缩缝形成持续但速率减缓.

4.5.3　晚成岩阶段

温度高于200 ℃，R _o≥2.0%，有机质热演化处于过成熟阶段，粘土矿物组成为伊利石和绿泥石.蒙脱石向伊利石转化处于伊利石段，成岩收缩缝形成速率缓慢直至停止.

粘土矿物组合和有机质热演化程度结果显示，龙马溪组页岩为中成岩晚期或晚成岩期，大部分高岭石已转化为绿泥石，蒙脱石向伊利石转化处于伊蒙有序间层下段，成岩收缩缝体积接近最大值（图9）.

牛蹄塘组页岩R _o为2.85%~3.55%，平均3.26%，根据粘土矿物组合和有机质热演化程度分析，牛蹄塘组页岩为晚成岩期，缺乏高岭石.在早成岩阶段蒙脱石主要向伊蒙混层转化；在中成岩和晚成岩阶段，蒙脱石层间比逐渐下降，伊蒙混层转化为伊利石，晚成岩阶段成岩收缩缝形成速率减缓，其体积已接近或达到最大值（图10）.

总体而言Ⅱ型不正常转化型，纵向上伊蒙混层有蒙脱石减少、伊利石增加和成岩收缩缝增加的趋势，但规律性不如Ⅰ型正常转化型强.

5 结论

（1）渝东南‒黔北地区下古生界页岩非构造裂缝发育程度较高，主要类型包括成岩收缩缝、溶蚀缝和异常高压缝.非构造缝在纵向上切穿深度较浅，连续性差，形态不规则，但延伸性和连通性较好，可改善页岩的储渗性能.

（2）牛蹄塘组下部和龙马溪组下部的深水陆棚相沉积比上部浅水陆棚相发育更多的水平层理，在高异常压力、溶蚀和成岩作用下可形成顺层理面分布的非构造裂缝，是非构造裂缝发育的有利相带.

（3）欠压实增压和生烃增压可产生大规模超压裂缝，埋藏早期欠压实为地层超压的主因，生烃增压与热演化深度有很好的对应关系，并且可释放有机酸促进次生溶蚀缝发育；燕山期和喜山期构造运动的破坏调整作用使异常超压释放，超压裂缝随之萎缩甚至闭合.

（4）下古生界页岩在中等古盐度水体环境中发育，其高粘土含量有利于成岩收缩缝的形成.龙马溪组页岩处于中成岩晚期，随着蒙脱石不断向伊利石转化，成岩收缩缝已接近最大值.牛蹄塘组页岩属于晚成岩期，成岩收缩缝形成速率减缓，其体积已接近或达到最大值.

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基金资助

海南省海洋地质资源与环境重点实验室自主课题(ZZ[2020]2019256-01)

海南省自然科学基金青年基金项目(421QN369)

海南省科协青年科技英才创新计划项目(QCXM202008)