湘西前陆坳陷区五峰‒龙马溪组黑色岩系沉积环境与有机质富集机制：以TD2井为例

蔡全升; 胡明毅; 杨智; 邱小松; 张保民; 李海; 胡忠贵; 邓庆杰

doi:10.3799/dqkx.2023.098

地球科学 ›› 2024, Vol. 49 ›› Issue (07) : 2330 -2345. DOI: 10.3799/dqkx.2023.098

湘西前陆坳陷区五峰‒龙马溪组黑色岩系沉积环境与有机质富集机制：以TD2井为例

蔡全升 ¹^,²^,³^,⁴ ,
胡明毅 ¹^,² ,
杨智 ⁵ ,
邱小松 ⁵ ,
张保民 ⁴ ,
李海 ⁴ ,
胡忠贵 ² ,
邓庆杰 ²

作者信息 +

Sedimentary Environment and Organic Matter Accumulation of Black Rock Series of Wufeng-Longmaxi Formations in Foreland Depression, Western Hunan Province: An Example from Well TD2 in Changde Area

Quansheng Cai ¹^,²^,³^,⁴ ,
Mingyi Hu ¹^,² ,
Zhi Yang ⁵ ,
Xiaosong Qiu ⁵ ,
Baomin Zhang ⁴ ,
Hai Li ⁴ ,
Zhonggui Hu ² ,
Qingjie Deng ²

Author information +

文章历史 +

PDF (8789K)

摘要

受地层剥蚀和强烈构造活动的影响，对中扬子东南缘前陆坳陷区五峰‒龙马溪组黑色岩系关注较少，该区黑色岩系沉积特征与有机质富集规律尚不清楚.利用近年来新获取的常德TD2井岩心资料，基于岩石学、沉积学以及地球化学分析，对湘西前陆坳陷区五峰‒龙马溪组黑色岩系的发育特征、沉积环境及有机质富集机制开展了深入研究.结果表明，湘西前陆坳陷区TD2井五峰‒龙马溪组黑色岩系厚度较大，TOC>2%的富有机质页岩厚约21 m，岩性以硅质页岩与碳质页岩为主，基于岩性差异自下而上可划分为四个沉积单元，富有机质页岩主要集中凯迪阶至鲁丹阶下部，而鲁丹阶上部‒埃隆阶下部黑色岩系TOC含量普遍偏低且呈间断发育.综合研究认为，前陆坳陷区五峰‒龙马溪组黑色岩系的形成主要受构造、海平面以及陆源碎屑供给等因素的综合控制.凯迪晚期‒鲁丹早期，受区域构造挤压和全球海平面上升的影响，湘西地区经历了显著的构造沉降及相对海平面上升等事件，极大地促进了坳陷区强还原条件的形成以及古生产力的提高，使得该时期研究区黑色岩系中的有机质大量富集.然而，随着鲁丹晚期区域构造挤压活动的加剧，研究区由构造沉降向构造隆升转变，持续的构造抬升与风化作用增强，导致了研究区陆源碎屑供给大量增加和相对海平面不断下降，并最终使得研究区富有机质页岩的形成发育在埃隆早期被终结.值得注意的是，埃隆早期的全球冰川型海平面上升在研究区也有响应，促进了龙马溪组黑色页岩的二次发育.据此，提出了湘西前陆坳陷区奥陶‒志留纪之交富有机质页岩的发育模式，以期为该区五峰‒龙马溪组页岩气勘探及奥陶‒志留纪之交重大地质事件沉积响应研究提供参考.