古地理学报

沉积期水下地貌对海相页岩岩相的差异控制: 以川南长宁龙马溪组为例^*

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李启锐 ¹^,² , 谭秀成 ¹^,²^,³^,⁴ , 陈雷 ¹^,²^,³^,⁴ , 樊琪铖 ⁵ , 蔡景顺 ⁵ , 汪勇 ⁵ , 陈鑫 ⁶ , 董建华 ¹^,²

古地理学报 | 岩相古地理学及沉积学 2026,28(1): 158-172

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古地理学报 |岩相古地理学及沉积学 2026 , 28 (1) : 158 -172

沉积期水下地貌对海相页岩岩相的差异控制: 以川南长宁龙马溪组为例^*

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李启锐¹^,², 谭秀成¹^,²^,³^,⁴, 陈雷¹^,²^,³^,⁴, 樊琪铖⁵, 蔡景顺⁵, 汪勇⁵, 陈鑫⁶, 董建华¹^,²

作者信息

1 天然气地质四川省重点实验室,西南石油大学,四川成都 610500

2 西南石油大学地球科学与技术学院,四川成都 610500

3 中国石油集团碳酸盐岩储层重点实验室西南石油大学研究分室,四川成都 610500

4 油气藏地质及开发工程全国重点实验室,西南石油大学,四川成都 610500

5 四川长宁天然气开发有限责任公司,四川成都 610051

6 中国石油西南油气田公司页岩气研究院,四川成都 610051

通讯作者:

陈雷,男,1985年生,教授、博士生导师,主要从事非常规油气地质研究。E-mail: cl211@126.com。

作者简介:

李启锐,男,1995年生,硕士研究生,主要从事地震沉积学和储层地质学。E-mail: li186159@163.com。

Differential control of underwater palaeogeomorphology on marine shale lithofacies: a case study of the Longmaxi Formation in Changning area,southern Sichuan Basin

Qirui LI¹^,², Xiucheng TAN¹^,²^,³^,⁴, Lei CHEN¹^,²^,³^,⁴, Qicheng FAN⁵, Jingshun CAI⁵, Yong WANG⁵, Xin CHEN⁶, Jianhua DONG¹^,²

Affiliations

1 Natural Gas Geology Key Laboratory of Sichuan Province,Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,China

2 School of Geoscience and Technology,Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,China

3 Research Branch of Key Laboratory of Carbonate Reservoirs,Southwest Petroleum University,CNPC,Chengdu 610500,China

4 State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation,Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,China

5 Sichuan Changning Gas Development Co., Ltd., Chengdu 610051,China

6 Shale Gas Research Institute,PetroChina Southwest Oil and Gas Company,Chengdu 610051,China

Corresponding Author:

CHEN Lei,born in 1985,is a professor at Southwest Petroleum University. He is mainly engaged in research on unconventional petroleum geology. E-mail: cl211@126.com

About the first author LI Qirui,born in 1995,is a masteral candidate at Southwest Petroleum University. He is mainly engaged in researches on seismic sedimentology and reservoir geology. E-mail: li186159@163.com.

出版时间: 2026-02-01 doi: 10.7605/gdlxb.2026.016

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摘要

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在奥陶纪—志留纪之交,川南地区历经全球与区域地质事件的叠加影响,水下地貌复杂,导致龙马溪组页岩沉积期的沉积环境具有差异性,进而对岩相的发育具有控制作用。以川南长宁地区龙马溪组页岩为研究对象,依托钻井、地震以及分析测试资料,深入探究了该地区龙马溪组沉积时期的水下地貌形态及其岩相发育特征。结果表明: (1)长宁地区龙马溪组沉积时期水下地貌具有隆洼相间的格局,可进一步划分为水下隆起区、斜坡区和洼陷区; (2)龙马溪组页岩岩相类型多样,储集性能差异明显,页岩岩相具有明显的“控储控气”特征,其中混合硅质页岩相(S-2)和含灰硅质页岩相(S-3)为长宁地区龙马溪组页岩的优势岩相,具有“三高”(高TOC、高孔隙度和高含气量)特征; (3)水下地貌格局对页岩岩相发育具有明显的差异控制作用,其中水下隆起区主要为混合质页岩相组合(M)和硅质页岩相组合(S),斜坡区以硅质页岩相组合(S)占主导,洼陷区以混合质页岩相组合(M)和硅质页岩相组合(S)为主,而储集性最好的混合硅质页岩相(S-2)主要分布于斜坡区及靠近水下隆起的区域。本研究对于揭示页岩岩相分布规律和预测有利岩相平面分布具有重要意义。

关键词

古地貌 / 页岩岩相 / 龙马溪组 / 长宁地区 / 四川盆地

Abstract

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During the Ordovician-Silurian transition,the southern Sichuan Basin experienced the superposition of global and regional geological events,resulting in the complexity of its underwater topography. This complexity led to the variation of the environment during the deposition period of the Longmaxi Formation shale in this area,which in turn controlled the development of shale lithofacies. This study takes the Longmaxi Formation shale in Changning area of southern Sichuan Basin as the research object. Based on drilling wells,seismic data and various analytical test data,the underwater topography and lithofacies development characteristics during the depositional period of the Longmaxi Formation in this area were studied. The results show that: (1)The underwater topography during the depositional period of the Longmaxi Formation in Changning area has a pattern of alternating high land and depression,which can be further divided into underwater high land,slope area and depression;(2)The lithofacies types of the Longmaxi Formation shale in Changning area are diverse and the reservoir differences are obvious. The shale lithofacies have obvious “storage and gas content control” characteristics. Among them,the mixed siliceous shale lithofacies(S-2)and the calcareous siliceous shale lithofacies(S-3)are the dominant lithofacies of the Longmaxi Formation shale in Changning area,which have the “three highs”(high TOC,high porosity and high total gas content)characteristics;(3)The underwater topography pattern has an obvious differential control effect on the development of shale lithofacies. The underwater high land is mainly occupied by mixed shale lithofacies association(M)and siliceous shale lithofacies association(S),the slope area is dominated by siliceous shale lithofacies association(S),and the depression is mainly composed of mixed shale lithofacies association(M)and siliceous shale lithofacies association(S). The mixed siliceous shale lithofacies(S-2),the best lithofacies with high TOC,high gas content and high porosity,is mainly distributed in the slope area and the area close to the underwater high land. This study is of great significance for revealing the distribution law of shale lithofacies and predicting the planar distribution of favorable shale lithofacies.

Key words

palaeogeomorphology / shale lithofacies / Longmaxi Formation / Changning area / Sichuan Basin

引用本文

李启锐, 谭秀成, 陈雷, 樊琪铖, 蔡景顺, 汪勇, 陈鑫, 董建华. 沉积期水下地貌对海相页岩岩相的差异控制: 以川南长宁龙马溪组为例^*. 古地理学报, 2026 , 28 (1) : 158 -172 . DOI: 10.7605/gdlxb.2026.016

Qirui LI, Xiucheng TAN, Lei CHEN, Qicheng FAN, Jingshun CAI, Yong WANG, Xin CHEN, Jianhua DONG. Differential control of underwater palaeogeomorphology on marine shale lithofacies: a case study of the Longmaxi Formation in Changning area,southern Sichuan Basin[J]. Journal of Palaeogeography (Chinese Edition), 2026 , 28 (1) : 158 -172 . DOI: 10.7605/gdlxb.2026.016

正文

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0 引言

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优质页岩作为页岩气勘探成功的关键要素之一,其形成机理一直是石油地质学家关注和研究的重点(贾承造等,2012;郭旭升,2014;金之钧等,2016;Zou et al., 2019;何骁等,2021)。沉积期的水下地貌差异直接导致了不同地貌单元水文环境、沉积作用及沉积过程的差异,进而控制了优质页岩的时空分布,因此沉积期水下地貌的恢复对于明确优质页岩形成机理就显得尤为重要(郭旭升等,2020;邱振等,2020)。前人从地貌格局差异入手开展了大量研究,认为古地貌格局对优质页岩形成具有明显的控制作用,主要表现为: (1)古地貌格局差异直接导致富有机质页岩的分布和沉积模式具有差异性,其不仅控制了富有机质页岩沉积起始时间,同时也控制了富有机质页岩的沉积区域及沉积厚度等(Lüning et al., 2000;施振生等,2022a;杨雨然等,2024);(2)水下隆起地貌会导致水体交换以及环流的运移路线发生改变,从而影响水体的氧化还原条件和滞留程度,最终通过影响有机质的差异分布和物质组分的分异对优质页岩的形成产生影响(Harris et al., 2018;Xi et al., 2021;施振生等,2022a);(3)对于海相页岩而言,其具有小尺度旋回变化、强非均质性、沉积水体深度多变(深水—浅水)的特征(MacQuaker et al., 2010;Alshahrani and Evans,2014;Knapp et al., 2017;Smith et al., 2019;陈雷等,2023),而水下地貌形态的变化会对其形成产生强烈的影响作用(MacQuaker and Howell,1999;Chen et al., 2015;Birgenheier et al., 2017;施振生等,2020;刘勇等,2025)。因此,适宜的沉积环境是海相优质页岩形成的基础,尤其是当优质页岩的形成环境转换至浅水环境时,小尺度的水下地貌变化都会对优质页岩的形成产生明显的控制作用。然而,目前对于沉积期水下地貌形态的精细刻画还较少,限制了从水下地貌视角出发开展优质页岩形成机理的研究。

在奥陶纪—志留纪之交,上扬子地区经历了全球性与区域性地质事件叠加,包括海平面变化、构造运动、火山喷发、生物大灭绝以及大面积缺氧等(陈旭等,2001;Su et al., 2009;Delabroye and Vecoli,2010;Yan et al., 2015;Liu et al., 2016),导致该地区五峰组—龙马溪组海相优质页岩形成的沉积学机制复杂,形成机理依然存在着诸多的不确定性(Potter,2018;Lu et al., 2020;聂海宽等,2020)。在众多控制五峰组—龙马溪组优质页岩形成的因素中,沉积期水下地貌是最重要的因素之一,其控制了水文环境、沉积作用和沉积过程的差异,进而控制了五峰组—龙马溪组优质页岩的形成(贾承造等,2012;郭旭升,2014;金之钧等,2016;Zou et al., 2019;何骁等,2021)。早在2004年,Chen等(2004)就发现晚奥陶世—早志留世,湘鄂水下隆起存在于中上扬子地区的陆棚环境中。从赫南特期至鲁丹早期,湘鄂水下隆起范围逐渐收缩,其对川东—川南地区的水下地貌形态、沉积环境产生影响,进而对五峰组—龙马溪组优质页岩的形成产生影响(陈旭等,2001,2018;Chen et al., 2004;樊隽轩等,2012)。之后,利用地震、笔石化石、钻井等资料,先后在中上扬子地区发现了一系列水下隆起(Nie et al., 2017;王同等,2018;施振生等,2020;张廷山等,2023;刘勇等,2025)。此外,还有学者认为川南威远—渝西一带存在一系列水下坡折,并将水下地貌分割成水下高地、水下斜坡、水下平原和水下洼地等次级单元(郭伟等,2022;蒋婵等,2022;施振生等,2022a;王红岩等,2023;陈维铭等,2024)。

进一步的研究发现,中上扬子地区水下隆起的存在及水下地貌的变化对龙马溪组页岩沉积时期的水体氧化还原条件、交换程度以及古生产力等产生影响(张琴等,2018;Xi et al., 2021),进而对优质页岩岩相的时空分布产生影响(Lu et al., 2019;Tang et al., 2021)。而页岩岩相作为页岩气地质勘探的基础,其差异性直接导致了页岩储集层的差异(廖崇杰等,2022;任官宝等,2023),因此研究水下地貌形态对页岩岩相的控制对于明确优质页岩的形成具有重要意义。前期已针对五峰组—龙马溪组页岩岩相识别与划分、储集层、含气性、纵横向分布规律等进行了大量的研究(胡宗全等,2022;林伟等,2024;武瑾等,2024),并尝试从水文环境、天文轨道周期、水动力等方面研究岩相时空变化规律的主控因素(王超等,2018;史洪亮等,2019;王高翔等,2022;武瑾等,2024)。目前,针对水下地貌如何控制页岩岩相的研究相对较少,因此有必要开展页岩沉积期水下地貌对页岩岩相的差异控制研究。

针对五峰组—龙马溪组页岩沉积期的地貌研究,前人普遍关注威远、泸州、渝西等地区,而处于四川盆地南部边缘的长宁等地区长期以来未受到足够的重视。因此,本研究拟依据长宁地区的三维地震资料和大量二维资料,结合研究区及周缘钻井数据,开展龙马溪组沉积时期的水下地貌形态研究,揭示该地区的古地貌特征及其对页岩岩相的差异控制作用。

1 区域地质概况

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研究区位于四川盆地南部(图 1-A),地处川、滇、黔结合部位,构造位置处于川南低缓褶皱带与大凉山—大娄山断褶带之间的过渡区域(Lei et al., 2013;Meng et al., 2019)。从中—晚奥陶世开始,华夏板块与扬子板块间的汇聚对上扬子地区的构造形态产生了决定性的影响(郭正吾等,1996)。晚奥陶世,受都匀运动影响,上扬子川西地区发生构造隆升,黔中水下低隆露出水面形成古陆,雪峰山—江南一带也快速隆升成陆,与康滇古陆共同形成了“三隆夹一坳”的古地貌格局,导致上扬子地区地区的构造-沉积格局发生显著变化(郭正吾等,1996;Chen et al., 2004;何登发等,2011;谷明峰等,2023)。这导致龙马溪组沉积时期以局限的半闭塞滞留海盆为主,为页岩沉积提供了充足的可容空间。同时,该闭塞环境利于有机质的保存,且黔中隆起的形成,限制了南部陆源碎屑物质的输入及其对有机质的稀释作用。在此背景下,上扬子地区在龙马溪组沉积时期发育大套广泛分布的富有机质页岩(李双建等,2008;梁狄刚等,2009;谷明峰等,2023)。

龙马溪组通常被分为龙一段和龙二段。龙一段主要以黑色富有机质页岩为主,并可进一步划分为龙一1亚段和龙一2亚段,其中龙一1亚段又划分为4个小层(图 1-B)。龙二段总体以粉砂质页岩和粉砂岩为主。

2 古地貌恢复方法

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古地貌恢复方法主要包括残留厚度和补偿厚度印模法、回剥和填平补齐法、沉积学分析法以及层序地层学恢复法(赵永刚等,2017;张春林等,2019;左丽群,2019)。本研究结合构造分析,采用印模法恢复龙马溪组沉积时期的古地貌形态,划分古地貌单元并探讨其对页岩岩相的影响,以为页岩气的富集规律分析提供基础。

2.1 基本流程

本次研究中,古地貌恢复的流程包括4个步骤: (1)基于井—震标定,精细解释研究区层位及断层,构建三维构造模型;(2)综合构造与沉积演化史,选定区域稳定、连续分布的等时界面作为基准面进行古地貌恢复;(3)通过古构造校正,去除断层和褶皱对地貌恢复的影响;(4)综合各种基本地质图件,结合古构造发育特点,重建研究区龙马溪组沉积时期的大致古地貌形态。其中,古地貌恢复最为关键的步骤是等时基准面的选取和古构造校正。

2.2 等时基准面选取

等时基准面在整个盆地中是一个连续光滑的曲面,曲率大小因沉积位置不同而不等,可以以基准面作为对比参考面来恢复下伏地层沉积前的原始古地貌形态,因此等时基准面的选取是古地貌恢复的关键。本研究选取下二叠统梁山组底界面作为基准面,依据如下: (1)地震剖面分析表明,下二叠统梁山组底界面在全区分布稳定、易于追踪,且其与之下的志留系底界之间保存有较长时间的沉积物(图 2)。(2)从区域构造演化来看,志留纪—早二叠世,受江南古陆持续隆升和挤压影响,盆内隆凹格局具有继承性发育的趋势(王林琪等,2016),因而可以用相同构造应力背景下沉积的地层厚度近似反演沉积期古地貌。(3)梁山组底—五峰组底的地层厚度与龙马溪组及龙一段的厚度呈显著正相关(图 3),表明龙马溪组底—梁山组底之间的地层厚度可近似表征龙马溪组沉积期古地貌。

2.3 古构造校正

古构造的发育常会造成沉积厚度的差异,同时断层及褶皱的存在会导致地层厚度相减时数值陡增或陡降。因此,为确保古地貌恢复的合理性,需对构造引起的差异进行校正。本次研究主要利用Petromod软件对断层和褶皱的影响进行去除,以便最终能够得出较为真实的古地貌。

3 古地貌特征

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基于地震资料,在层位解释和构造解译的基础上,通过选取等时基准面、构造校正和背景校正,最终得出了长宁地区早志留世龙马溪组沉积时期的水下古地貌形态(图 4)。可以看出,整个长宁地区具有“隆洼相间”的地貌格局,结合地震剖面解译可将水下地貌单元划分为水下隆起区、斜坡区和洼陷区(图 4)。其中,研究区东部为大面积的水下隆起区,地震剖面上可以明显看出该区域地层厚度相对较小,而邻近的斜坡区呈环带状分布,地震剖面上其坡度发生了明显的变化;研究区中部以北地区为洼陷区;研究区西部以水下隆起区和斜坡区为主(图 4)。

4 页岩岩相类型及其储集差异性

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4.1 页岩岩相类型

页岩岩相是页岩气地质勘探的基础,岩相划分方案多样(Wang and Carr,2013;Wang et al., 2017,2018;王宏语等,2018)。本研究采用吴蓝宇等(2016)基于石英+长石、黏土矿物、碳酸盐矿物的三端元划分方案对页岩岩相进行划分。该划分方案总体上先将页岩岩相划分为4个组合类型: 硅质页岩相组合(S)、混合质页岩相组合(M)、灰质页岩相组合(C)和黏土质页岩相组合(CM);再将4个岩相组合分为16种岩相类型(图 5)。

基于长宁地区龙马溪组页岩岩心的1314个测试数据,按照矿物三端元(石英+长石、黏土矿物、碳酸盐矿物)方案进行岩相划分,发现长宁地区龙马溪组页岩岩相类型多样,硅质页岩相组合(S)、灰质页岩相组合(C)、黏土质页岩相组合(CM)和混合质页岩相组合(M)均有发育(图 5),且主要包括7种页岩岩相类型,分别是硅质页岩相(S-1)、混合硅质页岩相(S-2)、含灰硅质页岩相(S-3)、含黏土硅质页岩相(S-4)、含灰/硅混合质页岩相(M-1)、混合质页岩相(M-2)和含黏土/硅混合质页岩相(M-4)(图 5;图 6)。

4.2 不同页岩岩相储集差异性

储集性是决定页岩气富集的关键因素之一,因此基于TOC、孔隙度和总含气量3个参数对长宁地区龙马溪组7种主要页岩岩相的储集差异性进行了系统研究。结果表明,长宁地区龙马溪组页岩岩相存在明显的储层差异性,具有“控储控气”的特征(图 7)。

从页岩岩相的TOC对比来看,不同岩相的TOC含量表现出显著差异(图 7-A)。硅质页岩相(S-1)和混合硅质页岩相(S-2)的TOC含量最高,平均值均超过4.0%。其次为含灰硅质页岩相(S-3)、含灰/硅混合质页岩相(M-1)和含黏土/硅混合质页岩相(M-4),平均TOC含量介于3.0%~4.0%之间。含黏土硅质页岩相(S-4)和混合质页岩相(M-2)的平均TOC含量最低。

页岩岩相的孔隙度参数对比显示,不同岩相的储集性能同样存在显著差异(图 7-B)。混合硅质页岩相(S-2)的孔隙度最高,平均值高达5.4%。含灰硅质页岩相(S-3)、含黏土硅质页岩相(S-4)、含黏土/硅混合质页岩相(M-4)和混合质页岩相(M-2)的孔隙度平均值介于4.0%~4.5%之间。硅质页岩相(S-1)和含灰/硅混合质页岩相(M-1)的孔隙度平均值处于3.5%~4.0%之间。

总含气量数据是衡量页岩气富集程度的最直观参数。研究结果(图 7-C)显示,混合硅质页岩相(S-2)和含灰硅质页岩相(S-3)的平均总含气量最高,均超过3.0 m³/t。硅质页岩相(S-1)和含灰/硅混合质页岩相(M-1)的总含气量也较高,介于2.5~3.0 m³/t之间。含黏土硅质页岩相(S-4)和含黏土/硅混合质页岩相(M-4)的总含气量介于2.0~3.5 m³/t之间。混合质页岩相(M-2)的含气量最低,平均值仅为1.6 m³/t。

综合TOC、孔隙度和含气量3个页岩储集层的关键参数可以得出: 混合硅质页岩相(S-2)和含灰硅质页岩相(S-3)为长宁地区龙马溪组页岩的优势岩相。这2种页岩岩相具有高TOC、高孔隙度和高含气量的特征,在页岩气的生成、储集和富集方面具有显著优势。

5 水下古地貌对页岩岩相的控制作用

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5.1 不同地貌单元页岩岩相的发育特征

从长宁地区龙马溪组沉积时期不同水下地貌单元的页岩岩相对比可以看出, 不同地貌单元中的页岩岩相发育具有差异性。水下隆起区页岩岩相类型较为多样(图 8-A),主要集中于混合页岩相组合(M)(占比48.81%)和硅质页岩相组合(S)(占比39.87%),其中最为发育的岩相为含黏土/硅混合质页岩相(M-4)(占比27.42%)、含黏土硅质页岩相(S-4)(占比18.36%)、混合硅质页岩相(S-2)(占比17.48%)、混合质页岩相(M-2)(占比10.44%)、含灰/硅混合质页岩相(M-1)(占比9.81%)(图 9-A)。此外,水下隆起区还发育一定的灰质页岩相组合(C)(图 8-A),这与水下隆起区水体较浅可能有一定的关系。相较于水下隆起区,水下斜坡区的页岩岩相明显向硅质页岩相组合(S)(占比70.95%)转变,混合页岩相组合(M)(占比25.42%)明显减少,因此斜坡区最为发育的页岩岩相为含黏土硅质页岩相(S-4)(占比34.01%)、混合硅质页岩相(S-2)(占比21.55%)、含黏土/硅混合质页岩相(M-4)(占比14.81%)和硅质页岩相(S-1)(占比8.11%)(图 8-B;图 9-B)。

洼陷区的页岩岩相相较于斜坡区又发生了一定的变化,其页岩岩相较为集中,混合页岩相组合(M)(占比53.36%)和硅质页岩相组合(S)(占比45.29%)占据绝对优势(图 9-C),其中最为发育的岩相为含黏土硅质页岩相(S-4)(占比26.91%)、混合质页岩相(M-2)(占比19.73%)、含灰/硅混合质页岩相(M-1)(占比18.39%)和含黏土/硅混合质页岩相(M-4)(占比15.25%)(图 8-C;图 9-C)。

近年来,有学者对川南泸州—渝西地区(蒋婵等,2022;刘勇等,2025)、昭通太阳区块(张廷山等,2023)、威远—自贡地区(王同等,2018;施振生等,2022a)龙马溪组沉积时期的水下地貌进行研究,发现该时期不同地区均存在隆洼变化的水下地貌特征,水下地貌差异通过控制水体深度、物源供给、水文等条件造成不同地貌单元内页岩品质存在明显的差异(施振生等,2022b;张廷山等,2023;廖崇杰等,2025;刘勇等,2025)。由此可见,川南地区水下地貌差异对岩相应该也有相应的控制作用。

对比研究区不同水下地貌单元的岩相发育特征,可以看出水下地貌单元对页岩岩相的发育具有明显的控制作用。水下隆起区由于水体较浅,同时距离物源区较近,该区域的物质组分既受来自东南部的黔中—雪峰隆起和西部康滇古陆的影响(张茜等,2020,2024;李娟等,2024;秦何星等,2024),也受浅水生物作用及化学沉积的影响,因此岩相类型多样且以混合质页岩相组合(M)最为发育。硅质页岩相组合(S)在水下隆起区也较为发育,这可能与该水下地貌单元靠近物源区并可提供大量的陆源碎屑有关。由于陆源硅质物质大量进入该地貌单元,因而硅质页岩组合(S)较为发育。

进入斜坡区,沉积水体深度相较于水下隆起区有所增大,页岩岩相明显发生改变,以硅质页岩相组合(S)占主导。前人普遍认为龙马溪组页岩的硅质主要来源于放射虫等硅质生物,且水体越深硅质含量越高(卢龙飞等,2016,2018;刘江涛等,2017;张光荣等,2021;周晓峰等,2022),但是本次研究却发现硅质页岩相组合(S)最为发育的地区并非水体最深的洼陷区,而是处于水下隆起区与洼陷区的过渡地带,原因可能是该地貌单元一方面有生物硅的供应,另一方面陆源物质输入同样持续影响该地区(韦国栋等,2024),因此陆源硅和生物硅的叠加导致了硅质页岩相组合(S)在该区域最为发育。在水体最深的洼陷区,陆源输入相对难以到达,因此该地区的硅质来源较为单一,硅质页岩相组合(S)相较于斜坡区出现了明显的减少。

5.2 页岩岩相平面展布与水下地貌的耦合

上述结果表明,混合硅质页岩相(S-2)和含灰硅质页岩相(S-3)为长宁地区龙马溪组页岩的优势岩相。鉴于龙马溪组页岩的勘探目标靶体主要位于龙一1亚段1小层和2小层(陈胜等,2017;王红岩等,2023;武瑾等,2024),本次研究通过编绘长宁地区这2个小层的岩相平面图(图 10),深入分析水下古地貌与岩相平面分布的关系。

龙一1亚段1小层的页岩岩相平面展布图(图 10-A)显示,长宁地区在该时期主要发育混合硅质页岩相(S-2)和混合质页岩相(M-2),其他岩相分布较为零散。结合水下古地貌分析发现,最为优势的岩相——混合硅质页岩相(S-2)主要分布于斜坡区域,而混合质页岩相(M-2)主要分布于研究区东部的水下隆起区和中部的洼陷区。在西部的水下隆起区,主要发育混合质页岩相(M-2)、含灰/硅混合质页岩相(M-1)和含硅灰质页岩相(C-3)。

龙一1亚段2小层页岩岩相的平面展布图(图 10-B)同样揭示了岩相分布与古地貌的耦合规律。在该时期,长宁地区大部分区域被混合硅质页岩相(S-2)、含灰/硅混合质页岩相(M-1)和混合质页岩相(M-2)所占据。结合龙马溪组沉积时期的水下地貌分析发现,最为优势的岩相——混合硅质页岩相(S-2)主要分布于水下隆起区和斜坡区域,而洼陷区主要发育含灰/硅混合质页岩相(M-1)和混合质页岩相(M-2)。

通过对龙一1亚段1小层和2小层页岩岩相平面展布与水下古地貌的综合分析,可以得出水下古地貌对页岩岩相的平面展布具有显著的控制作用。具体而言,储集性能最好的优势岩相——混合硅质页岩相(S-2)主要分布于斜坡区; 洼陷区则主要发育含灰/硅混合质页岩相(M-1)和混合质页岩相(M-2);水下隆起区则主要发育混合质页岩相(M-2)和混合硅质页岩相(S-2)。这一认识揭示古地貌在页岩岩相形成和分布方面具有重要的控制作用。

6 结论

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1)川南长宁地区龙马溪组沉积时期水下地貌具有隆洼相间的格局,可进一步划分为水下隆起区、斜坡区和洼陷区。

2)长宁地区龙马溪组页岩岩相类型多样且储集差异明显,其中混合硅质页岩相(S-2)和含灰硅质页岩相(S-3)为长宁地区龙马溪组页岩的优势岩相,具有高TOC、高孔隙度和高含气量特征。

3)水下地貌格局对页岩岩相发育具有明显的差异控制作用。水下隆起区主要为混合质页岩相组合(M)和硅质页岩相组合(S),斜坡区以硅质页岩相组合(S)占主导,洼陷区以混合质页岩相组合(M)和硅质页岩相组合(S)为主。储集性能最好的混合硅质页岩相(S-2)主要分布于斜坡区及靠近水下隆起的区域。

基金

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2026年第28卷第1期

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文章信息

doi: 10.7605/gdlxb.2026.016

接收时间：2025-01-22
首发时间：2026-09-22
出版时间：2026-02-01

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作者

出版历史

收稿日期：2025-01-22
修回日期：2025-04-09

基金

National Natural Science Foundation of China(42372173)

*国家自然科学基金项目(42372173)

作者信息

1 天然气地质四川省重点实验室,西南石油大学,四川成都 610500

2 西南石油大学地球科学与技术学院,四川成都 610500

3 中国石油集团碳酸盐岩储层重点实验室西南石油大学研究分室,四川成都 610500

4 油气藏地质及开发工程全国重点实验室,西南石油大学,四川成都 610500

5 四川长宁天然气开发有限责任公司,四川成都 610051

6 中国石油西南油气田公司页岩气研究院,四川成都 610051

通讯作者:

陈雷,男,1985年生,教授、博士生导师,主要从事非常规油气地质研究。E-mail: cl211@126.com。

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https://castjournals.cast.org.cn/joweb/gdlxb/CN/10.7605/gdlxb.2026.016

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2种不同金属材料的力学参数

科 Family	属数 Number of genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)	属 Genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)
鹅膏菌科Amanitaceae	2	11	5.26	鹅膏菌属 Amanita	10	4.78
小菇科 Mycenaceae	2	12	5.74	丝盖伞属 Inocybe	5	2.39
多孔菌科 Polyporaceae	8	14	6.70	蜡蘑属 Laccaria	5	2.39
红菇科 Russulaceae	3	23	11.00	小皮伞属 Marasmius	6	2.87
				小菇属 Mycena	11	5.26
				光柄菇属 Pluteus	5	2.39
				红菇属 Russula	17	8.13
				栓菌属 Trametes	5	2.39

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