陈斐然1,2，刘珠江1,2，陆永潮3，魏富彬1,2，李飞1,2，郭金才1,2，苏泽昕1,2
（1. 中国石化勘探分公司物探研究院，四川 成都 610041；2. 页岩油气富集机理与高效开发全国重点实验室，北京 102206；3. 中国地质大学（武汉） 资源学院，湖北 武汉 430074）
论文基于川东北地区雷页1 井中—上二叠统系统取心资料，通过开展岩石矿物、沉积构造、地球化学及成烃生物等系统分析，建立中—上二叠统高精度层序地层格架，查明中—晚二叠世主要地质事件的沉积响应特征，及其对二叠系富有机质页岩沉积发育的影响作用，建立受火山活动和上升流等地质事件共同作用的优质页岩发育模式。
研究结果显示：
（1）川东北地区茅口组三段—大隆组可划分为5 个四级层序，其中TST1、TST3、TST4 和TST5 体系域为富有机质黑色硅质页岩发育有利层段，明确了中—晚二叠世等时地层格架内火山活动与上升流事件的地质响应特征。吴一段TST2~HST2 厚层的沉凝灰岩与凝灰质泥岩指示火山大规模喷发，吴二段TST3及隆一段TST4~TST5 发育的含凝灰岩相组合特征指示火山活动频繁，不同体系域火山活动强度存在差异；茅三段TST1 可见大量薄层硅质岩，具有极高古生产力，为典型上升流活动证据。
（2）建立了受火山活动和上升流等地质事件共同作用的优质页岩发育模式，明确了茅三段SqPm-2初始拉张期，上升流带来的丰富溶解硅和营养盐等物质，有利于硅藻、硅质海绵和放射虫等生物大量繁殖，为典型上升流—生物耦合发育模式，发育高碳（>10.0%）、高硅（>70.0%）页岩，但厚度相对较薄，具有典型“薄而肥”的特征，是普光地区页岩气勘探亟待突破的有利新层系；吴二段—吴三段SqPw-2 快速拉张期，火山活动形成的火山灰携带营养物质有利于有机质的富集，为火山活动—热液富有机质页岩发育模式，页岩总有机碳含量超过4%、硅质矿物含量超过50.0%，但厚度相对较薄，是下一步积极拓展的有利层系；大隆组SqPd-1~SqPd-2拉张鼎盛定型期，基底沉降，上升洋流和热液活动造成硅质生物繁盛，大量有机质在深水缺氧强还原条件下得到良好保存，为上升流—热液富有机质页岩发育模式，优质页岩厚度相对较大（>30 m），具备良好的勘探潜力，是下一步提交页岩气规模储量的有利层系。
该研究可为川东北地区二叠系页岩气勘探提供参考。成果已经在《地球科学进展》2024年第5期发表。
图1 四川盆地东北部地区二叠系大隆组沉积相图
图5 雷页1 井中—上二叠统总有机碳和沉积环境指标变化趋势
图6 雷页1 井中—上二叠统黑色页岩成因机理判别图解
图7 雷页1 井中—上二叠统黑色页岩主要影响事件、沉积环境及发育模式
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《地球科学进展》是由中国科学院西北生态环境资源研究院和国家自然科学基金委员会地球科学部联合主办的综合性、学术性刊物，主编傅伯杰院士。期刊多年被国家科技部评为中国精品科技期刊，2023年入选中国地学领域高质量科技分级目录T1区，被《中文核心期刊要目总览》《中国科学引文数据库核心版》（CSCD）、Scopus、EBSCO、美国化学文摘（CA）等国内外重要数据库收录。发文领域涉及：地质科学、大气科学、海洋科学、地理科学、环境科学、地球化学、地球物理学和空间科学等。
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