我國(guó)頁(yè)巖氣富集類型及資源特點(diǎn)

摘 要

摘要：根據(jù)頁(yè)巖氣聚集的機(jī)理?xiàng)l件和中、美頁(yè)巖氣地質(zhì)條件的相似性對(duì)比結(jié)果認(rèn)為：中國(guó)頁(yè)巖氣富集地質(zhì)條件優(yōu)越，具有與美國(guó)大致相同的頁(yè)巖氣資源前景及開(kāi)發(fā)潛力。中國(guó)含氣頁(yè)巖具有高
摘要：根據(jù)頁(yè)巖氣聚集的機(jī)理?xiàng)l件和中、美頁(yè)巖氣地質(zhì)條件的相似性對(duì)比結(jié)果認(rèn)為：中國(guó)頁(yè)巖氣富集地質(zhì)條件優(yōu)越，具有與美國(guó)大致相同的頁(yè)巖氣資源前景及開(kāi)發(fā)潛力。中國(guó)含氣頁(yè)巖具有高有機(jī)質(zhì)豐度、高有機(jī)質(zhì)熱演化程度及高后期改造程度等“三高”特點(diǎn)，頁(yè)巖氣具有海陸相共存、沉積分區(qū)控制以及分布多樣復(fù)雜等特點(diǎn)。以間接型和直接型頁(yè)巖氣劃分方法為基礎(chǔ)并結(jié)合中國(guó)區(qū)域地質(zhì)特點(diǎn)，將中國(guó)的頁(yè)巖氣富集模式劃分為南方型、北方型及西北型等3種，分別具有以下特點(diǎn)：①以揚(yáng)子地臺(tái)為核心的南方型頁(yè)巖氣聚集條件有利并以改造較為嚴(yán)重的海相古生界海相頁(yè)巖聚氣為主，具有單層厚度大、發(fā)育層位多、分布面積廣、熱演化程度高、后期改造強(qiáng)等特點(diǎn)；②以華北地臺(tái)為主體的北方型頁(yè)巖氣具有古-中-新生界頁(yè)巖發(fā)育齊全、沉積遷移特征明顯、薄互層變化頻率高、沉積相帶分隔明顯等特點(diǎn)；③以塔里木地臺(tái)為基礎(chǔ)的西北型頁(yè)巖氣儲(chǔ)層以中-古生界為主，沉積類型多、有機(jī)碳豐度高、有機(jī)質(zhì)熱演化程度相對(duì)較低。結(jié)論認(rèn)為：中國(guó)頁(yè)巖氣可采資源量約為26×1012m3，大致與美國(guó)的28×1012m3相當(dāng)。
關(guān)鍵詞：中國(guó)；頁(yè)巖氣；資源評(píng)價(jià)；分區(qū)特點(diǎn)；富集模式；開(kāi)發(fā)潛力；華北地臺(tái)；揚(yáng)子地臺(tái)；塔里木地臺(tái)
    作為源巖排烴殘余的主要產(chǎn)物，頁(yè)巖氣的存在具有廣泛意義。頁(yè)巖氣是美國(guó)大規(guī)模經(jīng)濟(jì)性勘探開(kāi)發(fā)的三大非常規(guī)天然氣類型(根緣氣、頁(yè)巖氣、煤層氣)之一，近年來(lái)得到了空前的發(fā)展，其頁(yè)巖氣年產(chǎn)量相當(dāng)于目前我國(guó)各類天然氣年產(chǎn)量的總和。作為非常規(guī)油氣資源的一種[1]，頁(yè)巖氣聚集機(jī)理特殊，富集條件多樣，它使得一大批不曾具備常規(guī)油氣成藏條件的泥頁(yè)巖重新變得具有直接勘探意義。高含有機(jī)碳泥頁(yè)巖在中國(guó)廣泛分布，頁(yè)巖氣也因此成為值得高度重視且具有廣泛而重要勘探開(kāi)發(fā)意義的非常規(guī)油氣資源類型。
1 泥頁(yè)巖發(fā)育和頁(yè)巖氣富集類型
根據(jù)沉積環(huán)境條件和特點(diǎn)，含氣頁(yè)巖可分為海相和陸相兩種端元類型：①海相黑色頁(yè)巖主要形成于沉積速率較快、地質(zhì)條件較為封閉、有機(jī)質(zhì)供給豐富的臺(tái)地或陸棚環(huán)境中。以揚(yáng)子、華北、塔里木等板塊為中心[2]，中國(guó)古生代時(shí)期形成了分布廣泛、厚度巨大且以腐泥型、混合型干酪根為主的黑色頁(yè)巖層系[3～5]。在揚(yáng)子地區(qū)，從震旦紀(jì)到中三疊世連續(xù)發(fā)育了多次大規(guī)模的海相沉積，最大地層累計(jì)厚度超過(guò)10km，分布面積超過(guò)200×104km2[6]，形成了以下寒武統(tǒng)、上奧陶統(tǒng)-下志留統(tǒng)、下二疊統(tǒng)、上二疊統(tǒng)等為代表的8套黑色頁(yè)巖[7～8]。②陸相暗色泥頁(yè)巖主要形成于湖泊沉積環(huán)境中，主要表現(xiàn)為與海相頁(yè)巖相似的水進(jìn)體系域沉積背景。雖然平面分布受限于分隔性較強(qiáng)的陸相環(huán)境，但泥頁(yè)巖累計(jì)厚度大(50～2000m)、總有機(jī)碳含量高(局部平均值大于4%)，總有機(jī)質(zhì)成熟度變化大，是我國(guó)有待發(fā)現(xiàn)頁(yè)巖氣的又一重要領(lǐng)域。在吐哈盆地，中、下侏羅統(tǒng)地層中的湖相泥頁(yè)巖以腐殖型干酪根為主，砂泥巖互層變化頻率較快，形成了八道灣、西山窯組等多套中生界泥頁(yè)巖；在渤海灣盆地，有機(jī)質(zhì)豐富的始新世湖相泥頁(yè)巖與砂巖交替變化頻率更快，泥頁(yè)巖的薄互層狀展布特點(diǎn)更具特色。海、陸相兩種典型類型的泥頁(yè)巖發(fā)育及頁(yè)巖氣富集特點(diǎn)共同構(gòu)建了中國(guó)頁(yè)巖氣的資源特點(diǎn)——直接型(干酪根直接生成天然氣)和間接型(原油裂解氣)頁(yè)巖氣的同時(shí)存在(表1)，海陸過(guò)渡相頁(yè)巖則進(jìn)一步豐富了中國(guó)的頁(yè)巖氣類型。
 
    古生代結(jié)束以來(lái)，全球性的區(qū)域板塊運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致亞洲大陸發(fā)生碰撞作用并經(jīng)受了強(qiáng)烈的擠壓作用[9～10]，在各板塊拼合并導(dǎo)致海水區(qū)域性退出的同時(shí)，使得古生界海相頁(yè)巖地層經(jīng)受了強(qiáng)烈改造、擠壓變形或隆升剝蝕，在揚(yáng)子地區(qū)普遍形成了大面積暴露及近地表埋藏的古生界頁(yè)巖。而在構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定的華北、塔里木等地臺(tái)區(qū)，構(gòu)造保存條件相對(duì)較好，目前仍有埋深不等的多套較大厚度的海相頁(yè)巖地層分布。不同有機(jī)質(zhì)條件、埋藏深度和產(chǎn)烴能力的黑色頁(yè)巖分別可能成為其他層位油氣富集的烴源巖、可能具有原地“成藏”特點(diǎn)[11～12]頁(yè)巖氣的物質(zhì)基礎(chǔ)或者兩種可能；進(jìn)入中生代，陸相沉積逐漸成為主體，主要在中國(guó)北方地區(qū)形成了區(qū)域分布的三疊系(如鄂爾多斯盆地等，也包括川西[13～15])、侏羅系(如準(zhǔn)噶爾[16]、吐哈等盆地)及白堊系(如松遼[17]、海拉爾等盆地)湖相暗色泥頁(yè)巖。雖然新生代的差異性構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了部分地層的裸露剝蝕，但目前仍有大規(guī)模的殘留保存和區(qū)域分布，結(jié)果導(dǎo)致產(chǎn)生了不同地質(zhì)時(shí)代、埋藏深度和熱演化程度泥頁(yè)巖的同時(shí)發(fā)育。對(duì)于抬升幅度較大、保存條件較差的富含有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖，雖然它們已不再適合作為常規(guī)天然氣圈閉的源巖基礎(chǔ)，但仍有可能是頁(yè)巖氣資源富集的潛在目標(biāo)；與古生界和中生界泥頁(yè)巖的多期作用特點(diǎn)不同，新生界泥頁(yè)巖主要發(fā)育在保存條件較好的盆地區(qū)域內(nèi)[18]。由于其他層系天然氣的聚集需要首先滿足其自身對(duì)天然氣聚集的需要，故常規(guī)油氣地質(zhì)分析中的氣源巖(泥頁(yè)巖)將有可能同時(shí)成為頁(yè)巖氣勘探的新對(duì)象。
中國(guó)與美國(guó)在頁(yè)巖氣富集條件上具有許多相似之處，美國(guó)頁(yè)巖氣大規(guī)模的成功開(kāi)發(fā)為中國(guó)的頁(yè)巖氣勘探研究提供了參考模式。在美國(guó)，圍繞加拿大地盾南緣形成了廣泛的古生界海相沉積，后期的改造和演化形成了現(xiàn)今呈弧形展布的一系列盆地；在中國(guó)，塔里木、華北和揚(yáng)子地臺(tái)及其周緣廣泛發(fā)育了不同地質(zhì)時(shí)代的多套黑色頁(yè)巖，其頁(yè)巖氣形成條件完全可與北美相媲美(表2)。以美國(guó)東部與中國(guó)南方為例，兩者分別在頁(yè)巖發(fā)育時(shí)代、地層沉積格局、有機(jī)質(zhì)熱演化程度、后期構(gòu)造演化、破壞程度與保存條件、頁(yè)巖含氣性以及頁(yè)巖氣聚集模式等方面具有可比之處。從兩者系統(tǒng)對(duì)比的結(jié)果可以看出，中國(guó)頁(yè)巖氣形成的地質(zhì)條件優(yōu)越。
 
2 中國(guó)頁(yè)巖氣資源特點(diǎn)
2.1 中國(guó)頁(yè)巖氣富集模式
依據(jù)頁(yè)巖發(fā)育地質(zhì)基礎(chǔ)、區(qū)域構(gòu)造特點(diǎn)、頁(yè)巖氣富集背景以及地表開(kāi)發(fā)條件，可將中國(guó)的頁(yè)巖氣分布有利區(qū)域劃分為南方、北方、西北和青藏4個(gè)大區(qū)[12]，其中每個(gè)大區(qū)又可進(jìn)一步細(xì)分(圖1)。由于各區(qū)頁(yè)巖氣地質(zhì)條件和特點(diǎn)差異明顯，據(jù)此又可劃分為不同的頁(yè)巖氣富集模式——南方型、北方型和西北型。
 
2.1.1南方型
    該類型主要分布在揚(yáng)子地臺(tái)及其周緣，南方地區(qū)是一個(gè)中心抬升并向四周傾沒(méi)的古隆起區(qū)(江南隆起)，除隆起中心發(fā)育一系列北東東-南西西走向的元古界、周緣地區(qū)發(fā)育一條相對(duì)完整連續(xù)的中生界環(huán)邊以外，大部分地區(qū)均發(fā)育古生界地層。進(jìn)一步，該區(qū)又可劃分為古生界發(fā)育齊全的揚(yáng)子地塊(I1)和上古生界與花崗巖不規(guī)則分布的東南地塊(I2)兩大部分。東南地塊上古生界厚度較薄、有機(jī)質(zhì)條件較差且花崗巖大規(guī)模發(fā)育其中，上古生界主要發(fā)育在地塊的西北部分，黑色頁(yè)巖分布范圍、有機(jī)質(zhì)豐度和熱演化程度均相對(duì)較小。
    揚(yáng)子地塊包含了四川盆地、長(zhǎng)江流域及其周緣地區(qū)(平面上形成“廠”字形格局)，發(fā)育了自震旦紀(jì)以來(lái)的多套海相古生代地層，黑色頁(yè)巖具有分布面積廣、地層厚度大、構(gòu)造變動(dòng)強(qiáng)、埋深變化大等特點(diǎn)，與美國(guó)東部地區(qū)頁(yè)巖氣地質(zhì)條件非常相似。該區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)背景形成了特色明顯的頁(yè)巖氣富集類型(南方型模式)，即在可作為潛在頁(yè)巖氣勘探目標(biāo)層的8套頁(yè)巖中，尤其以、S1、P1和P2為佳，普遍具有總有機(jī)碳含量高[19～20]、熱演化程度高和構(gòu)造復(fù)雜程度高等典型的南方區(qū)域特征。如下志留統(tǒng)龍馬溪組黑色頁(yè)巖地層厚度為80～120m，總有機(jī)碳含量為0.5%～3%，Ro介于1.3%～4.5%，均達(dá)到過(guò)成熟階段。在該區(qū)內(nèi)，重慶市所轄區(qū)域及其周緣橫跨在四川盆地東部(盆地西部古生界埋深較大，上覆中生界是另一套潛在的目標(biāo)層系)的隔檔式褶皺與盆外抬隆區(qū)之上，形成頁(yè)巖氣的多種可能地質(zhì)條件同時(shí)具備，是頁(yè)巖氣發(fā)育及勘探研究的有利區(qū)域。該區(qū)發(fā)育了多套黑色(碳質(zhì))頁(yè)巖，分布廣厚度大、變形強(qiáng)埋藏淺，有機(jī)質(zhì)含量高、熱演化程度相對(duì)適中，區(qū)域上典型的隔檔式背斜褶皺帶及斷裂帶易于產(chǎn)生裂縫并形成“甜點(diǎn)”，區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)頁(yè)巖氣存在的間接和直接證據(jù)(如錳礦中的瓦斯爆炸)。該區(qū)頁(yè)巖氣地質(zhì)分區(qū)特點(diǎn)明顯，適宜于進(jìn)一步建立不同地質(zhì)條件下的頁(yè)巖氣聚集模式，如渝西為盆地內(nèi)隔檔帶、渝東為區(qū)域強(qiáng)烈隆升帶、下古生界在渝南廣泛出露而上古生界則覆蓋渝北地區(qū)。
2.1.2北方型
    該類型可作為頁(yè)巖氣潛在勘探目標(biāo)的層位較多，但由于后期盆地的不規(guī)則疊加，頁(yè)巖發(fā)育時(shí)代具有明顯的向南東方向變新遷移特點(diǎn)，在平面上出現(xiàn)了由古生界、中生界到新生界的逐漸變化。在以鄂爾多斯盆地及其周緣為中心的中部地區(qū)，以古生界(奧陶、石炭、二疊系)為主的黑色頁(yè)巖分布范圍較廣，從鄂爾多斯盆地西緣、沁水盆地經(jīng)二連盆地至松遼盆地南緣均有分布。在渤海灣、南華北、蘇北盆地及其周緣也有不同程度地揭示；中生界及其中的暗色泥頁(yè)巖主要發(fā)育在鄂爾多斯盆地中東部及其東部邊緣地區(qū)，向東經(jīng)渤海灣盆地西側(cè)延伸至東北地區(qū)中西部。就中生界的地層時(shí)代及頁(yè)巖分布來(lái)說(shuō)，亦存在著由西向東的逐漸轉(zhuǎn)移趨勢(shì)，即由西向東漸變?yōu)榘讏紫?；新生界及其中的暗色泥?yè)巖則主要分布在北方區(qū)的東部，即蘇北、渤海灣至依蘭伊通盆地沿線，在地層時(shí)代上亦表現(xiàn)為明顯的向東滾動(dòng)延展特點(diǎn)。
    在北方地區(qū)，泥頁(yè)巖系沉積環(huán)境由老到新逐漸由海相、海陸過(guò)渡相轉(zhuǎn)變?yōu)殛懴?，潛在的源巖由老到新逐漸由黑色海相頁(yè)巖轉(zhuǎn)變?yōu)榘瞪嗄鄮r，形成了潛在含氣頁(yè)巖層系多(古-中-新生界)、地層時(shí)代向東逐漸變新特點(diǎn)。頁(yè)巖母質(zhì)類型逐漸從以黑色海相頁(yè)巖為主的建造轉(zhuǎn)變?yōu)橐院诤稚懴酁橹鞯慕ㄔ?。主要發(fā)育在東部地區(qū)的新生界湖相暗色泥頁(yè)巖厚度大、總有機(jī)碳含量高、有機(jī)質(zhì)演化程度適中，是頁(yè)巖氣勘探值得考慮的重要領(lǐng)域。在渤海灣盆地(如遼河坳陷)，始新統(tǒng)(沙河街組)頁(yè)巖具有明顯的聚氣優(yōu)勢(shì)，具有有機(jī)質(zhì)類型多、有機(jī)質(zhì)豐度高、熱演化程度適中、生氣能力強(qiáng)等特點(diǎn)，多處不同程度的天然氣顯示說(shuō)明了盆地內(nèi)潛在的頁(yè)巖氣潛力。沙河街組泥頁(yè)巖屬于典型的陸相成因，適宜于形成對(duì)陸相頁(yè)巖氣地質(zhì)理論的進(jìn)一步補(bǔ)充。該區(qū)泥頁(yè)巖沉積在剖面上的相變及頁(yè)巖氣富集條件在平面上的遷移構(gòu)成了典型的北方型頁(yè)巖氣富集特點(diǎn)，形成了頁(yè)巖層系多、成因變化復(fù)雜、滾動(dòng)沉積特征明顯、相帶分隔明顯、薄互層變化頻率高、頁(yè)巖氣富集條件多變的區(qū)域特征。
2.1.3西北型
    古生界、中生界分布范圍較廣并大致以天山為中心形成南、北“蹺蹺板”式沉積特點(diǎn)，即早古生代時(shí)以天山以南的塔里木地塊為沉降沉積中心，形成較大面積分布的海相頁(yè)巖。晚古生代時(shí)則以天山以北的準(zhǔn)噶爾地塊為中心形成頁(yè)巖沉積。晚二疊紀(jì)末中生代以來(lái)，全區(qū)進(jìn)入陸相沉積環(huán)境，“蹺蹺板”運(yùn)動(dòng)基本結(jié)束，總體上表現(xiàn)出總有機(jī)碳含量向上逐漸增加的趨勢(shì)。
    在西北部地區(qū)，頁(yè)巖氣的分布更多地受現(xiàn)今盆地特點(diǎn)約束，總有機(jī)碳含量平均值普遍較高，成熟度變化范圍較大，區(qū)域上分布的中生界(侏羅系、三疊系等)和盆地邊緣埋深較淺的古生界泥頁(yè)巖是頁(yè)巖氣發(fā)育的有利區(qū)。吐哈盆地吐魯番坳陷水西溝群地層的暗色泥頁(yè)巖和碳質(zhì)泥頁(yè)巖累積厚度平均超過(guò)600m，總有機(jī)碳含量一般介于1.3%～20%，Ro介于0.4%～1.5%，有利于頁(yè)巖氣的形成和富集。在西北地區(qū)，古生界和中生界是頁(yè)巖氣產(chǎn)出的主要層位，沉積類型齊全、有機(jī)質(zhì)豐度高、有機(jī)質(zhì)熱演化程度相對(duì)較低，構(gòu)成了西北型頁(yè)巖氣資源的主要特點(diǎn)。
    此外，青藏地區(qū)[21]和南方地區(qū)同屬于特提斯域，兩者的頁(yè)巖沉積過(guò)程和特點(diǎn)亦有許多相似之處。但由于區(qū)域構(gòu)造作用特點(diǎn)不同，青藏地區(qū)海水退出時(shí)間較晚，因此古生界和中生界的海相黑色頁(yè)巖仍然是頁(yè)巖氣發(fā)育的主體。青藏地區(qū)頁(yè)巖厚度大、有機(jī)質(zhì)豐度高、熱演化程度高，有利于頁(yè)巖氣富集，但由于地面條件較差，因此視為頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的有利遠(yuǎn)景區(qū)。由于勘探程度較低，該區(qū)頁(yè)巖發(fā)育特點(diǎn)尚不甚清楚，對(duì)頁(yè)巖氣的資源類型和特點(diǎn)尚不能展開(kāi)進(jìn)一步的詳細(xì)討論。
2.2 中國(guó)頁(yè)巖氣資源特點(diǎn)
2.2.1頁(yè)巖分布
海相頁(yè)巖在中國(guó)有廣泛的發(fā)育和分布，層位上集中出現(xiàn)在古生界，從早寒武世(距今540Ma)開(kāi)始以來(lái)，先后形成了10多套特點(diǎn)各異、連續(xù)發(fā)育和區(qū)域分布的優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖層系(圖2)。其中，僅在距今290Ma的古生代時(shí)期內(nèi)就形成了8套廣泛發(fā)育的海相、海陸過(guò)渡相黑色頁(yè)巖，它們多與碳酸鹽巖或其他碎屑巖共生，具有延伸時(shí)代長(zhǎng)、發(fā)育層系多、地域分布廣、構(gòu)造改造強(qiáng)烈及后期保存多樣化等特點(diǎn)，其累計(jì)最大地層沉積厚度超過(guò)10km(劉光鼎，2001)，陸上沉積面積達(dá)到330×104km2(賈承造，2007)。這些頁(yè)巖埋藏淺、變動(dòng)強(qiáng)，常規(guī)油氣藏難以形成，而頁(yè)巖氣則可構(gòu)成主要的資源類型。
 
   除川西坳陷以外，具有頁(yè)巖氣資源潛力的中生界陸相暗色泥頁(yè)巖主要發(fā)育在中國(guó)北方地區(qū)，整體上表現(xiàn)為較大范圍內(nèi)的連續(xù)性，總體上具有發(fā)育層位多、單層厚度大等特點(diǎn)；新生界暗色泥頁(yè)巖地層則主要分布在北方區(qū)的東部，具有相對(duì)明顯的分隔、多套、層厚等特點(diǎn)。此外，中-新生代時(shí)期也有少量的非陸相頁(yè)巖發(fā)育，局部出現(xiàn)于中國(guó)的南方及西藏等地區(qū)，增加了頁(yè)巖分布的多樣性。
2.2.2頁(yè)巖生氣
    由于沉積環(huán)境在地質(zhì)歷史上的多重復(fù)雜變化，海相、海陸過(guò)渡相及陸相背景下形成的多種類型有機(jī)質(zhì)均有發(fā)育。暗色泥頁(yè)巖沉積類型多樣，從海相碳酸鹽巖臺(tái)地相到海陸過(guò)渡淺水相再到陸相湖盆沼澤相沉積，極大地豐富了頁(yè)巖及其中的有機(jī)質(zhì)類型。受板塊結(jié)構(gòu)及地質(zhì)演變的復(fù)雜特點(diǎn)影響，上述頁(yè)巖的有機(jī)質(zhì)類型、含量、生氣能力和特點(diǎn)變化亦差別明顯。
    中國(guó)南方地區(qū)沉積厚度巨大并經(jīng)歷了多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，后期改造、抬升剝蝕作用強(qiáng)烈。地史時(shí)期內(nèi)的深埋作用導(dǎo)致古生界海相源巖熱演化程度高，如下寒武統(tǒng)烴源巖Ro在大部分地區(qū)都大于3.0%，局部地區(qū)高達(dá)7.0%；下志留統(tǒng)R。集中在2.0%～3.0%，個(gè)別地區(qū)高達(dá)6.0%；二疊系有機(jī)質(zhì)Ro集中在1.0%～2.0%，局部地區(qū)可達(dá)3.3%。結(jié)合區(qū)域統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析認(rèn)為，古生界黑色頁(yè)巖與中生界泥頁(yè)巖具有大致相同的有機(jī)質(zhì)豐度，大部分地區(qū)或盆地總有機(jī)碳含量平均值達(dá)到2.0%，而新生界泥頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)含量總體較低且變化較快(圖3)。平面上，西北地區(qū)不同時(shí)代泥頁(yè)巖總有機(jī)碳含量平均值最高，北方最低(圖4)。宏觀上，中國(guó)產(chǎn)氣頁(yè)巖具有典型的高有機(jī)質(zhì)豐度、高熱演化程度及高后期變動(dòng)程度的“三高”特點(diǎn)。
2.2.3頁(yè)巖氣資源
    根據(jù)頁(yè)巖氣聚集機(jī)理和中美頁(yè)巖氣地質(zhì)條件相似性對(duì)比結(jié)果認(rèn)為：中國(guó)頁(yè)巖氣富集的地質(zhì)條件優(yōu)越，具有與美國(guó)大致相同的頁(yè)巖氣資源前景及開(kāi)發(fā)潛力。以筆者前期估算結(jié)果[12]為基礎(chǔ)，采用成因法、統(tǒng)計(jì)法、類比法以及特爾菲法進(jìn)行補(bǔ)充估算，中國(guó)頁(yè)巖氣可采資源量約為26×1012m3，較之2008年的23.5×1012m3略大，主要原因是補(bǔ)充統(tǒng)計(jì)了上次未參加計(jì)算的盆地或地區(qū)的數(shù)據(jù)。由于本次計(jì)算中仍未對(duì)不同地區(qū)和盆地的所有可能頁(yè)巖氣層位進(jìn)行計(jì)算，故計(jì)算結(jié)果仍然表示了主要層位所可能代表的頁(yè)巖氣資源量。這一結(jié)果進(jìn)一步逼近美國(guó)的28×1012m3，故從理論上講，當(dāng)我國(guó)所投入的頁(yè)巖氣勘探及研究工作量與美國(guó)大致相當(dāng)時(shí)，我國(guó)的頁(yè)巖氣也將有可能達(dá)到與美國(guó)基本相同的產(chǎn)量水平。補(bǔ)充后的計(jì)算結(jié)果表明，南方、北方、西北及青藏地區(qū)各自占我國(guó)頁(yè)巖氣可采資源總量的46.8%、8.9%、43%和1.3%；古生界、中生界和新生界各自占我國(guó)頁(yè)巖氣資源總量的66.7%、26.7%和6.6%。
3 結(jié)論
    1) 在從寒武紀(jì)到第四紀(jì)的540Ma地質(zhì)時(shí)期內(nèi)，延續(xù)形成了從海相、海陸過(guò)渡相到陸相等多種沉積環(huán)境條件下的10余套富含有機(jī)質(zhì)及頁(yè)巖氣資源潛力的泥頁(yè)巖系，它們平面分布廣、剖面層位多、累計(jì)厚度大，構(gòu)成了中國(guó)頁(yè)巖氣發(fā)育的強(qiáng)大物質(zhì)基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)后期多次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)改造，顯現(xiàn)出頁(yè)巖構(gòu)造變動(dòng)強(qiáng)、保存模式多、埋深變化大等特點(diǎn)。
    2) 中國(guó)頁(yè)巖氣發(fā)育地質(zhì)條件與美國(guó)具有許多相似之處，但多變的地質(zhì)條件導(dǎo)致了多樣的頁(yè)巖氣發(fā)育類型和模式。中國(guó)含氣頁(yè)巖具有總體上的有機(jī)質(zhì)豐度高、熱演化程度高以及后期變化程度高等“三高”特點(diǎn)，進(jìn)一步可將頁(yè)巖氣劃分為間接型和直接型兩大類，前者以南方地區(qū)為代表，是中國(guó)主要的頁(yè)巖氣富集模式和資源類型；后者主要分布于中國(guó)北部，陸相條件下的直接型頁(yè)巖氣是我國(guó)頁(yè)巖氣資源賦存的重要特色。
    3) 按照頁(yè)巖氣發(fā)育地質(zhì)背景并考慮勘探開(kāi)發(fā)地表?xiàng)l件，將中國(guó)頁(yè)巖氣劃分為四大區(qū)域、三大模式。其中南方型頁(yè)巖單層厚度大、以古生界海相沉積為主、熱演化程度高、后期構(gòu)造變動(dòng)強(qiáng)，頁(yè)巖氣資源豐富；北方型頁(yè)巖氣富集條件多變，古-中-新生界頁(yè)巖發(fā)育齊全、滾動(dòng)沉積遷移特征明顯、薄互層變化頻率高、沉積相帶分隔明顯；西北型以古生界和中生界為主，沉積類型齊全、有機(jī)質(zhì)豐度高、有機(jī)質(zhì)熱演化程度相對(duì)較低。
    4) 中國(guó)頁(yè)巖氣可采資源量約為26×1012m3，這一結(jié)果大致和美國(guó)的28×1012m3相當(dāng)，故當(dāng)我國(guó)所投入的頁(yè)巖氣勘探及研究工作量與美國(guó)大致相當(dāng)時(shí)，我國(guó)的頁(yè)巖氣也將有可能達(dá)到與美國(guó)基本相同的產(chǎn)量水平。
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(本文作者：張金川 姜生玲 唐玄 張培先 唐穎 荊鐵亞 教育部“海相儲(chǔ)層演化與油氣富集機(jī)理”重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 北京)