羅錦宇　祝海華　梁興　張介輝　張廷山　閔華軍　張喜　鄒辰　李軍君

關(guān)鍵詞 巖相古地理；滇黔北坳陷；筇竹寺組；優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖

第一作者簡(jiǎn)介 羅錦宇，男，1998年出生，碩士研究生，非常規(guī)油氣地質(zhì)，E-mail： 1215540960@qq.com通信作者 張廷山，男，教授，沉積學(xué)，E-mail： zhangtingshan@swpu.edu.cn

中圖分類號(hào) P618.13 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A

0 引言

近年來，隨著中國(guó)南方海相頁(yè)巖氣勘探取得巨大突破，上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組和下寒武統(tǒng)筇竹寺組兩套頁(yè)巖層系被列為海相頁(yè)巖氣基礎(chǔ)地質(zhì)研究和勘探實(shí)踐的重點(diǎn)[1?5]。Zou et al.[6]指出，與我國(guó)鄂爾多斯盆地海陸過渡相及松遼盆地湖相頁(yè)巖相比，這兩套頁(yè)巖的有機(jī)碳含量占我國(guó)頁(yè)巖層的主導(dǎo)地位。海相頁(yè)巖有機(jī)碳含量90%位于四川盆地的龍馬溪組與筇竹寺組中。其中筇竹寺組在上揚(yáng)子地區(qū)平均厚度約為100 m，分布范圍介于300～500km²，具有厚度大、分布廣、TOC含量高的特點(diǎn)。雖然筇竹寺組頁(yè)巖層系在品質(zhì)、厚度、有利區(qū)分布、演化程度上與五峰組—龍馬溪組海相頁(yè)巖存在較大的差異，但仍然具備頁(yè)巖氣勘探開發(fā)的潛力[7?8]，是較好的頁(yè)巖氣勘探層位。

滇黔北坳陷位于四川盆地周緣[9]，其寒武系筇竹寺組巖相古地理特征以及優(yōu)質(zhì)海相頁(yè)巖（TOC>2%、硅質(zhì)含量大于40%的富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖）的展布是關(guān)乎該區(qū)頁(yè)巖氣勘探開發(fā)的關(guān)鍵問題之一[10]。前人已對(duì)上揚(yáng)子板塊寒武系筇竹寺組巖相古地理進(jìn)行了精細(xì)的研究，在沉積相類型、沉積特征、層序以及優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖發(fā)育的有利相帶等方面均取得了諸多成果[11?16]，對(duì)筇竹寺組頁(yè)巖氣勘探起到重要的指導(dǎo)作用；但對(duì)于滇黔北地區(qū)筇竹寺組巖相古地理傾向于大空間或大時(shí)間尺度范圍的整體研究，對(duì)坳陷內(nèi)不同地區(qū)在不同時(shí)期內(nèi)巖相古地理特征的精細(xì)研究相對(duì)較少，且前人對(duì)滇黔北坳陷筇竹寺組巖相古地理的研究中選擇的絕大多數(shù)剖面、井位均位于坳陷周緣地區(qū)，而不在坳陷的主體之內(nèi)，對(duì)坳陷內(nèi)沉積相帶展布的研究相對(duì)缺乏井位及剖面支撐，可能無法精準(zhǔn)地反映坳陷內(nèi)具體的巖相古地理展布，這也是諸多學(xué)者對(duì)該地區(qū)筇竹寺組巖相古地理特征及其展布的認(rèn)識(shí)存在差異的原因。例如劉忠寶等[11]認(rèn)為筇竹寺期滇黔北地區(qū)西部主要接受古陸砂質(zhì)碎屑機(jī)械沉積，滇黔北坳陷以砂泥質(zhì)淺水陸棚微相為主；東南部受海侵影響仍以泥質(zhì)以及生物沉積為主，自西向東發(fā)育砂質(zhì)濱岸—砂泥質(zhì)淺水陸棚—泥炭質(zhì)深水陸棚沉積。高波等[17]認(rèn)為滇黔北北部地區(qū)受到綿陽(yáng)—長(zhǎng)寧拉張槽的影響，筇竹寺組發(fā)育泥質(zhì)深水陸棚沉積；南部昭通至鎮(zhèn)雄羊場(chǎng)一帶為淺水陸棚沉積。趙建華等[18]所作圖中認(rèn)為昭通—鎮(zhèn)雄主要發(fā)育深水陸棚亞相，鎮(zhèn)雄—大方一帶發(fā)育淺水陸棚亞相，但文中對(duì)滇北地區(qū)沉積相的介紹非常少。鄒才能等[19]認(rèn)為，不同巖相古地理演化特征影響優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖的展布[20]，同時(shí)也影響頁(yè)巖氣勘探開發(fā)策略的制定，因此精細(xì)刻畫該區(qū)巖相古地理顯得尤為重要[21]。

為了預(yù)測(cè)筇竹寺組頁(yè)巖在區(qū)域內(nèi)的空間展布規(guī)律、研究富有機(jī)質(zhì)沉積巖層位，為下一步該區(qū)頁(yè)巖氣勘探開發(fā)提供可靠依據(jù)。本文吸納前人的研究成果，通過對(duì)浙江油田公司在區(qū)內(nèi)鉆穿、鉆遇的井位資料分析與對(duì)研究區(qū)內(nèi)及周緣地區(qū)野外剖面觀測(cè)，進(jìn)一步搜集周緣地區(qū)井位如L1井、DS1井的測(cè)井資料及區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資料，詳細(xì)研究了滇黔北地區(qū)下寒武統(tǒng)筇竹寺組上、下段巖相古地理演化特征，確定優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖發(fā)育的有利相帶，揭示優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖分布規(guī)律。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

滇黔北坳陷位于川、滇、黔三省交界處，為典型的山地地貌。大地構(gòu)造主體處于上揚(yáng)子板塊西南部，北接四川盆地，南鄰滇東—黔中隆起區(qū)域，西毗康滇古陸，東靠武陵坳陷。受寒武系后多期地質(zhì)構(gòu)造演化的影響，形成了如今多個(gè)三級(jí)構(gòu)造單元[22?25]（圖1）。震旦紀(jì)—早寒武世上揚(yáng)子地區(qū)處于拉張構(gòu)造環(huán)境，燈四期受桐灣運(yùn)動(dòng)影響，地層隆升并接受剝蝕，隆升幅度最大的地區(qū)剝蝕作用也越強(qiáng)，并開始在四川盆地沿綿陽(yáng)—長(zhǎng)寧一線殘留地層最薄處發(fā)育一條近南北向的拉張槽，這條拉張槽由沈安江等[26]、劉樹根等[27]首次發(fā)現(xiàn)提出，并將其命名為綿陽(yáng)—長(zhǎng)寧拉張槽。早寒武世，區(qū)域發(fā)生大規(guī)模海侵，拉張運(yùn)動(dòng)和沉降作用達(dá)到高潮，在拉張槽的中心沉積了巨厚的黑色頁(yè)巖，向邊緣地區(qū)延伸筇竹寺組地層逐漸減薄，拉張槽整體呈現(xiàn)東陡西緩的特征。閔華軍[25]依據(jù)區(qū)域地層厚度及其在區(qū)域內(nèi)的變化情況，認(rèn)為該條拉張槽在滇黔北地區(qū)也有發(fā)育，并大致確定其邊界南抵滇黔北鎮(zhèn)雄—大方一帶。筇竹寺組末期至滄浪鋪組沉積期，區(qū)域拉張作用及沉降作用快速減弱，水體深度變淺；至龍王廟組時(shí)期，拉張作用幾乎停止，拉張槽消亡，槽內(nèi)外厚度基本一致，以碳酸鹽巖沉積為主[28]。

早寒武世筇竹寺期由于滇黔北坳陷發(fā)生大規(guī)模海侵，區(qū)內(nèi)筇竹寺組整體為海相沉積，根據(jù)垂向沉積特征，將筇竹寺組劃分為上段與下段。下段地層與下伏震旦系燈影組呈平行不整合接觸，為深水陸棚沉積，底部沉積50～120 m厚的黑色頁(yè)巖，頁(yè)巖分布受拉張槽控制，是潛在的頁(yè)巖氣勘探層系[29]。中期至晚期區(qū)內(nèi)水體深度變淺，沉積亞相轉(zhuǎn)變?yōu)闇\水陸棚亞相，上段普遍以淺灰色砂、泥巖沉積為主。

2 筇竹寺組地層特征

中—上揚(yáng)子地區(qū)寒武系筇竹寺組分布廣泛，厚度大，在不同的地區(qū)地層的命名具有穿時(shí)性[30?31]。例如滇東地區(qū)稱為筇竹寺組；黔北及川南等地區(qū)稱為牛蹄塘組；渝東、鄂西地區(qū)稱為水井沱組等。本次研究對(duì)滇黔北坳陷5個(gè)剖面進(jìn)行了采樣，所運(yùn)用到的Z101、Z103、CL1、JZ1等20余口鉆井的測(cè)井資料來自于浙江油田，再結(jié)合前人對(duì)區(qū)域周緣L1井、DS1井的研究資料，從中選出部分井及剖面，建立地層對(duì)比剖面，研究滇黔北坳陷及周緣地區(qū)筇竹寺組地層特征。

2.1 地層發(fā)育特征

筇竹寺組層型剖面位于云南昆明關(guān)山北坡筇竹寺。滇黔北坳陷筇竹寺組總厚度為220～510 m。與下伏麥地坪組泥頁(yè)巖或燈影組白云巖呈平行不整合接觸[32]，與上覆滄浪鋪組/明心寺組整合接觸。前人針對(duì)不同的研究?jī)?nèi)容，按照地化元素指標(biāo)[24]、巖性特征及測(cè)井響應(yīng)特征對(duì)筇竹寺組地層進(jìn)行了不同的劃分[11]。本次研究主要通過地層巖性，同時(shí)結(jié)合伽馬測(cè)井（GR）曲線特征及TOC 含量，將筇竹寺組劃分為上、下兩段。上下段巖性界面的劃分主要依據(jù)巖石顏色，下段主要沉積泥頁(yè)巖及泥質(zhì)粉砂巖，具有顏色深、有機(jī)質(zhì)含量高、GR值高、含黃鐵礦結(jié)核、含放射蟲、海綿骨針、紅藻囊果等生物化石的特征；上段地層粉砂巖含量升高，且整體呈現(xiàn)出巖石顏色變淺，有機(jī)質(zhì)含量降低、GR值降低、生物化石減少的特點(diǎn)，以此將上下段地層區(qū)分。

筇竹寺組下段總體厚度為30～230 m，上段厚度整體較為平穩(wěn)，為150～430 m（圖2、表1）。坳陷西部金沙廠—蓼葉壩沉積區(qū)筇竹寺組下段巖性為灰黑色粉砂巖及灰黑色泥質(zhì)粉砂巖，向上逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛疑凵皫r，砂巖層厚度為34～95 m，泥頁(yè)巖層厚度為35～45 m；筇竹寺組上段巖性由下部的灰色粉砂巖過渡為上部的灰色泥質(zhì)粉砂巖及灰綠色泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，砂巖層厚度為120～165 m，泥頁(yè)巖層厚度為10～80 m。中部Z101井—JZ1井地區(qū)下段巖性從底部黑色、灰黑色泥頁(yè)巖向頂部灰色泥頁(yè)巖轉(zhuǎn)變，頁(yè)巖層厚100～190 m；上段巖性為灰色泥巖，泥巖層厚約300 m，幾乎不含砂巖層。FS1井下段則以140 m厚的炭質(zhì)頁(yè)巖沉積為主；上段巖性從下部的灰色細(xì)砂巖、粉砂巖向上過渡為碳酸鹽質(zhì)及砂質(zhì)泥頁(yè)巖，泥頁(yè)巖層厚約200 m。東部金沙巖孔—遵義松林沉積區(qū)下段巖性以黑色頁(yè)巖及炭質(zhì)頁(yè)巖為主，頁(yè)巖層厚50～60 m，松林剖面底部發(fā)育硅質(zhì)頁(yè)巖沉積；上段巖性為灰綠色泥頁(yè)巖，泥頁(yè)巖層厚度為225～260 m。

根據(jù)對(duì)部分鉆井的TOC測(cè)井解釋及馬勁子、蓼葉壩及松林3個(gè)剖面的樣品分析測(cè)試結(jié)果（表1），地層TOC含量存在明顯的差異。例如：西部馬勁子剖面筇竹寺組下段TOC含量平均為1.14%；上段TOC含量平均為0.76%。中部Z101井下段TOC含量平均為2.53%；上段TOC含量平均為0.27%。JZ1井下段TOC含量平均為2.45%；上段平均為0.33%。東部松林下段TOC含量平均為4.58%；上段TOC含量平均為0.21%。由此可見，滇黔北坳陷筇竹寺組下段的TOC 含量整體高于上段，在平面上由西向東逐漸增加。

2.2 地層分布特征

利用剖面露頭、鉆井資料、結(jié)合少量區(qū)域地震資料，編制滇黔北坳陷及鄰區(qū)筇竹寺組下段及整體的厚度分布圖（圖3），并利用下段地層厚度初步恢復(fù)了滇黔北坳陷的古地貌模式（圖4）。筇竹寺組下段具有“在拉張槽內(nèi)厚度大、在拉張槽邊緣及西部地區(qū)薄”的特征（圖3，4），上段在研究區(qū)內(nèi)的分布較為穩(wěn)定。位于拉張槽范圍內(nèi)的Z101、JZ1 井及FS1 井地區(qū)[25]，筇竹寺組整體厚度達(dá)400 m，向拉張槽邊緣延伸地層厚度不斷變薄。坳陷中部地區(qū)筇竹寺組下段受拉張槽影響地層沉積厚度較大，一般為150～250 m；在拉張槽邊緣下段地層厚度變薄。西部雷波地區(qū)下段地層厚度為40 m，東部巖孔、松林等地層厚度為40～50 m（圖3b）。筇竹寺組上段沉積期內(nèi)由于裂陷槽被不斷充填，區(qū)內(nèi)厚度整體較為穩(wěn)定，一般為150～420 m，雷波地區(qū)地層厚度最大。

3 巖相古地理重建

3.1 沉積相類型

沉積環(huán)境對(duì)沉積相類型的劃分具有指導(dǎo)作用，前人研究表明，不同元素在不同環(huán)境下表現(xiàn)出不同的地球化學(xué)行為和性質(zhì)，通常選用對(duì)沉積環(huán)境反映比較敏感的微量元素作為判斷指標(biāo)，例如Mo、V、Ni、U等[33]；其含量或元素間的比值可以揭示特殊的地質(zhì)地球化學(xué)意義[34]。本次研究對(duì)馬勁子、蓼葉壩及松林3個(gè)剖面進(jìn)行了采樣，進(jìn)行元素含量及TOC含量的分析測(cè)試。巖樣的地化測(cè)試工作由重慶地質(zhì)礦產(chǎn)研究院承擔(dān)，元素分析運(yùn)用ZJ256電感耦合等離子體質(zhì)譜儀以及ZJ420X射線熒光光譜儀，按照GB/T 14506.28—2010 與GB/T 14506.30—2010 測(cè)試流程，在22 ℃及36%濕度的環(huán)境中進(jìn)行X射線熒光光譜以及等離子體質(zhì)譜分析測(cè)試；TOC含量運(yùn)用ZJ294總碳分析儀，在22 ℃及38%濕度的環(huán)境下測(cè)試；另外引用王鵬萬等[24]對(duì)JZ1井巖心樣品的地球化學(xué)測(cè)試結(jié)果判別研究區(qū)沉積環(huán)境。元素含量測(cè)試結(jié)果顯示，除了雷波馬勁子微量元素比值上下段差異不大，其他地區(qū)下段均顯示U、V、Ni富集程度高，含量比上段高的特征，說明下段水體深度普遍比上段深，為沉積相的劃分提供了依據(jù)。

根據(jù)測(cè)井解釋、巖心巖性，同時(shí)參考前人針對(duì)滇黔北坳陷寒武系筇竹寺組的沉積相類型的劃分方案[11，17]，確定滇黔北坳陷沉積相類型為淺海陸棚相，進(jìn)一步根據(jù)水體深度、巖石類型、沉積構(gòu)造、古生物等相標(biāo)志，進(jìn)一步劃分為2種亞相及6種主要微相類型（表2）。

深水陸棚水體較深，為低能靜水沉積，區(qū)域上主要發(fā)育泥質(zhì)陸棚、濁積砂兩種微相。深水泥質(zhì)陸棚微相形成于缺氧、靜水沉積環(huán)境，主要發(fā)育在研究區(qū)中部、東部的筇竹寺組下段。巖石因有機(jī)碳含量普遍高于2%，故顏色較深，以深灰—灰黑色泥頁(yè)巖、碳質(zhì)頁(yè)巖及硅質(zhì)頁(yè)巖為主（圖5a），鏡下黏土礦物含量達(dá)90%以上（圖5b）。主要發(fā)育水平層理（圖5c，d），東部地區(qū)有時(shí)發(fā)育泥質(zhì)結(jié)核。常見黃鐵礦發(fā)育于黑色泥巖、頁(yè)巖中（圖6e），例如JZ1井2 372 m處，電鏡下可見大量草莓狀黃鐵礦集合體，集合體粒徑一般為2～5 μm（圖6f）。硅質(zhì)頁(yè)巖在松林剖面底部出露，鏡下以石英、方解石與黏土礦物為主（圖5g），TOC平均高于1%。薄片下可見頁(yè)理構(gòu)造發(fā)育以及放射蟲、海綿骨針、紅藻囊果等生物化石（圖5h，i）。常規(guī)測(cè)井曲線顯示為自然伽馬高值（200～350 API），沉積厚度較大，普遍在50 m以上。濁積砂微相形成于濁流沉積，具不完整的鮑馬序列，主要發(fā)育在研究區(qū)下段底部的深水環(huán)境。本次研究松林中南村剖面可見，厚度較薄，為1～2 m。巖石類型以薄層或中層深灰—灰黑色泥質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖為主，主要發(fā)育波狀層理和平行層理。

淺水陸棚水體較淺，頻繁受到水動(dòng)力的影響，主要發(fā)育泥質(zhì)陸棚、砂質(zhì)陸棚、砂泥質(zhì)陸棚與碳酸鹽質(zhì)陸棚4種微相類型。淺水泥質(zhì)陸棚微相形成于相對(duì)低能靜水的環(huán)境，在研究區(qū)中部及東部地區(qū)上段地層中廣泛發(fā)育，沉積厚度多在200 m以上。巖石類型多以灰—深灰色泥巖為主（圖6a），在上段頂部為灰綠色泥巖（圖6b），常夾有薄層碳酸鹽巖；沉積構(gòu)造單一，以水平層理為主（圖6a）。由于巖石有機(jī)碳含量不高，約為1%，因此自然伽馬值較筇竹寺組底部富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖低，但高于粉砂巖及灰?guī)r（平均約100 API）（圖2）。淺水砂質(zhì)陸棚微相形成于具有一定水動(dòng)力的水體中，多發(fā)育在西部及東北部地勢(shì)較高地區(qū)的上段中，東部松林地區(qū)上段地層也發(fā)育粉砂巖沉積。巖石類型以灰—深灰色薄層粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，巖石中粉砂巖紋層常發(fā)育（圖6c），并發(fā)育平行層理，微型波狀或微斜層理（圖6d）。粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖連續(xù)厚度可達(dá)幾十米或超過百米，其中常夾有灰?guī)r透鏡體，例如金沙廠剖面，可見透鏡體厚約30 cm（圖6e）。自然伽馬曲線呈低值，為60～80 API。淺水砂泥質(zhì)陸棚多發(fā)育在西部地區(qū)下段地層的頂部，厚40～80 m，巖性主要為灰黑色—深灰色泥質(zhì)粉砂巖，常發(fā)育水平層理（圖6f），由于砂泥含量不斷變化，自然伽馬曲線呈現(xiàn)鋸齒狀特征。淺水碳酸鹽質(zhì)陸棚微相為海平面較低時(shí)“清水”期發(fā)生碳酸鹽沉積，以灰色灰?guī)r為主，在區(qū)內(nèi)發(fā)育的層位為馬勁子剖面的上段中部，灰?guī)r厚度較大，約為31 m（圖6g），多為塊狀層理；灰?guī)r層面上可見大量擾動(dòng)波痕（圖6h）；鏡下鑒定為微亮晶砂屑灰?guī)r，砂屑呈球狀、橢球狀或不規(guī)則狀，粒徑介于0.06～0.15 mm，生物化石碎屑不發(fā)育（圖6i）。此類碳酸鹽巖沉積時(shí)水體極淺，可能代表海平面上升或陸源碎屑輸入減少時(shí)的沉積。

3.2 巖相古地理演化特征

根據(jù)對(duì)坳陷南部及北部地區(qū)進(jìn)行單井相分析和連井相對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)筇竹寺組在不同沉積期內(nèi)沉積環(huán)境具有差異，且同一沉積期內(nèi)不同地區(qū)沉積環(huán)境也具有持續(xù)分異的特征（圖7，8）。本文將野外及室內(nèi)、宏觀與微觀工作相結(jié)合，確定了筇竹寺組以上下兩段為單位的2個(gè)時(shí)期編圖單元。在對(duì)沉積相縱橫向特征對(duì)比分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景，采用單剖面垂向變化—多剖面橫向?qū)Ρ取獏^(qū)域地層變化研究思路，運(yùn)用優(yōu)勢(shì)相分析作圖法[35]，對(duì)滇黔北坳陷寒武系筇竹寺組上段、下段巖相古地理進(jìn)行了重建（圖9）。

筇竹寺組下段繼承了燈四段沉積時(shí)期的構(gòu)造格局，區(qū)內(nèi)地勢(shì)西高東低，中部地區(qū)受到拉張槽控制[20，26?27]，加上東部地區(qū)丁山隆起以及南部黔中隆起隆升的影響，使得中部地區(qū)形成半封閉的海灣，加劇了海盆滯留。筇竹寺組早期發(fā)生大規(guī)模海侵，海平面上升導(dǎo)致水體深度較深，海底出現(xiàn)大面積缺氧環(huán)境[36]，有利于放射蟲、海綿動(dòng)物這類生活在深水厭氧環(huán)境中的古生物的保存，這些古生物沉降至海底，在筇竹寺組下段底部形成較厚的富有機(jī)質(zhì)炭質(zhì)硅質(zhì)頁(yè)巖以及炭質(zhì)粉砂質(zhì)頁(yè)巖。

筇竹寺組下段沉積期，坳陷南部與北部在東西向上均具有不同的沉積特征。坳陷南部西側(cè)昭通、Z103井地區(qū)靠近西部康滇古隆起，地勢(shì)較高，地層厚度相對(duì)較?。▓D3，4），水體深度較淺，發(fā)育砂泥質(zhì)淺水陸棚沉積，巖石類型以灰黑—深灰色泥質(zhì)粉砂巖、灰黑色粉砂巖為主（圖7），由于砂質(zhì)含量較高，按優(yōu)勢(shì)相作圖的原則，在巖相古地理研究中劃分為砂質(zhì)淺水陸棚沉積（圖9a）。中部拉張槽內(nèi)Z101井—JZ1井地區(qū)與東部地區(qū)受大規(guī)模海侵影響，水體深度大，均以泥質(zhì)深水陸棚沉積為主，沉積較厚的黑色頁(yè)巖、灰黑色粉砂質(zhì)泥巖（圖7），但東部地區(qū)頁(yè)巖沉積厚度比拉張槽地區(qū)稍?。▓D3b）。此外在松林剖面底部可見呈層狀或透鏡狀的硅質(zhì)巖多層沉積，這也證實(shí)滇黔北坳陷東部在筇竹寺早期為深水陸棚沉積。

坳陷北部西側(cè)雷波地區(qū)在早期發(fā)育深水泥質(zhì)陸棚微相，沉積厚約30 m的灰黑色粉砂質(zhì)泥巖，之后由于物源碎屑不斷輸入，水體深度變淺，開始以淺水砂質(zhì)陸棚沉積為主（圖9a），沉積一套灰色粉砂巖。拉張槽內(nèi)B1、CL1井及YS106井等地與南部拉張槽內(nèi)地區(qū)一樣，發(fā)育深水泥質(zhì)陸棚沉積，巖性以黑色頁(yè)巖、黑色粉砂質(zhì)頁(yè)巖為主（圖8、圖9a），但北部拉張槽內(nèi)地區(qū)發(fā)育大量的放射蟲、海綿骨針及紅藻囊果。東北部鎮(zhèn)雄蓼葉壩、Y1井、DS1井等區(qū)域水體淺且平穩(wěn)，發(fā)育淺水砂泥質(zhì)、泥質(zhì)陸棚微相，但地層泥質(zhì)含量偏高，泥巖厚度較大（表1、圖7，8），廣泛發(fā)育灰色泥巖沉積，故劃為淺水泥質(zhì)陸棚微相（圖9a）。

筇竹寺組上段沉積期內(nèi)，綿陽(yáng)—長(zhǎng)寧拉張槽經(jīng)歷充填與熱沉降[24]，但充填作用可能相對(duì)較強(qiáng)，導(dǎo)致滇黔北坳陷內(nèi)相對(duì)海平面開始下降，區(qū)域內(nèi)沉積物普遍以淺水砂質(zhì)、泥質(zhì)沉積為主，頁(yè)巖層發(fā)育較少。此時(shí)區(qū)域整體上以淺水陸棚亞相為主，南部金沙廠—松林地區(qū)沉積微相類型由淺水砂質(zhì)陸棚微相變?yōu)闇\水泥質(zhì)陸棚微相（圖7）；北部雷波馬勁子—DS1井地區(qū)沉積微相由淺水砂質(zhì)陸棚微相變?yōu)闇\水泥質(zhì)陸棚微相，到DS1井再變?yōu)闇\水砂泥質(zhì)陸棚微相（圖8）。平面上，西部雷波、彝良、昭通、威寧等地發(fā)育淺水砂質(zhì)陸棚微相，以砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖為主；中部B1-JZ1井與東部大方—遵義地區(qū)發(fā)育淺水泥質(zhì)陸棚微相，以灰色、灰綠色泥巖為主，由于靠近海平面，常夾薄層碳酸鹽巖或風(fēng)暴成因的粉砂巖。期間拉張槽區(qū)域因受小規(guī)模海侵影響沉積環(huán)境存在短時(shí)的變化，發(fā)育深水泥質(zhì)陸棚微相，沉積一套灰黑色泥頁(yè)巖；東北部DS1井地區(qū)則受古隆起影響發(fā)育淺水砂泥質(zhì)陸棚微相，沉積灰色砂巖與泥巖互層，頂部出現(xiàn)紅色泥巖薄層，沉積環(huán)境由貧氧逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸h(huán)境（圖7，8、圖9b）。

4 巖相古地理對(duì)優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖展布的影響

通過對(duì)地球化學(xué)指標(biāo)分析，優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖主要分布在深水陸棚相帶中，包括筇竹寺早期研究區(qū)中部拉張槽深水陸棚相帶及東部與廣海毗鄰的深水陸棚相帶，同時(shí)結(jié)合巖相古地理特征建立優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖發(fā)育模式。

4.1 地化參數(shù)指示沉積環(huán)境及優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖分布

地球化學(xué)指標(biāo)顯示，研究區(qū)拉張槽兩側(cè)筇竹寺組下段為氧化環(huán)境，槽內(nèi)與東部毗鄰廣海的深水區(qū)為還原環(huán)境，還原環(huán)境中頁(yè)巖TOC含量更高，優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖也更為發(fā)育（表2）。前人對(duì)反映沉積環(huán)境的指標(biāo)進(jìn)行了大量研究，Hatch et al.[37]、Jones et al.[38]、張喜等[39]、騰格爾等[40]均提出利用U/TH、V/Cr、Ni/Co及V/（V+Ni）指標(biāo)來判斷沉積環(huán)境；Tribovillard et al.[41]與Shi et al.[33]對(duì)黑色頁(yè)巖地化特征進(jìn)行了大量研究，認(rèn)為U、V、Mo三種微量金屬元素對(duì)古代海洋氧化還原環(huán)境變化較為敏感，可以作為反映古代海洋沉積環(huán)境的指標(biāo)；Li et al.[42]最新成果顯示，鐵元素中高活性鐵含量（FeHR）與總含鐵量（FeT）、黃鐵礦中含鐵量（Fepy）的比值關(guān)系也可用于判斷氧化還原環(huán)境。本文結(jié)合區(qū)域沉積背景，運(yùn)用U/TH、V/Cr、Ni/Co來判斷沉積環(huán)境，U/TH<0.75、V/Cr<2、Ni/Co<5 指示氧化環(huán)境；U/TH<0.75、V/Cr<2、Ni/Co<5指示氧化環(huán)境；0.751.25、V/Cr>4.25、Ni/Co>7指示缺氧環(huán)境。

結(jié)合頁(yè)巖TOC含量（表3），對(duì)優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖的展布進(jìn)行研究。分析認(rèn)為，筇竹寺組優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖主要發(fā)育于筇竹寺組下段，且其沉積主要受燈四段—筇竹寺組初期古地貌以及筇竹寺組沉積早期海侵的控制。筇竹寺組下段沉積期，雷波馬勁子剖面位于滇黔北坳陷的西部邊緣地區(qū)，靠近康滇古隆起，水體深度相對(duì)較淺，U/TH平均為0.44，V/Cr平均為1.78，Ni/Co平均為3.83。按照標(biāo)準(zhǔn)，雷波地區(qū)筇竹寺組下段為氧化環(huán)境，水動(dòng)力強(qiáng)且碎屑物質(zhì)較多，以清水沉積為主。因此頁(yè)巖沉積較薄，以厚層粉砂巖為主，TOC含量平均為1.14%。中部鎮(zhèn)雄蓼葉壩剖面以及JZ1井分別位于拉張槽邊緣及內(nèi)部，鎮(zhèn)雄蓼葉壩剖面與JZ1井U/TH、V/Cr、Ni/Co平均值分別為1.73、2.12、4.67和1.6、3.0、4.4，指示鎮(zhèn)雄蓼葉壩剖面為貧氧—氧化環(huán)境，JZ1井為缺氧環(huán)境。鎮(zhèn)雄蓼葉壩頁(yè)巖沉積厚度較薄，TOC平均含量為1.29%，而JZ1井位于槽內(nèi)，水體深度較深，頁(yè)巖沉積厚度較大，有利于有機(jī)質(zhì)發(fā)育，TOC 平均含量為2.45%，TOC大于2%的黑色頁(yè)巖厚度約為100 m（圖9a）。東部地區(qū)主要受海侵影響，與西部地區(qū)相比水體深度更深，遵義松林剖面U/TH、V/Cr、Ni/Co平均值依次為3.55、4.11以及13.20，為缺氧環(huán)境，TOC平均含量約為4.5%，TOC>2%的頁(yè)巖厚60 m（圖9a），具備優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖的特征。筇竹寺組上段沉積時(shí)期，區(qū)內(nèi)水體深度整體變淺，富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖沉積規(guī)模變小，有機(jī)質(zhì)豐度降低，黏土質(zhì)含量升高。西部雷波馬勁子U/TH平均為0.44，V/Cr平均為1.86；Ni/Co平均為3.75，指示氧化環(huán)境，TOC含量平均為0.76%（表3），其含量略低于下段沉積期。中部JZ1井與東部松林剖面為氧化環(huán)境（表3），JZ1井發(fā)育灰色泥巖，TOC平均含量為0.3%；松林剖面發(fā)育灰綠色泥巖，TOC 含量平均為0.2%，與下段相比，TOC含量大幅降低。

前人對(duì)本研究區(qū)及鄰區(qū)黑色頁(yè)巖的研究結(jié)果顯示，該研究區(qū)Y8井、Y9井龍馬溪組下段富有機(jī)質(zhì)黑色頁(yè)巖的U/TH、V/Cr 及Ni/Co 值分別為1.42～2.45、4.3～6.7、6.43～9.92 以及1.34～2.41、2.3～7.1、6.64～10.38，兩井平均值約為1.96、4.87、8.25；TOC含量為0.5%～8.4%，平均約為4.63%[43]。鄰區(qū)川南的W201井龍馬溪組下段黑色頁(yè)巖Th/U值為0.3～2.3，V/Cr值為1.49～4.27，Ni/Co 值為2.51～6.70，均指示缺氧環(huán)境，TOC含量約為1%～4%，平均為3%[44]。由此可見，與同區(qū)及鄰區(qū)龍馬溪組黑色頁(yè)巖相比，研究區(qū)東部松林地區(qū)及其他地區(qū)筇竹寺組下段頁(yè)巖TOC含量均較低，相比之下，東部遵義地區(qū)筇竹寺組下段頁(yè)巖生烴潛力可能更好。

4.2 巖相古地理約束下優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖發(fā)育模式

綜合分析認(rèn)為，滇黔北坳陷筇竹寺組富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖主要為淺海深水陸棚沉積模式（圖10），深水陸棚沉積在區(qū)域中部CL1、B1、Z101、JZ1、FS1 井一帶發(fā)育，在東部地區(qū)沿金沙巖孔—遵義松林地區(qū)發(fā)育。其中，CL1、B1、Z101、JZ1、FS1井一帶基本處于前人確定的拉張槽范圍內(nèi)[25]；槽內(nèi)筇竹寺組沉積記錄顯示為地層總厚度及黑色頁(yè)巖厚度明顯加厚，這與本文對(duì)區(qū)域地層特征的研究結(jié)果一致（圖2）。因此，推測(cè)中、西部地區(qū)深水陸棚的形成可能與綿陽(yáng)—長(zhǎng)寧拉張槽有關(guān)。東部金沙巖孔—遵義松林一帶，張愛云等[45]及劉寶珺等[46]認(rèn)為在筇竹寺組沉積期，揚(yáng)子地區(qū)古地貌呈現(xiàn)西高東低的特征，形成一個(gè)區(qū)域性的向東傾斜的大斜坡，目前該觀點(diǎn)也已得到證實(shí)。滇黔北坳陷東部金沙巖孔—遵義松林一帶，遠(yuǎn)離拉張槽，故推測(cè)其深水陸棚的形成可能與區(qū)域古地貌的下降有關(guān)。因此，本次研究認(rèn)為研究區(qū)內(nèi)深水陸棚沉積的成因可分為兩種：一種是中部地區(qū)深水陸棚的發(fā)育主要受拉張槽控制，另一種是東部深水陸棚的發(fā)育主要受到區(qū)域古地貌控制?？v向上，筇竹寺組優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖主要發(fā)育于筇竹寺組下段的泥質(zhì)深水陸棚微相（圖7，8），上段主要發(fā)育淺水陸棚亞相，以泥巖沉積為主，頁(yè)巖層沉積厚度薄且有機(jī)質(zhì)含量低，并不具備成為優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖的條件。平面上優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖主要沿兩個(gè)區(qū)域展布（圖10）。一是沿受拉張槽控制的CL1井—鹽源—JZ1井—FS1井一帶展布，筇竹寺組早期滇黔北坳陷發(fā)生大規(guī)模海侵，使得拉張槽內(nèi)水體深度變深，槽內(nèi)頁(yè)巖沉積厚度較大，有機(jī)質(zhì)含量較高；槽邊緣水體深度相對(duì)較淺，頁(yè)巖沉積厚度較薄，有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)也較低（表1，3、圖3，10）。二是沿著坳陷東部金沙—遵義地區(qū)展布，東部地勢(shì)較低，受海侵影響水體深度變深，海平面相對(duì)較高，生物繁盛，初始生產(chǎn)力高，底水缺氧嚴(yán)重形成缺氧環(huán)境，有利于有機(jī)質(zhì)發(fā)育（圖10），為優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖沉積提供了有利條件，是優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖主要沉積區(qū)之一。

5 結(jié)論

（1） 筇竹寺組在區(qū)內(nèi)總體表現(xiàn)為西部古隆起區(qū)地層薄、中部拉張槽內(nèi)及東部地區(qū)地層厚、拉張槽邊緣地層薄的特點(diǎn)，其中，拉張槽內(nèi)的地層厚度及頁(yè)巖沉積厚度比東部地區(qū)更厚。地層分為上、下兩段，受不同區(qū)域沉積環(huán)境影響，上下段地層中夾有不同巖性的薄層，同一沉積期內(nèi)巖石類型也具有地區(qū)差異，筇竹寺組下段沉積時(shí)西部地區(qū)以砂巖為主，中部與東部地區(qū)以泥頁(yè)巖為主。

（2） 滇黔北坳陷及周緣地區(qū)筇竹寺組發(fā)育淺海陸棚相，上、下段沉積環(huán)境不同，水體深度存在差異，導(dǎo)致筇竹寺組在不同時(shí)期具有不同的沉積相特征?？蛇M(jìn)一步劃分為2種亞相與6種微相。筇竹寺組下段由西至東依次發(fā)育淺水砂質(zhì)陸棚微相、深水泥質(zhì)陸棚微相。上段由西向東依次發(fā)育淺水砂質(zhì)陸棚微相、淺水泥質(zhì)陸棚微相以及淺水砂泥質(zhì)陸棚微相。通過對(duì)滇黔北坳陷巖相古地理細(xì)致研究，發(fā)現(xiàn)鎮(zhèn)雄—大方一帶在下段時(shí)期為深水陸棚沉積，與前人認(rèn)識(shí)不同。

（3） 滇黔北坳陷筇竹寺組優(yōu)質(zhì)烴源巖為黑色頁(yè)巖、炭質(zhì)頁(yè)巖，TOC含量大于2%，筇竹寺組頁(yè)巖發(fā)育的最有利相帶為深水泥質(zhì)陸棚亞相?？v向上，主要發(fā)育在筇竹寺組下段底部；平面上，筇竹寺組優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖在區(qū)內(nèi)具體的分布情況為：主要沿受拉張槽控制的CL1井—鹽源—鎮(zhèn)雄JZ1井（南北向）及B1井—JZ1井—大方FS1井一帶（東西向）一帶及東部地勢(shì)低且水體深度較深的金沙—遵義地區(qū)展布，是有利的優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖勘探區(qū)域。

致謝 本文研究過程中，得到中國(guó)石油杭州地質(zhì)研究院高級(jí)工程師王鵬萬、中國(guó)石油浙江油田公司高級(jí)工程師舒紅林以及西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院博士曾建理等人的大力支持，在此一并致謝。