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焦石坝页岩气田是我国首个实现商业化开发的页岩气田,系统研究焦石坝地区的构造发育特征、演化规律、页岩气地质特征、构造演化对页岩气成藏的控制作用及构造保存模式,对国内海相页岩气进一步勘探开发具有重要参考价值。本论文在充分研究区域地质构造背景基础上,运用传统地质调查方法,配合室内构造地质学、模拟软件运用等技术,对焦石坝构造几何学特征、运动学特征及其演化过程展开了全面研究,并综合研究了地质构造演化对页岩气成藏过程的控制。主要获得了如下认识:焦石坝背斜主要受控于NE向、NW向及近SN向三组逆断层,东部和南部地层受断裂改造作用明显;地表节理走向主要以NWW、NE和SN三个方向为主;显微构造和岩石组构反映了NW-SE和NE-SW~NNE-SSW向多方向挤压过程,构造活动时间在120Ma之后,85Ma-65Ma(燕山晚期)为强烈改造期,地层总缩短量为3.8km,缩短率为16.7%;受大巴山造山带和江南-雪峰山造山带联合控制,焦石坝中生代以来构造演化史可分为五期:加里东运期,五峰组-龙马溪组富有机质泥页岩的沉积,到志留纪末,地层发生隆起并剥蚀,区内未发生褶皱作用;海西-印支早期,地层的持续沉降,到印支期海相向陆相沉积的交互,焦石坝构造变形微弱;印支晚期-燕山早期,NNW-SSE向挤压,形成一系列NE向断层雏形;燕山晚期-喜马拉雅早期,NNW-SSE~NWW-SEE向挤压,焦石坝NE向边界断层形成的主要时期;喜马拉雅晚期,NE-SW向挤压,乌江断裂系主要形成于该时期。焦石坝五峰组-龙马溪组泥页岩厚度主要介于70~100m,埋深范围为2250~5000m,整体呈现东部埋深浅西部埋深大的规律,中部埋深相对较浅,埋藏深度主要分布在2250~3000m,泥页岩有机质热演化程度较高,已达过成熟阶段;区内五峰组-龙马溪组泥页岩经历了加里东晚期、海西晚期、印支早期及燕山晚期-喜马拉雅期的四次抬升作用。有机质成熟生烃经历了未成熟到过成熟的整个阶段,完成了从少量生烃到干气生成的全过程。燕山晚期之后的快速抬升终止了页岩有机质生烃过程,并对页岩气藏进行了重新调整或破坏;焦石坝页岩气藏具有构造改造时间晚、构造改造强度弱、封闭断层发育以及地层产状平缓且埋深适中等有利保存条件;总含气量分布在5.8~6.7m3/t的范围,在当前焦石坝主体埋深2250~5000m范围内,页岩气以游离气为主,约占总含气量的70%。