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华南板块上扬子区奥陶纪-志留纪之交的地层序列均属陆表海沉积,五峰组-龙马溪组黑色岩系是赋存页岩气最好的层位,而不同时空分布的灰岩沉积单元则不属于优质烃源岩勘探的范畴。论文通过描记中奥陶统顶部-志留系底部部分地层单元的岩相学、沉积学以及矿物学特征,分析区域沉积环境和岩相古地理。这些成果可为确认有效烃源岩的量值和空间分布提供基础素材,为圈定勘探甜点靶区提供借鉴,具有基础理论探索与生产开发相结合的双重意义。 鄂西宜昌黄花场剖面是上扬子区奥陶纪-志留纪之交远岸沉积的代表,上奥陶统桑比阶庙坡组、凯迪阶五峰组和志留系鲁丹-埃隆阶龙马溪组下部均以典型的黑色页岩占优势。宜黄1井牯牛潭组上部灰岩中的灰泥含量高,大化石丰度偏低,生屑颗粒主要为三叶虫、头足类、小型腹足类、介形类,而腕足类、双壳类少见,几乎无钙质微生物、钙藻类、苔藓虫、珊瑚和层孔虫等暖水型造礁生物的踪迹,当时可能位于水深偏大与水温偏凉的环境,偶尔出现的动荡水流可改造生屑颗粒的搬运堆积方式。桑比阶下部的庙坡组黑色岩系属台内凹陷带的凝缩段沉积,夹含少量灰岩薄层,但其中的壳相化石颗粒与周缘同期大田坝组灰岩中的生物类型类似,表明大田坝组-庙坡组之间是海底地貌逐渐变深的过程,出现生屑灰岩的穿插沉积。宝塔组和临湘组网纹状灰岩均以偏深水低能带灰泥沉积为主,生屑颗粒破碎程度高,属远岸带远源搬运沉积,清澈水体中原地壳相动物颗粒对灰岩生产力的贡献率极低。五峰组以及龙马溪组黑色岩系中两层灰岩薄层含棘皮类、海绵动物为主的生屑颗粒,壳相层的出现指示这两次主要黑色页岩期整个上扬子区海底并非完全缺氧,间或出现适宜壳相生物生存的浅水环境,部分生屑可被水流携带到缺氧海底沉积。观音桥组的成岩作用产生丰富的白云石颗粒。五峰组和龙马溪组黑色页岩中的灰岩夹层厚度小,对评估页岩气储量不会造成大的偏差。五峰组至龙马溪组LM5笔石带中下部黑色页岩中的粘土矿物含量均低于60%,具有较高的可压裂性;龙马溪组LM5笔石带之上的层段粘土矿物含量过高,可压裂性差,难成为页岩气开发的甜点层位。 滇黔桂古陆的西区在埃隆早-中期短暂时限内形成小型碳酸盐岩台地向东延伸,到达滇东北大关黄葛附近已是台缘带。龙马溪组黑色笔石页岩中夹含灰岩薄层,坡度较大的海底地貌导致部分快速堆积的碳酸钙颗粒产生塑性变形,同期更向东或北延伸的远岸区仍属偏深水的滞流缺氧带龙马溪组黑色页岩稳定沉积。 黔东北在志留纪兰多维列世早期的缓坡带为香树园组灰岩分布区,从近岸-远岸海水深度增大过程制约生物相岩相分异。珊瑚-层孔虫-腕足类等构建各种白沙型生物礁滩集中分布于近岸正常浪基面之上的深度,向东部外海的延伸区很窄,石阡东部的枫香铺沟村属印江型香树园组沉积区,水深增大到正常浪基面以下,薄层灰岩中灰泥含量增加且底栖壳相动物的生物多样性和丰度急剧减低,不发育生物礁滩。印江合水南部的小安土剖面位于印江型香树园组沉积区北界,接近香树园组沉积时的碳酸盐岩缓坡带边缘,粉砂和灰泥含量高,大化石稀少,其北延外海区龙马溪组静水缺氧黑色页岩环境延续时间长,香树园组灰岩的首现滞后。小安土印江型香树园组灰岩分布的北界和同期龙马溪组陆源碎屑岩的相变显示志留纪初期的海水底质条件强烈分异。