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从世界范围看，世界油气资源多分布在海相地层中，海相地层是重要的油气生成和产出类型。我国海相地层分布广泛，但是在海相地层中油气勘探重大发现却相对较少。川东北地区，自震旦纪以来就沉积了巨厚的沉积岩，碳酸盐岩地层分布广且厚度大，具有得天独厚的油气成藏地质条件，中石油、中石化等单位先后在该地区取得了油气勘探新突破，证实了海相碳酸盐岩地层具有巨大的油气勘探潜力。前人的研究和实际勘探实践也证实了川东北二叠系是一重要的海相烃源岩层，但是先期的研究工作重点多局限在储集层综合评价方面，对于二叠系龙潭组烃源岩层却一直缺乏关注，相关研究工作起步较晚。特别是随着勘探程度的不断提高，工区地质资料的不断丰富，一些新的问题逐渐被提出来。
时至如今，关于龙潭组的沉积环境还未有统一认识，龙潭组底部含煤地层是否属于海陆过渡相沉积，上部碳酸盐岩地层是台地沉积还是碳酸盐岩缓坡沉积也未有定论。甚至对于龙潭组是否属于有效烃源岩以及对于川东北油气藏的贡献作用也还是各家争论的焦点。另外，关于龙潭组层序地层学及地球化学研究也还比较缺乏，地球化学的层序特征及其体系域格架下的典型地球化学指标分布特征还研究甚少。同时，川东北经多期构造改造和叠加，龙潭组具高演化，低有机质的特征，传统的烃源岩评价和烃源岩分布规律预测手段—有机地球化学方法也渐显出局限性，部分指标已无法适用于高—过成熟演化阶段的烃源岩评价;而龙潭组泥质烃源岩和碳酸盐岩烃源岩交互产出，各类烃源岩成熟评价标准尚未建立，也为烃源岩评价造成很大的困难，因此，探索高演化背景下的龙潭组烃源岩判识是当下烃源岩评价工作的研究的重要任务之一。
本文以国家自然科学基金与中油化工联合资助项目《地质环境及生物演化与海相优质烃源岩形成》的下设课题《川东北地区龙潭组沉积、地球化学和有机相及“三个时期”古海洋学研究》为依托（课题编号:40839910）;应用钻井和露头剖面的地层、构造、测井、古生物、岩矿、沉积及地球化学等资料;采用层序地层学、沉积学、地球化学、有机岩石学等理论为基础;研究龙潭组的岩石学、矿物学特征、沉积环境、层序划分、烃源岩地球化学特征。探讨元素地球化学的层序特征以及各体系域格架下烃源岩发育的控制因素地球化学判识指标的分布规律和变化特征;选取能表征烃源岩形成的古环境无机地球化学参数（如水动力、古盐度、氧化还原条件、沉积速率、古生产力判别指标），讨论其与烃源岩发育的关系及与有机地球化学参数间的响应关系;另外，由于常量元素在体系域格架下的分布规律研究程度较低，其体系域中丰度变化至今尚未见规律性的总结资料，本文也对其体系域格架下的分布规律加以了归纳和总结。通过对研究区目的层段龙潭组岩石、沉积、层序地层、地球化学等多方面的系统研究，取得了的主要认识和成果概括如下:
1、龙潭组岩石类型多样，横向及纵向岩性相变较快，但大体均以碳酸盐岩沉积为主;各剖面岩相组合形式存在较大差异，反映龙潭组沉积时空变化频繁。研究区内，自东向西，碳酸盐岩沉积在剖面上所占厚度比例逐渐降低，而泥质岩所占比重逐步增大;区域地层厚度分布表现为东西厚而中部及南部薄的特征;含煤层段也自东向西不断向上抬升，且煤层厚度变薄，层数增加，煤质变差;在研究区达州-旺苍地区，含煤层段相变为“王坡页岩”或突然缺失，这是快速海侵及沉积环境改变等因素形成的综合表现。
2、根据野外基干剖面实测、重点辅助剖面的详细观察和室内钻井岩心的宏观与微观特征研究，结合岩石组合、沉积组构、剖面沉积序列、生物组合、测井地质特征，并结合地球化学等资料，对研究区龙潭组沉积环境进行了综合判别。研究区龙潭组共识别出滨岸、碳酸盐缓坡、盆地（或称滞留海盆地、浅海盆地、海槽）3种沉积相、6种沉积亚相及7种沉积微相类型。
碳酸盐岩缓坡是工区内最为发育的沉积相类型，其次是盆地相及少量的滨岸沉积相类型。盆地内，自西向东依次发育河流-三角洲（工区外）-滨岸-碳酸盐浅缓坡-碳酸盐深缓坡-盆地沉积-碳酸盐深缓坡-碳酸盐浅缓坡-滨岸沉积，相带连续且逐渐过渡;各相带在平面上呈明显的环形展布特征。研究区存在2大海盆，达州-旺苍海盆以及恩施-利川海盆，对应为现今的两大生烃凹陷带，而两大海盆为何未能连片分布，其主要原因可能是因开县-梁平水下古隆起的制约作用而阻断了两盆相连。
本次研究表明，龙潭组总体上属于碳酸盐岩缓坡沉积，而非碳酸盐岩台地沉积，其沉积特征明显。东吴运动的地壳抬升侵蚀作用和峨眉山玄武岩喷溢在整个四川盆地形成了一个由西向东平缓倾斜的古斜坡，为龙潭组缓坡沉积奠定了古地形基础。其次，龙潭组缺乏典型碳酸盐岩台地相的生物礁、滩坝相颗粒灰岩、重力流沉积类型，不具备台地发育的基本条件。同时从沉积相的垂向演化特征看，长兴期为典型碳酸盐岩台地沉积，这一点已得到广大学者的认可，而长兴期碳酸盐岩台地就是在龙潭期碳酸盐岩缓坡沉积背景下，由于海侵幅度增大、碳酸盐岩生产速率增高及生物礁不断攀爬，从而最终使龙潭组碳酸盐岩缓坡转化为碳酸盐岩台地沉积。
沉积相分析、古生物类型及组合特征、地球化学等特征表明，研究区龙潭组底部的含煤地层为海相滨岸沼泽沉积，并非海陆交互（过渡）相沉积。在含煤层段并未见有明显的陆相沉积标志，在其煤层顶底板中的双壳类、头足类、苔藓虫、三叶虫等化石及组合均属于海相沉积，同时含煤层段地球化学指标B/Ga比均大于1.5，Sr/Ba比均大于1，C/S比均小于10，也有力的指示了龙潭组含煤层段应属滨岸碎屑为主的含煤建造。
3、研究区龙潭组沉积时限比较短(＜4Ma)，根据沉积地质标志、古生物标志、地球化学标志及测井标志等共识别出2种层序界面类型，即龙潭组底部的Ⅰ型层序界面和龙潭组内部、顶部的Ⅱ型层序界面。3个层序界面标志特征明显，在岩相组合、测井曲线、古生物化石组合及地球化学特征方面均存在较好的响应关系。根据龙潭组的3个层序界面，将龙潭组划分为2个三级层序。从底至顶，分别命名为SQ1和SQ2。其中，SQ1由LST、TST、HST构成，在部分区域内LST发育不全或缺失;SQ2由TST、HST构成。层序构成以TST＜HST为其主要结构样式，代表了快速海侵慢速海退体系域演化特征。
4、本文采用多种有机地球化学评价方法对龙潭组泥质岩烃源岩和碳酸盐岩烃源岩进行了综合评价。并对烃源岩有机质热演化史进行了初步分析。研究区泥质岩丰度明显高于碳酸盐岩烃源岩有机质丰度，且东北及中部地区烃源岩有机质丰度及类型普遍较西南研究区好。
镜质体反射率、伊利石结晶度、岩石热解参数、甾烷参数、萜烷参数综合分析表明，龙潭组有机质热演化程度较高，已进入高-过成熟演化阶段，大致对应于成岩作用后期至浅变质作用阶段。
根据残余有机碳含量、氯仿沥青“A”及总烃含量、岩石热解参数综合判断，龙潭组泥质岩属于最好烃源岩类型，碳酸盐岩属于好烃源岩类型。同时，类比研究发现，利用氯仿沥青“A”及总烃含量、岩石热解参数评价高-过成熟烃源岩时，其误差较大，评价意义有限，局限性较大。
通过干酪根元素、干酪根显微组分、干酪根碳同位素、岩石热解参数、沥青“A”及组份碳同位素、氯仿沥青“A”族组分、饱和烃正构烷烃及生物标志化合物等多种方法分析表明，龙潭组有机质类型多样，Ⅰ—Ⅲ型均有分布，但以Ⅰ—Ⅱ型为主，有机质母质以低等水生生物和藻类为主。同时，类比研究发现，干酪根元素、岩石热解、饱和烃正构烷烃分布特征分析在评价高-过成熟度烃源岩时，存在不同程度的局限性。
热史研究表明龙潭组烃源岩在T3沉积前，处于生化气阶段—生油高峰期之间;J2s沉积前，处于生油气高峰期;J2s时，处于生气高峰期;龙潭组-嘉陵江组存在超压封存箱，后期热演化遭到了不同程度的抑制，至今烃源岩仍处于生气阶段。
5、结合沉积环境、有机质类型、母质来源等多方面依据综合判断龙潭组为A、C、D型三种有机相类型。在低位体系域期，形成C-D有机相，但分布范围较为狭窄;海侵体系域期，常形成A-C型有机相;高位体系域期，常形成A类有机相，次为少量的C类有机相。
6、低位体系域期，铁族元素比较富集;海侵体系域期，水解性元素和猛族元素较为富集;而在高位体系域期，水解性元素又相对富集。同时，TOC与MnO、P2O5、FeO、K2O、K2O/Al2O3存在良好正相关关系，而与CaO、Fe2O3表现为负相关关系。
7、古生产力、古盐度、水动力、沉积速率、氧化还原条件判别指标在体系域格架中的演化特征与烃源岩分布及有机碳演化具有良好的响应关系，是预测和评价海相烃源岩的较好无机地球化学新型代用指标。在优质烃源岩发育层段，水体还原性较强，盐度较高，水动力条件弱，古生产力指数较高且具备适当的沉积速率。这些指标在评价烃源岩保存条件、富集程度、生烃潜力及母质类型等方面具有良好的表征意义。在高-过成熟烃源岩演化区，可代替有机地球化学烃源岩评价手段使用。
优质烃源岩多发育在海侵体系域及高位体系域早期，在烃源岩发育体系域分布层段，各典型判别指标均存在良好的响应关系:古生产力判别指标Ba、P、U、Mo响应关系较为灵敏，表现为高值;古盐度判别指标B及Sr/Ca也能较好的表征和刻画烃源岩的产出位置及分布规律;水动力条件判别指标Zr/Rb表现为低值，表明水动力较弱环境下有利于烃源岩发育;沉积速率判别指标（La/Yb）N比值明显大于1或明显小于1，Ce也发生选择性分异，δEu为正异常或弱负异常，(La/Sm)N往往大于1，而(Gd/Yb)N比值大多小于1.2;氧化还原条件判别指标δCe为正常-正异常，C/S比值大多小于1.5，而V含量大于200μg/g。