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1、雪峰山西侧陡山沱期沉积凹陷对优质烃源岩的控制摘要（中、英文）雪峰山西侧地区是否存在着制约优质烃源岩分布的生烃凹陷？通过对沉积相和沉积环境的研究，是否存在制约烃源岩分布的沉积环境？通过对雪峰山西侧陡山沱期的沉积环境研究，通过剖面对比，地层连井对比等手段，了解雪峰山西侧沉积环境，绘制岩相古地理图，探寻制约烃源岩分布的因素。研究表明雪峰山西侧陡山沱期的沉积序列充填受前震旦纪古地理格局的影响巨大。陡山沱期的沉积构造大致以恩施为界，分为恩施以西地区的古隆起地区和恩施以东的边缘凹陷地区。陡山沱组沉积时期由于古地貌和海侵作用的影响，雪峰山西侧不同地区的沉积环境和所沉积的岩性不同。陡一段主要沉积滨岸相，斜坡相
2、和浅海陆棚相的白云岩，泥质白云岩沉积，陡二段主要为深海陆棚相的黑色炭质泥岩，页岩沉积，陡三段主要沉积碳酸盐台地相沉积，陡四段主要为深水海盆沉积。烃源岩的分布受沉积环境的影响较大，主要沉积于古陆之间的鄂西海槽等边缘凹陷地带的陡二段和陡四段黑色炭质泥岩，页岩之中，有机质丰度高，成熟度高。烃源岩的分布受边缘凹陷的控制明显，鄂西海槽等古陆边缘凹陷地区是有利的油气勘探地区。关键词：震旦系;陡山沱组；岩相古地理；边缘凹陷；烃源岩Controlofhighqualitysourcerocksindoushantuosedimentarydepressiononthewestsideofxuefengmoun
3、tainAbstract: Aretherehydrocarbonproducingdepressionsthatrestrictthedistributionofhighqualitysourcerocksinthewestofxuefengmountain?Basedonthestudyofsedimentaryfaciesandsedimentaryenvironment,isthereasedimentaryenvironmentthatrestrictsthedistributionofsourcerocks?Bystudyingthesedimentaryenvironmentof
4、doushantuoperiodonthewestsideofxuefengmountain,understandingthesedimentaryenvironmentonthewestsideofxuefengmountain,drawinglithofaciesandpaleogeographymapandexploringthefactorsrestrictingthedistributionofsourcerocksbymeansofsectioncomparisonandstratigraphicwellcorrelation.Thestudyshowsthatthesedimen
5、tarysequencefillingofdoushantuoperiodonthewestsideofxuefengmountainisgreatlyinfluencedbythepresinianpaleogeographypattern.Thesedimentarystructureofdoushantuoperiodisroughlyboundedbyenshi,whichisdividedintothepaleoupliftareatothewestofenshiandthemarginaldepressionareatotheeastofenshi.Duetotheinfluenc
6、eofpaleogeomorphologyandtransgressionofthedoushantuoformationinthesedimentaryperiod,thesedimentaryenvironmentandsedimentarylithologyindifferentareasonthewestsideofxuefengmountainaredifferent.Thedolomiteandargillaceousdolomitedepositsoftheshore-shorefacies,theslopefaciesandtheshallow-seashelffaciesar
7、emainlydepositedinthesteepfirstsection;theblackcarbonaceousmudstoneandshaledepositsofthedeep-seashelffaciesaremainlydepositedinthesteepsecondsection;thecarbonateplatformfaciesdepositsaremainlydepositedinthesteepthirdsection;andthedeep-seabasindepositsaremainlydepositedinthesteepfourthsection.Thedist
8、ributionofsourcerocksisgreatlyinfluencedbythesedimentaryenvironment,andtheyweremainlydepositedintheblackcarbonaceousmudstonesofthesecondandfourthsectionsofthesteepsaginthewesternhubeitroughandothermarginaldepressionsbetweentheancientcontinents.Intheshale,organicmatterabundanceandmaturityarehigh.Thed
9、istributionofsourcerocksisobviouslycontrolledbymarginaldepressions.Thepaleocontinentalmarginaldepressionssuchasthewesthubeitrougharefavorableforoilandgasexploration.Key words：sinian system;The dousahntuo formation;Lithofacies paleogeography;Edge of the sag; source rock目录第1章 引 言1.1 选题依据及意义1.2 研究区概况1.
10、3 研究现状及存在问题1.4 研究内容及技术路线1.5 论文完成工作量第2章 区域地质概况2.1 大地构造背景2.2 地层2.3 构造第3章陡山沱组地层与分布特征3.1 地层特征3.2地层分布第4章陡山沱组沉积相与古地理4.1典型剖面特征4.2岩相古地理及其演化第5章沉积相对烃源岩分布的控制作用结 论致 谢参考文献1引言1.1选题依据及意义 寒武-前寒武纪油气系统是世界上勘探开发程度较低的一个层系。而震旦系陡山沱组作为寒武-前寒武系油气系统重要的烃源岩组成部分，具有非常巨大的勘探开发前景。研究区陡山沱组地层作为寒武-前寒武系油气系统重要的烃源岩层系，是否存在制约烃源岩分布的沉积凹陷？通过对于研
11、究区不同剖面或井位的地层对比，结合以有资料和前人研究成果，划分研究区的沉积相和沉积环境，绘制岩相古地理图。用以探究研究区是否存在制约富有机质聚集的台盆相和深水相。通过对研究区岩相古地理的研究，为寻找雪峰山西侧优质烃源岩提供基础资料。1.2研究区概况雪峰山西侧地区（图1），大致分布区域为西起重庆,北至宜昌、东达邵阳、南至贵阳，地理坐标范围为N31002700，E1062011130，面积约15104km2。在1964年我国就发现了四川盆地震旦系威远气田，在其后的几十年里从未停止过对于寒武-前寒武纪油气系统的勘探研究，但是一直都没有取得突破性的进展。直到在川中地区高石梯-磨西地区的震旦系灯影组地层
12、中发现了巨大的高产气层。证明了寒武-前寒武油气系统具有非常巨大的勘探潜力。雪峰山西侧地区寒武-前寒武系地层发育，对于雪峰山西侧的研究具有非常重要的意义。雪峰山西侧地区图1雪峰山西侧区域位置图1.3研究现状及存在问题研究古沉积环境，了解古地理地貌，恢复古地理格局是寻找油气聚集区域的基础。普遍以沉积学，大地构造学，地层层序学等作为理论基础。但对古地理的恢复不同的学者存在不同的方法。1.3.1国外古地理恢复研究现状及发展趋势对于古地理的恢复方法的研究之中，早已经不是使用单一的研究方法，而是多学科，多手段相互交叉，相互辅助。国外对于古地理的研究，18世纪一位来自英国的地质学家 James Hutton
13、 研究熔体侵位后来到了地表以岩石火成反驳了德国地质学家 Abraham Gottlob Werner 代表的水成论思想。古地理学在这场争论之中得到了快速的发展。Charles Lyell发展了 James Hutton 的现实主义学术思想，提出了属于自己的的地质理论-现实主义原则和 “将今论古”的方法，这些方法均成为了后来古地理学研究的重要手段。19 世纪以后，大量资料的积累使得古地理学与其他学科之间 逐渐分离开来。19 世纪初 Alfred Lothar Wegener 根据大西洋两岸轮廓资料提出了大陆漂移学说，对人类对于地理的认识产生了巨大的帮助。国外对于古地理的恢复方法多是依靠地震测井等
14、资料。如利用地震了解地下沉积构造，再用构造环境反推沉积环境的反证法论证得出观点的正确性（Augusto N. Varela et al.,2019； Simon B et al.,2019）也有基于集成的古地理数据，板块构造重建软件（GPlates）和地理信息系统软件（ArcGis），与之前的古地理重建。（Zhilin HE,Zhongshi ZHANG,Zhengtang GUO.2019）。1.3.2国内古地理恢复研究现状及发展趋势国内古地理研究大致经历了五个阶段第一个阶段：在50至70年代之间大多数的古地理编图都是以生物地层为指导性的原则编制的。采用的具体方法是从大量的资料中选择出各地区
15、代表性的地层单位进行分析，然后进行叠置压缩的方法，编制出了比例尺较小的岩相古地理图其中的代表人物和著作就如刘鸿允先生编的中国古地理图集。第二个阶段：70年代初岩相古地理图的编制方法得到了较大的突破。 对于岩相古地理编图采用的主要编图方式变为了以岩相和瓦尔特相律相互结合为准则 ,采用单因素和多因素结合的手段和优势相的成图方法 ,对一些地区和一些时代的地层进行了岩相古地理编图。如冯增昭先生所使用的“四步成图法”第三个阶段：80年代初 ,由于板块构造学说的兴起 ,古地理学的研究观念也发生了重大的改变，不少学者在古地理的研究中以活动论观点 ,对各个陆块进行古地理恢复。如王鸿祯教授就以活动论和历史阶 段
16、论的观点为指导思想编制出了“中国岩相古地理图集” 。第四个阶段： 90年代初 ,对于岩相古地理的编图方法进入了崭新的时期,开始多种古地理编图方式共存。刘宝珺、徐强、牟传龙等，以构造活动论为指导结合盆地分析和层序地层学等多种手段相结合编制岩相古地理图。层序地层学的研究为解决编图单元时限长短与古地理图反映现象真实情况的难题打下了坚实的理论工作基础。层序地层古地理编图大致分为6步，1资料的收集和分析 2层序地层格架的建立3沉积相和沉积体系分析4编图单元的选择5基础数据的统计与基础图件的编制6岩相古地理图的编制。层序地层古地理恢复方法也被大量使用于岩相古地理的恢复。现阶段：国内针对古地理恢复方法不同的
17、学者采用了不同的研究方法，常规的方法主要有沉积学法（李忠雄等，2004）、层序地层法（张海，2006）、地球物理法（刘静江等，2015）也有利用Badlands软件进行动态古地理再造（刘泽,李三忠，2020），利用反序法恢复大陆古海洋演化（蔡雄飞等2010），结构成因岩相古地理编图（王剑等）。结构成因岩相古地理编图，有利于了解该地区的各个区域沉积环境，以及区域内的岩石组合类型，为分析古地理提供了极大的便利。本文要采用的古地理图编图方法为结构成因岩相古地理编图方法。1.3.3岩相古地理研究现状对于雪峰山西侧岩相古地理的研究工作中，区域上大多集中在中上扬子地区或是或是集中在区内的某一小地区内，地层
18、上大多集中在整个震旦纪，对于直接研究雪峰山西侧陡山沱期的岩相古地理和烃源岩的文章还比较缺少，这也是本文撰写的原因。对于雪峰山西侧岩相古地理的研究的成果大致可以分为类，第一类是属于对中上扬子地区的研究包含雪峰山西侧，第二类是对于雪峰山西侧的研究，第三类是对雪峰山西侧某一地区的研究。1) 对于中上扬子地区的研究 对于整个中-上扬子地区岩相古地理的研究（杨艳飞，2010；汪泽成，2019；杨爱华2015;刘静江，2015；WANG Zecheng,2019）成果大多都都描述了整个中上扬子地区各个区域内的沉积环境发育情况，对于雪峰上西侧陡山沱期的沉积环境少有精细准确的描述。大多数学者都简单介绍了雪峰山
19、西侧陡山沱组沉积的特征。如汪泽成等都认为四川古隆起以及边缘凹陷 控制了陡山沱期的沉积序列。 杨爱华等将陡山沱组以层序地层学的方式划分。刘静江等认为上扬子震旦系沉积古地理的形成、演化与攀西裂谷的活动有很大关系。在陡山沱期台地处于海盆期时，形成了大规模的黑色有机质丰度高的黑色页岩，成为了陡山沱期重要的烃源岩来源。 2) 对雪峰山西侧的研究对于雪峰山西侧岩相古地理的研究（李旭兵2013；杨艳飞2010等）大都集中在整个震旦系。李旭兵，杨艳飞等对雪峰山西侧陡山沱组层序地层进行了对比研究，认为陡山沱组的沉积环境大致分为两个阶段，早期发育潮坪相碳酸盐岩，但是进入陡山沱中期以后由于沉积环境发生了剧烈的改变，
20、使得雪峰上西侧地区除了发育了碳酸盐台地以外，还发育了台缘斜坡和盆地。还发现陡山沱期发育有海侵还退的沉积旋回。在陡山沱期雪峰山西侧处于还原环境之中，有利于烃源岩的发育和保存。3) 对于雪峰山西侧某一地区的研究对于雪峰山西侧某一地区的研究成果(张伦尉2007；梅冥相2006）之中可以了解到雪峰山西侧某一地区的岩相古地理构造，如通过张伦尉，梅冥相等的研究可以知道贵州地区震旦系整体处于一个水深向上逐渐变浅的沉积环境之中。认为陡山沱期贵州地区发育有台地相，台地边缘相和盆地相。1.3.4烃源岩研究现状对于雪峰山西侧陡山沱期的烃源岩研究集中在对陡山沱期烃源岩的地球化学特征研究，形成的环境以及生烃的潜力与油气
21、资源远景的评价之中（杨平2012；王文之2019；李鹏2018等）对于雪峰山西侧陡山沱期的研究成果之中缺乏通过岩相古地理来研究烃源岩的文章。1.4研究的内容方法及思路研究的总体思路是：充分利用所搜集到的前人已经取得的资料，1:5万，1:20w区域地质调查报告，地质质，测井等资料。以沉积学，大地构造学等多学科联合并用的手段，对雪峰山西侧陡山沱期进行岩石学分析，沉积环境分析，确定陡山沱期的沉积环境并绘制结构成因岩相古地理编图。并结合前人对研究区烃源岩的研究，探寻陡山沱期沉积凹陷与优质烃源岩分布之间的关系。具体思路如下：1) 依据所搜集到的湖南幅，湖北幅等区域地质报告资料。结合文献资料， 测井资料等
22、绘制研究区陡山沱期远安九里垭，宜昌三斗坪，宜昌岩家河，长阳佑溪等剖面的结构柱状图。陡山沱期黑色泥页岩主要集中在陡山沱期二段和陡山沱期四段当中，烃源岩分布呈现“两黑两白”的分布特征，因此本文对于陡山沱期的的研究主要集中在对于陡二段和陡四段的研究。主要探寻陡二段和陡四段沉积时期的沉积环境。通过剖面结构柱状图，恢复沉积环境，构造环境，沉积水动力条件等。最终恢复陡山沱期沉积时的岩相古地理，探明有利的烃源岩带。2) 通过将整理好的剖面结构柱状图横向和纵向联合对比，制作出陡山沱期沉积时期的地层对比剖面图。明确陡山沱沉积时期的古地理格局。在利用“结构成因”古地理编图方法绘制陡山沱期的岩相古地理图。找出陡山沱
23、时期烃源岩的有利相带。3) 通过绘制出的岩相古地理图，找出研究区有利的烃源岩沉积分布相带。再结合前人在该地区所做的烃源岩评价工作，与划分的有利相带进行对比论证。最终通过对岩相古地理的研究，找到优质的烃源岩分布特征。探寻出沉积凹陷作用对优质烃源岩的控制作用。1.5完成工作量1) 典型剖面结构柱状图2) 典型剖面连井分析3) 雪峰山西侧陡山沱期沉积相分析4) 雪峰山西侧陡山沱期结构成因岩相古地理图5) 明确沉积凹陷作用对优质烃源岩的控制作用2区域地质概况2.1大地构造背景雪峰山西侧主要经历了3个大的构造阶段，即裂谷阶段，被动大陆边缘阶段，和闭合造山阶段。华南新元古代盆地开始沉积大约是820Ma前，
24、随着Rodinia超大陆的解体开始进入裂谷盆地沉积阶段( 王剑, 2003)。到震旦纪早期裂谷盆地逐渐稳定转化为大陆边缘盆地，构造作用由强减弱，雪峰山西侧陡山沱组沉积时期，由于早震旦纪裂谷盆地而形成的古地貌，对于后期的沉积格局具有较大的影响。由于南沱冰期结束，气温上升，冰川融化导致海平面上升。中上扬子板块发生大规模海侵作用，由于裂谷作用而形成的低洼地带沉积时的水体较深，多发育黑色页岩，炭质泥岩和硅质岩等深水沉积。而位于盆地边缘地带处地势较高的地区，沉积时水体较浅，多发育碳酸盐台地，多沉积碳酸盐岩。陡山沱期就是在此时期沉积的。到灯影时期，海侵作用进一步增强，扬子地块多为海相沉积。雪峰山西侧孤立的
25、碳酸盐台地逐渐合并为大的碳酸盐台地，成为了重要的储层。至寒武时期海侵作用达到顶峰。除西北地区少数区域外，大多数为深水沉积。多发育黑色泥页岩，成为了前寒武油气系统重要的烃源岩组成部分。奥陶纪时期沉积岩性又从广泛的海相碳酸盐岩沉积变为了陆源沉积。奥陶纪至志留纪发育一套完整的超层序标志着新的沉积序列的开始，标志着扬子板块进入了闭合造山阶段。段太忠等（2008）。2.2地层表1震旦系地层划分对比表系统川西-滇中川中-川北-陕南黔北-黔中滇东黔东南-桂北鄂西震旦系陡山沱组观音崖组喇叭岗组陡山沱组王家湾组陡山沱组陡山沱组本文将雪峰上西侧工作区以利川至遵义，恩施至瓮安为界分为恩施以西的古隆起区，恩施附近的古
26、陆边缘区，恩施以东的边缘凹陷区3大地区（图2）以方便本文描述。图2本文所划分雪峰山西侧区域描述标准雪峰上西侧出露地层主要为元古代冷家溪群，板溪群，南华系地层和下古生界地层,区域内构造多样复杂对于地层的沉积具有较大的影响。震旦纪早期，雪峰山西侧地区开始从裂谷盆地阶段进入了被动大陆边缘沉积阶段。震旦系的地层沉积受到前裂谷演化阶段所遗留的古地理格局影响较大，在地势比较低洼的地区如恩施以东白果坪四都坪等大陆边缘的凹陷地带形成了较深水的泥岩页岩沉积。恩施附近的地区则多沉积水体相对较浅的碳酸盐岩台地沉积，而恩施以西的区则由于地势相对较高多形成台地相，滨岸相沉积。陡山沱组的地层总体上呈现出由鄂西海槽等古陆边
27、缘地带向北西向和南东相逐渐变薄的特征。2.3构造表2构造期次表构造时代构造运动白垩-新近纪燕山-喜马拉雅构造阶段上三叠统-下侏罗统印之-燕山构造阶段泥盆-下中三叠统东吴运动寒武-志留加里东构造阶段南华系，震旦早期新元古代裂谷沉积阶段研究区大致经历了5次大的构造运动（表2）雪峰山西侧震旦纪陡山沱期的的构造形态多受到前震旦系古地理格局的分布控制。构造形态大体上分为两个部分，即恩施以西的古隆起区域和恩施以东的古陆边缘凹陷区域。雪峰山西侧陡山沱组沉积时期，恩施以西地区由于四川古隆起的影响，地势较高，海侵作用影响较晚，多缺乏陡一段和陡二段沉积，大多是由陡三段地层直接覆盖于南沱组地层之上。而恩施以东地区为
28、四川古隆起和淮阳古隆起之间的边缘凹陷地带。地理位置较低洼，海侵作用影响较早。因此陡山沱组的沉积序列完整，多由陡一段地层直接和下伏南沱组地层整合接触。鄂西海槽等边缘凹陷地区，沉积岩性多为深水环境的黑色炭质泥岩，页岩或泥灰岩沉积。是有利于烃源岩勘探的重点区域。总体上雪峰山西侧地区陡山沱组的沉积构造格局呈现出东高西低的特点。海侵是逐渐从南东向北西方向侵入。第3章 陡山沱组地层与分布特征3.1 地层特征本文所取连井剖面为鄂参1井-石门杨家坪剖面-白果坪剖面-宜地4井（图3）。图3本文所选连井剖面结合连井剖面（图4）和前人研究成果可以得出雪峰山西侧陡山沱组沉积的地层特征，受前震旦系古地理格局的影响巨大。
29、由于前震旦系的构造格局造成了陡山沱期组沉积时期大致从北西向向南东向沉积环境由浅水沉积逐渐向深水沉积变化。雪峰山西侧陡山组沉积时期，由于南沱冰期的结束，冰川融化造成海平面上升。由于震旦纪初期，海侵范围影响较小，恩施以东地区位于古隆起之间的沉积凹陷地带率先受到海侵作用的影响，具有陡一段的沉积，沉积的岩性主要为白云岩，泥质白云岩夹磷团块沉积。而位于恩施以西古隆起地区，由于未受到海侵的影响缺乏陡一段的沉积。陡二段沉积时期由于海侵范围继续扩大。除北西部部分古陆地区以外，大多数地区都具有陡二段的沉积。沉积岩性主要为黑色，灰黑色炭质泥岩，页岩，泥质灰岩，泥质云岩。部分古陆边缘地带为滨岸相的砂岩沉积或潮坪相的
30、白云岩沉积。陡三段时期海侵范围达到最高位，沉积分布范围略大于陡二段，沉积岩性主要为灰岩，白云岩，泥质白云岩，白云质灰岩，部分深水地区有黑色炭质泥岩沉积。古陆边缘主要发育滨岸相和台地相沉积。陡四段沉积恩施以西地区由于后期剥蚀，少见陡四段沉积，陡四段沉积主要分布于鄂西附近的边缘凹陷地区，陡四段沉积早期岩性主要为黑色的炭质泥岩，页岩，泥灰岩沉积。晚期由于还退发生沉积岩性主要为白云岩，泥质白云岩，杨家坪等部分地区可见磷块岩沉积。图4连井剖面对比3.2地层分布由于古地貌的影响，雪峰山西侧陡山沱期地层分布具有北西向南东方向逐渐减变厚的特点。结合连井剖面和前人研究成果可以得出，雪峰山西侧陡山沱期的地层分布呈
31、现出由古陆边缘凹陷地区向两边逐渐减薄的特征。总体上恩施以东的陡山沱期地层沉积序列完整，可见陡一段-陡四段地层均有沉积，由陡一段地层直接与下伏南沱组地层呈现不整合接触。该地区陡山沱组地层沉积厚度大，鹤峰凹陷等边缘凹陷地区地层厚度可达450m以上。恩施附近地区由于处于滨岸地区也沉积有一套较薄的陡一段滨岸相沉积。而恩施以西的地区由于处于四处古隆起之上，地势较高，海侵作用影响时间较晚，缺乏陡一段的沉积，由陡二段地层直接与下伏南沱组地层呈现不整合接触。而由于后期剥蚀作用的影响，雪峰山西侧北西向的古隆起区域陡三段和陡四段地层大多遭受了风化剥蚀而缺失了陡三段和陡四段地层。部分的古隆起高位地区，由于未受到海侵
32、作用的影响，任为古陆地区，如开江古陆地区就缺乏陡山沱组地层的沉积。整体上地层分布呈现出从鄂西海槽地区向两侧逐渐超覆变薄的特点。第4章 陡山沱组沉积相与古地理4.1典型剖面特征本文重点介绍的剖面和井位为鄂参1井，白果坪剖面，宜地4井和石门杨家坪剖面的沉积相特征分析。4.1.1鄂参1井图5鄂参1井柱状图鄂参1井位于湖北恩施以西地区，陡山沱组地层沉积有陡一段和陡二段地层，陡三段和陡四段地层缺失。陡山沱组地层厚30米左右，其中陡一段厚约12米，岩性主要为深灰色泥质白云岩局部含页岩，页理发育为开阔台地相沉积。陡二段厚约18米，岩性主要为黑色碳质页岩沉积，属于深水台盆相沉积。4.1.2石门杨家坪剖面图6石
33、门杨家坪剖面石门杨家坪剖面位于恩施和五峰之间。基本可见完整的陡山沱组沉积序列。石门杨家坪剖面和下伏南沱组地层呈现平行不整合接触，与上覆灯影组地层呈整合接触关系。陡一段沉积为厚层的微粒白云岩，含有锰结核为浅海陆棚沉积。陡二段沉积岩性底部为青灰色的硅质岩，页岩，微含磷。夹有一套含磷砂岩沉积。中上部为青灰色含磷结晶灰岩，炭质，泥质，白云质灰岩，含有磷结核或团块。顶部为深灰色粉砂质泥灰岩。下部属于深水陆棚沉积，中上部属于浅海陆棚沉积夹碎屑流沉积。陡三段中下部为厚层状灰岩，顶部为黑色条带状白云质灰岩含有磷团块或结核。属于浅海陆棚沉积。陡四段底部为灰色粉砂质泥灰岩，中上部为灰色白云质磷块岩，硅质磷块岩夹白
34、云岩，具有豆状或鲕粒结构。底部为浅海陆棚沉积。中上部发育豆状，鲕状结构为台地滩坝相沉积。4.1.3白果坪剖面图7白果坪剖面柱状图白果坪剖面位于湖北鹤溪白果坪，陡一段主要沉积的岩性为白云岩，厚约20米为潮坪相沉积，陡二段厚约200米，沉积时期，由于海侵作用进一步扩大，海水逐渐加深陡二段中下部沉积岩性以炭质泥岩夹炭质云岩为主，由于海侵作用进一步进行，陡二段中上部主要以沉积炭质泥岩为主，为台盆沉积。陡二段顶部为灰黑色白云岩夹黑色炭质泥岩，为局限台地沉积。陡三段厚约180米，沉积为黑色炭质泥岩与炭质页岩韵律互层，为台盆相沉积，顶部发育灰黑色灰岩，炭质白云岩，炭质页岩互层，为弱退积序列沉积。陡四段厚约4
35、0米，中下部发育黑色炭质泥岩，页岩，为台盆沉积，中上部发育灰黑色白云岩夹灰质白云岩为潮坪相沉积。4.1.4宜地4井图8宜地4井柱状图宜地 4 井位于宜昌秭归附近。宜地4井柱状图上可见完整的陡山沱组地层的沉积序列，陡一段沉积岩性主要为底部为灰黑色含泥白云岩泥质白云岩，上部为深灰色泥岩，属于深水陆棚沉积。陡二段为深水陆棚沉积，陡二段中下部沉积岩性以灰色泥岩为主，中上部为深灰色页岩，局部地区地层含有磷质结核和团块。陡三段为浅水陆棚积，陡三段中下部主要沉积泥质白云岩，中部为灰色灰色砂屑白云岩，上部为灰色泥晶白云岩。陡四段为下部为深水陆棚沉积，沉积岩性主要为黑色泥岩。中上部为浅水陆棚沉积，沉积岩性主要为
36、灰色泥质白云岩。4.2岩相古地理及其演化4.2.1典型剖面纵向演化序列南沱冰期结束后，震旦纪初由于气温升高，冰川开始消融，海侵作用开始发生。雪峰山西侧位于恩施地区附近以西的地区的鄂参1井在陡山沱组沉积时期由于后期剥蚀纵向上缺乏陡山沱三段和四段的沉积。陡一段沉积时期该地区位于开阔台地，水深较浅，主要沉积深灰色泥质白云岩局部含页岩，由于海侵范围继续加大，该地区水深加深，逐渐由台地相向盆地相演化，主要沉积岩性为黑色碳质页岩。白果坪剖面沉积序列比较完整，陡一段-陡四段均有沉积，剖面纵向沉积演化为陡一段的台地潮坪沉积，到陡二段和陡三段的深水陆棚沉积，至陡四段中后期发育潮坪沉积。宜地4井纵向上陡山沱期地层
37、比较完整，沉积演化由陡一段的浅海陆棚环境至陡二段时期为深水陆棚环境，至陡四段中后期段时期变为浅水陆棚环境。石门杨家坪剖面纵向上陡山沱期沉积的地层比较完整，沉积演化从陡一段沉积时期的浅海环境，逐渐到陡四段中下部沉积时总体为一个海进过程。至陡四段中后期沉积阶段，海水开始退去。沉积环境逐渐变为滨岸，碳酸盐台地沉积。雪峰山西侧大多数地区纵向上的沉积演化趋势大体为从陡一段开始沉积时水体逐渐变深，沉积序列由台地斜坡相沉积至浅水陆棚沉积至深水陆棚沉积至陡四段水体开始变浅变为浅水陆棚或台地相沉积。4.2.2横向演化特征本文横向对比剖面和井位从左至右依次为鄂参1井-石门杨家坪剖面-白果坪剖面-宜地4井。结合剖面
38、井位资料和前人研究成果可以得出，雪峰山西侧陡山沱组沉积时期可以大致分为3个大的沉积相，分别是滨岸相沉积，碳酸盐台地相沉积，和陆棚海盆相沉积。在陡山沱组各阶段沉积时期沉积演化特征如下。4.2.2.1陡山沱一段沉积由于海侵范围相对较小和古隆起的影响，雪峰山西侧恩施附近部分地区和恩施以东地区含有陡一段的沉积。陡一段沉积时期海侵范围相对较小，恩施以东地区除部分凹陷地区为深水盆地沉积以外，大部分地区为浅海陆棚相沉积，沉积岩性主要为碳酸盐岩（白云岩沉积）。白果坪等部分地区沉积有一套白云岩的潮坪相沉积。恩施附近区域由于四川古陆的影响，主要发育一套滨岸相的沉积，沉积岩性主要为陆源的砂泥岩，夹白云岩，膏岩沉积。
39、恩施以西地区由于地势较高，海侵未影响到该地区，无陡一段的沉积。图9雪峰山西侧陡一段岩相古地理图4.2.2.2陡山沱二段沉积陡二段沉积时期海侵范围继续扩大，大部分大陆地区被海水淹没，雪峰山西侧地区仅北西部含有古陆高部位残留，陡山沱组的沉积范围更大。陡二段沉积时期四川盆地边缘开始快速变陡，恩施以西地区的鹤峰白果坪，宜地4井等地区沉积了大套的黑色泥岩，页岩夹部分灰质泥岩，属于深水陆棚相的沉积。恩施以西石门杨家坪，常德太阳山，遵义松林一带主要沉积硅质页岩，深灰色泥质灰岩，泥质白云岩，碳酸质成分居多，属于浅海陆棚相的沉积。恩施以西地区，沉积岩性为灰绿色泥岩，泥质粉砂岩，石英质粉砂岩属于混积陆棚相的沉积，
40、在北西部开江古陆边缘沉积有一套砂岩夹白云岩膏岩沉积的滨岸泻湖沉积。图10雪峰山西侧陡二段岩相古地理图4.2.2.3陡山沱三段沉积陡三段的沉积范围和陡二段相似，略大于陡二段的沉积范围。由于陡三段时期，海侵达到最高位。因此雪峰山西侧主要为一套海相的碳酸盐岩沉积。在开江古陆的边缘地带为一套滨岸砂岩沉积，在雪峰山西侧四川古陆东南部的原始隆起部位主要为碳酸盐台地相沉积，岩性主要为灰色、深灰色含磷微晶白云岩沉积。在恩施以东的台地边缘地带沉积有深灰色泥晶白云岩、含泥白云岩或灰岩中夹有薄层黑色页岩。以碳酸盐岩沉积为主白云岩中夹有磷结核或团块，夹灰黑色页岩或泥岩，为一套浅海陆棚相沉积。在四川古隆起和淮阳古隆起之
41、间的边缘凹陷地带的鹤峰白果坪等地区主要沉积为一套以黑色页岩、硅质页岩为主。属于深水陆棚沉积。图11雪峰山西侧陡三段岩相古地理图4.2.2.4陡山沱四段沉积陡四段沉积过后由于经受了后期的剥蚀作用，恩施以西的四川古陆隆起部分的地区大多缺失陡山沱四段的沉积，仅鄂西海槽附近和部分古陆边缘地带保留有陡四段的沉积，陡四段沉积时期鄂西地区陡四段中下部主要沉积为黑色炭质泥岩夹灰质泥岩为深水陆棚沉积，陡四段中上部部分在边缘凹陷地区主要黑色泥岩页岩，夹泥质灰岩，泥质云岩的深水沉积。部分地区沉积岩性为薄层含硅质的白云岩的浅海陆棚沉积。证明陡四段时期有海退发生，海水变浅。4.2.3沉积演化与盆地演化的关系前震旦系古地
42、理格局对于雪峰山西侧陡山沱组的沉积演化具有非常巨大的影响。陡山沱组的沉积演化序列受到盆地演化的控制作用非常明显。陡山沱组沉积时期，雪峰山西侧由裂谷盆地阶段进入被动大陆边缘沉积阶段。沉积了一套比较稳定的盆地沉积 。由于陡山沱组沉积之初受南沱冰川融化的影响，海水逐渐由两大古陆之间的凹陷地带鄂西海槽地区逐渐向两边发生海侵。因此陡山沱组主要沉积一套海侵序列的沉积。陡一段沉积时期由于海侵范围相对狭窄。雪峰山西侧恩施以东地区主要属于浅水盆地。沉积的岩性主要为白云岩，含泥白云岩沉积。恩施以东地区由于古陆的影响还未受海侵作用的影响，因此未沉积陡山沱组的地层。而恩施附近的地区由于位于盆地的边缘，主要沉积一套滨岸
43、相的砂岩沉积。陡一段沉积过后盆地继续演化。恩施以东地区古陆边缘开始快速变陡，盆地由浅海盆地逐渐演化为深海盆地，沉积的岩性也由白云岩逐渐转化为黑色泥岩，页岩，泥质灰岩等深水陆棚沉积。恩施以附近及恩施以西地区由于海侵范围增大，主要沉积一套混积台地的沉积，古陆边缘主要为滨岸相沉积。陡三段至陡四段中下段的沉积环境与陡二段类似，除恩施以西部分地区发育局限-半局限台地相沉积以外，岩性大多相似。陡四段沉积由于后期的剥蚀作用，因此在恩施以西大部分地区缺失了陡四段的沉积，恩施以东地区鄂西海槽附近沉积有陡四段的沉积。由于陡四段中上段沉积时期，由于海退的发生，盆地开始由深水盆地逐渐向浅水盆地和台地相演化。沉积的岩性
44、主要为，黑色泥质灰岩，泥质云岩，白云岩为主。盆地的沉积中心为四川古隆起和淮阳古隆起之间的大陆边缘凹陷地区。陡山沱组沉积的演化序列随着盆地的演化以鄂西海槽为沉积中心向两边逐渐沉积。沉积的水体环境总体上从北西向向南东向逐渐变深的一个过程。第五章沉积相对烃源岩分布的控制作用陡山沱组作为寒武-前寒武系油气系统重要的烃源岩层位。通过岩相古地理的研究寻找其具体的分布特征对于寻找寒武-前寒武系油气具有重要意义。烃源岩的优劣的沉积受沉积环境的影响巨大，沉积凹陷地区通常有利于优质烃源岩的沉积，因此对于雪峰山西侧沉积环境对烃源岩分布的控制作用的探究，有利于寻找优质烃源岩的分布。对雪峰山西侧陡山沱期烃源岩进行采样分
45、析后结合各剖面和井位纵向演化和横向分布特征可以表明，陡二段和陡四段岩性主要为黑色的泥页岩沉积，是陡山沱组烃源岩主要的分布层系。陡二段和陡四段的TOC含量普遍大于0.5%，Ro普遍大于2.0%（表3），烃源岩已经进入了由液体油气变为气体油气的过成熟生气阶段，是一套非常优质的烃源岩。结合前人资料可以得出雪峰山西侧地区烃源岩主要分布在四川古隆起和淮阳古隆起之间的边缘凹陷地区(图12)。其中鹤峰凹陷部分地区厚度烃源岩可达450米以上，有机质含量高是非常有利的烃源岩地区。从陡山沱组地层沉积之初开始，随着盆地的演化。鄂西地区等古隆起边缘凹陷地带逐渐演化为有利于烃源岩沉积的深水盆地环境。沉积着大量的巨厚的优
46、质的烃源岩。可以看出雪峰山西侧的沉积凹陷为优质烃源岩的沉积提供了非常有利的沉积环境。表3雪峰山西侧不同地区烃源岩分析数据表剖面名称TOC%TOC平均采样个数Ro%张家界田坪0.51-1.240.7752.91桃园马金洞4.14-9.646.3852.88鹤峰白果坪0.15-1.790.84202.64秀山膏田1.86-.292.0122.97松林6井0.11-4.641.51352.24图12烃源岩厚度等值线图结论雪峰山西侧陡山沱期的沉积序列受早震旦世岩相古地理格局的影响明显。在恩施以西的四川古隆起区陡山沱组沉积序列多不完整，多缺乏陡一段的沉积，或沉积有较薄的陡一段地层，总体上该地区地层厚度较薄，由于古隆起的影响，海侵作用影响较晚，多发育滨岸相和碳酸盐台地相沉积。而位于恩施以东的古隆起边缘凹陷地区陡山沱组地层发育完整，沉积序列完全，地层厚度大，主要发育深水盆地沉积和碳酸盐台地沉积。雪峰山西侧陡山沱沉积总体上是发育了一个完整的海侵的沉积旋回。海侵方向主要为从南东向的古隆起边缘凹陷地区向北西地区的古隆起地区逐渐海侵的一个过程。整个地区从南东向向北西向发育深水盆地相沉积-浅水盆地相沉积-碳酸盐台地相沉积-滨岸相沉积。陡一段和陡三段主要碳酸盐台地相或斜坡相沉积。陡二段和陡四段多发育深海盆地相，浅海陆棚相和古陆边缘的滨岸相