第３８卷第４期　２０１６年７月　石　油　寥　劈沾届　ＰＥＴＲｏＬＥＵＭ　ＧＥＯＬＯＧＹ＆ＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴ　ＶｏＩ．３８．Ｎｏ．４　

Ｊｕ１．，２０１６　

文章编号：１００１—６１１２（２０１６）０４—０４６６—０７　ｄｏｉ：１０．１　１７８１／ｓｙｓｙｄｚ２０１６Ｏ４４６６　川东南志留系龙马溪组页岩沥青反射率和　

笔石反射率的应用　仰云峰　（中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所，江苏无锡２１４１２６）　摘要：川东南地区下志留统龙马溪组海相页岩中发育有较多的形态清晰的笔石碎屑和孔隙充填无定形固体沥青，准确区分两者　是研究该地区热演化程度的基础。川东南地区多口钻井龙马溪组页岩反射率测试结果显示．笔石反射率比沥青反射率在区域分　布上具有更好的一致性，笔石反射率均大于３．０％，略高于沥青反射率，并沿西南一东北方向热成熟度逐渐增大，对应等效镜质体　反射率在２．Ｏ％以上，指示川东南龙马溪组页岩处于高一过成熟阶段。但是，笔石反射率与等效镜质体反射率换算关系仍存在不　确定性，有待进一步的研究。　关键词：沥青反射率；笔石反射率；页岩；龙马溪组；ＪＩｌ东南　中图分类号：ＴＥｌ３５　文献标识码：Ａ　

Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｂｉｔｕｍｅｎ　ａｎｄ　ｇｒａｐｔｏｌｉｔｅ　ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｓｉｌｕｒｉａｎ　Ｌｏｎｇｍａｘｉ　ｓｈａｌｅ，ｓｏｕｔｈｅａｓｔｅｒｎ　Ｓｉｃｈｕａｎ　Ｂａｓｉｎ　

Ｙａｎｇ　Ｙｕｎｆｅｎｇ　（Ｗｕｘｉ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ　Ｇｅｏｌｏｇｙ，ＳＩＮＯＰＥＣ，Ｗｕｘｉ，Ｊｉａｎｇｓｕ　２１４１２６，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｇｒａｐｔｏｌｉｔｅｓ　ｗｉｔｈ　ｃｌｅａｒ　ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｐｏｒｅ—ｆｉｌｌｉｎｇ　ａｍｏｒｐｈｏｕｓ　ｂｉｔｕｍｅｎ　ａｒｅ　ａｂｕｎｄａｎｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｌｏｗｅｒ　Ｓｉｌｕｒｉａｎ　Ｌｏｎｇｍａｘｉ　ｓｈａｌｅｓ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｓｏｕｔｈｅａｓｔｅｒｎ　Ｓｉｃｈｕａｎ　Ｂａｓｉｎ．Ｉｔ　ｉｓ　ｖｅｒｙ　ｎｅｃｅｓｓａｒｙ　ｔｏ　ｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈ　ｔｈｅｍ　ｅｘａｃｔｌｙ　ｆｏｒ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｍａｔｕｒｉｔｙ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ａｒｅａ．Ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｌｏｎｇｍａｘｉ　ｓｈａｌｅｓ　ｆｒｏｍ　ｓｅｖｅｒａｌ　ｂｏｒｅｈｏｌｅｓ　ｈａｖｅ　ｒｅ－　ｖｅａｌｅｄ　ｔｈａｔ　ｇｒａｐｔｏｌｉｔｅ　ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ　ｈａｓ　ａ　ｂｅｔｔｅｒ　ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ　Ｏｆｆ　ｒｅｇｉｏｎａｌ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｔｈａｎ　ｂｉｔｕｍｅｎ　ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ．Ｇｒａｐｔｏ—　ｌｉｔｅ　ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ　ｉｓ　ｍｏｒｅ　ｔｈａｎ　３．０％．ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ａ　ｌｉｔｔｌｅ　ｂｉｔ　ｈｉｇｈｅｒ　ｔｈａｎ　ｂｉｔｕｍｅｎ　ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ．ａｎｄ　ｇｒａｄｕａｌｌｙ　ｉｎｃｒｅａｓｅｓ　ｆｒｏｍ　ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ　ｔｏ　ｎｏｒｔｈｅａｓｔ．Ｔｈｅ　ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ　ｖｉｔｒｉｎｉｔｅ　ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｇｒａｐｔｏｌｉｔｅ　ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ　ｉｓ　ｍｏｒｅ　ｔｈａｎ　２．０％．　ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　Ｌｏｎｇｍａｘｉ　ｓｈａｌｅｓ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｓｏｕｔｈｅａｓｔｅｒｎ　Ｓｉｃｈｕａｎ　Ｂａｓｉｎ　ａｒｅ　ｏｖｅｒ—ｍａｔｕｒｅ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｇｒａｐｔｏｌｉｔｅ　ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ　ａｎｄ　ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ　ｖｉｔｒｉｎｉｔｅ　ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ　ｉｓ　ｕｎｃｅｒｔａｉｎ　ｙｅｔ，ａｎｄ　ｎｅｅｄｓ　ｆｕｒｔｈｅｒ　ｓｔｕｄｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｂｉｔｕｍｅｎ　ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ；ｇｒａｐｔｏｌｉｔｅ　ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ；ｓｈａｌｅ；Ｌｏｎｇｍａｘｉ　Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ｓｏｕｔｈｅａｓｔｅｒｎ　Ｓｉｃｈｕａｎ　Ｂａｓｉｎ　

页岩气作为一种资源量巨大的非常规天然气　资源。继北美之后，在我国四川盆地也取得了良好　的勘探开发效益。在四川盆地东缘焦石坝构造建　成了我国首个页岩气示范区。近年来针对四ＪＩＩ盆　地及周缘下志留统龙马溪组海相页岩开展了大量　勘探与研究工作ｌ１　］，发现龙马溪组页岩具有构造　作用改造强烈和热演化程度高的特点［５－６１。　热成熟度不仅是烃源岩评价的重要参数。而且　是页岩气评价最重要的参数之一。固体沥青反射　率被普遍用于评价早古生代缺乏镜质体的海相地　层热成熟度，也广泛用于四川盆地龙马溪组页岩成　熟度评价研究中。根据沥青反射率获得的等效镜　质体反射率相当分散，分布从１．４％到５．０％，造成　这一现象的原因可能为不同的研究采用不同的换　算公式，另外一个原因可能是错误地将笔石有机质　当作沥青有机质对待，导致原始测试数据存在不同　显微组分的混淆。　其实，动物碎屑反射率也可以用于缺乏镜质体　地层的热成熟度评价。如笔石反射率ｌ７］和几丁虫反　射率＿７　］。四川盆地龙马溪组页岩中普遍存在较多　的笔石碎屑［１０－１１］。本文详细阐述了龙马溪组笔石　和沥青的光学显微特征差异，分别对两者单独测定　其反射率值，并初步探讨了等效镜质体反射率的换　算及川东南龙马溪组页岩成熟度的平面分布特征。　

收稿日期：２０１６－０２－０５：修订日期：２０１６－０４－２６。　作者简介：仰云峰（１９８２一），男，硕士，工程师，从事烃源岩有机岩石学与生烃模式研究。Ｅ—ｍａｉｌ：ｙａｎｇｙｆ．ｓｙｋｙ＠ｓｉｎｏｐｅｃ．ＣＯＢ。　基金项目：国家自然科学基金“古生界页岩含气性原生有机质控制作用研究”（Ｕ１６６３２０２）资助。　第４期　仰云峰．川东南志留系龙马溪组页岩沥青反射率和笔石反射率的应用　·４６９·　经历了相同的地质过程，但是成熟速率并不相同。　对比焦石坝地区（焦页１，２，３，４井）和丁山地区　（丁页１，２井）相同构造单元内的反射率数据，发现笔　石反射率具有较好的收敛性，沥青Ａ反射率次之，沥　青Ｂ反射率收敛性最差。焦页１，２，３，４井龙马溪组　页岩笔石反射率集中在３．７０％～４．０５％之间，除焦页１　井数据偏大，其他钻井反射率集中在３．７％一３．９％之　间。沥青Ａ反射率集中在３．６７％～３．９５％之间，但　是反射率数据测点少于１０个的样品占６７．５％。沥　青Ｂ反射率分布在２．８０％～４．２３％之问。同一构造　单元内数据离散度高。丁页１井和丁页２井４个　样品笔石反射率集中在３．１１％～３．２７％之问，且数　据测点较多。丁页２井相差１２　ｉｎ的２个样品沥青　Ａ反射率分别为３．３１％和３．８５％，说明这２个样品　的沥青Ａ可能具有不同的来源：沥青Ｂ反射率分　别为２．８８％和３．５８％。说明沥青Ｂ可能形成于不同　的演化阶段。　另外，沥青Ａ反射率数据与笔石反射率数据　具有较好的相关性（除利页Ｉ井和丁页２井２个数　据点外），接近１：１的关系。表示两者经历的热演　化过程基本相似。再者，沥青Ａ显微形态更像是　来源于某种生物．不同于充填于矿物孔隙中的无定　形沥青Ｂ，说明沥青Ａ具有与沥青Ｂ不一样的来　源。这说明沥青Ａ可能来源于或部分来源于笔石　动物，或是与笔石具有相同有机结构的未知来源，　与笔石具有类似的成熟行为。Ｐｅｔｅｒｓｅｎ等　ｌ　］在研　究北欧下古生界页岩中动物碎屑和固体沥青反射　率时，同样指出页岩中的镜状体来源于与笔石具有　相同成熟行为的未知有机来源。　所以，沥青Ａ来源的不确定性和沥青Ｂ来源　的多样性影响了它们作为成熟度参数的价值。相　比而言，笔石来源明确、反射率值具有较好的收敛　性，是表征川东南地区龙马溪组页岩成熟度的最佳　指标。　３．２等效镜质体反射率的换算　有机质反射率是由有机质芳香结构的缩合程　度决定的，所以等效镜质体反射率的换算原则上应　该比较不同有机质（笔石、沥青等）与共存镜质体　的芳香度。而实际情况下，不同有机质极少共存于　同一岩层。笔者在总结以往经验公式的基础上，优　选等效镜质体反射率换算公式，对川东南地区龙马　溪组页岩成熟度进行了讨论。　自Ｃｌａｕｓｅｎ等＿２　指出笔石反射率不同于等效　镜质体反射率之后，２０世纪８０—９０年代，国外学　者　，　，　０．　。。对笔石反射率和等效镜质体反射率　之间的相互关系进行了深入的研究，但都没有获得　两者的定量关系。　曹长群等ｌ３州通过对我国塔里木盆地、鄂尔多　斯盆地、江苏等地区奥陶系、志留系笔石反射率的　研究，以该地区有机地球化学等综合分析指标为中　介，分析了笔石反射率与等效镜质体反射率之间的　对比关系，建立了笔石反射率对奥陶系、志留系烃　源岩成熟度的评价标准。他们认为笔石反射率　（ＧＲ）对奥陶系、志留系烃源岩成熟度有良好的指　示作用，与等效镜质体反射率（　ＶＲ）具有以下对　数关系：ｌｇＥｑＶＲ＝０．５７２１ｇＧＲ＋０．０２１　Ｐｅｔｅｒｓｅｎ等ｌ】３＿对欧洲斯堪的纳维亚（Ｓｃａｎｄｉｎａ．　ｖｉａ）半岛南部地区中寒武统一上志留统的富含笔　石泥页岩进行了笔石反射率与热解温度的研究，发　现两者存在很好的线性关系，借助镜质体反射率与　热解温度的相互关系，建立了笔石反射率与等效镜　质体反射率的对比关系：ＥｑＶＲ：Ｏ．７３ＧＲ＋０．１６。但　是他们认为镜状体来源于笔石碎屑，所以以上公式　中的笔石反射率包含了镜状体反射率。热解产率　ｓ　很低的样品可能得到较高的　值，这些值是不　可信的，所以他们在研究中删除了这些数据，使得　高演化阶段的可信度降低。另外，样品数量少和相　对有限的可信　温度区间都限制了换算公式的　使用范围。　基于以上原因，本文选择曹长群等ｌ３ｌ＿的等效　镜质体反射率换算公式，对川东南龙马溪组黑色页　岩笔石反射率进行等效镜质体反射率的换算，结果　见表２。根据构造单元来看，利页１井龙马溪组等　

表２川东南龙马溪组等效镜质体反射率换算结果　Ｔａｂｌｅ　２　Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ　ｖｉｔｒｉｎｉｔｅ　ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ　ｏｆ　Ｌｏｎｇｍａｘｉ　ｓｈａｌｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｏｕｔｈｅａｓｔｅｒｎ　Ｓｉｃｈｕａｎ　Ｂａｓｉｎ