摘要:為加快我國頁巖氣的勘探進程,應用地質(zhì)異常找礦理論,依據(jù)頁巖氣聚集特征和形成條件,將頁巖氣聚集的地質(zhì)異常序列區(qū)分為背景地質(zhì)異常、頁巖氣聚集地質(zhì)異常、頁巖氣綜合異常和頁巖氣商業(yè)地質(zhì)異常4個層次。其中,背景地質(zhì)異常主要指標是沉積盆地和泥頁巖發(fā)育;頁巖氣聚集地質(zhì)異常主要指標是頁巖厚度和總有機碳含量;頁巖氣綜合異常的主要指標是含氣量和儲氣量,以及與其密切相關的溫度、壓力、孔隙度、頁巖的厚度、總有機碳含量、黏土成分和濕度,間接指標是與頁巖氣綜合地質(zhì)異常密切相關的地球化學異常和地球物理異常;頁巖氣商業(yè)地質(zhì)異常的主要指標是頁巖氣產(chǎn)量、產(chǎn)能及頁巖的裂縫發(fā)育程度和脆性。上述4個層次的異常分別是頁巖氣勘探遠景區(qū)段預測、頁巖氣勘探有利聚集區(qū)段預測、頁巖氣勘探有利目標區(qū)段圈定和頁巖氣商業(yè)聚集區(qū)段圈定的依據(jù)。我國頁巖氣勘探的遠景區(qū)已基本查明,頁巖氣勘探的有利聚集區(qū)段的預測也取得了大量成果,亟待開展和加快頁巖氣勘探有利目標區(qū)段和商業(yè)聚集區(qū)段的圈定工作。
關鍵詞:地質(zhì)異常找礦理論;頁巖氣;勘探;背景地質(zhì)異常;頁巖氣聚集地質(zhì)異常;頁巖氣綜合異常;頁巖氣商業(yè)地質(zhì)異常
大量的研究成果表明,四川、鄂爾多斯、渤海灣、松遼、吐哈、江漢、塔里木、準噶爾等盆地均具備頁巖氣聚集的地質(zhì)條件[1~13]。但目前國內(nèi)有關頁巖氣的研究主要集中在頁巖氣富集機理[5、14]、頁巖氣聚集地質(zhì)條件[6~11、14]和遠景區(qū)預測[1、 2~4、12~13]等方面,而對頁巖氣勘探理論和方法的研究則相對薄弱,這在一定程度上制約了我國頁巖氣工業(yè)化的進程。地質(zhì)異
常找礦理論和方法基于“致礦地質(zhì)異常”研究的逐步深入,進行非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源預測[15],在非傳統(tǒng)金屬礦床的勘探中取得了顯著效果[14~19]。頁巖氣是一種非常規(guī)的油氣資源,將地質(zhì)異常找礦理論與方法用于其勘探具有廣闊的前景。筆者基于地質(zhì)異常找礦理論的基本概念、原理和方法,著重討論了頁巖氣聚集的地質(zhì)異常序列特征,并對頁巖氣勘探中地質(zhì)異常研究流程等問題進行了探討。
1 地質(zhì)異常找礦理論的概念、原理和方法
1.1 地質(zhì)異常找礦理論的基本概念
地質(zhì)異常找礦理論所包含的基本概念主要有地質(zhì)異常、致礦地質(zhì)異常、專屬致礦地質(zhì)異常、附加致礦信息地質(zhì)異常、成礦可能地段、找礦可行地段、找礦有利地段。以下分述之。
1.1.1地質(zhì)異常
“地質(zhì)異常”是在物質(zhì)組成、結構、構造或成因序次上與周圍環(huán)境有顯著差異的地質(zhì)體或地質(zhì)體組合[20]。前蘇聯(lián)學者布加耶茨等在1973年指出:最重要的礦床賦存于地殼中具有最大異常地質(zhì)結構性質(zhì)組合的地段。因此,對象的異常組合應該是最有遠景的。
1.1.2致礦地質(zhì)異常與成礦可能地段
礦床的形成是地球中有用元素或有用物質(zhì)在某種特殊環(huán)境和作用下發(fā)生活化、遷移、富集、沉淀、分異、穩(wěn)定、保存;再變異、再富集、再沉淀、再分異、再穩(wěn)定、再保存,如此眾多環(huán)節(jié)所組成的一個輪回或幾個輪回的基本過程而形成的。這些作用的發(fā)生,都在相關地質(zhì)體上留下某種“痕跡”。同時,地球及其各層圈在演化過程中由于力的來源、性質(zhì)、強度在不同的時空范圍內(nèi)可能不同,而且由于地球物質(zhì)在四維時空中的分布是不均勻的。因此在不同的時空發(fā)生不同的地質(zhì)作用和過程,從而產(chǎn)生不同的事件和響應,如地殼的隆升與沉降、區(qū)域的穩(wěn)定與活動、結構的簡單與復雜、演化的突變與漸變等均構成地質(zhì)體在時空上的差異,所有這些差異就形成了地質(zhì)異常。地質(zhì)異常是各種地質(zhì)事件的產(chǎn)物和結果。反過來,地質(zhì)異常又是各種地質(zhì)事件的策源地和誘因,成礦作用就是由地質(zhì)異常所引起的。這種導致成礦作用的地質(zhì)異常,被稱之為“致礦地質(zhì)異常”。研究致礦地質(zhì)異常是地質(zhì)異常找礦法的關鍵技術,通過各種方法和途徑圈定的致礦地質(zhì)異常區(qū)域都被稱為“成礦可能地段”[21]。
1.1.3專屬致礦地質(zhì)異常與找礦可行地段
各種成礦地質(zhì)因素及其組合具有一定的成礦“專屬性”,而不同礦種類型、不成因類型的礦床對地質(zhì)條件及其組合又具有一定的“選擇性”。也就是說,特定的礦床通常存在特定的致礦地質(zhì)異常。這種與特定的礦床具有密切聯(lián)系的致礦地質(zhì)異常,就是“專屬致礦地質(zhì)異常”。因此,在一個地區(qū)找礦必須根據(jù)所要尋找的礦種和礦床類型,在眾多可能成礦的地質(zhì)異常中確定哪些異常或異常帶是有可能找到預期類型礦床的,上述異常區(qū)域被稱為“找礦可行地段”[21]。
1.1.4附加致礦信息地質(zhì)異常與找礦有利地段
在通過各種方法和途徑圈定的專屬致礦地質(zhì)異常區(qū)域(找礦可能地段)的基礎上,進一步結合更多的直接和間接的找礦信息,如物探、化探信息等,確定更有希望找到預期類型礦床的部位,這些地區(qū)被稱為“找礦有利地段”。這些用來確定“找礦有利地段”的直接和間接的找礦信息就是“附加致礦信息地質(zhì)異常”[21]“附加致礦信息地質(zhì)異常”又被稱為“綜合致礦地質(zhì)異常”[22]。
1.2 地質(zhì)異常找礦理論的原理
礦床的形成既受背景控礦因素的制約又受局部控礦因素的影響,因而控礦因素具有等級之分,從大尺度到小尺度控礦因素的有序排列構成了一個完整的控礦系統(tǒng)(ore-controlling system)。礦產(chǎn)勘探過程就是對控礦系統(tǒng)中控礦因素有序排列的求解過程[22]。如果不考慮上級層次控礦因素對下級層次控礦因素的影響,就割斷了系統(tǒng)內(nèi)部控礦因素相互之間的聯(lián)系,尤其割斷了不同層次控礦因素相互之間的聯(lián)系。這種不同層次控礦因素的關聯(lián)還體現(xiàn)為一種“條件性”,即上一因素的存在是下一因素存在的前提,或某一因素的存在可能強化或降低另一因素單獨存在時的意義或作用。這就是為什么在建立預測或找礦模型時,有時需要構置組合變量、綜合變量或各種可能的條件概率估計;反之,如果將不同層次(或等級)的控礦因素放在同一個層次上進行簡單分析,又顯然忽略了控礦因素的等級差異,也有悖于客觀世界的本來面目。因此,運用系統(tǒng)科學的思想、采用系統(tǒng)勘探的手段是解決上述問題的關鍵[22]。
基于上述概念和成礦原理,趙鵬大等提出了一種礦產(chǎn)資源定量評價理論和方法,即5P成礦預測與定量評價理論[21~23]。礦產(chǎn)資源定量評價工作由5個不同階段構成,每個階段都有明確的不同目標。其中,第一階段的目標是成礦可能地段(probable ore-forming area)的確定;第二階段的目標是找礦可行地段(permissive ore-finding area)的確定;第三階段的目標是找礦有利地段(preferable ore-finding area)的確定;第四階段的目標是礦產(chǎn)資源體潛在地段(potential mineral resources area)的確定;第五階段的目標是遠景礦體地段(perspective ore body area)的確定。
1.3 地質(zhì)異常找礦理論的技術流程
地質(zhì)異常找礦理論的技術流程強調(diào)的是循序漸進,逐步深入,工作由概略到細致,開展工作范圍由大到小,最終得以發(fā)現(xiàn)目標礦體。
在應用地質(zhì)異常找礦理論進行某種特定礦產(chǎn)勘探中的技術流程如下:①首先進行區(qū)域地質(zhì)調(diào)查,查明區(qū)域上的“地質(zhì)異常”特征,并篩選某類礦產(chǎn)的“致礦地質(zhì)異常”;②通過圈定“致礦地質(zhì)異常”的范圍,確定出目標礦類的“成礦可能地段”;③在“成礦可能地段”內(nèi),進一步開展深入的地質(zhì)調(diào)查,深入查明某種礦產(chǎn)的“專屬致礦地質(zhì)異常”,通過圈定“專屬致礦地質(zhì)異常”的范圍,確定出目標礦種的“找礦可行地段”;④在“找礦可行地段”內(nèi)進一步開展工作,必要時投入更大比例尺的物探、化探、遙感探測等技術手段,通過綜合異常信息以及更為全面的附加地質(zhì)異常信息,獲取特定礦種的礦化信息、賦存狀態(tài)、分布范圍等“附加致礦信息地質(zhì)異常”;⑤通過刻畫“附加致礦信息地質(zhì)異常”,確定出目標礦種的“找礦有利地段”;⑥在查明“綜合致礦地質(zhì)異常”,圈定“找礦有利地段”的基礎上,通過大比例尺(1:5萬~1:1萬)勘探手段,進一步獲取特定礦種的含礦豐度的地質(zhì)信息,即“礦化地質(zhì)異常”,圈定“礦產(chǎn)資源體潛在地段”;⑦在礦產(chǎn)資源體潛在地段,通過地質(zhì)工程(槽探、坑探、淺孔鉆探)、基巖化探、電磁測井等手段,查明“工業(yè)礦化地質(zhì)異常”圈定“礦體遠景地段”[22];⑧優(yōu)選井位,實施礦體鉆探,提交礦產(chǎn)商業(yè)儲量。
由此可見,應用地質(zhì)異常找礦理論進行某種特定礦產(chǎn)勘探中,隨著地質(zhì)異常研究的逐步深入,異常成礦信息量逐步增加,找礦靶區(qū)范圍逐步縮小,找礦成功概率逐步加大。所以,查明地質(zhì)異常是成礦預測的基礎、找礦的前提、選靶的依據(jù)[21]。
2 地質(zhì)異常找礦理論在頁巖氣勘探中的應用
在綜合分析頁巖氣聚集的基本特征和條件后發(fā)現(xiàn),頁巖氣聚集的形成既受背景因素的制約又受局部因素的影響。因此,控制頁巖氣聚集因素具有層次等級之分。從小尺度到大尺度控制因素的有序排列構成了一個完整的頁巖氣聚集地質(zhì)異常序列。頁巖氣勘探過程就是對控制因素有序排列的求解過程,這也正是地質(zhì)異常找礦理論的基本思想。因此,地質(zhì)異常找礦理論為頁巖氣勘探提供了系統(tǒng)的理論和科學的方法。
2.1 頁巖氣聚集的地質(zhì)異常序列
頁巖氣聚集的形成需要一系列的必備條件,這些條件也是頁巖氣聚集形成的主控因素,即頁巖氣的地質(zhì)異常。按頁巖氣聚集地質(zhì)異常的尺度由小到大和對頁巖氣聚集的控制程度由低到高,可以把頁巖氣聚集的地質(zhì)異常區(qū)分為背景地質(zhì)異常、頁巖氣聚集地質(zhì)異常、頁巖氣綜合異常和商業(yè)地質(zhì)異常。
2.1.1背景地質(zhì)異常
背景地質(zhì)異常是大范圍、小尺度的異常,雖然其對頁巖氣聚集的形成控制程度低,但仍不失為頁巖氣形成所必須具備的地質(zhì)異常,相當于“致礦地質(zhì)異常”——如地層、巖性、古地理、古環(huán)境等。頁巖氣的背景地質(zhì)異常表現(xiàn)為地層必須是沉積地層,與地層的時代關系不大;必須有泥頁巖發(fā)育;古地理為沉積盆地[24~31];古環(huán)境為海相的半深海、大陸斜坡、臺地凹陷,以及湖泊相的深湖、較深湖和淺湖[32]。背景地質(zhì)異常的研究是概略性的,主要通過區(qū)域地質(zhì)調(diào)查來查明其分布區(qū)段,其中頁巖的發(fā)育是背景異常的關鍵指標。通過背景地質(zhì)異??梢匀Χ搸r氣勘探的遠景區(qū)域。
2.1.2頁巖氣聚集地質(zhì)異常
頁巖氣聚集地質(zhì)異常是中等尺度的、對頁巖氣聚集的形成密切相關的地質(zhì)異常,相當于“專屬致礦地質(zhì)異常”。通過頁巖氣聚集地質(zhì)異常可以圈定頁巖氣勘探的有利區(qū)帶。
頁巖氣聚集地質(zhì)異常指標主要為頁巖的厚度、頁巖中有機碳的含量。研究表明,頁巖氣的形成要求頁巖的有效厚度必須超過15m,已發(fā)現(xiàn)頁巖氣聚集的頁巖厚度一般都在20m以上;頁巖的總有機碳含量大于2%。
與常規(guī)油氣藏的成藏條件不同,頁巖氣來源由生物成因氣和熱成因氣組成,吸附氣和游離氣并存,具有自生自儲(或短距離運移)的特征。因此頁巖氣聚集受埋藏深度、有機質(zhì)的成熟度及輸導、封蓋條件制約較小。埋藏較淺、有機質(zhì)成熟度低的區(qū)段發(fā)育生物成因的頁巖氣;埋藏深、有機質(zhì)成熟度高的區(qū)段發(fā)育熱成因的頁巖氣;埋藏深度和有機質(zhì)成熟度中等偏低的區(qū)段發(fā)育混合成因的頁巖氣(圖1)。美國第一口頁巖氣發(fā)現(xiàn)井深度最淺,還不足10m,而Haynesville頁巖氣聚集最大深度則近4000m;Antrim頁巖氣的有機質(zhì)成熟度(Ro)僅為0.4%~0.6%,Lewis頁巖氣的Ro則為1.6%~1.9%,頁巖氣聚集的Ro最大可達3%[24~33]。

2.1.3頁巖氣綜合異常
頁巖氣綜合異常是中大尺度的、與頁巖氣聚集的含氣量和資源量評價密切相關的地質(zhì)、地球物理、地球化學異常。頁巖氣聚集綜合地質(zhì)異常是本源,地球物理、地球化學異常是地質(zhì)異常的反映。頁巖氣綜合地質(zhì)異常是受頁巖氣聚集地質(zhì)異常控制的次一級地質(zhì)異常。通過綜合頁巖氣聚集地質(zhì)異??梢匀Χ搸r氣勘探的有利目標。
頁巖氣綜合地質(zhì)異常指標主要為頁巖氣聚集地質(zhì)異常區(qū)段內(nèi)溫度、壓力、孔隙度、頁巖的黏土成分和濕度、頁巖氣含量。
溫度主要影響著吸附氣體含量,溫度升高會造成吸附態(tài)天然氣含量降低。壓力增大,頁巖氣含量增大,但壓力增大到一定程度以后,含氣量增加緩慢。低壓力條件下,吸附態(tài)氣體含量相對較高,如圣胡安盆地Lewis頁巖氣聚集具有異常低地層壓力梯度,為4.97kPa/m,吸附態(tài)天然氣含量高達88%;而福特沃斯盆地Barnett頁巖氣具有微超高壓力梯度的特征,為12.21kPa/m,其吸附態(tài)氣體的含量最高達60%,最低僅40%[34]。
孔隙度大小直接控制著游離態(tài)天然氣的含量。在阿巴拉契亞盆地Ohio頁巖和密執(zhí)安盆地Antrim頁巖中,局部孔隙度可高達15%,游離氣體積占孔隙總體積的50%[35]。
頁巖的主要黏土礦物為伊利石、蒙脫石、高嶺石和綠泥石。不同的黏土礦物對天然氣的吸附能力有著明顯的差別。在30℃溫度條件下,干黏土CH4吸附實驗結果表明:伊利石和蒙脫石吸附CH4能力明顯高于高嶺石(圖2)[36]。

濕度直接影響著吸附態(tài)天然氣的含量。巖石潤濕后,水比氣吸附性強,水占據(jù)部分活性表面,導致甲烷吸附容量降低。實驗表明,濕的伊利石和蒙脫石吸附CH4能力明顯降低,濕的高嶺石吸附CH4能力變化不大。在6MPa的壓力條件下,干的伊利石和蒙脫石吸附CH4能力分別為2.9mL/g和2.1mL/g,濕的伊利石和蒙脫石吸附CH4能力分別為0.4mL/g和0.3mL/g,干的和濕的高嶺石吸附CH4能力均為0.7mL/g[36]??碧匠晒沂荆好绹軋?zhí)安盆地Antrim頁巖氣聚集、伊利諾伊盆地New Albany頁巖氣聚集以及阿巴拉契亞盆地北部湖區(qū)Ohio頁巖氣聚集的濕度均較大,含氣飽和度較低,而阿巴拉契亞盆地南部Ohio頁巖氣聚集、圣胡安盆地Lewis頁巖氣聚集和福特沃斯盆地Barnett頁巖氣聚集則含水較少,平均含水飽和度為25%[37],含氣量較高。
頁巖氣含量是頁巖氣綜合地質(zhì)異常的關鍵指標。美國主要的頁巖氣聚集的含氣量平均值為2m3/t,Barnett頁巖氣聚集的含氣量最高(8.49~9.91m3/t),Lewis頁巖氣聚集的含氣量最低(0.37~1.27m3/t),Ohio、Antrim、New Albany頁巖氣聚集的含氣量均介于1~3m3/t之間。
頁巖氣綜合地質(zhì)異常數(shù)據(jù)主要是點上的數(shù)據(jù),要查明地下三度空間的頁巖氣綜合地質(zhì)異常需要通過地球化學和地球物理勘探獲得與頁巖氣綜合地質(zhì)異常密切相關的地球化學異常和地球物理異常。如通過地表化探異常,如CH4高異常,可以預測地下頁巖氣聚集的分布區(qū)域;而地球物理異常(如地震信息異常),則是地下頁巖氣聚集定位的主要依據(jù)。
2.1.4商業(yè)地質(zhì)異常
商業(yè)地質(zhì)異常是大尺度的、與頁巖氣聚集的產(chǎn)能和產(chǎn)量評價密切相關的地質(zhì)異常,也是受頁巖氣綜合地質(zhì)異??刂频拇我患壍刭|(zhì)異常。主要指標有頁巖氣資源量、頁巖的脆性及產(chǎn)能。
頁巖氣儲量是判別頁巖氣聚集是否具有商業(yè)價值的最關鍵指標。美國投入商業(yè)生產(chǎn)的頁巖氣單井儲量最小值為400×104m3,最大達7000×104m3,平均值在3000×104m3左右。
頁巖的脆性是評價頁巖氣聚集是否具有開發(fā)經(jīng)濟價值的重要參數(shù),它直接影響著產(chǎn)能。頁巖的基質(zhì)滲透率非常低,一般小于0.1×10-3μm2,平均吼道半徑不到0.005μm[38],但伴隨裂縫的發(fā)育,頁巖氣的產(chǎn)能可大幅度提高。因此頁巖氣的開發(fā)需要人工壓裂來維持商業(yè)生產(chǎn)。人工壓裂的前提是頁巖具有脆性,而影響頁巖脆性最重要的因素就是頁巖中的石英含量,石英含量越高,頁巖的脆性越強,越有利于人工壓裂。美國投入商業(yè)開發(fā)的頁巖氣聚集,其頁巖中的石英含量普遍在20%以上,最高達75%。據(jù)美國早期頁巖氣井統(tǒng)計結果[39],40%的井初期裸眼測試無氣流,55%的井初始無阻流量無工業(yè)價值,所有井都需要實施儲層壓裂改造作業(yè)。早期開發(fā)的5個頁巖含氣盆地,直井改造后單井產(chǎn)量為894~28300m3/d,平均為8063m3/d。近年來,水平井、水力壓裂及分段壓裂技術的成功應用,使頁巖氣井單井產(chǎn)量大幅提高,水平井平均單井產(chǎn)量約為2×104m3/d,最大水平井單井產(chǎn)量達47.6×104m3/d。
2.2 頁巖氣勘探中地質(zhì)異常研究流程
與其他礦產(chǎn)勘探類似,頁巖氣勘探研究遵循地質(zhì)異常找礦理論的一般技術流程??碧胶脱芯恳驖u進,逐步深入,工作由概略到細致,開展工作范圍由大到小,以期最終發(fā)現(xiàn)具有商業(yè)價值的頁巖氣聚集。由于頁巖氣聚集的特殊性,頁巖氣勘探中地質(zhì)異常研究流程可概括為4個階段(圖3):①通過頁巖氣的背景地質(zhì)異常研究,確定頁巖氣勘探遠景區(qū)段;②在背景地質(zhì)異常研究基礎上,通過頁巖氣聚集地質(zhì)異常的研究,在頁巖氣勘探遠景區(qū)段內(nèi)確定頁巖氣勘探的有利聚集區(qū)段;③在頁巖氣聚集地質(zhì)異常的研究基礎上,研究頁巖氣綜合異常,在頁巖氣勘探的有利區(qū)段內(nèi)圈定頁巖氣勘探的有利目標區(qū)段;④在有利目標區(qū)段實施鉆探,深入有利目標區(qū)段研究商業(yè)地質(zhì)異常,圈定頁巖氣聚集的商業(yè)區(qū)段。

2.3 地質(zhì)異常理論在頁巖氣勘探中的應用
2.3.1頁巖氣勘探遠景區(qū)段預測
頁巖氣勘探遠景區(qū)預測主要基于頁巖氣的背景地質(zhì)異常研究基礎。頁巖氣的背景地質(zhì)異常指標主要是沉積盆地和泥頁巖發(fā)育。從20世紀50年代以來,我國開展了全國范圍系統(tǒng)地質(zhì)調(diào)查和礦產(chǎn)普查勘探,積累了豐富的資料,為頁巖氣遠景區(qū)預測奠定了基礎。國內(nèi)學者根據(jù)沉積盆地的分布和沉積盆地內(nèi)頁巖的發(fā)育2項指標,預測了我國頁巖氣勘探的遠景區(qū)段,包括我國南方、華北東北、西北及青藏等4大頁巖氣勘探遠景區(qū)與及相關盆地,并指出了各遠景區(qū)域頁巖氣勘探的重點層系[1~2、16]。
2.3.2頁巖氣勘探有利聚集區(qū)段預測
頁巖氣勘探的有利聚集區(qū)段的預測主要基于在頁巖氣勘探遠景區(qū)段內(nèi)聚集地質(zhì)異常的研究。頁巖氣聚集地質(zhì)異常主要指標是頁巖厚度和總有機碳含量(TOC)。國內(nèi)學者依據(jù)這2項指標,對南方頁巖氣勘探遠景區(qū)段內(nèi)的頁巖氣有利聚集區(qū)段進行預測[2、5~7、9、11、13~14]。在南方遠景區(qū)的上揚子區(qū)預測了川南、黔北和湘鄂西3個筇竹寺組頁巖氣有利聚集地區(qū)L60;在上揚子地區(qū)東南部預測了瀘州-宜賓-自貢地區(qū),黔中麻江-甕安,川東南的秀山、松桃,湘西吉首一帶志留系頁巖氣有利聚集地區(qū)[7]。
2.3.3頁巖氣勘探有利目標區(qū)段圈定
頁巖氣勘探有利目標區(qū)段圈定即在頁巖氣勘探有利聚集區(qū)段內(nèi)查明頁巖氣綜合異??臻g特征及分布。頁巖氣綜合異常主要指標是氣含量及其主控因素,氣含量的主控因素主要包括溫度、壓力、孔隙度、頁巖的黏土成分和濕度等。由于可直接獲得的頁巖氣勘探有利目標區(qū)段地質(zhì)異常指標數(shù)據(jù)是不連續(xù)的,因而在頁巖氣勘探有利目標區(qū)段圈定過程中,必須借助與頁巖氣綜合地質(zhì)異常密切相關的地球化學異常和地球物理異常。這是當前急需開展的工作。
2.3.4商業(yè)聚集區(qū)段圈定
頁巖氣商業(yè)聚集區(qū)段圈定是在頁巖氣勘探有利目標區(qū)段內(nèi)查明頁巖氣聚集商業(yè)地質(zhì)異??臻g特征和分布。頁巖氣聚集商業(yè)地質(zhì)異常主要指標是頁巖氣儲量、頁巖的脆性及產(chǎn)能。頁巖氣聚集商業(yè)地質(zhì)異常指標的門檻值是動態(tài)的,隨著技術的進步,門檻值將有可能逐漸降低[40]。
頁巖氣商業(yè)聚集區(qū)段圈定是實現(xiàn)頁巖氣工業(yè)生產(chǎn)的前提。為實現(xiàn)我國能源資源的接替、確保我國能源資源安全,在我國廣闊的頁巖氣勘探遠景區(qū)段、眾多頁巖氣有利聚集區(qū)段內(nèi)盡快圈定頁巖氣勘探有利目標區(qū)段和商業(yè)聚集區(qū)段,是擺在能源資源勘探工作者和相關部門的迫切而重要任務。
3 結論
1) 地質(zhì)異常找礦理論是基于控礦因素(地質(zhì)異常)的系統(tǒng)性、層次性、關聯(lián)性和有序性創(chuàng)立的分層次查明致礦異常,分階段進行礦產(chǎn)勘探的理論和方法。該理論為頁巖氣勘探提供了理論和方法指導。
2) 頁巖氣地質(zhì)異常指標序列可分為背景地質(zhì)異常、頁巖氣聚集地質(zhì)異常、頁巖氣綜合異常和頁巖氣商業(yè)地質(zhì)異常4級。這4級異常分別是頁巖氣勘探遠景區(qū)預測、頁巖氣勘探的有利聚集區(qū)段的預測、頁巖氣勘探有利目標區(qū)段圈定和頁巖氣商業(yè)聚集區(qū)段圈定的依據(jù)。
3) 目前,我國頁巖氣勘探的遠景區(qū)已基本查明,頁巖氣勘探的有利聚集區(qū)段的預測也取得了豐碩成果,亟待加強頁巖氣勘探有利目標區(qū)段和商業(yè)聚集區(qū)段的圈定工作,以加快頁巖氣的開發(fā)利用步伐。
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(本文作者:李桂范 趙鵬大 中國地質(zhì)大學 北京)
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