上扬子地区页岩气和东北地区页岩油勘探开发取得的成功，极大地带动和促进了其他地区非常规油气资源勘探的步伐。资源评价表明扬子地块油气资源潜力巨大^[1]，下扬子地区与上扬子地区同属扬子地块，但前者非常规油气资源勘探程度明显滞后。下扬子地区上二叠统广泛发育暗色页岩，是中国上古生界页岩油气一个重要远景区^[2]。因此，加强下扬子地区二叠系暗色页岩发育特征和油气保存条件的研究，查明页岩油气富集关键要素非常必要。早期地矿部门、后期油气公司和现今中国地质调查局针对下扬子地区古生界—中生界海相地层分布区，相继开展了一系列研究、评价和勘探工作，取得了一些重要的油气发现，如句容盆地三叠系发现工业性油流^[3]和宣城凹陷港地1井二叠系“三气一油”钻探发现等^[4]，证实下扬子地区海相地层具备发育页岩油气和常规油气成藏的地质条件^[5]。然而，这些油气发现并未被充分总结而形成针对复杂构造区清晰的地质认识和明确的勘探思路，使得后续勘探过程中常常达不到预期，整个勘探局面并未得到实质性改善。2016—2020年在系统梳理和分析以往工作和研究成果的基础上，结合最新物探、钻井和地质调查取得的认识，针对逆冲推覆构造后缘凹陷部署实施了港地1井（GD1）、皖油地1井（WYD1）、皖泾地1井（WJD1）等地质调查井，在下扬子宣城凹陷上二叠统和下三叠统发现了多套含页岩气、页岩油的地层，取得了“三气两油”的新发现。通过这些新发现，梳理总结下扬子地区油气富集关键因素至关重要，对指导下一步油气勘探和部署具有重大意义。

以GD1井、WYD1井、WJD1井3口地质调查井的钻探发现为基础，从多个方面探讨下扬子逆冲推覆构造后缘凹陷带油气成藏的关键要素，并利用这些成藏关键要素在区域上的配置关系，提出下扬子沿江凹陷带油气勘探的新思路和有利勘探方向，以期为下扬子地区页岩油气勘探提供借鉴。

下扬子地区位于扬子地块东北缘，包括陆域和海域中的南黄海盆地，范围包括长江下游被郯庐断裂带和江绍断裂所限制的大片海相沉积区域，位于大别山—苏鲁造山带与江绍断裂之间，整体上呈南西较窄、北东开阔的喇叭形地带，跨越苏、浙、皖、赣、沪四省一市，面积约22.5×10⁴ km²。下扬子区域构造演化和统一盆地基底形成与整个扬子板块构造演化过程密切关联，整个演化过程受华夏块体、华北块体和太平洋板块等构造活动的制约^[6]，沉积了多套海相、陆相地层，形成了多种不同的原型盆地。现今的下扬子地区表现为沉积地层强烈变形、挤压-推覆-滑脱复杂构造叠合、岩浆活动频繁等多期改造、多旋回叠合的地质特征^[7-9]。在苏皖沿江地区现今主要形成多个北东走向的坳陷盆地群，如潜山凹陷、望江凹陷、无为凹陷、南陵凹陷、句容凹陷、宣城凹陷、郎溪凹陷和常州凹陷（图 1a）。研究区三叠世早期主要发育殷坑组泥灰岩夹暗色富有机质泥岩，中—晚二叠世以深水陆棚—陆棚凹陷沉积相为主，主要发育孤峰组（P₂g）、龙潭组（P₃l）和大隆组（P₃d）富有机质泥页岩，其中龙潭组主要发育灰黑色泥岩、炭质泥岩和灰色细砂岩、泥质粉砂岩互层，夹煤层；大隆组主要发育炭质泥岩、硅质泥岩、黑色泥岩（图 1b）。二叠系大隆组和孤峰组泥页岩富含有机质，有机质成熟度适中，总体页岩气静态评价条件好，是下扬子地区页岩气勘探的重点目标，其上、下围岩均为巨厚的海相碳酸盐岩地层。

图 1

Fig. 1

下载原图 图 1 下扬子地区构造位置与构造纲要（a）及岩性地层综合柱状图（b） Fig. 1 Location and structural outline (a) and stratigraphic column (b) of the Lower Yangtze region

宣城凹陷是下扬子地区较早开展页岩气地质调查的地区之一，针对二叠系页岩目标层先后实施钻探了多口页岩气调查井，截至目前已取得了“三气两油”的重要发现。2015—2016年GD1井和2018年WYD1井揭示了二叠系大隆组和孤峰组页岩气、龙潭组煤层气、龙潭组致密砂岩气及大隆组页岩油；2019年WJD1井揭示了三叠系殷坑组灰岩裂隙油。

GD1井位于下扬子皖南地区宣城凹陷东南缘，在该凹陷的边部，该井取得了“三气一油”的新进展，主要在二叠系大隆组发现了页岩油和页岩气，在二叠系龙潭组发现煤层气和致密砂岩气（图 2a）。GD1井二叠系大隆组发育一套50~70 m厚的暗色富有机质页岩，该组上部油气显示非常活跃，含油地层厚度约为30 m。含油段下部黑色富有机质页岩地层（厚度约40 m）岩心现场解吸实验表明，大隆组下部硅质页岩层具有良好的含气性，通过密集的现场含气性试验（间隔3~5 m）分析，大隆组下段富有机质页岩平均总含气质量体积为0.5~1.5 m³/t。宣城凹陷二叠系大隆组下伏地层为海陆交互相的龙潭组，该组上部是一套厚约2~4 m的煤层。该煤层发育较稳定，是区域较好的标志层，通过现场解吸实验，测得该煤层含气质量体积约7.2 m³/t，是煤层气显示活跃层段。该煤层下部为一套厚度约为6 m的灰白色致密粉砂岩，通过现场解吸测得龙潭组致密砂岩段平均含气质量体积约0.5 m³/t。

图 2

Fig. 2

下载原图 图 2 下扬子地区GD1井（a）、WYD1井（b）和WJD1井（c）上二叠统—下三叠统岩性地层柱状图及油气显示（据文献[4, 10, 11]修改） Fig. 2 Stratigraphic column and hydrocarbon display of Upper Permian-Lower Triassic of wells GD1 (a), WYD1 (b) and WJD1 (c) in the Lower Yangtze region

WYD1井位于宣城凹陷东南水东次凹核部。WYD1井钻遇二叠系大隆组暗色泥页岩连续厚度达40.3 m，孤峰组黑色含炭硅质页岩连续厚度为29.2 m（图 2b）。对该井二叠系大隆组和孤峰组暗色泥页岩进行了有机地球化学样品测试分析，其中大隆组泥页岩有机碳（TOC）质量分数为1.03%~ 6.61%，平均为2.61%，有机质成熟度（R_o）为1.28%~ 1.51%，平均为1.37%；孤峰组泥页岩TOC为4.20%~ 16.58%，平均为9.11%，R_o为1.47%~1.67%，平均为1.57%。大隆组暗色页岩含气质量体积约为1.07 m³/t，孤峰组暗色页岩含气质量体积约为1.06 m³/t。同时也对WYD1井二叠系孤峰组—大隆组的暗色泥页岩岩心样品进行了物性测试分析，通过氩离子抛光扫描电镜观察分析发现孤峰组暗色泥页岩中大多数有机质孔孔径超过100 nm，而上部大隆组的暗色页岩中有机质孔以中孔（2~50 nm）为主，占比约70.25%，其次为宏孔（>50 nm），占比约19.35%，最少的是微孔（＜2 nm），占比约10.40%。综合分析认为，研究区二叠系大隆组暗色页岩有机质孔发育，其中占比最高的中孔是对页岩气赋存最为有利的孔隙类型^[10]。

WJD1井位于宣城凹陷西南部蔡村向斜西南翼，位于凹陷边部，该井在二叠系龙潭组和孤峰组气测显示活跃^[11]；在三叠系殷坑组多段泥晶灰岩和少量暗色泥岩夹层中可见油浸、油迹、油斑和荧光显示，在殷坑组中下段共钻遇含油显示异常层段6层，视厚度约为57.00 m，在殷坑组中下段（1 643~ 1 761 m）中钻遇荧光显示4.00 m、油迹显示4.30 m、油斑显示16.10 m、油浸显示9.00 m，含油显示主要分布在灰岩缝洞和泥岩夹层附近（图 2c），采集的油样经过测试分析，其金刚烷成熟度为1.37%~ 1.40%，判定为凝析油，表明三叠系殷坑组中下段是宣城凹陷重要的含油目标层系。在二叠系大隆组、龙潭组和孤峰组共钻遇气测显示异常层段16层，累计视厚度约为92.00 m，在1 899.23~2 097.20 m井段开展三十多次现场岩心封闭取样，进行含气量解吸实验，测得最高含气质量体积为0.350 1 m³/t，平均为0.053 3 m³/t。

综合分析以上3口钻井，可以发现宣城凹陷存在“三气两油”的富集特征，即三叠系殷坑组下部泥晶灰岩中富集裂隙油（WJD1井），二叠系大隆组上部发现30 m厚的页岩油层（GD1井），二叠系龙潭组以煤层和煤层顶底板砂岩含气为主，煤层气和致密砂岩气富集（GD1井、WJD1井），二叠系大隆组和孤峰组以炭质硅质页岩含气为主，页岩气富集（GD1井、WYD1井、WJD1井），呈现“上油下气”的富集特征，多种非常规油气同生共存，进一步证实逆冲推覆构造后缘凹陷带是页岩油气保存较好区域，也是勘探有利目标区。

下扬子地区宣城凹陷“三气两油”的发现表明该地区具备有利的油气富集条件，分析表明其油气富集明显受多种要素联合控制。

下扬子地区的构造条件一直是该地区油气勘探关注和争论的焦点^[12-14]，复杂的构造特征给油气勘探带来了极大的挑战，因此在复杂构造区寻找有利于油气保存的相对稳定构造带是决定该地区油气能否获得突破的关键要素之一。

研究认为下扬子地区中生代以来的构造演化对盆地的地层结构和构造样式产生了深远的影响，其中影响最强烈的是印支—早燕山期构造运动，由于扬子板块与华北板块的拼合导致北部的逆冲推覆构造系统向南运动，同时由于江南隆起带的板内造山作用导致南部的逆冲推覆构造系统向北运动，形成了2套南北对冲的逆冲推覆构造体系，而宣城凹陷位于南部逆冲推覆体系内，构造上位于逆冲构造后缘的宣城—常州凹陷带内^[15]（图 3、图 4）。印支—早燕山期构造运动总体上确定了下扬子地区整体的构造格局，之后又经历了晚侏罗世—早白垩世走滑拉分和晚白垩世以来拉张断陷2期大的构造叠加改造作用，后缘凹陷带沉降，上部沉积了巨厚的中—新生代地层。

图 3

Fig. 3

下载原图 图 3 下扬子地区电磁剖面（a）与深部二维地震剖面（b）（剖面位置见图 1）（据文献[16]修改） Fig. 3 Electromagnetic profile (a) and deep 2D seismic section (b) across the Lower Yangtze region

图 4

Fig. 4

下载原图 图 4 南陵凹陷—宣城凹陷二维地震剖面（剖面位置见图 1） Fig. 4 Interpreted seismic section across Nanling sag and Xuancheng sag

下扬子逆冲推覆构造后缘凹陷带的形成是下扬子陆内构造变形的重要产物^[17-19]，其发育与下部深层稳定结晶基底具有重要关联，是逆冲推覆作用过程中深层基底对上覆晚古生界沉积地层起保护作用下的地质响应^[20-21]。下扬子北缘逆冲推覆构造后缘凹陷带从安徽宣城、南陵凹陷经郎溪、句容凹陷一直延伸到江苏常州凹陷一带，总体呈北东走向，宽度为40~80 km（参见图 1）。下扬子北缘逆冲推覆构造在不同区段叠覆不同规模的中—新生代沉积盆地，而呈现复杂的结构类型，而逆冲推覆构造前缘，由于古生代地层滑脱，且大多出露地表，上无中—新生代地层覆盖，呈薄皮式构造特征，古生界海相地层保存条件较差；逆冲推覆构造后缘凹陷上覆的中—新生代沉积盆地地层厚度最大，且有古生界地层滑覆累叠，呈厚皮式构造特征，下部海相地层保存完整。所以逆冲推覆构造前缘和后缘烃源岩保存条件差异较大，与逆冲推覆前缘带构造不同，后缘凹陷带古生界呈块体整体移动，构造位移量较小，构造相对简单和稳定，纵向上在印支面上部有巨厚的中—新生代地层覆盖，横向上古生界地层侧部有逆冲断层的掩蔽，所以后缘凹陷带内油气显示活跃且分布相对集中，是烃类富集的有利构造部位。GD1井、WYD1井、WJD1井这3口井均部署在逆冲推覆构造后缘凹陷带宣城凹陷内，构造运动对该地区古生界的破坏作用相对较弱，因此为古生界二叠系大隆组、孤峰组页岩气藏的形成提供了有利的构造保存条件。

从构造演化和生烃演化关系角度来看，逆冲推覆构造前缘和后缘也有明显的差异^[22]。逆冲推覆构造前缘由于逆冲构造抬升，形成密集开放式的断裂系统，可使已形成的古生界海相地层油气藏遭受破坏，而抬升或出露地表的古生界海相地层烃源岩可能滞缓二次生烃。逆冲推覆构造后缘凹陷构造演化和生烃演化关系特征则相反，后缘凹陷由于前缘带滑脱而下的海相地层叠覆以及后期拉张海相地层沉降，上覆中—新生代巨厚地层为其下伏碳酸盐岩的披覆构造，厚度越大则越有利于油气赋存，这对上古生界海相烃源岩成熟或二次生烃也非常有利，如宣城凹陷和句容盆地已勘探见有油气流，这为下扬子构造复杂区古生界海相地层区油气勘探提供了新区域^[23-25]。

下扬子地区在漫长的海相盆地演化过程中，经历了3次大的沉积环境变革和演化，同时也是3次生命大爆发时期，即晚震旦世至早寒武世、晚奥陶世至早志留世及晚二叠世至早三叠世，这就使这3个时期汇聚了大量有机质，形成了3套富有机质的烃源岩层系，为古生界海相盆地生烃成藏提供了重要的物质基础^[26-28]。这3个时期生成的暗色富有机质泥页岩层系既可作为生油生气的有利烃源岩，也是下扬子地区有利的页岩油气勘探目标层系^[29]。

在宣城凹陷，前期露头区油苗和上文3口钻井油气的有机地球化学分析表明，二叠系孤峰组和大隆组是该地区主力烃源岩层。孤峰组（P₂g）厚度为40~80 m，主要发育灰黑色薄层状含炭硅质岩夹薄层状黑色炭质泥页岩，上部为灰黑色薄层硅质岩，夹黑色含硅炭质页岩，下部为灰黑色薄层含炭硅质页岩、含硅质泥岩互层。大隆组（P₃d）厚度为30~ 70 m，3口钻井大隆组厚度均大于40 m，且在宣城凹陷及周缘呈现东厚西薄的特征；岩性主要为黑色含硅炭质泥页岩与灰黑色薄层状含炭硅质岩互层，上部为灰黑色薄层含炭硅质岩与黑色炭质硅质页岩间互出现，并夹少量细砂岩条带和碳黑色炭质泥岩薄层，下部以灰黑色薄层含炭硅质岩为主，夹少量含硅炭质页岩和炭质泥岩，整段地层岩心多处污手，炭质含量高于孤峰组。

宣城凹陷二叠系大隆组和孤峰组发育有利的烃源岩与沉积时所处的沉积相带息息相关。大隆组和孤峰组的沉积环境均属深水陆棚环境，是页岩气勘探的有利沉积相带。研究表明在孤峰组和大隆组沉积时期，下扬子地区相对海平面总体处于高位，除了部分地区为水下低隆，包括宣城地区在内的安徽沿江地区整体发育盆地相—深水陆棚相沉积（图 5），利于有机质的富集与保存。

图 5

Fig. 5

下载原图 图 5 下扬子地区二叠系孤峰组（a）和大隆组（b）岩相古地理图（据文献[26-27]修改） Fig. 5 Lithofacies paleogeographic map of Permian Gufeng Formation (a) and Dalong Formation (b) in the Lower Yangtze region

宣城凹陷孤峰组和大隆组硅质含量普遍偏高，这表明该地区在孤峰组和大隆组沉积时期很可能存在被动大陆边缘深水陆棚背景下拉张作用形成的局部裂陷槽，且局部伴有裂陷槽内火山热液活动，海底热液富含丰富的营养元素，可以为菌藻类等生物群落繁盛提供充沛的供给，因此热液有助于提高生物生产力水平^[30]。主量元素的比值如Fe/Ti和（Fe+Mn）/Ti可用于判别海底热液流体活动，当Fe/Ti>20±5或（Fe+Mn）/Ti>20±5时，沉积物通常被认为受热液流体影响。GD1井大隆组底部（965 m以深）页岩的Fe/Ti和（Fe+Mn）/Ti均低于20，而大隆组中、上部（965 m以浅）页岩的Fe/Ti和（Fe+ Mn）/Ti主体均大于20，说明大隆组沉积早期热液活动不明显或者微弱，到沉积中后期热液活动变强。GD1井大隆组中下部页岩样品的TOC为1.19%~6.45%，平均为3.19%，明显高于大隆组上部页岩样品的相应值（TOC为1.18%~4.90%，平均为2.09%），这与区域性海平面升降结果相吻合。通常情况下，海平面上升能把富营养底流带到表层，有利于有机质形成。研究人员在宣城凹陷开展野外地质调查时，在晚二叠纪地层中发现了单层厚度约3 cm的火山灰或火山成因的斑脱岩，由于上述的裂陷槽内热液流体总是与海底火山活动相伴生，这也印证了下扬子宣城凹陷在晚二叠世伴随着强烈的火山活动，这与利用主量元素比值判别的结果一致。此外，裂陷槽呈条带状，且槽内水体深度大于深水陆棚，更容易形成滞流缺氧的古沉积环境，非常有利于优质烃源岩的生成^[31]。

逆冲推覆构造后缘凹陷带具有间断覆盖特点（宣城—南陵—句容地区），其上覆地层地质条件较为有利，下扬子地区在三叠纪处于特殊的构造-沉积环境，从而形成了巨厚的碳酸盐岩沉积（青龙群灰岩），在晚印支期以后，宣城地区虽然经历了燕山—喜山期强烈的隆升构造运动，但后缘凹陷内三叠系灰岩地层并未被剥蚀，很好地保护了下部的古生界海相地层，而且从白垩纪末期开始，直到古近纪初期，逆冲推覆构造后缘凹陷带包括宣城凹陷，沉积了巨厚的泥岩和泥质灰岩盖层，为油气运聚成藏提供了良好的封盖条件。这种覆盖特征使下伏古生界海相地层在沉降过程中形成的初次生烃含油气系统得以较好地保存下来，且少数被破坏的含油气系统可能会在膏岩层下重新汇聚成藏，目前已在下扬子的泰州、盐城地区古生界上组合中取得油气勘探突破^[32-33]。

在巨厚的上覆地层之下，目的层的顶底板条件也是页岩气能否构成封闭环境以防止气体逸散的一个重要因素，是页岩气保存条件的重要评价指标之一^[34-35]。二叠系大隆组、孤峰组是下扬子地区页岩气勘探的主要层系，其顶底板特征及封盖能力是评价页岩气保存条件的关键（图 6）。

图 6

Fig. 6

下载原图 图 6 宣城凹陷目标层顶底封盖剖面 注：图中颜色反映泥质含量和灰质含量的变化，红色代表泥质含量高，蓝色代表灰质含量高。 Fig. 6 Top and bottom sealing profile of target layer in Xuancheng sag

顶板特征：根据剖面调查和钻井分析，大隆组顶板受晚二叠世大隆组沉积期和三叠系沉积早期岩相古地理环境控制，在晚二叠世吴家坪组沉积末期，开始海退，但是规模并不大，到长兴期海平面开始大幅度上升，形成了深水陆棚-盆地环境。该套顶板地层岩性为中厚层条带状微晶灰岩、厚层条带状微晶灰岩夹薄层硅质岩、薄层含硅质微晶灰岩夹薄层生物屑灰岩。另外，根据广德牛头山、梵天寺等多条剖面显示，大隆组与殷坑组呈平行不整合接触；岩相古地理显示，大隆期末发生了小规模的海退，在三叠纪早期殷坑组下段发育深水相，形成了分布较广的中薄层泥页岩沉积区，对下伏的二叠系大隆组—孤峰组页岩层有良好的封盖效果。所以，大隆组顶板岩性可分为灰岩夹硅质岩区和泥页岩区两部分。灰岩夹硅质岩区岩层孔隙度低、渗透率低、突破压力高，对页岩气封盖能力强，该套顶板条件较好；泥页岩区具有低孔、低渗、高突破压力的特征（表 1）。

表 1(Table 1)

表 1 非常规油气藏顶底板岩相特征与封盖能力（据文献[36]修改） Table 1 Lithofacies characteristics and sealing abilities of the top and bottom plate of unconventional reservoirs 页岩油气组 顶板 主力储层 底板 岩性 突破压力/MPa 孔隙度/% 渗透率/mD 岩性 突破压力/MPa 孔隙度/% 渗透率/mD 岩性 突破压力/MPa 孔隙度/% 渗透率/mD Eagle Ford Austin组致密灰岩 11 633.00 — — 泥灰岩和生物碎屑灰岩 37.50~49.50 — — Buda组致密灰岩 — — — Bakken Lodgeole组致密灰岩 20 000.00 3.40 — 粉砂岩、白云岩、生物碎屑灰岩 27.60~41.40 5.00~10.00 — Fork组白云岩 40 000.00 — — Neal Bangor/Millerella组灰岩 — — — 钙质页岩、粉砂岩、灰岩 3.42 — — Lewis/Tuscumbia组致密灰岩 22.22 — — Woodford Kinderhook组灰岩 — — — 硅质泥页岩和粉砂质页岩 10.34 — — Hunton组灰岩 2 200.00 — — 川西南 龙2段泥岩 69.80~71.20 2.20 0.039 0 硅质泥页岩 35.60 2.30~3.77 — 临湘组泥灰岩 64.50~70.40 1.58 0.001 4 宣城凹陷 殷坑组泥岩，含硅质灰岩 5.00~20.00 1.15 0.007 7 硅质泥岩、炭质页岩、硅质岩 — 2.65~4.89 0.011 2 栖霞组致密灰岩 7.00~24.00 0.02 0.000 8

下载CSV 表 1 非常规油气藏顶底板岩相特征与封盖能力（据文献[36]修改） Table 1 Lithofacies characteristics and sealing abilities of the top and bottom plate of unconventional reservoirs

底板特征：二叠系孤峰组下部栖霞组主要发育台地-斜坡相含沥青质含生物碎屑灰岩、含燧石结核含生物碎屑灰岩、泥微晶灰岩夹硅质岩。孤峰组底板岩性以生物碎屑泥晶灰岩、泥晶灰岩、硅质岩、夹薄层状富含有机质的泥灰岩为主。灰岩具有低孔、低渗、较高突破压力的特征，地层整合接触也减少了页岩气的散逸，对页岩气封盖条件较好（表 1）。

值得注意的是，区域上断层的发育对顶底板的密封性存在一定的影响，尤其是在断层较为集中发育的逆冲推覆带前缘位置。该部位早期为挤压推覆作用下形成的逆断层，后期在伸展阶段部分转化为正断层，断层规模较大、活动时间跨度较长，使得该部位构造复杂，顶底板地层保存较差。相对于逆冲推覆带前缘，后缘凹陷断层较少且规模较前缘断层小，断层对后缘凹陷的油气保存影响较小。

在下扬子北缘逆冲推覆构造后缘凹陷，三叠系和二叠系呈现冲断前缘陡坡带和冲断后缘缓坡带2种地层构造形态。其中，冲断前缘陡坡带地层受强烈挤压构造作用，地层变形强烈且破碎，局部出露地表，不利于油气保存；冲断后缘缓坡带古生界多呈块体状，相对比较完整，受挤压构造作用相对前缘带较小，有利于油气的保存。

二叠系大隆组和孤峰组主要发育暗色有机质或含硅质泥页岩，本体既是页岩气藏储层，而且作为有利的烃源岩也是上部三叠系殷坑组油气藏的主要供烃地层；二叠系龙潭组发育有多套煤系地层，是煤层气的主要生成地层，同时也是煤层上部砂岩中致密砂岩气的主要供烃地层；上部三叠系殷坑组上部地层发育大套泥灰岩，是主要的盖层，同时该套灰岩地层中夹有多套暗色泥岩薄层，也提供了部分供烃能力，但是其成熟度相对二叠系大隆组和孤峰组暗色页岩地层较低，处于生油阶段，是灰岩裂隙油的主要供烃地层。在后缘凹陷下三叠统底部—上二叠统上部自上而下依次富集泥灰岩裂隙油、页岩油、页岩气、煤层气和致密砂岩气，整体呈“上油下气”多种非常规油气同生共存的富集特征，非常规油气资源丰富，形成了下扬子北缘特色的逆冲推覆构造后缘凹陷页岩油气富集模式（图 7）。

图 7

Fig. 7

下载原图 图 7 下扬子北缘逆冲推覆后缘凹陷晚上二叠统—下三叠统油气成藏模式 Fig. 7 Hydrocarbon accumulation model of Upper Permian-Lower Triassic in the back margin sag of thrust nappe in northern margin of Lower Yangtze

这种油气富集模式具体表现为以下4个方面：①构造位置上同处逆冲推覆构造后缘，古生界经历过拉张深埋，构造保存条件相对稳定；②后缘凹陷内二叠系大隆组、孤峰组均为深水陆棚-盆地相页岩沉积相带，页岩有机质丰度高；③顶、底封盖地层均是致密灰岩和硅质泥岩，具有良好的油气封存能力；④在宣城凹陷的钻井有“三气两油”的发现，表现为二叠系孤峰组—大隆组、三叠系殷坑组下段具有页岩气、页岩油、煤层气、致密砂岩气及灰岩裂隙油“同生共存、叠合富集”的特征。

综上所述，下扬子宣城凹陷及其所在的后缘凹陷稳定块体提供的稳定构造背景、顶底地层提供的有效封存条件、二叠系深水沉积环境提供的优质暗色泥岩是二叠系孤峰组—大隆组和三叠系殷坑组具有油气富集成藏的三大关键要素。除二叠系大隆组与孤峰组页岩油气之外，三叠系殷坑组裂隙油也是下扬子地区重要的勘探目标和有可能实现突破的非常规资源之一。和页岩油气藏相比，裂隙油赋存的特点决定了其对上覆盖层和下伏烃源岩也有较高的要求，而后缘凹陷三叠系殷坑组上部地层巨厚且连续沉积，具有良好的封盖条件；下伏二叠系暗色页岩地层是良好的烃源岩，具有持续供烃能力。因此，上述页岩油气富集关键地质要素发育区同样适合于裂隙油藏的勘探，也是三叠系裂隙油的富集有利区。基于以上多种类型油气富集在宣城地区空间叠合性高的特征，为扩大油气勘探成效，提出了下扬子宣城凹陷二叠系页岩气、页岩油和三叠系裂隙油一井双探的新思路，即寻找后缘凹陷内三叠系和二叠系连续沉积的构造稳定区域，部署钻探工程可由上至下连续钻遇三叠系的裂隙油和二叠系页岩气、煤层气和致密砂岩气等资源。

从上述关键要素在下扬子区域上的配置关系来看，下扬子北缘的宣城凹陷、南陵凹陷、句容凹陷、常州凹陷等逆冲推覆构造后缘凹陷总体具有相似的地质条件^[37-39]，在句容盆地的钻井中可见日产1 t以上的油流。此外，这些后缘凹陷的周缘露头区已发现有多处油气苗显示，表明逆冲推覆构造后缘凹陷内油气资源丰富，具良好的勘探潜力，是下一步油气勘探的首选远景目标区（图 8）。

图 8

Fig. 8

下载原图 图 8 下扬子北缘逆冲推覆构造后缘凹陷上二叠统—下三叠统油气勘探远景区 Fig. 8 Hydrocarbon exploration prospect of Upper Permian-Lower Triassic in the back margin sag of thrust nappe in northern margin of Lower Yangtze

（1）下扬子地区GD1井首次在宣城凹陷二叠系大隆组与龙潭组中获得了页岩气、煤层气、致密砂岩气及页岩油的发现，WJD1井在实钻过程中于下三叠统殷坑组发现裂隙油，并在中二叠统龙潭组和下二叠统孤峰组见活跃的页岩气和煤层气显示，这些油气新发现表明宣城凹陷具备有利的页岩油气富集条件。

（2）下扬子北缘逆冲推覆构造后缘凹陷页岩油气富集的关键控制要素主要有3个，首先是后缘凹陷是整体稳定的块体，即构造稳定区，后缘凹陷内地层呈块体整体移动，构造位移量较小，构造相对简单和稳定，凹陷内已形成的油气体系会有相对较好的构造保存环境，有利于油气的保存；其次是深水环境相带有利，该地区二叠系大隆组和孤峰组沉积环境属深水陆棚环境，是有利的沉积相带，发育2套富有机质的烃源岩层系，每套烃源岩厚度均超40 m；第三是顶底板的有效封盖，后缘凹陷内二叠系大隆组和孤峰组烃源岩上部有三叠系泥灰岩地层覆盖，下部有栖霞组生物碎屑灰岩为垫层，顶底板控制纵向油气散逸。

（3）下扬子北缘逆冲推覆构造后缘凹陷油气富集关键要素的区域配置关系表明，该地区宣城凹陷、南陵凹陷、句容凹陷、常州凹陷等都具有构造稳定、相带有利和顶底板封存条件好的关键地质条件，具有良好的页岩油气勘探潜力，是下一步勘探工作的有利远景区。