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四川盆地作为我国西部重要的含油富气盆地,下古生界发育两套海相优质烃源岩(下寒武统牛蹄塘组页岩,下志留统龙马溪组页岩)。本文重点研究四川盆地及其周缘龙马溪组页岩气成藏地质条件,预测其勘探前景。研究区龙马溪组主要为深海陆棚、浅海深水盆地、斜坡相沉积的一套以黑色炭质页岩、放射虫硅质泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩为主的细粒沉积物。岩石中富含丰富的笔石,沉积物源来自于汉南古陆、川北隆起、川中古隆起,前两者是主要物源区。龙马溪组烃源岩主要发育在龙马溪组下部,生烃条件优越,研究区存在镇巴―观音、云阳―石柱―观音桥、宜宾―泸州三个烃源岩厚度分布优势区,烃源岩厚度介于20～120m之间;有机质类型好,以I―II干酪根为主;有机质丰度高,TOC为1.0%～5.0%;有机质热演化程度高,存在川东、川东北、鄂西渝东、川南4个高热演化区,Ro值为1.2%～4.3%,其中川南的高热演化与259Ma年的热液活动有关;川东北的高热演化与沉积后期的深埋藏有关。研究区多期构造运动,特别是燕山期―喜马拉雅期褶皱隆升导致龙马溪组高角度裂缝发育,有效增大泥页岩储集空间,同时有利于页岩中吸附态天然气的解吸。龙马溪组中存在多种孔隙类型,包括有机质粒内微孔;伊利石片状微孔隙、微裂隙;方解石、白云石及石英等粒间微孔;斜长石粒间溶孔及云母片状孔隙、自生莓状黄铁矿晶间孔等;页岩中孔隙形成机理包括成岩过程中的矿物多相转变、不稳定矿物溶蚀、有机质生烃演化等。龙马溪组烃源岩与Barnett页岩具有相似的沉积地质背景、有机质类型(I～II型干酪根)和生烃演化史;但龙马溪组埋藏较深(1600～4200m),相对富集黏土矿物、热演化程度更高(普遍Ro>2%),较快的隆升速率(44m/Ma),较低的含气量(1.73～3.28m~3/t)。龙马溪组作为川东石炭系古油藏(140×108t)和气藏群(2575.3×10~8m~3)烃源岩,曾经高效排烃。现今测试含气量超过美国目前页岩气工业生产的下限(1.1m~3/t),在川东南―鄂西渝东地区埋藏适中,仍存在较好保存条件的区域具有良好的勘探前景。