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鄂西震旦系页岩气是世界上最古老的页岩气

2018-10-12 8:44:03 来源:中国矿业报社 作者:李浩涵 陈科

如今,页岩气、页岩油已经是日常新闻里的常见词。自80多年前美国进行页岩油气开采以来,美国、加拿大、中国、阿根廷等国家均已成功实现了页岩油气的勘探和开发。

2017年,以“我国钻获最古老页岩气藏”为标题的新闻一时占据了各大媒体头条,以中国地质调查局鄂阳页1井、鄂宜页1井等为代表的一批页岩气探井在鄂西地区震旦系陡山沱组(地层形成于约6亿年前)获得了页岩气重大发现。

为什么说鄂西地区震旦系页岩气藏是“迄今全球最古老的页岩气藏”?下面我们来一探究竟。

干酪根的形成过程

页岩气本质上是一种赋存于以富有机质页岩为主的储集岩系中的非常规天然气,其成因与常规油气类似,是古代有机物通过漫长的压缩和加热后逐渐形成的。按照这一理论,页岩气是由史前的海洋动物和藻类尸体变化形成的。

现代油气生成理论认为,能生成油气的物质是生物来源的干酪根。干酪根泛指沉积岩或沉积物中不溶于一般有机溶剂的沉积有机质。沉积有机质在还原环境埋藏到一定深度后,新生的干酪根在成岩晚期~后生初期,在一定的化学条件下,经过一定的演化阶段,陆续转化为石油和天然气。因此,页岩气的形成离不开生命的繁荣。

目前,最古老的生物化石发现于澳大利亚西部,是在距今约35亿年前的岩石中发现的原始生命遗迹。另外,在格陵兰的38.5亿年的岩石中发现了碳,科学家根据碳的同位素分析,推测这些碳是有机碳,来源于生物体。也就是说,生命起源的时间应该在距今40亿年到38亿年之间。

发生在距今约5.3亿年前的“寒武纪生命大爆发”已经被人们所熟知,虽然目前仍被国际学术界列为“十大科学难题”之一,但我国云南澄江生物群、加拿大布尔吉斯生物群和凯里生物群已经为寒武纪地质历史时期的生命大爆发提供了证据。

事实上,寒武纪的生命大爆发并不是一蹴而就的,在距今38亿年到5.3亿年这段漫长的地质时期中,生命的形态已经有了长足的进步。

20世纪40年代,科学家们在南澳大利亚埃迪卡拉山发现了生活在6.8亿~6亿年前的前寒武纪的一大群软体躯的多细胞无脊椎动物,包括腔肠动物门、节肢动物门和环节动物门等8科22属31种低等无脊椎动物。1960年召开的第22届国际地质会议正式命名该化石群为“埃迪卡拉动物群”。埃迪卡拉动物群的发现,初步解开了寒武纪初期突然大量出现各种无脊椎动物化石的所谓“进化大爆炸”之谜。

而在我国,埃迪卡拉纪又被称为“震旦纪”。当前国际上划分前寒武纪与寒武纪的标准,是以硬壳的多门类小型动物群的出现为标志的。依据这一原则,震旦纪与寒武纪的界限划在震旦纪灯影峡期和寒武纪梅树村期之间。根据同位素年龄数据,震旦纪与寒武纪的分界年龄推定为约6亿年,延续时间约为2亿年。

我们知道鄂西地区震旦系页岩气发现于生物化石丰富的下震旦陡山沱组,其目前已知的依据Rb-Sr法全岩等时线测定的地质年龄为7.2亿~6.6亿年,而这一时间甚至略早于国外“埃迪卡拉动物群”的6.8亿~6亿年。

当然随着科学技术的进步,地质年龄测定的结果未来会越来越精确,但考虑到目前国外埃迪卡拉纪并没有获得有报道的页岩气发现,可以说我国鄂西震旦系页岩气“迄今全球最古老的页岩气藏”的称号仍实至名归。□

(作者单位:自然资源部中国地质调查局油气资源调查中心)

网站编辑:宫莉

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