上扬子地区牛蹄塘组黑色页岩的力学性质

杨 迪，刘树根，单钰铭，孙 玮，冉 波，罗 超，万洪程

（1.油气藏地质及开发工程国家重点实验室（成都理工大学），成都610059；2.中国石化华东分公司 石油勘探开发研究院，南京210000）

上扬子地区下寒武统牛蹄塘组广泛发育一套有机质含量较高的黑色页岩［1－4］，形成于早寒武世全球性缺氧事件［5－6］，其特征可以与中国其他地区以及世界上其他国家如印度、巴基斯坦、法国、英格兰、阿曼、俄罗斯、蒙古、澳大利亚、加拿大等地该时期的黑色岩系相对比［1］，为一套重要的区域性烃源岩［2，3］。该层位在多个地区发现气藏或见到良好气显示，如威5井下寒武统筇竹寺组在2 795～2 798m页岩井段发现气侵与井喷，中途测试日产气2.46×104m3，经酸化后日产气1.345×104m3［7］；威201井下寒武统九老洞组在深度为2 675～2 680m和2 695～2 700m进行压裂时，获测试日产气1.08×104m3［8］；此外，在川南41口井的68个页岩层段见气显示，预示了上扬子地区海相页岩地层页岩气藏的勘探开发领域广、资源丰富。

但由于受限于黑色页岩自身的特性，很难钻取完整的试样，目前的页岩气开发工作仅限于现场井下压裂，尚未开展完善的岩石力学性质研究。因此，本文以实验模拟分析上扬子地区下寒武统牛蹄塘组2条地表实测剖面（麻江羊跳和丹寨南皋）和2口钻井（金石1井和金页1井）的岩石力学特征，对比北美和上扬子地区牛蹄塘组黑色页岩在不同加载条件下的力学性质，从而揭示黑色页岩的力学性质和破坏机制，为页岩气的勘探与开发提供理论依据和指导。

1 区域地质特征

上扬子地区是指位于南秦岭南缘断裂以南、垭都－紫云－罗甸断裂以北、龙门山断裂系以东、雪峰山以西的广大地区，面积约3.5×105km2（图1）［9，10］。上扬子地台是从震旦纪至中三叠世接受地台型沉积区，经历了克拉通和前陆盆地2个构造演化阶段。在早古生代接受了一套巨厚的海相沉积［10］，以陆源碎屑沉积为主，物源来自西部的康滇古陆和川西古陆［11，12］。在早寒武世早期，海平面快速上升形成早古生代最大的海侵作用［13，14］。

本文选取2条地表实测剖面（麻江羊跳和丹寨南皋）和2口钻井（金石1井和金页1井）进行对比。横向上，金石1井－金页1井－麻江羊跳－丹寨南皋剖面由北西向南东展布（图1）。在底部，金页1井出现一套硅磷质页岩，向南东方向在麻江羊跳和丹寨南皋地区逐渐过渡为一套硅质页岩，此段岩性被认为是热水沉积作用的产物［15］。随着海水上升，之上沉积了一套黑色页岩，也是一套多金属层，有机质丰富［16，17］。黑色页岩逐渐增厚，在麻江羊跳和丹寨南皋最厚，显示了由北西向南东水体逐渐加深的形态（图2）。伴随着海平面下降，牛蹄塘组上部过渡为粉砂质页岩、钙质粉砂岩或者含粉砂钙质页岩，在丹寨一带演变为碳酸盐沉积。金石1井与金页1井具有不同的沉积和成岩背景，金石1井九老洞组沉积一套含粉砂质钙质页岩，仅在顶部出现几米厚的黑色页岩沉积。沉积相由北西至东南方向水体逐渐变深，由西部的滨岸相、浅海陆棚相逐渐相变为深水陆棚相、次深海盆地相。纵向上，岩性自下而上具三分性［18］：底部为一套含磷块岩、磷硅质条带白云岩、砂质白云岩、硅质岩及硅质页岩，厚度较薄，在2.5～6.5m之间，但在金石1井底部并未出现这套岩性；中下部为黑色页岩及碳质页岩，可见球状泥灰岩结核，中部为深灰－灰黑色砂质或粉砂质页岩为主，偶夹钙质砂岩、细砂岩及白云岩，由北西向东南方向厚度逐渐增大；上部为灰－灰黑色砂岩、白云质粉砂岩并夹绿－紫红色粉砂岩、细砂岩、紫红色白云岩。剖面总体上沉积环境表现为从下部（黑色页岩、硅质页岩）的深水陆棚逐渐演变为上部的浅水陆棚沉积。

图1 采样剖面位置图Fig.1 Geological map showing the locations of the sampling profiles

2 矿物组成分析

对比北美与上扬子地区下寒武统牛蹄塘组（九老洞组）页岩矿物组成可以看出（图3）：北美页岩在矿物组分三角图中明显分为2个区域，Ohio、Woodford和Barnett页岩脆性矿物的质量分数为20%～80%，碳酸盐矿物的质量分数＜25%，黏土矿物的质量分数在20%～80%；Bossier页岩脆性矿物的质量分数大都低于40%，碳酸盐岩的质量分数＞25%，黏土矿物的质量分数＜50%［19，20］。

威201井和威001－4井页岩中脆性矿物的质量分数占总矿物成分的22.6%～94.5%，平均为73.9%；碳酸盐矿物的质量分数为0%～47.6%，平均为6.0%；黏土矿物的质量分数为1.9%～51.0%，平均为20.1%［20］。丹寨南皋页岩矿物成分主要为石英、长石等陆源碎屑矿物，其次为碳酸盐矿物和黏土矿物，黄铁矿等化学沉淀类自生矿物的质量分数＜6%。脆性矿物的质量分数变化范围较大，为10.3%～95%，平均为71.2%；碳酸盐矿物的质量分数为0%～85%，平均为3.4%；黏土矿物的质量分数为4.7%～53.3%，平均为28.9%。与威201井和威001－4井的矿物组成相近。麻江羊跳页岩样品数目较少，只有2个样本，矿物成分主要以石英、长石类为主，脆性矿物占矿物总量的71.80%～72.22%，平均为72.01%；碳酸盐矿物的质量分数为0%；黏土矿物的质量分数为27.78%～28.20%，平均为27.99%。金页1井页岩矿物组成较复杂，不同深度处页岩组成差异较大，脆性矿物占矿物总量的33.2%～81.7%，平均为49.9%；碳酸盐矿物的质量分数为0%～31.3%，平均为6.5%；黏土类矿物的质量分数为8.3%～69.5%，平均为49.1%。

威001－4井页岩脆性矿物含量最高；威201井页岩脆性矿物含量与丹寨南皋、麻江羊跳、Barnett和 Woodford相近，介于中间；金页1井与Ohio页岩脆性矿物含量最低。牛蹄塘组（九老洞组）页岩矿物组成在不同地区大致相同，但脆性矿物含量略高于北美主要含气页岩的平均含量（图3）。

图2 上扬子地区牛蹄塘组沉积剖面对比和岩石力学样品采样位置图Fig.2 The comparison between the deposition profiles and the sampling locations by rock mechanics of Niutitang Formation in the upper Yangtze region

3 实验方法

用于岩石力学性质测试的样品采集位置如图2所示。由于受到黑色页岩自身条件的限制，在野外取样和实验室钻取试样的过程中遇到较大的困难。样品处理和测试分析工作均在成都理工大学“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室完成。抗压实验岩石样品在实验室统一钻取直径为25mm、长度为50mm的圆柱体试样，端面经磨光处理。岩样钻取三维方向，分别设为垂直层理方向（Z）、平行走向方向（X）和平行倾向方向（Y）。样品加工后经干燥处理（90℃，36h），部分样品（丹寨南皋）用矿化度为40g／L的 NaCl 100%饱和处理，用以模拟地层水条件。单轴和三轴抗压实验采用的测试仪器为美国MTS公司研制的“岩石物理参数测试系统”中的岩石力学试验子系统［21］。测试包括常规单轴压缩变形试验和三轴压缩变形试验。实验温度设为常温，岩样孔隙压力设为零，故所加围压就是有效围压，实验围压分别设定在0MPa、10MPa、20MPa和40 MPa。将岩样用热缩套密封，置于高温高压三轴室内，并在样品上安装测量纵向和横向变形的高精度引伸计。然后将岩石放置于注满液压油的高压罐中，对岩样施加围压至实验的设定值。待围压稳定后，以等轴向位移速率控制施加轴向应力（差应力），直到试样破坏。测试分析结果见表1。

图3 页岩矿物组分三角图Fig.3 Mineral composition triangular diagram of shale samples

4 测试结果分析

4.1 贵州丹寨南皋剖面

贵州丹寨九门村纹层状含粉砂质、黄铁矿富有机质泥岩的变形以弹性形变为主。单轴条件下，岩石呈近90°的拉伸破坏样式。三轴条件下，岩石破坏样式主要为单斜剪切破坏，岩石破裂角度随着围压的增高而逐渐降低。在围压为0MPa的条件下，水平方向的抗压强度小于垂直方向，即σc（X）＜σc（Y）＜σc（Z）；杨氏模量变化与抗压强度相反，即E（Z）＜E（Y）＜E（X），而μ（Z）＜μ（X）＜μ（Y）。破坏前的轴向总应变也随着围压的增大而增加。当围压为40MPa时，σc（Z）＜σc（X）＜σc（Y），E（Z）＜E（X）＜E（Y），μ（Z）＜μ（X）＜μ（Y）。

此外，垂直层理方向和平行倾向方向样品分别在0MPa和40MPa条件下进行饱水样品处理。饱水样品在围压为0MPa的条件下，垂直层理方向试样的抗压强度小于平行倾向方向，即σc（Z）＜σc（Y）；杨氏模量与泊松比变化与抗压强度相同，即E（Z）＜E（Y），μ（Z）＜μ（Y）。随着围压的增大，试样的抗压强度、破坏前的轴向总应变、泊松比和弹性模量都随之而增加。

4.2 贵州麻江羊跳剖面

贵州麻江羊跳剖面胶磷矿化泥质磷质粉砂岩在围压为0MPa条件下，岩石呈现出多个近80°的单斜剪切破坏面，岩石样品应力－应变曲线在0～18MPa之间为弹性形变，约在18MPa时出现拐点，岩石样品表现出近似弹－塑－蠕变的变形特征。在围压为40MPa条件下，岩石为单斜剪切破坏样式，破裂角度在80°左右，以弹性形变为主。对该粉砂岩样品主要讨论平行倾向方向（Y）岩石样品在围压为0MPa和40MPa条件下的岩石物理特征。随着围压增加，岩石抗压强度也都随之增加（围压分别为0MPa和40MPa时，抗压强度分别为28.024MPa、102.325MPa），破坏前的轴向应变量也表现出增大的趋势（围压分别为0MPa和40MPa时，轴向应变量分别为0.766%和0.936%），杨氏模量和泊松比的变化与岩石抗压强度的变化一致，都表现出增加的趋势（即围压为0MPa时，杨氏模量为11.518GPa，泊松比为0.135；围 压 为 40Ma时，杨 氏 模 量 为 11.649 GPa，泊松比为0.22）。

4.3 金页1井

对金页1井由下至上钻取平行层理方向（X）适合进行岩石压裂的样品进行分析。岩样的变形以弹性形变为主，破裂前的总轴向应变一般不超过1.3%，大多数在0.2%～0.6%。金页1井泥（页）岩储层单轴抗压强度在17.27～115.51MPa之间，平均为51.33MPa；弹性模量在23.29～89.15GPa之间，平均为46.55GPa；泊松比在0.268～1.74之间，变化范围较大，平均为0.58。三轴条件下，横向上，岩石抗压强度和破坏前的轴向总应变随着围压的增大而增加，但泊松比和弹性模量变化不大；纵向上，岩石泊松比变化范围不大，并且随着深度增加也没有明显的变化，而岩石抗压强度和弹性模量变化更多地受到脆性矿物含量变化的影响。

4.4 金石1井

金石1井九老洞组泥质粉－细粒岩屑砂岩的变形主要以弹性形变为主。随着围压增加，岩石抗压强度也都随之增加，破坏前的轴向总应变、杨氏模量和泊松比与岩石抗压强度一致，都表现出增加的趋势。金石1井抗压强度范围和平均值略

高于其他地区岩石试样，但杨氏模量和泊松比要明显低得多。

表1 上扬子地区牛蹄塘组岩石抗压强度分析测试结果Table 1 Compressive strength test results of Niutitang Formation rocks in the upper Yangtze region

5 讨论

5.1 泥页岩破裂样式分析

对比不同围压条件下北美与上扬子地区牛蹄塘组黑色页岩破裂样式，主要有3种类型：拉伸破裂样式、单斜剪切破裂样式和共轭剪切破裂样式（图4）。单轴条件下，岩石主要以拉伸破裂为主，单斜剪切破裂样式较少。这是由于单轴条件下，试样没有加载围压，只有垂直方向的垂向压力，页岩本身的层理面和微裂隙发育，这些天然的薄弱面在测试时影响破坏结果，形成拉伸破坏。三轴条件下，岩石主要以单斜剪切破裂样式为主，部分样品出现共轭剪切破裂样式，剪切破坏角度在60°～80°之间。随着围压的增大，岩石的破裂角度逐渐降低，并且抑制多破裂面发育。低围压加载时页岩的单斜剪切破裂程度较高围压时更显著，这主要是受到围压的影响。

此外，岩石的破裂样式和破裂程度还受脆性矿物含量的影响。麻江羊跳的泥质粉砂岩样品由于脆性矿物含量很高，仅在平行倾向方向（Y）钻取出2个适合实验用的岩石试样，并且表现出多组单斜剪切破坏样式（Y17），从另一个侧面可以说明在垂直层理方向（Z）和平行走向方向（X）的抗压强度要明显低于平行倾向方向（Y），从而造成了这2个方向的样品在前处理过程中容易发生破坏。

图4 上扬子地区牛蹄塘组页岩试样典型破坏样式Fig.4 Typical failure modes of Niutitang Formation shale specimens in the upper Yangtze region

破坏前轴向总应变常被作为岩石脆性、脆塑性和塑性划分的判断标准［22，23］。试样在单轴压缩条件下，岩石处于常温、常压下或孔隙液压及应变率较高时，都表现为脆性特征，整体破坏前峰值应变均小于1%。试样在三轴压缩条件下，随着埋藏深度、温度和围压的增加或者应变率和孔隙液压降低，岩石试样边缘出现与σ1方向夹角＜45°的局部剪切破裂，岩石性质逐渐由脆性过渡到脆塑性，岩石试样整体破坏前峰值应变都在0%～2%之间。其中 D2（1.09%），D3（1.47%），D4（1.18%），D6（1.15%），D10（1.08%），D12（1.02%），J18 （1.03%），J20 （1.20%），J26（1.25%），H1（1.21%），E8（1.01%）和 B12（1.00%）表现出脆塑性转变的特征。随着应变率的增加，岩石抗压强度亦增加，但抗压强度随应变率增加不甚明显［23］。

5.2 影响泥页岩力学性质的因素分析

上扬子地区牛蹄塘组与北美典型页岩尽管具有相似的力学特征（表1），但受到页岩类型差异、埋藏深度、取心方位和加载条件的影响，不同地区页岩在弹性模量、泊松比、抗压强度等岩石力学参数上有较大差异（图5～图8）。

a.不同地区页岩的力学参数对比如图5。由于受到参考样品参数的限制，选取近似围压条件下不同地区的试样进行对比，地表样品（丹寨南皋和麻江羊跳）的抗压强度明显小于井下样品。Barnett页岩抗压强度最高，其他几个地区的井下样品抗压强度相差不大。

图5 不同地区页岩应力－应变曲线特征Fig.5 Stress－strain curve of the shales from different regions

图6 不同围岩条件下页岩应力－应变曲线特征Fig.6 Stress－strain curve of the shales under different confining pressure conditions

图7 饱水与干燥条件下页岩应力－应变曲线特征对比Fig.7 Stress－strain curve of the shales under water－saturated and dry conditions

图8 不同取心方位条件下页岩应力－应变曲线特征Fig.8 Stress－strain curve of the shales under different drilling direction conditions

b.围压与力学参数的关系（图6）。取心深度相同的同种页岩（以金石1井为例），平行走向方向（X）取心。在不同围压条件下，岩石抗压强度随着围压的增高而增大，弹性模量也随之增大，但泊松比变化不大。随着围岩增大，岩石逐渐从脆性转变为延性；但岩性不同，岩石转化的围压值也随之不同。

c.饱和水与力学参数的关系（图7）。取心深度相同的同种页岩（以丹寨南皋为例），平行倾向方向（Y）取心，相同围岩条件下泥岩饱水样品的抗压强度在0MPa时与干燥样品相差不大，但在围压为40MPa条件下则饱水样品的抗压强度要明显低于干燥样品，说明水介质对于储层的压裂有着积极的作用，能够降低泥页岩的强度，增大岩石的破坏程度。

d.取心方位与力学参数的关系（图8）。相同深度取心的同种页岩（以丹寨南皋为例），取心方位不同，岩石力学参数差异不是很明显，岩石样品方向不是影响岩石力学性质的关键因素。不同方向抗压强度近似存在Z≈X≈Y的变化规律，平行层理方向上岩石力学性质主要受到地应力的控制［24］。

e.埋深与力学参数的关系（图9）。以金页1井为例，黑色页岩有机碳含量在纵向呈向上变小的趋势，wTOC＞2.0%主要集中在牛蹄塘组下部。岩石的抗压强度与埋深没有明确的相关性，而与弹性模量呈正相关，与TOC含量、脆性矿物含量、孔隙度和密度呈明显负相关。由于黑色页岩砂质和钙质含量较高，因此其脆性、硬度较大，在加砂压裂中容易产生裂缝，会降低岩石的抗压强度，使岩石易于压裂［7］。金页1井牛蹄塘组下段岩石的TOC含量和脆性矿物含量较高，弹性模量高、泊松比低，压裂易于产生裂缝。因此，金页1井牛蹄塘组下段易于进行水平井压裂，有利于页岩气的开采。

5.3 上扬子牛蹄塘组与北美典型泥页岩综合对比分析

岩石抗压强度与沉积背景具有一定的相关性（表2）。Barnett页岩沉积于深水盆地，其抗压强度明显高于浅水沉积环境中的Haynesville页岩和金石1井页岩；并且Barnett页岩的弹性模量最高，金石1井最低；泊松比也具有相似的特征。通过金石1井－金页1井－麻江羊跳－丹寨南皋对比分析来看，金石1井处于浅水陆棚环境，但其抗压强度要明显高于深水陆棚环境中的金页1井、麻江羊跳和丹寨南皋（图10）。

井下样品（金页1井和金石1井）具有较低的孔隙度和渗透率（金石1井孔隙度≈3%，渗透率≈0.0 1×1 0－3μm2；金页1井孔隙度0.5%～2.5%，渗透率（0.003～0.3）×10－3μm2；而丹寨南皋和麻江羊跳地表样品由于受到风化作用和地表水作用影响，其孔隙度皆为＞4%。而岩石的抗压强度范围和平均值却与之具有负相关关系，表现为井下的样品的抗压强度要明显高于地表样品，这也印证了前面所述的岩石的抗压强度与孔隙度呈负相关的论断。

图9 金页1井岩石力学数据对比图Fig.9 The comparison chart of the rock mechanics data of Well Jinye 1

图10 泥岩抗压强度对比分析Fig.10 Comparative analysis of the mudstone compressive strength

岩石矿物组成也是影响抗压强度的另一主要因素。井下样品中黑色页岩普遍含钙质条带，条纹中可见垂直纹层的方解石脉，岩石的脆性矿物含量较低，弹性模量较高；而地表样品中黑色页岩含有少量的粉砂质或者粉砂岩化，脆性矿物的质量分数（丹寨南皋为65%，麻江羊跳为72%）要明显高于井下样品，而弹性模量相对较低。因此，岩石的脆性矿物含量导致井下岩石的抗压强度范围和平均值皆要高于地表样品。

6 结论

a.北美地区的页岩与上扬子地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩破裂样式，主要有3种类型：拉伸破裂样式、单斜剪切破裂样式和共轭剪切破裂样式。随着围压的增大，岩石的破裂角度逐渐降低。岩石的破裂样式和破裂程度还受脆性矿物含量的影响。岩石试样整体破坏前峰值应变都在0%～2%之间，以脆性－脆塑性变形为主。

表2 上扬子地区下寒武统牛蹄塘组页岩与北美页岩主要参数特征对比Table 2 Comparison between the main parameters of the North American black shale and that of the Niutitang Formation black shale in the upper Yangtze region

b.页岩类型、埋藏深度、取心方位、地层水和加载条件对页岩的岩石力学参数有较大影响。Barnett页岩抗压强度最高，其他几个地区的井下样品抗压强度相差不大，地表样品（丹寨南皋和麻江羊跳）的抗压强度明显小于井下样品。在不同围压条件下，岩石抗压强度随着围压的增高而增大；水介质对于储层的压裂有着积极的作用，能够降低泥页岩的强度，增大岩石的破坏程度；岩石样品方向不是影响岩石力学性质的关键因素，不同方向抗压强度近似存在Z≈X≈Y的变化规律；岩石的抗压强度与埋深没有明确的相关性，与岩石弹性模量呈正相关，与TOC含量、脆性矿物含量、孔隙度和密度呈明显负相关。

c.岩石抗压强度与沉积背景具有一定的相关性。Barnett页岩沉积于深水盆地，其抗压强度明显高于浅水沉积环境中的Haynesville页岩和金石1井页岩。金石1井处于浅水陆棚环境，但其抗压强度要明显高于深水陆棚环境中的金页1井、麻江羊跳和丹寨南皋。

d.岩石矿物组成也是影响抗压强度的另一主要因素。地表样品的脆性矿物含量高、弹性模量低，井下样品脆性矿物含量较低、弹性模量高、泊松比低，而井下样品的抗压强度范围和平均值都要明显高于地表样品。

［1］蒲心纯，周浩达，王熙林，等.中国南方岩相古地理系列丛书：中国南方寒武纪岩相古地理与成矿作用［M］.北京：地质出版社，1993：1－191.Pu X C，Zhou H D，Wang X L，et al.Cambiran Lithofacies，Paleogeography，and Mineralization in South China ［M］.Beijing：Geological Publishing House，1993：1－191.（In Chinese）

［2］程克明，王世谦，董大忠，等.上扬子区下寒武统筇竹寺组页岩气成藏条件［J］.天然气工业，2009，29（5）：40－44.Chen K M，Wang S Q，Dong D Z，et al.Accumulation conditions of shale gas reservoirs in the Lower Cambrian Qiongzhusi formation，the Upper Yangtze region［J］.Natural Gas Industry，2009，29（5）：40－44.（In Chinese）

［3］刘树根，曾祥亮，黄文明，等.四川盆地页岩气藏和连续型－非连续型气藏基本特征［J］.成都理工大学学报：自然科学版，2009，36（6）：578－592.Liu S G，Zeng X L，Huang W M，et al.Basic characteristics of shale and continuous－discontinuous transition gas reservoirs in Sichuan Basin，China ［J］.Journal of Chengdu University of Technology （Science ＆ Technology Edition），2009，36（6）：578－592.（In Chinese）

［4］王兰生，邹春艳，郑平，等.四川盆地下古生界存在页岩气的地球化学依据［J］.天然气工业，2009，29（5）：59－62.Wang L S，Zou C Y，Zheng P，et al.Geochemical evidence of shale gas existed in the Lower Paleozoic Sichuan Basin［J］.Natural Gas Industry，2009，29（5）：59－62.（In Chinese）

［5］杨競红，蒋少涌，凌洪飞，等.黑色页岩与大洋缺氧事件的Re－Os同位素示踪与定年研究［J］.地学前缘，2005，12（2）：143－150.Yang J H，Jiang S Y，Ling H F，et al.Re－Os isotope tracing and dating of black shales and oceanic anoxic events［J］.Earth Science Frontiers，2005，12（2）：143－150.（In Chinese）

［6］陈兰，钟宏，胡瑞忠，等.黔北早寒武世缺氧事件：生物标志化合物及有机碳同位素特征［J］.岩石学报，2006，22（9）：2413－2423.Chen L，Zhong H，Hu R Z，et al.Early Cambrian oceanic anoxie event in northern Guizhou：biomarkers and organic carbon isotope［J］.Acta Petrologica Sinica，2006，22（9）：2413－2423.

［7］王世谦，陈更生，董大忠，等.四川盆地下古生界页岩气藏形成条件与勘探前景［J］.天然气工业，2009，29（5）：51－58.Wang S Q，Chen G S，Dong D Z，et al.Accumulation conditions and exploitation prospect of shale gas in the Lower Paleozoic Sichuan Basin ［J］.Natural Gas Industry，2009，29（5）：51－58.（In Chinese）

［8］李立.国内第一口页岩气井“吐气”［J］.石油钻采工艺，2010（5）：89.Li L.The first shale gas wells“exhale”in China［J］.Oil Drilling ＆Production Technology，2010（5）：89.（In Chinese）

［9］胡明毅，邓庆杰，邱小松.上扬子地区下寒武统牛蹄塘组页岩气储层矿物成分特征［J］.石油天然气学报，2013，35（5）：1－7.Hu M Y，Deng Q J，Qiu X S.Characteristics of mineral composition of shale gas reservoirs of Lower Cambrian Niutitang Formation in the upper Yangtze region ［J］.Journal of Oil and Gas Technology，2013，35（5）：1－7.（In Chinese）

［10］马力，陈焕疆，甘克文，等.中国南方大地构造和海相油气地质（上、下）［M］.北京：地质出版社，2004：1－200.Ma L，Chen H J，Gan K W，et al.Geostructure and Marine Facies Hydrocarbon Geology of South China［M］.Beijing：Geological Publishing House，2004：1－200.（In Chinese）

［11］胡书毅，马玉新，田海芹.扬子地区寒武系油气藏地质条件［J］.石油大学学报：自然科学版，1999，23（4）：20－25.Hu S Y，Ma Y X，Tian H Q.Hydrocarbon geology conditions of Cambrian in Yangtze area［J］.Journal of the University of Petroleum，China，1999，23（4）：20－25.（In Chinese）

［12］王鹏万，陈子炓，贺训云，等.黔南坳陷下寒武统页岩气成藏条件与有利区带评价［J］.天然气地球科学，2011，22（3）：518－523.Wang P W，Chen Z L，He X Y，et al.Accumulation of Lower Cambrian Niutitang shale gas and prediction of potential area in Qiannan Sag［J］.Natural Gas Geoscience，2011，22（3）：518－523.（In Chinese）

［13］张水昌，张宝民，边立曾，等.中国海相烃源岩发育控制因素［J］.地学前缘，2005，12（3）：39－48.Zhang S C，Zhang B M，Bian L Z，et al.Development constraints of marine source rocks in China［J］.Earth Science Frontiers，2005，12（3）：39－48.（In Chinese）

［14］牟传龙，梁薇，周恳恳，等.中上扬子地区早寒武世（纽芬兰世－第二世）岩相古地理［J］.沉积与特提斯地质，2012，32（3）：41－53.Mou C L，Liang W，Zhou K K，et al.Sedimentary facies and palaeogeography of the middle－upper Yangtze area during the Early Cambrian（Terreneuvian－Series 2）［J］.Sedimentary Geology and Tethyan Geology，2012，32（3）：41－53.（In Chinese）

［15］张位华，姜立君，高慧，等.贵州寒武系底部黑色硅质岩成因及沉积环境探讨［J］.矿物岩石地球化学通报，2003，22（2）：174－178.Zhang W H，Jiang L J，Gao H，et al.Study on sedimentary environment and origin of black siliceous rocks of the lower Cambrian in Guizhou Province［J］.Bulletin of Mineralogy，Petrology and Geochemistry，2003，22（2）：174－178.（In Chinese）

［16］Pan J Y，Ma D S，Cao S L.Trace element geochemistry of the Lower Cambrian black rock series from northwestern Hunan，South China［J］.Progress in Natural Science，2004，14（1）：64－70.

［17］范德廉，张焘，叶杰，等.中国的黑色岩系及其有关矿床［M］.北京：科学出版社，2004：1－137.Fan D L，Zhang T，Ye J，et al.Black Rock Series and Related Ore Deposits in China ［M］.Beijing：Science Press，2004：1－137.（In Chinese）

［18］程克明，王世谦，董大忠，等.上扬子区下寒武统筇竹寺组页岩气成藏条件［J］.天然气工业，2009，29（5）：40－44.Cheng K M，Wang S Q，Dong D Z，et al.Accumulation conditions of shale gas reservoirs in the Lower Cambrian Qiongzhusi Formation，the Upper Yangtze region［J］.Natural Gas Industry，2009，29（5）：40－44.（In Chinese）

［19］李新景，吕宗刚，董大忠，等.北美页岩气资源形成的地质条件［J］.天然气工业，2009，29（5）：27－32.Li X J，Lu Z G，Dong D Z，et al.Geologic controls on accumulation of shale gas in North America［J］.Natural Gas Industry，2009，29（5）：27－32.（In Chinese）

［20］李庆辉，陈勉，金衍，等.含气页岩破坏模式及力学特性的试验研究［J］.岩石力学与工程学报，2012，31（Z2）：3763－3771.Li Q H，Chen M，Jin Y，et al.Experimental research on failure modes and mechanical behaviors of gas－bearing shale［J］.Chinese Journal of Rock Me－chanics and Engineering，2012，31（Z2）：3763－3771.（In Chinese）

［21］刘树根，单钰铭，刘维国，等.地层条件下油气储集岩多参数同时测试技术［J］.成都理工学院学报，1998，25（4）：480－486.Liu S G，Shan Y M，Liu W G，et al.The simultaneous measurement technique of various physical parameters for oil／gas reservoir rocks under formation conditions［J］.Journal of Chengdu University of Technology，1998，25（4）：480－486.（In Chinese）

［22］Griggs D L，Handin J.Rock deformation［J］.Geol Soc Am Mem，1960，79：381.

［23］陈颙，黄庭芳，刘恩儒.岩石物理学［M］.合肥：中国科学技术大学出版社，2009.Chen Y，Huang T F，Liu E R.Rock Physics［M］.Hefei：University of Science and Technology of China Press，2009.（In Chinese）

［24］杨迪，刘树根，单钰铭，等.四川盆地东南部习水地区上奥陶统－下志留统泥页岩裂缝发育特征［J］.成都理工大学学报：自然科学版，2013，40（5）：543－553.Yang D，Liu S G，Shan Y M，et al.The fracture characteristics of the shale in Upper Ordovician－Lower Silurian in Xishui area，the southeast of Sichuan Basin，China［J］.Journal of Chengdu University of Technology （Science ＆ Technology Edition），2013，40（5）：543－553.（In Chinese）