DOI: https://doi.org/10.62762/jgee.2026.303617
تاريخ النشر: 2026-07-09
المؤلف: Lingying Huang وآخرون
الموضوع الرئيسي: استكشاف الهيدروكربونات وتحليل الخزانات
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة العوامل المؤثرة على الحفاظ على غاز الصخر الزيتي البحري في طبقات الديفوني-الكربوني عبر أربعة انحدارات في حوض نانبانجيانغ والهامش الشمالي لانخفاض غويزونغ: لانغداي، شينزهاي، غرب ييزهو، وشمال ييزهو. من خلال استخدام التوصيف التكتوني واستعادة المقطع العرضي المتوازن، تحدد الأبحاث أن الانحدارات الواسعة واللطيفة ذات الدفع الثنائي الاتجاه (شينزهاي وغرب ييزهو) توفر أفضل الظروف للحفاظ على غاز الصخر الزيتي بسبب شكلها الواسع والحد الأدنى من التصدع. بالمقابل، يظهر انحدار شمال ييزهو، الذي يتميز بأنه مونوكلين دفع لطيف من نوع ناب، أقل الظروف ملاءمة بسبب التفتت الشديد الناتج عن التصدع والتآكل.
تشير النتائج إلى أن فترة يانشان هي المرحلة الرئيسية للاختصار التكتوني لانحدارات لانغداي، شينزهاي، وغرب ييزهو، بينما تعتبر فترة إندوسينين مهمة لانحدار شمال ييزهو. تتمتع انحدارات لانغداي وشينزهاي بمعدلات اختصار تكتوني أقل (13.24% و12.49% على التوالي)، مما يسهل الحفاظ على غاز الصخر الزيتي، بينما تعاني انحدارات غرب ييزهو (24.71%) وشمال ييزهو (41.98%) من معدلات أعلى تضر بالحفاظ. بالإضافة إلى ذلك، تعزز العيوب العكسية الضاغطة ذات القدرات العالية على الإغلاق الجانبي احتجاز غاز الصخر الزيتي، حيث تتجاوز ضغوط اختراق الصخور السطحية في منطقة لانغداي (23.5-61.6 ميغاباسكال) بشكل كبير تلك الموجودة في منطقة غويزونغ (0.9-22.5 ميغاباسكال). كما تحدد الدراسة كميًا المناطق الملائمة لغاز الصخر الزيتي داخل هذه الانحدارات، مع تركيز المناطق من النوع الأول في نوى الانحدار وتوزيع المناطق من النوعين الثاني والثالث حولها، مما يبرز التباين المكاني لإمكانات غاز الصخر الزيتي عبر المناطق المدروسة.
مقدمة
تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على أهمية غاز الصخر الزيتي كمورد استراتيجي لأمن الطاقة في الصين ودوره في تعزيز الانتقال إلى طاقة منخفضة الكربون. منذ عام 2024، استقر إنتاج الصين من غاز الصخر الزيتي فوق 25 مليار متر مكعب، مصدره بشكل رئيسي من تشكيلات ووفنغ-لونغماكسي من العصر الباليوزي المبكر في حوض سيتشوان، التي تحتوي على أكثر من 80% من الاحتياطيات المثبتة في البلاد. بالمقابل، لا تزال جهود الاستكشاف في أحواض الجنوب الأخرى، مثل هونان-قوانغشي-غويزو، في مراحلها المبكرة، على الرغم من المؤشرات على إمكانات الهيدروكربونات من الدراسات السابقة.
تتميز منطقة يوننان-غويزو-قوانغشي بصخور صخرية بحرية ديفونية إلى كربونية واسعة ذات خصائص جيولوجية ملائمة، بما في ذلك سمك كبير، ومحتوى عالٍ من الكربون العضوي الكلي (TOC)، ونضج حراري متقدم. لقد سهلت التقدمات التكنولوجية الحديثة في اكتساب بيانات الزلازل والبحث الجيولوجي التقدم في استكشاف غاز الصخر الزيتي، خاصة في حوض نانبانجيانغ وانخفاض غويزونغ. ومع ذلك، لا تزال التحديات قائمة بسبب الظروف الجيولوجية المعقدة وتاريخ الاستكشاف المحدود. تهدف هذه الدراسة إلى تحليل الخصائص التكتونية للانحدارات وتأثيرها على الحفاظ على غاز الصخر الزيتي في انحدارات محددة من المنطقة، باستخدام بيانات زلازل عالية الدقة وطرق تقييم كمية لتحديد العوامل الرئيسية ووحدات الحفظ الملائمة لتطوير غاز الصخر الزيتي.
نقاش
يوفر قسم النقاش في ورقة البحث نظرة شاملة على الخصائص الجيولوجية والتكتونية لحوض نانبانجيانغ والهامش الشمالي لانخفاض غويزونغ. تقع هذه المنطقة عند تقاطع كتلة يانغتسي وحزام الطي الكالدوني في جنوب الصين، وقد شهدت تطورًا تكتونيًا كبيرًا منذ الفترة الديفونية، حيث انتقلت من مراحل أحواض الانكسار إلى تطوير أحواض الجبهة، وفي النهاية شهدت ارتفاعًا شديدًا وتآكلًا بسبب جبال يانشان والهيمالايا. تكشف التقسيمات الطبقية عن بيئات رسوبية متميزة، حيث تتميز منطقة نانبانجيانغ بمناطق مياه ضحلة وعميقة، بينما تظهر منطقة غويزونغ مجموعة متنوعة من المناطق الرسوبية بما في ذلك البيئات القارية، وأحواض المنصات، والبيئات المنعزلة.
تشير تحليل خصائص العيوب إلى أن منطقة لانغداي تتأثر بمنطقة عيوب يادو-زييون-لوديان، التي تتميز بعيوب عكسية ذات زوايا عالية ومكونات انزلاق جانبي يساري. يتم استكشاف التطور التكتوني لمختلف الانحدارات، مثل انحدارات لانغداي، شينزهاي، شمال ييزهو، وغرب ييزهو، من خلال استعادة المقطع العرضي المتوازن، مما يكشف عن مراحل تطورية متميزة تتسم بضغط تكتوني متنوع وأنشطة عيوب. تؤكد الدراسة على تأثير العوامل التكتونية على الحفاظ على غاز الصخر الزيتي، مشيرة إلى أن المناطق ذات معدلات اختصار تكتوني أقل وتطور عيوب محدود تكون أكثر ملاءمة للحفاظ على غاز الصخر الزيتي، بينما تظهر المناطق ذات معدلات اختصار عالية زيادة في تفتت العيوب ومسارات محتملة للهروب الغازي. بشكل عام، تؤكد النتائج على التفاعل المعقد بين التطور التكتوني والحفاظ على غاز الصخر الزيتي في هذه المنطقة الجيولوجية الديناميكية.
DOI: https://doi.org/10.62762/jgee.2026.303617
Publication Date: 2026-07-09
Author(s): Lingying Huang et al.
Primary Topic: Hydrocarbon exploration and reservoir analysis
Overview
This study examines the factors influencing the preservation of marine shale gas in Devonian-Carboniferous strata across four synclines in the Nanpanjiang Basin and the northern margin of the Guizhong Depression: Langdai, Xinzhai, West Yizhou, and North Yizhou. By employing tectonic characterization and balanced cross-section restoration, the research identifies that wide-gentle bidirectional thrust synclines (Xinzhai and West Yizhou) provide the most favorable conditions for shale gas preservation due to their broad morphology and minimal faulting. In contrast, the North Yizhou Syncline, characterized as a gentle nappe-type thrust monocline, exhibits the least favorable conditions due to intense fault fragmentation and denudation.
The findings indicate that the Yanshanian Period is the primary phase of tectonic shortening for the Langdai, Xinzhai, and West Yizhou synclines, while the Indosinian Period is significant for the North Yizhou Syncline. The Langdai and Xinzhai synclines have lower tectonic shortening rates (13.24% and 12.49%, respectively), which are conducive to shale gas preservation, whereas the West Yizhou (24.71%) and North Yizhou (41.98%) synclines experience higher rates detrimental to preservation. Additionally, compressional reverse faults with strong lateral sealing capabilities enhance shale gas retention, with caprock breakthrough pressures in the Langdai area (23.5-61.6 MPa) significantly surpassing those in the Guizhong area (0.9-22.5 MPa). The study also quantitatively identifies favorable areas for shale gas within these synclines, with Type I areas concentrated in the synclinal cores and Type II and III areas distributed around them, highlighting the spatial variability of shale gas potential across the studied regions.
Introduction
The introduction of the research paper highlights the significance of shale gas as a strategic resource for China’s energy security and its role in promoting a low-carbon energy transition. Since 2024, China’s shale gas production has stabilized above 25 billion cubic meters, primarily sourced from the Early Paleozoic Wufeng-Longmaxi formations in the Sichuan Basin, which hold over 80% of the nation’s proven reserves. In contrast, exploration efforts in other southern basins, such as Hunan-Guangxi-Guizhou, are still in early stages, despite indications of hydrocarbon potential from previous studies.
The Yunnan-Guizhou-Guangxi region is characterized by extensive Devonian to Carboniferous marine shales with favorable geological attributes, including significant thickness, high total organic carbon (TOC) content, and advanced thermal maturity. Recent technological advancements in seismic data acquisition and geological research have facilitated progress in shale gas exploration, particularly in the Nanpanjiang Basin and Guizhong Depression. However, challenges remain due to complex geological conditions and a limited exploration history. This study aims to analyze the syncline tectonic characteristics and their influence on shale gas preservation in specific synclines of the region, employing high-resolution seismic data and quantitative evaluation methods to identify key factors and favorable preservation units for shale gas development.
Discussion
The discussion section of the research paper provides a comprehensive overview of the geological and tectonic characteristics of the Nanpanjiang Basin and the northern margin of the Guizhong Depression. This region, located at the intersection of the Yangtze Block and the South China Caledonian Fold Belt, has undergone significant tectonic evolution since the Devonian period, transitioning from rift basin stages to foreland basin development, and ultimately experiencing intense uplift and erosion due to the Yanshan and Himalayan orogenies. Stratigraphic divisions reveal distinct sedimentary environments, with the Nanpanjiang area characterized by shallow-water and deep-water zones, while the Guizhong area exhibits a variety of sedimentary zones including continental, platform-basin, and isolated platform environments.
The analysis of fault characteristics indicates that the Langdai area is influenced by the Yadu-Ziyun-Luodian Fault Zone, which features high-angle reverse faults and left-lateral strike-slip components. The tectonic evolution of various synclines, such as the Langdai, Xinzhai, North Yizhou, and West Yizhou synclines, is explored through balanced cross-section restoration, revealing distinct evolutionary stages marked by varying tectonic stresses and fault activities. The study emphasizes the impact of tectonic factors on shale gas preservation, noting that regions with lower tectonic shortening rates and minimal fault development are more conducive to preserving shale gas, while areas with high shortening rates exhibit increased fault fragmentation and potential gas escape pathways. Overall, the findings underscore the complex interplay between tectonic evolution and shale gas preservation in this geologically dynamic region.