美国页岩气革命改变了世界能源供需格局和国际地缘政治面貌，引起世界各国对页岩气勘探开发的高度关注。在此背景下，我国也加大了对页岩油气资源潜力评价和勘探开发力度。迄今四川盆地极其广泛分布的奥陶系五峰组-志留系龙马溪组已成为我国页岩气勘探开发的主要产区和主力勘探开发层系。但相对整个华南及其发育的震旦系陡山沱组、寒武系牛蹄塘组/水井沱组，奥陶系五峰组－志留系龙马溪组、泥盆系佘田桥组、石炭系天鹅坪组、二叠系茅口组和吴家坪组等多套富有机质页岩而言，迄今我国页岩气的勘探开发范围及层系局限，增储上产的潜力尚有很大提升空间。
面对风高浪急的国际局势和我国石油天然气等重要矿产对外依存度居高不下的局面，中共中央、国务院印发的《扩大内需战略规划纲要（2022-2035）》提出，强化能源资源安全保障，增强国内生产供应能力。为全面贯彻落实党的二十大精神，保障粮食和能源安全，2023年全国自然资源工作会议明确提出，要围绕加强重要能源矿产资源国内勘探开发和增储上产，全面启动新一轮战略性矿产国内找矿行动。为此，本文在总结中国地质调查武汉地质调查中心近十年在南方复杂构造区实施页岩气调查取得的成果和进展基础上，分析基础地质调查在复杂构造区页岩气找矿突破中的作用，讨论中南地区页岩气找矿突破面临的地质理论和技术难题，提出了中南地区下一步页岩气找矿突破的方向和部署建议。
一、目标导向，打造长江中游能源资源基地天时地利
长江中游湖北湖南地区处于东部沿海地区和中西部地区的过渡带、长江开放经济带和沿海开放经济带的结合部，具有承东启西、连南接北的枢纽地位。然而，区内缺煤、少油、乏气，石油天然气严重依赖进口。
武汉地调中心油气团队发挥区域地质调查优势，攻关中扬子复杂构造带页岩气成藏地质理论和调查评价技术方法，于2015-2018年先后实现了长江中游鄂西宜昌地区寒武系－志留系页岩气的调查发现和突破以及震旦系陡山沱组页岩气和灯影组天然气的重要发现，为鄂西页岩气勘探开发综合示范区的批准建设奠定了良好基础。
2019-2021年，按照中国地质调查局党组关于南方页岩气“积极拓展长江中游”的指导思想，武汉地调中心聚焦雪峰山和湘中拗陷逆冲推覆带，开展页岩气成藏理论和选区方法研究。建立了逆冲断裂控藏型页岩气保存富集模式，分别部署实施湘新地4井和湘邵地1井实施钻探调查，获得了泥盆系石炭系天鹅坪组以及二叠系龙潭组和大隆组页岩气的重要发现。地质资源、技术经济和生态环境条件综合评价显示湘中地区上述层系页岩气地质资源量超过4万亿立方米，勘探前景良好。
综上，在深入开展鄂西页岩气勘探示范区建设的同时，加大湘中地区页岩气调查评价和勘探开发力度，实现页岩气勘探开发新区、新层系、新类型的突破，有望打造长江中游大型能源资源基地，重塑长江中游能源资源新格局。
二、基础先行，鄂西页岩气勘探示范区建设启航
鄂西地区是中国地质调查局武汉地质调查中心基础地质调查研究的重要基地，建立有自然资源部三峡地层古生物野外科学研究观测站等科研平台。
为查明鄂西地区页岩气地质条件，武汉地调中心油气地质科研团队发现基础研究的引领作用，一方面从页岩地层的精细划分对比和有机质埋藏环境出发，系统刻画了宜昌地区震旦纪和早古生代富有机质页岩的时空展布、形成的古地理、古环境特点，确定宜昌地区震旦系陡山沱组页岩分布在新元古代末期马林诺冰期和噶斯奇厄斯冰期之间的陆缘裂谷盆地中。早古生代富有机质页岩是气候变冷，海平面下降，浅水台地凹陷转化为局限盆地的沉积产物，提出陆缘盆地相是页岩气勘探有利相带，气候变化诱发陆缘盆地有机质富集的页岩气选区评价新观点。
另一方面，追本溯源，从生物与环境协同演化、有机质埋藏过程的产甲烷作用和甲烷异常释放对海底泥质沉积物结构构造和海洋表层生物生产力影响研究入手，结合页岩埋藏史、热演化史和生烃史及其与页岩储层脉体所揭示的流体活动之间耦合关系的调查以及中-低成熟和高-过成熟页岩二次生烃的热演化模拟实验，探索了有机流体活动对页岩储层岩石矿物、地球化学、储层物性和含气性影响，获取了不同热演化阶段页岩储层的物性和含气性的热演化特点，揭示了多旋回构造升降对页岩储层物性和含气性的影响，提出了“有利相带是基础，有机质含量是保障，热演化与构造隆升相匹配是关键”的页岩气成藏理论新认识，建立了基底控藏型页岩气成藏模式，部署实施鄂宜页1井、鄂宜页2井和鄂宜参3井钻压地质工程一体化工程，首次在中扬子地区寒武系水井沱组、志留系龙马溪组压裂试气测试获得高产工业页岩气流，在震旦系灯影组获得稳定天然气流，揭示了中扬子良好的页岩气、天然气勘探前景，被专家院士认为是中扬子油气勘探史上具有里程碑意义的油气调查突破。
宜昌地区多层系页岩气、天然气的调查发现和突破，开启了鄂西页岩气勘探开发综合示范区建设的序幕。2017年6月，时任中国地质调查局局长钟自然赴宜昌调研，时任湖北省委常委、宜昌市委书记周霁，宜昌市副市长卢军等出席，商定由部-省-局-市-油公司共同打造，探索在鄂西地区创建页岩气勘查开发示范基地。2018年7月，全国政协常委、人口环境资源委员会副主任姜大明，原国土资源部副部长汪民等一行考察宜昌页岩气勘探开发工作，向国务院提出建立宜昌-涟源页岩气勘探开发示范基地的建议。2019年9月，时任国家能源局副局长李凡荣一行调研了宜昌页岩气勘探开发情况，建议开展宜昌页岩气勘探开发示范区建设，并纳入“十四五”规划。2019年10月，自然资源部批准同意开展鄂西页岩气勘探开发综合示范区建设。2020年以来，湖北省自然资源厅在鄂西地区部署多轮页岩调查评价项目，优选并挂牌出让了荆门北等4个页岩气勘查区块，并计划陆续出让夷陵、点军、长阳和咸丰等页岩气勘探区块。中石化江汉油田加快了鄂西页岩气勘探开发步伐，实现了鄂西利川地区二叠系页岩气的勘探突破，新增页岩气控制储量621亿立方米，部署试验台组1个，产气量近4000立方米。中石化江汉油田和中石油浙江油田分别在宜昌鄂宜页2井周边的枝江、荆门区块开展志留系页岩气风险勘探，部署实施的风险探井试气测试均获高产工业页岩气流，进一步确认了宜昌地区志留系页岩气的勘探前景。
三、守正创新，湘中地区页岩气调查取得重要进展
湘中坳陷总面积23270平方千米，油气、页岩气资源丰富，是我国油气勘探的重要领域之一，但同时也是我国油气勘探久攻未克地区之一。与宜昌地区页岩气地质条件不同，湘中地区页岩气储层除了遭受多次构造升降影响外，还遭受了多次强烈的水平挤压和中生代岩浆活动的多重改造，页岩气成藏地质条件复杂，为此，武汉地质调查中心油气团队在充分吸收宜昌地区页岩气调查突破成功经验的基础上，继续发挥基础地质调查的优势，聚焦湘中拗陷岩浆活动、构造变形与页岩气生烃演化和保存条件分析，揭示了区域有机质热演化与燕山期花岗岩岩浆活动的关系以及褶皱和推滑覆构造与页岩气保存富集的关系，并指出燕山期广泛发育的岩浆活动对页岩的生烃演化具有重要的控制作用；印支期的褶皱构造活动引起早古生代页岩储层中的油气发生调整和向构造高部位的富集；燕山期的构造滑脱导致页岩储层的矿物呈水平定向排列，阻隔了垂直方向的气水交流，改善了滑脱带下盘的油气保存条件。据此，他们提出了“沉积相带控源、岩浆活动控烃、构造活动控藏”的页岩气成藏理论新认识，建立了逆冲断裂控藏型页岩气成藏模式，部署实施湘新地4井、湘邵地1井取得了涟源拗陷下石炭统天鹅坪组和上二叠统龙潭组页岩气的重要发现，为页岩气勘探新区、新层系的调查突破和勘探开发奠定了良好基础。
四、循序渐进，努力打造长江中游大型能源资源基地
经过近十年的页岩气地质调查工作，长江中游湖南、湖北地区页岩气地质条件基本查明，掌握了页岩气勘探的主要目的层系及其资源潜力，但尚面临一系列制约区域油气页岩气勘探开发地质理论和工程技术问题需要进一步深化研究。其中主要有：一是鄂西地区天然气保存条件和勘探潜力不明；二是湘中地区泥盆系孟公坳组-石炭系天鹅坪组、二叠系龙潭组页岩气产能评价参数缺乏，页岩气有利区边界有待进一步确定；三是页岩气储改过程的多源数据监测与灾害风险评估工作的系统性不够，页岩气储层改造和试气技术体系有待完善。
为此，建议在已有工作的基础上，按照“政府主导、公益先行、商业跟进、科技引领、快速突破”的中央、地方、企业协调联动机制，集中人才、技术、资金、项目优势实施湘鄂地区页岩气找矿突破行动，打造长江中游大型页岩气勘探开发基地。其主要工作内容和目标任务包括：一是针对天然气地质条件相对较好的湘鄂西褶皱带，以及工作程度高、基础地质条件好，易于突破的宜昌斜坡天然气、涟源凹陷上泥盆统孟公坳组-石炭系天鹅坪组页岩气和邵阳凹陷上二叠统龙潭组页岩气实施基础性和战略性调查，进一步摸清资源家底，提交优质勘查区块建议，降低商业勘探风险。二是完善常德-宜昌深井宽频地震观测平台，开展南方复杂构造区页岩气储改过程的多源数据监测与灾害风险评估，形成页岩气勘探多源数据监测技术方法序列，非常规油气安全、高效储改规模技术体系，储改液地下环境监测技术，实现页岩气绿色勘探开发。三是继续实施页岩气勘探开发优惠政策，鼓励地方和相关企业进一步加大勘探开发投入，在重点调查区和矿权区内开展页岩勘查和勘探开发，推进深勘精查和技术攻关，实现增储上产。通过上述工作，预计到2025年，一个以鄂西页岩气勘探开发综合示范区为龙头的大型页岩气能源基地将基本形成，并对长江中游地区经济的高质量绿色发展发挥重要作用。
