综述：全球页岩综述：聚焦烃类地球科学与碳封存

这篇综述系统梳理了全球页岩油气资源分布与碳封存潜力，重点探讨了页岩作为非常规油气储层（TOC>0.5%）的地球化学特征（如TOC、Ro ）、储层性质（孔隙度<5%）及CO2 封存机制（超临界CO2 吸附/矿化），涵盖亚洲、美洲等52国108个页岩盆地的商业开发关键因素（厚度、盖层渗透率、水力特性）。

　　

全球页岩资源的地球科学特征
页岩作为占沉积岩总量50-65%的细粒碎屑岩，其烃类潜力取决于总有机碳含量（TOC>0.5%）、热成熟度（R_o
0.6-3.8%）和矿物组成（59%黏土矿物以伊利石为主）。全球108个商业页岩盆地中，俄罗斯巴热诺夫组（Bazhenov Formation）和阿根廷Vaca Muerta组分别以最高烃类储量和次优潜力著称，埋深范围3280-16500英尺（999.74-5029.2米）。

碳封存的独特机制
页岩作为"资源层"兼具烃源岩和储层双重功能，其低渗透性（<100mD）和纳米级孔隙结构（88%孔隙<2nm）使其成为CO₂
封存的理想介质。超临界CO₂
（>31.1°C，7.38MPa）可通过物理吸附（范德华力）和化学矿化实现长期封存，中国四川盆地龙马溪组每平方公里封存潜力达348亿吨。值得注意的是，TOC含量与CO₂
吸附能力呈正相关，而黏土矿物影响较弱。

开发技术与环境挑战
水力压裂（渗透率0.01-100nD）和水平钻井是开发的关键技术，其中脆性矿物含量>40%的页岩更易形成有效裂缝。美国Marcellus页岩单层CO₂
封存潜力达1.6Mt/km²
，但CO₂
注入会降低页岩抗压强度（下降17-35%）并改变孔隙结构。中国四川盆地通过"吞吐法"（huff-n-puff）实现CO₂
驱替甲烷（CH₄
采收率提升15-65%），同时封存CO₂
。

区域资源分布特征
亚洲以1948.2Tcf可采页岩气储量居首，中国四川盆地龙马溪组（TOC 4-5.35%，R_o
2.4-3.6%）和北美Bakken组（TOC 8-10%）是典型代表。值得注意的是，页岩油与油页岩需区分：前者指储层中原生烃类，后者指TOC>3.5%可通过加热裂解产生合成油的岩石。

未来研究方向
需重点关注CO₂
-页岩相互作用机制（矿物溶解/沉淀动力学）、封存完整性评估（微裂缝扩展风险）以及非常规资源开发的环境平衡。阿根廷Neuquén盆地Vaca Muerta组（TOC 2-5%）的成功开发表明，海相页岩在跨体系域环境中的沉积控制仍是勘探突破的关键。