中扬子地区五峰组—龙马溪组过成熟海相页岩固态沥青赋存特征及其对孔隙结构的控制作用

《Minerals》：Occurrence Characteristics of Solid Bitumen and Its Control Mechanism on Pore Structure in Marine Over-Mature Shales: A Case Study of the Wufeng–Longmaxi Formations in the Middle Yangtze Region

　　

摘要

本研究探讨了中扬子地区建始—巴东地区五峰组—龙马溪组过成熟海相页岩中固态沥青的赋存特征及其对孔隙结构的控制作用。综合运用了总有机碳分析、Rock-Eval热解、有机地球化学岩相学、有机质反射率测量、薄片观察和扫描电镜等手段。页岩样品总有机碳含量为0.10%–6.73%，平均为2.20%，富有机质段主要集中于龙马溪组中下部。根据固态沥青反射率计算的平均等效镜质体反射率（EqRo）为2.06%，表明页岩处于早期过成熟阶段。原始有机质推断以II₁型干酪根为主，在热演化过程中大量转化为原生固态沥青。识别出四种主要的固态沥青赋存类型：层状、分散状、块状和矿物结合态。不同赋存类型的有机质孔隙发育程度存在差异。层状和矿物结合态固态沥青中局部保留了纳米级孔隙，而富含黏土基质的分散状固态沥青一般孔隙发育较差。孔隙结构受固态沥青赋存模式、刚性矿物支撑、黏土矿物压实、热成熟度以及烃类生成与排烃的共同控制。与石英和黄铁矿结合的固态沥青相对有利于孔隙保存，而与黏土结合的固态沥青则更容易发生孔隙变形和封闭。这些成果阐明了过成熟海相页岩中固态沥青赋存对孔隙保存的岩石学控制作用。