川东地区二叠系海相页岩有机质富集对有机质孔发育的控制作用

doi:10.11743/ogg20230210

摘要/Abstract

摘要：

有机质的丰度、显微组分及微观赋存方式等多种因素对海相页岩中有机质孔隙的发育具有重要控制作用，但相关研究目前仍较为缺乏。基于有机地球化学与有机岩石学分析、扫描电镜、有机质能谱测试等技术手段，对川东地区二叠系茅口组和吴家坪组过成熟海相页岩有机质丰度（TOC）、有机显微组分及有机质赋存方式开展系统对比分析，探讨了有机质富集对有机质孔隙发育的控制作用，并建立了有机质孔隙发育演化模式。研究结果表明：①吴家坪组和茅口组虽均具有“TOC高和原始组分以藻类体为主”的特征，但有机质的赋存方式存在差异。茅口组TOC相对较高，有机质以顺层富集和局部富集等方式赋存；吴家坪组TOC相对较低，有机组分中见结构镜质体和无结构镜质体，有机质以分散或局部富集等方式赋存。②有利的原始有机组分类型的存在是有机质孔隙发育的前提，藻类体等腐泥组分中发育丰富的有机质孔隙，而镜质体等腐殖组分中有机质孔隙不发育。TOC控制了有机质孔隙的发育程度，在一定范围内，TOC越高，有机质孔隙越发育。有机质赋存方式影响有机质孔隙的保存，分散型有机质赋存在脆性矿物格架之内，有机质孔隙保存好；局部富集型和顺层富集型有机质边缘无有效格架支撑，抗压实能力较弱，有机质孔隙保存条件差。

关键词: 有机质丰度, 有机显微组分, 有机质孔隙, 海相页岩, 二叠系, 四川盆地

Abstract:

Organic matter abundance， macerals and occurrence that have been suggested to significantly control upon pore development in marine shales have not been well studied. Guided by organic geochemistry， organic petrology and other theoretical methods， this study is focused on a systematic analysis and comparison of the abundance， macerals and occurrence of organic matter in the overmature marine shales in the Permian Maokou and Wujiaping Formations at the eastern Sichuan Basin through scanning electron microscope observation and energy spectrum testing among others， to discuss the control of organic matter enrichment on organic pore development in shales and establish an evolution model for the pores. The following results are obtained. Both the Maokou and Wujiaping marine shales are characterized by “high organic matter abundance （TOC） and predominance of algae in their primitive components”. However， they also have some differences in respect of organic matter occurrence. The Maokou Formation shale has relatively higher TOC， with organic matter enriching along bedding or at local position. The Wujiaping Formation shale has relatively lower TOC， with organic matter containing structural vitrinite and structureless vitrinite enriching dispersively or locally. The existence of favorable primitive organic components are a prerequisite for the pore development. Pores are mostly developed in sapropel compositions such as algae but are rarely found in vitrinite. TOC is the key to the pore development. Within a certain range， TOC is positively correlated with organic porosity. The organic matter occurrence influences the pore preservation. Pores are well preserved in dispersed organic matter within brittle mineral framework. The organic matter enriched locally or along bedding usually has less pores preserved under compaction due to a lack of effective framework support.

Key words: organic matter abundance, organic macerals, organic matter pore, marine shale, the Permian, Sichuan Basin

中图分类号:

TE122.2

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页岩层位	TOC/%	原始有机显微组分	有机质赋存方式	孔隙度/%	孔隙类型	孔径分布
吴家坪组	8.76	席状藻、无定型藻类，偶见结构镜质体或无结构镜质体	分散或局部富集	5.59	有机质孔	微孔48.24 %，介孔39.46 %
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