Um den Einfluss der Unterscheide der Mineralbestandteile auf die Bildungswege der Produkte bei der In-situ-Modifikation von Ölschiefer mit überkritischem Wasser (SCW) zu erläutern, wurden zwei typische Ölschieferproben ausgewählt: aus dem Changqing-Ölfeld im Becken Ordos (Probe CQ, reich an Pyrit) und aus dem Gebiet Longkou im Becken Huangxian (Probe LK, reich an Calcit). Experimente unter Hochtemperatur (400 ℃) und Hochdruck (25 MPa) in überkritischer Wasserumgebung wurden durchgeführt. Mithilfe verschiedener mikroskopischer Charakterisierungsmethoden wie Röntgenbeugung (XRD), Gaschromatographie (GC), Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FT-IR) und Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS) wurden die Entwicklungsgesetze und Unterschiede der gas-flüssig-fest Phasenprodukte eingehend analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass Unterschiede in der Mineralmatrix die Reaktionswege der SCW-Modifikation des Ölschiefers beeinflussen: In Probe LK mit hohem Calcit-Gehalt (53,0 %) kommt es in der überkritischen Wasserumgebung zu starker Auflösung und Zersetzung, wodurch große Mengen CO₂ freigesetzt werden (55,94 % des Gesamtgasvolumens), was die Wasserkohlenstoffgas-Umwandlungsreaktion hemmt und die H₂-Ausbeute begrenzt (nur 10,01 %). Die flüssigen Produkte zeigen einen hohen Bitumengehalt (42,18 %) und eine geringe Aromatizität (18,89 %). In Probe CQ mit hohem Pyritanteil (25,5 %) entstehen unter SCW-Bedingungen durch Redoxreaktionen in situ magnetischer Pyrit, Magnetit und Schwefel als aktive Phasen, die nicht nur saure Komponenten freisetzen, welche die organische Stoffpyrolyse fördern, sondern auch die Methanisierung und Hydrierung durch die aktiven Phasen begünstigen, wodurch die CH₄- und H₂-Ausbeuten deutlich steigen (32,52 % bzw. 18,88 %). Die flüssigen Produkte zeigen deutliche Leichterungsmerkmale, mit reduziertem Bitumengehalt auf 35,32 % und erhöhtem Gehalt an Aromaten (23,83 %) sowie Kohlenwasserstoffen mit niedriger Kohlenstoffzahl (C ≤ 16). Die Studie klärt den Mechanismus der synergistischen Koentwicklung von „Mineral-Flüssigkeit-Organik“ und bestätigt, dass der „Auflösungs-CO₂-Hemmungseffekt“ des Calcits und der „Säure-Hydrierungseffekt“ des Pyrits zwei Schlüsselfaktoren sind, die die SCW-Modifikationswege von Ölschiefer beeinflussen, und liefert eine wichtige theoretische Grundlage für die Entwicklung differenzierter In-situ-Abbaustrategien für Ölschiefer mit verschiedenen Mineraltypen.

Leichtbau; Ölkomponenten; Gasdifferenzierung; Mineral-Flüssigkeits-Wechselwirkung; Modifikation durch überkritisches Wasser; Ölschiefer