Die Untersuchung der Porenstruktur von Schiefer und deren Inhomogenität nimmt im Bereich der Forschung an unkonventionellen Öl- und Gaslagerstätten eine zentrale Stellung ein. Die fraktale Dimension ist ein Schlüsselindikator zur Charakterisierung der Komplexität des Porensystems von Schiefer. Jedoch weisen bestehende Methoden zur Berechnung der fraktalen Dimension generell eine hohe Rechenkomplexität und einen großen Datenbedarf auf; die quantitativen Kontrollregeln und Wirkmechanismen des Gehalts an Gesamtorganischem Kohlenstoff (TOC) auf die fraktale Dimension der Porenoberfläche hoch evolvierter Schiefer sind noch nicht klar. Ausgewählt wurden Schieferproben aus der Longmaxi-Formation des Silurs aus dem Tian-gong-tang-Block im Süden des Sichuan-Beckens und dem östlichen Weiyuan-Block. Es wurden TOC-Tests, Mineralzusammensetzungsanalysen mittels Röntgendiffraktion (XRD) und Stickstoffadsorptionsexperimente (N₂-GA) durchgeführt. Darauf aufbauend wurde eine empirische Formel zur Berechnung der fraktalen Dimension (D₁) basierend auf TOC entwickelt, deren Ergebnisse eine gute Äquivalenz mit der fraktalen Porengrößen-Dimension nach dem FHH-Modell zeigen. Erste Anwendungsergebnisse bestätigten, dass der mittels TOC berechnete D₁ im Vergleich zum mit dem FHH-Modell basierend auf gemessenen Daten aus der Region Changning berechneten D₁ eine mittlere Abweichung von ± 0,012 aufweist, mit einem Fehlerbereich von maximal ± 2 % und einer relativen Abweichung innerhalb von ± 2 %; im Vergleich zu Literaturdaten zur fraktalen Dimension von Schieferporen aus einigen südlichen Regionen Sichuans und dem Explorationsgebiet Jingmen in Hubei (Wufeng-Longmaxi-Formation) beträgt der Fehler lediglich ± 0,027, der Fehlerbereich überschreitet nicht ± 5 % und die relative Abweichung liegt bei ± 10 %. Die auf TOC basierende fraktale Dimension D₁ kann den Rauheitsgrad der Porenoberfläche von hoch entwickelten marinen Schieferproben effektiv charakterisieren, besitzt eine breite geologische Anwendbarkeit und kann die Porenstrukturmerkmale von Schiefer im Stadium hoher Reife präzise darstellen, was eine wichtige theoretische und technische Unterstützung für die Bewertung von Schiefergaslagerstätten bietet.

Gasadsorption;fraktale Dimension;Gesamtorganischer Kohlenstoffgehalt;Porenstruktur;Lagerstättenbewertung;marine Schiefer;Longmaxi-Formation;Sichuan-Becken