周曉峰，郭 偉，李熙喆，張曉偉，梁萍萍，于均民

(1.中國石油大學(xué)(北京)石油工程學(xué)院，北京 102249；2.油氣資源與探測國家重點(diǎn)實驗室，北京 102249；3.中國石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083)

四川盆地及鄰區(qū)上奧陶統(tǒng)五峰組-下志留統(tǒng)龍馬溪組是中國頁巖氣的主產(chǎn)層系、穩(wěn)產(chǎn)壓艙石和上產(chǎn)策源地[1]，優(yōu)質(zhì)頁巖(總有機(jī)碳含量w(TOC)>2%)厚度為20～80 m[2]，生烴母質(zhì)為油傾干酪根(Ⅰ型干酪根為主，兼有Ⅱ型干酪根[3])，有機(jī)質(zhì)過成熟(焦瀝青和筆石隨機(jī)反射率大于2.5%[4])，有機(jī)孔是頁巖儲層的主要儲集空間和重要滲流通道[5]。關(guān)于頁巖儲層有機(jī)孔與有機(jī)質(zhì)類型的配置關(guān)系有兩種截然不同的觀點(diǎn)：原地有機(jī)質(zhì)(干酪根熱降解的固體殘余)富孔隙而遷移有機(jī)質(zhì)(石油熱裂解的固體殘余)貧孔隙[6]；遷移有機(jī)質(zhì)富孔隙而原地有機(jī)質(zhì)貧孔隙[7]。缺乏典型巖石學(xué)證據(jù)是造成頁巖儲層有機(jī)質(zhì)類型與有機(jī)孔配置關(guān)系莫衷一是的根源。放射蟲硅質(zhì)頁巖以生物硅質(zhì)、碳酸鹽、黃鐵礦等剛性顆粒為主要組分[2,8]，巖石抵抗壓實作用的能力強(qiáng)，有效地保護(hù)粒間孔隙內(nèi)沉積有機(jī)質(zhì)和黏土礦物凝絮體(有機(jī)黏粒復(fù)合體)的原始面貌，而有機(jī)黏粒復(fù)合體是深水沉積有機(jī)質(zhì)的主要賦存方式之一[9-10]，可以作為深水沉積有機(jī)質(zhì)的典型代表，這些特征決定放射蟲硅質(zhì)頁巖巖石學(xué)特征是研究頁巖儲層有機(jī)質(zhì)類型與有機(jī)孔配置關(guān)系的突破口。借助氬離子拋光技術(shù)結(jié)合掃描電鏡，開展四川盆地五峰組-龍馬溪組放射蟲硅質(zhì)頁巖有機(jī)質(zhì)類型與有機(jī)孔配置關(guān)系研究。

1 地質(zhì)背景

四川盆地是揚(yáng)子板塊最富油氣的多旋回疊合沉積盆地之一。晚奧陶世，廣西運(yùn)動導(dǎo)致盆地周緣的古陸和隆起抬升，形成“三隆夾一凹”的深水陸棚沉積體系，產(chǎn)生大面積低能、欠補(bǔ)償及缺氧的沉積環(huán)境，沉積五峰組上部—龍馬溪組下部約80 m富含放射蟲的黑色頁巖，石英和有機(jī)碳含量高(圖1(a)～(c))，具備形成頁巖氣的基本地質(zhì)條件[11]。

四川盆地五峰組-龍馬溪組的最大埋藏深度曾經(jīng)超過6 500 m，有機(jī)質(zhì)達(dá)到過成熟階段，晚白堊世以來的多階段隆升過程普遍具有1 000～4 000 m地表剝蝕厚度，目前五峰組-龍馬溪組頁巖氣埋深一般在3 000～5 500 m[12]。

2 放射蟲硅質(zhì)頁巖巖石學(xué)特征

選取的4塊放射蟲硅質(zhì)頁巖樣品來自四川盆地西南部的Z205井和L205井，其中Z205井的2塊樣品取自五峰組頂部，L205井的2塊樣品取自龍馬溪組底部(圖1(a)～(c))。氬離子拋光的放射蟲硅質(zhì)頁巖樣品垂直層理面，鏡下觀察時，以層理面或筆石條帶在視域中顯示水平狀態(tài)作為基本條件，以此判斷壓實作用的微觀信息。

放射蟲硅質(zhì)頁巖圖像(圖2(a))及其礦物分析圖像(圖2(b))二者結(jié)合可以看出，放射蟲硅質(zhì)與碳酸鹽礦物一起構(gòu)成巖石骨架，有機(jī)質(zhì)分散在骨架顆粒之間的粒間孔和完整放射蟲硅質(zhì)殼的腔體，有機(jī)質(zhì)(包括有機(jī)孔)和礦物質(zhì)分別占巖石體積的14.24%和85.76%。礦物質(zhì)中，以硅質(zhì)(54.92%)、方解石(14.36%)、白云石(8.71%)、黏土(5.35%)、長石(1.46%)為主。剛性顆粒占巖石體積的80%以上，承載絕大部分上覆地層壓力，原生粒間孔隙保留下來。粒間孔隙中的有機(jī)質(zhì)和有機(jī)孔遭受壓實作用的影響小，清晰地記錄有機(jī)質(zhì)和有機(jī)孔的演化歷程。以放射蟲硅質(zhì)頁巖粒間孔隙中有機(jī)質(zhì)為研究對象，以巖石學(xué)特征為研究主線，詳細(xì)地觀察有機(jī)質(zhì)和有機(jī)孔的賦存狀態(tài)及與其他礦物顆粒、尤其是硅質(zhì)礦物顆粒的相互關(guān)系，進(jìn)而剖析有機(jī)質(zhì)和有機(jī)孔的配置關(guān)系及形成機(jī)制。

2.1 有機(jī)質(zhì)的巖石學(xué)特征

根據(jù)有機(jī)質(zhì)與黏土礦物及有機(jī)孔的相互關(guān)系，可以把有機(jī)質(zhì)劃分為3類：Ⅰ類為富孔隙的有機(jī)黏粒復(fù)合體、Ⅱ類為富孔隙的有機(jī)質(zhì)、Ⅲ類為無孔隙的有機(jī)質(zhì)。Ⅰ～Ⅲ類有機(jī)質(zhì)可以共生在一個粒間孔隙中(圖3)。

圖1 研究區(qū)位置和采樣點(diǎn)信息Fig.1 Study area location and sampling information

圖2 放射蟲硅質(zhì)頁巖典型微觀圖像和礦物分析(Z205-27)Fig.2 Typical microphotograph of radiolarian siliceous shale and its mineral analysis(Z205-27)

圖3為放射蟲硅質(zhì)殼碎屑作骨架形成的一個粒間孔隙，寬度約為6.8 μm，高度約為8.7 μm，被大小懸殊的礦物質(zhì)微粒和有機(jī)質(zhì)充填。根據(jù)充填特征差異，孔隙可以劃分為左半部分和右半部分(圖3，以蘭色虛線為分界線)，左半部分黏土礦物豐富，而右半部分缺乏黏土礦物。圖3中(1)、(2)和(3)紅色方框為圖4(a)、(b)和(c)的位置，其中圖4(a)和(b)是圖3粒間孔隙的左半部分局部放大，圖4(c)是圖3粒間孔隙的右半部分放大。

圖3 放射蟲硅質(zhì)頁巖粒間孔隙充填特征典型微觀圖像(Z205-27)Fig.3 Typical microphotograph of filling characteristics in intergranular pore of radiolarian siliceous shale(Z205-27)

由圖4(a)和(b)可以看到，在Ⅰ類有機(jī)質(zhì)之間或邊緣雜亂無章地分布著Ⅱ類有機(jī)質(zhì)(紅色箭頭所指)和Ⅲ類有機(jī)質(zhì)(蘭色箭頭所指)。Ⅰ和Ⅱ類有機(jī)質(zhì)內(nèi)部都發(fā)育孔隙，導(dǎo)致邊界模糊不清。Ⅲ類有機(jī)質(zhì)無孔隙，與其他兩類有機(jī)質(zhì)有著清晰的邊界。從有機(jī)質(zhì)的類型看，左半部分孔隙以Ⅰ類有機(jī)質(zhì)占主導(dǎo)，Ⅱ類有機(jī)質(zhì)為輔，Ⅲ類有機(jī)質(zhì)少量。

孔隙的右半部分全充填Ⅱ和Ⅲ類有機(jī)質(zhì)，二者有明顯的邊界，大體上可以分出2個Ⅱ類有機(jī)質(zhì)微區(qū)和①～⑤共5個Ⅲ類有機(jī)質(zhì)微區(qū)(圖4(c)，紅色虛線圈定范圍)。Ⅱ類有機(jī)質(zhì)微區(qū)中，有機(jī)孔數(shù)量多，以介孔為主。Ⅲ類有機(jī)質(zhì)分布在Ⅱ類有機(jī)質(zhì)之中或邊緣，缺乏孔隙?？傮w上，右半部分孔隙中Ⅱ類有機(jī)質(zhì)的分布面積大于Ⅲ類有機(jī)質(zhì)的分布面積。

大量粒間孔中有機(jī)質(zhì)的巖石學(xué)特征觀察顯示，Ⅰ～Ⅲ類有機(jī)質(zhì)的分布有一定的規(guī)律可循。凡是出現(xiàn)Ⅰ類有機(jī)質(zhì)的孔隙，必定伴生Ⅱ類和/或Ⅲ類有機(jī)質(zhì)(圖5(a))；而Ⅱ類和/或Ⅲ類有機(jī)質(zhì)發(fā)育的孔隙，并不一定有Ⅰ類有機(jī)質(zhì)(圖5(b)～(d))。

2.2 硅質(zhì)礦物的巖石學(xué)特征

硅質(zhì)作為放射蟲硅質(zhì)頁巖中含量最高的造巖礦物，是巖石骨架的主要組成部分。鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，硅質(zhì)礦物的產(chǎn)出方式有3類:A類為完整的放射蟲硅質(zhì)殼及其內(nèi)部鑲嵌狀結(jié)構(gòu)的微納米硅質(zhì)微粒聚合體;B類為破碎的放射蟲硅質(zhì)殼屑;C類為自生石英顆粒(圖6)。無論是完整的還是破碎的放射蟲硅質(zhì)殼，都具有三明治式的夾層結(jié)構(gòu)：次生石英加大—多孔硅質(zhì)—次生石英加大，多孔硅質(zhì)是放射蟲骨骼，次生石英加大是成巖礦物(圖6(b))。這種夾層結(jié)構(gòu)增強(qiáng)多孔硅質(zhì)的抗壓強(qiáng)度，有利于硅質(zhì)殼化石的保存。

A類硅質(zhì)礦物中，放射蟲硅質(zhì)殼普遍大于60 μm，是頁巖中粒徑最大的造巖礦物之一。B類硅質(zhì)礦物中，殼屑的大小懸殊，粒徑大者可以比肩完整硅質(zhì)殼(圖3)，粒徑小者幾十或幾百納米，與其他礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)混合堆積在粒間孔隙中(圖3～6)。C類硅質(zhì)礦物的粒徑一般不超過5 μm，晶形較差，多出現(xiàn)在粒間孔隙中。同時出現(xiàn)在粒間孔隙且粒徑相似的B類和C類硅質(zhì)礦物的結(jié)構(gòu)明顯不同，B類硅質(zhì)礦物內(nèi)部通常有孔隙，而C類硅質(zhì)礦物內(nèi)部無孔隙。

圖4 圖3中有機(jī)質(zhì)賦存特征典型微觀圖像Fig.4 Typical microphotograph of occurrence characteristics of organic matter in Fig.3

2.3 有機(jī)質(zhì)與硅質(zhì)礦物的賦存特征

A和B類硅質(zhì)礦物作骨架形成非常豐富的粒間孔隙，孔隙內(nèi)全充填礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)。由于粒間孔隙的壁面都是次生石英加大，孔隙內(nèi)充填的礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)被硅質(zhì)膠結(jié)物所包圍(圖3～6)。由圖3可知，充填Ⅰ類有機(jī)質(zhì)的左半部分孔隙的壁面次生石英加大偏窄，厚度小于1 μm；而充填Ⅱ和Ⅲ類有機(jī)質(zhì)的右半部分孔隙的壁面次生石英加大明顯變寬，厚度普遍大于1 μm。

粒間孔隙中，Ⅰ類有機(jī)質(zhì)與B和C類硅質(zhì)及少量方解石微粒共生，而Ⅱ和Ⅲ類有機(jī)質(zhì)內(nèi)部僅有少量C類硅質(zhì)(圖3～6)。Ⅰ類有機(jī)質(zhì)中的C類硅質(zhì)礦物與Ⅱ和Ⅲ類有機(jī)質(zhì)中的C類硅質(zhì)礦物對比發(fā)現(xiàn)，前者粒徑小、晶形差，而后者粒徑較粗、晶形較好、晶棱平直(圖 3～6)。

圖3中，在Ⅰ類有機(jī)質(zhì)與Ⅱ和Ⅲ類有機(jī)質(zhì)的分界位置，可以看到B類硅質(zhì)單體的一部分在Ⅰ類有機(jī)質(zhì)中，而另一部分在Ⅱ和Ⅲ類有機(jī)質(zhì)中。在Ⅰ類有機(jī)質(zhì)中的B類硅質(zhì)部分，多孔硅質(zhì)殼屑含量高，次生石英加大的厚度薄，表現(xiàn)為多個粒徑較小的硅質(zhì)殼屑通過次生石英加大融合的形式膠結(jié)在一起；在Ⅱ和Ⅲ類有機(jī)質(zhì)中的B類硅質(zhì)部分，沒有多孔的硅質(zhì)殼屑，次生石英加大厚度明顯增加，向著Ⅱ和Ⅲ類有機(jī)質(zhì)的方向，次生石英加大由圍繞硅質(zhì)殼屑表面生長轉(zhuǎn)化為垂直生長，晶棱平直，晶面光滑。

3 有機(jī)質(zhì)類型和有機(jī)孔配置關(guān)系

頁巖中不同類型的過成熟有機(jī)質(zhì)都是干酪根降解和裂解過程中的產(chǎn)物，因此在研究不同有機(jī)質(zhì)類型和有機(jī)孔的相互關(guān)系之前，有必要先了解干酪根形成各類有機(jī)質(zhì)的過程。沉積盆地中，年輕的細(xì)粒沉積物進(jìn)入埋藏成巖階段，隨著埋深和溫度增加，原始沉積有機(jī)質(zhì)發(fā)生縮聚反應(yīng)形成分子量更大、化學(xué)性質(zhì)更加穩(wěn)定的干酪根，沉積物轉(zhuǎn)化為頁巖(烴源巖)[13]。根據(jù)干酪根鏡質(zhì)體反射率(Ro)將烴源巖有機(jī)質(zhì)熱演化過程劃分為5個階段，即Ro<0.5%、0.5%～0.7%、0.7%～1.3%、1.3%～2.0%、Ro>2.0%依次顯示烴源巖處于巖化階段、低熟階段、成熟階段、高成熟階段和過成熟階段。Lewan[14]通過模擬實驗結(jié)果描述烴源巖有機(jī)質(zhì)隨熱演化程度升高生成烴類的所有反應(yīng)路徑，并總結(jié)這些反應(yīng)路徑的基本要點(diǎn)，指出過成熟階段固體有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為石墨(圖7)。

圖5 放射蟲硅質(zhì)頁巖粒間孔隙充填特征典型微觀圖像Fig.5 Typical microphotograph of filling characteristics in intergranular pore of radiolarian siliceous shale

圖6 放射蟲硅質(zhì)頁巖硅質(zhì)賦存特征典型微觀圖像(Z205-26)Fig.6 Typical microphotograph of occurrence characteristics of siliceous matter in radiolarian siliceous shale(Z205-26)

圖7 干酪根熱演化生烴路線圖(據(jù)文獻(xiàn)[14])Fig.7 Overall reactions involved with generation of petroleum with increasing thermal maturity (After citation[14])

然而中國南方龍馬溪組頁巖Ⅰ型和Ⅱ1型干酪根石墨化的熱成熟度Ro>3.5%，遠(yuǎn)高于經(jīng)典生烴模式的過成熟階段[15]。對于浮游藻類和無定形組分等形成的油傾干酪根，低熟階段發(fā)生降解，生成大量油前瀝青(重質(zhì)油)[16]，Ro為0.8%時無定形有機(jī)質(zhì)全部轉(zhuǎn)化為油前瀝青，Ro為0.89%時浮游藻類的顯微組分特征消失而轉(zhuǎn)化為油前瀝青[17]。四川盆地五峰組-龍馬溪組頁巖有機(jī)質(zhì)成熟度普遍在2%～3.5%，處于過成熟階段，固體有機(jī)質(zhì)已經(jīng)轉(zhuǎn)化為焦瀝青[15]。文獻(xiàn)調(diào)研結(jié)果顯示，盡管有機(jī)黏粒復(fù)合體在頁巖(烴源巖)中普遍存在，其是自然界有機(jī)質(zhì)賦存的一種重要方式[9-10]，然而相關(guān)頁巖氣的研究成果中鮮見提及有機(jī)黏粒復(fù)合體，通常把有機(jī)質(zhì)和黏土礦物分別開展研究。為了適用于過成熟有機(jī)質(zhì)與有機(jī)孔配置關(guān)系的研究，強(qiáng)調(diào)四川盆地五峰組-龍馬溪組頁巖中廣泛發(fā)育有機(jī)黏粒復(fù)合體，并將圖7中的重點(diǎn)反應(yīng)途徑、反應(yīng)產(chǎn)物及相關(guān)術(shù)語重新進(jìn)行梳理(圖8)。圖8中原始沉積有機(jī)黏粒復(fù)合體隨有機(jī)質(zhì)成熟度增加經(jīng)歷Type A～Type F等6個階段，不同階段有機(jī)質(zhì)類型的命名考慮其母質(zhì)來源，以便能夠追溯有機(jī)質(zhì)的演化過程，如有機(jī)黏粒復(fù)合體→干酪根黏粒復(fù)合體→油前瀝青黏粒復(fù)合體→固體瀝青黏粒復(fù)合體→焦瀝青黏粒復(fù)合體。不同類型有機(jī)質(zhì)形成的濕氣和干氣的碳同位素組成可能存在差異[18-19]，但氣態(tài)烴不是研究重點(diǎn)，故圖8中未作區(qū)分。

通過剖析過成熟有機(jī)質(zhì)的演化路徑和放射蟲硅質(zhì)頁巖的巖石學(xué)特征，指出四川盆地五峰組-龍馬溪組Ⅰ類—富孔隙的有機(jī)黏粒復(fù)合體為Type F-1，Ⅱ類—富孔隙的有機(jī)質(zhì)為Type F-2，Ⅲ類—無孔隙的有機(jī)質(zhì)為Type F-3，并以圖3的巖石學(xué)特征為藍(lán)本建立沉積有機(jī)黏粒復(fù)合體經(jīng)歷巖化階段、低熟階段、成熟階段、高—過成熟階段轉(zhuǎn)化為Type F-1、Type F-2、Type F-3的正演模式(圖9)。該模式合理地解釋鏡下觀察到的所有微觀現(xiàn)象，旨在查明有機(jī)質(zhì)類型與有機(jī)孔的配置關(guān)系。

圖8 四川盆地五峰組-龍馬溪組頁巖有機(jī)黏粒復(fù)合體演化路徑Fig.8 Evolution path of original sedimentary organic matter-clay complexes in shale of Wufeng-Longmaxi Formation in Sichuan Basin

巖化階段，放射蟲硅質(zhì)軟泥轉(zhuǎn)化為粒間孔隙發(fā)育的硅質(zhì)頁巖，粒間孔隙中Type A轉(zhuǎn)化為Type B(圖9(a))。粒間孔的壁面為次生石英加大，Type B依附在次生石英加大的表面，指示次生石英加大的形成時間早于Type A的降落時間。Type B內(nèi)部有著豐富的B和C類硅質(zhì)礦物微粒，預(yù)示著這些微粒為Type A的組成部分，因此有機(jī)黏粒復(fù)合體應(yīng)為沉積有機(jī)質(zhì)和礦物質(zhì)復(fù)合體。

五峰組-龍馬溪組的干酪根由藻類等易生成石油的浮游生物轉(zhuǎn)化而來，屬于油傾干酪根。低熟階段，干酪根全部轉(zhuǎn)化為油前瀝青，其中滯留原地的部分形成Type C-1，而遷移出去的部分形成Type C-2，占據(jù)部分粒間孔隙(圖9(b))。此階段內(nèi)未覆蓋有機(jī)質(zhì)的孔隙壁面次生石英加大仍在繼續(xù)生長和加厚，孔隙水中的硅質(zhì)微粒也在繼續(xù)生長，但那些被有機(jī)質(zhì)覆蓋或包圍的硅質(zhì)礦物則失去物質(zhì)來源而停止生長。這就是Ⅰ類有機(jī)質(zhì)中C類硅質(zhì)礦物粒徑小于Ⅱ和Ⅲ類有機(jī)質(zhì)中C類硅質(zhì)礦物粒徑的原因。次生硅質(zhì)加大和硅質(zhì)微粒的物質(zhì)來源于放射蟲硅質(zhì)骨骼的溶解再沉淀過程。礦物學(xué)上將放射蟲、硅藻、海綿骨針等微生物的硅質(zhì)骨骼稱為蛋白石A，由膠態(tài)SiO2、硅石和少量水組成[20]，其在海洋水體中沉降和埋藏成巖早期發(fā)生的最顯著變化是溶解再沉淀過程[6,21]，蛋白石A轉(zhuǎn)化為石英，同時形成放射蟲硅質(zhì)骨骼內(nèi)微孔，溶解的SiO2是硅質(zhì)膠結(jié)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

成熟階段伊始，Type C-1和Type C-2進(jìn)入生油高峰，生成的石油除充填剩余粒間孔隙外，大部分運(yùn)移出頁巖(烴源巖)。至成熟階段末期，Type C-1轉(zhuǎn)化為Type D-1，Type C-2轉(zhuǎn)化為Type D-2，Type D-1和Type D-2內(nèi)部發(fā)育豐富的有機(jī)孔(圖8、圖9(c))。粒間孔隙被有機(jī)質(zhì)和礦物質(zhì)充填，硅質(zhì)礦物失去適宜的生長空間和物質(zhì)來源而停止生長。

高—過成熟階段，Type D-1～Type D-3熱裂解生成濕氣—干氣，Type D-1經(jīng)Type E-1轉(zhuǎn)化為Type F-1(Ⅰ類有機(jī)質(zhì))，Type D-2經(jīng)Type E-2轉(zhuǎn)化為Type F-2(Ⅱ類有機(jī)質(zhì))，Type D-3經(jīng)Type E-3轉(zhuǎn)化為Type F-3(Ⅲ類有機(jī)質(zhì))(圖8、圖9(d))。

由圖8和9沉積有機(jī)黏粒復(fù)合體熱演化的路徑及模式可知，油前瀝青焦瀝青化微粒孔隙發(fā)育，而石油焦瀝青化微粒缺乏孔隙。

綜上所述發(fā)現(xiàn)，四川盆地五峰組-龍馬溪組放射蟲硅質(zhì)頁巖有機(jī)質(zhì)類型與有機(jī)孔配置關(guān)系與前人研究成果[2,6-7]不一致。早志留世尚未出現(xiàn)陸地植物，沉積有機(jī)質(zhì)由海洋浮游藻類為主組成；埋藏成巖過程中，沉積有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為油傾干酪根，在熱成熟度達(dá)到0.89%時，干酪根全部轉(zhuǎn)化為油前瀝青[16-17]，Type B轉(zhuǎn)化為Type C-1，因此五峰組-龍馬溪組過成熟頁巖氣的儲層中已不存在干酪根，Type B已被Type F所取代。放射蟲硅質(zhì)頁巖中，粒間孔內(nèi)的原地有機(jī)質(zhì)均被硅質(zhì)膠結(jié)物所包圍，并不是Loucks等[22]認(rèn)為的膠結(jié)物包裹的有機(jī)質(zhì)為遷移有機(jī)質(zhì)。一個保存較好且富有機(jī)質(zhì)的粒間孔隙中，有機(jī)黏粒復(fù)合體發(fā)育微區(qū)的孔隙壁面上次生石英加大的厚度偏小，而焦瀝青化油前瀝青和焦瀝青化石油微區(qū)的孔隙壁面上次生石英加大的厚度較大，這從一個側(cè)面說明孔隙不發(fā)育的有機(jī)質(zhì)微區(qū)(石油焦瀝青化微粒)不是干酪根，若是干酪根則次生石英加大的厚度應(yīng)該偏小。放射蟲硅質(zhì)頁巖的巖石學(xué)特征分析是打開頁巖儲層有機(jī)質(zhì)類型與有機(jī)孔配置關(guān)系的金鑰匙。

對于其他頁巖，尤其是黏土礦物含量高的頁巖，在壓實作用的影響下，有機(jī)黏粒復(fù)合體及其轉(zhuǎn)化形成的有機(jī)質(zhì)中孔隙發(fā)育程度復(fù)雜化，但可以確定有機(jī)黏粒復(fù)合體為沉積有機(jī)質(zhì)，富孔隙的有機(jī)黏粒復(fù)合體是壓實作用強(qiáng)度偏弱的產(chǎn)物，貧孔隙的有機(jī)黏粒復(fù)合體是壓實作用強(qiáng)度高的結(jié)果；富孔隙的純凈有機(jī)質(zhì)為壓實作用強(qiáng)度偏弱的焦瀝青化油前瀝青，而貧孔隙的純凈有機(jī)質(zhì)可能為壓實作用強(qiáng)度高的焦瀝青化油前瀝青，也可能是焦瀝青化石油。

圖9 放射蟲硅質(zhì)頁巖粒間孔隙中原始沉積有機(jī)黏粒復(fù)合體成巖演化過程Fig.9 Diagenetic evolution process of original sedimentary organic matter-clay complexes in intergranular pore of radiolarian siliceous shale

4 結(jié) 論

(1)四川盆地五峰組-龍馬溪組放射蟲硅質(zhì)頁巖以硅質(zhì)和碳酸鹽礦物作巖石骨架，抗機(jī)械壓實作用的能力強(qiáng)，粒間孔隙內(nèi)Type A得以有效保存，清晰地記錄過成熟有機(jī)質(zhì)及有機(jī)孔的演化歷程。

(2)放射蟲硅質(zhì)頁巖粒間孔隙的壁面多為次生石英加大，孔隙內(nèi)發(fā)育3類過成熟有機(jī)質(zhì)，即Ⅰ類為富孔隙的有機(jī)黏粒復(fù)合體，Ⅱ類為富孔隙的有機(jī)質(zhì)，Ⅲ類為無孔隙的有機(jī)質(zhì)。Ⅰ～Ⅲ類有機(jī)質(zhì)可以交互生長在一個粒間孔隙中。

(3)過成熟有機(jī)質(zhì)及有機(jī)孔是沉積有機(jī)質(zhì)熱演化過程的產(chǎn)物，Ⅰ類有機(jī)質(zhì)是Type A經(jīng)Type C-1和Type D-1轉(zhuǎn)化為Type F-1，Ⅱ類有機(jī)質(zhì)是沉積有機(jī)質(zhì)經(jīng)Type C-2和Type D-2轉(zhuǎn)化為Type F-2，Ⅲ類有機(jī)質(zhì)是Type F-3。

(4)建議推廣利用放射蟲硅質(zhì)頁巖的巖石學(xué)特征研究頁巖油氣儲層有機(jī)質(zhì)類型和有機(jī)孔配置關(guān)系，并將Type A作為原始沉積有機(jī)質(zhì)的重要賦存形式來判識原地有機(jī)質(zhì)與遷移有機(jī)質(zhì)。