吳 靖 胡宗全 謝 俊 劉忠寶 趙建華

1.山東科技大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院 2.中國(guó)石化石油勘探開發(fā)研究院

3.中國(guó)石化頁(yè)巖油氣勘探開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 4.中國(guó)石油大學(xué)（華東）地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

0 引言

碳與沉積物經(jīng)過(guò)復(fù)雜多樣的沉積作用、成巖作用等，埋藏于地下形成形態(tài)各異的有機(jī)質(zhì)賦存狀態(tài)[1-2]。這在油氣勘探開發(fā)中，特別是對(duì)頁(yè)巖油氣起著至關(guān)重要的作用。有機(jī)質(zhì)既影響頁(yè)巖生烴能力，其賦存狀態(tài)也影響成巖過(guò)程與有機(jī)質(zhì)孔隙的發(fā)育，從而影響頁(yè)巖儲(chǔ)集性能與含氣性等[3-6]。

有人認(rèn)為有機(jī)質(zhì)的賦存狀態(tài)受無(wú)機(jī)組分的影響，無(wú)機(jī)與有機(jī)的復(fù)合度超過(guò)85%[7]。其賦存狀態(tài)存在分散有機(jī)質(zhì)、礦物瀝青基質(zhì)、有機(jī)黏土復(fù)合體、有機(jī)質(zhì)—灰泥質(zhì)復(fù)合體等形式[8-13]。

本次研究選取四川盆地及周緣上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組頁(yè)巖作為研究對(duì)象，該套地層已獲得頁(yè)巖氣勘探突破[14-18]。目前，該地區(qū)的研究多關(guān)注其有機(jī)質(zhì)的含量特征、縱橫向及平面的變化等[19-23]。關(guān)于其有機(jī)質(zhì)賦存的研究，前人認(rèn)為本區(qū)有機(jī)質(zhì)存在顆粒內(nèi)部、黏土礦物吸附等賦存形式[24-25]。但微納米級(jí)尺度、厘米級(jí)尺度的有機(jī)質(zhì)賦存特征研究有待加強(qiáng)，不同礦物/巖相與有機(jī)質(zhì)間賦存的非均質(zhì)性與模式研究較少。這些研究可以對(duì)盆地中有機(jī)質(zhì)的成因、時(shí)空（特別是從微觀到宏觀）分布特征以及生烴機(jī)理分析提供幫助[26]；在勘探開發(fā)中，不同尺度的有機(jī)質(zhì)賦存特征也利于頁(yè)巖氣的評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)。

本文利用掃描電鏡等手段，在微米—納米級(jí)尺度下分析無(wú)機(jī)礦物的成因、形態(tài)及與有機(jī)質(zhì)的接觸關(guān)系，以此建立無(wú)機(jī)礦物與有機(jī)質(zhì)的賦存模型；利用巖心、薄片觀察等手段，在厘米—毫米尺度下分析巖石學(xué)特征，建立不同巖相與有機(jī)質(zhì)賦存的模型；通過(guò)從微觀到宏觀的有機(jī)質(zhì)賦存研究，明確有機(jī)質(zhì)的成因與主控因素。

1 地質(zhì)背景

四川盆地位于中國(guó)西部四川省東部，四面環(huán)山，是我國(guó)大型的含油氣疊合盆地，面積約26×104km2[27]。奧陶紀(jì)末期，黔中古隆起出露海平面，川中古隆起和江南—雪峰古隆起已初具規(guī)模，湘鄂西一帶隆升為水下高地[28]。這一構(gòu)造格局使得四川盆地由具有廣海特征的海域轉(zhuǎn)變?yōu)楸还怕∑鸢鼑木窒藓Ｓ颍▓D1）。自?shī)W陶紀(jì)末到志留紀(jì)初，發(fā)生了兩次全球性海侵，形成了廣泛的低能、強(qiáng)還原沉積環(huán)境，五峰組—龍馬溪組富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖的發(fā)育則是對(duì)這兩次海侵事件的沉積響應(yīng)[29-30]。

圖1 四川盆地及周緣五峰期—龍馬溪期古地質(zhì)圖

2 礦物與有機(jī)質(zhì)特征

2.1 礦物特征

通過(guò)X射線衍射、巖心觀察等手段發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖礦物組分以石英和黏土礦物為主，含方解石、斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、白云石和黃鐵礦等。其中，石英含量介于18.4%～70.6%，平均值為37.3%；黏土礦物含量介于16.6%～62.8%，平均值為40.8%；碳酸鹽礦物含量介于0～34.5%，平均值為9.9%。礦物組分在不同層段自下而上也存在差異性分布（圖2）。五峰組、龍馬溪組一段底部石英含量均值大于60%，局部高達(dá)70%；黏土礦物含量小于30%。龍馬溪組一段頂部石英含量介于30%～40%，明顯降低，黏土礦物含量大于50%。

2.2 有機(jī)質(zhì)特征

研究區(qū)五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)含量變化范圍較大，介于0.5%～5.9%，平均值為2.5%。頁(yè)巖成烴生物以浮游生物為主，包括浮游植物與浮游動(dòng)物。前者由紅藻、褐藻、疑源類等構(gòu)成[31-32]，后者由筆石、放射蟲、海綿骨針等組成。有機(jī)質(zhì)經(jīng)過(guò)埋藏演化，大量富集于頁(yè)巖中。通過(guò)有機(jī)巖石學(xué)、掃描電鏡分析，將其有機(jī)質(zhì)分為可溶有機(jī)質(zhì)和不溶有機(jī)質(zhì)。前者以固體瀝青為主（圖3-a），后者包括腐泥無(wú)定形有機(jī)質(zhì)，主要來(lái)源于藻類體及不同屬種的動(dòng)物碎屑（圖 3-b、3-c）。

圖3 五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)特征圖

3 礦物與有機(jī)質(zhì)賦存

研究區(qū)五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖礦物組分以石英和黏土礦物為主，含方解石、斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、白云石和黃鐵礦等。筆者選取了其中石英、黏土礦物、碳酸鹽礦物和黃鐵礦等4種最典型的礦物，分析其與有機(jī)質(zhì)賦存的特征。選取的原則為相對(duì)含量高（如石英、黏土礦物）、對(duì)頁(yè)巖沉積影響大（如碳酸鹽）、頁(yè)巖中比較特殊的礦物類型（如黃鐵礦）等。

3.1 石英與有機(jī)質(zhì)賦存關(guān)系

五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖石英成因復(fù)雜，包括陸源石英、成巖自生石英和生物石英[33-34]。石英成因不同，其與有機(jī)質(zhì)的賦存亦有不同。陸源石英顆粒直徑較大，邊緣呈次圓狀—次棱角狀，陸源石英顆粒間充填固體瀝青，二者間突變接觸，邊界清晰（圖4-a），瀝青早期具有塑性流動(dòng)的特征，充填于石英顆粒間，后期熱裂解成固態(tài)；生物成因石英包括浮游動(dòng)物（放射蟲、硅質(zhì)海綿骨針等）軀殼以及由其溶解再沉淀形成的無(wú)定形狀石英，在生物體內(nèi)富集有機(jī)質(zhì)（圖3-c）；成巖自生石英為成巖過(guò)程中蒙脫石向伊利石轉(zhuǎn)化析出硅質(zhì)形成，在固體瀝青中，石英呈微米級(jí)顆粒嵌入其中（圖4-b）。根據(jù)不同成因的石英與有機(jī)質(zhì)賦存特征，提出石英與有機(jī)質(zhì)的賦存模式如圖5所示：陸源石英間固體瀝青呈大片連續(xù)分布，生物石英中有機(jī)質(zhì)的賦存受生物體自身結(jié)構(gòu)影響，成巖石英與有機(jī)質(zhì)的分布則相對(duì)散亂。

圖4 五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖石英與有機(jī)質(zhì)賦存關(guān)系典型照片

圖5 五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖典型礦物與有機(jī)質(zhì)賦存模式圖

3.2 黏土礦物與有機(jī)質(zhì)賦存關(guān)系

五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖黏土礦物層間充填有機(jī)質(zhì)，其充填方式有兩種形式：①黏土礦物層間存在相對(duì)較硬的固體顆粒，如黃鐵礦、微晶自生石英等（圖6-a），黃鐵礦晶粒直徑多小于1 μm，形態(tài)各異，主要是多邊形，其與黏土礦物緊密接觸，支撐起片狀黏土礦物，為液態(tài)烴的充注提供了空間，固體瀝青中可見納米級(jí)孔隙；②黏土礦物層間少量或無(wú)固體顆粒，呈片狀堆疊，具有定向性，富集無(wú)定形有機(jī)質(zhì)分布于粒徑較大的固體顆粒間（圖6-b）。在固體顆粒間充注的大片連續(xù)瀝青中，也會(huì)存在少量的黏土礦物，黏土礦物多呈混亂無(wú)定向堆積（圖6-c）。根據(jù)不同沉積特征的黏土礦物與有機(jī)質(zhì)賦存形式，提出黏土礦物與有機(jī)質(zhì)的賦存模式如圖5所示。其中，黏土礦物主要與有機(jī)質(zhì)以第2種形式賦存，固體顆粒支撐的形式偶爾可見。

3.3 碳酸鹽礦物與有機(jī)質(zhì)賦存關(guān)系

五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖碳酸鹽礦物以方解石為主，少量白云石。方解石顆粒內(nèi)見針孔或孔洞。孔洞內(nèi)充填有機(jī)質(zhì)（圖7-a）。白云石自形程度好，亦見針孔，與固體瀝青緊密接觸（圖7-b）。方解石還可與有機(jī)質(zhì)呈斑塊狀存在，有機(jī)質(zhì)多為固體瀝青（圖7-c）。研究區(qū)五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖碳酸鹽礦物與有機(jī)質(zhì)的賦存模式有3種形式，如圖5所示。因研究區(qū)白云石含量相對(duì)較低，碳酸鹽礦物與有機(jī)質(zhì)賦存關(guān)系主要表現(xiàn)為有機(jī)質(zhì)賦存于方解石孔洞中，偶爾可見被有機(jī)質(zhì)包圍的方解石顆粒。

3.4 黃鐵礦與有機(jī)質(zhì)賦存關(guān)系

圖6 五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖黏土礦物與有機(jī)質(zhì)賦存典型照片

圖7 五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖碳酸鹽礦物與有機(jī)質(zhì)賦存典型照片

黃鐵礦是強(qiáng)還原環(huán)境的特征礦物，其分布與有機(jī)質(zhì)的關(guān)系密切。研究區(qū)五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖中黃鐵礦存在莓狀單體、莓狀集合體、自形晶體、自形晶集合體、他形晶體及他形晶體集合體等形態(tài)。莓狀黃鐵礦及其集合體內(nèi)部存在有機(jī)質(zhì)，以固體瀝青為主；自形晶體黃鐵礦常見于黏土礦物層間，周圍通常被有機(jī)質(zhì)包圍（圖6-a）；自形晶集合體和內(nèi)部亦可見有機(jī)質(zhì)富集（圖8-a）；在固體瀝青附近，可見他形顆粒狀黃鐵礦，大小不均（圖8-b）；在海綿骨針、筆石等生物碎屑上，可見黃鐵礦化，黃鐵礦晶體細(xì)?。▓D8-c）。根據(jù)不同沉積特征與形態(tài)的黃鐵礦，提出黃鐵礦與有機(jī)質(zhì)的賦存模式如圖5所示。其中，莓狀黃鐵礦集合體中有機(jī)質(zhì)的賦存更為廣泛。

圖8 五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖黃鐵礦與有機(jī)質(zhì)賦存典型照片

4 巖相與有機(jī)質(zhì)賦存關(guān)系

4.1 巖相劃分

根據(jù)頁(yè)巖中所含無(wú)機(jī)組分與有機(jī)質(zhì)含量，可將五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖劃分為富有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)頁(yè)巖、高有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)黏土質(zhì)頁(yè)巖、高有機(jī)質(zhì)含灰硅質(zhì)黏土質(zhì)頁(yè)巖及低有機(jī)質(zhì)粉砂黏土質(zhì)頁(yè)巖等4種典型巖相。五峰組、龍馬溪組一段底部頁(yè)巖富含石英與有機(jī)質(zhì)，主要發(fā)育富有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)頁(yè)巖（圖2）；其上部頁(yè)巖石英與有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)減小，發(fā)育高有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)黏土質(zhì)頁(yè)巖，川南地區(qū)同期發(fā)育高有機(jī)質(zhì)含灰硅質(zhì)黏土質(zhì)頁(yè)巖；龍馬溪組一段中上部頁(yè)巖沉積物粒度變粗，發(fā)育低有機(jī)質(zhì)粉砂黏土質(zhì)頁(yè)巖。

4.2 富有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)頁(yè)巖與有機(jī)質(zhì)

富有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)頁(yè)巖的有機(jī)質(zhì)含量大于4%，無(wú)機(jī)組分成因與形態(tài)多樣。其中，石英含量高，平均值大于50%，包括生物石英、成巖自生石英以及少量的陸源石英；黏土礦物相對(duì)較少，介于20%～35%；灰質(zhì)含量低于10%；黃鐵礦較發(fā)育，如莓狀黃鐵礦、黃鐵礦集合體等。該巖相中，保存有大量筆石，以五峰組扁平叉筆石、龍馬溪組尖細(xì)擬尖筆石等為主。豐度高、保存好、具有定向性是該類巖相中筆石的典型特征。該巖相亦伴有凝灰?guī)r層，凝灰?guī)r以黏土礦物等為主，有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)較少。

該類巖相中結(jié)構(gòu)有機(jī)質(zhì)最富集。藻類體降解呈微?；植迹梢姶罅糠派湎x、筆石、海綿骨針等生物碎屑，其孔腔內(nèi)部存在有機(jī)質(zhì)；固體瀝青存在于陸源石英顆粒間、黏土礦物層間，因陸源石英與黏土礦物含量相對(duì)較少，這種形式的固體瀝青較少；在連片的固體瀝青中包裹有微晶石英、黏土礦物及黃鐵礦；莓狀黃鐵礦中有機(jī)質(zhì)亦較富集；礦物顆粒周圍存在分散有機(jī)質(zhì)（圖9-a）。該類巖相中，縱向上有機(jī)質(zhì)賦存的非均質(zhì)性較弱，沉積環(huán)境旋回性變化不明顯；但突變性變化，如火山噴發(fā)形成的凝灰?guī)r紋層卻具有特殊性。

4.3 高有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)黏土質(zhì)頁(yè)巖與有機(jī)質(zhì)

高有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)黏土質(zhì)頁(yè)巖的有機(jī)質(zhì)富集少于富有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)頁(yè)巖，有機(jī)質(zhì)含量介于3%～4%。無(wú)機(jī)組分同樣多樣，但不同成因的組分配比有所變化。石英含量整體低于富有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)頁(yè)巖，介于40%～50%，陸源石英相對(duì)增多，顆粒粒徑較大，具有次棱角邊緣；黏土礦物含量介于40%～50%；見少量灰質(zhì)成分；黃鐵礦發(fā)育。筆石含量較高，以龍馬溪組彎曲皇冠筆石等為主，保存較好，定向性不明顯。該巖相中偶見凝灰?guī)r層。

與富有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)頁(yè)巖相比，該類巖相中結(jié)構(gòu)有機(jī)質(zhì)富集程度相對(duì)降低。藻類體含量減少，放射蟲、筆石、海綿骨針等生物碎屑較豐富，其孔腔內(nèi)部同樣存在有機(jī)質(zhì)，但生物碎屑保存較差，直徑變小，與其相關(guān)的有機(jī)質(zhì)賦存變少。固體瀝青存在于陸源石英顆粒間、黏土礦物間，因陸源石英與黏土礦物含量增加，有機(jī)質(zhì)含量降低，這種形式的固體瀝青與富有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)頁(yè)巖差別較小。同樣有連片的固體瀝青，包裹有微晶石英、黏土礦物及黃鐵礦，但程度降低。在莓狀黃鐵礦及其集合體中有機(jī)質(zhì)較富集，因黃鐵礦含量降低，其內(nèi)包裹的有機(jī)質(zhì)減少。其他有機(jī)質(zhì)分散存在于礦物顆粒周圍，含量相對(duì)降低（圖9-b）。

4.4 高有機(jī)質(zhì)含灰硅質(zhì)黏土質(zhì)頁(yè)巖與有機(jī)質(zhì)

高有機(jī)質(zhì)含灰硅質(zhì)黏土質(zhì)頁(yè)巖的有機(jī)質(zhì)含量與高有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)黏土質(zhì)頁(yè)巖相近，少于富有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)頁(yè)巖，有機(jī)質(zhì)含量介于3%～4%。無(wú)機(jī)組分更為多樣。石英與黏土礦物含量降低，均介于25%～50%；碳酸鹽含量增加，介于10%～25%；黃鐵礦較為富集。該巖相中，筆石含量較豐富，保存較好，定向性不明顯。該巖相中少見凝灰?guī)r層。

相較于富有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)頁(yè)巖，該類巖相中藻類體與硅質(zhì)生物碎屑含量低，以筆石碎屑為主。固體瀝青存在于陸源石英顆粒間、黏土礦物間，整體有機(jī)質(zhì)含量降低；片狀堆疊的黏土礦物層間無(wú)固體顆粒，吸附無(wú)定形有機(jī)質(zhì)；因黏土礦物減少，吸附的有機(jī)質(zhì)減少。該類巖相中特殊的有機(jī)質(zhì)賦存方式與碳酸鹽礦物相關(guān)。方解石與有機(jī)質(zhì)呈斑塊狀存在，可見其與固體瀝青相接觸，界線清晰；方解石顆?？锥粗谐涮钣袡C(jī)質(zhì)；固體瀝青中含有黃鐵礦，以自形晶為主；因黃鐵礦含量降低，導(dǎo)致其內(nèi)包裹的有機(jī)質(zhì)減少（圖9-c）。該類巖相中，伴隨無(wú)機(jī)礦物富集的有機(jī)質(zhì)變化周期（如從高到低）明顯，產(chǎn)生頻繁的亮暗紋層交替，紋層間界線更清晰，單個(gè)紋層厚度介于0.5～2.0 mm。

4.5 低有機(jī)質(zhì)粉砂黏土質(zhì)頁(yè)巖與有機(jī)質(zhì)

低有機(jī)質(zhì)粉砂黏土質(zhì)頁(yè)巖的有機(jī)質(zhì)含量小于2%。無(wú)機(jī)組分成因及類別相對(duì)簡(jiǎn)單。石英以陸源成因?yàn)橹?，顆粒粒徑較大，且具有棱角邊緣，磨圓相對(duì)較差，含量介于40%～50%，抑制并稀釋了有機(jī)質(zhì)的富集；陸源長(zhǎng)石增多；黏土礦物含量介于40%～50%；碳酸鹽含量一般不超過(guò)10%；黃鐵礦少見，零星發(fā)育。筆石發(fā)育，保存一般，以龍馬溪組彎曲皇冠筆石、三角半耙筆石等為主。

結(jié)構(gòu)有機(jī)質(zhì)以筆石碎屑為主，硅質(zhì)生物不發(fā)育。因結(jié)構(gòu)有機(jī)質(zhì)保存較差，賦存的總有機(jī)質(zhì)變少。極少量固體瀝青存在于礦物顆粒間；在莓狀黃鐵礦及其集合體、自形晶黃鐵礦集合體中小規(guī)模富集有機(jī)質(zhì)（圖9-d）。該類巖相中，由不同礦物及有機(jī)質(zhì)組成的亮暗紋層更為明顯，單個(gè)紋層厚度為0.3～3.0 mm，有機(jī)質(zhì)相對(duì)富集于底部的黏土質(zhì)紋層，上部粉砂質(zhì)紋層減少，表現(xiàn)為有機(jī)質(zhì)富集與減少的頻繁交替。這一特征反映了沉積環(huán)境的頻繁更替，以及由此導(dǎo)致的成烴生物勃發(fā)、死亡和埋藏的地質(zhì)周期[35]。

5 有機(jī)質(zhì)賦存機(jī)制探討

5.1 有機(jī)質(zhì)特征

研究區(qū)有機(jī)質(zhì)干酪根類型以腐泥型為主，成熟度處于過(guò)成熟晚期階段，演化程度高[36-37]。因此，在上述條件下，有機(jī)質(zhì)經(jīng)過(guò)沉積演化降解，形成現(xiàn)存的有機(jī)質(zhì)特征：①以高演化產(chǎn)物——固體瀝青為主，無(wú)固定形態(tài)，未發(fā)現(xiàn)各向異性，與不同無(wú)機(jī)礦物呈現(xiàn)多種接觸關(guān)系；②無(wú)定形有機(jī)質(zhì)主要呈分散狀、棉絮狀，分布于細(xì)碎礦物顆粒（石英、黏土礦物等）周圍；③結(jié)構(gòu)有機(jī)質(zhì)則保留有成烴生物原始結(jié)構(gòu)特征，在生物殘骸中富集有機(jī)質(zhì)，如顆粒狀（如放射蟲）、條狀（如筆石、海綿骨針等）等。

5.2 有機(jī)質(zhì)賦存的宏微觀展布特征

在微米—納米尺度上，固體瀝青多充填于石英顆粒間、吸附于黏土礦物間、存在于方解石顆?？锥粗屑拜疇铧S鐵礦內(nèi)部等；腐泥無(wú)定形多分布于生物/成巖成因石英、少量混雜黏土礦物、方解石顆粒、他形顆粒狀黃鐵礦周圍等；結(jié)構(gòu)有機(jī)質(zhì)則多孤立出現(xiàn)。

在厘米—毫米尺度上，富有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)頁(yè)巖以富含結(jié)構(gòu)有機(jī)質(zhì)為特征，包括藻類體以及多種生物孔腔中包裹的有機(jī)質(zhì)。另外，在石英、黏土礦物以及黃鐵礦中富集大量的無(wú)定形有機(jī)質(zhì)。前人認(rèn)為有機(jī)質(zhì)的賦存受頁(yè)巖紋層的影響深刻，不同紋層間有機(jī)質(zhì)賦存差異明顯[4,26]，而富有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)頁(yè)巖中紋層總是富含有機(jī)質(zhì)，紋層間有機(jī)質(zhì)差異不明顯。因此，該巖相中有機(jī)質(zhì)賦存的非均質(zhì)性主要表現(xiàn)在相同或相似沉積環(huán)境下紋層內(nèi)部。高有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)黏土質(zhì)頁(yè)巖中有機(jī)質(zhì)賦存形式與富有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)頁(yè)巖相似，但富集程度降低。高有機(jī)質(zhì)含灰硅質(zhì)黏土質(zhì)頁(yè)巖中，出現(xiàn)與碳酸鹽礦物相關(guān)的有機(jī)質(zhì)賦存，如方解石顆粒內(nèi)的固體瀝青、方解石與有機(jī)質(zhì)斑塊等。低有機(jī)質(zhì)粉砂黏土質(zhì)頁(yè)巖中含少量的有機(jī)質(zhì)，且富集于黏土質(zhì)紋層內(nèi)，平行紋層有機(jī)質(zhì)賦存差異不大，而在粉砂質(zhì)紋層中減少。因此，該巖相中有機(jī)質(zhì)賦存的非均質(zhì)性主要表現(xiàn)在不同沉積環(huán)境下形成的（黏土質(zhì)/粉砂質(zhì)）紋層間。

5.3 有機(jī)質(zhì)賦存主控因素

綜上，筆者從有機(jī)質(zhì)的生成、演化以及宏微觀展布特征等方面來(lái)探討有機(jī)質(zhì)的賦存的主控因素。

1）有機(jī)質(zhì)賦存受有機(jī)質(zhì)類型與演化條件影響。研究區(qū)沉積有機(jī)質(zhì)的來(lái)源以具有高生烴能力的藻類為主，以其為食物鏈的基礎(chǔ)，伴生豐富的浮游動(dòng)物，二者共同提供豐富的原始有機(jī)質(zhì)。在高演化條件下，有機(jī)質(zhì)呈現(xiàn)出大量的固體瀝青，以及殘存無(wú)定形有機(jī)質(zhì)與生物殘骸。

2）有機(jī)質(zhì)賦存受微觀無(wú)機(jī)組分成因及形態(tài)影響。這在固體瀝青與無(wú)定形有機(jī)質(zhì)中表現(xiàn)更為明顯：①研究區(qū)有機(jī)質(zhì)與同為生物成因的石英更親近，而陸源黏土礦物則是通過(guò)氫鍵、范德華力等方式與有機(jī)質(zhì)形成有機(jī)黏土復(fù)合體；②有機(jī)質(zhì)賦存形態(tài)受無(wú)機(jī)組分形態(tài)影響顯著，如陸源石英顆粒搭建的空間形態(tài)、黏土礦物層間的空間形態(tài)、碳酸鹽顆粒溶蝕孔洞形態(tài)、莓狀黃鐵礦形態(tài)等。

3）宏觀巖相中有機(jī)質(zhì)賦存的差異主要受不同巖相的沉積環(huán)境影響，具體包括古氣候、水體條件（水動(dòng)力、還原性、鹽度等）、物源及突發(fā)事件（火山活動(dòng)）等。研究區(qū)富有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)頁(yè)巖發(fā)育期氣候暖濕[38]，適宜藻類的生長(zhǎng)繁盛，初始生產(chǎn)力高，為有機(jī)質(zhì)提供豐富的原始基礎(chǔ)；水體穩(wěn)定且強(qiáng)還原，為有機(jī)質(zhì)的保存提供良好環(huán)境[39]；水體鹽度低，水體分層不明顯，加之水動(dòng)力弱，導(dǎo)致該巖相中紋層不明顯，紋層間有機(jī)質(zhì)賦存非均質(zhì)性弱。另外，該時(shí)期火山活動(dòng)頻發(fā)，使得該巖相中有機(jī)質(zhì)的賦存受到間歇性影響。高有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)黏土質(zhì)頁(yè)巖與低有機(jī)質(zhì)粉砂黏土質(zhì)頁(yè)巖發(fā)育期，氣候暖濕程度、水體還原性降低，水動(dòng)力、鹽度等增加，導(dǎo)致這兩類巖相中有機(jī)質(zhì)整體富集程度逐漸降低，賦存方式中，固體瀝青占比大幅減少，結(jié)構(gòu)有機(jī)質(zhì)少見，紋層清晰且其中有機(jī)質(zhì)賦存非均質(zhì)性明顯。高有機(jī)質(zhì)含灰硅質(zhì)黏土質(zhì)頁(yè)巖的發(fā)育環(huán)境與高有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)黏土質(zhì)頁(yè)巖相似，但受川南地區(qū)物源（川中隆起）供給影響[40-41]，發(fā)育相對(duì)較多的碳酸鹽礦物，導(dǎo)致與其相關(guān)的有機(jī)質(zhì)賦存形式出現(xiàn)。

6 結(jié)論

1）四川盆地及周緣五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖中有機(jī)質(zhì)包括固體瀝青、腐泥無(wú)定形有機(jī)質(zhì)、藻類體、筆石、海綿骨針及放射蟲等多種形式。有機(jī)質(zhì)含量介于0.5%～5.9%，平均值為2.5%。

2）石英、黏土礦物、碳酸鹽礦物均存在3種有機(jī)質(zhì)賦存樣式，黃鐵礦因形態(tài)多樣而存在4種有機(jī)質(zhì)賦存樣式。有機(jī)質(zhì)主要賦存于石英顆粒間、黏土礦物層間、方解石孔洞中、莓狀黃鐵礦集合體中。

3）研究區(qū)發(fā)育富有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)頁(yè)巖、高有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)黏土質(zhì)頁(yè)巖、高有機(jī)質(zhì)含灰硅質(zhì)黏土質(zhì)頁(yè)巖及低有機(jī)質(zhì)粉砂黏土質(zhì)頁(yè)巖4種典型巖相。不同的巖相含有的無(wú)機(jī)礦物成因及配比不同，巖相形成的地質(zhì)條件亦不同，導(dǎo)致形成不同的有機(jī)質(zhì)賦存特征，據(jù)此可建立了4種巖相與有機(jī)質(zhì)賦存模式。

4）有機(jī)質(zhì)的賦存主要受有機(jī)質(zhì)類型與演化條件、無(wú)機(jī)組分成因及形態(tài)、沉積環(huán)境3方面影響。不同尺度下有機(jī)質(zhì)賦存的非均質(zhì)性影響甜點(diǎn)分布與預(yù)測(cè)，該項(xiàng)研究認(rèn)識(shí)有利于非常規(guī)油氣的勘探開發(fā)。