应用氩离子抛光-扫描电镜方法研究四川九老洞组页岩微观孔隙特征.pdfVIP

第 3期 岩 矿 测 试 http：／／www．ykcs．ac．cn 2015正 不规则，多为三角形、多边形和狭缝形等。图1a是 红色十字标记处的元素组成主要为Ti、O、S和 Fe， 发育在黏土岩屑间的孔隙，孔径可达数微米。成岩 矿物表面发育着密集的圆形溶蚀孔隙。图1q和 图 过程中，黏土矿物由于其 自身的机械不稳定性，在压 1S中矿物孔隙结构相似 (图1r是图1q黑色矩形框 实过程中容易碎裂形成大量黏土岩屑，彼此堆积形 内矿物结构放大图)，能谱图(图1t)表明图1S中红 成大量孑L隙 J。图1b是发育在脆性矿物岩屑颗粒 色标记处矿物的主要元素组成为Ti、O，推断该矿物 之间的孔隙，通常是由于长石、石英等岩屑颗粒相互 为锐钛矿 。此前在辽河凹陷沙河街组页岩 ¨、渝东 支撑而形成的不规则状孔隙。随着压实作用的加 南牛蹄塘组页岩 ¨中曾观测到类似孔隙结构，但是 强，脆性矿物与黏土矿物之间由于硬度差异，在彼此 总体上有关锐钛矿晶间孔的报道较少，其发育特征 接触边缘亦形成孔隙 ¨ ，如图1c所示。方解石或 和成藏意义尚需进一步研究。 白云石等碳酸盐岩，沿解理方向也会形成线性孔隙， 2．2 有机孔 如图1d所示 。少量黏土矿物发育在黄铁矿内部，形 W201和W202九老洞组页岩有机孔发育相对 成蜂窝状粒间孔隙(图1e)。粒间孔是九老洞组页 较少，孔径主要集中在 50～200nm之间，少数有机 岩重要的孑L隙类型之一，该类孔隙连通性好，是游离 孔孔径达到微米级。W201页岩有机孔主要发育在 态气体的主要赋存场所和渗流通道。 有机质 内部，普遍呈凹坑状或片麻状。图2a和 图 黄铁矿 晶问孔在W201和W202九老洞组页岩 2b是发育在W201页岩有机质内的微米级有机孔， 中较为常见，孔径 50～750nm，形态主要表现为草 孔径 200—100011111，呈近 圆形、椭圆形、凹坑状等。 莓状(图1f)和他形 (图1g)。草莓状黄铁矿与有机 图2c是发育在W201页岩有机质 内的纳米级有机 质关系密切，数量相对大；他形黄铁矿通常与黏土矿 孔，孑L径20—200nn／，主要呈片麻状。W202九老洞 物共存，分布范围广。单个黄铁矿晶体内部孔隙的 组页岩有机孔主要与有机黏土复合体(图2g)共生， 连通性较好，但是晶体之间并无连通性。 具有继承性结构，主要呈层状、狭缝状 (图2e、f)。 黏土矿物层间孔主要通过矿物边缘或表面连接 黏土矿物强烈的吸附能力，促使有机质在烃源岩中 富集形成，分布范围广，通常具有较好连通性，是页 富集，与黏土矿物以结合态存在，不仅降低了生烃反 岩气的重要渗流通道 ¨。根据孔隙形态，分为狭缝 应活化能，同时成岩过程中蒙脱石的伊利石化过程 型层间孔 、无规则层间孔和网状层间孔 ，孔径几百纳 为有机质生烃提供 了电子 (OH一)和质子 (H )来 米至几微米。图1h是发育在板状黏土矿物层间的 源 。此前，相关学者在页岩气勘探开发有利储层 狭缝型层间孔，该类孔隙基本沿黏土矿物解理方向 美国巴奈特 (Barnett)页岩 、伍德福德 (Woodford) 发育，孔隙狭长且较为平直，可延伸数微米 。图1i 页岩 、四川I盆地龙马溪组页岩l】7_中均发现类似 和J是发育在片状黏土矿物问的层问孔。形成该类 结构，一定程度上佐证 了黏土矿物催化生烃的作用 。 孔隙的黏土矿物 自身排列无序，从而导致层间孔分 W202页岩有机质 内亦发育着少量有机孔 ，如 图2h 选差，形状不规