劉國恒，翟剛毅，鄒才能，黃志龍，夏響華，石砥石，周 志，陳 榕，張 聰,于抒放

(1.中國地質(zhì)調(diào)查局 油氣資源調(diào)查中心，北京 100083；2.中國石油大學(xué)(北京) 油氣資源與探測(cè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102200；3.中國石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083)

頁巖油氣是非常規(guī)油氣資源的重要組成，主要產(chǎn)于富含有機(jī)質(zhì)的泥頁巖中，自生自儲(chǔ)，屬于典型的“源巖油氣”[1]。泥頁巖儲(chǔ)層的礦物組成一直是頁巖油氣勘探開發(fā)的基礎(chǔ)，有些泥頁巖主要是由黏土礦物組成[2-9]。但隨著研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)有些泥頁巖儲(chǔ)層含量最高的不是黏土礦物，而是碎屑礦物，包括石英、長石及碳酸鹽礦物。特別是一些高產(chǎn)頁巖，如Barnett頁巖，主要由硅質(zhì)碎屑礦物和碳酸鹽礦物組成，黏土礦物平均只有27%[3,10-14]。還有些泥頁巖則含有了大量的凝灰質(zhì)成分[15-16]。有些泥頁巖還發(fā)育紋層，這就使得礦物組成更加的復(fù)雜[15]。

石英是泥頁巖儲(chǔ)層主要組成部分，其含量直接影響到頁巖的壓裂效果。因此，石英也一直是評(píng)價(jià)泥頁巖儲(chǔ)層可改造性的重要指標(biāo)[17]。Barnett泥頁巖儲(chǔ)層中自生石英多為生物成因，生物成因自生石英的形成經(jīng)歷了蛋白石-A—蛋白石-CT—自生石英的演化過程，不同演化階段對(duì)泥頁巖基質(zhì)孔隙度具有不同影響[18]。也有學(xué)者認(rèn)為生物成因的自生石英在泥頁巖儲(chǔ)層壓裂改造中比碎屑石英更加有效[19]。此外，對(duì)于海相頁巖儲(chǔ)層來說，石英含量還可以作為有利層段的重要標(biāo)志，其含量越高，TOC含量越高，含氣量也越高[20-21]。

自生石英的形成需要充足的硅質(zhì)。我國南方海相頁巖，如五峰—龍馬溪組，其硅質(zhì)主要是生物來源，如放射蟲、海綿骨針、有孔蟲等[22-24]。對(duì)于海相頁巖來講，硅質(zhì)頁巖段恰恰是優(yōu)質(zhì)頁巖段，有機(jī)質(zhì)豐度高，孔隙度大，含氣量高[22,25]。但是，陸相泥頁巖中硅質(zhì)含量對(duì)有機(jī)質(zhì)富集的影響研究甚少。

鄂爾多斯盆地延長組泥頁巖中硅質(zhì)主要來源于陸源碎屑供給，其內(nèi)部的非晶態(tài)二氧化硅主要是黏土礦物成巖轉(zhuǎn)化和碎屑石英顆粒溶蝕釋放的[26]。但是，該研究主要是依據(jù)掃描電鏡觀察，通過自生石英與自生綠泥石等礦物的接觸關(guān)系、碎屑石英顆粒鋸齒狀溶蝕邊緣等現(xiàn)象以及非晶態(tài)二氧化硅與碎屑石英顆粒色差來推斷。實(shí)際上，掃描電鏡觀察很大程度上受到了樣品的數(shù)量和大小以及觀察視域數(shù)量的限制。掃描電鏡觀察只能使用非常小的樣品，觀察視域也很有限。通過觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行推斷研究，這樣的研究思路并不嚴(yán)謹(jǐn)。這使得以前的研究比較片面，無法反映整個(gè)延長組泥頁巖段硅質(zhì)的真實(shí)來源。此外，陸相頁巖中的硅質(zhì)是否也像海相頁巖一樣會(huì)影響到儲(chǔ)層有機(jī)質(zhì)豐度和含氣性也很少有人研究。本文通過元素分析來確定延長組泥頁巖的硅質(zhì)來源，明確陸相頁巖中硅質(zhì)對(duì)儲(chǔ)層油氣富集的影響，并對(duì)延長組泥頁巖油氣潛力進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1 研究區(qū)概況

鄂爾多斯盆地是我國第二大沉積盆地，其構(gòu)造簡(jiǎn)單，屬于大型的多旋回克拉通盆地。盆地古生代沉降穩(wěn)定，沉積中心在中生代發(fā)生遷移[27]。盆地現(xiàn)今構(gòu)造形態(tài)簡(jiǎn)單，為一簡(jiǎn)單向斜，東翼寬而緩，西翼陡且窄，可分為6個(gè)構(gòu)造單元：北部伊盟隆起、南部渭北隆起、西部西緣逆沖帶、東部晉西褶皺帶以及中部的天環(huán)坳陷和伊陜斜坡(圖1a)。研究區(qū)位于伊陜斜坡東南部，區(qū)域構(gòu)造為一平緩的西傾單斜，地層傾角小于1°，平均坡降7～8 m/km，內(nèi)部構(gòu)造簡(jiǎn)單[28](圖1b)。

鄂爾多斯盆地延長組沉積期湖盆發(fā)育達(dá)到鼎盛，水生生物和浮游生物繁盛，有機(jī)質(zhì)豐富，發(fā)育厚層深灰色泥巖、黑色泥巖、頁巖和油頁巖，并夾有薄層粉砂質(zhì)泥巖，其富有機(jī)質(zhì)泥頁巖分布穩(wěn)定、厚度大。延長組自上而下共分為10段，其中泥頁巖主要發(fā)育于長7段和長9段，巖性以厚層黑色泥巖、油頁巖和深灰色泥巖為主，并夾有薄層粉砂質(zhì)泥巖。在長7段沉積期，湖盆發(fā)育達(dá)到鼎盛，水生生物和浮游生物大量發(fā)育，有機(jī)質(zhì)豐富，其富有機(jī)質(zhì)泥頁巖分布穩(wěn)定、厚度大。該套泥頁巖發(fā)育于淡水—微咸水、半深湖—深湖相沉積環(huán)境，富含有機(jī)質(zhì)紋層、草莓狀黃鐵礦、磷灰石及超微化石[29]。

2 實(shí)驗(yàn)方法

針對(duì)鄂爾多斯盆地西南部上三疊統(tǒng)延長組沉積分布特點(diǎn)，重點(diǎn)采集了研究區(qū)延長組長7段和長9段泥頁巖段樣品(圖1b)，對(duì)133個(gè)樣品進(jìn)行了主微量元素、總有機(jī)碳、巖石熱解和X衍射分析測(cè)試。為了盡可能地減少樣品表面風(fēng)化和污染對(duì)實(shí)驗(yàn)造成的影響，在實(shí)驗(yàn)之前，樣品表面均被打磨，將表面的泥漿顆粒等去除，只取新鮮無污染的樣品內(nèi)部進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試。

所有樣品主微量元素地球化學(xué)測(cè)試在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室用電感耦合等離子質(zhì)譜儀(ICP-MS)測(cè)試完成，儀器精密度優(yōu)于5%，標(biāo)樣結(jié)果與推薦值相對(duì)誤差小于10%；分別采用巖石評(píng)價(jià)儀(ROCK-EVAL.II)和碳硫分析儀(CS-230HC)進(jìn)行巖石熱解分析和總有機(jī)碳(TOC)分析；X衍射分析測(cè)試實(shí)驗(yàn)采用儀器為日本理學(xué)D/max-A系列，在北達(dá)燕園微結(jié)構(gòu)分析測(cè)試中心完成。

圖1 鄂爾多斯盆地延長組研究區(qū)位置和取樣井位置

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1 主微量元素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

樣品的主量元素中Si含量最高，其次是Al和Fe。Si元素含量，長72亞段為44.86%～60.12%，平均51.28%；長73亞段為27.69%～60.93%，平均51.34%；長9段為35.05%～64.53%，平均54.34%。Al元素含量，長72為15.07%～22.27%，平均18.45%；長73為11.64%～19.33%，平均17.24%；長9段為11.41%～18.9%，平均16.22%。Fe元素含量，長72為5.04%～14.05%，平均7.33%；長73為3.41%～30.35%，平均7.65%；長9段為3.57%～9.95%，平均6.33%。

微量元素中大離子親石元素Ba含量最高，為494～1 379 μg/g，平均896.27 μg/g，其中，長72最高，平均為939.11 μg/g，長73和長9段平均分別為813 μg/g和832.53 μg/g。與上地殼元素豐度相比[30]，Li、Sc、Cr、Cu、Mo、Cd、Sb、Cs、W、Bi、U元素明顯富集，Re元素則明顯虧損(圖2)。稀土元素總量較高，長72為133.33～285.21 μ g/g，平均198.31 μg/g；長73為122.294～236.837 μg/g，平均176.76 μg/g；長9段為131.2～302.13 μg/g，平均187.59 μg/g。這3段泥頁巖樣品稀土元素總量均高于北美頁巖(平均為163.93 μg/g)[31-33]。與北美頁巖相比，延長組泥頁巖均富集輕稀土元素(La—Nd)。重稀土元素(Er—Lu)中，Er元素均表現(xiàn)出虧損，而且Tm—Lu元素只有長9段頁巖富集(圖2)。中稀土元素(Sm—Ho)中，長73亞段頁巖全面虧損；長72亞段Sm、Eu和Tb等3種元素富集，其余元素虧損；長9段頁巖只有Tb元素富集，其余元素虧損(圖2)。

3.2 有機(jī)碳分析和巖石熱解結(jié)果

長72亞段頁巖S1最小值為1.35 mg/g，最大值為6.49 mg/g，平均3.6 mg/g，大部分樣品的S1為2～4 mg/g；長73亞段頁巖S1最小值為3.04 mg/g，最大值為10.54mg/g，平均6.65mg/g，S1值分布較平均，有相當(dāng)一部分樣品S1值大于6 mg/g；長9段頁巖S1最小值為1.38 mg/g，最大值為5.7 mg/g，平均3.58 mg/g，大部分樣品的S1分布于2～6 mg/g范圍內(nèi)(圖3a)。對(duì)于S2來講，長72和長9段樣品區(qū)別不大，長73卻展現(xiàn)出明顯的不同，大部分的長73樣品S2值大于10 mg/g(圖3b)。長7段和長9段樣品整體有機(jī)質(zhì)含量較高，TOC最小為1.52%，最大為11.44%，平均高達(dá)5.15%，明顯高于松遼盆地青一段烴源巖(TOC平均2.13%)和東濮凹陷沙河街組烴源巖(TOC平均為1.54%)[34-35]。從頻率分布直方圖(圖3c)可以看出，甚至有相當(dāng)一部分長73樣品TOC大于8%。通過氫指數(shù)(ⅠH)和Tmax交會(huì)圖可以判斷干酪根類型，長7段與長9段泥頁巖儲(chǔ)層有機(jī)質(zhì)以Ⅱ1型、Ⅱ2型和Ⅲ型干酪根為主。但仔細(xì)分辨仍有細(xì)微的差別，長72亞段以Ⅱ2型干酪根為主，長73亞段樣品有部分以Ⅱ1型干酪根為主，而長9段樣品有部分以Ⅲ型干酪根為主(圖3d)。從有機(jī)地化數(shù)據(jù)來看，長72亞段和長9段泥頁巖有許多相似之處，與長73亞段不同。

圖2 鄂爾多斯盆地延長組泥頁巖樣品微量元素和稀土元素分布模式

3.3 礦物組成

延長組泥頁巖黏土礦物含量很高，平均在50%左右，其次是石英(圖4)。黏土礦物含量，長72亞段樣品為31%～65%，平均50.18%；長73亞段最小值為39%，最大值為56%，平均只有47.16%；長9段最低為31%，最大可達(dá)65%，平均為47.4%。石英含量，長72為20%～41%，平均30.17%；長73最小值為13%，最大值38%，平均只有26.1%；長9段最低為20%，最大可達(dá)43%，平均33.4%。黏土礦物主要是伊蒙混層為主，其次是伊利石；碎屑礦物中，除石英外，斜長石含量較高；白云石和方解石含量都很低(圖4)?？傮w來講，延長組泥頁巖黏土礦物含量很高，碳酸鹽礦物含量很低，這一點(diǎn)與海相頁巖非常不同。海相頁巖往往含有很高的脆性礦物(包括石英、長石和碳酸鹽礦物)，有些層段石英與長石含量高達(dá)82%[36]。在黏土礦物中，長73亞段伊蒙混層含量較高，但綠泥石含量比較低。在碎屑礦物中，長73亞段石英含量較低，斜長石和菱鐵礦含量相對(duì)較高。從礦物組成看，長72亞段和長9段頁巖樣品有更多的相似之處(圖4)。

圖3 鄂爾多斯盆地延長組泥頁巖樣品S1、S2和TOC頻率分布直方圖及IH-Tmax交會(huì)圖

圖4 鄂爾多斯盆地延長組泥頁巖礦物組成

4 問題與討論

4.1 延長組頁巖沉積環(huán)境變化

湖相沉積物的元素組成與水體的化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)，因此可以利用湖泊泥頁巖中的微量元素組成對(duì)沉積環(huán)境的敏感性來探究湖相頁巖古鹽度、水體深度、氣候等沉積環(huán)境。一般來說，淡水沉積物中Sr/Ba值小于1，而咸水沉積物中Sr/Ba值大于1。然而標(biāo)準(zhǔn)并不唯一，有些學(xué)者是以0.5和0.8作為標(biāo)準(zhǔn)，小于0.5為淡水沉積，0.5～0.8為半咸水沉積，大于0.8為咸水沉積。通常，Sr/Cu比值介于1～10之間指示潮濕氣候，而大于10指示干熱氣候[3739]。Rb、Zr在表生地球化學(xué)環(huán)境中存在顯著的地球化學(xué)行為差異。在搬運(yùn)遷移過程中，Rb、Zr常常發(fā)生分餾，Rb相對(duì)富集于黏土等細(xì)顆粒物質(zhì)中，Zr則相對(duì)富集于較粗顆粒物質(zhì)中。因此，Zr/Rb比值反映了湖泊沉積物中粗顆粒礦物與細(xì)顆粒(黏土級(jí))礦物的相對(duì)含量，那么在一定程度上也可以反映水體的深度[40]。Cr一般與沉積物中陸源碎屑相結(jié)合，可以替換黏土礦物中的Al。相反，V和Cu一般與有機(jī)質(zhì)結(jié)合，并聚集在還原條件下的沉積物中。因此，Cr/Cu、Cr/V比值常用來作為古氧化還原參數(shù)，比值越小，說明水體環(huán)境處于還原條件下[41-42]。因此，Zr/Rb、Cr/Cu、Cr/V這3個(gè)參數(shù)一起可以反映水體深度。為此，構(gòu)造出參數(shù)“L”，表達(dá)式為:

L值越小，表明還原性越強(qiáng)，反之，則還原性越弱。延長組絕大部分樣品Sr/Ba值小于1，Sr/Cu值小于10，說明延長組泥頁巖形成于溫暖潮濕的淡水環(huán)境(圖5a)。從L和Zr/Rb交會(huì)圖(圖5b)上可以看出，長73亞段L值最小， Zr/Rb值最小，說明其整體粒度更細(xì)，長73亞段沉積期水體最深，水體呈還原環(huán)境；而長9段和長72亞段沉積期水體深度相差不大。

4.2 延長組頁巖硅質(zhì)來源

判斷泥頁巖儲(chǔ)層硅質(zhì)來源的指標(biāo)和圖版有很多，但是各個(gè)指標(biāo)和圖版之間有時(shí)會(huì)出現(xiàn)各種矛盾，或者是有些指標(biāo)并不適用所有泥頁巖儲(chǔ)層。在研究過程中應(yīng)該用多種圖版、多指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，才能夠得出可信的結(jié)論。

Al/(Fe+Al+Mn)比值和Si/(Si+Al+Fe)比值是判斷硅質(zhì)成因的重要指標(biāo)。正常海洋環(huán)境的沉積物Al/(Fe+Al+Mn)比值接近固定值，如現(xiàn)代遠(yuǎn)洋黏土為0.59左右，頁巖的平均值為0.63，典型生物成因硅質(zhì)為0.60，純生物成因的大于0.60；與噴流作用有關(guān)的沉積物該比值很低，如洋中脊熱水沉積物為0.01，北太平洋海底噴流成因的燧石為0.03～0.40，Galapagos裂谷硅質(zhì)噴口附近SiO2堆積物比值接近0[22,24]。生物成因Si/(Si+Al+Fe)比值較高，一般大于0.9[43-45]。例如，長寧剖面底部富有機(jī)質(zhì)頁巖Al/(Fe+Al+Mn)比值為0.67～0.71；Si/(Si+Al+Fe)比值為0.89～0.93，平均0.90，表明頁巖硅質(zhì)為生物成因[22]。在U—Th關(guān)系方面，U/Th比值也可以用來判別硅質(zhì)來源，正常沉積巖U/Th<1,熱水沉積巖U/Th>1[46]。

圖5 鄂爾多斯盆地延長組泥頁巖Sr/Ba—Sr/Cu和距離L—Zr/Rb交會(huì)圖

延長組泥頁巖Al/(Fe+Al+Mn)比值主要分布于0.5～0.7范圍內(nèi)，長72亞段和長9段絕大部分樣品都高于0.5；長73亞段部分樣品高于0.5，也有部分樣品該比值比較低(圖6a)。長72亞段和長73亞段泥頁巖樣品Si/(Si+Al+Fe)比值主要分布于0.6～0.7范圍內(nèi)，部分長73樣品該比值比較低；長9段有部分樣品為0.7～0.8(圖6b)。按照前人的研究給出的標(biāo)準(zhǔn)來看，延長組泥頁巖中只有長73亞段部分樣品是熱水成因，可能在沉積時(shí)受到了熱液噴流作用的影響。從U/Th比值可以看出，長7段和長9段大部分樣品小于0.4，而有部分長73亞段樣品U/Th比值大于1(圖6c)，這也說明長73亞段頁巖沉積時(shí)期受到了熱液噴流作用的影響。

此外，還可以通過各種圖版來進(jìn)行硅質(zhì)來源的判定，如Al—Fe—Mn三角圖版和Fe/Ti—Al(Al+Fe+Mn)交會(huì)圖版[47-49]。從Al—Fe—Mn三角圖版來看，延長組大部分樣品均落在Ⅰ區(qū)，只有長73亞段部分樣品落在Ⅱ區(qū)(圖7a)。在不同學(xué)者的研究成果中，Ⅰ區(qū)的含義并不相同。有些學(xué)者將Ⅰ區(qū)定義為生物成因硅巖區(qū)，而有些學(xué)者則認(rèn)為是非熱水成因硅巖區(qū)[22,44,48,50]。本文并不進(jìn)行具體討論哪種針對(duì)Ⅰ區(qū)的表達(dá)更準(zhǔn)確，但是對(duì)于Ⅱ區(qū)，眾多學(xué)者均認(rèn)為是熱水成因硅質(zhì)巖區(qū)，即從該圖版(圖7a)可以確定，長73亞段泥頁巖儲(chǔ)層受到了熱水作用的影響。從Fe/Ti—Al(Al+Fe+Mn)交會(huì)圖版可以看出，長72亞段和長9段樣品絕大部分落在圖版上陸源物質(zhì)端元沉積物(TM)附近，而長73亞段部分樣品在此端元附近，但也有部分樣品落在圖版上的深海熱水沉積物附近(圖7b)。這表明長73亞段有部分樣品為熱水成因，長73亞段泥頁巖儲(chǔ)層在一定程度上受到了熱水作用的影響。

Zn—Ni—Co三角圖版和(Co+Ni+Cu)×10—Fe—Mn三角圖版也可以用來研究沉積物的形成環(huán)境[51-53]。但是這2個(gè)圖版顯示長7段和長9段頁巖全部都是熱水成因，這就與其他的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)和圖版產(chǎn)生了明顯的矛盾(圖8)。

此外，對(duì)長73亞段頁巖進(jìn)行更細(xì)致的掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)：長73中發(fā)育晶體形態(tài)完整的重晶石(圖9a-c)和白鐵礦—黃鐵礦—硬石膏共生體系(圖9d-f)。重晶石顆粒呈現(xiàn)自形板片狀晶型，粒度2 μm左右，它們有時(shí)生長于開闊孔洞，構(gòu)成扇狀自形晶集合體[54]，或者玫瑰花狀結(jié)構(gòu)[55]。這種晶體形態(tài)重晶石與周錫強(qiáng)等[56]描述的熱液型重晶石晶體形態(tài)特征形似。這也間接表明長73亞段泥頁巖儲(chǔ)層沉積時(shí)受到了熱液作用的影響。通常，白鐵礦被看作低溫?zé)崴退嵝越橘|(zhì)的指示礦物，因此該共生體系可作為熱液活動(dòng)的證據(jù)[57]。

圖6 鄂爾多斯盆地延長組泥頁巖樣品Al/(Fe+Al+Mn)、Si/(Si+Al+Fe)和U/Th頻率分布

圖7 鄂爾多斯盆地延長組泥頁巖Al—Fe—Mn三角圖版及Fe/Ti—Al(Al+Fe+Mn)交會(huì)圖版

圖8 鄂爾多斯盆地延長組泥頁巖Zn—Ni—Co和(Co+Ni+Cu)×10—Fe—Mn三角圖版

圖9 鄂爾多斯盆地延長組頁巖氬離子拋光后掃描電鏡觀察

a-b.重晶石顆粒；c.圖b加號(hào)位置能譜分析圖與數(shù)據(jù)；d-f.白鐵礦—黃鐵礦—硬石膏共生體系(硬石膏、黃鐵礦和白鐵礦晶體形態(tài)差異明顯，易區(qū)分)；g.生物骨骼碎片；h.圖g加號(hào)位置能譜分析圖與數(shù)據(jù)

Fig.9 SEM images of Yanchang Formation shale, Ordos Basin

硬石膏多呈針狀(圖9d-e)，白鐵礦多呈束狀(圖9f)。白鐵礦—黃鐵礦—硬石膏共生體系的檢出也佐證了湖底熱水活動(dòng)的存在。此外，與生物相關(guān)的沉積物多是鈣質(zhì)。我們也發(fā)現(xiàn)一些生物骨骼碎片(圖9g-h)，能譜顯示這些碎片為鈣質(zhì)。這一點(diǎn)說明延長組泥頁巖中的硅質(zhì)也不可能是生物成因。

綜上所述，通過多參數(shù)、多圖版對(duì)比以及特殊礦物指示作用，表明長7段和長9段泥頁巖中的硅質(zhì)主要來源于陸源碎屑物質(zhì)，只有長73亞段泥頁巖中部分硅質(zhì)來源于湖底熱液噴流作用。

4.3 延長組頁巖油氣富集

延長組泥頁巖有機(jī)質(zhì)含量(TOC)與S2呈現(xiàn)出更好的相關(guān)性，這一點(diǎn)與延長組相對(duì)低的成熟度(Ro=0.5%～1.2%)有關(guān)[58]。目前，國內(nèi)外學(xué)者針對(duì)不同地區(qū)頁巖油氣富集特征給出了不同的TOC評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，多數(shù)是以2.0%或者2.5%～3%為邊界條件，TOC大于該值被認(rèn)為是具有開發(fā)潛力[11,59]。若以TOC大于2%作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，延長組泥頁巖均為優(yōu)質(zhì)烴源巖。ZHANG 等[57]提出了更細(xì)致的劃分方法(圖10)，根據(jù)這一劃分標(biāo)準(zhǔn)，長73亞段烴源巖要好于長72亞段和長9段烴源巖。

JARVIE[60]提出了油飽和度指數(shù)[OSI=S1/w(TOC)×100]這一參數(shù)來表征油頁巖的生烴潛力，而且以100 mg/g為劃分標(biāo)準(zhǔn)，大于該值則說明烴類已經(jīng)超過了頁巖儲(chǔ)層的吸附界限，可以進(jìn)行有效的開采。長72亞段泥頁巖樣品OSI介于26.27～199.55 mg/g范圍內(nèi)，平均83.8 mg/g，長9段OSI最小為27.43 mg/g，最大為121.82 mg/g，平均64.07mg/g，而長73亞段OSI最低為32.08 mg/g，最高為215.13 mg/g，平均值高達(dá)124.71 mg/g。從圖10可以看出，大部分長73樣品位于直線OSI=100 mg/g的上方，這也表明長73亞段泥頁巖油飽和度高，有更高的開采價(jià)值。因此，在開發(fā)時(shí)應(yīng)將長73亞段與長72亞段區(qū)別對(duì)待。

整體來看延長組泥頁巖儲(chǔ)層有機(jī)質(zhì)與石英含量和黏土礦物含量并沒有相關(guān)性(圖11)。但可以看到長73亞段泥頁巖樣品似乎可以分成2組，其中一組TOC與石英含量無明顯相關(guān)性或是呈現(xiàn)微弱的負(fù)相關(guān)性，這一點(diǎn)與涪陵焦石壩地區(qū)龍馬溪組非常相似；龍馬溪組龍五段及以上，隨著陸源碎屑物質(zhì)來源的增多，石英含量越高，TOC越低[24]。另一組與石英含量呈現(xiàn)一定程度的正相關(guān)性(圖11a)，這一點(diǎn)與三塘湖盆地蘆草溝組和涪陵焦石壩地區(qū)五峰—龍馬溪組的五峰一段到龍四段有些相似[17,23]，而五峰—龍馬溪組的五峰一段到龍四段泥頁巖硅質(zhì)為生物成因，蘆草溝組硅質(zhì)則源自于火山噴發(fā)釋放的凝灰質(zhì)[23]?？梢耘袛?，長73亞段泥頁巖沉積時(shí)期受湖底熱液噴流作用的影響，湖底熱液帶來的營養(yǎng)物質(zhì)在一定程度上促進(jìn)了有機(jī)質(zhì)的富集。

圖10 鄂爾多斯盆地延長組泥頁巖TOC—S2和TOC—S1交會(huì)圖

圖11 鄂爾多斯盆地延長組泥頁巖石英含量、黏土礦物含量和TOC交會(huì)圖

5 結(jié)論

(1)延長組長7段和長9段泥頁巖整體形成于溫暖潮濕的淡水環(huán)境中，水體深度在長73亞段沉積期達(dá)到最大。長72亞段和長9段泥頁巖在礦物組成、元素組成和有機(jī)地化特征方面都表現(xiàn)出相似性；而長73亞段則表現(xiàn)出一定的特殊性，其殘留烴和干酪根含量更高，干酪根類型更好。

(2)延長組長7段和長9段泥頁巖中的硅質(zhì)主要來自陸源碎屑物質(zhì)。但是，長73亞段泥頁巖受到了湖底熱液作用的影響，其部分硅質(zhì)來源于湖底熱液噴發(fā)釋放的物質(zhì)。

(3)延長組長7段和長9段泥頁巖均是非常優(yōu)質(zhì)的烴源巖，但是長73亞段要優(yōu)于長72亞段和長9段泥頁巖。長73亞段泥頁巖油飽和度指數(shù)更高，有更高的開采價(jià)值。