盧正偉，唐 玄，張同偉，王玉芳，張家政，孟慶強(qiáng)，馬子杰，何 燚，邵德勇

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 自然資源部頁巖氣資源戰(zhàn)略評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083；2.西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系，西安 710000；3.中國地質(zhì)調(diào)查局 油氣資源調(diào)查中心，北京 100083；4.中國石化 石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083)

早寒武世中上揚(yáng)子板塊沉積了大量富有機(jī)質(zhì)頁巖，其有機(jī)質(zhì)豐度高、厚度大且分布范圍廣[1-3]。目前的勘探顯示，不同位置有機(jī)質(zhì)及頁巖氣富集條件差異較大，對(duì)其成因尚缺乏足夠的了解和認(rèn)識(shí)。黃鐵礦是沉積或成巖環(huán)境判別的一個(gè)重要標(biāo)志，本文選擇上揚(yáng)子板塊東、北、西3個(gè)不同沉積位置的頁巖鉆井，開展下寒武統(tǒng)牛蹄塘組黃鐵礦對(duì)比研究(圖1)，以期更好地認(rèn)識(shí)早寒武世上揚(yáng)子地區(qū)不同沉積位置頁巖的沉積環(huán)境、氧化還原條件和有機(jī)質(zhì)發(fā)育條件，為該區(qū)富有機(jī)質(zhì)頁巖的沉積研究提供參考和依據(jù)。

1 地質(zhì)概況

寒武紀(jì)中國南方經(jīng)歷了一次大的海侵—海退沉積旋回，其中又包括很多小的次級(jí)海侵—海退沉積旋回。上揚(yáng)子地區(qū)在牛蹄塘組沉積期發(fā)生最大的海侵，且以快速海侵、緩慢海退沉積為特征，沉積了大套黑色頁巖[1]。牛蹄塘組沉積期，上揚(yáng)子地臺(tái)由西向東水體逐漸加深，依次發(fā)育了古陸、濱岸相、淺水陸棚相和深水陸棚相[1,4](圖1)。

圖1 上揚(yáng)子地區(qū)下寒武統(tǒng)牛蹄塘組沉積相平面分布及取樣位置

目前研究普遍認(rèn)為，宜昌地區(qū)牛蹄塘組頁巖沉積環(huán)境為深水陸棚相[1,5-8]。威遠(yuǎn)地區(qū)的沉積相具有一定的爭議，部分研究認(rèn)為該區(qū)在牛蹄塘組沉積期處于淺水陸棚環(huán)境[1,9]；但多數(shù)研究認(rèn)為威遠(yuǎn)地區(qū)的下寒武統(tǒng)牛蹄塘組為深水陸棚沉積[10-12]；最近的研究認(rèn)為威遠(yuǎn)地區(qū)處于綿陽—長寧拉張槽和深水陸棚的邊緣地帶[13]。目前對(duì)漢中地區(qū)沉積相的研究較少，普遍認(rèn)為漢中地區(qū)西部為深水陸棚相，東部為淺水陸棚相，總體為深水陸棚相[14-15]。

2 樣品采集及研究方法

本次在上揚(yáng)子地區(qū)共采集牛蹄塘組頁巖樣品46塊(表1，圖2)。本次研究涉及到的實(shí)驗(yàn)有X射線衍射全巖礦物分析(XRD)、薄片觀察[包括光學(xué)顯微鏡觀察和掃描電子顯微鏡觀察(SEM)]以及有機(jī)質(zhì)相關(guān)測試等。

表1 上揚(yáng)子地區(qū)下寒武統(tǒng)牛蹄塘組樣品采集信息

圖2 上揚(yáng)子地區(qū)下寒武統(tǒng)牛蹄塘組采樣分布及綜合剖面

X射線衍射定量分析在中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。該實(shí)驗(yàn)需要先將樣品粉碎至200目，通過X射線衍射儀對(duì)粉末進(jìn)行掃描，根據(jù)衍射峰的位置和峰強(qiáng)來識(shí)別不同的礦物類型和礦物含量。本次實(shí)驗(yàn)主要對(duì)樣品進(jìn)行了全巖礦物分析。

光學(xué)顯微鏡觀察在中國地質(zhì)大學(xué)(北京)國土資源部頁巖氣資源戰(zhàn)略評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。該實(shí)驗(yàn)將制好的樣品薄片置于光學(xué)顯微鏡下，通過不同的放大倍數(shù)觀察其鏡下礦物及分布特征。掃描電子顯微鏡觀察在中科院地質(zhì)地球物理研究所完成。該實(shí)驗(yàn)是將經(jīng)氬離子拋光后的頁巖樣品通過蔡司Merlin型號(hào)高分辨場發(fā)射的電子顯微鏡進(jìn)行掃描觀察，掃描電鏡圖片通過JMVision軟件統(tǒng)計(jì)黃鐵礦粒徑大小。

碳硫含量(TOC，TS)的測定在中科院蘭州地質(zhì)研究所完成。該實(shí)驗(yàn)是利用LECO碳硫分析儀對(duì)樣品進(jìn)行測量，測量之前需要將樣品粉碎至100目，然后進(jìn)行酸化前處理以去除其無機(jī)碳，將前處理之后的樣品烘干后即可放入儀器進(jìn)行加熱燃燒和相關(guān)元素的含量測量。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1 礦物組成

本次進(jìn)行XRD實(shí)驗(yàn)的樣品共46塊，檢測其礦物組分含量(圖3)。EYY1井牛蹄塘組頁巖主要以石英、黏土礦物和碳酸鹽礦物為主，而W001-4井與SNY1井則以石英、長石和黏土礦物為主，碳酸鹽礦物含量極低。EYY1井黃鐵礦含量為0.8%～11.8%，平均為2.4%；W001-4井黃鐵礦含量為1.6%～15.1%，平均為6.6%；SNY1井黃鐵礦含量為1.0%～3.0%，平均為2.0%。W001-4井受部分樣品的影響，黃鐵礦含量均值明顯高于另外兩口井。

圖3 上揚(yáng)子地區(qū)下寒武統(tǒng)牛蹄塘組樣品礦物組分含量

3.2 黃鐵礦形貌分類及分布特征

對(duì)掃描電鏡照片進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)，3口井的樣品中黃鐵礦均發(fā)育良好，且以不同形態(tài)分布于頁巖中。按照不同的生長形貌可對(duì)黃鐵礦進(jìn)行類別劃分，具體包括4類：

3.2.1 草莓狀黃鐵礦

草莓狀黃鐵礦(圖4a，b)為整體呈球體—亞球體的多個(gè)黃鐵礦單晶聚合體，其平均直徑通常為5 μm左右；組成草莓狀黃鐵礦的單晶直徑一般在0.1～1 μm之間[16-17]。

3.2.2 自形單晶黃鐵礦

一部分為形狀邊界較規(guī)則的單獨(dú)生長的立方體自形黃鐵礦(圖4c)，這種類型黃鐵礦粒徑在3～18 μm不等；還有部分是形狀偏圓、邊界較不規(guī)則的單晶黃鐵礦(圖4d，e)。

圖4 上揚(yáng)子地區(qū)下寒武統(tǒng)牛蹄塘組黃鐵礦類型

3.2.3 條帶狀黃鐵礦

該類黃鐵礦屬于非自形黃鐵礦，掃描電鏡下觀察呈細(xì)長的條帶狀，具有明顯的定向性排列，常常分布于有機(jī)質(zhì)與礦物顆粒結(jié)合處和粒間孔隙(圖4f，g)。

3.2.4 不規(guī)則非自形黃鐵礦

該類黃鐵礦沒有規(guī)則形狀，常以集合體形式發(fā)育，有的演變成片狀分布在頁巖中(圖4h，i)。

研究區(qū)黃鐵礦在頁巖中的分布也有一定規(guī)律，可根據(jù)其發(fā)育分布地附近是否存在有機(jī)質(zhì)大致分為兩類：(1)大多數(shù)黃鐵礦分布于有機(jī)質(zhì)富集地帶，其中部分黃鐵礦分布于單獨(dú)的有機(jī)質(zhì)附近，且往往會(huì)沿著有機(jī)質(zhì)發(fā)育的方向呈長條狀分布(圖5a)；部分黃鐵礦分布于有機(jī)質(zhì)和黏土礦物共存的地方(圖5b)。(2)少數(shù)黃鐵礦分布在無機(jī)礦物附近，有些黃鐵礦生長于礦物顆粒之間(圖5c)，還有少部分黃鐵礦分布于礦物顆粒內(nèi)(圖5d)。

從分布形式上來看也可以分成兩種類型：一種是呈點(diǎn)狀零星分布在頁巖內(nèi)(圖5e)；另一種是呈類似集合體狀順層分布在頁巖內(nèi)(圖5f)。

圖5 上揚(yáng)子地區(qū)下寒武統(tǒng)牛蹄塘組黃鐵礦分布特征

3.3 黃鐵礦粒徑特征

通過JMVision軟件統(tǒng)計(jì)黃鐵礦粒徑大小并繪制了草莓狀黃鐵礦的粒徑分布直方圖(圖6，表2)。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)EYY1井草莓狀黃鐵礦粒徑范圍在0.5～19.7μm，平均粒徑為4.7μm，86%的草莓狀黃鐵礦分布在2～7 μm；W001-4井草莓狀黃鐵礦粒徑范圍在0.6～11.6 μm，平均粒徑為4.5 μm，86%的草莓狀黃鐵礦分布在2～7 μm；SNY1井草莓狀黃鐵礦粒徑范圍在0.8～9.5 μm，平均粒徑為3.8 μm，87%的草莓狀黃鐵礦分布在2～6 μm。整體來看草莓狀黃鐵礦粒徑范圍在0.5～19.7 μm，平均粒徑為4.3 μm，其中81%集中在2～6 μm；總體表現(xiàn)出粒徑較小，變化范圍較窄的特征。

圖6 上揚(yáng)子地區(qū)下寒武統(tǒng)牛蹄塘組草莓狀黃鐵礦粒徑分布

表2 上揚(yáng)子地區(qū)下寒武統(tǒng)牛蹄塘組草莓狀黃鐵礦粒徑統(tǒng)計(jì)

4 討論

4.1 巖相分類及黃鐵礦差異

結(jié)合海相頁巖巖相劃分方案(表3)[18]，利用三端元法對(duì)礦物組成進(jìn)行定量分類(圖7)，研究區(qū)樣品可分為硅質(zhì)頁巖、鈣質(zhì)頁巖和過渡型頁巖(混合頁巖相)3種巖相類型。其中，EYY1井可劃分為硅質(zhì)頁巖、鈣質(zhì)頁巖、過渡型頁巖3類巖相，過渡型頁巖屬于黏土質(zhì)硅質(zhì)混合頁巖相(圖7a)；W001-4井以硅質(zhì)頁巖為主，只有上部一塊樣品是過渡型頁巖，底部一塊樣品是鈣質(zhì)頁巖(圖7b)；SNY1井以硅質(zhì)頁巖為主(圖7c)。

表3 海相頁巖巖相類型劃分方案[18]

圖7 上揚(yáng)子地區(qū)下寒武統(tǒng)牛蹄塘組頁巖礦物組成

研究區(qū)內(nèi)硅質(zhì)頁巖為灰黑色—黑色，光學(xué)顯微鏡下觀察EYY1井中可見海綿骨針等硅質(zhì)生物骨架顆粒(圖8a)，發(fā)育水平紋層(8b，g,h，i)，有機(jī)質(zhì)含量豐富；鈣質(zhì)頁巖為淺灰色，薄片下可觀察到明顯的粉晶白云石及方解石礦物，分選性較好(圖8c，d)；過渡型頁巖為灰黑色—黑色，薄片下可觀察到石英、方解石等礦物成分散狀，分選性較差(圖8e,f,h，i)。

圖8 上揚(yáng)子地區(qū)下寒武統(tǒng)牛蹄塘組頁巖鏡下照片

對(duì)不同地區(qū)、不同巖相中黃鐵礦進(jìn)行對(duì)比可發(fā)現(xiàn)，黃鐵礦的類型和含量因地區(qū)、巖相不同而存在差異(表4)。整體來看，過渡型頁巖黃鐵礦含量最多，其次是硅質(zhì)頁巖，鈣質(zhì)頁巖中黃鐵礦含量最少。石英可在頁巖內(nèi)形成硅質(zhì)支撐格架，為干酪根保存提供良好的空間[19]，而黏土礦物等無機(jī)礦物對(duì)于干酪根也有一定的催化作用[20]，有機(jī)質(zhì)又是黃鐵礦形成過程中的還原劑與能量來源[21]，所以可形成更多的黃鐵礦。

表4 上揚(yáng)子地區(qū)不同地區(qū)、不同巖相黃鐵礦含量

宜昌EYY1井和漢中SNY1井黃鐵礦形貌特征都以草莓狀黃鐵礦為主， EYY1井的有機(jī)質(zhì)含量較高，因此黃鐵礦含量也高于SNY1井。而威遠(yuǎn)W001-4井黃鐵礦形貌特征則以不規(guī)則非自形和草莓狀黃鐵礦為主，TOC含量不是最高卻有異常高的黃鐵礦含量，異常高豐度的黃鐵礦顯然難以用有機(jī)質(zhì)相關(guān)成因來解釋。威遠(yuǎn)位于綿陽—長寧拉張槽西側(cè)，近年來在磨溪—高石梯地區(qū)發(fā)現(xiàn)的甲烷氧化菌證實(shí)，綿陽—長寧拉張槽存在明顯的熱液活動(dòng)[13]。熱液活動(dòng)帶來了豐富的硫，黃鐵礦是典型的硫化物，也是多階段熱液活動(dòng)的產(chǎn)物[22]。W001-4井中發(fā)現(xiàn)各種不同形貌的熱液黃鐵礦，如條帶狀黃鐵礦、膠狀黃鐵礦(不規(guī)則非自形黃鐵礦)等[23]，因此威遠(yuǎn)地區(qū)異常高含量的黃鐵礦，可能是受綿陽—長寧拉張槽熱液活動(dòng)的影響。

4.2 黃鐵礦成因和沉積環(huán)境

黃鐵礦包括兩種成因，分別是同生期黃鐵礦和成巖期黃鐵礦。研究區(qū)均發(fā)現(xiàn)了這兩種類型的黃鐵礦。同生期黃鐵礦指在滯留—缺氧的水體環(huán)境中形成的黃鐵礦[24-25]。在滯留—缺氧水體環(huán)境中，在沉積界面之上便可產(chǎn)生黃鐵礦，且生長速率高，由于重力等因素，產(chǎn)生的黃鐵礦快速沉降到水底，之后由于單質(zhì)硫的缺乏使其生長受到限制，因此該環(huán)境下形成的草莓狀黃鐵礦粒徑較小(普遍小于6 μm)且差別不大。成巖期黃鐵礦指在含氧—貧氧環(huán)境中形成的黃鐵礦，又可分為早成巖黃鐵礦和晚成巖黃鐵礦[26-27]。在含氧—貧氧的環(huán)境中，黃鐵礦生長在沉積界面以下的貧氧沉積物顆粒之間的孔隙水中，由于細(xì)菌硫酸鹽還原作用，沉積物中氧化劑逐漸被消耗掉，一旦出現(xiàn)硫化環(huán)境便有草莓狀黃鐵礦的產(chǎn)生[28]。Fe2+、H2S和單質(zhì)硫不間斷的緩慢供給，導(dǎo)致黃鐵礦生長時(shí)間較長，生長速率較慢，從而出現(xiàn)個(gè)頭較大且大小不一的草莓狀黃鐵礦[27,29]。

草莓狀黃鐵礦不斷生長重結(jié)晶，最后將單晶間的縫隙填充滿便會(huì)形成自形黃鐵礦[30-31]，如單晶黃鐵礦(圖4d)。非自形黃鐵礦通常由于交代作用和熱液影響呈現(xiàn)結(jié)核狀或原始有機(jī)質(zhì)的形態(tài)，或者形成與熱液流動(dòng)方向有關(guān)的定向結(jié)構(gòu)[32]，如不規(guī)則非自形黃鐵礦(圖4h，i)和條帶狀黃鐵礦(圖4f，g)。根據(jù)不同成因下形成的草莓狀黃鐵礦粒徑大小和分布的差異，可結(jié)合研究區(qū)草莓狀黃鐵礦的粒徑特征來判別研究區(qū)黃鐵礦的成因，且草莓狀黃鐵礦的形態(tài)和分布是一種海洋氧化還原狀態(tài)恢復(fù)的有效手段[28,33-35](表5)。對(duì)樣品中的草莓狀黃鐵礦粒徑分布統(tǒng)計(jì)分析可看出，研究區(qū)草莓狀黃鐵礦粒徑分布均表現(xiàn)為粒徑較小、變化范圍較窄(圖6，表2)，屬于同沉積黃鐵礦粒徑特征。

將草莓狀黃鐵礦粒徑特征和表5進(jìn)行對(duì)比分析研究區(qū)的沉積環(huán)境：EYY1井4%的草莓狀黃鐵礦粒徑大于10 μm；W001-4井6%的草莓狀黃鐵礦粒徑大于10 μm；SNY1井中未發(fā)現(xiàn)粒徑大于10 μm的草莓狀黃鐵礦。因此EYY1井和W001-4井的沉積環(huán)境均有由硫化環(huán)境為主、向水體下部貧氧—厭氧環(huán)境的轉(zhuǎn)變，SNY1井的沉積環(huán)境為硫化環(huán)境。

另外，草莓狀黃鐵礦平均粒徑與標(biāo)準(zhǔn)偏差的二元關(guān)系圖對(duì)劃分硫化環(huán)境和氧化—次氧化環(huán)境非常有效[26,30,36]。對(duì)研究區(qū)草莓狀黃鐵礦平均粒徑和標(biāo)準(zhǔn)偏差(圖9)統(tǒng)計(jì)顯示，EYY1井的大部分樣品顯示硫化環(huán)境，但是牛蹄塘組中下段(深度3 020～3 067 m)少部分樣品顯示次氧化和氧化環(huán)境，巖相劃分上屬于鈣質(zhì)頁巖和過渡型頁巖，這種情況可能與牛蹄塘組沉積期水體變化有關(guān)，與前文中推測EYY1井有向下部貧氧—厭氧環(huán)境的轉(zhuǎn)變相一致；W001-4井的樣品大部分顯示硫化環(huán)境，有少量樣品顯示次氧化環(huán)境；SNY1井的樣品則顯示為硫化環(huán)境，漢中鎮(zhèn)巴地區(qū)頁巖中V/Cr、V/ ( V+Ni) 、Ni/Co、Th/U、δU等微量元素的研究[15]，也反映出該地區(qū)頁巖主要形成于缺氧的環(huán)境，與本文研究結(jié)果一致。

圖9 上揚(yáng)子地區(qū)下寒武統(tǒng)牛蹄塘組草莓狀黃鐵礦

表5 沉積環(huán)境與草莓黃鐵礦特征對(duì)照[29-30]

4.3 黃鐵礦對(duì)有機(jī)質(zhì)及其孔隙的影響

4.3.1 黃鐵礦與有機(jī)質(zhì)的關(guān)系

目前的研究普遍認(rèn)為黃鐵礦的形成與有機(jī)質(zhì)有關(guān)[37-43]。有機(jī)質(zhì)在黃鐵礦形成過程中提供了能量來源[21]，同時(shí)有機(jī)質(zhì)母質(zhì)生物膜為黃鐵礦的結(jié)構(gòu)和生長提供了必要的化學(xué)環(huán)境，初始有機(jī)質(zhì)被硫酸鹽還原菌降解后，生成的H2S與鐵發(fā)生反應(yīng)生成黃鐵礦[38-40]。崔景偉研究發(fā)現(xiàn)草莓狀黃鐵礦含量與有機(jī)質(zhì)含量成正比[41]。同時(shí)黃鐵礦對(duì)有機(jī)質(zhì)也有一定影響，主要表現(xiàn)在黃鐵礦可降低干酪根反應(yīng)活化能，對(duì)于有機(jī)質(zhì)生烴有一定的催化作用[20]，可提高氣態(tài)烴和瀝青的產(chǎn)能，并使瀝青產(chǎn)生的峰值前移[42]。

為了驗(yàn)證前人的觀點(diǎn)，將研究區(qū)樣品的黃鐵礦含量和TOC含量制作散點(diǎn)圖，并研究其中的相關(guān)性。由圖10可發(fā)現(xiàn)，EYY1井、SNY1井的樣品以及W001-4井部分樣品黃鐵礦含量與有機(jī)質(zhì)含量有良好的正相關(guān)性，這部分樣品的黃鐵礦形貌特征主要以草莓狀黃鐵礦為主；而大部分以非自形黃鐵礦為主的威遠(yuǎn)W001-4井樣品，黃鐵礦含量與有機(jī)質(zhì)含量沒有明顯的相關(guān)性。

4.3.2 黃鐵礦與運(yùn)移有機(jī)質(zhì)孔隙的關(guān)系

前人研究均認(rèn)為黃鐵礦對(duì)有機(jī)質(zhì)的生烴過程與其孔隙的發(fā)育程度有著非常積極的影響[43-44]。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)通過研究黃鐵礦對(duì)有機(jī)質(zhì)生烴的影響發(fā)現(xiàn)黃鐵礦在一定程度上可以降低熱解反應(yīng)活化能，在干酪根熱解生烴的過程中起催化作用，加快熱解反應(yīng)速率，利于有機(jī)孔的形成[20,45]。(2)在成巖演化過程中，黃鐵礦對(duì)有機(jī)質(zhì)孔隙形態(tài)還能夠起到一定的支撐保護(hù)作用[46]。有機(jī)質(zhì)分布于黃鐵礦格架中，受到黃鐵礦顆粒的屏蔽作用，壓實(shí)作用直接作用在黃鐵礦上，使有機(jī)質(zhì)間受到的壓實(shí)效應(yīng)滯后或減小[47]。

圖10 上揚(yáng)子地區(qū)下寒武統(tǒng)牛蹄塘組 黃鐵礦含量與TOC含量關(guān)系 r為相關(guān)性系數(shù)，n為線性相關(guān)樣品數(shù)

經(jīng)過觀察研究區(qū)樣品的SEM圖像發(fā)現(xiàn)，樣品中運(yùn)移有機(jī)質(zhì)孔隙普遍發(fā)育較好(圖11)，且運(yùn)移有機(jī)質(zhì)附近常?？捎^察到有黃鐵礦伴生(圖11a-c)。研究區(qū)和黃鐵礦有關(guān)的有機(jī)質(zhì)孔基本都發(fā)育在運(yùn)移有機(jī)質(zhì)內(nèi)，經(jīng)歸納可分為以下幾類：第一種是黃鐵礦伴生發(fā)育在運(yùn)移有機(jī)質(zhì)旁(圖11a)；第二種是運(yùn)移有機(jī)質(zhì)充填在黃鐵礦顆粒間，發(fā)育有機(jī)質(zhì)孔隙(圖11b)，該類型的黃鐵礦大多以草莓狀黃鐵礦為主；第三種是運(yùn)移有機(jī)質(zhì)充填在黃鐵礦顆粒間，發(fā)育有機(jī)質(zhì)孔隙(圖11c)，此類現(xiàn)象在SNY1井中最為明顯。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，與黃鐵礦有關(guān)的有機(jī)孔(圖11a-c)的發(fā)育數(shù)量和孔徑大小明顯好于無黃鐵礦伴生的有機(jī)孔(圖11d-f)。觀察到的現(xiàn)象也佐證了前人研究的觀點(diǎn)，黃鐵礦對(duì)于有機(jī)孔的形成有著非常積極的影響。

圖11 上揚(yáng)子地區(qū)下寒武統(tǒng)牛蹄塘組有機(jī)孔發(fā)育情況

對(duì)比3種與黃鐵礦有關(guān)的有機(jī)質(zhì)孔隙類型，其中第一種類型(圖11a)中草莓狀黃鐵礦平均粒徑在1.8 μm(<6 μm)，屬于同沉積黃鐵礦，形成時(shí)期早于運(yùn)移有機(jī)質(zhì)，對(duì)有機(jī)孔的作用主要以催化作用為主；第二種類型(圖11b)中黃鐵礦單晶粒徑、形狀相似，為同一時(shí)期形成，且有部分單晶形成于無機(jī)礦物中，形成時(shí)期早于運(yùn)移有機(jī)質(zhì)；第三種類型有機(jī)質(zhì)在黃鐵礦中(圖11c)，黃鐵礦明顯先于有機(jī)質(zhì)形成時(shí)期。后兩種類型中黃鐵礦對(duì)有機(jī)孔不僅有催化作用同時(shí)也有支撐保護(hù)作用；第二種類型中的黃鐵礦與第三種類型相比可形成的格架更多，支撐保護(hù)作用也會(huì)更強(qiáng)。而頁巖中的黃鐵礦大多以草莓狀黃鐵礦的形式存在，因此第二種類型的有機(jī)孔發(fā)育最多且孔隙發(fā)育程度最好。

5 結(jié)論

(1)研究區(qū)頁巖中黃鐵礦發(fā)育以草莓狀黃鐵礦及其集合體為主，其次還發(fā)育立方體自形、條帶狀及不規(guī)則非自形黃鐵礦。其中草莓狀黃鐵礦總體表現(xiàn)特征為粒徑較小，變化范圍較窄(0.5～19.7 μm，平均粒徑為4.3 μm，大部分集中在2～6 μm)，主要形成于同沉積期，反映主要沉積環(huán)境為硫化環(huán)境。

(2)SNY1井中79 %的草莓狀黃鐵礦粒徑小于5 μm，反映形成環(huán)境最為安靜、還原性最強(qiáng)。W001-4和EYY1井的草莓狀黃鐵礦約63%的粒徑小于5 μm，5%的粒徑大于10 μm，反映沉積水體稍有動(dòng)蕩，且有一定程度的向水體下部貧氧—厭氧環(huán)境的轉(zhuǎn)變。

(3)相比鈣質(zhì)頁巖，硅質(zhì)頁巖和過渡型頁巖更有利于黃鐵礦的形成，黃鐵礦含量更高。W001-4井非自形黃鐵礦含量異常高，可能是受綿陽—長寧拉張槽熱液活動(dòng)的影響。

(4)研究區(qū)草莓狀黃鐵礦含量和有機(jī)質(zhì)豐度有一定的正相關(guān)性，非自形成巖黃鐵礦與有機(jī)質(zhì)含量無明顯的相關(guān)性。與黃鐵礦有關(guān)的有機(jī)質(zhì)孔主要有：黃鐵礦與有機(jī)質(zhì)之間的有機(jī)孔、黃鐵礦晶間的有機(jī)孔和黃鐵礦晶內(nèi)的有機(jī)孔，其中后兩者有機(jī)孔發(fā)育情況最好。黃鐵礦對(duì)有機(jī)質(zhì)的催化作用有利于有機(jī)孔的發(fā)育；而黃鐵礦的支撐作用有利于有機(jī)質(zhì)孔的保存。

致謝：審稿專家對(duì)本文提出了寶貴修改意見，在此致以衷心感謝！