有机质丰度
沉积物(岩)中有机质的数量指标
有机质丰度是评价沉积物(岩)生烃潜力的核心参数,通常采用总有机碳含量(TOC)、氯仿沥青地球化学指标表征。其数值受沉积环境氧化还原条件、有机质保存效率及热演化程度的综合控制,表现为在地质历史中随镜质体反射率(R)增大而逐渐降低的递减趋势。现代测试技术(如蒙脱石增稠元素分析法)通过改进酸解液有机质检测精度,解决了传统方法对碳酸盐岩样品有机碳含量的低估问题。该指标广泛应用于烃源岩分级、页岩气储层评价及古环境重建等领域。
定义与评价指标
有机质丰度指沉积物(岩)中赋存的有机质总量,是衡量烃源岩。以北部湾盆地流沙港组烃源岩为例,其TOC均值达1.42%,其中lE2-2段生烃潜量最高(424×10-6~1580×10-6),被划分为优质-高丰度烃源岩。鄂尔多斯盆地招贤页岩TOC含量介于0.397%-19.1%,平均值为5.30%,其高丰度特征与甲烷吸附能力呈正相关。
影响因素
沉积环境控制
有机质富集受古生产力水平与保存条件的双重制约。华南大塘坡组黑色页岩研究表明,间冰期热液活动引发的初级生产力勃发与硫化缺氧环境的协同作用,促使有机质丰度在中部层段达到峰值。松辽盆地青山口组页岩导电性分析显示,当TOC4.5 wt.%时有机质孔隙充填作用显著改变岩石物理性质。
热演化作用
地史过程中有机质丰度随热演化程度升高呈动态衰减。镜质体反射率(R)每增加0.1%,有机质损失率可提升0.95%~1.31%。数学模型推导表明,原始有机质含量(C)与变化系数(K)遵循C=C·K关系式,多数情况下K值介于0.75~1.05,反映现代实测值普遍低于地质历史时期的有机质丰度。
测试方法演进
传统元素分析法因忽略酸解液中的小分子有机酸盐(如乙酸盐、草酸盐),导致碳酸盐岩TOC测试误差高达98.5%~99.6%。2024年提出的蒙脱石增稠法通过混合酸解液与残渣进行元素分析,将总有机碳相对误差缩减至0.76%~19.46%,尤其适用于高演化阶段碳酸盐岩测试。核磁共振氢含量测定作为补充手段,通过建立氢-有机碳定量模型(相关系数r>0.9),有效提升低TOC样品的评价精度。
地质应用价值
在烃源岩评价中,TOC≥0.5%被视作有效烃源岩下限,而TOC>2.0%的页岩具备优质页岩气储层潜力。招贤页岩实例显示,当TOC达5.30%时兰氏体积提升至3.14 cm3/g,证实有机质丰度对甲烷吸附能力的增强作用总烃含量(1.88~9.31 mg/g)等参数联合使用,可准确评估生烃潜力及资源规模。
最新修订时间:2025-11-15 18:06
目录
概述
定义与评价指标
影响因素
参考资料