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地科学院潘仁芳教授在海洋地质学领域期刊《Journal of Marine Science and Engineering》上发表论文揭示各种页岩成分对孔隙系统的贡献

时间:2024-12-04   来源:    访问量:

必赢唯一官方网站石油系潘仁芳教授在海洋地质学领域主流期刊《Journal of Marine Science and Engineering》(JMSE)上发表题为“Contribution of Various Shale Components to Pore System: Insights from Attributes Analysis”的研究论文。

本文以五峰-龙马溪页岩有机组分和无机组分对页岩孔隙系统的影响为研究对象,采用多元线性回归(MLR)方法来检查不同成分对页岩孔隙结构的贡献。在32个五峰—龙马溪页岩(晚奥陶世—早志留世)样品中通过气体吸附实验获得了孔隙结构参数,包括孔隙 SSA 和孔体积。页岩样品的孔隙 SSA 和孔隙体积均采用密度泛函理论(DFT)模型计算,孔隙类型由高分辨率场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)确定(图1)。X 射线衍射仪(XRD)分析结果表明:五峰-龙马溪页岩以石英、粘土、碳酸盐、长石、黄铁矿和有机物为主。使用 SPSS 软件制作了 4 个模型,这些模型都显示页岩孔径与有机质(OM)和粘土之间存在显著相关性(图2)。有机质的含量在决定孔隙的大小和结构方面起着最大的作用。此次研究中,大部分石英是生物成因的,其中一部分是从深页岩中的粘土转化而来的。因此,石英的这两部分分别与有机物和粘土有关。从本质上讲,与石英的这两部分相关的孔隙应归因于有机物和粘土,支持了MLR模型的结论(图3)。

《Journal of Marine Science and Engineering》(JMSE)是一本专注于海洋科学与工程领域的国际化、同行评审、开放获取的学术期刊。该期刊创建于2013年,出版社为MDPI,已被多个重要数据库收录,包括Scopus和SCIE等,具有较高的学术水平和影响力。JMSE发表范围涵盖海洋科学和工程领域的各个方面,包括但不限于海洋生物学、海洋地质学、海洋化学、海洋物理学、海洋工程和海洋环境保护等。

论文链接:https://www.mdpi.com/2077-1312/11/7/1327


图1(A)五峰-龙马溪页岩样品的低压二氧化碳吸附等温线图;(B)五峰-龙马溪页岩样品的低压N2吸附等温线图


图2有机质保存孔隙的机理:(1)有机质作为沉积物骨架的一部分原位沉积;(b)韧性矿物,如粘土和有机质,在压实过程中发生变化,次生孔隙和微晶石英在成岩过程中形成;(c)无有机质沉积的矿物;(d)与有机质充填有关的层间孔隙,以及在成岩过程中形成并由有机质保存的次生孔隙;(e)沉积有较高粘土但无有机质的矿物;(f)在压实过程中被压实的粘土,孔隙被破坏。


图3论文首页

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