解决高成熟度海相页岩热成熟度的新方法

沉积岩中纯有机物(如镜质体，固体沥青)的激光拉曼光谱参数已广泛用于成熟度测定，但缺乏直接基于页岩全岩样品的矿物-有机聚集体(MOA)的相关研究。 。最近的一篇论文揭示了MOA的激光拉曼光谱参数与高成熟海洋页岩成熟度之间的良好相关性，为解决成熟度评估提供了一种新方法。

肖咸明，周琴，周鹏，孙建，刘德汉和田辉撰写的题为“高成熟度和高成熟度海相页岩中矿物有机聚集(MOA)的显微拉曼光谱揭示的热成熟” ，发表在“ 科学中国地球科学”上。研究人员研究了来自中国南方的具有不同有机物含量和不同成熟度的海相页岩样品中MOA的激光拉曼光谱和参数，他们相信MOA的激光拉曼参数可以指示成熟度水平，而其中的纯有机物也可以指示成熟度。页岩。

页岩中有机质的拉曼一阶谱带有两个：D谱带(代表无序结构)和G谱带(代表有序结构)。随着成熟度的增加，两个带的位置，形状和强度会定期变化，并且所得参数显示出与成熟度的明显相关性。大量研究表明，激光拉曼参数是另一种快速，无损伤的技术，可根据镜质体反射率测量方法确定页岩中有机物的成熟度。目前，主要通过激光拉曼技术来选择诸如镜质石或固体沥青等纯有机物来确定页岩的成熟度。然而，在早古生代和较老的海相页岩中，没有镜质体，并且固体沥青通常很少。小尺寸(<1μm)，散布在矿物基质中以形成矿物有机聚集体(MOA)。对于这种类型的页岩的成熟度评估，缺乏有效的解决方案。

在本文中，系统测试了MOA的激光拉曼光谱，并使用激光拉曼技术计算了相关参数。结果表明，在有机物含量较低(低至0.1%)的页岩中，可以在MOA中检测到源自有机物的拉曼光谱D和G谱带。当页岩TOC = 0.60%时，可以获得完美的拉曼光谱和MOA的有效参数。MOA的拉曼光谱参数与其相关的已出售沥青的拉曼光谱参数相当，具有与固体沥青相同的热成熟度指标值。

MOA的拉曼光谱参数提供了一种估算高成熟期和超过成熟期的页岩成熟度的替代方法，尤其是对于较低的古生代和前寒武纪页岩来说，这些有机质很少见。

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