富有机质页岩中石英的成因及对储层品质的指示意义——以四川盆地东南部及周缘龙马溪组龙一_(1)亚段为例

石英是海相富有机质页岩中最常见、最重要的矿物之一,其成因及含量与总有机碳含量同页岩气储层的可压裂性之间存在着较大的相关性,但目前对于其成因机制及对页岩气储层品质影响的研究还不够深入,尚缺乏统一的认识。为此,以四川盆地东南部及周缘下志留统龙马溪组龙一_(1)亚段页岩气储层为研究对象,在对该区5个典型野外露头剖面37块页岩样品进行X射线衍射分析、扫描电镜观察、能谱分析、阴极发光分析以及主微量元素测试分析的基础上,进行石英显微形貌观察;结合地球化学元素分析,厘清石英的硅质来源;分析石英的成因机制,定量表征不同成因石英的占比及变化;进而探讨了石英对页岩气储层品质的指示意义。研究结果表明:①龙一_(1)亚段页岩发育陆源碎屑石英、生物遗骸转化形成的自生石英、黏土矿物转化形成的陆源石英次生加大部分和黏土矿物转化形成的微米级石英颗粒共4类石英。②其中陆源石英指示陆源碎屑输入;生物石英形成大量的粒间孔,同时构成坚硬的格架避免原生孔隙的压实,为有机质的注入提供空间,对有机质孔起到保护作用,增加储层的脆性与可压裂性,并且生物石英含量与总有机碳含量成正比;黏土矿物转化石英形成于成岩作用中期,通常成为胶结物减少储层孔隙,同时增加储层的硬度与密度。③生物成因石英在龙一_(1)亚段底部占总石英含量的50%~80%,并且向上生物成因石英数量逐渐减少,陆源石英与黏土矿物转化石英数量逐渐增多。结论认为,龙一_(1)亚段最底部厚度为2~4 m的页岩段生物石英含量高,含有丰富的有机质,页岩气储集能力与可压裂性最好,是最优质的页岩气储层层段。