第四章頁巖的有機(jī)顯微組分成巖演化對(duì)黑色頁巖研究的關(guān)鍵之一就是其中的有機(jī)組分。無論作為多金屬富集層或作為氣（油）源巖層而言，有機(jī)組分的研究對(duì)礦床的形成、分布和利用都具有關(guān)鍵的作用，同時(shí)對(duì)生物演化的研究也具有重要的意義。我們通過在對(duì)早寒武世黑色頁巖以及塔里木海相頁巖的有機(jī)顯微組分特征及其與生物關(guān)系研究的基礎(chǔ)上，利用投射光、反射白光和反射熒光想結(jié)合，以干酪根為主，再結(jié)合全巖研究的方法進(jìn)行分析解釋組分的成因。通常，黑色頁巖的很多細(xì)微的形態(tài)的觀察不容易，因此多采用對(duì)分散有機(jī)質(zhì)加以富集來進(jìn)行研究，常常通過制作薄片、光片的方法進(jìn)行對(duì)其中有機(jī)質(zhì)的賦存狀態(tài)、分布特點(diǎn)進(jìn)行觀察，并加以解釋顯微組分的成因。第一節(jié)頁巖中的有機(jī)顯微特征1有機(jī)顯微組分的劃分通常的，對(duì)于烴源巖來說，主要的組分為惰質(zhì)組、鏡質(zhì)組和殼質(zhì)組。這類經(jīng)典的煤巖學(xué)分類方法適用于高等植物的殘?bào)w堆積形成的腐殖煤，而對(duì)于由海相浮游生物殘?bào)w聚積形成的腐泥型有機(jī)質(zhì)的分類則不適合。為此，根據(jù)海相有機(jī)組分的形態(tài)、產(chǎn)狀、生源和成因等特征，對(duì)其進(jìn)行了劃分。根據(jù)組分的存在形式，可分為：生物有機(jī)碎屑、瀝青基質(zhì)和瀝青脈體；根據(jù)生源，可以分為動(dòng)物型，植物型和混合型；根據(jù)沉積類型可分為原地和異地；根據(jù)成因可以分為原生、新生和外來的。綜合的看，根據(jù)張愛云老師對(duì)南方海相頁巖的有機(jī)組分的劃分為如下表1。表1南方海相頁巖有機(jī)組分劃分類別生物有機(jī)碎屑瀝青組分植物型組分動(dòng)物性組分藻類體浮游動(dòng)物體瀝青體組分結(jié)構(gòu)膠質(zhì)體隱結(jié)構(gòu)膠質(zhì)體無結(jié)構(gòu)膠質(zhì)體外皮異地外皮基質(zhì)瀝青體運(yùn)移瀝青體根據(jù)金奎勵(lì)老師等對(duì)塔里木海相頁巖的劃分可以分為三類：原生形態(tài)有機(jī)質(zhì)、原生無形態(tài)有機(jī)質(zhì)和次生有機(jī)質(zhì)。根據(jù)組分的母質(zhì)來源、成烴貢獻(xiàn)可以將原生態(tài)有機(jī)質(zhì)分為陸生形態(tài)有機(jī)質(zhì)和水生形態(tài)有機(jī)質(zhì)；其中陸生形態(tài)有機(jī)質(zhì)為高等植物成因的三大組分，可與煤巖組分相對(duì)比，出現(xiàn)在晚古生代海相烴源巖中。水生形態(tài)有機(jī)質(zhì)主要指由水生生物所形成的形態(tài)有機(jī)組分，包括了藻類組、凝源組及動(dòng)物有機(jī)組，其中包含有鏡狀體、海相惰性體。其中鏡狀體水生生物凝膠作用而形成，海相惰性體在低成熟-成熟時(shí)主要為動(dòng)物硬質(zhì)部分形成，而在高成熟-過成熟時(shí)還包括活性物質(zhì)轉(zhuǎn)變而來的惰性體。動(dòng)物有機(jī)組分由動(dòng)物外皮形成的動(dòng)物碎屑體（其中包括有筆石、幾丁蟲、牙形刺、介形蟲、有孔蟲等）及動(dòng)物軟體兩個(gè)亞類。原生無形態(tài)有機(jī)質(zhì)主要指的是瀝青質(zhì)體，在干酪根中歸入無定型體。次生有機(jī)質(zhì)包括微粒體、滲出組（油滴、油膜、滲出瀝青體）、瀝青組及包體有機(jī)質(zhì)。微粒體生烴殘余物，既可以由高等植物形成，也可以由低等水生生物形成；瀝青組，可以根據(jù)生油成熟期和再作用方式將瀝青分為原瀝青、運(yùn)移瀝青和再循環(huán)瀝青，由于形成母質(zhì)類型又可分為藻類型瀝青和動(dòng)物性瀝青。2有機(jī)顯微組分特征的描述2.1南方海相頁巖根據(jù)張愛云老師對(duì)南方廣闊海相頁巖的系統(tǒng)性研究，并做了大量觀察，通過反光顯微鏡的觀察，得出南方海相頁巖的有機(jī)顯微特征如下表2.表2南方海相頁巖有機(jī)顯微組分特征類別組分分類鑒定特征反光色形態(tài)植物型組分藻類體結(jié)構(gòu)膠質(zhì)體灰-灰白同細(xì)胞結(jié)構(gòu)，細(xì)胞壁輕微變形膨脹隱結(jié)構(gòu)膠質(zhì)體灰-灰白細(xì)胞壁膨脹變形但仍可辨認(rèn)無結(jié)構(gòu)膠質(zhì)體灰白細(xì)胞群體結(jié)合，胞腔被泥膠充填動(dòng)物型組分浮游動(dòng)物體外皮灰黃-灰白梭型，透鏡體狀有垂向裂紋，易碎外皮團(tuán)塊灰黃-灰白絲帶型，透鏡體狀無垂向裂紋，極薄新生組分瀝青體基質(zhì)瀝青體灰白均一，有膠結(jié)物，水流線形運(yùn)移瀝青體灰白帶黃均一，角礫狀，團(tuán)塊狀以下是對(duì)上面觀察得出的結(jié)果2.1.1植物型顯微組分-藻類體藻類體由于早期成巖作用階段生物化學(xué)作用的強(qiáng)烈程度不同，可以分為結(jié)構(gòu)膠質(zhì)體(圖版1-1)、隱結(jié)構(gòu)膠質(zhì)體和無結(jié)構(gòu)膠質(zhì)體三種組分(圖版I-2)。結(jié)構(gòu)膠質(zhì)體具有清晰的細(xì)微的藻類群體曲解剖細(xì)胞結(jié)構(gòu)。在低倍顯微鏡下呈蜂窩狀、海綿狀或席狀，外形不規(guī)則，輪廓不清楚，有的則呈顯微條帶形。在高倍顯微鏡下可看到圓形或橢圓形的細(xì)胞，直徑約2—3pm，腦腔中被硅質(zhì)或粘土質(zhì)充填。藻類體細(xì)胞有的不規(guī)則地聚集成群；有的三、五成行；還有的規(guī)則地呈直線型排列成絲狀體。還有的由數(shù)條單胞藻絲扭結(jié)而成“藻絲扭結(jié)體”。絲體管徑均勻，自然彎曲，呈明顯的生物結(jié)構(gòu)。也有少數(shù)單獨(dú)形體的單細(xì)胞浮游藻類。根據(jù)藻類群體細(xì)胞的密集程度可以分為高度密集的、密集的與稀疏的三種組分。隱結(jié)構(gòu)膠質(zhì)體細(xì)胞壁膨脹變形，隱約顯示生物有機(jī)殘?bào)w的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。在低倍顯微鏡下有機(jī)殘?bào)w的細(xì)胞結(jié)構(gòu)不易觀察到，但在高倍顯微鏡下，細(xì)胞結(jié)構(gòu)尚可辨認(rèn)。常與結(jié)構(gòu)膠質(zhì)體共生，多里漸變關(guān)系。無結(jié)構(gòu)膠質(zhì)體由于細(xì)胞壁強(qiáng)烈膨脹，細(xì)胞腔被腐泥膠質(zhì)所充填，生物有機(jī)殘?bào)w的細(xì)胞結(jié)構(gòu)已經(jīng)消失，但其細(xì)胞壁和細(xì)胞腔部位的色調(diào)深淺不同而有不明顯的棉絮狀或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在高倍顯微鏡下隱約可見細(xì)胞殘跡。2.2.2動(dòng)物顯微組分-浮游動(dòng)物體主要以浮游動(dòng)物外皮為主，從形體上又分為菱形，條帶型與紡錘形團(tuán)塊兩類。以菱形與條帶型為主，多具有裂紋(圖版I-3)。由于切面不同，有時(shí)還可呈圓點(diǎn)狀與橢圓形，分布散亂，少量還在生物殘?bào)w之外。長短不一，長的可邊).3-1mm,常與植物型組分共生。反光為灰黃—灰白色，組成均一，不顯結(jié)構(gòu)。具有強(qiáng)烈均質(zhì)性，呈明暗四次消光。外皮團(tuán)塊，多呈紡錘形，有時(shí)破碎，強(qiáng)非均質(zhì)性，具有明暗四次消光，反光色為灰黃—灰白色，在中間可以看到垂向裂隙。新生組分瀝青體無結(jié)構(gòu)膠質(zhì)體表面均一，無結(jié)構(gòu)，顯微絲帶狀，水流線形或斑點(diǎn)狀，藻絲體狀(圖版［-4)。多分布在結(jié)構(gòu)膠質(zhì)體與隱結(jié)構(gòu)膠質(zhì)體密集處，圍繞結(jié)構(gòu)膠質(zhì)體、隱結(jié)構(gòu)膠質(zhì)體及其他組分分布，聯(lián)結(jié)有機(jī)顯微組分與無機(jī)顯微組分。偶爾還有膠質(zhì)體從胞點(diǎn)型、團(tuán)塊型向流水線形逐漸變化。運(yùn)移瀝青體結(jié)構(gòu)均一，角礫狀，團(tuán)塊狀，強(qiáng)非均質(zhì)性，明暗四次消光，常與熱液脈共生。上述的所有顯微組分分布都有一定規(guī)律。植物型組分的分布與動(dòng)物型組分分布密切相關(guān)，這是由食物鏈的關(guān)系所影響的，多數(shù)由于食物的關(guān)系在沉積物中共生。運(yùn)移瀝青體多分布在裂隙與斷裂通道內(nèi)，常與熱液脈共生，反映了它是有機(jī)質(zhì)演化生成物—油氣，經(jīng)過運(yùn)移至通道內(nèi)后，又再經(jīng)過熱演化或熱演化加風(fēng)氧化作用形成。塔里木海相頁巖整個(gè)塔里木地區(qū)的海相巖按照分類可分為原生形態(tài)有機(jī)質(zhì)、原生無形態(tài)有機(jī)質(zhì)和次生有機(jī)質(zhì)三大部分。原生形態(tài)有機(jī)質(zhì)原生形態(tài)有機(jī)質(zhì)的組分最多，最廣，主要包含有陸源的隋質(zhì)組、鏡質(zhì)組、殼質(zhì)組和海相的屬于水生形態(tài)有機(jī)質(zhì)的藻類組、動(dòng)物有機(jī)組等。陸源組分在塔里木的晚古生代的海相烴源巖中，鏡下觀察可以發(fā)現(xiàn)，惰性組主要呈碎屑狀、條帶狀和片狀分布，反射色為灰白—白，主要能夠見到的為絲質(zhì)體、半絲質(zhì)體、菌類體以及碎屑惰性體。鏡質(zhì)組在鏡下可分為正常鏡質(zhì)組、富氫鏡質(zhì)體和碎屑鏡質(zhì)體。在海相烴源巖中，富氫鏡質(zhì)體是一種比較常見的鏡質(zhì)體類型，觀察可知其反射率偏低、鏡質(zhì)體反射率受抑制，在過成熟時(shí)候，鏡質(zhì)組脫氫、去氧，反射色增高，但不出現(xiàn)各向異性。水生形態(tài)有機(jī)質(zhì)是我們所描述的重點(diǎn)，在整個(gè)頁巖中所占種類也最多，最為復(fù)雜。1?藻類組寒武系到奧陶系期間，塔里木早古生代海相烴源巖中的藻類體主要為藍(lán)藻藻類體，其次為綠藻藻類體，此外還有少量的褐藻藻類體以及紅藻藻類體。藍(lán)藻藻類體在油頁巖中常見粘球形藻(Gloeocapsomorphaprisca)以及類膠球藻(Myxoccoides)等。綠藻藻類體主要有原始球形藻(Protosphaeridium)、四分球藻(Tetraphycus)等。粘球形藻：這是藍(lán)藻中比較原始的一個(gè)屬，為單細(xì)胞或多細(xì)胞，胞壁厚。Stasiuk(1993)認(rèn)為粘球形藻可能為光合作用形成的藍(lán)藻絲狀體。根據(jù)其生烴潛力和熒光性，可以將粘球形藻分為原始球狀的、較進(jìn)化的具護(hù)皮連接的膠群體型（palmelloid）以及更進(jìn)化的疊層石狀的（stromatolitic）。原始球形的（圖版II-1）,油浸下有內(nèi)反射，熒光下有黃綠熒光，隨著深度的增加，熒光變化由負(fù)正型—負(fù)型，可見微粒體：膠群體型（圖版II-2）,油浸反光下具強(qiáng)烈的內(nèi)反射，熒光為黃一褐黃色，隨著深度的增加，熒光變化由負(fù)正型變?yōu)樨?fù)型；疊層石型（圖版II-3）,油浸下亦具強(qiáng)烈反射，呈層分布，熒光下具較強(qiáng)烈的黃色一褐黃色熒光，隨著深度的增加，熒光變化為負(fù)型。上述的三種類型的粘球形藻存在一定的生烴差異，一是與所屬的生物種差別有關(guān)，疊層石型的G.prisca是具有高脂族烴組成的生物聚合物，該生物聚合物主要是由藻類外層細(xì)胞壁形成的耐降解的大分子組成（Derenneetal.，1990；Douglasetal.，1991）；二是疊層石狀的Gprisca可以看作巨型的晶胞有機(jī)質(zhì)，從而推遲了它的成熟期。在大多數(shù)的奧陶系源巖中，特別是-O［源巖中粘球形藻已變?yōu)樵孱愺w（meta-alginite）,熒光消失，且出現(xiàn)微粒體，可見對(duì)生烴做出過貢獻(xiàn)。（2） 類膠球藻（圖版II-4）：多個(gè)細(xì)胞群成球形、橢球形。油浸下，有內(nèi)反射，表面光滑。群體細(xì)胞被包在一共同的均勻不成層的有機(jī)基質(zhì)中。熒光下，有黃—褐色熒光。（3） 原始球形藻（圖版II-5）：是綠藻門的一個(gè)屬，藻體為單細(xì)胞，不具膠鞘，細(xì)胞呈球形至亞球形，直徑20?30um，細(xì)胞壁厚，表面光滑，邊緣略呈鋸齒。油浸反光下有內(nèi)反射，熒光黃—黃綠色。2.動(dòng)物有機(jī)組塔里木常見的動(dòng)物有機(jī)遺體主要是無脊椎動(dòng)物的殘?bào)w，包括了筆石、幾丁蟲、牙形刺、有孔蟲、苔蘚蟲、海綿以及一些節(jié)肢動(dòng)物，保存的只是外皮（殘壁）。筆石壁的原始物質(zhì)為蛋白質(zhì)，幾丁蟲殼壁為類幾丁質(zhì)，牙形刺骨骼為含有機(jī)質(zhì)的磷酸鹽，有孔蟲的殼壁由分泌的蛋白質(zhì)和分泌的碳酸鹽、二氧化硅組成，苔蘚蟲蟲體則由分泌的幾丁質(zhì)或有機(jī)質(zhì)和鈣質(zhì)組成，節(jié)肢動(dòng)物外殼為含幾丁質(zhì)，海綿體壁細(xì)胞組織主要由蛋白質(zhì)與脂肪組成。上述的生物軟體部分在沉積階段部分降解掉，部分轉(zhuǎn)化為無定形的分散有機(jī)質(zhì)而保留下來，外皮有機(jī)質(zhì)發(fā)生演化，但仍然是有機(jī)組分，對(duì)生烴有貢獻(xiàn)。而介殼類動(dòng)物的殼則主要由鈣質(zhì)與幾丁質(zhì)組成，常常因?yàn)榈V化而無生烴能力。（1） 動(dòng)物軟體：一般較難保存，大部分被細(xì)菌降解成無定形參與成烴。（2） 動(dòng)物碎屑體：主要包括了筆石、幾丁蟲、有孔蟲等成分。筆石：筆石的時(shí)代分布為寒武紀(jì)-志留紀(jì)，Kozlowski（1949）認(rèn)為筆石外皮是由幾丁質(zhì)組成，通過對(duì)塔里木早古生代海相烴源巖中筆石樣品的光學(xué)特征可以發(fā)現(xiàn)其碎屑具有較強(qiáng)的雙軸光性和各向異性的特點(diǎn)。筆石的外皮往往具顆粒狀、紋層狀的顯微構(gòu)造（圖版II-6、7），在偷光下呈黃褐-紅褐色，具網(wǎng)格狀內(nèi)部結(jié)構(gòu)（圖版II-8）。對(duì)筆石做最大反射率需要在其平行層面的層面上進(jìn)行，而且筆石的最大油浸反射率R隨成熟度增加而有規(guī)律的變化，O,max通過對(duì)其最大油浸反射率的換算和計(jì)算，可以與相同層位的瀝青反射率相對(duì)比。因此，在缺乏鏡質(zhì)體的地層中，通常可以用筆石的最大反射率作為烴源巖有機(jī)質(zhì)成熟度的指標(biāo)。幾丁蟲：具有與筆石相類似的化學(xué)成分和近似的生活歷程（Goodarzi，1985）幾丁蟲呈現(xiàn)軸對(duì)稱的瓶裝形態(tài)，表面均一，外壁常為兩層或多層以上的結(jié)構(gòu)，顏色呈淺灰色（圖版II-9）。通過對(duì)幾丁蟲反射率R。的測(cè)定，發(fā)現(xiàn)幾丁蟲具各向同性的化學(xué)特征，并且根據(jù)Betrand等（1987）的研究結(jié)果以及所做的測(cè)試可以得出，幾丁蟲隨機(jī)反射率隨成熟度的增加而增加。因此，幾丁蟲隨機(jī)反射率也可以作為源巖成熟度的指標(biāo)。有孔蟲：在整個(gè)地區(qū)奧陶系以及石炭系的源巖中均有發(fā)現(xiàn)有孔蟲，多具有平旋式、多房室殼，油浸下呈灰白色，輪廓清楚，熒光下具褐黃色熒光。從熒光看，有孔蟲仍具有產(chǎn)凝析油、濕氣的潛力。石炭系的泥巖、灰?guī)r中能見到有孔蟲，油浸下呈灰-灰白色，具單列式多房室殼及螺旋殼，形態(tài)完整，有黃褐色熒光(圖版II-10、11)。海相鏡質(zhì)體。這種顯微組分源于動(dòng)物有機(jī)質(zhì)，在還原—強(qiáng)還原條件下，經(jīng)過強(qiáng)烈生物降解作用形成。人工熱模擬實(shí)驗(yàn)表明，海相鏡質(zhì)體成烴較晚，主成油期在鏡質(zhì)組Ro在1.0%?1.30%范圍內(nèi)，產(chǎn)油率高達(dá)6%?8%,并以氣態(tài)烴為主。海相鏡質(zhì)體反射率在高成熟階段后可作為良好的成熟度作用指標(biāo)。在古生代海相烴源巖中常見一種類似鏡質(zhì)組的形態(tài)有機(jī)質(zhì)。國內(nèi)外學(xué)者稱之為鏡狀體(金奎勵(lì)等，1992)或前油瀝青(Goodarzi等，1992)。在我國塔里木、四川及鄂爾多斯盆地早古生代烴源巖的顯微組分特中，發(fā)現(xiàn)這種顯微組分不僅普遍存在，而且在某些地區(qū)異常豐富，含量可高達(dá)5%?20%，是一種重要生烴母質(zhì)。海相鏡質(zhì)體一般長10um~50um，在成熟度不是很高的樣品中，反射光下呈灰黑色灰色，透射光下呈紅褐色。在鏡質(zhì)組R°v1.5%的烴源巖中還可見到暗褐色熒光。通常在顯微鏡下有二種產(chǎn)狀：一是呈原生的基質(zhì)狀，沿層理分布；二是碎屑狀，分布于礦物基質(zhì)中，在普通顯微鏡下，海相鏡質(zhì)體不顯任何的結(jié)構(gòu)，有些可見散布一些微細(xì)黃鐵礦顆粒。海相鏡質(zhì)體主要來源應(yīng)該為動(dòng)物有機(jī)質(zhì)：海相鏡質(zhì)體反射率很低，熱演化速率慢，在塔里木盆地塔北5000m?6000m深的烴源巖中，其Ro一般在0.6%?0.8%，很少超過1.0%。而在這些烴源巖中共生的藻類體，已經(jīng)轉(zhuǎn)變成微粒體，反射率高達(dá)1.40%?1.80%。因此,其成因與藻類體無關(guān)。在塔里木西南地區(qū)石炭系海相烴源巖中，有時(shí)可見大量海相鏡質(zhì)體，其反射率低至0.2%?0.3%。用氯仿反復(fù)浸泡，未見溶解現(xiàn)象。而在此成熟階段的瀝青在氯仿中幾乎全部溶解。因此其不可能是瀝青。海相鏡質(zhì)體含量較高的烴源巖主要是灰?guī)r。并常與無機(jī)動(dòng)物殼屑共生，其形態(tài)可從基質(zhì)狀一直過渡到碎屑狀，加之其較特殊的光學(xué)性質(zhì)，根據(jù)Alpern(1980)的描述，這類有機(jī)質(zhì)應(yīng)屬動(dòng)物有機(jī)成因。除此以外，還發(fā)現(xiàn)有節(jié)肢動(dòng)物(圖版II-12、13)、海百合莖等碎屑。鏡狀體(virintie-likemaceral)及海相惰性體⑴鏡狀體：Alopern(1980)把海相源巖中一些類似鏡質(zhì)體的動(dòng)物碎屑、瀝青等叫做假的鏡質(zhì)體。VanGijzel(1982)將海相源巖中一些類似鏡質(zhì)體的物質(zhì)稱作海相鏡質(zhì)體。Buchardt和Lewan(1990)根據(jù)對(duì)寒武-奧陶系A(chǔ)lum頁巖研究并總結(jié)前人工作提出了鏡狀體這個(gè)術(shù)語，并指出其特征為輪廓鮮明，兩端呈棱角，有的呈近顆粒狀，表面光滑，反射色近似鏡質(zhì)體，在成熟度不高時(shí)透射色也類似鏡質(zhì)體(圖版II-14)。關(guān)于其成因，Herous(1990)認(rèn)為是瀝青所致；金奎勵(lì)1992年曾當(dāng)面請(qǐng)教Teichmuller，她認(rèn)為是藻類演變形成;Bharati(1992)在研究挪威Alum頁巖時(shí)曾發(fā)現(xiàn)少量針狀灰色物質(zhì)與鏡質(zhì)體相像，認(rèn)為是一種特殊生物來源；Buchardt和Lewan認(rèn)為是低等生物(藻，動(dòng)物如節(jié)肢動(dòng)物的外皮等)的纖維素多糖經(jīng)過凝膠化形成，是一種原生組分。通過熱模擬實(shí)驗(yàn)分析，其反射率演化徑跡與受抑制的鏡質(zhì)體相同，為此可作為確定古生代的源巖成熟度的標(biāo)志。此外，Mukhopadhyay等(1985)曾將藻類熱模擬得到粒狀鏡質(zhì)體，但往往具有孔隙，輪廓不鮮明，根據(jù)我們觀察，它們?cè)谧匀唤缫泊嬖冢且环N高溫?zé)嶙儊淼臑r青。Romankevich(1984)所提出的海中腐殖化現(xiàn)象可能雨藻類直接有關(guān)，主要根據(jù)是海洋沉積物的51C值與藻類比較接近，但與動(dòng)物外皮也可能會(huì)有關(guān)系。總之，鏡狀體不僅僅存在于早古生代，也能存在于其他海相源巖(圖版II-15、16、17、18）。⑵海相惰性體：主要由動(dòng)物的硬質(zhì)部分演變而來，過成熟時(shí)有一部分活性組分通過去氫、脫氧、增碳轉(zhuǎn)變?yōu)槎栊越M分。油浸反射光下呈灰白-白色，反射率很高，一般在3%以上，形態(tài)不規(guī)則，正交鏡下各向同性，沒有成烴意義（圖版II-19）Alpern稱之為假惰性體（1980）。原生無形態(tài)有機(jī)質(zhì)瀝青質(zhì)體:為油源組分，無結(jié)構(gòu)顯示。在-O1原巖中很多變?yōu)闉r青質(zhì)體，油浸反光下灰白—白色條紋狀，往往伴生微粒體，可說明曾經(jīng)有生烴貢獻(xiàn)。另外，緊密置于礦物顆粒間的微小所謂晶胞有機(jī)質(zhì)和較大的“巨型”晶胞有機(jī)質(zhì)是其中的不同類型。礦物瀝青質(zhì)：在泥巖及灰?guī)r中均存在。一般不看作組分，因?yàn)樗桥c礦物顆粒混雜被吸附的。次生有機(jī)組分次生有機(jī)組分是指埋藏后熱演化作用所形成的有機(jī)質(zhì)。本分類中包括微粒體、滲出組（油滴、油膜及運(yùn)移的烴類）、瀝青。（1） 原瀝青：形成于成熟前，是干酪根降解為原油的過渡產(chǎn)物。塔里木的古生代海相源巖中，按成因類型，可以分為藻類型瀝青和動(dòng)物型瀝青。藻類型瀝青：油浸下呈灰-淺灰色，呈圓球形，大約為30-50um，邊緣有鋸齒，低突起-中等突起，表面不均一，有的在藍(lán)光激發(fā)下具極弱的暗褐色熒光。一般的認(rèn)為藻類型瀝青是由群體藻在降解為原油過程中形成的，且形成較晚（圖版II-20）。動(dòng)物型瀝青：油浸反光下，呈灰■淺灰色，環(huán)狀或破碎的彎曲狀，表面光滑無任何紋飾，中等突起，且中間軟體大部分被黃鐵礦化（圖版II-21、22）。一般認(rèn)為是由動(dòng)物外皮（部分軟體）在熱演化過程中形成的。（2） 運(yùn)移瀝青：原油熱裂解的產(chǎn)物，一般會(huì)發(fā)生距離不等的運(yùn)移，主要產(chǎn)出于脈、裂隙及孔隙中，只有當(dāng)其所受古地溫超過形成時(shí)的溫度時(shí)，運(yùn)移瀝青反射率才迅速增加，這時(shí)可作為烴源巖成熟度指標(biāo)。在塔里木的古生代海相烴源巖中均見到運(yùn)移瀝青，反射率一般低于同一源巖層中的瀝青反射率。（3） 微粒體：微粒體是由直徑約50um的極細(xì)小的顆粒組成的、與類脂組有關(guān)的顆粒集合體（Taylor,1985）,是一種富含氫組分生烴殘余物。在源巖中主要是由基質(zhì)狀的瀝青質(zhì)體、屋頂形體及藻類體等生成。由藻類體或群體藻轉(zhuǎn)變而來的微粒體，輪廓清晰，反射色較高（圖版II-23），表明了此源巖對(duì)成烴做出過貢獻(xiàn)。第二節(jié)不同顯微組分的成巖演化與生烴潛力對(duì)于我國廣闊的海相黑色頁巖，早寒武世早期沉積有機(jī)質(zhì)的生源是以藍(lán)藻為主的浮游生物，以及對(duì)浮游生物遺體分解過程中起重要作用的細(xì)菌。雖然，細(xì)菌遺體不易找到，但它們是沉積物的一個(gè)主要的附加來源。進(jìn)入沉積物中的有機(jī)物的形式主要是生物遺體，可能還有活的有機(jī)體、溶解有機(jī)質(zhì)以及細(xì)菌新陳代謝產(chǎn)物。不同種類有機(jī)質(zhì)的生物化學(xué)組成不同，沉積和演化作用不同。1演化作用（1）藻類體藍(lán)藻是最低級(jí)最原始的藻類，為單細(xì)胞藻體，單細(xì)胞群體和單細(xì)胞絲狀體生活。細(xì)胞呈圓球形、橢球形或絲狀。單細(xì)胞外圍常常被膠質(zhì)包被（圖版1-5、6、7、8、9）。單細(xì)胞呈圓球形，橢圓形或絲狀。單細(xì)胞群體是由膠質(zhì)包圍的相同的細(xì)胞集合體。藍(lán)藻沒有真正的細(xì)胞核，僅有中央體，屬原核生物。其細(xì)胞壁分為內(nèi)外兩層，外層由果膠質(zhì)、枯多糖和半纖維素組成；內(nèi)層由纖維素組成。細(xì)胞腔中充填有原生質(zhì)體，由中央體與色素質(zhì)體組成，合蛋白質(zhì)與類脂化合物。蛋白質(zhì)、纖維素、半纖維素和果膠質(zhì)等碳水化合物在有氧與微生物作用下容易分解，形成甲烷、二氧化碳及其它烴類組分，呈氣態(tài)、液態(tài)產(chǎn)物逸出；有的形成溶解有機(jī)質(zhì)分布在海水中，這些溶解的有機(jī)質(zhì)，如氨基酸、糖類、苯類物質(zhì)，被海水中粘土或其它礦物顆粒吸附，轉(zhuǎn)變成顆粒狀，加速沉降，參與沉積。類脂物不溶于水，可以直接進(jìn)入沉積物，如有機(jī)物中比較堅(jiān)固的部分如薄膜、外皮等都是富含有類脂化合物的組分。藻類遺體向海底沉降過程中與淺埋初期，經(jīng)受海水水解與溶解的氧化作用，藻體細(xì)胞壁組成中的纖維素與果膠質(zhì)，細(xì)胞腔內(nèi)的蛋白質(zhì)會(huì)水解或氧化。細(xì)胞腔內(nèi)的色素質(zhì)與類脂化合物性質(zhì)比較穩(wěn)定，在這一階段會(huì)保留下來，與水解產(chǎn)物、氧化分解殘余物共同生成新的組分。缺氧環(huán)境下，有利于果膠質(zhì)、纖維素也蛋白質(zhì)的保存。在沉積水中沉降過程中與在沉積物淺埋初期孔隙水存在的條件下，纖維素與果膠質(zhì)會(huì)吸水而使得細(xì)胞壁收到一定程度的膨脹變形，形成結(jié)構(gòu)膠質(zhì)體與隱結(jié)構(gòu)膠質(zhì)體。藻類體中不含有木質(zhì)素，生物化學(xué)組分上與高等植物不同，其遺體經(jīng)歷的變化與產(chǎn)物也不同。在煤巖學(xué)中，這種藻類體形成顯微組分的相對(duì)穩(wěn)定組分。同時(shí)，藻類體經(jīng)演化，實(shí)體轉(zhuǎn)變?yōu)闊o定形的瀝青質(zhì)物質(zhì)即瀝青體，部分轉(zhuǎn)變?yōu)殓R質(zhì)組的脂族成分，尤其是轉(zhuǎn)化成團(tuán)塊類的基質(zhì)鏡質(zhì)體。早寒武世黑色頁巖建造中的沉積有機(jī)質(zhì)主要來源于浮游植物、浮游動(dòng)物和細(xì)菌。低等生物是富合氫和類脂物質(zhì)的。在有機(jī)質(zhì)熱演化過程中，第一次躍遷階段會(huì)產(chǎn)生氣態(tài)和液態(tài)的新的烴類物質(zhì)類石油物質(zhì)），退出并運(yùn)移到因巖石斷裂和裂隙等通道內(nèi)儲(chǔ)果。當(dāng)有機(jī)質(zhì)進(jìn)一步演化到達(dá)等二次躍遷階段時(shí)，類石油物質(zhì)進(jìn)一步熱裂解，釋放出大量揮氣體發(fā)性物質(zhì)，體積收縮并逐步固化，殘余物中碳的合量相對(duì)增高，形成了類似鏡煤的物質(zhì)——碳瀝青。由于產(chǎn)在裂隙中，體積收縮時(shí)形成多余的空間，因此易受地下水和熱水溶液活動(dòng)的干擾而破壞，形成不規(guī)則的角礫狀構(gòu)造。早藍(lán)藻的有機(jī)質(zhì)演化方面，以藍(lán)綠藻為主的浮游藻類，細(xì)胞腔內(nèi)富含類脂化合物。隨埋深增加類脂化合物會(huì)生成類石油物，充填在細(xì)胞內(nèi)，呈胞點(diǎn)狀，藻絲狀或藻絲扭結(jié)狀；或者類石油物滲于細(xì)胞壁之外呈顯微細(xì)流。這些顯微細(xì)流，如果原地吸附，則在經(jīng)熱演化形成無結(jié)構(gòu)膠質(zhì)體呈絲帶狀水流線性繞結(jié)構(gòu)膠質(zhì)體分布；如果經(jīng)運(yùn)移從裂隙或斷裂等通道內(nèi)通過，就形成了運(yùn)移瀝青體。由于通道內(nèi)常被熱液流入，所以運(yùn)移瀝青體常后期熱演化成都比較高。（2）動(dòng)物型有機(jī)顯微組分外皮的生物化學(xué)成因被囊動(dòng)物是因?yàn)榫哂幸粚优c植物纖維素性質(zhì)近似的被囊素的外衣。纖維素在活的動(dòng)物中，對(duì)微生物的作用穩(wěn)定，當(dāng)動(dòng)物死后，在氧化條件下易被需氧細(xì)菌、霉菌等微生物作用分解，生成的co2、h2o和葡萄糖、果糖、低分子糖和多糖，一部分呈氣態(tài)、液態(tài)逸出，一部分水呈溶解有機(jī)質(zhì)分布在海水中，而殘余物則參與形成穩(wěn)定組分，直接進(jìn)入沉積物。在還原的水體環(huán)境中，富h2s，有利于有機(jī)質(zhì)的保存。在熱演化的進(jìn)城中，一方面有機(jī)質(zhì)發(fā)生熱裂解，生成物以液態(tài)和氣態(tài)形式逸出，另一方面殘余物發(fā)生熱聚合，逐漸向鏡質(zhì)組轉(zhuǎn)化。到高煤階時(shí)，由穩(wěn)定組分形成的鏡質(zhì)組反射率增強(qiáng)。其化學(xué)性質(zhì)與由木質(zhì)素演化生成的鏡質(zhì)組相似，也可稱為鏡質(zhì)組。（3）碳瀝青的成因早寒武世黑色頁巖中的沉積有機(jī)質(zhì)主要來源于浮游植物、浮游動(dòng)物和細(xì)菌。低等生物是富含氫和類脂物質(zhì)的。在有機(jī)質(zhì)熱演化過程中，第一次躍遷階段會(huì)產(chǎn)生氣態(tài)和液態(tài)的新的烴類物質(zhì)（類似石油物質(zhì)），逸出并運(yùn)移到圍巖斷裂和裂隙等通道內(nèi)儲(chǔ)集。當(dāng)有機(jī)質(zhì)進(jìn)一步演化到達(dá)第二次躍遷階段時(shí)，類石油物質(zhì)進(jìn)一步熱裂解，釋放出以ch4為主的大量揮發(fā)物質(zhì)，體積收縮并逐漸固話，殘余物中碳的含量相對(duì)增高，形成了類似鏡質(zhì)煤的物質(zhì)——碳瀝青由于產(chǎn)在裂隙中，體積收縮時(shí)形成多余的空間，因此易收地下水和熱水溶液活動(dòng)的干擾而破壞，形成不規(guī)則的角礫狀構(gòu)造。2生烴潛力傳統(tǒng)上的，根據(jù)烴源巖的三大有機(jī)組分鏡質(zhì)組、惰質(zhì)組和殼質(zhì)組，可以推測(cè)判斷其生烴能力，但對(duì)于含有機(jī)碳比較少的泥頁巖來說，干酪根則是判斷其生烴潛力的重要依據(jù)。廣義上講，分散在沉積物中的不溶于有機(jī)溶劑的有機(jī)質(zhì)組分被定義為干酪根。沉積物中幾乎都含有機(jī)質(zhì)，這些沉積有機(jī)質(zhì)（包括煤、瀝青、土壤和近代沉積中的有機(jī)質(zhì)等）的不溶于有機(jī)溶劑的部分-干酪根，構(gòu)成了有機(jī)質(zhì)的絕大部分，在現(xiàn)代有機(jī)質(zhì)中，通常占重量的95%以上，而干酪根在沉積物中的含量，一般的都用有機(jī)碳含量來表示。相對(duì)的，在埋藏演化中，有機(jī)碳的含量逐漸增加，干酪根的含量逐漸減少。干酪根中有機(jī)質(zhì)形成的時(shí)代、地域和物源的不同，干酪根的生烴能力也不同，廣義上的把干酪根分為三類：腐泥型（I）以湖相泥巖為主（圖版III-1）混合型（II）以油頁巖、湖相泥巖為主（圖版III-2）腐殖型（III）以碳系泥巖及腐殖煤為主（圖版III-3）除此之外，還有多種對(duì)干酪根的實(shí)用根類方法。根據(jù)黃第藩等（1984）對(duì)干酪根類型指標(biāo)的關(guān)系見下表3表3干酪根類型指標(biāo)關(guān)系指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)腐殖型I含腐泥的腐殖型II中間型或混合型III含腐殖的腐泥型iv2標(biāo)準(zhǔn)腐泥型iv1熱解氫指數(shù)巖石<5050?120120~140400~700>700（mg氫/g有機(jī)碳）干酪根<100100?250250~625625?875>875H/C原子比

紅外光譜

2900cm-i

/1600cm-i513Corg(%o)0.6?0.80.4?0.6-22.5?-24.5特征顯微組分鏡質(zhì)體0.8H/C原子比

紅外光譜

2900cm-i

/1600cm-i513Corg(%o)0.6?0.80.4?0.6-22.5?-24.5特征顯微組分鏡質(zhì)體0.8?1.00.6?0.8-24.5?-26.0鏡質(zhì)體為主1.0?1.30.8?1.5-26.0?-27.0類脂組和鏡

質(zhì)體1.3?1.51.5?3.0-27.0?-28.0無定形體、藻

質(zhì)體和抱粉1.5?1.73.0?5.0-28.0?-29.藻質(zhì)體還有一套常用的與生烴有關(guān)實(shí)用的干酪根分類方法，根據(jù)干酪根的形態(tài)，化學(xué)類型和生烴潛力主要?jiǎng)澐譃榱祟愔惡透愁悆纱箢悾唧w見下表4.表4新的干酪根分組(M.RahmanRR.F.Kinghorn1995)新干酪根組有機(jī)成分干酪根類型生烴潛力比重光學(xué)鑒定高類脂組藻類和其纖維/無定形衍生物I富產(chǎn)石油和天然氣<1.45熒光透亮中類脂組浮游植物，無定形衍生物，豹子，角質(zhì)層II主產(chǎn)油和一些氣熒光透亮變類脂組分散無定形物III產(chǎn)氣熒光透亮低類脂組粒狀無定形物IV無熒光透亮多腐殖組不透明的木炭/腐泥IV產(chǎn)氣<1.45反光中腐殖組不透明結(jié)構(gòu)物，半透明粒狀無定形物IIIII/III主要產(chǎn)氣及一些油反光低腐殖組粒狀腐泥，不透明裂紋IV無反光綜合上面的分類和研究情況，不難看出：1以水生生物為主要有機(jī)物源的腐泥型母質(zhì)及油頁巖，在R0<1.8%之前以液態(tài)烴為主，其高峰值約在R0為1.0—1.10附近，烴轉(zhuǎn)化率最高可達(dá)30—35%。當(dāng)R0>1.8之后，氣態(tài)烴產(chǎn)率逐漸超過液態(tài)烴，當(dāng)R0達(dá)到3.0%時(shí)，總烴轉(zhuǎn)化率I型干酪根可達(dá)77%。油頁巖也可達(dá)到52%。通過熱壓模擬實(shí)驗(yàn)可以看出以富含類脂物為主的生油母質(zhì)可以獲得80%的烴轉(zhuǎn)化率。以腐殖型母質(zhì)為主的碳質(zhì)泥巖及褐煤液態(tài)烴的轉(zhuǎn)化率一般不超過5%，褐煤的氣態(tài)烴轉(zhuǎn)化率一般低于18%，碳質(zhì)泥巖氣態(tài)烴最高轉(zhuǎn)化率95%，而且液態(tài)烴和氣態(tài)烴轉(zhuǎn)化率的高低仍決定于其顯微組分中類脂物與殼質(zhì)組含量的多少，殼質(zhì)組和類脂組的含量高，氣、液態(tài)烴的轉(zhuǎn)化率也高。一般情況下各類母質(zhì)液態(tài)烴的消失階段都在R0>2.5%以后，但統(tǒng)一的數(shù)值不穩(wěn)定，普遍的認(rèn)為R0值1.3%為液態(tài)窗下限，R0值2%為進(jìn)入生氣階段，但由于具體的實(shí)地影響，每個(gè)地段的液態(tài)窗及濕氣-凝析氣的下限仍不一定。對(duì)各類源巖生烴比較可以看出：腐泥型以及腐殖-腐泥型干酪根，在鏡質(zhì)組反射率小于1.7%以前的演化階段，一般以生成液態(tài)烴為主；腐泥-腐殖型由于陸源高等植物的母源輸入有較大比例，因而與腐殖型干酪根一樣，以產(chǎn)氣態(tài)烴為主，液態(tài)烴產(chǎn)率比較低。所以一般的腐泥-腐殖型和腐殖型都為生氣源巖。并且以在R0<1.7%的演化階段，雖然三類源巖都以產(chǎn)氣態(tài)烴為主，但是從產(chǎn)氣的絕對(duì)量以及向氣態(tài)烴的轉(zhuǎn)化率來看，腐殖-腐泥型及腐泥型仍然要大于腐殖型和腐泥-腐殖型。根據(jù)分析可以看出，含有II型腐殖-腐泥型干酪根的黑色頁巖是研究頁巖氣的最佳生油巖，其他類型的干酪根也對(duì)生氣有一定的貢獻(xiàn)。圖版I圖版III圖版II圖版說明圖版I結(jié)構(gòu)膠質(zhì)體隱結(jié)構(gòu)、無結(jié)構(gòu)膠質(zhì)體腕足類動(dòng)物外殼基質(zhì)瀝青體單細(xì)胞藻絲狀體藍(lán)藻有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的絲狀體藍(lán)藻8群體體形藍(lán)藻19群體體形藍(lán)藻2圖版II