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沉积于浅水-深水陆棚相环境中的五峰-龙马溪组页岩经历了复杂的成岩与构造演化,其中页岩有机质类型以Ⅱ1型为主,TOC含量高、成熟度高,普遍发育的黄铁矿是该区页岩发育的最大特点。目前国内对页岩中黄铁矿的研究非常薄弱,开展湘鄂西地区五峰-龙马溪组页岩黄铁矿研究,有助于快速研究、评价研究区沉积水体氧化还原强弱和成岩过程中能够提供迁移有机质的容纳空间,对应于页岩有机质的富集情况和生气过程有机质的供给能力。龙马溪组页岩岩心发育自形-半自形黄铁矿,扫描电镜下常表现为草莓状,主要分布于有机质或黏土矿物孔隙中。五峰组页岩中的黄铁矿观察无明显晶形,扫描电镜下也常表现为草莓状。五峰组富有机质页岩中发育颗粒较小的自形黄铁矿,而龙马溪组页岩中可见较大粒径的草莓状黄铁矿。根据观察分析,可将五峰-龙马溪组富有机质页岩中发育的黄铁矿分为3种类型,即Ⅰ型(同沉积型)草莓状黄铁矿(粒径<6μm)、Ⅱ型(成岩型)草莓状黄铁矿(粒径>6μm)及Ⅲ型(成岩型)自形黄铁矿。研究区沉积水体可归属于滞留环境、缺氧环境、含氧-贫氧环境以及含氧等环境。在SPSS统计软件分析基础上,分别建立了黄铁矿含量与有机碳含量、黏土矿物及页岩含气量等参数的关系。研究表明,黄铁矿与有机碳、粘土矿物及含气量之间均具有良好的正相关关系。通过分析岩心数据可知,滞留环境中的页岩解吸含气量最高,其次为缺氧环境和含氧-贫氧环境,而含氧环境含气量较低。研究区五峰-龙马溪组页岩沉积主要处于滞留环境中,通过观察发现,解吸含气量较高的层段通常对应于Ⅲ型黄铁矿发育段,解吸含气量的降低处则对应于Ⅱ型黄铁矿发育段。对于Ⅲ型黄铁矿,五峰组较之龙马溪组更为发育,故五峰组解吸气量比龙马溪组高。在龙马溪组页岩层段中,发育Ⅲ型黄铁矿较多层段处的页岩解吸含气量明显偏高。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型黄铁矿的粒径、形态及分布等特征直接指示了页岩中的有机质含量,对页岩地层的含气量有着重要指示意义,可广泛应用于页岩气的快速评价。