Новый метод определения термической зрелости морских сланцев высокой и сверхвысокой степени зрелости

Параметры лазерной рамановской спектроскопии чистого органического вещества (например, витринита, твердого битума) в осадочных породах широко применяются для определения зрелости, однако не хватает исследований, непосредственно основанных на цельных сланцевых образцах минерально-органических агрегатов (MOA). Недавняя статья выявила хорошую корреляцию между параметрами лазерной рамановской спектроскопии MOA и степенью зрелости для высокозрелых морских сланцев, предлагая новый подход к оценке зрелости.

Исследование, опубликованное в Science China Earth Sciences, показало, что параметры лазерной рамановской спектроскопии MOA могут указывать на уровень зрелости, как и параметры чистого органического вещества в сланцах. Ученые проанализировали лазерные рамановские спектры и параметры MOA в морских сланцевых образцах из Южного Китая с разным содержанием органического вещества и разной зрелостью.

Это важно, поскольку в раннепалеозойских и более древних морских сланцах отсутствует витринит, а твердый битум, как правило, редок. Органическое вещество в таких сланцах в основном имеет очень малый размер (< 1 мкм) и рассеяно в минеральной матрице, образуя минерально-органические агрегаты (MOA). Для оценки зрелости таких сланцев не хватало эффективных решений. Рамановская спектроскопия предлагает быстрый и неразрушающий метод.

Результаты показывают, что рамановские D- и G-полосы, характерные для органического вещества, можно детектировать в MOA даже в сланцах с очень низким содержанием органики (вплоть до 0,1%). Эффективные параметры MOA получаются при общем органическом углероде (TOC) сланца от 0,60%. Эти параметры сопоставимы с параметрами сопутствующего твердого битума и эквивалентны им как индикаторы термической зрелости.