NanoSIMS技术揭示黄铁矿颗粒原位硫同位素组成的极端不均一性

主要观点总结

黄铁矿是地质和环境指示矿物，在页岩油气勘探中具有重要作用。文章介绍了黄铁矿在沉积环境、非常规油气勘探中的应用价值以及相关研究情况。黄铁矿的形态、晶体结构特征等因沉积环境而异，并且与地质时代的硫同位素组成有关。研究揭示了黄铁矿颗粒生长过程中微环境的快速变化和不同硫来源的复杂混合机制。

关键观点总结

关键观点1: 黄铁矿的分布和重要性

黄铁矿是地壳中分布最广泛的硫化物，通常出现在富含有机质和缺氧的沉积环境中，是重要的地质和环境指示矿物。

关键观点2: 黄铁矿在非常规油气勘探中的应用

黄铁矿不仅为页岩油气提供储集空间，其高脆性特征有助于裂缝的产生和扩展，提升储层的可压裂性和渗透性。

关键观点3: 黄铁矿形态和成分的研究意义

对黄铁矿的形态、晶体结构特征和元素组成的深入研究揭示了其生长环境的复杂性和硫同位素组成的不均一性，为研究古环境提供了新视角。

关键观点4: 研究方法和成果

采用扫描电子显微镜、能谱、拉曼光谱和纳米离子探针等技术分析黄铁矿颗粒的晶体结构特征、元素和矿物组成特征以及原位硫同位素组成特征。研究发现微米尺度下单个自形/半自形黄铁矿颗粒内存在极端的硫同位素组成差异，反映了黄铁矿生长过程中微环境的动态变化和不同硫源的复杂混合过程。

文章预览

黄铁矿是地壳中分布最广泛的硫化物，通常出现在富含有机质和缺氧的沉积环境中，如现代湖泊、沼泽、海洋沉积物，或黑色页岩、煤层等富含有机质的沉积岩中。沉积型黄铁矿是重要的地质和环境指示矿物，也可以作为油气源岩识别的标志。在非常规油气勘探中，黄铁矿的存在不仅为页岩油气提供储集空间，且其高脆性特征有助于裂缝的产生和扩展，提升储层的可压裂性和渗透性，从而优化储层改造效果、提高产量。特别是草莓状黄铁矿具有较大的比表面积和孔隙体积，为页岩油气提供可观的储集空间。 2021年，时任中国科学院南京地质古生物研究所副研究员王伟及其硕士研究生胡永亮曾对华南埃迪卡拉系蓝田岩芯样品中的不同形态黄铁矿进行详细的岩石矿物学与原位硫同位素组成分析，初步揭示埃迪卡拉纪沉积型黄铁矿复杂的成岩过程及其古 ………………………………