放射蟲硅質殼腔體微納米硅質—有機質聚合體賦存特征、成因及油氣地質意義
——以四川盆地五峰—龍馬溪組為例

周曉峰， 郭 偉， 李熙喆， 張曉偉， 梁萍萍， 于均民

( 1. 中國石油大學(北京) 石油工程學院，北京 102249； 2. 中國石油大學(北京) 油氣資源與探測國家重點實驗室，北京 102249； 3. 中國石油勘探開發研究院，北京 100083 )

0 引言

四川盆地上奧陶統五峰組—下志留統龍馬溪組是中國頁巖氣勘探開發的主力層系，富生物成因硅質頁巖是主產氣儲層，納米有機孔是頁巖儲層的主要儲集空間[1-2]。頁巖的生物成因硅質中，放射蟲硅質骨骼化石極為豐富，鏡下可以觀察到保存較完整的近圓形放射蟲硅質殼，指示海洋深水沉積環境和豐富的有機質保存[3-6]。在高分辨率掃描電鏡下，觀察四川盆地五峰—龍馬溪組頁巖儲層，在放射蟲硅質殼腔體內發現交互共生的微米—納米硅質聚合體(微納米硅質聚合體)和微米—納米有機質聚合體(微納米有機質聚合體)，微納米硅質聚合體以納米硅質為主，微納米有機質聚合體以微米有機質居多，二者交互共生聚合形式有多種，有機質發育豐富的納米孔隙。

巖石中的微納米硅質聚合體通常稱為納米硅質球粒聚合體。納米硅質球粒聚合體實際上是微納米硅質聚合體，硅質微粒不僅具有球形形貌，還常見長條形、不規則多邊形等復雜形貌[7-8]，采用更具內涵的“微納米硅質聚合體”代替“納米硅質球粒聚合體”。微納米硅質聚合體主要發育于礦物顆粒之間[7,9-11]，未見富集于放射蟲硅質殼腔體的相關報道。硅質殼為放射蟲的硅質骨骼化石，硅質殼腔體由放射蟲的腔體(囊體)轉化形成[12-14]。硅質殼腔體內交互共生的微納米硅質聚合體(Micro-nano silica aggregate)和微納米有機質聚合體(Micro-nano organic matter aggregate)簡稱為MNSA-MNOMA。

以普通薄片的光學顯微鏡觀察尋找和發現放射蟲硅質殼富集的頁巖紋層，以高分辨率掃描電鏡觀察富放射蟲硅質殼頁巖紋層的氬離子拋光片，分析放射蟲硅質殼腔體MNSA-MNOMA賦存特征、成因及油氣地質意義，為類似頁巖儲層及有機孔研究提供指導。

1 地質概況

四川盆地是揚子板塊內最富油氣的多旋回疊合沉積盆地之一。奧陶紀早期，揚子板塊為廣闊的陸表海，以碳酸鹽沉積為主。至晚奧陶世，受廣西運動影響，盆地周緣古陸和隆起抬升，形成“三隆夾一凹”的局限海域深水陸棚沉積體系，產生大面積低能、欠補償及缺氧的沉積環境，沉積上奧陶統五峰組—下志留統龍馬溪組下部約60 m含放射蟲和筆石的黑色頁巖(見圖1)，具備形成頁巖氣的基本地質條件[3-6,15-16]。早志留世中晚期，海平面快速下降，深水陸棚轉化為淺水陸棚，陸源黏土質和碎屑顆粒增加，形成黏土質頁巖，構成下伏頁巖氣的優質蓋層[17]。

四川盆地五峰—龍馬溪組經歷晚志留世—石炭紀、晚白堊世—現今的兩次大規模抬升和二疊紀—早白堊世的大幅度沉降[18]。晚志留世—石炭紀構造抬升使五峰—龍馬溪組下部黑色頁巖長期處于淺埋藏狀態，二疊紀—早白堊世持續強烈沉降使五峰—龍馬溪組的最大埋深超過6.5 km，有機質達到過成熟階段，頁巖氣藏形成。晚白堊世以來多階段隆升過程普遍具有1.0～4.0 km的地表剝蝕厚度，現今五峰—龍馬溪組頁巖氣埋深一般為3.0～5.5 km。

2 樣品選擇與研究方法

2.1 樣品選擇

四川盆地五峰—龍馬溪組發育黑色富生物硅質頁巖，放射蟲硅質殼是生物硅質的主要賦存方式之一[3-6]。硅質殼的粒徑普遍小于150 μm，巖心觀察很難被發現。多口頁巖氣探井取心段密集采樣，樣品分為兩部分：一部分樣品用于制作普通薄片尋找放射蟲硅質殼；另一部分樣品備用制作氬離子拋光片，觀察硅質殼腔體內MNSA-MNOMA賦存特征。

偏光顯微鏡觀察普通薄片，放射蟲硅質殼通常富集成紋層，約為8層/m，厚度普遍不足5 mm；殼體為黑色背景下格外醒目的亮色環帶，寬度一般為10～25 μm；殼的腔體顯示黑色、黃色和污濁的白色等，直徑分布在40～120 μm之間(見圖2)。確定放射蟲硅質殼紋層樣品后，通過放大鏡在備用樣品中圈定硅質殼紋層的具體位置(黑色背景下密集的白色小斑點)。

圖2 四川盆地五峰—龍馬溪組放射蟲硅質殼紋層典型偏光顯微鏡照片Fig.2 Typical polarizing microscope photographs of radiolarian siliceous shell laminae from Wufeng-Longmaxi Formation in Sichuan Basin

選取4塊典型硅質殼紋層樣品制作氬離子拋光片，利用高分辨率掃描電鏡觀察和分析MNSA-MNOMA賦存特征。4塊樣品選自四川盆地南部深層頁巖氣開發試驗區，其中2塊樣品取自Z205井五峰組頂部，樣品編號及深度分別為Z205-26、4 103.37 m和Z205-27、4 103.96 m(見圖1(b))；另外2塊樣品取自L205井龍馬溪組底部，樣品編號及深度分別為L205-8、4 031.23 m和L205-9、4 033.40 m(見圖1(c))。偏光顯微鏡觀察普通薄片在中國石油大學油氣資源與探測國家重點實驗室完成，偏光顯微鏡型號：Leica DM 4500。氬離子拋光頁巖樣品和掃描電鏡觀察在中國科學院地質與地球物理研究所微納結構和巖心分析實驗室完成，氬離子拋光儀型號：Fischione Model 1060，掃描電鏡型號:Zeiss Crossbeam 550。

2.2 研究方法

采用MAPS(Modular Automated Processing System)掃描技術，獲取高精度、大視域微觀圖像，研究MNSA-MNOMA賦存特征。將氬離子拋光樣品劃分為一系列規整網格，對每一網格進行掃描成像，獲得二次電子掃描圖像，對所有網格的圖像進行拼接，得到一幅二維大視域掃描圖像[19]。首先，采用500 nm(放大500倍)較低分辨率快速對整個氬離子拋光片(2 mm×2 mm)進行掃描成像，獲取放射蟲硅質殼紋層的掃描圖像數據體。然后，選取典型放射蟲硅質殼獲取10 nm(放大2.64×104倍)或4 nm(放大6.55×104倍)高分辨率掃描圖像數據體。最后，采用離線版圖像編輯器(ATLASTM BROWSER-BASED VIEWER)對不同分辨率圖像數據體進行處理，獲取更多、更加具有代表性的圖像，如寬×高為5 mm×5 mm、分辨率為500 nm的圖像數據體能夠獲取分辨率為7.5 μm～500 nm的圖像；寬×高為150 μm×130 μm、分辨率為4 nm的圖像數據體能夠獲取分辨率為157～4 nm的圖像，不同分辨率的圖像數據體能夠獲取MNSA-MNOMA微域的連續縮放倍數圖像(見圖3)。

圖3 四川盆地五峰—龍馬溪組放射蟲硅質殼紋層典型掃描電鏡照片Fig.3 Typical scanning electron microscope photographs of radiolarian siliceous shell laminae from Wufeng-Longmaxi Formation in Sichuan Basin

氬離子拋光巖面垂直于巖心樣品的層理面。鏡下觀察氬離子拋光巖樣時，以層理面或筆石條帶在視域中顯示水平狀態作為基本條件，盡管難以確定樣品的頂、底面是否為巖石地下狀態的頂、底面，但是大致可以保證樣品保持地下巖層的水平狀態，能夠判斷巖石對上覆地層壓實作用響應的微觀信息。

3 MNSA-MNOMA賦存特征

放射蟲硅質殼腔體內普遍發育MNSA-MNOMA，交互共生的MNSA和MNOMA呈現此消彼長的現象。若MNSA含量低，則MNOMA含量高，MNSA鑲嵌在連片分布的MNOMA內(見圖4)；若MNSA含量高，則MNOMA含量低，MNOMA點綴在MNSA內(見圖3(c))。MNOMA發育納米孔隙，形狀相似，孔徑相近，分布均勻(見圖3-7)。

根據MNSA和MNOMA的賦存狀態，可以把MNSA-MNOMA劃分為5種類型，Ⅰ類為MNSA漂浮在MNOMA內，Ⅱ類為MNSA均勻混合MNOMA，Ⅲ類為MNOMA漂浮在MNSA內，Ⅳ類為MNOMA充填鑲嵌狀MNSA縫隙，Ⅴ類為MNSA-MNOMA弧形帶。通常情況下，Ⅰ～Ⅳ類聚合體可以分別獨自占據一個硅質殼腔體，Ⅴ類聚合體和Ⅰ～Ⅳ類聚合體共處于一個硅質殼腔體(見圖4-7)。

在Ⅰ和Ⅴ類聚合體共同出現的硅質殼腔體內，Ⅴ類聚合體通常將Ⅰ類聚合體分割成數個更加微小的區域(見圖4(a)，黃色虛線指示Ⅴ類聚合體)。各個Ⅰ類聚合體微區中，硅質微粒星點狀散落在連片分布的有機質內，硅質微粒普遍小于600 nm，偶爾可見粒徑不足2 μm的微米級顆粒(見圖4(b-e))。Ⅴ類聚合體弧形帶微區中，多個納米硅質微粒首尾連接成微米硅質條帶，長度一般不足2 μm，延伸方向大致垂直于弧形帶切線方向，有機質也呈條帶狀并與硅質條帶平行(見圖4(f))。硅質殼頂部有一個約為56.86 μm的缺口，缺口處充填云母蝕變形成的黏土礦物條帶(見圖4(a、g))。緊鄰缺口有556.10 nm～4.10 μm寬度的Ⅰ類聚合體微區異常帶，具體表現為MNOMA中納米孔隙不發育(見圖4(g)黃色虛線與缺口共同限定的范圍)，其他微區MNOMA中普遍發育納米孔隙(見圖4(e)黃色虛線以下微區和圖4(b-f))。根據這種異常現象推斷，缺口處抗壓實能力弱導致有機質中缺乏納米孔隙，其他微區富有機孔隙歸結為硅質殼具有較強的抗壓實能力。

圖4 Ⅰ和Ⅴ類MNSA-MNOMA典型微觀照片Fig.4 Classic microscopic images of type Ⅰ and type Ⅴ MNSA-MNOMA

Ⅱ類聚合體可與黃鐵礦晶體共處于硅質殼腔體(見圖5(a))。微納米硅質和有機質混合均勻，二者占據大致等體積的硅質殼腔體空間，硅質以納米級微粒為主，有機質中納米孔豐富(見圖5(b))。黃鐵礦晶體長度為44.5 μm、寬度為33.5 μm，晶形好(五邊形)，晶棱平直，晶面光滑，除局部與硅質殼接觸，總體被Ⅱ類聚合體包圍，表明黃鐵礦晶體的形成時間早于Ⅱ類聚合體。

圖5 Ⅱ類MNSA-MNOMA典型微觀照片Fig.5 Classic microscopic images of type Ⅱ MNSA-MNOMA

Ⅲ和Ⅴ類聚合體可以共存在一個硅質殼腔體內(見圖6(a))。Ⅲ類聚合體發育區內，硅質微粒相互接觸組成“硅質網”，有機質分布在“網眼”中；小于2 μm的長條狀微米硅質較多，延伸方向多變(見圖6(b)紅色虛線)。Ⅴ類聚合體發育區內，有5個相互平行的弧形帶(見圖6(a、c)黃色虛線)，每個弧形帶主要由2 μm左右的長條狀微米硅質組成，微米硅質有一定的優勢延伸方向，以垂直圓弧切線方向居多(見圖6(a、c)紅色虛線)，各弧形帶之間有機質含量增加。

圖6 Ⅲ和Ⅴ類MNSA-MNOMA典型微觀照片Fig.6 Classic microscopic images of type Ⅲ and type Ⅴ MNSA-MNOMA

Ⅳ類聚合體中，MNSA具有鑲嵌結構，單個微粒體難以識別，有機質“塞牙縫式”充填硅質微粒之間的孔隙(見圖7)。在沒有充填有機質的納米孔中，總能看到硅質微粒的自由表面呈尖錐狀(見圖7(b)紅色箭頭所指)，預示硅質微粒向石英晶粒發展。五峰—龍馬溪組曾經埋深至6.0 km以下，上覆地層壓力巨大，致密的鑲嵌結構可能與硅質微粒的壓溶作用密切相關，納米孔也可能是壓溶作用的產物。

圖7 Ⅳ類MNSA-MNOMA典型微觀照片Fig.7 Classic microscopic images of type Ⅳ MNSA-MNOMA

4 MNSA-MNOMA賦存成因

4.1 形成時序

放射蟲是浮游微體古生物的一個重要類群，從寒武紀至今，在海洋環境中繁盛。現代放射蟲在生物學分類上包含多囊蟲類、稀孔蟲類和等輻骨蟲類，其中多囊蟲類的骨骼由硅質組成，稀孔蟲類為有機質與硅質的混合物或碳酸鹽，等輻骨蟲類是以一種與幾丁質有關的特殊有機質(硫酸鍶)為組分[13-14]。放射蟲死亡后，能夠沉降到海底并埋藏保存為化石的僅為多囊蟲類，難溶的硅質骨骼演化為硅質殼，囊內的細胞質分解后轉化為硅質殼的體腔。五峰—龍馬溪組硅質殼應為多囊蟲類放射蟲的硅質骨骼石化而來，硅質殼腔體為細胞質分解后的囊體。這說明MNSA-MNOMA并不是放射蟲的生物組構，而是后期進入硅質殼腔體內的微納米硅質和有機質。

Ⅰ類聚合體中硅質和有機質微粒的賦存狀態表明，有機質的形成時間不可能晚于硅質微粒的；若有機質的形成時間晚于硅質微粒的，則硅質微粒在重力作用下降落到硅質殼腔體底部聚集起來，與硅質微粒懸浮在有機質中的實際情況不符。Ⅳ類聚合體中硅質和有機質微粒的賦存狀態指示，硅質微粒的形成時間不可能晚于有機質的；若硅質微粒的形成時間晚于有機質的，則分散有機質微粒在重力作用下降落至硅質殼底部而形成絮凝狀有機質團塊，與有機質微粒散落在鑲嵌狀硅質中的實際情況不符。由Ⅰ和Ⅳ類MNSA-MNOMA賦存狀態的分析結果可知，MNSA和MNOMA同時出現在放射蟲腔體內是對這些微觀現象的最合理解釋。

Ⅰ～Ⅳ類聚合體的差異僅能指示不同硅質殼腔體內微環境的差異，微環境中有機質含量高形成Ⅰ和Ⅱ類聚合體，硅質含量高形成Ⅲ和Ⅳ類聚合體。Ⅴ類聚合體可能是Ⅰ～Ⅳ類聚合體在埋藏成巖過程中發生差異壓實作用的產物，承載上覆壓力大的區域，硅質微粒發生旋轉或垂直應力方向壓溶，長軸調整至垂直于壓應力的方向而達到穩定狀態保持下來，有機質發生塑性變形被擠壓至硅質顆粒密集弧形帶的兩側，體現在Ⅴ類聚合體中長條狀硅質微粒的延伸方向垂直于弧形帶切線(見圖4(d)、圖6(c))；承載上覆壓力小的區域，硅質微粒密度小，長條狀硅質微粒也無優勢排列方位(見圖4(b-c)、圖6(b))。

4.2 形成時間

放射蟲是生活在海洋表層的浮游生物，從死亡至保存為目前的硅質殼大致經歷5個成巖階段，依次為水柱中沉降—成巖階段、同生成巖階段、埋藏早期成巖階段、埋藏中期成巖階段和埋藏晚期成巖階段。同生成巖階段是指沉積物沉降至水底到與海水隔絕階段，經典成巖現象為富有機質沉積物中莓狀黃鐵礦大量出現[20-22]。埋藏早期成巖階段是指同生成巖階段之后、有機質生油之前，顯著成巖特征為壓實作用。埋藏中期和晚期成巖階段的時間分別對應頁巖油生成階段和頁巖氣生成階段。

硅質殼缺口處黏土礦物化云母碎屑未能進入硅質殼腔體，說明MNSA-MNOMA的形成時間早于埋藏早期成巖階段的壓實作用過程。MNSA-MNOMA早于壓實作用充填硅質殼腔體，增加硅質殼的抗壓實強度，硅質殼才能在后來的壓實過程中不被壓垮和破碎。

硅質殼腔體內沒有發現莓狀黃鐵礦，可以解釋為同生成巖階段之前MNSA-MNOMA已經完全占據硅質殼腔體。同生成巖階段為適宜莓狀黃鐵礦沉淀時期，硅質殼之外的空間沉淀大量莓狀黃鐵礦，硅質殼腔體全部充填MNSA-MNOMA而不能為莓狀黃鐵礦沉淀提供空間，因此無法沉淀莓狀黃鐵礦。

Ⅰ～Ⅳ類聚合體形成的成巖階段為水柱中沉降—成巖階段，可以解釋鏡下觀察的各種微觀現象，放射蟲硅質殼腔體內形成各類MNSA-MNOMA，同生成巖階段MNSA-MNOMA阻止莓狀黃鐵礦在硅質殼腔體內沉淀，埋藏早期成巖階段MNSA-MNOMA抵抗云母、碳酸鹽礦物等從硅質殼缺口處進入腔體。

4.3 物質來源

深水頁巖中微納米硅質可能有3個物質來源：生物硅的溶解、微生物(細菌)活動、黏土礦物轉化，微納米硅質聚合體有機質可能來自微生物活動[7-14]。

硅藻、放射蟲、海綿骨針具有硅質殼(骨骼)，是海水中的潛在硅源。在礦物學上，這些生物的硅質骨骼稱為蛋白石A，是由膠態SiO2、硅石和少量水組成的非晶質礦物[12-14]。活體生物的硅質骨骼外部包裹有機膜，有效降低蛋白石A在海水中的溶解度。生物死亡后，有機膜在幾天內分解[23]，硅質殼裸露在海水中，溶解速率增加[24]。生物硅的溶解性能與海水溫度密切相關，溶解速率隨水溫上升而急劇上升，溶解度可從3 ℃時800～1 000 μM Si增加至23 ℃時1 500～1 700 μM Si[25-26]。生物硅的溶解性能還與環境壓力、硅酸鹽濃度、生物硅基質中痕量元素，以及生物硅比表面積有關。表層海水中產出的生物蛋白石的50%～60%可以在100 m水深內溶解，生物硅在沉降過程中發生的最顯著變化是溶解[27]。晚奧陶世五峰組沉積期—早志留世龍馬溪組沉積期，四川盆地位于赤道附近[28]，海水溫度高，水深約為200 m[29]，有利條件促進生物硅質溶解并為MNSA-MNOMA提供硅源。

微生物(細菌)活動為微納米硅質沉淀提供物質來源的研究成果較多，研究對象除南阿曼鹽盆地前寒武紀晚期—早寒武世深海沉積的“無機”硅質巖外，鮮有文獻提及微生物對顯生宙深海沉積的富有機質巖石的影響[7]。下寒武統硅質巖的形成時間早于放射蟲的出現時間，前寒武紀晚期—早寒武世的深海沉積微納米硅質是微生物活動的結果；在早寒武世晚期的頁巖中發現放射蟲和海綿骨針，富含蛋白石A的微體古生物為硅質沉淀提供一個明顯的硅源。STOLPER D A等[30]認為，南阿曼鹽盆地古老硅質巖中的微納米硅質和有機質起源于海水，微生物與微納米硅質共生共存。這預示細菌活動可能為四川盆地五峰—龍馬溪組MNSA-MNOMA提供主要物質來源。

蒙皂石向伊利石轉化釋放硅質是第三個硅源，主要發生在地層埋深大于2.0 km、溫度超過60 ℃的埋藏中期成巖階段[31-32]。研究區MNSA-MNOMA的形成時間為水柱中沉降—成巖階段，早于蒙皂石伊利石化釋放硅質的成巖時間，可以忽略蒙皂石伊利石化給MNSA-MNOMA的形成提供硅質源。

生物硅溶解和微生物(細菌)活動是微納米硅質的物質來源，但微生物活動是MNOMA的唯一物質來源。研究區頁巖中放射蟲硅質殼腔體內MNSA-MNOMA的主要物質來源于微生物(細菌)活動，生物硅的溶解提供部分硅源。

MNSA-MNOMA通過微生物(細菌)活動普遍出現在從海水表層向海底降落的放射蟲硅質殼腔體內，在硅質殼外的海水中沒有形成MNSA-MNOMA，是由硅質殼腔體的內外環境差異引起的。硅質殼腔體可以看作相對封閉系統，水體清潔為微生物繁盛提供適宜的環境，有利于MNSA-MNOMA沉淀和聚集。硅質殼腔體外的海水中，陸源黏土礦物含量較高[33]，抑制微生物活動和/或提高硅質沉淀的濃度，導致缺乏MNSA-MNOMA，進而在頁巖粒間孔隙中難以觀察到MNSA-MNOMA。即使是很低的黏土礦物含量，也能極大延緩蛋白石微粒的形成[34]。硅質沉積物中，在黏土含量極低的條件下可以見到豐富的微納米硅質[35-36]。

5 油氣地質意義

5.1 有機孔歸屬

有機質內的蜂窩狀納米孔隙是頁巖油氣的重要儲集空間，是干酪根孔(原地有機質孔)還是石油固體瀝青化或焦瀝青化孔(遷移有機質孔)存在分歧，分析放射蟲硅質殼腔體內MNSA-MNOMA成因，可以解決有機孔的歸屬問題。

LOUCKS R G等[37]利用掃描電鏡觀察氬離子拋光頁巖的有機孔產狀，有機孔發育于有機質成熟度達到成熟—過成熟階段的干酪根內部，未成熟有機質內部缺乏孔隙，有機孔是干酪根熱降解形成油氣的伴生產物。BERNARD S等[38]利用同步掃描透射X線顯微鏡，結合氬離子拋光技術進行頁巖孔隙研究，認為有機孔是石油熱裂解的產物，分布于石油固體瀝青化或焦瀝青化微粒，干酪根中孔隙少見，有機孔發育在遷移有機質中。根據有機質的賦存特征及與其他礦物的接觸關系，LOUCKS R G等[39]將有機質劃分為原地有機質和遷移有機質，認為有機孔發育于遷移有機質內部。關于四川盆地五峰—龍馬溪組頁巖有機孔的歸屬認識也存在分歧，采用有機質熱模擬方法研究頁巖油氣的成果資料傾向于有機孔為干酪根孔[40-41]，采用氬離子拋光和掃描電鏡方法研究頁巖巖石學特征的成果資料，傾向于有機孔為石油固體瀝青化或焦瀝青化微粒內孔[42-43]。

根據放射蟲硅質殼腔體內MNSA-MNOMA賦存狀態特征及成因，微納米硅質和有機質形成于硅質殼從海水表層沉降至海底的過程，有機質來源于微生物活動，MNOMA是原地有機質聚合體，有機孔屬于干酪根孔。

5.2 成巖作用研究

LOUCKS R G等[37,39]建立頁巖儲層成巖作用序列的概念模型，將頁巖儲層的成巖階段劃分為同生成巖階段、埋藏早期成巖階段、埋藏中期成巖階段、埋藏晚期成巖階段。同生成巖階段，原始沉積碎屑顆粒之間孔隙發育，生物硅質殼腔體內無填隙物，莓狀黃鐵礦大量沉淀。埋藏早期成巖階段，壓實作用強，原始粒間孔隙的體積劇烈減小和數量驟然減少，生物硅質殼腔體部分充填自生礦物。埋藏中期成巖階段，石油充填原始粒間孔隙和生物硅質殼腔體內孔隙并形成有機孔。埋藏晚期成巖階段，石油裂解為天然氣并生成有機孔。因此，四川盆地五峰—龍馬溪組放射蟲硅質殼腔體內的MNSA形成于埋藏早期成巖階段，MNOMA是埋藏中期成巖階段進入MNSA內的石油，在埋藏晚期成巖階段固體瀝青化和焦瀝青化的伴生產物，MNOMA的納米孔隙是遷移有機質孔。

王秀平等[44]將四川盆地及鄰區五峰—龍馬溪組頁巖儲層成巖作用階段劃分為同生成巖階段、埋藏早期成巖階段、埋藏中期成巖階段、埋藏晚期成巖階段；趙迪斐等[45]將成巖作用階段劃分為埋藏早期成巖階段、埋藏中期成巖階段、埋藏晚期成巖階段。無論是四分還是三分成巖階段強調成巖作用對孔隙發育的影響，指出壓實和膠結作用是破壞性成巖作用，溶蝕作用是建設性成巖作用，沒有采用典型巖石學特征開展成巖作用序列研究。

成巖作用序列研究是開展儲層孔隙類型、微觀孔隙結構演化研究的前提條件。對于頁巖油氣，更加客觀的成巖作用序列能夠確定有機孔是原地有機質孔還是遷移有機質孔，有機孔歸屬不同，油氣勘探方向存在差異，有機孔為原地有機質孔的勘探方向是尋找原生有機質發育的頁巖，有機孔為遷移有機質孔的勘探方向是發現原生粒間孔發育的頁巖。頁巖成巖作用序列研究[37-39,44-45]缺乏典型巖石學證據作為第一手資料，導致有機孔歸屬多解性，進而影響油氣勘探效果。

考慮放射蟲硅質殼腔體MNSA-MNOMA典型賦存特征，應將巖石學證據作為研究頁巖儲層的第一手資料，挖掘巖石學特征蘊含的成巖信息，同時關注水柱中沉降—成巖階段。以往認為埋藏早期成巖階段硅質殼腔體內才開始部分填充自生礦物[3,16]，導致成巖作用序列劃分產生分歧：

(1)同生成巖階段，大量沉淀在粒間孔隙中的莓狀黃鐵礦沒有出現在硅質殼腔體內，甚至是殘缺不全硅質殼體腔內；

(2)局部殘缺不全硅質殼的體腔和海水是連通的，沒有陸源石英、長石、云母及黏土礦物沉淀其中；

(3)硅質殼沒有在上覆地層壓力下破碎；

(4)局部殘缺不全硅質殼體腔內沒有擠入泥質沉積物。

如果MNSA-MNOMA形成于硅質殼水柱中沉降—成巖階段可以解釋分歧，MNSA-MNOMA早已全充填放射蟲硅質殼腔體，不再有陸源碎屑、莓狀黃鐵礦沉淀及泥質沉積物進入的空間，尤其是MNSA的支撐增強硅質殼抵抗上覆地層壓力。

6 結論

(1)四川盆地五峰—龍馬溪組放射蟲硅質殼富集成紋層，硅質殼腔體內發育5種類型(Ⅰ～Ⅴ類)交互共生的MNSA-MNOMA，MNOMA有豐富的納米孔。

(2)放射蟲硅質殼腔體內MNSA-MNOMA同生共存，形成時間為水柱中沉降—成巖階段，所需硅質和有機質主要由微生物供給，生物硅溶解貢獻部分硅源；Ⅰ～Ⅳ類MNSA-MNOMA賦存狀態指示不同硅質殼腔體內微環境差異，Ⅴ類MNSA-MNOMA是Ⅰ～Ⅳ類MNSA-MNOMA經歷差異壓實作用的產物。

(3)MNSA-MNOMA賦存狀態的典型圖像是研究賦存成因及有機孔歸屬的基礎，應將典型巖石學特征作為研究頁巖儲層的第一手資料，重視沉積物在水柱中沉降—成巖階段的變化。