油頁巖形成在一定深度的水體環(huán)境中，沉積水體內(nèi)的有機(jī)質(zhì)經(jīng)歷一個(gè)沉積—消耗—聚集—保存的過程后形成了油頁巖中有機(jī)質(zhì)，影響有機(jī)質(zhì)豐度和類型因素比較多，如有機(jī)質(zhì)生物來源、氣候、水介質(zhì)條件、沉積環(huán)境、有機(jī)質(zhì)生產(chǎn)能力、保存條件等，都能直接或間接地控制著油頁巖形成。

有機(jī)質(zhì)生物來源主要有陸源高等植物與低等水生生物(藻類、底棲動物、游泳生物、浮游動物)等，一般認(rèn)為，浮游生物特別是浮游植物中藻類的大量繁殖是沉積有機(jī)質(zhì)的主要來源，對烴類生成的貢獻(xiàn)大，可有效提高含油率;陸源高等植物等有機(jī)質(zhì)貢獻(xiàn)很小或沒有。礦區(qū)達(dá)連河組油頁巖段有機(jī)質(zhì)豐度低，有機(jī)質(zhì)類型主要為腐泥腐殖型，據(jù)鏡下鑒定和有機(jī)地化分析結(jié)果，有機(jī)質(zhì)主要來自搬運(yùn)而來的陸生植物碎屑，有機(jī)顯微組分中穩(wěn)定組分較少，低等水生生物形成的腐泥組分也少，原始有機(jī)質(zhì)產(chǎn)率小是造成頁巖油含量低的重要原因;而含煤段中-下煤層間油頁巖層有機(jī)質(zhì)豐度相對較高，有機(jī)質(zhì)類型主要為腐殖腐泥型，穩(wěn)定組分較多，特別是低等水生生物形成的腐泥組分偏多，使得含油率大幅度提高，最高可達(dá)17.05%，以上兩者相比，可以發(fā)現(xiàn)有機(jī)質(zhì)豐度高低和類型不同是造成上下兩個(gè)層位油頁巖含油率差別較大的主要因素。

古氣候條件，如溫度、大氣降水、濕度變化影響生物種群繁茂，對生物的生長與發(fā)育起著控制作用，實(shí)際上也就控制了沉積物原始有機(jī)質(zhì)的產(chǎn)率。礦區(qū)在早始新世至晚始新世氣溫總體降低趨勢背景下間歇性地出現(xiàn)炎熱氣候，如YL04-3井380m、425m附近出現(xiàn)兩次炎熱氣候，溫度升高時(shí)，湖水中的浮游生物與植物生長速度加快，導(dǎo)致生物群落相對繁盛，提供了較豐富的有機(jī)質(zhì)，形成了有機(jī)質(zhì)富集帶，當(dāng)含油率達(dá)到一定程度時(shí)，可形成湖相油頁巖。

水介質(zhì)條件包括水體鹽度、深度及氧化還原程度等水化學(xué)條件，影響生物發(fā)育程度，控制盆地有機(jī)質(zhì)生產(chǎn)力。有機(jī)質(zhì)生產(chǎn)力與水體鹽度關(guān)系較大，在淡水、微咸水和正常咸水環(huán)境，水生生物都可大量發(fā)育，高鹽度則不利生物的發(fā)育。已有研究顯示適當(dāng)?shù)某练e水體深度、強(qiáng)還原條件及水體鹽度周期性變化，十分有利于原始有機(jī)質(zhì)的沉積和保存，可造成不同生物群落的周期性繁殖和死亡，提供豐富的有機(jī)質(zhì)，形成含油率較高的油頁巖。礦區(qū)油頁巖段為長期淺湖與短期半深湖沉積，形成了巨厚油頁巖，氧化還原條件多處弱還原-弱氧化環(huán)境與還原環(huán)境交替中，在垂向上具明顯的波動性。微量元素分析結(jié)果表明水體鹽度屬淡水湖相沉積，水生生物不甚發(fā)育，水體鹽度有波動但無大的周期性變化，原始有機(jī)質(zhì)的沉積和保存條件差，有機(jī)質(zhì)遭受氧化、分解作用較強(qiáng)，有機(jī)質(zhì)豐度低，應(yīng)與此有關(guān)。

油頁巖的形成除需要大量豐富的原始有機(jī)物質(zhì)外，還取決于有機(jī)質(zhì)適宜的聚集與保存條件，有機(jī)質(zhì)賦存狀態(tài)的研究發(fā)現(xiàn)，即使沉積水體中具備較高的原始有機(jī)質(zhì)生產(chǎn)力，若聚集與保存條件不利，多數(shù)有機(jī)質(zhì)就會發(fā)生氧化、分解或變質(zhì)，有機(jī)質(zhì)類型受到明顯的改造而變差，有機(jī)質(zhì)豐度偏低(＜0.1%)。在沉積水動力條件弱，還原程度強(qiáng)，有機(jī)質(zhì)能被及時(shí)埋藏的半深湖，油頁巖一般具有機(jī)質(zhì)豐度高，有機(jī)質(zhì)類型好的形成特點(diǎn)，如中-下煤層間油頁巖與頂部油頁巖段比較，水體總體還原程度處于弱還原一強(qiáng)還原環(huán)境，生態(tài)環(huán)境相當(dāng)穩(wěn)定，適宜種群生物的大量繁衍，沉積有機(jī)質(zhì)的保存條件比頂部油頁巖段好，油頁巖含油率相對較高。

在垂向上有機(jī)質(zhì)富集程度(有機(jī)碳值)自上而下增高，表現(xiàn)在層序地層格架上，存在三套有機(jī)質(zhì)富集帶，均對應(yīng)著三級層序的體系域，第一套有機(jī)質(zhì)富集帶為湖泊-沼澤相沉積，分布含煤段中，與煤層互層，以低位體系域最為發(fā)育，第二套有機(jī)質(zhì)富集帶為半深湖相沉積，分布油頁巖段低部，以高位體系域最為發(fā)育，巖性以灰黑色油頁巖為主，在礦區(qū)及深部均非常發(fā)育，第三套有機(jī)質(zhì)富集帶分布在高位體系域油頁巖段中部，有機(jī)質(zhì)富集帶受氣候影響，富集程度波動性較大。

值得注意的現(xiàn)象是油頁巖段中有機(jī)碳與含油率呈反相關(guān)系，有機(jī)碳含量低對應(yīng)的含油率相對較高，造成這種現(xiàn)象的原因?yàn)樵谟袡C(jī)質(zhì)豐度相同條件下，有機(jī)質(zhì)類型決定了含油率大小，偏腐泥型的有機(jī)質(zhì)，含油率較高，通過對油頁巖構(gòu)造演化、沉積環(huán)境分析、有機(jī)巖石、有機(jī)地球化學(xué)特征初步研究，煤層群頂部巨厚油頁巖段油貧，有機(jī)質(zhì)豐度低，應(yīng)為湖相沉積環(huán)境多變，改造作用強(qiáng)和氣候變冷雙重因素所致。

標(biāo)簽：油頁巖有機(jī)質(zhì)演化