地科学院黄海平教授以第一作者身份在《Marine and Petroleum Geology》期刊发表题为“A comparison of hydrocarbon generation and expulsion in carbonate and argillaceous source rocks using semi-open pyrolysis experiments”的研究论文，长江大学地球科学学院为论文第一署名单位。

碳酸盐岩作为全球重要的油气资源来源，占全球石油储量的30%至40%。与泥质源岩相比，其沉积环境和成岩作用差异显著，导致生烃潜力和生成过程存在不同特点。为深入了解这些差异，研究者通过新开发的半开放热解系统，对两种典型含II型干酪根的样品进行了实验：页岩样品来自加拿大西部沉积盆地的第二白斑页岩组，碳酸盐岩样品来自温尼伯西斯组的布赖特霍尔姆段。

实验显示，碳酸盐岩的生油潜力高于泥质源岩，主生油阶段更早，但排油效率较低。然而，碳酸盐岩中未排出的油为后期更多生气和略高的气体排放效率提供了基础。此外，与页岩相比，碳酸盐岩热解产物中CO₂含量显著较低。研究表明，碳酸盐岩中的热解反应受到碱土金属阳离子的催化作用，但受硅酸盐抑制。其更高的脆性有助于提高排油效率，而压溶过程和溶解缝或层理面则为油气迁移提供了有利通道。碳酸盐岩还可以同时作为常规和非常规储层，而泥质岩通常仅限于非常规储层。

研究进一步揭示，碳酸盐岩中多种有机质类型（如分散态、聚集态、晶体包裹态等）在更宽的成熟范围内持续贡献油气生成，使其在高成熟阶段仍具有显著生烃潜力。即使是低有机碳总量（TOC）的碳酸盐岩，也可能成为有效的油气源岩。通过模拟近自然条件的油气生成过程，该研究为碳酸盐岩丰富地区的油气勘探提供了重要参考。这些发现表明，针对泥质源岩建立的评价标准可能不适用于碳酸盐岩，尤其是在高成熟阶段。未来，制定油气勘探和开发策略时，应充分考虑碳酸盐岩源岩的独特特性，以更有效地识别和利用这些资源。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2023.106382

Fig. 4. Changes of oil expulsion efficiency (OEE), gas expulsion efficiency (GEE), petroleum expulsion efficiency (PEE) and oil retention efficiency (ORE), with increasing temperature.