浅井样品的成本相对于生产井样品的成本低、能尽可能地避免地表风化作用对样品原始地质信息的影响，还能保证较高的取芯率用于系统的分析地层演化所包含的地质信息。研究发现，在浅钻Sanquan-1井中，页岩的总有机碳（TOC）含量和石英含量在纵向上与钻井曲线伽马值具有相似的变化趋势，而粘土矿物含量具有相反的变化趋势。富有机质页岩段（TOC>2 wt.%）位于五峰组以及龙马溪组底部鲁丹阶，富有机质页岩的岩性主要包括沉积在海侵体系域（TST）和高水位体系域（HST）的硅质页岩和碳质页岩。海侵体系域和高水位体系域中页岩脆性矿物含量的增加主要源自于生物成因的自生石英含量的增加。基本上，从五峰组的凯特阶到龙马溪组的鲁丹阶和埃隆阶，页岩的TOC值、脆性矿物含量以及过量硅含量向上逐渐减小。
纵向上，页岩的孔隙度、比表面积以及纳米孔体积的变化趋势与TOC的变化趋势高度相关，更高的TOC值通常意味着更高的孔隙度和比表面积（图1）。此外，因为经历了多期构造运动，导致五峰组中普遍发育的滑脱层。与正常地层页岩的孔隙度、纳米孔分布和扫描电镜图像对比研究结果表明，页岩滑脱层是又一个能影响五峰-龙马溪组页岩物性特征以及页岩气资源潜力的重要因素。首先，多期构造运动产生的裂缝和微裂缝能致使滑脱层页岩的介孔和宏孔显著增大。其次，滑脱层中的微裂缝能够连通更多的孔隙，从而提高页岩的连通性，也为页岩气在区域上水平运移提供了通道，从而使得页岩气的保存条件也变得重要。在整个四川盆地及其周边地区，五峰-龙马溪组页岩底部广泛出现的滑脱层使得保存条件成为一个能影响最终页岩气潜力的重要因素。与涪陵页岩气田Jiaoye1井的五峰-龙马溪组页岩相比，三泉镇Sanquan-1井具有大体相当的生烃潜力；由于该地区的背斜圈闭遭到剥蚀、破坏，此外滑脱层加速了页岩气从页岩基质中散失，从而导致三泉镇页岩气资源潜力非常有限。
该项成果得到中科院先导科技专项B、中科院先导科技专项A、国家科技重大专项以及有机地球化学国家重点实验室自主课题资助。论文近期发表在国际期刊AAPG Bulletin上，该文的第一作者为在站博士后郑益军，通讯作者为廖玉宏，共同作者还包括广州地化所研究员王云鹏、熊永强和中科院院士彭平安。
论文信息：Zheng, Y., Liao, Y.*, Wang, Y., Xiong, Y., Peng, P., 2018. Organic Geochemical Characteristics, Mineralogy, Petrophysical Properties and Shale Gas Prospects of the Wufeng-Longmaxi Shales in Sanquan Town of the Nanchuan District, Chongqing. AAPG Bulletin 102(11), 2239–2265.
图1：Sanquan-1井五峰-龙马溪组页岩总有机碳含量（TOC）、非定域密度函数（NLDFT）比表面积和孔体积以及压汞孔隙度深度图
