Общие закономерности формирования и сохранения собственной пористости в сланцах и аргиллитах: примеры из фанерозоя

В сланцах собственная пористость рассматривается как непосредственный результат процессов, протекающих во время осадконакопления и раннего уплотнения сланцевой толщи. Размеры таких пор обычно находятся в диапазоне от микрометров до нанометров; они не связаны с процессами, формирующими пористость, обусловленную фрагментацией, на более поздних этапах погружения. Исследование шести сланцевых толщ, возраст которых варьирует от кембрия до мела, показывает, что, несмотря на значительную изменчивость состава, обстановок осадконакопления и истории уплотнения, существует несколько, по-видимому, универсальных типов пор. К регулярно встречающимся относятся поры каркаса филлосиликатов (PF), поры растворения карбонатов (CD) и поры органического вещества (OM). Поры PF определяются каркасом пластинчатых филлосиликатов; их размер составляет от 5 нм до более чем 1000 нм. Поры CD обычно расположены по периферии зерен доломита и кальцита; их размер составляет от 50 нм до более чем 1000 нм. Поры OM встречаются внутри керогеновых линз и органо-глинистых агрегатов; их размер составляет от 10 нм до нескольких сотен нанометров. При учете содержания органического вещества и зрелости сланца выявляются следующие закономерности: 1) при высоком содержании органического вещества (>10% TOC) многие поры PF в незрелых сланцах заполнены керогеном/битуминитом; 2) в зрелых сланцах эти же заполнения содержат многочисленные поры OM или частично удалены; 3) органическое вещество, подвергшееся частичной деградации до уплотнения (например, битуминит), формирует многочисленные поры OM в сланцах, достигших зрелости; однако 4) недеградировавшее органическое вещество (например, альгинит и инертинит) пор не образует. В сланцах с относительно низким содержанием TOC (менее 7%) значительная доля пор PF остается открытой, вероятно, сообщающейся и потенциально способной пропускать газ. Поры PF также встречаются чаще при увеличении содержания глины, но, что более важно, их распространенность зависит от наличия зон разуплотнения, формирующихся рядом с «жесткими» зернами (кварц, полевой шпат, доломит, кальцит, пирит), которые сопротивляются com...