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為客觀評價湘西北地區(qū)下寒武統(tǒng)牛蹄塘組頁巖氣資源勘探潛力,本研究利用X射線衍射儀(XRD)、高倍掃描電鏡、掃描探針顯微鏡等系統(tǒng)研究了其頁巖氣儲集條件。XRD分析結果表明,泥頁巖中脆性礦物含量為53.8%~98.1%,平均77.9%,脆性礦物含量豐富,其高值區(qū)主要分布在張家界柑子坪、三岔及其周邊地區(qū)。高倍掃描電鏡分析結果顯示,湘西北下寒武統(tǒng)牛蹄塘組泥頁巖中發(fā)育殘余原生孔隙、有機質微孔隙、不穩(wěn)定礦物溶蝕孔、礦物層間微裂隙和構造裂縫,其中構造裂縫、有機質微孔隙和不穩(wěn)定礦物溶蝕孔是研究區(qū)頁巖基質孔裂隙的主要組成部分。掃描探針顯微鏡分析結果顯示,湘西北下寒武統(tǒng)牛蹄塘組泥頁巖中蜂窩狀的有機質豐富,主要呈分散狀和條帶狀分布,其內部納米級孔隙發(fā)育。Ultrapore-200A氦孔隙儀測試結果顯示,湘西北下寒武統(tǒng)牛蹄塘組泥頁巖孔隙度相對較低,為0.6%~11.7%,平均4.6%,其影響因素主要是構造裂縫,其次是泥頁巖有機碳含量和長石含量。ULTRA-PERMTM200滲透率儀測試結果顯示,湘西北下寒武統(tǒng)牛蹄塘組泥頁巖滲透率度相對較低,為0.002~0.06mD,平均0.014mD,其影響因素主要是構造裂縫,其次是礦物層間微裂隙。等溫吸附實驗結果表明,湘西北下寒武統(tǒng)牛蹄塘組泥頁巖具有較好的吸附氣性能,其中有機碳含量可能是影響泥頁巖吸附氣含量的最主要因素