油页岩性质成因与资源潜力研究文献综述.docx
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油页岩性质成因与资源潜力研究文献综述
油页岩性质、成因与资源潜力研究：
文献综述
油页岩（oilshale）是一种能源矿产，属于低热值固态化石燃料。
油页岩作为原料通过干馏技术，可提炼出页岩油、合成燃料气体及化工原料；作为燃料用来发电、取暖和运输；生产建筑材料、水泥和化肥，近几年来随着全球石油需求不断上升，国际油价持续走高，世界各国都在积极寻找石油替代资源，其中利用油页岩通过干馏技术生产页岩油作为石油替代资源成为重要备选方案，而与此相关的油页岩性质、成因与资源潜力研究重新受到重视，本文简要综述油页岩定义及其分类，油页岩有机岩石学、有机地球化学、元素地球化学、工艺性质、油页岩成因与地质特征、资源分布与潜力评价、干馏技术现状、存在问题及发展趋势，为论文选题做准备工作。
1、油页岩定义及其分类
目前对油岩的定义理解不一。
B.P.蒂索和D.H.威尔特（1978）认为：
没有地质和化学上的油页岩定义，“实际上任何热解生油量达到一定商业标准的浅层岩石，均可看作是油页岩”,矿产工业要求参考手册（原国家储委，1986）定义为“油页岩是一种高灰分（40—80%）可以燃烧的有机岩石”。
一般可以接受的描述性定义为油页岩是可燃性矿产，由有机质和矿物质组成，有机质中氢含量较高，低温干馏可得碳氢比类似天然石油的页岩油。
油页岩边界品位国际上一般常以每吨油页岩能产出0.25桶（即3.5%）以上页岩油的称为“油页岩矿”，我国没有统一工业要求，按矿区实际情况（矿产工业要求参考手册，1986），炼油用油页岩边界品位露采4%，坑采5%，富矿与贫矿区分标准不同。
赵隆业等（1991）认为，油页岩是一种工业矿产，应从成因和工业标准上来定义，即油页岩是高灰分的固体可然有机岩，作为工业矿产要求含油率应大于5%；发热量超过7.54MJ/kg。
它可以是腐泥、腐植或混合成因的。
它和煤的主要区别是灰分超过40%，它和碳质页岩的主要区别是含油率大于5％。
从成因和工业标准上将煤、油页岩和碳质页岩的界线区分，并按照这一定义，选取灰分产率，焦油产率（全样分析基），发热量，灰分成分和有机显微组成作为分类参数，提出了中国油页岩工业成因分类方案。
但国际上没有严格地按照成因和工业标准来定义与划分煤和油页岩，许多应该归为煤的岩石，仅根据煤岩显微组分被当作油页岩。
油页岩的分类方案多种，从早期的按化学成分分类，逐渐发展到按成因分类，进而又注重成因和化学成分关系的综合分类。
从趋势上看，以成因分类为基础的实用分类，即工业成因分类方案应是主流。
目前油页岩的分类的研究仍在探索中，需要注意的是在评述油页岩时，首先应明确其意义范围。
2、油页岩有机岩石学
油页岩的有机岩石学特点由肉眼观察的宏观特点和反光、透光、荧光等显微镜下鉴定的显微组分组成特点来表征，主要包括颜色、光泽、结构、构造，显微组分类型和组成等。
现重点介绍油页岩在分析测试技术、显微组分、特征、成因和分类研究、有机质丰度与类型、有机质成熟度与生烃潜力评价方面的研究成果。
2.1油页岩有机岩石学分析测试方法
分析测试技术是提高有机岩石学研究水平的重要手段，有机岩石学常规分析测试手段主要以光学显微镜和荧光显微镜为主。
目前分析测试常规手段常结合电子显微镜和激光显微镜等，运用现代微束微区分析技术，使有机岩石学研究水平从显微级、亚显微级、超显微级到分子级四个层次上，这些分析测试手段.如下：
2.1.1光学显微镜
在透射光下观察组分的形状、颜色、分布等特征及进行透光度、透射光谱的研究。
如Grayson（1975）应用孢粉化石的半透明度来表征源岩有机质的热演化程度。
普通光学显微镜（反射白光）主要用于研究镜质组和惰性组,在反射光下测定反射率和反射光谱。
镜质体反射率是反射光研究中最重要的参数。
2.2.2显微荧光光度术
主要是在70年代引入有机岩石学研究中的,最初的应用对象是富集有机质的煤样。
显微荧光光度分析技术通常是在装配有荧光显微镜的显微光度计上进行的,以高压汞灯或氙灯作激发光源,采用蓝光或紫外光激发滤光片,选择适宜的阻挡滤光片,既可观察与描述显微组分的荧光特征,又可定量测定显微组分的荧光色度和强度变化（如荧光光谱、荧光强度和荧光变化）。
一般描述显微组分的荧光性,常使用荧光强度最大的波长（λmax）、红与绿比值（Q）和相对荧光强度（I546）三种荧光参数，它借助荧光显微镜,通过分析全岩或干酪根样品,着重观察与测试油页岩中具荧光性的有机物质,提供有关显微组分鉴别、有机质成熟度、有机质类型、烃类生成与运移等方面的信息,进一步加深了对荧光显微组分（富氢组分）的认识,而且具有快速、直观、可靠等优点,大大弥补了常规光学显微镜（反射白光）对于未成熟—成熟阶段的壳质组和腐泥组分辨率差,难以鉴别的不足,成为鉴别富氢显微组分唯一可靠的手段，因而具有良好的应用价值。
2.2.3透射电子显微镜与扫描电子显微镜
透射电子显微镜是光学显微镜的进一步深化与发展，能够在更深层次上认识显微组分的特征和进一步探讨其成因，有利于更客观地评价油页岩。
其特点是放大倍数高，分辨率高（3×10-10m），主要用于深层次研究显微组分如沥青和干酪根结构的研究。
扫描电子显微镜也具有进行超显微研究的功能，但是与前者相比其样品制备简单，用量少。
这些手段的运用反映在分散有机质分类（Mukhopadhyay，1985）方面。
2.2.4微区分析技术
微区分析技术为近年来才发展起来并真正引入有机岩石学的一种分析测试手段，主要包括二次离子质谱、显微傅里叶红外、激光诱导荧光、激光显微探针质谱、激光显微热解等。
正是由于微区分析的应用，使有机岩石学的研究进入了分子级水平，并且使组分的岩石学特征研究和地球化学特征研究相结合，拓宽了有机岩石学的应用范围。
R．Kaufmann（1978）总结了微区分析特点：
①高分辨率，多信息；②高灵敏度，动态范围宽；③定量或半定量；④对测试颗粒尽可能地观察到其形貌信息。
二次离子质谱（SIMS）是一种离子探针微区分析。
激光显微探针质谱（LAMMA）主要是利用激光作为探针，用于研究油页岩表面的化学组成及结构。
显微傅里叶红外（MICRO－FI－IR）采用红外光谱和光学显微镜联用。
在微区（几十μm）范围内分析样品。
Ruilim（1992）利用它研究了菌类体、角质体的分子结构信息。
激光诱导荧光主要利用激光作为激发光源，对组分进行激发，诱导其荧光。
Landis（1987）等用激光诱导荧光研究了煤中壳质组分的荧光寿命。
激光显微热解气相色谱－质谱（GC－MS）系统用激光束的高能对组分进行热解，收集气体，送GC－MS检测。
2.2油页岩显微组分、特征、成因和分类研究
显微组分成因与分类研究是有机岩石学的基础内容.，由于沉积有机质成因的复杂性显微组分的分类原则和研究方法各不相同，迄今尚未取得一致的认识。
已有的沉积有机质分类可概括为两个不同体系：
一个体系主要采用反射白光和荧光观察全岩样品，以Teichmuller为代表，基本沿用国际煤岩分类术语和方案，即保持显微组分的三分性（镜质组、壳质组、惰性组），另外增加动物有机碎屑和矿物沥青基质两个组，该体系研究手段和方法优越，注重高等植物碎屑的成因变化，但对以非高等植物成因组分为主的海相油页岩显得不够完善；另一个体系主要采用透射光研究干酪根，以Burgess的五分法方案（无定形、藻质、草本、木本、煤质）最有影响，该体系分类简明，对微体化石、动物碎屑的描述鉴定比较细致，但使用干酪根样品具较大的人为性，某些显微组分的成因不够明确。
近年来不断推出新的分类方案，其趋势是全岩反射光观察和干酪根透射光观察的统一，以国际煤岩显微组分分类为基础，采用统一的分类系统和术语，对低等生物、动物有机质来源的有机组分作了较详细描述，并考虑了成熟度的影响。
显微组分分类中尚有未明确认识的主要问题：
①是干酪根中无定形有机质的成因和分类；
②是全岩中矿物沥青基质的特征和生烃评价；
③是低等浮游植物、细菌、动物等来源的有机质特征和分类
2.3油页岩有机质丰度与类型评价
应用有机岩石学准确评价油页岩有机质丰度与类型的关键是显微组分定量和对显微组分生烃能力或类型指数的认识，有机质类型判别的基础是油页岩的显微组分组成，评价方法有：
一是干酪根显微组分组成法，即不同干酪根显微组分按其生烃能力赋予一定的类型指数，用显微组分百分含量进行加权计算求出类型指数；二是全岩显微组分组成法，是根据显微组分含量直接划分类型。
三是利用全岩形态显微组分组成与矿物沥青基质含量关系判别类型。
全岩显微组分定量统计是有机质丰度评价有可靠的依据，目前大多数学者倾向于采用反射白光与荧光相结合的方式进行显微组分的鉴定和定量统计,可较好地判别油页岩的有机质类型与丰度。
这对鉴别矿物沥青基质、确定泥质油页岩的有机质类型尤为有效，所得到的显微组分总含量与占全岩体积的百分比是油页岩有机质丰度的有效度量指标，它与油页岩有机质丰度的常用有机地球化学指标如有机碳、氯仿沥青A、总烃和产油潜量之间存在良好的相关关系。
国内王铁冠、钟宁宁等还用显微组分总含量确定了评价油页岩有机质丰度的分级标准。
有机岩石学评价方法的主要优点是：
①从显微组分层次认识有机质组成和生烃组分，弥补了有机地球化学总体评价有机质类型上的不足，加深了对地化分析结果的认识。
干酪根类型的概念主要是根据其平均化学组成特别是元素组成作出划分，显微组分分析无疑提高了类型评价的精确度。
②显微组分组成为有机地球化学解释提供了基础，有机地球化学对生烃母质的解释常常是间接的和推测性的．直观的显微组分组成数据对地化解释起了提纲和指南作用。
2.4油页岩有机质成熟度评价
油页岩有机质成熟度是油气勘探评价的重要内容。
有机岩石学方法具有快速、准确的优点，应用最为广泛。
油页岩有机质热演化研究大致分为四类：
①是有机显微组分的反射光性参数如镜质组反射率、固体沥青反射率等；②是富氢显微组分荧光参数如孢子体和藻类体的荧光强度、最大荧光波长、红绿商等；③是透射光性参数如孢粉、牙形石色变指数，能简便、粗略、半定量地评价有机质热演化程度；④是烃类流体包裹体均一化温度，为油气藏研究中反映演化程度的常用指标，其可靠性主要取决于对流体包裹体形成时间、期次和成因类型上的认识。
利用常规荧光和激光诱导荧光分析原油和可溶有机质的演化阶段是近几年的一个发展方向，由于荧光光谱分辨能力的局限以及对原油和可溶有机质复杂组成和荧光光谱之间关系缺乏深入明确认识，它对有机成熟度的分析精度尚不及分子有机地球化学的GC和GC／MS法。
2.5油页岩有机质生烃潜力评价
综合分析油页岩生烃潜力已成为用有机岩石学方法评价油页岩的重要内容之一，油页岩显微组分总含量、富氢组分比例、镜质组反射率和油页岩累计厚度等是影响有机质生烃潜力主要因素，首先正确认识油页岩中生油组分的数量和质量是准确评价油页岩生烃潜力和烃类形成阶段的关键，对油页岩有机质数量（显微组分总含量和累计厚度）评价，应同时采用干酪根和显微组分总含量，要充分考虑全岩中矿物沥青基质的生烃意义；对油页岩有机质质量（组成和成熟度）评价，有机岩石学方法以富氢组分比例为依据；对成熟作用影响生烃潜力的评价，要从有机质演化和生烃特征出发，建立某一地区或剖面的有机质演化模式。
3、油页岩有机地球化学
目前分子有机地球化学即生物标记化合物及同位素研究、油页岩利用过程中有机物对环境影响及治理已成为油页岩有机地球化学特征研究的重要方向，同时油页岩多作为烃源岩，结合油气勘探理论、技术方法，新近出现了基于层序地层格架来研究烃源岩分布及有机地球化学特征的层序地层地球化学等概念，表现出了多学科相互渗透特点，
3．1油页岩作为烃源岩的有机地球化学特征研究
油页岩作为烃源岩通过有机地球化学指标特征如油页岩热解分析参数、荧光特征研究油页岩有机质类型和成熟度及生烃潜力，并用热压模拟试验法分析油页岩的产烃类型等方面。
油页岩的成熟度可以根据有机地球化学参数，如热解峰温Tmax，（℃）等判别。
根据B.P.蒂索和D.H.威尔特（1978）对生油岩生气潜力的岩样热解评价标准，赵隆业等（1990）用生油岩快速评价仪对中国油页岩进行岩样热解分析，得出有机碳，平均值达77.99mg烃/g有机碳。
按此标准衡量，绝大多数（占样品总数的96.3%）油页岩都是良好的生油岩（S1+S2mgH/gCOT＞6）。
油页岩的产烃类型：
程克明等（1989）选用的是广东茂名油页岩，为有机质丰度高，腐植腐泥型和未熟—低成熟的油页岩样品。
①对油页岩进行热压模拟试验研究，获得了油页岩不同演化阶段中，其气、液态烃产物的有机地球化学特征变化。
热模拟试验表明，油页岩不同演化阶段产烃特征不同，气态烃产率在加热过程中逐渐增大；液态烃产物在R°为0.5%～1.70%为主要产出高峰区间，油页岩的气态烃和液态烃产率都很高，可与藻浊煤相比。
3．2油页岩的生物标记化合物
生物标记化合物研究是油页岩有机地球化学特征的一个重要方面．近年来，由于色谱－质谱技术的不断更新，分子有机地球化学，即生物标志物研究取得了长足进展．特别是对我国广东茂名、辽宁抚顺、藏北双湖和可可西里地区、湖北江汉等地海相、陆相油页岩生物标志物的成因演化和标志意义研究取得了某些进展，下面拟着重介绍。
3.2.1正烷烃与类异戊二烯烷烃
正构烷烃碳数分布形式是一个经典的有机地球化学标志，不仅能反映母质输入的差异，而且还能体现沉积环境特征。
林金辉等（2004）报道了藏北高原双湖地区早侏罗世海相油页岩和可可西里地区中新世陆相油页岩生物标志化合物组合差异。
这种不同是在有机质演化程度差异的基础上，主要由原始生物输入和沉积环境差异造成的。
正构烷烃分布特点揭示，海相油页岩具有丰富的菌藻类输入，陆相油页岩原始母质以高份额的陆源高等植物输入为特征。
伊海生等（2002）对采自藏北可可西里地区中新世湖相油页岩样品进行了有机岩石学和分子地球化学实验分析,目的是通过生物分子生态学方法重建古湖泊系统的演化。
色谱-质谱分析中检出的短链正构烷烃来自于水生生物,而以奇数碳C29为主峰且奇偶优势明显的长链（C23～C31）正烷烃是C3型陆生高等植物输入的。
植烷和姥鲛烷被解释为来自生活在透光带上部的藻类和蓝细菌。
黄第藩等（1984）对抚顺、茂名油页岩氯仿抽提物饱和烃的气相色谱分析表明，正烷烃呈双峰群分布，前低后高，主峰分别为和nC17和nC27；高碳峰群有明显的奇数碳优势，CPI值为2.1～3.1；异构烷烃含量丰富，可占饱和烃的7.0～12.4%，分布特征为Pr/Ph=1.3～1.5，Pr/nC17=2.2～9.3，iC15-18/Pr+Ph=0.16～0.29。
上述特征表明，油页岩尚处于成岩阶段，有机质母质来源既有低等水生生物，也有陆源高等值物，同时细菌等微生物也有贡献，沉积环境水介质为弱氧化性至弱酸性。
傅家谟等（1995，1986）报告茂名油页岩正烷烃以高碳数为主，主峰位置在nC27和nC29，奇偶优势明显，明显的姥跤烷优势表明样品具有丰富的高等植物输入和较为氧化的沉积环境．江汉油页岩正构烷烃碳数呈双峰分布，主要分布在nC20－nC32之间，高碳区有奇偶优势，具明显的植烷优势，表明样品形成于既有水生藻类又有高等植物输人的还原沉积环境．
类异戊二烯烷烃在海陆相油页岩中均检出，其中最重要的是姥鲛烷Ｐr和植烷/Ｐｈ，它们是常用的古环境标志物，在强还原的沉积环境中，常见有强烈的植烷优势；在高含盐环境中，嗜盐菌等参加到沉积物有机质中并在成岩过程中被降解，也可释放出大量的植烷；而在弱氧化—弱还原环境中，常具有姥鲛烷优势。
3.2.2甾烷类化合物
国内外的大量研究证明，对于中新生代沉积地层，C27和C29原生甾烷的相对含量仍是一项反映有机质生源构成的良好参数。
林金辉等（2004、2001）对藏北高原海相油页岩中检出的甾类化合物主要成分为规则甾烷（C27—C29）和重排甾烷（C27—C29），其次为孕甾烷（C21、C22）和少量4-甲基甾烷。
规则甾烷C27、C28和C29呈“v”字型分布，∑（Ｃ27+Ｃ28）＞∑Ｃ29，∑Ｃ27／∑Ｃ29比值为0.79-1.20，4-甲基甾烷含量虽然不高，但普遍存在，通常认为其与藻类有关。
揭示了海相油页岩的有机母质构成中，既有丰富的低等水生生物，还有一定比例的陆生高等植物混合输入的特点。
重排甾烷Ｃ27／规则甾烷Ｃ27比值为0.51-3.65，与Pr/Ph比值密切正相关，在剖面序列中具有显著波动性，受热演化程度和沉积环境双重因素控制。
陆相油页岩中检出的甾类化合物仅有规则甾烷（C27—C29），同样呈“v”字型分布，∑（Ｃ27+Ｃ28）＞∑Ｃ29，上部油页岩（K2）Ｃ29＞Ｃ27＞Ｃ28，下部油页岩（K1）Ｃ27＞Ｃ29＞Ｃ28，∑Ｃ27／∑Ｃ29比值为0.47-1.10，反映了陆相油页岩的有机母质构成中，既有高份额的高等植物，又有一定比例的低等水生生物混合输入的特点。
3.2.3萜类化合物
萜类化合物分布很广，地质体中的萜类化合物主要是二萜类化合物和五环三萜类化合物，其中应用最广的是五环三萜中的藿烷系列化合物。
傅家谟等的研究表明，霍烷类由17α（H），21β（H），17β（H），21α（H）和稳定性低的17β（H）21β（H）组成，含有不稳定的17（21）—霍烯和13（18）—新霍烯系列，与二环萜烯C19H34和三环萜烯C24C44。
伊海生等（2002）报道了藏北可可西里地区中新世湖相油页岩样品中藿烷类生物标志物。
藿烷类生物标志起源主要是原核生物合成的,藿烷和莫烷代表生活在氧跃面或缺氧底层水中的甲烷菌和化学自养细菌群落，油页岩中莫烷的出现可能是甲烷氧化细菌群落的标志。
湖泊系统产出的藿烷类一般都表现为强烈的13C亏损.
3.2.4卟啉化合物
卟啉是最早被鉴定出的一种生物标志物，油页岩中的卟啉，绝大部分都是以金属络合物的形式存在，其中最重要的是钒卟啉、镍卟啉。
杨志琼、李一敏〔2〕对抚顺、茂名油页岩进行了卟啉化合物含量、类型、特征的研究。
用5块抚顺、茂名的油页岩和煤样为研究对象，进行紫外分光光度计，荧光分光光度计和色谱一质谱联用仪鉴定，生物标记化合物分析佐证了油页岩的低成熟性质。
色谱一质谱测定结果表明油页岩样游离卟淋馏分A1、A2中，DPEP分子量系列为主，次为ETIO分子量系列。
抚顺油页岩高镍卟啉含量，游离卟啉中EPEP型含量大于E-TIO型含量。
其中抚顺油页岩中远处卟啉含量高达31189.7×10-6,它比第三系生油岩江汉潜2，潜3段（52×10-6）高出几百倍，比东营盆地沙三段暗色泥岩最高含量（2898×10-6）高出十几倍，比准噶尔盆地侏罗系芦草沟组最高含量（5700×10-6）也要高出5～6倍。
此外，游离卟啉中EPEP型远远高于ETIO型含量。
这此均表明抚顺油页岩的未成熟特征。
傅家谟等在对广东茂名各电白油页岩卟啉化合物的研究中也发现，稳定型低的C31EPEP型占卟啉总量的90%，也证实了油页岩的不成熟特征。
镍卟啉含量高，游离卟啉中DPEP型含量大于ETIO型，均反映了油页岩有机质由高等植物与水生生物混合来源和成熟度较低的特征。
3.2.5伽马蜡烷和胡萝卜烷
伽马蜡烷是C30的三萜类，它经常出现在高盐度的咸水陆相和海相沉积物中，其前身物是四膜虫醇（tetrahymanol），广泛分布于原生动物和光合硫细菌中。
一般认为高含量的伽马蜡烷是高盐度水体沉积的标志，但并非所有高盐环境和蒸发盐层序中都含伽马蜡烷，还与水体密度分层有关〔11〕。
胡萝卜烷的存在主要归因于缺氧、含盐湖沉积的菌藻类有机质输入。
其前身物在某些藻类中呈色素出现，而且在喜盐性古细菌和光合细菌中含量最高，特别是光合细菌见于几乎所有的水体分层的湖泊中〔12〕。
林金辉等（2004）对藏北高原双湖地区早侏罗世海相油页岩和可可西里地区中新世陆相油页岩研究〔7〕，指出海陆相油页岩中普遍检出了伽马蜡烷，但海相油页岩中伽马蜡烷含量相对较低，伽马蜡烷/αβC30霍烷比值均小于0.2；陆相油页岩中该比值为0.31-0.60，在陆相油页岩剖面序列中，上部油页岩（K2）中该比值远比下部油页岩（K1）的低，反映了古湖泊演化过程中水体盐度的变化，下部油页岩（K1）中高含量的伽马蜡烷是古湖泊水体分层的标识，即水体具有下咸上淡的特点，可能对剖面上部油页岩和下部油页岩母质输入的差异具有一定的控制作用。
海陆相油页岩中β－胡萝卜烷含量变化较大，在海相油页岩中含量甚低，几乎缺乏这一化合物，而在陆相油页岩中β－胡萝卜烷具有一定的含量，β－胡萝卜烷／主峰碳数为０.１０－０.４２，反映了陆相油页岩中原始有机质形成并保存于还原沉积环境。
在陆相油页岩剖面层列中，上部油页岩的β－胡萝卜烷含量远低于下部油页岩，反映了菌藻类输入的减少或古湖泊水体由密度分层的咸水演化为开阔湖泊所致，与伽马蜡烷指标分析结果一致。
3.3油页岩碳同位素异常
一般认为具明显奇数碳优势的C27～C29正烷烃的碳同位素组成被作为鉴别湖相和海相地层中起源于具有不同新陈代谢途径陆生植物的判断标志[8]。
植物通过三种形式吸收和固定碳:
C3型植物,包括树木、灌木和寒冷季节生长的水草,主要通过CalvinPathway将碳结合进入有机体,这一生物化学过程使13C亏损,δ13C值比无机碳源区的同位素比偏移-20‰。
而在光合作用过程中通过Hatch-SlackPathway固定碳的C4型植物,主要是温暖季节生长的水草,13C仅亏损约-7‰,因此有机质起源于大气CO2（δ13C≈-7‰）的C3型比C4型植物更亏损13C。
CAM型（CrassulaceanAcidPathway）植物,同时通过C3型和C4型方式固定碳,δ13C值介于C3型和C4型植物之间。
通过不同新陈代谢方式合成有机碳产生的同位素分馏效应也反映在来自C4型植物沉积有机质中正构烷烃比C3型植物富集13C。
一般C3型植物的δ13C值为-25‰～35‰,平均-28‰;C4型植物δ13C值为-16‰～-10‰,平均-10‰。
伊海生等（2002）研究了藏北可可西里地区中新世湖相油页岩的生物分子标识及碳同位素异常〔6〕，发现下部油页岩和泥灰岩中干酪根和正构烷烃δ13C值都反映出C3型植物的分布特点,上部油页岩的δ13C值偏向C4型植物。
上部层位油页岩比下部油页岩明显富集13C,干酪根δ13C高达-17.76‰,正烷烃单体碳同位素δ13C平均值为-21.97‰,主峰nC23的δ13C值可达-15.01‰。
经对比证实,这种罕见的13C异常是C4型植被或绿藻Botryococcus突然繁盛引起的,这预示着中新世末青藏高原隆升可能达到临界高度,古湖泊生态系统随着气候变化发生了转型和更新。
4、元素地球化学研究
根据油页岩的元素化学组成，研究油页岩灰分中的微量元素，有利于油页岩中赋存的有用元素进行综合利用，对有毒、有害元素进行回收，或者予以防治。
可以初步评定油页岩的工业用途，研究油页岩与金属成矿作用关系。
有机质与金属成矿作用关系有许多报道，张爱云等〔9〕（1987）研究了海相黑色页岩建造地球化学、生物对金属的吸收、富集与成矿作用，但油页岩研究重点地区有关这方面的报道不多，李红，王东坡（1994）研究了吉林省中、新生代黑色页岩（油页岩）中某些金属元素富集特征〔10〕。
表明吉林省中、新生代黑色页岩（油页岩）中Ag、U、Co、Ni等元素含量偏高；具有多金属富集层位。
农安县黑色页岩（油页岩）中主要富集了Cu、Ba、Cr、Co、Ni、Zn、Ag、U并且富集的层位接近，其中尤其以U、Cu值得进一步研究，
另外，黑色页岩中不但常富集金属元素，而且富含有机碳，古生物组合丰富，有机碳含量很高（＞2％），两者关系十分密切。
物相分析表明了Cu、Co、Ni的富集与有机质有密切关系，有必要深入探讨其它几种元素与有机质的关系。
中、新生代黑色页岩（油页岩）形成过程中生物、有机质对某些微量元素的活化、迁移，聚集有可能起了关键性作用。
因此，黑色页岩（油页岩）已成为研究生物成矿作用的最适当的选择之一。
生物成矿理论已成为探
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