天然氣是現(xiàn)今世界上極為重要的能源和化工產(chǎn)品的原料之一,它是古生物的遺骸長期沉積地下,經(jīng)過各種地質(zhì)作用慢慢轉(zhuǎn)化而成的一種氣態(tài)碳氫化合物,生成的氣體不斷地運移到一個封閉的儲藏空間中,越積越多,等達到一定規(guī)模時就成了可供開采的天然氣藏。然而,并不是所有的天然氣都儲藏在固定的封閉空間里。有一些比較特殊的天然氣,當它生成之后便吸附在產(chǎn)生這種氣體的巖石周圍,或呈游離狀態(tài)藏在巖石的裂隙中間。頁巖氣就屬于這樣一類。
當我們在山區(qū)行走的時候,在山體裸露的地方就經(jīng)常會看到一層層像棉被一樣疊加起來的巖石,這就是沉積巖,因為成層性就是沉積巖最典型的特征。沉積巖一般形成于地表和地表以下不太深的地方,僅占地殼巖石總體積的5%,但由于它在陸地表面和海洋盆地中廣泛分布,所以它占據(jù)了地表面積的75%,在我國大陸沉積巖的覆蓋面積則達到了77.3%沉積巖的形成是在有豐富的水、氧、二氧化碳和生物參加的條件下完成的,因此它的礦物組合成分比較簡單,粘土礦物、鹽類礦物以及煤、石油等有機物質(zhì)都是沉積巖所特有的。而且,沉積巖中顆粒之間總是有孔隙的存在,這就給油、氣等資源以儲藏空間。
如果仔細觀察,就可能會進一步地發(fā)現(xiàn),有些山體裸露巖石的層理極薄,厚度僅為幾毫米甚至1 mm左右,疊加起來就像書頁一樣,用錘子敲打的話很容易分裂成薄片,這就是沉積巖中最豐富的一類巖石:頁巖。
頁巖氣形成于頁巖當中,按照我國學者張金川的觀點,頁巖氣的形成是天然氣生成之后沒有遠距離運移,而在該頁巖層內(nèi)就近聚集、滯留的結(jié)果。當聚集達到現(xiàn)有技術(shù)水平能夠開采的規(guī)模時,就形成了頁巖氣資源。