一、烃源岩中干酪根与黄铁矿共存
在烃源岩中，由于干酪根无法实验提纯，致使干酪根中常混染有黄铁矿。制备干酪根的过程中，用于除去大部分矿物的标准的盐酸/氢氟酸处理法往往留下丰富的黄铁矿，黄铁矿与有机质紧密地结合，有一些黄铁矿是裸露的颗粒，但大多数黄铁矿颗粒被覆盖或包藏在有机质中。
干酪根中的黄铁矿在原始含量上有很大差别，Naples湾的Montery露头样品仅含约3%的黄铁矿，而南Elwood地下的Monterey样品和EagleFord页岩样品则含28%～29%的黄铁矿，Kimmeridge的页岩样品属中等，含11%的黄铁矿。
据石油地质实验相关规范，干酪根纯度大于65%、黄铁矿含量小于28%时，干酪根制备及纯度均合格。事实上，在石油有机地球化学样品中，几乎所有干酪根均是不纯的。
松辽盆地烃源岩中黄铁矿的含量与干酪根的类型有密切的关系。X射线衍射分析结果表明，Ⅰ型干酪根的黄铁矿含量高达38%～76%，Ⅱ型干酪根的黄铁矿含量为10%～30%，Ⅲ型干酪根的黄铁矿含量大大减少，仅为2.5%～3.5%，显然，干酪根的类型越好，黄铁矿含量越高(表4-1)。
电子显微镜也揭示了Ⅰ，Ⅱ型干酪根常与黄铁矿密切共生的现象，干酪根有明显的分带现象，中心常有一个黄铁矿核(陆琦等，1993)。
由于在处理干酪根时黄铁矿很难完全除去，因此在红外光谱420cm-1，有时会有黄铁矿的吸收峰，此峰若最大吸光度Ⅰ420(光密度/mg)为0.4以上，整个谱都会受到影响(杨志琼等，1986)。
二、烃源岩中黄铁矿球粒的类型及特征
陈丽华等(1986)对暗色沉积物(岩)中广泛存在着的显微球状黄铁矿(以下简称“球粒”)进行了扫描电镜下的研究。显微球状黄铁矿是肉眼看不见的大小为几十微米左右的“球粒”。长期以来，人们仅将此作为还原环境的标志，特别是在生油岩的研究中，它虽然大量出现在干酪根中却作为废物来加以处理。因此“球粒”所具有的信息及“球粒”的作用，久久未被识别和利用。利用扫描电镜对近代淤泥和古代干酪根样品态分离提纯的“球粒”进行了研究，才揭示了它们所具有的十分有规律的结构及分类，同时也进一步发现了“球粒”与沉积岩的成岩后生作用环境及干酪根类型的对应关系。
表4-1 松辽盆地未成熟不同类型干酪根X射线衍射特征分类表
(据辛国强，1987)
1.“球粒”的分类
在扫描电子显微镜下，“球体”展现出十分有规律的结构特征，有立方体、正八面体和五角十二面体3种基本类型，还有呈“花状”的八面体复形和“微粒状”五角十二面体复型，后两者较少见。
立方体单晶组成的“球粒”中，立方体单晶呈无规律排列，并具有大量未被充填的微孔隙，“球粒”大小约数十微米，球粒内部的立方体单晶一般则为1～2μm。
正八面体单晶组成的“球粒”中，正八面体单晶无规律排列，也具大量未充填的微孔隙。在黄铁矿结核内的“球粒”，均由八面体单晶组成，八面体单晶大小为1～2μm。
五角十二面体单晶组成的“球粒”中，五角十二面体单晶并不十分规则，但却有规律的排列，结构有紧有松。有的五角十二面体“球粒”中，每一个五角十二面体单晶都是由0.01μm的微粒状黄铁矿组成，这些单晶也是有规律排列的。
上述3种“球粒”均可呈星散状分布在近代或古代暗色沉积物(岩)及干酪根中。它们的结构虽然有异，但组成它们的黄铁矿单晶如立方体、八面体和五角十二面体仍同属于等轴晶系。
2.“球粒”的特征
(1)形态与大小
多数呈显微球状，显微球体的大小一般20～50μm，单晶大小1～5μm，有的也以单晶或结核体状态出现。
(2)相对密度
球体的相对密度为3～3.76g/cm3，扫描电镜观察显微球状黄铁矿表面具有大量微孔隙。
(3)表面溶蚀现象
“球粒”表面有时见到被溶蚀的痕迹，如云南某湖的五角十二面体黄铁矿被溶蚀得残缺不全。推测这可能有2种原因，一是沉积物位于潮间海滩，反复暴露，经受地表水的冲刷和淋滤。二是由于受地下水的冲刷和淋滤，一些球体的单晶，表面就清晰地出现溶蚀坑(陈丽华，1986)。
3.“球体”与干酪根类型的对应关系
“球粒”的类型尽管不同，但主要成分仍是铁和硫。因此无论是立方体、八面体，还是五角十二面体单晶“球粒”，区别其他类型自生黄铁矿(如单晶粒或结核)仅仅是它们所处的形成阶段不同，粉末状黄铁矿最终可以形成“球粒”，而“球粒”粉末状黄铁矿也可形成结核状黄铁矿。因而在一个样品中可见到粉末状、结核状黄铁矿与“球粒”共生。粉末状黄铁矿、结核状黄铁矿内的单晶同样也由立方体、八面体、五角十二面体组成。
大量扫描电镜分析发现，不同“球粒”与干酪根之间存在一定的对应关系。当沉积岩中干酪根为腐泥型时。其中所含的“球粒”多数由立方体或八面体单晶组成。如湾3井暗二段(E)2240～2253m处，深灰色页岩，有机碳含量l.89%，干酪根为腐泥型，其所含“球粒”则由立方体及八面体单晶组成。
当沉积物中干酪根为腐殖型时，其中所含的球粒多数为五角十二面体单晶组成。如湾4井暗二段(E)1968～1978m处，深灰色页岩，有机碳含量0.56%，干酪根含有大量的镜质体与壳质体。所含“球粒”以五角十二面体单晶为主;云南某湖湖底40m淤泥(Q4)腐殖型干酪根中的“球粒”也具有相同的特征。五角十二面体单晶还遭受强烈溶蚀。
当沉积岩中干酪根为混合型时，其中所含“球粒”则是立方体、八面体和五角十二面体单晶混合组成的。如湾3井(E)2309～2325m处，深灰色泥岩，干酪根有腐泥、镜质体、惰质体混合存在，“球粒”的组成以立方体为主，五角十二面体为次，还见到单晶黄铁矿也是以五角十二面体与立方体混合存在。同样，东海第三系泥岩中干酪根以镜质体、壳质体为主，腐泥为辅，而黄铁矿统计则以五角十二面体“球粒”为主。
“球粒”类型与干酪根的对应很密切，在腐泥型干酪根中，只要夹有一点腐殖类，那么在立方体单晶组成的“球粒”上就会混上l～2个五角十二面体单晶。“球粒”和干酪根的对应关系，不仅表示在结构上，还反映在“球粒”的相对数量上。扫描电镜研究表明，干酪根中立方体、八面体单晶组成的“球粒”占85%以上者，其类型则为腐泥型;五角十二面体单晶占85%以上者，干酪根类型则为腐殖型。以上两类“球粒”混合出现，次要类型占15%～50%的，其干酪根类型为混合型，以立方体为主，五角十二面体次之，其干酪根以腐泥质为主。相反，则以腐殖质为主(表4-2)。
表4-2 “球粒”数量与干酪根类型类的对应关系
(据陈丽华，1986)
4.“球粒”的成因
五角十二面体黄铁矿是在CO2优势场的地球化学环境中形成的，而立方体与八面体黄铁矿是在HS－或H2S优势场的地球化学环境中形成的。
腐泥型与腐殖型干酪根形成的地球化学环境存在者明显的差异。
如图4-1上部所示，在腐泥型的有机母质中H/C原子比高，当Eh值降至-150mV时，在厌氧细菌的作用下，群体藻类和浮游微体动物遗体中的蛋白质、碳水化合物、脂肪发生分解，或者在硫酸盐还原菌的作用下，由于SO2－4还原的结果，在富含Fe2+(沉积物呈灰绿―蓝灰色)或FeS(沉积物呈灰黑―黑色)的淤泥中，造成了HS－或H2S优势场，形成了大量的立方体或八面体单晶组成的“球粒”。
图4-1 成岩后生作用中自生显微球粒黄铁矿成因图(据林禾杰，1983)
在HS－优势场中:
特态矿物法及其在石油勘探中的应用
在H2S优势场中:
特态矿物法及其在石油勘探中的应用
同样，图4-1下部表明，在腐殖型有机母质中，H/C原子比低。当Eh值降至－150mV时，由于纤维分解菌对纤维素的分解作用，或是叶绿素被细菌分解，再发生热降解，可产生较多CO2，形成了CO2优势场，进而将FeS还原为FeS2，其反应式可能是:
特态矿物法及其在石油勘探中的应用
这使得此类沉积物中出现大量的五角十二面体单晶组成的“球粒”，而沉淀的CaCO3和FeCO3会增加泥岩中的碳酸盐储备或使相邻的砂岩中出现局部胶结作用。
因此，不同类型“球粒”的形成，显然与有机质母质类型、微生物区系作用、生成过程的化学优势场等密切相关，图4-1就是在成岩后生作用过程中，在两类化学反应场内“球粒”的成因模式。腐泥型干酪根形成以立方体、八面体单晶为主组成的“球粒”，腐殖型干酪根形成以五角十二面体单晶为主组成的“球粒”。
