天然气是现今世界上极为重要的能源和化工产品的原料之一,它是古生物的遗骸长期沉积地下,经过各种地质作用慢慢转化而成的一种气态碳氢化合物,生成的气体不断地运移到一个封闭的储藏空间中,越积越多,等达到一定规模时就成了可供开采的天然气藏。然而,并不是所有的天然气都储藏在固定的封闭空间里。有一些比较特殊的天然气,当它生成之后便吸附在产生这种气体的岩石周围,或呈游离状态藏在岩石的裂隙中间。页岩气就属于这样一类。
当我们在山区行走的时候,在山体裸露的地方就经常会看到一层层像棉被一样叠加起来的岩石,这就是沉积岩,因为成层性就是沉积岩最典型的特征。沉积岩一般形成于地表和地表以下不太深的地方,仅占地壳岩石总体积的5%,但由于它在陆地表面和海洋盆地中广泛分布,所以它占据了地表面积的75%,在我国大陆沉积岩的覆盖面积则达到了77.3%沉积岩的形成是在有丰富的水、氧、二氧化碳和生物参加的条件下完成的,因此它的矿物组合成分比较简单,粘土矿物、盐类矿物以及煤、石油等有机物质都是沉积岩所特有的。而且,沉积岩中颗粒之间总是有孔隙的存在,这就给油、气等资源以储藏空间。
如果仔细观察,就可能会进一步地发现,有些山体裸露岩石的层理极薄,厚度仅为几毫米甚至1 mm左右,叠加起来就像书页一样,用锤子敲打的话很容易分裂成薄片,这就是沉积岩中最丰富的一类岩石:页岩。
页岩气形成于页岩当中,按照我国学者张金川的观点,页岩气的形成是天然气生成之后没有远距离运移,而在该页岩层内就近聚集、滞留的结果。当聚集达到现有技术水平能够开采的规模时,就形成了页岩气资源。