世界范圍內(nèi)存在許多頁巖地層,，頁巖的微小孔隙中蘊藏著石油和天然氣,，被認(rèn)為是天然氣儲存場所。盡管在過去的兩年里,，該場所產(chǎn)生的烴急劇增長,，儲集巖表征仍然在識別實踐、在儲層中做出工程和生產(chǎn)決策中發(fā)揮重要作用,。頁巖礦物學(xué)和地球化學(xué)方面的知識可以幫助人們預(yù)測潛在的鉆井問題,，并影響鉆井的位置,。
測定頁巖元素成分非常重要，能幫助人們分析影響油氣成藏的巖石性質(zhì)（孔隙度,、滲透率以及特殊礦物存在度）,。地層的氣體容量與頁巖的無機和有機組分有關(guān)，因此,，可以利用金屬和有機材料之間的物理和化學(xué)相關(guān)性來測定頁巖中的天然氣含量,。近的研究表明，氧化還原敏感痕量金屬的豐富度與富含有機物的地層有關(guān),。此外,，頁巖中的C、H元素表明頁巖地層中可能存在烴類,。對于巖石來說,，含有C、H（有機物）越多,，產(chǎn)生的天然氣就越多,。
激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)（簡稱LIBS系統(tǒng)）具有理想的分析技術(shù)，能夠快速分析頁巖樣品的元素信息,。利用LIBS分析頁巖核心樣品非常有利,，因為該系統(tǒng)具有快速原位分析能力，幾乎無需制樣,，且能提供為特定樣品進(jìn)行多元素分析（包括C,、H、N,、O元素）,。目前使用的用于頁巖巖心測井、制圖的技術(shù)不能同時測量上述所有元素,，如果利用多種技術(shù)來獲取元素數(shù)據(jù)時,，分析過程則變得費時費力。此外,，LIBS系統(tǒng)能對頁巖樣品進(jìn)行表面（空間）和深度分析,。

此項研究利用J200激光光譜元素分析儀，對兩個從深度為7504英尺和7551英尺的氣井中采集的馬塞勒斯頁巖樣品進(jìn)行分析,。并從兩個樣本中各選取8 mm x 8 mm的區(qū)域進(jìn)行制圖,。探測到多個元素，如：Al, Ba, C, Ca, Fe, H, K, Mg, Na, O, Si, Sr, 以及Ti元素,，針對某些元素收集的LIBS數(shù)據(jù)可以為各個樣品制作2D元素分布圖,。圖1表示掃描區(qū)的Al元素典型圖。

兩個不同深度的馬塞勒斯頁巖樣品中Fe, Mg, Si, Al, 和Ca的LIBS元素圖

兩種不同深度的馬塞勒斯頁巖樣品中C,、H元素的分布和含量比較