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。頁巖礦物學和地球化學方面的知識可以幫助人們預測潛在的鉆井問題，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行分析。并從兩個樣本中各選取8 mm x 8 mm的區(qū)域進行制圖。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