湖相细粒岩二级指标划分法岩相分类及其应用实例

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.089

现代地质 ›› 2021, Vol. 35 ›› Issue (02): 365-377.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.089

湖相细粒岩二级指标划分法岩相分类及其应用实例

李增学¹(), 宋明水², 李莹³, 刘海燕¹(), 徐春华², 王东东¹, 孔凡飞¹, 韩乔羽¹

1.山东科技大学地球科学与工程学院,山东青岛 266590
2.中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司,山东东营 257000

收稿日期:2019-10-20 修回日期:2020-03-07 出版日期:2021-04-25 发布日期:2021-05-25
通讯作者: 刘海燕
作者简介:刘海燕,女,博士,1978年出生,副教授,地质工程专业,主要从事能源地质和矿山地质教学与研究工作。Email: lhylsj@163.com。
李增学,男,博士,教授,博士生导师,1954年出生,煤田、油气地质与勘探专业,主要从事沉积学及能源地质学研究工作。Email: lizengxue@126.com。
基金资助:
国家自然科学基金项目“不同盆地背景下细粒沉积微细纹层成因机制与演化模式的比较研究”(41672096)

Petrographic Classification of Lacustrine Fine-grained Rocks Using a Two-level Index Division Method and A Case Study of Its Application

LI Zengxue¹(), SONG Mingshui², LI Ying³, LIU Haiyan¹(), XU Chunhua², WANG Dongdong¹, KONG Fanfei¹, HAN Qiaoyu¹

1. College of Earth Science and Engineering,Shandong University of Science and Technology, Qingdao, Shandong 266590, China
2. SINOPEC Shengli Oilfield Company, Dongying, Shandong 257000, China:3.College of Traffic Civil Engineering,Shandong Jiaotong University, Jinan, Shandong 250357, China

Received:2019-10-20 Revised:2020-03-07 Online:2021-04-25 Published:2021-05-25
Contact: LIU Haiyan

摘要/Abstract

摘要：

采用细粒沉积岩宏观观察刻画与显微刻画的方法,探索基于湖相细粒沉积纹层类型及其结构特征作为关键指标的细粒岩岩相成因。提出了湖相细粒岩岩相的划分指标和原则,即以细粒沉积纹层作为细粒岩岩相划分的重要指标。用两级核心指标作为划分湖相细粒岩岩相及亚类的依据,分为一级指标和二级指标。一级指标为岩石组成类型,分为泥质岩类、灰岩类以及泥质—灰质细粒岩等9个指标类型。二级指标为细粒纹层类型,主要有有机质纹层、云质纹层、方解石纹层、粉砂质纹层、膏质纹层、炭质纹层等类型,将细粒岩划分为21种岩相和33个岩相亚类,并分析了各岩相及亚相发育的沉积环境特征。

关键词: 细粒纹层, 细粒岩岩相与亚类, 湖泊扩展与萎缩旋回, 济阳坳陷

Abstract:

In this study, the macro/microscopic characterization of fine-grained rocks was observed, and the types and structural features of lacustrine fine-grained sedimentary laminae were taken as the key indicators by which to explore the genesis of fine-grained lithofacies. In addition, the classification indicators and principle of lacustrine fine-grained lithofacies were proposed. Fine-grained sedimentary laminae are important indicators for the classification of fine-grained lithofacies. Two levels of core indicators are proposed as the basis to classify the lacustrine fine-grained lithofacies and subtypes. The level one indicator is the rock composition type, which includes nine index types, e.g. argillaceous rocks, limestone and fine-grained calcareous rocks. The level two indicator is the fine-grained laminae type, mainly including organic, dolomitic, calcareous, silty, gypsum, and carbonaceous laminae. Based on these two levels, the fine-grained lithofacies are classified into 21 types and 33 subtypes. Subsequently, the characteristics of the sedimentary environment of each lithofacies are analyzed.

Key words: fine-grained laminae, fine-grained lithofacies and subtypes, lake expansion and shrinkage cycle, Jiyang Depression

中图分类号:

TE122.2

李增学, 宋明水, 李莹, 刘海燕, 徐春华, 王东东, 孔凡飞, 韩乔羽. 湖相细粒岩二级指标划分法岩相分类及其应用实例[J]. 现代地质, 2021, 35(02): 365-377.

LI Zengxue, SONG Mingshui, LI Ying, LIU Haiyan, XU Chunhua, WANG Dongdong, KONG Fanfei, HAN Qiaoyu. Petrographic Classification of Lacustrine Fine-grained Rocks Using a Two-level Index Division Method and A Case Study of Its Application[J]. Geoscience, 2021, 35(02): 365-377.

图/表 12

参考文献 21

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分类依据	纹层类型及描述特征
纹层厚度	①纹层:单个纹层厚度在1~5 mm之间的>50%; ②薄纹层:单个纹层厚度在0.1~1 mm之间的>50%; ③极薄纹层:单个纹层厚度在0.01~0.1 mm之间的>50%; ④较薄纹层:单个纹层厚度在1~5 mm之间、在0.1~1 mm之间、在0.01~0.1 mm之间的均<50%,且在0.1~1 mm之间的>在0.01~0.1 mm之间的。
纹层属性	①砂纹层:粉砂级>50%; ②含粉砂纹层:泥质>50%; ③混层纹层:混层>50%; ④混层-粉砂纹层:粉砂级<50%、泥质<50%、混层<50%、粉砂级含量>泥质含量; ⑤粉砂-混层纹层:粉砂级<50%、泥质<50%、混层<50%、粉砂级含量<泥质含量。
有机质含量	①有机质纹层:有机质含量>50%、异质与基质之和<50%; ②异质纹层:异质组分纹层>50%、有机质与基质之和<50%; ③基质纹层:基质>50%、有机质与异质纹层之和<50%,实际上是不明显纹层; ④有机质-异质纹层:异质纹层<50%、有机质纹层<50%、基质<50%,且异质纹层>基质; ⑤有机质-基质纹层:异质纹层<50%、有机质纹层<50%、基质<50%,且基质>异质纹层。
纹层空间分布	①连续状纹层:异质组分连续分布>50%; ②间续状纹层:不连续但层位稳定异质>50%; ③透镜状纹层:不连续且层位不稳定异质>50%; ④连续-间断状纹层:间续状纹层<50%、连续状纹层<50%、透镜状纹层<50%,且间续状纹层>透镜状纹层; ⑤连续-透镜状纹层:间续状纹层<50%、连续状纹层<50%、透镜状纹层<50%,且间续状纹层<透镜状纹层。

分类依据	纹层类型及描述特征
纹层厚度	①纹层:单个纹层厚度在1~5 mm之间的>50%; ②薄纹层:单个纹层厚度在0.1~1 mm之间的>50%; ③极薄纹层:单个纹层厚度在0.01~0.1 mm之间的>50%; ④较薄纹层:单个纹层厚度在1~5 mm之间、在0.1~1 mm之间、在0.01~0.1 mm之间的均<50%,且在0.1~1 mm之间的>在0.01~0.1 mm之间的。
纹层属性	①砂纹层:粉砂级>50%; ②含粉砂纹层:泥质>50%; ③混层纹层:混层>50%; ④混层-粉砂纹层:粉砂级<50%、泥质<50%、混层<50%、粉砂级含量>泥质含量; ⑤粉砂-混层纹层:粉砂级<50%、泥质<50%、混层<50%、粉砂级含量<泥质含量。
有机质含量	①有机质纹层:有机质含量>50%、异质与基质之和<50%; ②异质纹层:异质组分纹层>50%、有机质与基质之和<50%; ③基质纹层:基质>50%、有机质与异质纹层之和<50%,实际上是不明显纹层; ④有机质-异质纹层:异质纹层<50%、有机质纹层<50%、基质<50%,且异质纹层>基质; ⑤有机质-基质纹层:异质纹层<50%、有机质纹层<50%、基质<50%,且基质>异质纹层。
纹层空间分布	①连续状纹层:异质组分连续分布>50%; ②间续状纹层:不连续但层位稳定异质>50%; ③透镜状纹层:不连续且层位不稳定异质>50%; ④连续-间断状纹层:间续状纹层<50%、连续状纹层<50%、透镜状纹层<50%,且间续状纹层>透镜状纹层; ⑤连续-透镜状纹层:间续状纹层<50%、连续状纹层<50%、透镜状纹层<50%,且间续状纹层<透镜状纹层。

分类	特征
连续状水平纹层	纹层连续较稳定的分布,如稳定的细粉砂纹层、不稳定的生物微细壳层,总体呈水平状,没有明显的波峰、波谷(图6A)。
近水平状纹层	纹层连续较稳定的分布,如稳定的细粉砂纹层、不稳定的生物微细壳层,略显有波峰、波谷,但总体呈近水平形态,(图6B)。
缓波状纹层	纹层连续较稳定的分布,如稳定的细粉砂纹层、不稳定的生物微细壳层,呈现较为明显的波峰、波谷特征,但总体纹层变化缓和,峰高/波距比小于1/4(图6C)。
波状纹层	纹层连续较稳定的分布,如稳定的细粉砂纹层、不稳定的生物微细壳层,呈现较为明显的波峰、波谷特征,总体纹层变化明显,峰高/波距比大于1/4(图6D)。
断续状纹层	纹层呈不连续分布,但总体上可以追踪(图6E)。
透镜状纹层	纹层呈极不连续分布,以基质为主(图6F)。

分类	特征
连续状水平纹层	纹层连续较稳定的分布,如稳定的细粉砂纹层、不稳定的生物微细壳层,总体呈水平状,没有明显的波峰、波谷(图6A)。
近水平状纹层	纹层连续较稳定的分布,如稳定的细粉砂纹层、不稳定的生物微细壳层,略显有波峰、波谷,但总体呈近水平形态,(图6B)。
缓波状纹层	纹层连续较稳定的分布,如稳定的细粉砂纹层、不稳定的生物微细壳层,呈现较为明显的波峰、波谷特征,但总体纹层变化缓和,峰高/波距比小于1/4(图6C)。
波状纹层	纹层连续较稳定的分布,如稳定的细粉砂纹层、不稳定的生物微细壳层,呈现较为明显的波峰、波谷特征,总体纹层变化明显,峰高/波距比大于1/4(图6D)。
断续状纹层	纹层呈不连续分布,但总体上可以追踪(图6E)。
透镜状纹层	纹层呈极不连续分布,以基质为主(图6F)。

分类	特征
单一纹层结构	泥质为基质,仅由一种标志性纹层特征较稳定的分布,如细粉砂纹层(图7A)。
夹纹层结构	以一种标志性纹层特征为主,兼有一种或一种以上其他纹层分布,如稳定的细粉砂纹层、不稳定的生物微细壳层(图7B)。
互纹层结构	以二种标志性纹层特征交互为特征(图7C)。
多元混合式纹层结构	三种或三种以上标志性纹层特征非旋回式混存(图7D)。
旋回式纹层结构	二种或二种以上标志性纹层特征有规律地重复出现(图7E)。
递变式纹层结构	一种或一种以上标志性纹层特征自下而上或自上而下,具有明显的变化趋势(图7F)。

湖相细粒岩二级指标划分法岩相分类及其应用实例

Petrographic Classification of Lacustrine Fine-grained Rocks Using a Two-level Index Division Method and A Case Study of Its Application

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主要岩性	纹层类型	细粒岩岩相	岩相亚类	代号
泥质岩	块状	泥岩相	块状泥岩	MH
	有机质纹层	有机质纹层泥岩相	水平状有机质纹层泥岩	MO
	有机质纹层	有机质纹层泥岩相	缓波状有机质纹层泥岩	MO
白云质泥岩	有机质纹层	有机质纹层白云质泥岩相	水平状有机质纹层白云质泥岩	MOH
	有机质纹层	有机质纹层白云质泥岩相	软变形有机质纹层白云质泥岩	MOH
	云质纹层	纹层状白云质泥岩相	水平纹层状白云质泥岩	LMY
	云质纹层	纹层状白云质泥岩相	包卷纹层状白云质泥岩	LMY
铝土质泥岩	块状	铝土质泥岩相	块状铝土质泥岩	AMH
灰质泥岩	块状	灰质泥岩相	块状灰质泥岩	LM
	有机质纹层	有机质纹层灰质泥岩相	水平状有机质纹层灰质泥岩	LMO
	有机质纹层	有机质纹层灰质泥岩相	软变形有机质纹层灰质泥岩	LMO
	方解石纹层	方解石纹层灰质泥岩相	水平(断续)状方解石纹层灰质泥岩	LMC
			丘状方解石纹层灰质泥岩
			软变形方解石纹层灰质泥岩
	方解石—有机质纹层	方解石—有机质纹层灰质泥岩相	水平韵律状方解石—有机质纹层灰质泥岩	LMCH-O
粉砂质泥岩	混浊状纹层	混浊状纹层粉砂质泥岩相	混浊状纹层粉砂质泥岩	HMS
	有机质纹层	有机质纹层粉砂质泥岩相	水平状有机质纹层粉砂质泥岩相	SMO
	粉砂质纹层	纹层状粉砂质泥岩相	缓波状纹层粉砂质泥岩	SMS
	粉砂质纹层	纹层状粉砂质泥岩相	前积状纹层粉砂质泥岩	SMS
膏质泥岩	块状	膏质泥岩相	块状膏质泥岩	MHG
膏质泥岩	膏质纹层	纹层状膏质泥岩相	纹层状膏质泥岩	LMG
灰岩	有机质纹层	有机质纹层灰岩相	水平状有机质纹层灰岩	LO
泥质灰岩	有机质纹层	有机质纹层泥质灰岩相	水平状有机质纹层泥质灰岩	MLO
			软变形有机质纹层泥质灰岩
			浊积状有机质纹层泥质灰岩
	方解石—有机质纹层	方解石—有机质纹层泥质灰岩相	水平(断续/韵律)状方解石— 有机质纹层泥质灰岩	MLC-O
	方解石—有机质纹层	方解石—有机质纹层泥质灰岩相	缓波状方解石—有机质纹层泥质灰岩	MLC-O
	方解石纹层	方解石纹层泥质灰岩相	软变形方解石纹层泥质灰岩	MLC
			缓波状方解石纹层泥质灰岩
			水平(断续)状方解石纹层泥质灰岩
	炭质纹层	炭质纹层泥质灰岩相	水平断续状炭质纹层泥质灰岩	MLHC
泥质—灰质细粒岩	有机质纹层	有机质纹层泥质—灰质细粒岩岩相	水平状有机质纹层泥质—灰质细粒岩	M-LO
泥质—灰质细粒岩	方解石— 有机质纹层	方解石—有机质纹层泥质- 灰质细粒岩岩相	水平(断续/韵律)状方解石— 有机质纹层灰质—泥质细粒岩	M-LC-O

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