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

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.089

Abstract

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

CLC Number:

TE122.2

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.

Figures/Tables 12

References 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)。