细粒沉积学研究进展与发展方向

doi:10.11743/ogg20220201

摘要/Abstract

摘要：

细粒沉积岩在全球不同地质时代广泛分布，约占全球各类沉积岩分布的2/3以上。细粒沉积学是研究细粒沉积岩的物质成分、结构构造、分类和成因、沉积过程与分布模式的基础学科。细粒沉积岩的形成与分布受构造沉积背景、物源、气候变化、水动力条件、火山活动、海底（湖底）热液活动等影响，时空变化大，有机质分布非均质性强，纹层结构及组合类型差异大，确定不同水体环境有机质形成和保存作用机理、纹层结构成因类型及沉积动力条件、沉积模式是其关键科学问题。近年来，在细粒沉积岩石学及分类系统、层序地层格架与时空分布、沉积古水深与古环境、纹层结构及组合类型、泥页岩实验沉积学与沉积动力条件、有机质富集主控因素等方面取得了重要进展。未来将重点关注术语规范与分类、页岩层系旋回地层与层序地层格架、古气候与沉积模式、有机质富集机理、纹层类型及组合的微观观察与宏观分布的测井评价预测等方面研究。细粒沉积学的发展，对于盆地内富有机质页岩分布预测、页岩油气甜点段/区评价有重要的指导意义，将推动常规和非常规油气勘探进入新阶段。

关键词: 纹层, 有机质富集, 层序地层, 页岩, 细粒沉积学

Abstract:

Fine-grained sedimentary rocks are widely distributed in strata of different geological times and account for approximately two thirds of sedimentary rocks around the globe. Fine-grained sedimentology is a scientific discipline that studies the composition， structure， classification and genesis， sedimentary process and distribution pattern of fine-grained sedimentary rocks. Under the control of tectonic sedimentary background， provenance， climate change， hydrodynamic conditions， volcanic and submarine hydrothermal activities， the rocks vary greatly in terms of age and space， organic matter abundance and lamina structure and combinations， thus making the key issues to the discipline the determination of formation and preservation mechanisms of organic matter， the genesis of lamina structures， the sedimentary hydrodynamic conditions and the sedimentary models in different water environments. Recent major progresses have been made in fine-grained sedimentary petrology and classification， sequence stratigraphic framework setup and temporal/spatial distribution studies， palaeo-water depth and palaeo-environment reconstruction， lamina structure and combination analyses， experimental sedimentology and depositional dynamic condition restoration for shale， as well as establishment of organic matter enrichment mechanisms and depositional models. The future trends of the discipline include the standardization and classification of terminology， the establishment of chronostratigraphic framework for shale， correlation of palaeo-climate and sedimentary models， the determination of organic matter enrichment as well as micro observation and logging evaluation and prediction of macro-distribution of lamina types and combinations. The development of fine-grained sedimentology is of important guiding significance for the distribution prediction of organic-rich shale and the evaluation of shale oil and gas sweet spots/areas， thus further promote the conventional and unconventional oil and gas exploration.

Key words: laminae, organic matter enrichment, sequence stratigraphy, shale, fine-grained sedimentology

中图分类号:

TE121.3

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古环境信息	研究方法与手段
古气候	¹⁴C、C3植物、Sr/Cu、Pb、Cs、孢粉分析、纹层泥、粘土矿物、粒度分析、XPF、古地磁、生物组合
古生产力	Cl、Br、Ag、Cd、Mo、Mn、Cu、Co、Ba等的含量，U和Th的测井曲线
古盐度	Sr/Ba、Sr/Ca、B、Ca、同位素法（O、C、S）、Rb/K、沉积磷酸盐法、植烷、伽马蜡烷、藿烷
古氧化还原性	Pr/Ph，有机C/S，C₃₆藿烷，V/（V+Ni），V/Cr，Ni/Co，U/Th，Au，∑REE，U，V/Ni， Ba/Al，Ba/Ca，U、Mo、Mn、铁组合
古生物	生态分析、遗迹化石标志
古水温	氧同位素比值法、生物化石中δ¹⁸O
古水深	生态分析法，遗迹化石标志，沉积物分布，Mo、Co、Cu、Ba、Pr、U、Sn等，Co含量推测法
湖盆地形	地层厚度校正、古湖水深校正
物源分析	岩石类型、矿物组分、重矿物类型及组合、粒度分布、稀土配分、泥岩微量元素变化、古流向特征和砂体展布方向
沉积速率	DOP、Ua、地层划分法分析
事件作用	火山喷发、湖底热液活动

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