陆相细粒沉积岩物质来源、搬运-沉积机制及多源油气甜点

doi:10.11743/ogg20220503

摘要/Abstract

摘要：

伴随着非常规油气工业的蓬勃发展，细粒沉积岩研究受到广泛关注。基于近年来国内外学者对细粒沉积岩的研究认识，对陆相湖盆细粒沉积岩的岩石类型、物质来源、搬运-沉积机制和油气甜点特征进行了系统的阐述。细粒沉积岩的物质来源包括陆源、内源、火山源及混合来源。细粒物质可以通过悬浮沉降、重力流、火山-热液活动和盆内生物化学作用等方式沉积下来，且在成岩前可能发生原地沉积或湖盆内短距离的搬运和再沉积作用。细粒沉积岩在沉积特征、孔渗条件、油气富集机制等方面与细粒物质来源密切相关。对细粒沉积岩物质来源和搬运-沉积动力学模式的研究对页岩油气勘探开发具有重要的指导作用。

关键词: 物质来源, 搬运-沉积模式, 甜点类型, 细粒沉积岩, 页岩油气

Abstract:

With the rapid development of unconventional oil/gas industry， more and more attention has been paid to fine-grained sedimentary rocks. The study expounds the rock types， provenances， transport-sedimentation dynamics and hydrocarbon sweet spots of fine-grained sedimentary rocks of continental lacustrine facies in a systematic manner， based on the researches of fine-grained sedimentary rocks in recent years both at home and abroad. The accumulation of fine-grained sedimentary rocks in the continental lacustrine basin is mainly a result of multi-source supply of terrestrial， intrabasinal authigenic， volcanic and mixed-source sediments. The deposition mechanisms of fine-grained sediments include suspended sedimentation， gravity flow， volcanic， hydrothermal and intrabasinal biochemical activities， and the sediments may have undergone autochthonous re-deposition or re-deposition after short-distance transport before becoming consolidated rock. The provenance of fine-grained sediments plays a major role in determining the sedimentary characteristics， physical qualities， and hydrocarbon enrichment mechanism of the fine-grained sedimentary rocks. The study of provenance and transport-deposition dynamics of fine-grained sedimentary rocks is of great guiding value to shale oil/gas exploration and development.

Key words: provenance, transport-deposition model, type of sweet spots, fine-grained sedimentary rock, shale oil/gas

中图分类号:

TE121.3

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图/表 7

表1

细粒沉积岩划分标准"

划分原则	主要岩石类型	参考文献
岩石组分	粉砂岩（粉砂含量>80 %）、粘土质粉砂岩（粉砂含量>粘土含量>10 %，其他含量<10 %）、粉砂质粘土岩（粘土含量>粉砂含量>10 %，其他含量<10 %）、粘土岩（粘土含量>80 %）	Wentworth^［15］
纹层组合（定性划分）	黑页岩（页理、有机质纹层）、钙片页岩（页理、有机质纹层、方解石纹层）、钙质纹层页岩（富有机质的粘土纹层、隐晶方解石纹层）、均匀块状泥岩（块状含陆源碎屑）、递变纹层泥岩（底部粉砂，向上递变为泥岩）、变形泥质岩（含包卷层理等变形构造）、混杂泥质岩（含大小不等的角砾和泥质团块）	邓宏文等^［16］
有机质类型	腐泥型油页岩（有机质显微组分主要为藻类体、浮游动物等）、混合型油页岩、腐殖-残殖型油页岩（有机质主要为高等植物凝胶化组分和稳定组分）	郭巍等^［17］
纹层组合（定量划分）	油页岩（10 %<有机质纹层含量<25 %，粘土纹层含量>50 %）、泥页岩（有机质纹层含量<10 %，粘土纹层含量>75%）、黑页岩（有机质纹层含量>25 %）、钙质页岩（有机质纹层含量<10 %，50 %<粘土纹层含量<75%）、钙质纹层页岩（10%<有机质纹层含量<25 %，隐晶方解石纹层含量>50 %）、纹层状泥灰岩（有机质纹层含量<10 %，50 %<隐晶方解石纹层含量<75 %）和纹层状灰岩（有机质纹层含量<10 %，隐晶方解石纹层含量>75 %）	王冠民^［18］
沉积过程	喷爆岩（深源岩浆上涌入湖产生爆炸破碎，形成的矿物碎屑被含热液湖水胶结）、喷溢岩（岩浆低压下沿通道宁静式溢流入湖冷凝）、喷流岩（热液喷流“白烟型”和“黑烟型”纹层岩）、喷混岩（岩浆喷爆和热液喷流物质与湖水均匀混合形成的纹层岩）和嗜热嗜毒生物岩（与热液活动相关的放射虫岩）	柳益群等^［19］
TOC、矿物含量、沉积构造	高有机质页状灰岩（TOC>4 %，碳酸盐含量>50 %）、高有机质页状粘土岩（TOC>4 %，粘土矿物含量>50 %）；中有机质页状灰岩（2 %<TOC<4 %，碳酸盐含量>50 %）；中有机质页状灰质粘土岩（2 %<TOC<4 %，粘土矿物含量>50 %）；低有机质灰泥灰岩（TOC<2 %，碳酸盐含量>50 %）；低有机质块状粘土岩（TOC<2 %，粘土矿物含量>50 %）	姜在兴等^［5］
纹层结构、沉积结构	块状泥岩（含粉砂，纹层模糊不清）、粒序层理泥岩（泥和砂毫米级间互沉积，发育递变层理）、波状纹层页岩（含粉砂，波状层理）、平直纹层页岩（平直纹层，有机质-石英-粘土纹层）、似块状页岩（含粉砂，有机质-粘土扁平透镜体）	刘群等^［10］
混合方式	均匀混合型（块状层理，物质均一混合无主导）、泥砂-灰纹层叠置混合型、泥-灰纹层叠置混合型、泥砂粒序-灰纹层叠置混合型、灰-泥-云纹层叠置混合型、不均匀团块状混合型（不同矿物成分混合不均一，以团块状或其他不规则形态产出）	陈世悦等^［20］

表1

图1

图2

图3

表2

图4

图5

参考文献 57

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