彭軍 ，曾垚 ，楊一茗 ，于樂丹 ，許天宇

（1. 西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，成都 610500；2. 西南石油大學(xué)天然氣地質(zhì)四川省重點實驗室，成都 610500）

0 引言

細(xì)粒沉積巖是由粒徑小于 62.5 μm的黏土級和粉砂級碎屑顆粒組成的含量大于 50%的沉積巖，約占全球沉積巖的70%[1-4]。中國細(xì)粒沉積巖十分發(fā)育，油氣資源量巨大，具有廣闊的勘探前景[5]。近年來，隨著非常規(guī)油氣勘探開發(fā)的快速發(fā)展，利用細(xì)粒沉積學(xué)理論及研究技術(shù)方法指導(dǎo)非常規(guī)油氣勘探取得了顯著成效，在渤海灣盆地、鄂爾多斯盆地、四川盆地的細(xì)粒沉積地層中獲得了可觀的非常規(guī)油氣探明儲量，非常規(guī)油氣產(chǎn)量逐年攀升。隨之而來的是對細(xì)粒沉積巖的研究也越來越受到重視，但由于細(xì)粒沉積巖存在礦物成分和結(jié)構(gòu)復(fù)雜、沉積構(gòu)造類型多樣、沉積規(guī)律復(fù)雜、非均質(zhì)性強、粒徑小、觀察難度大[1]、粒級和成分等相關(guān)概念不清、細(xì)粒沉積巖和混積巖劃分界限不明確等問題，造成了巖石定名方案的不統(tǒng)一，目前已有的巖石類型劃分方案還不能準(zhǔn)確地反映其巖石學(xué)特征，嚴(yán)重制約了對細(xì)粒沉積巖的沉積環(huán)境、沉積規(guī)律及儲集層特征的認(rèn)識[2]，并在一定程度上阻礙了非常規(guī)油氣的勘探進(jìn)展?；诖耍疚脑谇叭搜芯砍晒A(chǔ)上，以沉積巖石學(xué)理論為指導(dǎo)，以細(xì)粒沉積巖為研究對象，對細(xì)粒沉積巖的相關(guān)概念重新進(jìn)行梳理和界定，在此基礎(chǔ)上，從巖石學(xué)特征出發(fā)，探討細(xì)粒沉積巖分類和命名的新方案。

1 細(xì)粒沉積巖分類及定名方案現(xiàn)狀

細(xì)粒沉積巖目前沒有統(tǒng)一、明確的分類及定名方案，這既有客觀原因，也有主觀因素。客觀原因是細(xì)粒沉積巖的物質(zhì)成分及其產(chǎn)出狀態(tài)、紋層等沉積構(gòu)造類型豐富、巖石類型及其垂向疊置關(guān)系復(fù)雜多樣[6]，如物質(zhì)成分常見黏土礦物、長英質(zhì)礦物、碳酸鹽礦物、有機質(zhì)、黃鐵礦、石膏等；沉積構(gòu)造可以觀察到塊狀、條帶狀、紋層狀、頁狀等；紋層類型可見平直紋層、波狀紋層、連續(xù)紋層、斷續(xù)紋層等。其次還因為細(xì)粒沉積巖的顆粒粒度都很細(xì)小，常規(guī)的野外露頭和巖心觀察以及普通的顯微薄片鑒定都很難準(zhǔn)確確定其物質(zhì)成分、含量和巖石結(jié)構(gòu)類型[7]，往往需要借助非常規(guī)的實驗測試分析技術(shù)手段進(jìn)行判定。主觀因素就是截至到目前細(xì)粒沉積巖的定義在學(xué)界還沒有統(tǒng)一，不同學(xué)者都是基于自己對細(xì)粒沉積巖的理解來開展相關(guān)研究，因此會得出不同的認(rèn)識和結(jié)論。

1.1 分類及定名要素

細(xì)粒沉積巖巖石分類及定名的主要依據(jù)包括礦物成分、粒度、含量、沉積構(gòu)造、紋層形態(tài)、有機質(zhì)、顏色、特殊礦物成分等。

礦物成分是陸源輸入、沉積作用及成巖作用等共同影響的結(jié)果，在這個過程中會受到物理、化學(xué)及生物作用的影響，是造成巖石類型多樣性的根本因素[8-9]；粒度是沉積巖中碎屑顆粒最主要的結(jié)構(gòu)特征，更是劃分巖石類型非常重要的參數(shù)，沉積巖的粒度可以反映物源遠(yuǎn)近、水動力條件、水體深度等沉積環(huán)境要素[10]；沉積構(gòu)造是細(xì)粒沉積物中最常見的一種宏觀特征，沉積構(gòu)造的形成與沉積物的搬運方式、沉積速率、沉積方式和水動力條件密切相關(guān)[11]。顏色是細(xì)粒沉積巖最醒目的標(biāo)志，它主要反映巖石內(nèi)礦物的成分、沉積環(huán)境以及物源區(qū)特征。

1.2 分類及定名方案的應(yīng)用

細(xì)粒沉積巖分類及定名一般是借鑒碎屑巖的常規(guī)定名方法，即依據(jù)巖石顆粒的粒度特征，采用三級命名法原則對巖石進(jìn)行分類和命名，在此基礎(chǔ)上再考慮成分和成因等要素。

國內(nèi)外學(xué)者多以細(xì)粒沉積巖中含量最多的幾種礦物成分作為端元進(jìn)行巖石類型的劃分[1,4,7,12-20]（見表1）。

表1 國內(nèi)外細(xì)粒沉積巖巖石分類及定名方案

國外對于細(xì)粒沉積巖的研究主要集中于海相富硅質(zhì)的細(xì)粒沉積巖。Loucks[12]對美國FortWorth盆地進(jìn)行了海相頁巖的礦物巖石學(xué)特征分析，基于礦物成分、結(jié)構(gòu)、生物特征、礦物粒度以及巖石顏色等進(jìn)行命名并建立了巖相劃分方案。Lazar[15]以砂、粗泥和細(xì)泥作為 3端元，將細(xì)粒沉積巖分為砂巖、泥質(zhì)砂巖、砂質(zhì)泥巖、粗粒泥巖（即粉砂巖）、中粒泥巖（即泥巖）以及細(xì)粒泥巖（即黏土巖）等6種類型（見圖1）。

圖1 細(xì)粒沉積巖命名方案（據(jù)文獻(xiàn)[15]修改）

結(jié)合中國南方海相頁巖和東部湖相細(xì)粒沉積巖的礦物成分特征，目前多以黏土礦物、碎屑礦物及碳酸鹽礦物為3端元，以含量50%為界將細(xì)粒沉積巖劃分為泥巖或黏土巖、粉砂巖、碳酸鹽巖和各自含量均小于50%的混合細(xì)粒沉積巖4類[1,8,21]。該分類方案使用廣泛，并且適用性較強，但筆者認(rèn)為該方案若將3端元均統(tǒng)一為粒級或者礦物成分會更加明確和科學(xué)，也可以降低細(xì)粒沉積巖巖石分類及命名的復(fù)雜性。目前已有學(xué)者在定名時將3端元進(jìn)行了礦物成分的統(tǒng)一，將粒級“粉砂”替換為與黏土礦物和碳酸鹽礦物并列的“長英質(zhì)礦物”組分[4-5,22]。由于不同區(qū)域細(xì)粒沉積巖沉積環(huán)境的差異性特征，有學(xué)者結(jié)合區(qū)域情況在巖石分類及定名中加入有機質(zhì)含量、沉積構(gòu)造、特殊礦物等[6,22-23]。

1.3 存在的問題

國內(nèi)外學(xué)者對細(xì)粒沉積巖巖石分類、巖石定名及巖相的研究已經(jīng)取得了豐碩的研究成果，這極大地豐富了人們對細(xì)粒沉積巖的認(rèn)識，并推動著非常規(guī)油氣勘探與開發(fā)的不斷發(fā)展。但是，其中也有很多需要思考和完善的地方，主要包括以下幾個方面。①細(xì)粒沉積巖與混積巖概念混淆。混積巖是指陸源碎屑與碳酸鹽等礦物顆粒經(jīng)交替間互式或均勻混合式沉積作用形成，具有多物質(zhì)成分特征的巖石[24-25]。混積巖和細(xì)粒沉積巖主要有兩點不同：一是混積巖沒有粒度的限制；二是混積巖更強調(diào)的是混合沉積作用，若混積巖中粒徑小于62.5 μm的物質(zhì)成分總體積分?jǐn)?shù)超過50%，則屬于細(xì)粒沉積巖的范疇，可稱為混合細(xì)粒沉積巖，即細(xì)?；旆e巖。②在以 3端元劃分巖石類型或?qū)r石進(jìn)行定名時，往往將礦物成分與粒級并列作為劃分依據(jù)，又或者將TOC與礦物成分并列，這不僅造成了巖石定名和分類的難以統(tǒng)一，也不利于對細(xì)粒沉積巖巖石學(xué)特征、沉積與成因規(guī)律的研究。③泥和黏土概念混淆。泥是粒級的概念，而黏土則表示黏土礦物。需要注意的是，泥級大小的巖屑是極為罕見的，因此在純泥巖中幾乎沒有巖屑。④根據(jù)巖石的礦物成分特征，應(yīng)將黏土礦物含量大于 50%的泥質(zhì)巖稱為黏土質(zhì)巖，即黏土巖。從礦物成分以及構(gòu)造特征的角度而言，黏土巖屬于泥質(zhì)巖中的一種特殊類型。黏土質(zhì)巖的說法同硅質(zhì)巖、鈣質(zhì)巖一樣，這里的“質(zhì)”與巖石三級命名法中的“質(zhì)”含義完全不同，前者指某類礦物成分含量大于50%的巖石，后者則代表巖石中某種礦物成分或結(jié)構(gòu)組分的含量為 25%～50%，這是兩個不同的應(yīng)用體系術(shù)語，因此在使用中要注意區(qū)分。

2 細(xì)粒沉積巖巖石分類及定名依據(jù)

粒級是細(xì)粒沉積巖的屬性參數(shù)，而物質(zhì)成分則是研究細(xì)粒沉積巖特征的根本要素。因此本文從粒級和物質(zhì)成分 2個要素出發(fā)對細(xì)粒沉積巖巖石分類及定名方案進(jìn)行探討。

2.1 粒級

關(guān)于細(xì)粒沉積巖巖石顆粒的粒度分級，目前中國主要應(yīng)用的有2種劃分方案和分級標(biāo)準(zhǔn)。一個是Udden-Wentworth的2的幾何級數(shù)制[26]，在國際上應(yīng)用非常廣泛。另一個則是十進(jìn)制粒級劃分方案[26]，由于該方案便于記憶，應(yīng)用簡單，且符合油氣儲集層研究的基本要求，因此中國石油行業(yè)較多采用該方案（見表2）。

表2 粒級的劃分及命名（據(jù)文獻(xiàn)[26]修改）

如表2，前人通過水力學(xué)性質(zhì)的研究，小于0.062 5 mm的顆粒由于黏土物質(zhì)大量增加，顆粒細(xì)小，肉眼無法分辨，因此主張以0.062 5 mm作為砂和粉砂的界限。若使用十進(jìn)制分級即第二種劃分方案，則將砂與粉砂的界限設(shè)置為0.1 mm，是考慮到便于油氣儲集層的研究，因為好的油氣儲集層粒徑多在細(xì)砂（顆粒直徑 0.10～0.25 mm）以上；至于粉砂與泥的界限，2的幾何級數(shù)制方案為0.003 9 mm，這種劃分方案認(rèn)為泥級礦物顆粒一般較細(xì)，大多數(shù)小于0.004 mm。十進(jìn)制方案為0.005 mm，即把黏土礦物開始出現(xiàn)的粒徑上限作為劃分界限。

細(xì)粒沉積巖主要是從沉積物的粒徑角度進(jìn)行定義，將其細(xì)分為粉砂巖和泥質(zhì)巖，細(xì)粒沉積巖的粒級對應(yīng)在碎屑巖中包括粉砂級和泥級，對應(yīng)碳酸鹽巖中包括粉晶級和泥晶級（見表2）。因此粉晶級的碳酸鹽巖等同于細(xì)粒沉積巖中的粉砂巖，泥晶級的碳酸鹽巖等同于細(xì)粒沉積巖中的泥巖。

2.2 物質(zhì)成分

細(xì)粒沉積巖具有典型的混積特征，物質(zhì)成分主要包括碳酸鹽礦物、黏土礦物、陸源碎屑礦物以及有機質(zhì)、黃鐵礦、石膏等[14,17,27-36]（見表3）。

表3 國內(nèi)外典型區(qū)域細(xì)粒沉積巖的物質(zhì)成分

細(xì)粒沉積巖中長英質(zhì)礦物來源豐富，包括陸源輸入、化學(xué)成因和生物成因等。美國Barnett海相頁巖和四川盆地志留系龍馬溪組海相頁巖表現(xiàn)出富硅質(zhì)的特征，主要是受硅質(zhì)海綿和放射蟲等造硅生物的影響[27,30]，硅質(zhì)礦物含量可超過50%（見表3）。東營凹陷古近系沙河街組四段發(fā)育的湖相細(xì)粒沉積巖中常見石英等陸源輸入的碎屑礦物[23]。一般認(rèn)為生物成因石英的脆性大于陸源石英[37]，因此生物成因石英含量越高越有利于細(xì)粒沉積巖油氣藏的勘探開發(fā)。

細(xì)粒沉積巖中常富含碳酸鹽礦物，且碳酸鹽礦物的形成與化學(xué)、微生物作用密切相關(guān)[38-41]。如美國墨西哥灣盆地上侏羅統(tǒng)Haynesville海相頁巖碳酸鹽礦物平均含量為 22.7%[28]，湘東南坳陷上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M海相細(xì)粒沉積巖碳酸鹽礦物含量可達(dá) 38%[31]，渤海灣盆地東營凹陷古近系沙河街組湖相細(xì)粒沉積巖中碳酸鹽礦物平均含量超過50%[34]（見表3）。

海相細(xì)粒沉積巖中的黏土礦物含量與湖相深水細(xì)粒沉積巖相比較高，如加拿大西部沉積盆地泥盆系—密西西比系海相細(xì)粒沉積巖中黏土礦物的含量超過了45%[29]，而湖相細(xì)粒沉積巖中黏土礦物的平均含量多在20%左右（見表3），主要是與陸相盆地面積較小、距物源區(qū)較近有關(guān)[42]。

有機質(zhì)是細(xì)粒沉積巖中一種常見的物質(zhì)成分。如美國Fort Worth盆地Barnett海相頁巖TOC值平均為4.5%[27]，塔里木盆地寒武系玉爾吐斯組海相細(xì)粒沉積巖TOC值可達(dá) 8.6%[32]，滄東凹陷古近系孔店組二段湖相細(xì)粒沉積巖TOC值平均為 3.4%[35]，松遼盆地白堊系青山口組一段陸相細(xì)粒沉積巖TOC平均值為3.2%[36]（見表3）。細(xì)粒沉積巖中泥級組分的有機質(zhì)主要來源于溶解有機質(zhì)和藻類等微生物[43]，往往以多種方式保存，常見生物體、生物殘體和無定形等[44]。

黃鐵礦在細(xì)粒沉積巖中含量偏少，但環(huán)境指示意義較大。塔里木盆地寒武系玉爾吐斯組海相細(xì)粒沉積巖中黃鐵礦平均含量為2.2%[32]，松遼盆地白堊系青山口組一段湖相細(xì)粒沉積巖中黃鐵礦平均含量約為3.9%[36]（見表3）。研究表明，黃鐵礦的形成與海洋深部環(huán)境息息相關(guān)，可以用來追溯物源、進(jìn)行地層劃分和對比、反映環(huán)境變化、判斷沉積速率等[45-46]。

3 細(xì)粒沉積巖巖石分類及定名新方案

本次研究以渤海灣盆地東營凹陷沙河街組細(xì)粒沉積巖為研究對象，通過顯微薄片鑒定、粒度分析、全巖礦物X衍射、黏土礦物X衍射等技術(shù)方法對主要巖石類型的顆粒粒級、物質(zhì)成分等進(jìn)行測定，提出 2套新的分類及定名方案。

3.1 分類及定名原則

①先根據(jù)粒度等級，從礫、砂、粉砂到泥，按照“泥級礦物含量+粉砂級礦物含量”大于50%的原則確定是否為細(xì)粒沉積巖。

②在此基礎(chǔ)上，再依據(jù)泥和粉砂的相對含量劃分為泥巖和粉砂巖兩種類型。其余粒級合并為礫和砂兩大級，然后按三級命名法原則進(jìn)行命名。或者以礦物成分為標(biāo)準(zhǔn)劃分出黏土巖、碳酸鹽巖及細(xì)粒長英沉積巖，其余成分根據(jù)含量依舊采用三級命名法原則進(jìn)行分類和定名。

③由于巖石中礫級礦物含量大于 30%時就定名為礫巖，不符合三級命名法定名原則，因此在該方案中不以礫級礦物作為主要端元，但在實際應(yīng)用時還應(yīng)考慮礫級礦物的含量。

④用三級命名法確定細(xì)粒沉積巖基本名稱之后，其中含量小于10%的物質(zhì)成分若具某種特殊的指示意義，如可指示巖石脆性的方沸石或可指示氧化還原環(huán)境的黃鐵礦等，也可以根據(jù)具體情況加入巖石定名中。此外，定名時可增加沉積構(gòu)造、顏色及微觀結(jié)構(gòu)等修飾詞。

3.2 按粒級分類及定名

將砂級礦物、粉砂級礦物及泥級礦物作為扇形的3個端元，采用三級命名法原則對細(xì)粒沉積巖進(jìn)行分類和定名。

3.2.1 按粒級分類及定名方案

先依據(jù)含量大于 50%的粒級來定巖石的主名，即基本名“××巖”。由于細(xì)粒沉積物的粒徑小于62.5 μm，可以劃分出泥巖和粉砂巖2種基本巖石類型。其次再根據(jù)剩余粒級的含量，將含量為 25%～50%的粒級以形容詞“××質(zhì)”的形式寫在基本名之前；含量為 10%～25%的粒級作次要形容詞，以“含××”的形式寫在最前面；含量小于10%的粒級則不反映在巖石的名稱中。

根據(jù)以上方案，先將粉砂級礦物的含量和泥級礦物的含量界定在 0～100%，由于細(xì)粒沉積巖中砂級礦物含量不超過 50%，所以將砂級礦物含量界定在 0～50%，以此確定粒級定名扇形圖三端元的范圍。最終劃分出以粉砂級礦物為主的粉砂巖和以泥級礦物為主的泥巖2大類共計12種巖石類型（見圖2）。

圖2 細(xì)粒沉積巖巖石粒級分類及定名扇形圖

3.2.2 方案應(yīng)用說明

以東營凹陷沙河街組細(xì)粒沉積巖巖礦測試分析成果，舉例說明該方案的應(yīng)用。①泥級礦物含量大于60%，粉砂級礦物的含量大于30%，則將該巖石定名為粉砂質(zhì)泥巖（Ⅳ）（見表4）。②粉砂級礦物含量大于 65%，泥級礦物含量為25%～35%，則將該巖石定名為泥質(zhì)粉砂巖（Ⅲ）。③粉砂級礦物含量為62%，砂級礦物占26%，泥級礦物含量為12%，稱為含泥砂質(zhì)粉砂巖（Ⅺ）（見表4）。④泥級礦物含量為57%，粉砂級礦物為 26%，砂級礦物含量為6%，礫級礦物占11%，可稱為含礫粉砂質(zhì)泥巖。⑤如果在按粒級定名時需要強調(diào)礦物成分，則將該礦物名稱放在其對應(yīng)粒級之前作為修飾詞。比如某泥巖中方解石泥級礦物含量大于 50%，石英粉砂級礦物的含量大于 28%，砂級礦物占 15%，則命名為含砂石英粉砂質(zhì)方解石泥巖或者含砂石英粉砂質(zhì)泥晶灰?guī)r。⑥如果有兩種泥級礦物同時出現(xiàn)，且需要強調(diào)礦物成分，則以含量大于50%的為主名，另外1種泥級礦物仍然按照“××質(zhì)”或“含××”命名原則對巖石進(jìn)行劃分與命名。如泥級方解石含量為53%，高嶺石等黏土礦物含量為28%，粉砂級石英含量為13%，按粒度命名為含粉砂泥巖（Ⅴ），若強調(diào)主成分，則可稱做含粉砂泥質(zhì)方解石泥巖或含粉砂泥質(zhì)泥晶灰?guī)r（見表4）。

表4 東營凹陷古近系沙河街組四段典型細(xì)粒沉積巖宏微觀特征

⑦以碳酸鹽礦物為主（含量大于50%），且粒徑小于0.003 9 mm的巖石在粒級劃分上屬于細(xì)粒沉積巖中泥巖的范疇，如泥晶灰?guī)r、泥晶云巖可稱作灰泥巖/方解石泥巖、云泥巖/白云石泥巖。但考慮到目前實際應(yīng)用以及普適性的問題，還是歸入碳酸鹽巖類，稱作泥晶灰?guī)r或泥晶白云巖等。

因此，可將泥巖限定為以泥級長英質(zhì)礦物、黏土礦物為主的巖石，如石英泥巖、長石泥巖、黏土泥巖/黏土巖等。即當(dāng)泥巖中黏土礦物含量大于 50%時，稱為黏土巖；當(dāng)方解石含量大于50%時，稱為泥晶灰?guī)r；當(dāng)白云石含量大于 50%時，稱為泥晶白云巖。石英泥巖和長石泥巖理論上肯定是應(yīng)該存在的，但由于這兩種礦物主要來源于風(fēng)化作用形成的陸源碎屑，考慮其風(fēng)化習(xí)性，很難能夠以泥級顆粒的形式富集到 50%以上，因此在自然界中罕見。

⑧具頁理狀的泥質(zhì)巖稱作頁巖。頁巖和泥巖是依據(jù)沉積構(gòu)造劃分的，泥頁巖的說法模糊了二者在沉積構(gòu)造上的區(qū)別，應(yīng)該進(jìn)行區(qū)分。

3.3 按成分分類及定名

由于細(xì)粒沉積巖的概念已經(jīng)對粒級做了限定，因此在劃分類型和定名時應(yīng)該更注重成分的差異，故在依據(jù)成分對細(xì)粒沉積巖分類和定名時，將粉砂級大小的碎屑礦物顆粒統(tǒng)稱為長英質(zhì)礦物更為合適。由此依據(jù)碳酸鹽礦物、長英質(zhì)碎屑礦物及黏土礦物 3類礦物的相對百分含量，采用三級命名法原則對細(xì)粒沉積巖進(jìn)行分類和定名。

3.3.1 按成分分類及定名方案

以含量大于 50%的礦物成分定巖石的主名，即基本名“××巖”；含量為25%～50%的礦物成分以形容詞“××質(zhì)”的形式寫在基本名之前；含量為 10%～25%的礦物成分作次要形容詞，以“含××”的形式寫在最前面；含量小于10%的礦物成分一般不參與定名。

細(xì)粒沉積巖的礦物成分復(fù)雜，若沒有一種成分的含量大于 50%，而含量在 25%～50%的礦物成分又不止 1種，這時可以含量為 25%～50%的成分進(jìn)行復(fù)合命名，用“××-××質(zhì)混合細(xì)粒沉積巖”的形式表示，含量較多的寫在后面。其他含量少的礦物成分仍然按三級命名法的原則處理。

若細(xì)粒沉積巖中不但沒有含量大于 50%的礦物成分，而且含量為 25%～50%的成分也沒有或者只有 1種，則可以將此巖石的全部礦物成分分別合并為長英質(zhì)、黏土質(zhì)、鐵質(zhì)、灰質(zhì)和白云質(zhì)幾大類，然后再以“××質(zhì)混合細(xì)粒沉積巖”或“含××-××混合細(xì)粒沉積巖”的形式表示。

根據(jù)上述原則，將黏土礦物含量大于50%的巖石稱為黏土巖；方解石/白云石礦物含量大于50%的巖石稱為灰?guī)r/白云巖，即碳酸鹽巖；長英質(zhì)碎屑礦物含量超過50%的巖石稱為細(xì)粒長英沉積巖；當(dāng)這3種礦物含量均小于50%時稱為“××質(zhì)混合細(xì)粒沉積巖”。最終將細(xì)粒沉積巖劃分成4大類共18種巖石類型（見圖3）。其中，當(dāng)細(xì)粒長英沉積巖的長石含量小于 10%時，則不參與定名，稱為細(xì)粒石英沉積巖，同樣，若石英含量低于10%，也不參與定名，稱為細(xì)粒長石沉積巖。

此外，細(xì)粒沉積巖與頁巖油氣關(guān)系密切，而頁巖油氣富集高產(chǎn)的重要控制因素就是有機碳的含量[47-48]。因此在定名時，必須將有機碳含量作為非常重要的參數(shù)。前人研究認(rèn)為，從油氣成藏的角度出發(fā)，TOC值大于0.5%時細(xì)粒沉積巖具有較好的油氣地質(zhì)意義[49-50]，TOC值大于2.0%時具備工業(yè)可采能力[51]。因此本文將TOC值以0.5%和2.0%為界，劃分出貧有機質(zhì)、含有機質(zhì)和富有機質(zhì)3類，并采用裴蒂莊4組分分類體系中的并列三角圖解[26]，將TOC參與定名（見圖3）。

圖3 細(xì)粒沉積巖巖石成分定名三角圖

3.3.2 方案應(yīng)用說明

同樣以東營凹陷沙河街組細(xì)粒沉積巖為例說明該方案的應(yīng)用。

①粉晶方解石含量為60%，白云石含量為2%，黏土礦物含量為26%，TOC值大于2%，則將該巖石定名為富有機質(zhì)黏土質(zhì)碳酸鹽巖（ⅩⅤ），若強調(diào)粒級，則定為富有機質(zhì)黏土質(zhì)粉晶灰?guī)r（見表5）。

表5 東營凹陷古近系沙河街組四段典型細(xì)粒沉積巖物質(zhì)成分分布特征

②泥晶方解石含量為53%，白云石含量為3%，黏土礦物含量為27%，石英含量為7%，長石含量為5%，TOC值小于0.5%。將該巖石定名為貧有機質(zhì)含粉砂黏土質(zhì)碳酸鹽巖或貧有機質(zhì)含粉砂黏土質(zhì)泥晶灰?guī)r（見表 5）。

③高嶺石含量為30%，伊利石含量為24%，方解石含量為25%，石英含量為9%，長石含量為3%，TOC值為0.5%～2.0%。則將巖石定名為含有機質(zhì)含長英灰質(zhì)黏土巖（見表5）。

④白云石含量 35%，方解石含量為 11%，黏土礦物含量為23%，石英含量為19%，斜長石含量為5%，TOC值小于 0.5%。將該巖石定名為貧有機質(zhì)白云質(zhì)混合細(xì)粒沉積巖（ⅩⅧ）（見表5）。

⑤石英含量為53%，長石含量為3%，高嶺石含量為18%，伊利石含量為14%，方解石含量為12%，則將巖石定名為含方解石黏土質(zhì)細(xì)粒石英沉積巖。

⑥石英含量為 35%，長石含量為18%，方解石含量為 32%，黏土礦物含量為 15%，則將巖石定名為含黏土灰質(zhì)細(xì)粒長英沉積巖。

4 結(jié)論

劃分細(xì)粒沉積巖巖石類型和對巖石進(jìn)行定名時，應(yīng)對各端元進(jìn)行統(tǒng)一。如泥和粉砂等為顆粒粒級，黏土則為礦物成分類型，避免將粒級、礦物成分和TOC等并列作為劃分依據(jù)。

沿用沉積巖石學(xué)分類定名的三級命名法原則確定細(xì)粒沉積巖基本名稱，具有特殊指示意義的含量小于10%的礦物可參與定名，視研究需要增加沉積構(gòu)造、顏色及微觀結(jié)構(gòu)等修飾詞放在基本名稱之前。

依據(jù)粒度采用 3端元扇形圖解劃分細(xì)粒沉積巖巖石類型，以砂級礦物、粉砂級礦物及泥級礦物作為 3個端元，將粉砂級礦物的含量和泥級礦物的含量界定在0～100%，將砂級礦物的含量界定在0～50%，由此確定 3端元的范圍，共劃分為“粉砂巖”和“泥巖”兩個大類共計12種巖石類型。

依據(jù)物質(zhì)成分采用 4組分分類體系的并列三角圖解劃分細(xì)粒沉積巖巖石類型，首先以碳酸鹽礦物、長英質(zhì)碎屑礦物及黏土礦物作為 3端元基本組分，將細(xì)粒沉積巖劃分為碳酸鹽巖、細(xì)粒長英沉積巖、黏土巖及混合細(xì)粒沉積巖4個大類共計18種巖石類型，其次選取TOC作為第4個組分，以含量0.5%、2.0%為界劃分出貧有機質(zhì)、含有機質(zhì)和富有機質(zhì) 3種類型，再分別對上述巖石類型進(jìn)行具體細(xì)分。