细粒沉积岩研究现状及发展趋势

摘 要：随着致密油气及页岩油气勘探开发不断地深入，对细粒沉积物的研究也显得更加迫切和重要。细粒沉积岩粒度小，观察难度大，以及受超微观实验条件的限制，对细粒沉积物的研究一直备受关注。文中对细粒沉积岩研究所面临的问题、细粒沉积岩分类、细粒沉积岩岩相确定以及脆性指数的研究现状和存在问题进行了分析，探讨了对我国油氣区地热资源的勘查、开发和利用现状及发展趋势，以期对细粒沉积岩的进展和发展趋势有进一步的了解。

关键词：细粒沉积岩；X射线衍射；分类；脆性指数

细粒沉积岩中蕴含着丰富的油气资源，近年来，随着页岩油气勘探开发的快速推进，细粒沉积岩正成为沉积学研究的重热点。细粒沉积岩研究程度相对较低，亟需开展典型解剖与工业化应用研究，推动学科发展，更好的用于指导油气勘探与开发。

1 细粒沉积岩地质特征

细粒沉积岩是指粒级小于0.0625mm的颗粒含量大于50%的沉积岩，包括粉砂岩、黏土岩、碳酸盐岩（灰岩、白云岩）及其过渡岩等类型。其分布很广，约占整个沉积岩的三分之二左右；与其他沉积岩相比，细粒沉积岩的沉积、成岩都是比较复杂的，形成细粒沉积岩致密、低孔低渗和储集空间规模小等特征。

2 细粒沉积岩研究面临的问题

目前，细粒沉积岩研究程度远低于粗碎屑岩，尤其在岩石分类、岩相划分和脆性评价等方面的研究相对薄弱，有许多问题需要解决：相关概念模糊，术语使用不准确；缺乏系统、科学的岩石学分类标准；没有较为合理的沉积模式；未形成深水细粒沉积岩层序地层划分方案；深水细粒沉积岩埋藏成岩中的物质转化条件、过程及有机—无机相互作用机制不明确；作为储集岩的特征时，如储集空间、油气赋存状态、聚集机理以及微观渗流机制等均未取得良好的认识。

3 细粒沉积岩研究现状

在借鉴前人经验基础上，我国学者针对我国海相与陆相细粒沉积岩发育区进行了研究，也取得了一系列认识。姜在兴对细粒沉积岩的相关概念、术语及分类，以及硅质与碳酸盐等细粒物质的沉积动力学特征，并对建立细粒沉积岩的沉积模式，细粒沉积层序格架建立做了分析。贾承造对非常规油气地质学中存的理论问题良好解决提出了一系列的理论知识。邹才能按沉积环境将富有机质页岩分类，并对我国页岩的分布、地球化学特征、储集层特征及其油气的运聚机理等进行了阐释。张金川将页岩类油气划分为页岩气和页岩油，提出了页岩油远景区、有利区及目标区优选的参数体系和标准。张顺以泥页岩岩石类型及岩相特征为基础，结合水动力条件、古湖盆底形及事件沉积等因素，进行沉积微相划分。袁选俊提出建立沉积模式，建立主控因素的概念。在对于细粒沉积岩的认识上引入X 射线衍射（XRD）分析，对于定性和定量分析沉积岩中的矿物物相，鉴定岩石中的矿物组成及含量，也是目前比较认可的一种对于细粒沉积岩认识的方法。脆性指数是岩石的综合特性，不可忽略，其计算方法多样，对于其方法的使用仍没有详细的分类。

从现有的研究成果来看，多数学者对岩相的划分相对简单，多以岩性和沉积构造类型作为划分依据，侧重于总结不同岩相的储层物性、烃源岩特征和含油性等，而缺少对其物源、环境、演化规律以及沉积动力学机制等方面的深入研究。

4 细粒沉积岩展望

对于现阶段细粒沉积岩研究的不规范也将逐渐趋于规范化，未来地与细粒沉积岩的研究将综合利用沉积学、储层地质学以及地层学相关理论知识，结合高精度的观察手段，地球物理识别技术、实验模拟等方法、探索理论突破与方法创新，规范细粒沉积岩相关概念及术语。系统的、科学的细粒沉积岩分类方案，明确细粒沉积岩的成因机制，建立针对深水细粒岩沉积学研究规范。从而更好的服务于油气勘探开发。

岩石定名过程中，结合普通薄片鉴定、扫描电镜、X射线衍射分析（XRD）、压力脉冲衰减法等实验分析技术及元素俘获谱测井（ECS）、核磁共振测井、阵列声波测井等方法分析出的矿物类型及含量，结合现有的优势，最终将会总结出一套完善、系统且适用性强的分类方案。

在细粒沉积岩划分的基础上，结合岩石颜色、结构、构造、生物遗迹和有机质含量等因素，对其进行岩相划分，而单纯的以岩性为单元进行研究已经无法满足寻找细粒沉积中油气“甜点”的需要。

细粒沉积岩石的脆性是影响其压裂改造效果的重要因素，计算方法通常有弹性参数法、内摩擦角法、强度比值法及矿物组分法等，但是在实际应用中用结合实际需要，采用可靠性较高的计算方法，对其矿物组细粒沉积岩的脆性整理出准确而合理的表征方法。

参考文献：

[1]贾承造，郑民，张永峰.非常规油气地质学重要理论问题[J].石油学报，2014，35（1）：1-10.

[2]邹才能，杨智，崔景伟，等.页岩油形成机制、地质特征及发展对策[J].石油勘探与开发，2013，40（1）：14-26.

[3]张金川，林腊梅，李玉喜，等.页岩油分类与评价[J].地学前缘，2012，19（5）：322-331.

[4]张顺，陈世悦，谭明友，等.东营凹陷西部沙河街组三段下亚段泥页岩沉积微相[J].石油学报，2014，35（4）：633-645.

[5]姜在兴，梁超，吴靖，等.含油气细粒沉积岩研究的几个问题[J].石油学报，2013，34（6）：1031-1039.

[6]鄢继华，蒲秀刚，周立宏，等.基于X射线衍射数据的细粒沉积岩岩石定名方法与应用[J].中国石油勘探，2015，20 （1）：48-54.