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湖相泥页岩纹层结构特征及地质意义--以松辽盆地青一段为例

泥页岩；纹层；结构特征；青一段；非均质性

     松辽盆地青山口组地层由下至上划分为青一段、青二段和青三段，其中青一段经历过大规模的湖侵，沉积环境为半深湖—深湖的淡水—微咸水环境，岩性主要为深灰色泥岩和灰色粉砂岩，并夹杂少量灰白色细砂岩以及少量钙质泥岩。纹层定义为地层中在肉眼下可辨别最小的沉积单位，单层厚度通常小于10 mm（Campbell, 1967），青一段的泥页岩厚度大且多与砂岩互层，纹层结构特征具有不确定性和突变性，导致地层具有较强的非均质性，相关的系统总结仍不清晰。学者根据形态、连续性和叠置关系把纹层结构特征共划分成12种类型（Lazar et al., 2015）。基于青一段近50 m的连续泥页岩的高清岩心图片和测井曲线后，以毫米为单位进行精细识别和描述后，判定出青一段纹层以深灰色和灰白色为主，当结构以连续平行板状、弯曲状和波状时，界面较清晰，纹层厚度和成分变化较为稳定，内部含有少量透镜体和小型楔形层理，单层厚度介于0.3~9.5 mm之间，纹层密度范围处于2~10条/cm；以断续不平行波状、断续不平行弯曲状时，纹层垂向厚度分布不均，砂质成份在垂向短距离内变化较大，不同纹层重叠现象明显，内部含有大量长轴不与纹层展向平行的透镜体，部分顶底分布大量收缩裂隙，可识别出明显的冲刷面，纹层密度范围处于5~13条/cm。结合旋回特征和前人资料，判定青一段连续平行板状、弯曲状和波状多成因于悬浮沉降和底流沉积，而不平行断续不平行波状、断续不平行弯曲状多成因于由地震作用和风暴作用引发的水动力剧烈变化。

     纹层结构特征的演化特征，主要即为水动力和物源输入强度在时间和空间上变化的集合。物理模拟中认为薄纹层主要是在过渡紊流阶段和过渡层流阶段以悬浮沉降而形成；波状厚纹层形成于过渡层流阶段因底栖微生物席或波浪摆动引起的界面的微波状起伏；平行厚纹层形成于底流沉积；单向交错纹层由于絮粒在湍流和过渡湍流阶段发生崩塌而形成（Baas and Best，2008；O'BRIEN, 1990；孙永超和刘建波, 2016）。精细描述纹层的形态特征，有利于使物理模拟理论基础研究与现实相结合，从而完善细粒沉积理论体系。并且页岩储层开发时，主要受困于强非均质性，尤其是在陆相页岩受物源和水动力等因素改造更明显的背景下。若基于前人研究资料和结论，加之岩心标志特征识别（收缩裂隙形态、生物扰动及流体包裹体等），并结合测井相、层序地层学和地球化学等学科，综合还原形成的沉积环境，可明确半深湖—深湖中泥页岩纹层的形成机制，可为下一步研究细粒沉积岩储层物性、页岩储层压裂工艺发展、页岩油气储层甜点成因等提供指导意义。