“化学-沉积相”分析：一种研究细粒沉积岩的有效方法
2019-05-08刘可禹
刘可禹，刘 畅
[1.中国石油大学(华东) 地球科学与技术学院，山东 青岛 266580; 2.海洋国家实验室 海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室,山东 青岛 266071; 3.中国地质调查局 油气资源调查中心，北京 100083]
随着国内外非常规油气勘探开发程度的不断深入[1-5]，细粒沉积岩作为非常规油气中致密油(含页岩油)、致密气和页岩气的重要储层[6-11]，逐渐成为了热门研究领域。细粒沉积岩分布范围广，约占沉积岩的2/3[11-12]，虽然外貌均一简单，但却具有复杂的沉积成岩过程，粒度小和超微实验的限制进一步增加了观察研究难度[13-14]。由于沉积速度较慢，使得细粒沉积岩在较长地质历史时期内沉积厚度较小，而细粒沉积岩受压实作用影响明显，特别是泥页岩，其孔隙度与埋深呈负指数关系。细粒沉积岩经压实后，孔隙度相对地表最大可减少近90%，相应厚度相对地表最大可减少60%左右[15-16]，这就使得细粒沉积岩在极小厚度范围内频繁变化，具有极强的非均质性，其中泥页岩的纹层厚度在10～500 μm。不同的纹层类型具有不同的地球化学特征和不同的成因[17-19]，使得地球化学特征成为表征细粒沉积岩非均质性的重要指标，同时无机地球化学元素含量及其比值被认为是恢复古气候、古盐度、古水深和古氧化还原条件等古环境演化状况的良好指标[20-22]。
目前针对细粒沉积岩的实验分析手段主要可分为直接观察法、数值重构法、间接测定法和地化分析法[23]。直接观察法包括薄片鉴定、扫描电镜技术等，数值重构法主要包括X-射线断层三维扫描(CT)技术和聚焦离子束成像技术(FIB)等，这些方法虽然分辨率高，但所分析的样品尺寸普遍较小，无法在整体上研究大尺度细粒沉积岩手标本样品的非均质性。间接测定法包括气体吸附法、压汞分析法和核磁共振技术，这些方法只能精细研究样品内部整体孔喉分布特征，无法研究样品在岩性等方面的非均质性特征。地化分析手段主要包括X-射线衍射(XRD)、传统X-射线荧光光谱分析(XRF)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)等，可以研究细粒沉积岩的无机地球化学、矿物等组成特征，但在分析过程中需要将样品粉碎均一化[24-26]，仅能获得一维数据点，甚至会造成无用信息覆盖有效信息的现象，无法精细研究细粒沉积岩的非均质性。鉴于此，本文通过建立精细的化学-沉积相模型，在此模型基础之上可以有效识别肉眼难以直接识别的沉积构造，并通过原位精细计算出表征细粒沉积岩古环境、物源类型(沉积物来源和成因)的无机地球化学参数，为致密油气的勘探开发提供更加精细的模型和可靠的数据来源。
1 细粒沉积岩特征
细粒沉积岩主要由细粒沉积物沉积成岩而成，细粒沉积物粒径小于62 μm[13]。根据沉积物来源主要可分为陆源碎屑颗粒和内源自生矿物，其中陆源碎屑颗粒主要包括粘土矿物和粉砂等，粘土粒径小于4 μm，粉砂粒径介于4～62 μm，内源自生矿物主要包括盆地内生碳酸盐、生物硅质、胶结成因硅、磷酸盐等颗粒[27]。
细粒沉积岩岩石类型丰富，主要包括硅质碎屑岩和石灰岩及其过渡类型，其中硅质碎屑岩主要包括粉砂岩和粘土岩，石灰岩主要包括灰泥灰岩和部分粘结岩。目前众多学者针对不同地区的细粒沉积岩已经进行了详细科学的命名(表1)，命名的主要依据基本上为长英质(粉砂)、粘土和碳酸盐三大组分的含量，分别以其绝对含量的50%为界划分出粉砂岩、粘土岩、碳酸盐岩和混合型岩4大类，再结合沉积构造和有机质含量进行详细命名[14]。虽然命名的指标相对较少，但命名结果种类繁多，显示出细粒沉积岩较为复杂，具有极强的非均质性。
表1 细粒沉积岩岩性划分方案Table 1 Lithological classification of fine-grained sedimentary rocks
细粒沉积岩主要形成于相对低能环境[13-14]。在海相环境中(表2)，细粒沉积岩受控于物源和水动力条件，主要发育在滞流海盆、陆棚区局限盆地和边缘海斜坡等正常浪基面以下部位[27]。在湖相环境中，受控于湖平面变化、构造作用、沉积物源和盆地地形等因素，细粒沉积岩主要发育在前三角洲-半深湖-深湖、滨浅湖部位中[39-41]。以上环境虽然都是相对低能环境，但细微的沉积环境变化会造成细粒沉积岩沉积构造、沉积物来源及成因、地球化学特征等具有明显差异，目前众多学者针对不同沉积环境下细粒沉积岩的特征进行了较为详细的研究。
细粒沉积岩的沉积构造组合可以在一定程度上指示沉积部位。在海相沉积中深海-半深海部位沉积的细粒沉积岩发育水平和块状层理，浅海部位发育沙纹、波状和交错层理等。在湖相沉积中-深湖部位沉积的细粒沉积岩发育平直纹层、似块状层理，半深湖部位发育波状、透镜状、粒序和块状等层理，深湖-半深湖重力流发育递变和块状层理，前三角洲-浅湖沉积发育块状层理、生物扰动构造和平行层理[23]。沉积部位影响了细粒沉积岩有机质的类型和富集，因此研究沉积构造具有重要意义，但由于细粒沉积岩颜色相对均一，不利于肉眼直接识别，但沉积构造的变化会引起无机地球化学元素的变化，因此可以利用化学-沉积相方法中获得的无机地球化学元素强度平面分布图来识别沉积构造。
表2 细粒沉积岩沉积环境Table 2 Depositional environments of fine-grained rocks
不同的沉积物来源和成因不但影响了细粒沉积岩中原油的流动也影响了后期的压裂效果。油气在储层中流动时不但受到孔喉大小的影响，还受到孔隙壁布矿物润湿性的影响[42-43]，在以石英和长石等水润湿的矿物围成的孔喉中，原油易于流动，利于开发，而在方解石和白云石等油润湿的矿物围成的孔喉中，原油不易流动，不利于开发。在对细粒沉积岩中的油气进行开发时普遍需要进行压裂，因此评价细粒沉积岩的可压裂性具有重要的意义[44]。目前一般利用矿物组成或岩石力学参数来表征可压裂性脆性[45-46]，其中矿物可分为脆性矿物和非脆性矿物。国内外学者普遍将石英、长石、白云石和方解石作为脆性矿物[45-51]，一般情况下，脆性矿物含量越高，岩石脆性越高，越易于形成天然或诱导裂缝，但岩石的脆性也受到了脆性矿物的分布影响，当陆源碎屑石英在岩石中呈弥散状分布时，会造成岩石压裂过程中的应力分散，不利于网状裂缝的形成，因此岩石虽然具有较高的脆性矿物含量，却具有较低的脆性[52]。生物成因的硅质，不但指示了细粒沉积岩沉积过程中较高的初级生产力，具有更高的资源量[53-54]，其分布也相对集中，可压性更好。成岩演化形成的自生石英主要由胶结作用和粘土矿物转化而成，不仅可以增加石英的含量，也可以使页岩的结构硬化进一步增加岩石的脆性[55]，因此有效识别脆性矿物的来源和成因具有重要意义。由于不同来源和成因的脆性矿物具有不同的无机地球化学元素组成，因此可以利用无机地球化学元素指标来识别脆性矿物的来源和成因。而常规识别沉积物来源和成因的方法中，薄片鉴定和扫描电镜观察仅能观察小尺度样品，容易造成取样不具代表性的问题，传统XRF、XRD等元素分析测试需要将样品粉碎均一化，容易造成无用信息掩盖有效信息的现象，均不能有效判别细粒沉积岩沉积物来源和成因，因此可以利用化学-沉积相方法获得大尺度手标本表面的元素地球化学信息，对各像素点进行无机地球化学分析，从而弥补选样不具代表性和均一化后无用信息掩盖有效信息的不足，最大程度实现脆性矿物来源和成因的有效识别。
不同的古环境特征主要影响了细粒沉积岩中有机质的类型和富集，同时也影响了沉积物的来源和成因。在海相环境中，表层水体浮游生物的高生产力和有利于有机质保存、聚积与转化的沉积环境是形成富有机质黑色页岩的必要条件[56]。在陆相湖泊环境中，潮湿气候下的淡水湖泊中干酪根以腐泥型为主，陆源碎屑注入较多。咸水湖泊在相对潮湿气候时期盐度较低时利于生物繁育，形成腐泥型干酪根，陆源碎屑注入量较高；在相对干旱气候时期，盐度较高时不利于生物繁育，主要为腐殖型干酪根，陆源碎屑注入量低，碳酸盐岩含量较高[57-58]。水体的深浅在一定程度上影响了生物的繁盛和后期的保存，一般情况下浅水区生物繁盛具有较高的生产力，深水区以还原条件为主，利于有机质的保存。但由于古环境的频繁变化和细粒沉积岩厚度小的原因，在极小的厚度内会出现多种古环境特征。由于细粒沉积岩系厘定细、颜色均匀、非均质性强，传统的沉积相分析无法在岩心和手标本尺度获取高分辨率沉积环境的信息，因此需要借用原位分析手段获取二维元素地球化学“时空”分布信息，根据相关地球化学参数最大限度的实现对古环境变化的研究和精细表征。
2 化学-沉积相分析应用
化学地层学(chemostratigraphy)基于一维元素分析，已被广泛应用到地层对比、层序地层学和细粒沉积岩系研究[59]，但该方法仅能提供一维化学元素信息无法用于表征沉积相在空间上的非均质性。因为细粒沉积岩的非均质性极强，常规的薄片鉴定和扫描电镜观察具有样品尺寸小易造成观察不具有代表性的现象，常规的XRF和XRD等元素矿物分析手段需要对样品进行粉碎均一化的处理，不但耗时也无法获得原位分析细粒沉积岩的特征，易造成无用信息过多覆盖有效信息的现象。针对细粒沉积岩的非均质性和演化特征，对沉积相带可以利用无机地球化学元素的手段来进行原位表征，主要的步骤和在细粒沉积岩中的应用如图1所示，首先采集大体积手标本样品表面的光学照片，再利用大面积XRF扫描技术对同一样品表面进行元素扫描，获得二维平面元素分布信息。将二者融合建立“化学-沉积相”(chemo-sedimentary facies)，进而有效识别样品的岩石矿物成分和沉积构造、开展沉积物来源和成因及古环境精细研究等方面的工作。
图1 化学-沉积相模型的建立步骤和在细粒沉积岩中的应用Fig.1 A workflow for establishing “chemo-sedimentary facies” model and its application to fine-grained sedimentary rocks
综上，化学-沉积相方法可以概括为通过获取大体积手标本样品表面高分辨率(30～100 μm)二维无机地球化学元素分布图，并结合传统沉积相研究方法对岩石样品进行沉积等方面精细研究的方法。能够提供原位地球化学信息，具有高分辨率、大尺度和低耗时的优点，对细粒沉积岩的研究具有重要意义。
本文主要使用Bruker微区M4 Tornado进行样品平面的元素扫描，在扫描前为了最大限度地减小误差，首先对样品进行表面抛光处理，使样品表面平整，然后将样品放入测试仓后利用水平仪进行水平校准。仪器中X-射线光管靶材为铑(Rh)，电压为50 kV，电流为800 μA，光斑小于30 μm，探测器为Flash@硅漂移探测器，能量分辨率在计数率250 000 cps时分别优于125 eV和135 eV，扫描速度最快可达3 ms/点，提供钠以上元素的分布(Na-U)，最大分辨率可达30～100 μm。
2.1 识别沉积构造
本文所选取的样品主要来自于吉木萨尔凹陷芦草沟组。吉木萨尔凹陷位于东部隆起，北接沙奇凸起，西接北三台凸起，东接古西凸起，南临天山山前冲断带，总面积约为1 300 km2。吉木萨尔凹陷北部和西北部以老庄湾断裂和吉木萨尔断裂为界，西南部以西地断裂为界，南部以三台断裂和后堡子断裂为界，东部紧邻古西隆起，总体呈西断东超的箕状形态，进一步细分为东部斜坡带和西部深洼带，深洼带中心位于西地断裂附近，最大埋深达4 500 m，内部断裂相对不发育，以小规模断层为主，主要集中在东部斜坡带。芦草沟组(P2l)为吉木萨尔凹陷致密油的主要产层，遍布全凹陷，厚度分布在200～350 m，自下而上可以细分为芦草沟组一段(P2l1)和芦草沟组二段(P2l2)，P2l1以灰色、深灰色泥岩、白云质泥岩为主夹灰色泥质粉砂岩和白云质粉砂岩，P2l2以灰色、深灰色泥岩、灰质泥岩、白云质泥岩、泥质白云岩为主夹灰色、深灰色泥质粉砂岩、泥灰岩。
如图2所示，图2a—e为手标本样品光学照片，图2f—j为与光学照片相对应的铝(Al)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硅(Si)5元素强度组合平面分布图，其中Al为红色，K为绿色，Ca为蓝色，Mg为粉色，Si为黄色。在图2a中颜色分布均与不易观察到沉积构造，但在图2f中可观察到垂直层理的高Ca虫孔构造，指示相对浅水环境。在图2g中可以观察到下部层理不发育，呈块状，在上部可以观察到在高Al，K，Si的区域内分布着高Ca，Mg碳酸盐岩碎块，碎块分选磨圆极差，指示未固结沉积物遭受破坏后快速再沉积的过程。图2c的黑色泥岩指示深水沉积，但在图2h中可见明显高频率交替出现的高Ca，Mg纹层和高Al，Si纹层互层，指示在沉积过程中对古气候干旱潮湿交替出现的记录。图2i显示在样品中部发育高Al，Si平行层理，上部可见下切侵蚀构造，底部可见高Al，Si碎块，指示一期水动力变化。在图2j显示图2e的黑色泥岩具有低Ca，Mg和高Al，Si，K的特点，可见页理。
图2 细粒沉积岩典型样品手标本光学照片和元素分布Fig.2 Optical photographs and elemental maps of hand specimens for typical fine-grained sedimentary rock samplesa.芦草沟组灰色白云质灰岩；b.芦草沟组灰色粉砂质泥岩；c.芦草沟组黑色泥岩；d.芦草沟组灰色粉砂质泥岩；e.龙马溪组黑色页岩；f.与a对应的Al，K，Ca，Mg，Si等元素强度组合平面分布图，可见垂直层理的虫孔；g.与b对应的Al，K，Ca，Mg，Si五元素强度组合平面分布图，上部可见高Ca，Mg碳酸盐岩碎块;h.与c对应的Al，K，Ca，Mg，Si五元素强度组合平面分布图，可见高频率交替出现的高Ca，Mg纹层和高Al，Si纹层；i.与d对应的Al，K，Ca，Mg，Si五元素强度组合平面分布图，上部和下部为高Ca、Mg，中部可见高Al、Si平行层理；j.与e对应的Al，K，Ca，Mg、Si五元素强度组合平面分布 图.其中Al为红色，K为绿色，Ca为蓝色，Mg为粉色，Si为黄色.
通过以上研究可以清晰的识别手标本上肉眼难以直接观察到的沉积构造。
2.2 识别沉积物来源和成因
沉积物中元素的来源和成因具有明显的差异性，来源可分为内源和外源，成因可分为自生成因和陆源碎屑成因。以沉积物中的硅为例，主要包括来自内源的自生硅(SGSi，包括以石英为主的生物石英、胶结石英和粘土矿物转化石英)，来自外源的陆源碎屑硅(Terrigenous Clastic Silica,简称TCSi)。不同来源和成因的硅对岩石后期的可压性具有重要影响，内源自生硅可压性较好，陆源碎屑硅可压性较差。在此以识别自生硅和陆源碎屑硅为例，本文选取四川盆地龙马溪组页岩、准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组粉砂质泥岩和鄂尔多斯延长组粉砂岩样品进行分析。可压性在非常规油气勘探开发中作为重要的评价指标，以往认为Si含量越高可压性越好，而新的研究认为只有当自生硅在硅中的相对含量越高时，可压性才会越好，因此快速有效识别自生硅对非常规油气勘探开发具有重要意义。在细粒沉积岩中Al通常由粘土矿物贡献，高Al含量指示指示陆源碎屑，但陆源石英含量的增加也会降低Al的含量[60]，而钛(Ti)一般来自陆源碎屑，比较稳定，不易形成可溶化合物，可作为指示陆源碎屑的良好指标[50]。基于以上原理，通过建立Al-Si含量交会图，用来判别硅质来自粘土还是石英(图3a,c,e)；通过建立Ti-Si含量交汇图，用来判别石英来自陆源碎屑还是内部自生(图3b,d,f)。在细粒沉积的陆源碎屑中粘土矿物、钾长石和钠长石包含Al和Si，陆源碎屑石英和自生硅只包含SiO2，通过不同矿物的化学式，以及蒙脱石与纯SiO2的比例关系，可以获得Si-Al的对应关系曲线，如图3所示，选取蒙脱石与纯SiO2按3 ∶7比例的曲线为分界线，因为在此条分界线左侧，SiO2占绝对优势，在右侧粘土矿物占绝对优势，据此划分出左区为SGSi区，右区为TCSi区。在蒙脱石：SiO2=3 ∶7曲线的右侧及附近区域代表陆源碎屑富集，在左侧区域代表自生硅，也可代表陆源碎屑石英富集，因此需要利用Si与Ti来区分自生硅和陆源碎屑石英。对于陆源碎屑石英富集部位Si含量越高，Ti含量越高。对于自生硅富集部位Ti含量总体较低。建立Si-Ti对应关系曲线，建立自生硅和陆源碎屑硅判别图版，左区为SGSi区，右区为TCSi区，如图3所示。
图3 细粒沉积岩典型样品硅质类型识别Fig.3 Identification of siliceous minerals in fine-grained sedimentary rocksa.龙马溪组页岩Al和Si含量交汇图；b.龙马溪组页岩Ti和Si含量交汇图；c.芦草沟组粉砂质泥岩Al和Si含量交汇图;d.芦草沟组粉砂质泥岩Ti和Si含量交汇图；e.延长组粉砂岩Al和Si含量交汇图；f.延长组粉砂岩Ti和Si含量交汇图
将不同岩性样品原位高分辨率提取的无机地球化学元素数据投入判别图版，可以有效定量判别该岩性中的Si是否为自生硅和陆源碎屑硅。图3a中，四川盆地龙马溪组页岩数据主要位于SGSi区，少量分布在TCSi区，表明石英含量较高。图3b中，近乎1/3的数据点位于SGSi区域，表明自生硅含量较高，含有较多自生硅。图3c中，准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组粉砂质泥岩中的数据点绝大多数分布在TCSi区域，只有少量数据点位于SGSi区，表明石英含量不高，虽然在图3d中一部分数据点位于SGSi区，但并非指示自生硅，高Al含量低Ti含量可指示为自生粘土矿物。图3e中鄂尔多斯盆地延长组粉砂岩中绝大多部分数据点位于TCSi区域，只有零星数据点位于SGSi区域，同时在图3f中，数据点几乎全部位于TCSi区域，表明Si主要来自陆源碎屑。
2.3 精细研究古环境
古环境主要包括气候、氧化还原条件、水深和水体盐度等方面，研究古环境对细粒沉积岩具有重要意义。化学-沉积相的方法可以提供样品表面高分辨率的元素强度分布图(图4)，从蓝色到红色表示强度逐渐升高，虽然强度不是元素的含量数据，但强度越高也反映含量越高。根据指向性元素的强度分布图可以定性分析古环境的平面分布。其中Al，K和Si指示陆源碎屑沉积，其含量高指示气候相对潮湿，发育地表径流，向盆地中搬运较多陆源碎屑。Ca和Mg指示盆地内部碳酸盐岩沉积，其含量高指示气候相对干旱，不发育地表径流，极少有陆源碎屑被搬运进入盆地。锶(Sr)的高值指示气候干旱，水体盐度高，低值指示气候潮湿，水体盐度低[51]。铜(Cu)为喜湿元素，其高值一般指示潮湿气候[61]。钛(Ti)主要来自于陆源碎屑物质，高值指示高陆源碎屑注入量，相对潮湿气候，而且相对稳定，随着搬运距离的增加会相对富集，也指示相对深水环境[62]。V，U，Mo富集时指示还原条件[63-64]。以芦草沟组粉砂质泥岩为例(图5)，在样品下部Al，K，Si含量相对较高，而Ti的含量变化趋势与之一致，指示以外源陆源碎屑为主。Sr含量相对较低，Cu含量相对较高，指示潮湿气候，水体较深，盐度较低，同时U，V值相对较高，可定为还原环境。综合来看，样品下部沉积时期古环境为潮湿气候、水体较深、盐度较低和强还原环境。样品上部元素分布复杂，在高Al，K，Si含量中夹杂杂乱堆积分选磨圆极差的高Ca，Mg含量碎块，高Al，K，Si含量区域元素分布特征与下部基本一致，而碎块中的Ca，Mg和Sr值高，Ti，Cu，U和V值低，表明碎屑形成的原始古环境为干旱气候、高盐度、浅水和弱还原环境。
图4 吉木萨尔凹陷芦草沟组粉砂质泥岩各元素强度平面分布Fig.4 Individual elemental maps of silty mudstone from the Lucaogou Formation,Jimusaer sag
受技术限制，通过单一指向性元素的平面分布图(如化学地层学方法)目前只能定性划分样品的化学-地层带，难以在整个平面上定量划分，而常规的实验分析手段需要对样品进行均一化粉碎，在没有化学-沉积相方法的指导下，可能只取到一个古环境区域或将3个古环境区域混合到一起。但在化学-沉积相方法中可以在单一像素中原位提取元素数据，结合古环境计算参数可以认识到化学-沉积相具有明显差异。在此，本文利用Sr/Cu表征古气候条件，通常Sr/Cu>10指示干旱气候，1
利用以上古环境定量指示参数，建立雷达图，如图6所示。Object-1的各古环境参数中Sr/Cu=456.24指示干旱气候，V/Cr=13.36，指示强还原环境，Sr/Ba=5.38指示咸水，(Al+Fe)/(Ca+Mg)=0.33指示相对浅水环境，Object-2的各各古环境参数中Sr/Cu=524指示干旱气候，V/Cr=13.95，指示强还原环境，Sr/Ba=3.75指示咸水，(Al+Fe)/(Ca+Mg)=0.34指示相对浅水环境，虽然Object-1和Object-2在平面上相距较远，但古环境条件基本一致，雷达图形态基本一致近乎重合。Object-3的各古环境参数中Sr/Cu=108.7 指示干旱气候，V/Cr=13.62，指示强还原环境，Sr/Ba=3.92指示咸水，(Al+Fe)/(Ca+Mg)=0.73指示相对深水环境， Object-4的各各古环境参数中Sr/Cu=111.45 指示干旱气候，V/Cr=13.26，指示强还原环境，Sr/Ba=3.21指示咸水，(Al+Fe)/(Ca+Mg)=0.62指示相对深水环境，Object-3和Object-4古环境条件基本一致，雷达图形态基本一致。虽然Object-3和Object-1，Object-4和Object-2在平面上相距较近，但古环境条件相差明显，Object-5的各古环境参数中Sr/Cu=70.45 指示干旱气候，V/Cr=26.63，指示强还原环境，Sr/Ba=0.77指示淡水，(Al+Fe)/(Ca+Mg)=1.38指示相对深水环境， Object-6的各古环境参数中Sr/Cu=61.67 指示干旱气候，V/Cr=16.93，指示强还原环境，Sr/Ba=0.75指示淡水，(Al+Fe)/(Ca+Mg)=1.32指示相对深水环境，Object-5和Object-6雷达图形态基本一致。
3 结论
1) “化学-沉积相”分析方法有机融合了岩石样品表面高分辨率(30 μm)的二维元素平面分布信息和岩石表面图像特征，可以清晰识别细粒沉积岩中肉眼难以辨认的微相(带)特征如：岩石矿物成分、沉积结构和构造，从而解决了传统沉积学观察方法不适应于研究细粒沉积岩研究和常规化学地层学方法无法表征沉积相在二维空间上的非均质性问题。
2) 利用二维原位化学元素分析可以在大尺度手标本或全直径岩心(30 cm×15 cm)上研究细粒的非均质性，可以弥补传统全岩XRF和XRD等实验测试需要将样品粉碎均一化所造成的无用信息遮盖有效信息的不足，通过原位获取样品地球化学元素环境指示参数，定量识别沉积物来源和成因，进而定量分析古环境演化。
致谢：中国石油勘探开发研究院邹才能院士、朱如凯教授和中国石油大学操应长教授、葸克来副教授对本文的写作有重要启发，王晓琦和路研对本文写作过程中给予诸多帮助。感谢中国陆相致密油“973”致密储层储集空间精细表征课题团队成员长期支持。
