摘要:传统上,地质学家将泥岩视为沉积物在搬运路径末端通过悬浮沉降形成的沉积物,其沉积物来源包括盆地外部碎屑输入和盆地内部原地生成。然而,泥岩在沉积学上具有谜一般的特性,表现为复杂的微观特征。使用适用于粗粒硅质碎屑岩的常规技术分析泥岩,会忽视这些沉积物的精细结构。这些岩石中的颗粒、孔隙和沉积组构在手标本中不可见,甚至在岩石薄片尺度也往往难以辨识。在适当尺度下研究这些特征,可以为了解其沉积时的物理化学条件提供重要见解。随着分析技术的发展,关于这类岩石的传统认识已经过时。对颗粒组分来源和组成的新认识揭示了显著的变化性,表明这些沉积物比传统认知更为复杂。因此,历史上的命名体系和解释范式已发生重大修订。然而,要完全解决泥岩描述、分类和解释的挑战,仍需要更多研究。本文以通俗易懂的方式讨论了泥岩范式的变化、与现代认识相符的最佳实践,并探讨了值得进一步关注的领域。文中提出的观点面向所有对泥岩感兴趣的研究者,但主要针对刚接触泥岩分析挑战的新手。我们总结了文献中达成共识的若干优选实践方法,包括:(1)根据现代使用习惯明确定义"粘土"、"粉砂"、"层"和"页岩"等常见历史术语;(2)概述沉积物的搬运(即功能)粒度,因为许多组分可能以聚合碎屑形式搬运;(3)明确说明所报告的泥岩成分是基于搬运粒度还是表观粒度(即单个颗粒测量);(4)薄片制备方法及其与其他互补分析技术的结合。此外,我们还讨论了:(1)岩石薄片中的遗迹化石分析和微相分析的应用;(2)超越悬浮沉降的复杂沉积机制,这些机制导致细粒沉积物的堆积;(3)富有机质沉积物堆积过程中多个变量的相互作用。最终,在进行泥岩分析时,研究者首先需要明确要解决的科学问题,这将决定采用的分析方法,以及关注重点是粒度细节、成分特征还是沉积组构。泥岩具有成分与沉积成因上的复杂性,这使得其分类与解释往往面临挑战。这类沉积物常被简单视为低能环境下形成的细粒沉积,但实际情况通常远非如此。本文以教学式综述的形式,对过去二十年泥岩研究取得的大量成果进行了系统梳理与通俗解读,重点总结了现代泥岩研究在以下方面的最新认识:命名体系与术语规范、物质组成特征、分析技术方法、沉积环境参数,以及有机质富集机制。本节强调泥岩在沉积记录中的普遍性和重要性,指出其体积优势及对理解地球历史过程和能源产业的意义。尽管泥岩广泛分布,但其具有传统技术难以捕捉的复杂微观特征。近年来,随着水力压裂和水平钻井技术的应用,泥岩研究取得新突破,揭示了其成分和沉积过程的新认知。本文旨在系统阐述现代泥岩描述与沉积概念,特别为领域新手提供全面指导。本节探讨泥岩命名与分类的复杂性,回顾术语演变历程,强调需明确定义"粘土"、"粉砂"、"层"和"页岩"等术语。建议采用"泥岩"作为细粒硅质碎屑岩的统称(类比"砂岩"、"灰岩"),并引入新粒度术语(细泥、中泥、粗泥)替代易混淆的传统分类。重点说明需区分单个矿物颗粒与复合颗粒的粒度测量,阐述"复合颗粒"在泥岩沉积中的作用。此外,详述岩石薄片与微相分析对理解泥岩成分和沉积组构的价值。推荐采用岩石薄片分析和高分辨成像(如扫描电镜)揭示泥岩成分与结构特征,建议使用20μm超薄片和双抛光片消除机械缺陷。强调岩石学数据与地球化学分析的整合需保持制样一致性。探讨泥岩中微生物扰动(微型底栖生物掘迹)的识别与量化挑战,推荐使用生物扰动强度指数(IB%)作为评估指标。挑战泥岩仅形成于低能缺氧环境的传统认知,列举高能沉积机制证据:单向波纹、微尺度撕裂碎屑、低密度沉积物重力流等。通过水槽实验和野外观察,揭示波浪增强型沉积物重力流和风暴岩对泥岩形成的贡献,指出许多原认为深水成因的泥岩可能形成于高能浅水环境。探讨总有机碳含量2%-25%的富有机质泥岩形成机制,突破"缺氧水体缓慢沉降"的传统观点,提出"生产-破坏-稀释"综合模型,考量有机质数量质量、降解过程、氧含量及沉积速率等因素。分析复合颗粒对有机质保存的影响,以及黏土矿物等成分对有机质吸附与保存的作用。阐释"粒度"、"层"、"能量"等术语的相对性,强调需结合分析尺度和背景定义。区分表观粒度与功能沉积粒度的差异,主张"层"应指成因定义的沉积单元(无论厚度),"页岩"仅作为具剥裂性泥岩的结构描述词。讨论泥岩堆积所需的水动力条件及沉积物再改造潜力。建议整合微相分析与层序地层学、地球化学趋势以识别细粒烃源岩"甜点";开展新遗迹学研究,将微生物扰动作为古氧化还原指标并评估其对非常规储层物性的影响;建立标准化微相模型,深入研究沉积成分对有机质保存的控制机制。重申泥岩研究需规范命名体系,强调岩石学与高分辨成像技术的关键作用。指出泥岩沉积存在显著高能机制,有机质富集是生产-破坏-稀释动态平衡的结果。呼吁持续深入研究以解决泥岩描述、分类与解释的现存挑战。Biddle, S. K., LaGrange, M. T., Harris, B. S., Egenhoff, S., & Gingras, M. K. (2025). Current concepts in mudstone description and deposition: A synthesis for mudstone initiates. Sedimentologika, 3(1).