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重力流沉积

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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第二十三章 重力流沉积深水异地沉积 是指海洋 ( 或湖泊 )深水区经横向搬运而形成的沉积 , 它通常比原地垂直降落沉积的粒度粗 。深水异地沉积主要包括重力流沉积和深水牵引流沉积两大类 , 后者主要包括等深流沉积和内波 、 内潮汐沉积 。深水原地沉积(垂直降落沉积)深水重力流沉积等深流沉积 内波、内潮汐沉积深水牵引流沉积深水异地沉积深水沉积一 、 概 述二、 重力 流形成的基本条件三、 重力 流的分类四、 重力流 沉积的类型和特征五、 重力流沉积的综合相模式六、重力流沉积的鉴别标志七、 重力流沉积与油气勘探第二十三章 重力流沉积沉积物重力流 是指沉积物与流体的混合物在重力作用下形成的流动 。 它常被简称为 沉积物流 或 重力流 , 也有称其为 块体流 的 。一、概 述“流体”的构成:大多数情况下是 液体 ,即水;少数情况下是 气体 ,例如:火山灰流风成砂丘上的崩落颗粒流沉积物重力流 理论的兴起 , 是沉积学的一次大革命 。 在沉积物重力流中 , 以 浊流 及其沉积物研究的最早 。 这一理论的产生 , 经历了很长的酝酿过程 , 是与传统观点进行长期斗争才建立的 。 (1902海峡谷中的浊流( 950年 浊流为形成递变层理的成因 》 文章,掀开了浊流研究新篇章。对浊流和重力流理论建立作出贡献的人:福里尔 (890): 比重流戴利 (936): 侵蚀作用强的水下流奎恩 (937): 水槽实验贝利 ( 砂岩构造与沉积环境奎恩和米格利奥里尼 (950): “ 浊流是形成递变层理的原因 。 ”鲍玛 (964): 《 浊积岩 》沃克 (马蒂 ( 海底扇米德尔顿 (汉普顿 ( 重力流类型劳尔 ( 高密度浊流河流滨线海底峡谷陆棚边缘波痕 浊流层砂滨外洋流盆地重力流的来源、搬运和沉积示意图三角洲-滑塌浊积扇沉积1929年格兰德滩浊流大西洋纽芬兰1929年格兰德滩浊流流速 100km/h•1、足够的水深 :海洋大于 80m,低于风暴浪基面;•2、足够的坡度 :大于 2度;•3、充沛的物源 :是形成浊流的必要条件;4、一定的触发机制 :如洪水、地震和风暴等。二、 重力 流形成的基本条件沉积物重力流属于再搬远沉积体系,它主要发生在海底或湖底的斜坡和盆地平原地带。重力流的形成条件一般是:重力块体的搬运类型(据 et 1975)1、 按照物质成分可分为: 硅质碎屑重力流 、 碳酸盐重力流 、 火山碎屑重力流等 。2、 按照形成场所可分为: 海洋重力流 、 湖泊重力流 、 陆地重力流等 。3、 按照沉积物支撑机理可分为: 碎屑流 、 颗粒流 、 液化沉积物流 、 浊流等 。三、 重力 流的分类粒径范围大,可含很粗砾石支撑机制:基质浮力和强度浮力基质强度 ( 屈服强度 )非牛顿流体1. 碎屑流( 积四、 重力 流沉积的类型和特征 碎屑流 碎屑流顶面因大砾屑突出而呈波状起伏粗砾屑灰岩。块状、无任何层理、分选差,粗大的砾屑“漂浮于较细的砾屑之中底面较平整顶面较平整底具截切面粗砾屑灰岩具粗尾粒序碎屑流沉积的层序模式板深 35井,第 3筒( 13/17),三 1。碎屑流沉积的砾岩塘 38井,第 5筒( 15/52),三 2。塘 38井,第 5筒( 7/52),三 2。海南福山凹陷下第三系流沙港组碎屑流沉积2. 颗粒流 ( 沉积支撑机制:颗粒相互碰撞产生的分散压力 。因而颗粒流要求坡度陡 。颗粒流在自然界中不太常见 。颗粒流的结构构造:块状无层理反递变常见撕裂砾石贫基质,常见亮晶胶结颗粒流沉积的层序模式3. 液化流 ( 沉积支撑机制:向上的粒间流或叫 “ 超孔隙压力 ” 支撑液化流 是超孔隙压力部分支撑 。组构 :颗粒支撑构造 : ① 碟状构造 ( 中 ~粗砂中 )② 泄水管 ( 中 ~粗砂中 )③ 包卷层理 ( 细砂以下 )④ 砂岩岩脉:砂床 、 砂墙 、 注入构造⑤ 无递变 、 部分递变或正递变液化流沉积的结构构造:浊流 是沉积物重力流中研究历史最早的一种类型 , 是指主要由涡流 ( 即紊流 、 湍流 ) 的向上分力支撑的 一种沉积物重力流 。4. 浊流 (积( 1)自悬浮作用与沉积作用浊流的沉积作用 :悬浮作用 运动湍流( 2)沉积速度与牵引作用( 3) 沉积特点决定了浊流沉积的基本特征 ——正粒序 。经典浊积岩 , 即低密度浊流沉积 , 其粒度较细 , 限于砂级;沉积构造规模较小 , 限于 交错纹理 。 而高密度浊流沉积的粒度可达中砾级 , 沉积构造的规模也 可以很大 。浊积岩的沉积构造 主要 有:浊积岩的结构构造( 1) 底痕:冲蚀痕与工具痕槽模沟模锥模( 2) 底痕:准同生载荷构造重荷模火焰构造( 3) 粒度递变层理分布递变粗尾递变以上 三类 沉积构造在 高 、 低 密度浊流沉积中 均可见到 。( 4) 包卷层理( 5) 交错纹理以上两种沉积构造主要见于 低 密度浊流沉积中 。( 6) 中 ~大型交错层( 7) 逆行沙波交错层理以上两种沉积构造主要见于 高 密度浊流沉积中 。浊流沉积的 基本特征典型浊积岩 玛层序及其解释部递变层理段砂岩、含砾砂岩;正递变层理;厚度较大;多冲刷构造;多底模构造;砂岩、含泥砂岩;平行层理(粒度和颜色变化);或渐变接触 A;或多冲刷构造;多底模构造;部平行层理段典型浊积岩-鲍玛层序及其解释水波纹层段粉砂岩、泥质砂岩;流水波纹层理、包卷层理和变形层理;或渐变接触 B;或冲刷下覆泥岩;典型浊积岩-鲍玛层序及其解释泥质粉砂岩、粉砂质泥岩;水平层理;多渐变接触下覆地层;沉积厚度薄部水平纹层段典型浊积岩-鲍玛层序及其解释水泥岩段富深水化石的泥岩;水平层理;渐变接触下覆地层;沉积厚度变化大典型浊积岩-鲍玛层序及其解释浊流沉积的扇形分布示意图10%高密度浊流沉积的层序模式3米0米2米)段和晚期低密度 (d~e)高密度浊流沉积的层序模式 这里则讨论在一个 区域 重力流沉积分布规律 ——综合相模式 。据已有研究 , 主要有三种: ① 扇模式; ②槽模式; ③ 坡角楔状体模式 。五、重力流沉积的综合相模式1、海底扇模式海底扇模式 是在对现代海洋浊积扇形态进行调查的基础上,结合古代地层中的岩相特征和层序研究逐步完善的。海底扇模式基本上也适用于 湖底扇。99400- 150用鲍马序列描述,如:状水道间;中扇前缘中扇辫状水道主体沉积;卵石质砂岩;叠覆块状砂岩;深小于 10 00- 400海平原外扇低密度浊流厚度薄,分布广,粒度细,水泥岩海底扇进积模式内扇外扇中扇2、海槽轴向搬运沉积模式在长形海槽盆地中,重力流进入盆地后沿轴向搬运和沉积。该模式主要适用于 碳酸盐 沉积区 。 由于碳酸岩台地前缘普遍发育向深水盆地过渡的斜坡带 , 而重力流的物源区又是沿碳酸盐台地边缘分布的线状物源 , 而非点状物源 , 故 不形成海底扇 而形成 坡脚楔状体 。由于斜坡坡度不同 , 其分布特征也不同 。可分为: ① 沟槽型; ② 陡坡型; ③ 缓坡型 。3、坡脚楔状体模式沟槽型(中等坡度型)陡坡型缓坡型东营凹陷纯梁地区沙三中湖底扇相模式辽河西部浊流沉积辽河西部浊流沉积内扇 中扇 外扇东濮浊流沉积序列(非经典)东濮浊流沉积序列(经典)加拿大沟道重力流沉积序列沟道 阶地 水陆源碎屑沉积与深水页岩(或泥灰岩)共生或组成韵律层。碎屑成分是陆源的、浅水的,可含浅水化石、植物屑和鲕粒等,但无浅水沉积构造(如大型交错层理、浪或波痕、泥裂等)。六、重力流沉积的鉴别标志2、浊积岩常具完整及不完整的鲍玛层序。3、有滑动及沉积物液化的证据(包卷层理、滑塌构造和重荷模等)。4、有高密度流动的侵蚀痕 —底面印模构造。5、岩石颜色深,反映深水缺氧沉积环境。6、无浅水沉积构造。七、重力流沉积与油气勘探近油源,位于深水沉积区;储层物性好;具有良好的封堵性;常具有较大的异常压力;早期高产,递减快。赛 1-赛 79井油藏剖面图44 80 底扇砂砾岩体夹于有利烃源岩内,形成自生自储型砂岩上倾尖灭和透镜状岩性油藏。二连盆地洼槽区 —湖底扇岩性油藏成藏模式赛 44赛 49赛 66赛 80 赛 79赛 45赛汉塔拉凹陷中南部腾二段下部沉积相图在横向上呈丘状外形
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