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野外地质工作方法-以沉积岩为例

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
资源描述:
沉积岩野外地质工作方法报告人:王 以沉积岩地区工作为例,介绍野外地质工作的基本要求与方法,怎样鉴别常见的基本岩石类型, 测量、描述、记录 沉积岩的成份、结构、构造及几何形态;介绍野外沉积相与沉积环境分析的最基本方法。 参 考 资 于统一成岩 风化 成因 意义开 首 学 研 究 的 方 法 原 理-- 流体动力学1、流体性质与沉积物的搬运2、流体性质与沉积物的沉积3、流体性质与沉积岩的结构构造4、 思 路1、点描述2、剖面相序3、平面岩相古地理4、 盆地演化5、 一、野外前的准备工作二、野外工作方法与资料的采集1. 野外观察内容2. 野外观察方法3. 记录方法与内容三、沉积岩的类型四、岩相古地理编图1. 野外沉积相分析2. 剖面相序3. 岩相古地理分析与编图4. 外前的准备工作1、资料的收集与科学目标的制定2、野外工作方案的制定3、野外专业工具的准备4、料的收集与科学目标的制定• 对科学问题、目标任务要十分明确 :in 全面了解熟悉资料,充分利用网络 :主题词、关键词、地区等等。南方油气项目 》 为例( 1)目标:找油气( 2)思路: 构 (造) 控-盆 (地) 控-岩相 (古地理) 控-外前的准备工作1、资料的收集与科学目标的制定2、野外工作方案的制定3、野外专业工具的准备4、外前的准备工作1、资料的收集与科学目标的制定2、野外工作方案的制定3、野外专业工具的准备4、记录簿、钢笔、铅笔、钢卷尺等• “ 三大件 ” 、 相机等• 地形地质图、剖面及柱状图等• 样品袋(瓶)、标签、记号笔等• 小刀、比例尺(中心已制定统一的比例尺)等• 外前的准备工作1、资料的收集与科学目标的制定2、野外工作方案的制定3、野外专业工具的准备4、一、野外前的准备工作二、野外工作方法与资料的采集1. 野外观察内容2. 野外观察方法3. 外观测内容( 1) 颜色( 2) 岩性( 3) 结构( 4) 沉积构造( 5) 厚度及几何形态( 6) 外观测内容( 1) 颜色:颜色能提供岩性、沉积环境和成岩作用等的有关信息。颜色主要取决于两个因素:铁的氧化态与有机质含量。原生色与次生色颜色与环境、岩性、外观测内容( 1) 颜色野外工作方法原生色: 原生色又包括继承色与自生色1、继承色:取决于碎屑物质的颜色,常为碎屑岩所特有,如长石砂岩呈红色。2、自生色:由沉积物堆积过程中及成岩作用形成的自生矿物所呈的颜色,如含海绿石或鲕绿泥石的岩石常呈绿色和黄绿色。含有机质或分散状黄铁矿 , 与还原环境有关;红色 、 褐红色 、 黄色: 与高价铁的氧化物或氢氧化物有关 , 代表强氧化环境;绿色: 与低价铁的硅酸盐矿物如海绿石 、 鲕绿泥石有关 , 代表弱氧化-弱还原介质条件 。外观测内容( 1) 颜色:重要意义典例:( 1)华南 白垩系 与 南华系红色 沉积层( 2)颜色与环境-外观测内容( 1) 颜色:重要意义典例:( 1)华南 白垩系 与 南华系红色 沉积层( 2)颜色与环境-外观测内容( 1) 颜色 : 重要意义典例:韵律(颜色)外观测内容( 1) 颜色:重要意义典例:( 1)华南 白垩系 与 南华系红色 沉积层( 2)湖相韵律层( 3)外观测内容( 2)成份(矿物成份)野外工作方法矿物成分1、沉积岩矿物成份极其简单,常见的只有几种2、岩浆岩中常见 ,但沉积岩中罕见的矿物,如暗色矿物3、岩、沉、变中均常见的矿物,如石英、长石、云母等4、沉积岩中特有的矿物,如盐类矿物,长石辉石角闪石黑云母 外观测内容( 3) 结构颗粒的粒度及其分布、颗粒形态及其表面特征、沉积物组构、分选性与结构成熟度。颗粒形态: 球度与园度粒度与分选: 注意测量粒度变化及其与厚度的关系组构: 排列方向及填集方式 ,( a)优选方位; (b)叠瓦排列;(c) 基质与颗粒关系结构成熟度: 分选、园度、外观测内容( 3) 结构颗粒形态: 球度与园度野外工作方法例:外观测内容( 3) 结构粒度与分选: 注意测量粒度变化及其与厚度的关系野外工作方法上下例:沙坝、浅滩等海侵层序、外观测内容( 3) 结构组构: 排列方向及填集方式 ,( a)优选方位; (b)叠瓦排列;(c) 基质与颗粒关系野外工作方法例:流体性质、古流向、水动力条件、外观测内容( 3) 结构关于成分成熟度与结构成熟度:分选、园度、和基质含量野外工作方法例:关于结构退变(冰碛岩、滩后沙 …… )外观测内容( 4) 沉积构造及沉积体的几何形态颗粒的粒度及其分布、颗粒形态及其表面特征、沉积物组构、分选性与结构成熟度。顶面构造: 波痕、泥裂等底面构造: 槽模、构模、压刻痕层内构造: 变 形 构造曝露成因构造化学成因构造生物成因构造复合成因构造一、层理构造1、块状层理2、韵律层理3、粒序层理4、水平层理5、平行层理6、波状层理7、交错层理二、层面构造(一)上层面1、波痕2、剥离线理(二)底层面1、侵蚀模-槽模2、刻蚀模-沟模、跳槽等三、其它冲刷充填构造侵蚀面构造1、重荷模2、包卷构造3、砂球和砂枕构造4、碟状构造柱状构造5、滑塌构造6、帐篷构造1、干裂2、雨痕3、冰雹痕4、泡沫痕5、流痕1、结核2、缝合线3、叠锥4、晶体印痕5、成岩层理1、生物生长构造2、叠层构造3、生物遗迹构造一、孔洞充填构造1、示底构造2、窗孔构造和鸟眼构造3、层状孔洞构造二、外观测内容( 4) 沉积构造颗粒的粒度及其分布、颗粒形态及其表面特征、沉积物组构、分选性与结构成熟度。顶面构造: 波痕、泥裂、雨痕、剥离线理、波痕、泥裂、雨痕、剥离线理、足迹与遗迹等例:顶面构造与沉积环境、波痕、泥裂、雨痕、剥离线理、足迹与遗迹等例:波痕与古流向测定方法 (判别前积层)流向的野外测量方法:-外观测内容( 4) 沉积构造颗粒的粒度及其分布、颗粒形态及其表面特征、沉积物组构、分选性与结构成熟度。底面构造: 槽模、沟模、压刻模、重荷模等野外工作方法例:浊积岩与槽模、沟模压刻痕与古流向、外观测内容( 4) 沉积构造颗粒的粒度及其分布、颗粒形态及其表面特征、沉积物组构、分选性与结构成熟度。层内构造: 两大类层理-平层理等浪基面海平面沉积构造与沉积环境1、野外观测内容层内构造:砂与泥互层,砂为主,泥分布于波谷中。透镜状层理:粉砂与泥互层,泥为主,粉砂呈透镜状断续分布于泥中波状复合层理:粉砂与泥呈波状薄互层。外观测内容层内构造: 重力流沉积 -鲍马层序、粒序层理沉积物重力流浊流 液化沉积物流 颗粒流 泥石流低密度浊积岩 高密度浊积岩 外观测内容( 5)生物化石与生物遗迹通过生物化石组合,判断沉积环境。外观察与测量方法( 1) 点距与密度要求( 2) 由远及近的原则 (如水道等不易识别)( 3) 近看岩性与结构( 4) 利用沉积构造判别岩层上下关系( 5) 野外相与环境分析( 6) 流向2)线理的测量3)外记录方法( 1) 野外记录簿文字描述( 2) 记录图表( 3) 录( 4) 一、野外前的准备工作二、野外工作方法与资料的采集三、沉积岩的类型四、陆源碎屑岩: 泥(页)、砂 ( 砾• 生物化学岩与生物有机岩: 灰、白、燧、磷、煤• 化学岩: 铁质岩、蒸发岩• 火山碎屑岩: 凝灰岩、可燃生物岩 ―― 构 因类型 异地石灰岩原地石灰岩重结晶石灰岩白云岩结构类型 粒屑灰岩泥屑灰岩 /微晶灰岩生物礁灰岩显晶质灰岩具有原岩残余结构无原岩残余结构粒屑 >10% 粒屑 0%生物骨架结构岩石名称 粒屑亮晶灰岩 粒屑微晶灰岩 结晶灰岩 粒屑白云岩 晶粒白云岩内碎屑 内碎屑亮晶灰岩 内碎屑微晶灰岩 内碎屑白云岩鲕粒 鲕粒亮晶灰岩 鲕粒微晶灰岩块状生物礁灰岩鲕粒白云岩骨屑 生物亮晶灰岩 生物微晶灰岩 生物粒白云岩粒屑类型 团粒 团粒亮晶灰岩 团粒微晶灰岩微晶灰岩层状生物礁灰岩粗晶灰岩中晶灰岩细晶灰岩团粒白云岩粗晶白 种为过渡类型:长石石英砂岩岩屑石英砂岩主要为 3种:一、野外前的准备工作二、野外工作方法与资料的采集三、沉积岩的类型四、野外沉积相分析与岩相古地理编图1. 野外沉积相分析2. 剖面相序3. 岩相古地理分析与编图4. )野外沉积相分析相分析因素 : 岩性、结构、沉积构造、化石、颜色、几何形态、古流向等水动力条件与相分析: 成因相与相组合序定律:沉积旋回: 各种相规律重复相的描述 : 野外应尽可能客观特征描述,)野外沉积相与环境分析河流相:湖相 : (油页岩)风成相: 纯净的、无基质富石英砂岩( 350)冰川相:)野外沉积相与环境分析三角洲相 : (三元结构:顶、底、前积层,潮汐弱、海退、物源等)宾浅海相 : (波浪作用为特征)碳酸盐台地相: 纯净的、无基质富石英砂岩深海欠补偿盆地相 : (重力流、洋流为特征 )火山碎屑岩相:)米 )新元古界震旦系南华系寒武系老堡组167陡山沱129南沱组157富禄498长安1870拱洞884三门街≥847合桐320白竹503剖面 描 述相结构构造 体系域 扬子 湘桂次级盆地 江南隆起 浙北次级盆地127182011111????t2 t) m. (w) ow 面 图t2 t)m. (w)m. (m. (w)m. (w) )岩相古地理分析与编图1、编图思路:点分析 剖面相序分析 岩相古地理分析2、表现形式:结构-图单元与编图比例尺类 型: 概略、 小、 中、 大比例尺: 800万、 200- 400万、 50- 100万、 5- 20万编图单元: 统、 统-组、 组-段、 段相与环境: 海-陆、 相-亚相、 亚相-微相、 )岩相古地理分析与编图(1)概略性沉积古地理图 比例尺:小于 1:800万科学目标: 阐明地层的沉积建造和分布规律,探索大区域构造格局,确立地层区划和构造分区,探讨大区域的构造发展史(2)小比例尺岩相古地理图 比例尺: 1:200万- 1:400万科学目标: 开展跨区域研究,探讨和阐明区域沉积环境和古地理、)岩相古地理分析与编图(3)中比例尺岩相古地理图 比例尺: 1:50万- 1:100万科学目标: 在具有成矿远景的地区选择各重要目的层首先开展工作,研究区域沉积物的空间分布和时间演化及沉积环境特征(4)大比例尺沉积相或岩相古地理图 比例尺: 1:5万- 1:20万科学目标: 直接服务于矿产或含油气盆地生储盖条件分析,为矿产资源勘探提供较准确的预测资料(5)特殊目的层岩相古地理图 特殊要求确定 1:5万以上比例尺科学目标: 准确标出 “ 微相 ” 图单元的确定地层图法:纪、世、期、时等时面作图法:等时面所夹的地层优势相法:层序等时面法:构-成因 编图法 :5 >50%4 25- 50%3 <25%(1) 上、中、下位置(2) 单元的宽度: 345) 岩性花纹 内资料的收集、整理与分析7、建立完整系统的卡片档案8、野外系统调查( 1)剖面布置的要求与原则:控制性相剖面 2- 3条辅助性 2- 4条路线观测点较多( 2)剖面比例尺: 500- 1000( 3)分层厚度: <10m,一般在 )岩相古地理分析与编图编图资料收集与处理 :(1)全面收集各种资料收集地层剖面资料,以各省 1:20万及 1:5万区调成果资料为主,并应收集石油、地质普查勘探区的地层剖面及各类钻孔、石油探井岩心剖面、岩屑录井和测井剖面资料(包括电测井、放射性测井等)(2)认真分析、整理所收集的各种资料a:剖面分类; b:填制资料卡片和表格(3)进行统一的地层划分对比,)岩相古地理分析与编图沉积相剖面测量 :(1)相剖面类型a:控制性相剖面选择地层层序完整、顶底界线清楚、相标志明显、后期构造简单、露头连续性好,尽可能穿越主要目的层和各代表性相单元b:辅助性相剖面选定条件是主要层位界线准确无误,露头基本连续,便于沉积相类型观察即可c:路线观测点针对编图区内无剖面控制的某些相段存在的问题,)岩相古地理分析与编图沉积相剖面测量 :(2)相剖面部署原则a:中小比例尺每一相区控制性相剖面不少于 1- 2条,辅助性相剖面不少于 2- 3条,并应有适量路线观测点予以补充控制b:中比例尺每一相区控制性相剖面不少于 2- 3条,辅助性相剖面不少于 3- 4条,并应有适量路线观测点予以补充控制c:路线观测点每一相区控制性相剖面不少于 3条,辅助性相剖面不少于 4条,)岩相古地理分析与编图沉积相剖面测量 :(3)相剖面测量程序a:相剖面踏勘初步确定剖面中各种明显的标志层和岩层的剥蚀面(沉积间断面)、不整合面;初步确定岩石的分层界线b:相剖面测制对剖面进行详细的分层、分层观察描述、逐层丈量及必要的素描、照相,并按要求系统或针对性地采集各类典型标本和样品c:野外相分析根据所取得的各种资料,分段研究相剖面结构、沉积序列特征,进行初步的沉积相(亚相、微相))岩相古地理分析与编图沉积相剖面测量 :(4)相剖面观测内容a:沉积相观察内容分层与厚度、岩性、指相矿物、颜色、结构、构造、古流向、古生物、成岩后生变化及其横向变化特征b:剖面结构及剖面垂向演化特征根据岩性、结构、构造、生物、层面特征及沉积韵律层等组合顺序特点,分段进行综合分析c:样品采集① 岩石薄片样;② 古生物化石样;③ )岩相古地理分析与编图编图程序与方法 :(1)基础图件a:实际材料图标示主要内容包括岩相卡片、路线、剖面及钻井等及其位置b:柱状图包括地层系统、岩性结构柱、沉积构造、岩石结构及古生物相标志、分层描述、沉积相(亚相、微相)划分、相旋回曲线等c:横剖面图一般是一条,如果穿越主要相带的横剖面相变较大,则需要绘制 2)岩相古地理分析与编图编图程序与方法 :(1)基础图件d:典型相特征相序图包含了沉积结构、沉积构造、沉积岩性、古生物及古流向等包括 “ 结构-成因 ” 含义在内的连续的相演化纵剖面结构图e:地层等厚图成图底图用地理图,把选用的剖面首先按实际材料位置投点并编号,标明厚度,然后按插入法勾绘等厚线f:岩性组合图编图的方法有厚度法、岩石百分率法、岩石比率法、岩比法、岩比三角相图法、百分率三角相图法、三角熵比率法、岩相偏离图法、)岩相古地理分析与编图编图程序与方法 :(1)基础图件g:古生物相图表现不同古生物组合类型的区域分布h:沉积相标志图主要表示各种层面标志和层理标志i:矿产点(油气点)显示分布图表示油气(苗)显示的时空分布j:其他基础图件生物礁平面分布图、生物礁纵横剖面图、生物礁发育横式图、 图 )岩相古地理分析与编图编图程序与方法 :(2)综合性图件a:结构-成因岩相古地理图反映不同相(亚相或微相)单元的 “ 结构-成因 ” 特征b:古构造图在厚度分析、岩相古地理分析、沉积建造分析、接触关系及接触类型分析等基础上所编制的综合图件c:特殊目的层古地理图包括烃源岩、储层、盖层及某些特殊岩类(如生物礁、白云岩、膏盐层、古风化壳等)等特殊目的层的岩相古地理图d:其它图古水动力图、地球化学图、)盆地演化与沉积大地构造盆地分析方法 :( 1)区域构造背景( 2)深部地球物理资料与区域断裂体系和构造变形分析( 3)沉积充填过程、沉积相与沉积体系、古流向等研究( 4)古生态、古气候、古地理环境分析( 5)盆地结构和构造沉降分析( 6)火山岩及其构造环境分析( 7)沉积格架与原型盆地实体、 中新生代构造层基底构造层2)c)I A R 00 1000Z r ( 1 0r/ 分 析综合上述区域构造背景、地球物理资料、火山岩构造环境,以及之前我们所讲到的:沉积充填、沉积相、盆地构造沉降和沉积格架,对盆地进行分析。com
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