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第七章++沉积相

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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第七章 沉积环境与沉积相第一节 基本概念及基本理论第二节 洪积相第三节 河流相第四节 湖泊相第五节 三角洲相第六节 海岸沉积相第七节 碳酸盐岩相沉积相研究意义及工作思路沉积学是地学中的基础学科,其在国民经济各个领域被广泛的应用,特别是在矿产领域,尤其是在油气勘探、开发领域。在石油、天然气勘探、开发中的作用在油气勘探中的应用几个事实:a. 到目前为止,世界上发现的油气, 存在沉积岩中,当然,沉积岩的主要特征受控于沉积相。b. 盆地或区域物源分析、沉积相研究,可掌握生油层、储集层、盖层的分布及其空间组合 → 预测有利探区。c. 我国经 50年勘探,在老区易找大中型构造油藏的基本已找到,现在多为难找的、复杂的隐蔽油气藏,其中很大一部分是岩性油气藏,岩性油藏在哪里? —→ 都直接取决于岩性的分布、规模、特征等 → 受控于沉积相。d. 用现有资料,作出相对最好的预测:如第一口探井钻遇 图)非地质人员眼中:仅仅是 是河流相-曲流河砂体;③ 油层呈条带状;④ 油层宽度约 800- 1500m;⑤ 砂体可能呈北东向延伸;⑥ 下口探井应在该井北东向 积相工作方法• 野外剖面观察• 钻井岩心观察• 室内单井沉积相剖面分析• 室内井间沉积相对比• 室内地震相分析• 沉积相平面展布分析- 有利储集区带预测“将今论古”的原则和比较地质学研究方法一、相标志是指沉积岩所具有的那些能反映其沉积环境的环境参数,沉积过程的各种特征。包括以下几方面:1、岩石的成分、结构2、岩石的沉积构造沉积构造:交错层理反映水动力条件3、古生物、包括遗迹化石。4、地球化学组成。5、岩石的几何形态。6、岩石的纵向序列,即相序。7、岩石的电性,地球物理测井。8、岩石的地震响应。二、相模式以相序递变规律为基础,以现代沉积环境和沉积物特征研究为依据,从大量的研究实例中对沉积相的发育和演化加以高度的概括,归纳出带有普遍意义的沉积相的空间组合形式。相模式可作为立体图、平面图、剖面图、相序图和表格等形式来表示。在沉积相的研究中,相模式可起到标准、指南、预测和解释的作用。环境 的概念是指地球表面的地理景观单元第一节 基本概念及基本理论一、沉积环境及沉积环境的组成要素1、 沉积环境 : 物质沉积时的自然地理环境。2、 沉积环境的组成要素 ( 条件、参数 ):1) 构造条件 : 包括大地构造条件和所处的沉积盆地的位置 。2) 自然地理条件 : 包括地貌单元、动植物发育情况等。3) 气候条件 : 包括温、湿度条件等。4) 沉积介质的物理条件 : 包括介质的类型、运动方式和动能大小。5) 沉积介质的地球化学条件 : 包括介质的的氧化还原电位、酸碱度、含盐度等。二、沉积相的概念1、 沉积相(简称相 ) : 可理解为 :“ 沉积环境及其在该环境中形成的沉积物( 沉积岩 )特征的总和”。2、岩相 : 反映沉积环境的岩性特征 。3、生物相 : 反映沉积环境的生物学特征。• 现代沉积相研究的主要内容是:研究沉积物(岩)的形成过程及发生此过程的环境 。三、沉积环境识别标志及沉积相分析简介:沉积环境识别标志 (相标志 ) :反映沉积环境的沉积物(岩)特征包括,岩石、古生物、地化特征的这些要素是相应各种环境条件的物质记录的标志沉积相分析 : 对沉积物形成环境的分析(一)、常见沉积环境识别标志及分析1、岩石学标志分析 :岩石类型及矿物组合沉积构造沉积岩结构2、古生物与古生态标志3、地球化学标志4、相序递变 (沉积层序变化)相序递变(相序) : 沉积相特征在时间上和空间上发展变化的有序性。相序递变律: “ 只有那些没有间断的,现在能看到的相邻的相和相区,才能重叠在一起。”它是相分析应遵循的原则。5、砂体分布及形态标志(二)其它沉积环境识别标志及分析测井曲线及地震相标志区域背景、构造背景分析环境组 (一级 ) 环 境 (二级 )大陆环境组(陆相)残积带环境(相)坡积带环境(相)沙漠环境(相)冰川环境(相)冲积扇环境(相)河流环境(相)湖泊环境(相)沼泽环境(相)海陆过渡环境组(海陆过渡相)三角洲环境(相)滨岸环境(相)潮坪环境(相)障壁岛环境(相)海洋环境组(海相)浅海陆棚环境组半深海环境(相)深海环境(相)生物礁环境(相)四、沉积环境及沉积相的类型1、沉积环境分类:按自然地理单元划分的沉积环境2、沉积相划分 :1)可按沉积环境划分,且有级别之分:一级相 大陆相组 ;二级相 海陆过渡相组 三角洲相三级相 海陆过渡相组三角洲相 三角洲平原亚相 ;四级相 大陆相组河流相河漫滩亚相 河漫沼泽微相2)沉积相还可按岩性划分之后,再按沉积环境划分:陆源碎屑岩相碳酸盐岩相五、恢复重建古代沉积环境的方法沉积相模式的概念 :各沉积环境或相在空间上(三度空间)的演化和分布规律的总结。 可理解为 : 沉积环境中各种沉积特征(相特征)的全面总结。沉积相模式的建立依据 :相律(相序递变律)为基础,现代沉积为依据,经大量的现代与古代研究的实例中对沉积相的发展和演变加以高度规律性的概括与比较,得出的沉积相在空间上的空间组合形式。“ 只有那些没有间断的,现在能看到的相邻的相和相区,才能重叠在一起。”它是相分析应遵循的原则。在一连续地层剖面中出现的沉积相排列称为 相序• 以上工作由点 出一个地区不同时代古环境的分布或沉积相的分布(以图件和文字表示)。• 反映一个地区某一时期古地理面貌和沉积物分布的一种图件 称为 岩相古地理图 或 沉积相图沉积相模式在古代沉积环境识别上(沉积相研究)的应用思路:记住相模式 析相标志等 测沙体和布井等)第二节 山麓 积扇)一、概述• 洪积扇 :干旱、半干旱气候区出现 季节性暴雨 时,山区河流携带大量的碎屑物质进入平原,在出口处,碎屑物堆积下来,形成的 半圆锥形沉积体 。• 冲积扇:泛指山区河流携带碎屑物质进入平原,在出口处,碎屑物堆积形成的 半圆锥形或扇形沉积体 。二、冲积扇沉积作用类型(一)泥石流沉积 山区发生的,泥、砂、砾与水混合而成的在重力作用下进行搬运的高密度流体。泥石流沉积特点 : 常出现在冲积扇根部。形态为:长舌状。沉积物为:泥、砾、沙,粗碎屑分布不均,成分复杂;砾石分选、磨圆差;杂基支撑;沉积体内成层性不明显,多呈块状(二)辫状河道沉积辫状河道沉积特点 : 出现在冲积扇中部、也可发育在根部;沙体平面形态为辫状,纵剖面为长条形,横剖面为透镜状;沉积物为:砾沙;具大型斜层理及明显的切割 见洪积层理。( 三)片流(漫流)沉积片流(漫流)沉积特点:分布于扇末端及辫状河道之间,呈片状,沉积物较细 水平层理(四)筛余沉积(筛积)筛余沉积(筛积)特点:多分布于扇中部,由次棱角状粗块砾石组成;分选较好;粒间主要由砂粒物;颗粒支撑;岩体呈块状,无明显成层界限三、冲积扇的一般特点1、岩石一般为红色 , 可见盐类(石膏、方解石)等(干旱气候下);2、岩石粒度差别大 , 主要由沙、砾级碎屑物,可有漂砾级( >64含有机质的粉沙、泥质物;无海相生物化石;3、层理一般不发育 , 可见粒序层理和交错层理;4、可划分为扇根 、 扇中和扇端 亚相由扇根至扇端相特征 :扇根 靠近山口,多为混杂砾岩或含砾泥岩,杂乱块状构造和洪积层理。由粒级变化而微显平行层理,但无明显层面。扇中 为辫状河发育区,见大型的多层序的交错层理和洪积层理,砂层厚度变薄。扇端 主要为洪水漫沉积的砂、粉砂、泥质沉积物,可见波状水平层理和块状层理,砂层厚度变薄。5、物源充足时 , 形成向上变粗变厚的相序6、平面相组合 : 物源区残积、坡积物相 体平面上为扇形、横剖面为透镜状,纵剖面为顶面下凹的透镜型沉积体系形态特征 :单个冲积扇的平面形态成扇形,在垂向辐射方向的横剖面上是上凸的。而在平行辐射方向的纵向剖面上是下凹的楔形体。克拉玛依油田就发育在古代的冲积扇沉积体系中。思考:进积型冲积扇和退积型冲积扇垂向层序?冲积扇相特点(鉴别标志)1、冲积扇相的岩性差别很大,以砾岩、砂砾岩和砂岩为主,夹有粉砂岩和泥岩。有时夹有碳酸盐岩和盐类矿物。2、粒度粗,分选不好,大小混杂,磨圆差。3、一般层理发育程度较差,因其属于间歇性急流成因。但有时具有垂向上粗细频繁交替的成层性。4、岩石多为红色。因其经常暴露于大气中氧化。5、冲积扇相中几乎不含动植物化石,也很少含有机质。四 、 冲积扇相与油气的关系 冲积扇沉积环境是陆上的充氧环境,所以它不利于有机质的保存,因此 不是生油的环境 。 但冲积扇相中的砂砾岩、粗砂岩有可能成为 良好的油气储集层 。我新疆克拉玛依油田中就有冲积扇砂、砾岩储集层形成的油藏。扇中的含砾砂岩胶结疏松、孔隙性、渗透性好,成为有效的产层。第三节 河流相一、概述二、河流相的一般特征三、河流各亚相主要特征四、河流沉积的多阶性(多旋回性)五、河流标准相层序六、河流相砂体与油气的关系一、概述(一) 河流类型 : 常又称低弯度河。平直河流比较少见,一般仅存在于河流某一段较短的距离内,其长度一般不超过宽度的 10倍。其特点为:河道较稳定 ; 河道深、弯、坡降小;水流缓 、 水量变化小;心滩不发育 , 边滩、漫滩发育 。 发育于河流的中、下游;其特点为 :河 道不稳定,时而分叉,时而合并;河 道浅、宽、直、坡降大 , 水流急、水量变化大,沉 积物粗、砾沙含量高;载货量大;心 滩发育、边滩、漫滩不发育。 发育于河流的中、上游的冲积平原靠山麓带;冲积扇中部;三角洲平原。 由于发洪水时期河水产生决口分流 , 或由于河口砂坝使河道不断分叉所形成的网状河道 。除上述四种主要河流类型外,尚存在一系列过渡型河流,尤其是曲流河与辫状河之间存在一系列过渡类型河流。(二 ) 河流沉积环境河流是沉积物沉积的重要场所,平原河流尤其如此。根据河流发育的地貌特征提出弯曲河流的沉积环境模型,并根据微地貌划分出各种次级环境。二、河流相沉积的一般特征(一 )岩石组合河流沉积由砾 、 砂 、 粉砂和粘土等各类碎屑沉积物组成 。上游偏粗 , 下游偏细 。 砾石成分复杂 , 有比较多的陆源砾石 。 底部冲刷面之上的泥砾 , 是河流相的重要鉴定标志之一 。第三节 河流相(二 )结构河流沉积的分选差到中等,度 频率曲线常为双峰 ,正偏态;粒度 概率图 上常表现明显两段性,且以跃移总体为特征。(三 )沉积构造层理类型多样 , 以反映单向水流的 大型槽状和板状交错层理 为特征 , 斜层倾角为 15° ~ 30° , 层系厚度一般为 30 一般不超过 1m。 还有平行层理和上攀波纹状层理 ,以及包卷层理等 。河流中常见流水 不对称波痕 ,有时可见砾石的叠瓦状排列,扁平面倾向上游,倾角 10° ~ 30° 。河漫沉积可见 钙质结核和泥裂 ,以及碳化植物屑及立生植物根。(四 )生物化石河流相生物化石一般 保存不好 ,通常较难见到动物化石及较完整的植物化石,所见者常是破碎的植物枝、干、叶,在时代较新的河流相地层中可见到脊椎动物化石。(五 )横向和垂向变化在横向上,河流相相变较快, 砂岩多呈透镜状 ;垂向上常出现自下而上由粗变细的间断性岩性 正韵律 ,每个韵律底部发育有明显的底冲刷现象。(六 )相组合在横向上,河流相向上游方向与山麓-洪积相衔接,向下游方向上与湖泊、三角洲、海岸相相邻。在垂向上,向上可演变为三角洲相等相类型。三、河流各亚相主要类型河床亚相堤岸亚相河漫亚相河床滞留沉积边滩沉积心滩沉积天然堤沉积决口扇沉积河漫滩沉积河漫湖泊沉积河漫沼泽沉积微相微相微相三、河流各亚相主要类型(一)河床亚相其岩石类型以 砂岩为主 ,次为砾岩,碎屑粒度是河流相中 最粗 的。层理发育,类型丰富多样,缺少动植物化石 。仅见破碎的植物枝、干等残体岩体形态多具 透镜状 ,底部具明显的冲刷界面。河床亚相可划分为 河床滞留沉积、边滩沉积、心滩沉积 三个微相。三、河流各亚相主要类型河床亚相堤岸亚相河漫亚相河床滞留沉积边滩沉积心滩沉积天然堤沉积决口扇沉积河漫滩沉积河漫湖泊沉积河漫沼泽沉积微相微相微相砾石为主,成分复杂。砾石呈透镜状分布于河床最底部,心滩相和边滩相的下部。与下部为冲刷接触。无层理构造。沙岩为主,成分复杂,长石含量高;由下往上出现由粗至细的粒度或岩性韵律,具大型槽状、板状、小型槽状交错层及上攀(爬升)波纹交错层理。沙岩为主,具由下往上粒度变细的垂向层序,底冲刷构造极发育,层理类型多 — 从大型交错层理到小型交错层理、叠瓦式波状层理及水平层理河床亚相在垂向上应当过渡为天然堤、决口扇。但心滩沉积发育的辫状河常不发育天然堤、决口扇等漫滩相沉积。三、河流各亚相主要类型河床亚相堤岸亚相河漫亚相河床滞留沉积边滩沉积心滩沉积天然堤沉积决口扇沉积河漫滩沉积河漫湖泊沉积河漫沼泽沉积微相微相微相(二 )堤岸亚相垂向上,常发育在河床沉积的上部,相对河床亚相而言,属顶层沉积。与河床沉积相比,其岩石类型简单,粒度较细,小型交错层理为主。进一步可分为天然堤和决口扇两个沉积微相。1、天然堤沉积 :它高于河床,并把河床与河漫滩分开。天然堤主要由细砂岩、粉砂岩、泥岩组成,沉积物较边滩沉积细,比河漫滩沉识粗.垂向上突出的特点是位于河床沉积之上,细沙、粉沙、泥组成的薄互层。以具有小型波状、交错层理为特征。2.决口扇沉积 : 它附属于河床之侧,与天然堤共生由细砂、粉砂组成,粒度比天然堤沉积稍粗。有小型波状、交错层理和水平层理,冲蚀与充填构造,见植物碎片。岩体形态呈舌状,向河漫平原方向变薄、尖灭,剖面上呈透镜状三、河流各亚相主要类型河床亚相堤岸亚相河漫亚相河床滞留沉积边滩沉积心滩沉积天然堤沉积决口扇沉积河漫滩沉积河漫湖泊沉积河漫沼泽沉积微相微相微相(三)河漫亚相 ( 泛滥平原亚相 )河漫亚相是平原河流的亚相类型,位于天然堤外侧,地势低洼而平坦,由于它是洪水泛滥期间沉积物垂向加积的结果,故又称泛滥盆地沉积。沉积类型简单 :为粉砂岩和粘土岩为主。粒度是河流沉积中最细的 ,层理类型单调 ,主要为波状层理和水平层理。分布面积广泛 ;垂向上位于河床或堤岸亚相之上、属河流顶层沉积组合根据环境和沉积特征,可进一步划分为 河漫滩 、河漫湖泊 和 河漫沼泽 三个沉积微相。三、河流各亚相主要类型河床亚相堤岸亚相河漫亚相河床滞留沉积边滩沉积心滩沉积天然堤沉积决口扇沉积河漫滩沉积河漫湖泊沉积河漫沼泽沉积微相微相微相粉沙、粘土沉积为主。波状层理和洪水层理为主,可见水平层理。具有不对称波痕、干裂、雨痕、植物碎片。粘土沉积为主,有粉沙出现是河流相中最细的沉积粘土沉积为主,有粉沙出现,具泥炭沉积。四、河流沉积的多阶性在河流相的垂向剖面中, 下部为河床亚相 ,常为河流相沉积的主体, 一般厚度较大,主要由河床滞留砾岩、砂岩 (边滩或心滩 )组成,因位于河流相剖面的下部,故又称为底层沉积;剖面 上部为堤岸亚相与河漫亚相 ,称为河流相的顶层沉积,主要由粉砂岩、粘土岩等细粒沉积组成底层沉积 和 顶层沉积 的组合,称之为 河流沉积的 “ 二元结构 ” 。它是河流相沉积的重要特征河床亚相河床滞留沉积边滩沉积心滩沉积微相堤岸亚相天然堤沉积决口扇沉积微相河漫亚相河漫滩沉积河漫湖泊沉积河漫沼泽沉积微相底层沉积顶层沉积在一个地区河流沉积剖面上 , 若二元结构重复出现 , 就可形成河流沉积相的间断性正旋回 , 岩性上出现间断性粒度正韵律 , 每一个旋回即由一个二元结构所组成 , 通常也称为河流沉积的一个 “ 阶 ” 。河流沉积旋回的这种 多阶性 , 是河流相沉积的又一重要特征 。(河流沉积的 “ 二元结构 ” 是河流相沉积的重要特征 )河流沉积的多阶性有两种成因:一种是由区域性地壳振荡运动所造成,称为 构造多阶 ,其特征是分布范围广,具区域性,韵律和旋回性明显,最底部具明显的冲刷侵蚀界面,韵律间自下而上 无粒度由粗变细的总趋势 ;另一种是由于河床在河谷中侧向迁移的结果,称为 迁移多阶 ,其特点是分布范围相对较小,横向较易变化,韵律间自下而上粒度 具有由粗变细的总趋势 。五、河流标准相层序1、曲流河相层序① 冲刷面,滞留沉积(砾石)② 大型槽状交错层理砂岩③ 边滩上部发育小型槽状交错层理,在边滩中部可发育平行层理④ 边滩顶部具有上攀波纹交错层理的粉砂岩⑤ 泥岩,具水平层理,常有泥裂、钙质结核及陆生植物的根① 底部为冲刷面、滞留沉积,过渡为砂岩,具不清晰的槽状交错层理② 粗砂岩中有大型槽状交错层理③ 中砂岩中有板状交错层理④ 细砂岩中有小型槽状交错层理⑤ 粉砂岩和泥岩中有水平层理2、 辫状河相层序六、河流相砂体与油气的关系古河流砂体平面上呈带状分布,以河床亚相中 边滩或心滩砂岩储油物性最好 ,向上逐渐变差;横向上透镜体中部储油物性较好,向两侧变差。古河流砂体可形成多类型圈: 岩性圈闭油气藏,地层-岩性圈闭油气藏以及构造岩性圈闭油气藏。我国中-新生代以陆相沉积为主,有不少油气田与河流相砂体有关,如鄂尔多斯盆地的侏罗系延安统砂岩中的油气分布,严格受河道砂体控制。这类油气层渗透率高、砂层厚度大,可形成高产油气田。课堂练习一、名词解释 岩相 空 30分1). 按自然地理单元划分的沉积环境类型 按岩性划分的沉积环境类型 反映一个地区某一时期古地理面貌和沉积物分布的一种图件称为 6 河流类型 910 河流相的重要鉴定标志之一是 冲积扇相中的砂砾岩、粗砂岩可能成为 河流相砂岩多呈 14向上常出现自下而上由粗变细的间断性岩性要回答问题 40分河流相砂体与油气的关系课堂练习一、名词解释 沉积环境及其在该环境中形成的沉积物(沉积岩)特征的总和”2. 岩相:反映沉积环境的岩性特征 。3. 反映沉积环境的沉积物(岩)特征4. 只有那些没有间断的,现在能看到的相邻的相和相区,才能重叠在一起。5. 各沉积环境或相在空间上(三度空间)的演化和分布规律的总结。可理解为 :沉积环境中各种沉积特征(相特征)的全面总结。6. 由下往上出现由细至粗的粒度韵律,二、填空 30分① 陆相 ② 海相③ 海陆过渡相④ 陆囫碎屑岩相⑤ 碳酸盐岩相⑥ 岩相古地理图⑦ 沉积相国⑧ 平直河⑨ 曲流河⑩ 辫状河⑾ 网状河⑿ 底部冲刷面之上的泥砾⒀ 良好的油气储集层⒁ 透镜状⒂ 正旋回二、填空 30分1. 按自然地理单元划分的沉积环境类型 按岩性划分的沉积环境类型 ④ 反映一个地区某一时期古地理面貌和沉积物分布的一种图件称为⑥ 河流类型⑧ ⑨ ⑩ 河流相的重要鉴定标志之一是 冲积扇相中的砂砾岩、粗砂岩可能成为⒀ 河流相砂岩多呈⒁ 向上常出现自下而上由粗变细的间断性岩性⒂ 河床亚相中边滩或心滩砂岩储油物性最好,向上逐渐变差;横向上透镜体中部储油物性较好,向两侧变差。古河流砂体可形成多类型圈:岩性圈闭油气藏,地层-岩性圈闭油气藏以及构造岩性圈闭油气藏。三、简要回答问题河流相砂体与油气的关系第四节 湖泊相一、概述二、碎屑湖泊相的一般特征三、碎屑湖泊相的亚相划分四、湖泊相组合及其与油气的关系湖泊是大陆上地形相对低洼的蓄水区,是沉积物堆积的重要场所。在地质历史时期中,我国自中生代以来,湖泊沉积广泛发育,而且与石油矿产资源密切联系,因此,深入研究湖泊沉积具有重要的理论意义和现实意义。一、概述(一)湖泊环境特点 :大小、水深、盐度变化大。所以其物理、化学、生物特征各不相同物理水动力条件受湖浪、湖流控制,而湖浪湖流受湖泊大小、风力、湖水温度盐度等的控制化学干旱区,向盐湖发展;潮湿区为淡水湖,下部常缺氧为还原环境,可使湖底的有机物保存下来。沉积的是陆源碎屑湖泊生物瓣腮、腹足、介形虫等淡水动物以及轮藻等淡水植物。按地理位置 : 内陆湖、近海湖按 盐 度 : 淡水湖 (盐度 ‹微咸水湖 ( 1%>盐度 >咸水湖 ( 盐度 >1%)盐 湖 (盐度 >按沉积物类型 : 碎屑型湖泊化学型湖泊按 成 因 : 构造湖(坳陷湖、断陷湖、断坳湖)火山口湖、河成湖、冰川湖、溶蚀湖 …(二)湖泊类型二 、 碎屑湖泊相的一般特征(一 )岩石类型以 粘土岩 、 砂岩和粉砂岩为主 , 砾岩少见 , 仅分布于滨湖地区 。我国东部中新生代盆地主要是长石砂岩和长石石英砂岩类 。 粘土岩广泛分布 , 由湖岸向中心增多 ,形成于较深水还原环境 , 常富含有机质 , 可成为良好的生油岩系 。碎屑湖泊中也可出现数量不等的石灰岩、泥灰岩、白云岩、硅藻土、石膏、盐岩以及煤、油页岩等。(二 )沉积构造层理类型多样 , 以 水平层理 最为发育 。从滨岸浅水至停滞的深水 , 依次出现交错层理 —波状层理 —水平层理另外,可见波痕、泥裂、雨痕和搅动构造等。(三 )生物化石生物化石丰富 是碎屑型湖泊沉积的重要特征。常见的 动物种类 :介形虫 、 瓣鳃类 、 腹足类等 , 尤其是介形虫的大量出现 , 是湖泊环境的重要标志 。植物 :藻类也是湖泊中较发育的低等植物 , 轮藻为淡水环境所特有;陆生高等植物根 、 茎 、 叶 、 孢子花粉等大量出现 , 也是湖泊相的重要特征 。在近海湖泊中也可偶然出现海相生物化石 , 如有孔虫 。(四 )沉积物分布理想的碎屑湖泊沉积是围绕湖盆呈环带状分布 。由湖盆边缘向中心依次为滨湖砂砾岩 、 砂岩 、 粉砂岩 、 粘土岩 。 而断陷式湖盆沉积多呈不对称分布 。湖盆沉积的厚度变化较大,可由数十米至数千米。这主要与构造升降活动及物源供应有密切的关系。如松辽盆地白垩纪湖泊相沉积厚度达 5000阳坳陷第三纪湖相沉积厚度在 6000屑湖泊相的亚相划分(一 )湖成三角洲亚相在河流入湖的河口处 , 由于流速降低 , 水流携带的沉积物便在河口处堆积下来 , 形成 平面上呈三角形或舌状 , 剖面上呈透镜状的沉积体 , 称湖成三角洲 。 它与海成三角洲有许多共同之点 。按湖水深度和所处的地理位置 , 可将碎屑型湖泊相划分为 湖泊三角洲 、 滨湖 、 浅湖 、 半深湖 、 深湖 等几个亚相 。位于洪水期水面与枯水期水面之间。以砂岩和粉砂岩为主,可见大型的交错层理 、 泥裂、雨痕沉积构造。可见湖浪带来的浅水生物如螺、蚌等。它们的壳体和碎片可堆积成生物滩 。(二 )滨湖亚相若 供应物以泥为主 ,则形成泥滩。如近岸水体被沙坝、沙咀、堤岛阻隔 ,可形成半封闭的湖湾区。进一步发展可演化成沼泽 ,形成泥炭。气候干旱区可有白云质沉积物。位于枯水期水面以下与波基面以上的浅水地带 。岩石类型 以粉砂岩 、 粘土岩为主 , 可夹少量化学岩 。 陆源物质供应充分时有呈透镜体状的细砂岩 。层理 主要为水平层理 、 波状层理 。水动力较强的浅湖区 , 可见小型交错层理 。 本带生物化石丰富 , 可堆积成生物滩 。地形平缓的浅湖区 , 当砂质供应充分时 , 可形成砂质浅滩和沿岸砂坝等砂体 。(三 )浅湖亚相主要为黑色或深灰色的粘土岩 ,有时可夹有少量的灰岩、泥灰岩和油页岩。岩石的特点是粒度细、颜色深、有机质含量高 。岩性、厚度稳定,分布广,易于对比。层理发育而单调 .主要是细薄的水平层理、季节纹理。含分散状黄铁矿。深湖环境中还能出现 湖底扇、深水重力流沉积 ,具有良好的储集条件。(四 )深湖亚相位于波基面以下的静水区 (进一步分为半深湖、深湖亚相 )。理想的湖泊沉积模式 呈环带状分布滨湖亚相湖成三角洲浅湖亚相半深湖深湖亚相理想的湖泊 沉积层序 是从下向上为反旋回层序粘土细碎屑砂质河流 粗碎屑四、湖泊相组合及其与油气的关系(一 )相组合松辽盆地 白垩系为一内陆碎屑型湖盆沉积 , 基本属于此类型 。另外 , 还有一种断陷式盆地 , 例如渤海湾地区的 东营凹陷 , 盆地南北不对称 , 北断南超 。 北部边界上有近东西走向的边界断裂 , 第三系沉降幅度大 ,沉积厚度大 , 扇三角洲直接与深水湖相相接 , 并有深水浊积扇 。 南部为斜坡地带 , 沉降幅度小 , 相应的沉积厚度也小 , 相带宽并逐渐过渡 。(二 )碎屑湖泊沉积与油气的关系碎屑湖泊相常具有油气生成和储集的良好条件深湖和半深湖亚相为还原或弱还原环境,有利于有机质的保存和向石油的转化, 是良好的生油环境 。碎屑型湖盆由于周围靠近物源,砂体很发育。有 扇三角洲砂砾岩体、湖成三角洲砂岩体、近岸环带状砂岩体,深处的浊积砂岩体 等, 往往成为有利储集相带 。三角洲是指河流与海洋 (或湖泊 )汇合处所形成的锥形沉积体 。 大多是指海陆过渡地区的三角洲 , 三角洲相属于海陆过渡相组 , 因此受河流的流水作用与海洋波浪 、潮汐作用的控制 。第五节 三角洲相(一 )三角洲的形成过程河流入海 (湖 )的河口区,由于水流流速骤减,河流携带的泥砂卸载堆积成水下浅滩。水下浅滩不断淤高、增大、露出水面形成河口砂坝水流从砂坝顶端分成两个分支河道。分支河道向前发展,形成次一级河口砂坝。这一过程不断重复,就形成一个喇叭形、向海延伸的多叉道河网系统。形成了三角洲的雏形。一、三角洲的形成及分类由于分支河道不断向海延伸,河床坡度减小,流速减缓,河床淤高,洪水季节洪流冲决天然堤,携带的物质在滨海平原或叉道间逐渐沉积下来形成决口扇,使三角洲在横向上由于河流的不断改道,摆动逐渐扩大。河水冲决天然堤,促使河流改道,旧河道淤塞,原来的三角洲废弃,而在其旁侧的新河道入海处,新的三角洲开始发育。随着时间的推移,三角洲的废弃和发育,两者相互转化、交替出现,形成三角洲复合体。恒 河(二 )三角洲的分类河流 、 波浪 、 潮汐 对三角洲的形成起直接控制作用,按这三者的相对强度把三角洲划分为相应的成因类型。W. E. 1976)根据上述三种作用的相对关系,分析了世界上一些代表性的三角洲,提出了三角洲的三端元分类。三角形三个单元分别代表了河流、波浪、潮汐作用为主的三角洲类型,分别称为 河控三角洲 (建设性三角洲 ), 浪控三角洲 和 潮控三角洲 (破坏性三角洲 ) 。1、建设性三角洲河流作用为主,泥砂在河口区堆积的速度远大于波浪所能改造的速度, 河流输入泥砂的数量比海水对沉积物改造的能量要高得多, 三角洲向海推进 ,河道位置稳定而分流不多,各以不同方向用不同速度向海延伸 形成的建设性三角洲 。黄河三角洲和滦河三角洲在平面上呈扇形或半圆形,称朵形三角洲。密西西比河三角洲在平面上形似鸟爪称鸟足状或长形三角洲。 密西西比河密西西比河三角洲2、破坏性三角洲当海洋的作用增强,波浪、潮汐、海流的能量等于或稍大于河流输入泥砂的能力时,河流作用携带而来的泥砂,经海洋水动力的改造、再沉积作用而成的三角洲,称破坏性三角洲。这类三角洲分布面积小,多为中、小型河流入海而成。在那里河流输入的泥砂很快被海浪作用再分配。在主流河口附近,形成一系列叠置的海滩,其延伸方向平行海岸线,突出于河口和海岸,形若鸟嘴状,称为鸟嘴形 (或尖头形 )三角洲。由于这种三角洲的外形受波浪控制,故称为浪控三角洲。埃及的尼罗河三角洲是以 海浪作用为主 的破坏性三角洲。三角洲恒河河控三角洲尼罗河(浪控三角洲 )密西西比河河控三角洲珠江、鸭绿江、辽河三角洲却是以潮汐作用为主的破坏性三角洲。河流注入港湾,所携带的泥砂受潮汐作用的影响,形成一系列长条形的潮汐砂坝。这些潮汐砂坝在河口前方呈裂指状断续向海洋方向延伸。由于这种三角洲的外形受潮汐控制,故称为潮控三角洲。二 、 三角洲相亚相的类型及其特征根据沉积环境和沉积特征,将三角洲划分为 三角洲平原 、 三角洲前缘 和 前三角洲 三个亚相类型 。三角洲相三角洲平原亚相三角洲 陆上平原亚相范围包括从河流大量分叉开始至海平面以上的广大河口区。沉积特征与曲流河流相类似。进一步可划分为 分流河道 、 天然堤 、 决口扇 、 沼泽 和 湖泊 等几个微相。三角洲 水下平原亚相是三角洲在海平面以下的平缓部分,由水下分流河道 、 水下天然堤 及 支流间湾沉积组成。三角洲前缘亚相分流河口砂坝沉积位于水下分流河道的河口处,由于海浪的充分簸选作用,泥质被带走而保留下分选好、纯净的石英细砂和粉砂,有较发育的交错层理,可见流水波痕和浪成摆动波痕。远砂坝沉积 位于河口砂坝前方较远部位,又称末梢砂坝。主要由粉砂和少量粘土及细砂组成,三角洲前缘席状砂沉积在海洋作用较强的的河口区,河口砂坝受波浪和岸流的作用,要向两侧迁移和前后移动使之呈席状或带状分布于三角洲前缘,形成三角洲前缘席状砂。其特征与海滩砂堤类似砂质纯,分选好,广泛发育交错层理位于三角洲平原的向海 (湖 )边缘地带,呈环带状分布。是河流携带物质在河口堆积再经波浪作用改造成的纯净砂质沉积物集中带,含砂量高达 75%。前三角洲亚相分流河道沉积为三角洲平原亚相沉积的骨架 , 与河流体系中的河床亚相类似 , 但岩性偏细 。天然堤沉积以细砂和粉砂为主 , 常见各种波状层理及流水波痕 , 可见铁质结核和碳酸盐结核 。 而洪水漫溢河床 ,冲决天然堤形成的决口扇沉积 , 粒度比河床沉积更细些 。在潮湿的热带和亚热带地区,分流河道之间的 沼泽沉积分布最广,可占三角洲平原的 90%, 主要为深色有机质粘土、泥炭、薄煤层,夹有洪水成因的纹层状粉砂岩。前三角洲亚相位于三角洲前缘亚相的外侧,是三角洲沉积体系中分布最广,沉积最厚的相带。沉积作用大部分是在波基面以下较深范围内进行的。主要由暗色富含有机质的粘土和粉砂质粘土组成。含泥量高达 80%,为河流搬运的泥质悬浮物质和胶体溶液在海底的沉积物。沉积构造不发育,常见水平纹层和透镜状层理。向外海相化石变丰富,含海绿石,水平虫孔多,呈带状出现。三 、 三角洲相组合及其与油气的关系由于地壳运动河流改道引起三角洲的转移 、 沉陷 、 海水入侵 , 在三角洲的垂向剖面上形成建设相和破坏相交替出观的多旋回现象 。进积式三角洲沉积的层序由底向上是前三角洲泥 — 三角洲前缘粉砂和砂 三角洲平原的粗粒河流和漫滩沼泽沉积。粒度由细变粗, 呈反旋回性质这是三角洲沉积的重要特征。世界上许多大油气田都分布在古代三角洲沉积地区 , 如 科威特 布尔干油田 为世界上第二特大油田 ,委内瑞拉马拉开波盆地 玻利瓦尔沿岸油田 为世界第三特大油田 , 美国最大的 东得克萨斯油田 等均在三角洲沉积中 。 这是因为三角洲地区具备有利的生储盖和圈闭条件 。在三角洲相中, 前三角洲以粘土岩沉积为主 、厚度大、分布广,富含河流带来和原地堆积的有机物质,堆积速度和埋藏速度快, 有利于有机质的保存和向石油转化。三角洲沉积体中有大量的各种类型砂体 , 如前缘带的席状砂和河口砂坝 , 分选好 , 储油物性好 ,又最靠近前三角洲泥生油带 , 聚集油气最有利 。 其次是三角洲平原上的分流河道砂体 , 也能形成中小型油田 。 海进阶段形成的海相粘土夹层 、 三角洲平原上分流河道间的 沼泽沉积都可作盖层 。另外,三角洲沉积速度很快,厚度大,区域性向海倾斜容易产生重力滑动,产生 同生断层 ,断层下盘厚度大,常形成狭长形的 滚动背斜 ,这些都是有利于油气聚集的构造条件 。小 结为什么三角洲沉积相带是油气聚集的有利相带有大量的各种类型砂体,如前缘带的 席状砂和河口砂坝分选好,储油物性好, 又最靠近生油带,聚集油气最有利其次是三角洲平原上的分流河道砂体也能形成中小型油田。海进阶段形成的海相粘土夹层、三角洲平原上分流河道间的沼泽沉积都可作盖层和隔层。沼泽相 盖前缘相 储前三角洲 生盆地中心三角洲沉积速度很快,厚度大区域性向海倾斜容易产生重力滑动产生同生断层断层下降盘厚度大,常形成狭长的滚动背斜。 (断层、背斜、透镜体岩性尖灭等圈闭 )油源充足 油气储集 条件好 有利的生、储、 盖组合 形成多种类 型的圈闭在三角洲相中,前三角洲以粘土岩沉积为主、厚度大分布广, 富含河流带来和原地堆积的有机物质 ,堆积速度和埋藏速度快,有利于有机质的保存和向石油转化。1. 碎屑型湖泊亚相的类型及特征2. 湖泊相沉积模式与沉积层序3. 碎屑湖泊沉积与油气的关系4. 建设性三角洲及其形成特征5. 三角洲相亚相类型6. 三角洲前缘亚相类型及沉积特征7. 三角洲相组合在垂向剖面上的沉积特征8. 三角洲相组合与油气的关系湖泊、三角洲相 思考题2. 理想的碎屑湖泊沉积是围绕湖盆呈环带状分布 。由湖盆边缘向中心依次为滨湖砂砾岩、砂岩、粉砂岩、粘土岩。而断陷式湖盆沉积多呈不对称分布。湖盆沉积的厚度变化较大,可由数十米至数千米。这主要与构造升降活动及物源供应有密切的关系。 理想的湖泊沉积层序是从下向上为反旋回层序1. 可将碎屑型湖泊相划分为 湖泊三角洲 、 滨湖 、 浅湖 、 半深湖 、 深湖 等几个亚相湖成三角洲 沉积物在河口处堆积下来,形成三角形或舌状,剖面上呈透镜状的沉积体滨湖亚 相位于洪水期水面与枯水期水面之间。 以砂岩和粉砂岩为主,可见大型的交错层理、泥裂、雨痕沉积构造。可见湖浪带来的浅水生物的壳体和碎片 , 可堆积成生物滩。浅湖亚 相位于枯水期水面以下与波基面以上的浅水地带。岩石类型以粉砂岩、粘土岩为主。源物充分时有呈透镜体状的细砂岩。层理主要为水平层理、波状层理半深湖、深湖 主要为黑色或深灰色的粘土岩,有时可夹有少量的灰岩、泥灰岩和油页岩岩石粒度细、颜色深、有机
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本文标题:第七章++沉积相
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