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第三部分岩相古地理研究

第三部分岩相古地理研究
第三部分岩相古地理研究

第三部分岩相古地理研究

为了突出沉积环境中的古地理条件和沉积物特征中的岩性特征,通常把“岩相”和“古地理”这两个术语联系在一起,以表示沉积相中最本质的内容,叫“岩相古地理”。

岩相古地理学是恢复古沉积环境,研究沉积相的学科,它涉及到构造地质学、地层学、地球化学、地球物理学、古生物学、水动力学及地貌学等方面。所以,如何运用上述各学科的研究成果,并通过综合分析,划分沉积相和进行岩相古地理研究,是一项很艰巨的工作。应用钻孔资料进行相分析,有时就更困难。就是取心井,由于岩心体积小,各种沉积标志不如露头上看得清楚,如欲恢复岩体形态、接触关系、纵横向变化,就需要在积累较多钻孔及其它录井资料之后,才能作出较为可靠的结论。有些层段从勘探到开发经过多年分析研究,其相类型还难以定论。与露头资料比较,钻孔资料更来之不易,除仔细观察描述外,分析化验更要加强,以尽快取得各项第一性资料,作为相分析的基础。地震和测井资料中蕴含着沉积相,砂体形态等大量的有效信息,20世纪七十年代以来兴起的地震地层学和测井沉积学已广泛应用于油区沉积相研究中。

第十三章相标志

相标志是指最能反映沉积相的一些标志,它是相分析及岩相古地理研究的基础。在上述有关章节的基础上,可归纳为岩性、古生物、地球化学和地球物理四种相标志类型。

第一节岩性标志

1.颜色

颜色是沉积岩最直观、最醒目的标志。观察和描述中要注意区分继承色,自生色和次生色。继承色主要决定陆源碎屑颗粒的颜色,一般不反映沉积环境。自生色主要决定于岩石中含铁自生矿物及有机质的种类及数量,粘土岩、化学岩和生物化学岩的自生颜色对古水介质的物理化学条件有良好的反映,是良好的地球化学指标,次生色是在后生作用阶段或风化过程中,岩石的原生组分发生次生变化所引起的,不反映沉积条件。

2.岩石类型

陆源碎屑岩本身(如砂岩和粘土岩等)不是鉴别沉积相的良好标志,因此必须首先对其它证据,如化石、自生矿物和结构构造等进行鉴定,才能确定陆源碎屑岩的沉积相。

常与陆源碎屑岩共生的碳酸盐岩、硅岩、蒸发岩和红色岩层等具一定的指相性(图13-1)。各类岩石的百分比或比率具有重要指相意义,以此类数据编制的岩石类型图是编制油区岩相古地理图的重要基础图件。

由特定沉积环境和流动机制所形成的岩石组合,诸如各类浊积岩、风暴岩等均具良好指相性。

图13-1主要沉积环境岩石类型及某些自生矿物的现代分布

(据赫克尔,1972)

3.自生矿物

自生矿物(沉积矿物、同生矿物、成岩矿物)在陆源碎屑岩中含量虽小,却具良好指相性(图13-1),常见的有鲕绿泥石、海绿石、磷灰石和锰结核等。

鲕绿泥石和海绿石都是含铁的硅酸盐矿物,在碎屑岩中常呈分散粒状或胶结物出现。二者虽均可为海相标志,但形成温度及水深有差别。图13-2所示,为海绿石和鲕绿泥石的现代分布。形成鲕绿泥石水偏浅、温度偏高;海绿石水偏深、温度偏低。有人认为:鲕绿泥石是暖水矿物,海绿石是凉水矿物。我国华北地区中、上元古界青白口系龙山组主要由海绿石石英砂岩组成,分布稳走,其中粒状海绿石可以富集成层;寒武系

徐庄组、张夏组中的石灰岩和砂岩也富含海绿石,均为正常浅海相沉积。

图13-2尼日尔河三角洲鲕绿泥石与海绿石的分布及其与水深和温度的关系

(据波伦加,1967)

近海湖泊相中出现海绿石,总是与短暂的海水侵入有关,如我国东部中、新生代盆

地及委内瑞拉马拉开波盆地等。湖相海绿石具有低铁、低钾、高铝的特点。

海绿石和其它含铁矿物在不同沉积环境中的分布大致如图13-3。海绿石的海相性

是由其形成时的古地理、古构造及水介质条件等方面所决定的。

图13-3海绿石和其它铁质矿物的沉积环境理想剖面

(据伯纳,1971)

自生粘土矿物可反映水介质条件。大陆环境主要是酸性介质,以高岭石为主;但对湖泊要作具体分析;海洋环境粘土沉积多以伊利石和蒙脱石为主,更重要的是粘土矿物沉淀时要吸取水介质中的大量微量元素,它们具有良好指相性,但要注意剔除埋藏成岩作用的影响。自生磷灰石或隐晶质胶磷矿是海相标志。陆相的磷质矿物主要由脊椎动物的骨骼组成。大量锰结核目前主要分布在深海和开放大洋洋底环境,湖泊和浅海环境少见。

一般认为,自生长石、自生沸石是湖相标志,钾长石次生加大是海相标志,天青石、萤石和重晶石是咸化泻湖环境标志。由于它们分布规律还不十分清楚,用在指相时还应慎重。

4.碎屑颗粒结构

碎屑颗粒的粒度、圆度、球度、表面特征及其定向分布等均具一定指相性。粒度参数鉴别沉积环境的判别函数,不同沉积环境砂质沉积物的粒度概率特征,以及不同沉积相的C一M图和粒度概率等,请参看本书有关章节。

(1)粒度

在油气勘探与开发中,应用粒度参数鉴别沉积相,甚至三级相和微相,已得到广泛应用。其基本原理,就是碎屑沉积物主要有三种搬运模式:滚动的、跳动的和悬浮的。不同沉积环境具有不同搬运模式,并形成不同的粒度分布持证。但也应注意下述方面:①不同沉积环境可能具有类似的水动力条件,形成近似的粒度参数;②沉积环境变化多端,有过渡,也有极端情况,因之粒度分布也常变得复杂;③成岩作用也会影响粒度分布;④它只能提供一般的水动力条件和判定滚动、跳动和悬浮的相对沉积作用比例,所以不能过分强调粒度参数在相分析中的使用效果,而应与其它相标志结合起来使用。

(2)颗粒的形态和圆度

形态和圆度取决于搬运介质和搬运模式。但沉积物的组成和内部固有的构造,以及颗粒的原始形态也是重要的控制因素。目前砾石的形态和圆度用于相分析的意义最大(表13-1)。

(3)颗粒定向

颗粒定向有时也归入构造特征,如砾石、石英、云母、有机颗粒等的长轴排列方向和对于水平面的倾斜,可以用于相分析。最有意义的仍属砾石(图13-4)。长条形砂粒和砾石一样,也有趋向于平行水流方面的优选方位,例如具有薄纹层的平行层理砂岩,在急流态水流机制作用下,长形颗粒普见定向组构,同时伴有由大致平行的沟和脊构成的剥离线理。

图13-4各种环境中的砾石方位示意图

表13-1 各种环境中碳酸盐岩砾石的扁平度和圆度平均值

基质(或杂基)少于10%或15%,一般指示牵引流水流体系;基质(或杂基)大

于10%或15%,一般指示块体流、密度流,或沉积物重力流水流体系。碎屑沉积物遭

受较强化学成岩作用和物理成岩作用后,这种组构特征可依然保存,故具重要指相意义。

(5)颗粒表面结构

用扫描电镜研究石英颗粒表面特征,可以识别的环境有:①滨海环境(高能海滩、

中能海滩、低能海滩);②风成环境(热带沙漠、沙丘);③冰川环境(冰川、冰水)。

5.原生沉积构造

沉积岩的构造特征是沉积时水动力条件的直接反映,又较少受沉积后各种作用的影

响,故具良好指相性。主要沉积构造类型与沉积环境的关系归纳于图13-5中。

6.相序

相序或相层序指的是沉积相的垂向构成,包括成分、结构、构造、亚(微)相,因

此一个相序相当于传统的一个韵律或旋回,在层序地层学上叫一个准层序。

按照其粒度结构特征,相序可分为向上变粗 (CU )和向上变细( FU )两种类型。

常见的向上变粗相序有三角洲、扇三角洲、水下扇、无障壁海岸、滩坝等,向上变细的

相序有河流、冲积扇、潮坪、沟道重力流沉积等,一般来说一个相序自下而上水深总是

变浅的。

图13-5 主要沉积环境中各种沉积构造的分布

(据赫克尔,1972)

第二节 古生物标志

生物与其生活环境是不可分割的统一体。不同类别的生物对环境因素的要求是不一样的,因而在不同的环境中,生物类别也是有差异的。即便在同水域不同地段,由于环境的差异,不仅在生物类别方面有区别,就是在生物数量多寡和形态--构造方面也是有区别的,甚至还有明显的不同。因此,不同的生物群落或化石组合面貌,就大致可以表明其所属的生活环境或沉积相。

化石是区分海相和非海相沉积环境的重要标志。

无脊椎动物是海相所特有的,或主要是海相的,它们包括有孔虫、放射虫、腔肠动物、苔藓动物、腕足动物、掘足动物、头足动物、笔石、三叶虫和棘皮动物等。无脊椎动物中非海相包括有部份的双壳动物、腹足动物、介形虫、海绵、昆虫等。

环境再造中藻类使用最广泛,可以提出海相和非海相的差别。蓝藻或绿藻的形态呈叠层状是潮坪泻湖及半咸水环境的特征,树枝状和结核团块是淡水河流和湖泊的特征。绿藻既有海相又有非海相,海松类和粗枝藻类的绿藻是海相。红藻是海相。轮藻是淡水藻类。因此它被广泛用来确定非海相沉积环境。某些轮藻可生活在半咸水边缘环境。

一、大陆沉积环境的化石特征

1.湖泊相化石特征

在淡水湖泊中生物化石丰富,具有淡水的生物化石常有腹足动物、瓣鳃动物、介形虫、叶肢介、鱼、昆虫等化石。根据沉积的位置,滨湖沉积物中化石很少,在层面上可见少量植物碎片。浅水湖泊沉积物中植物化石不多,且不完整,但有较多的淡水动物化石。深湖沉积物中有比较多的淡水动物化石。

在盐湖沉积物中含有瓣鳃动物、介形虫、植物碎片及硬鳞鱼类的鳞甲、龟类等化石。

2.河流相的化石特征

在河床沉积物中一般没有动物化石,原因是河水经常流动,动物尸体不易保存。同样,植物化石亦没有完整的,但在煤系的河床主流线沉积中可含较多的大的植物碎片。河床浅滩部份可沉积更小的植物碎片。往往在煤系地层的河床相最底部常有硅化木,可作为河床相的鉴定标志,硅化木的排列方向可指示水流的方向。

在河漫滩沉积物中没有动物化石,植物化石呈碎片出现,有时在淤泥中有完整的树叶。

在牛轭湖沉积物中出现有较丰富的生物化石,具有大量的植物叶片化石和软体动物中的瓣鳃动物和腹足动物的介壳等。

二、过渡沉积环境的化石特征

1.三角洲相化石特征

三角洲相主要生物门类化石包含有壳变形虫、陆相介形虫、海相介形虫、棘皮动物、海胆刺、蛇尾类的骨针。双壳动物、腹足动物、苔藓动物及少量有孔虫和植物碎片等。在三角洲体系中,不同的环境中生物化石特征:

三角洲平原亚相中具有海相介形虫与陆相介形虫混杂,其中海相介形虫壳体细小。并有腹足动物和双壳动物的贝壳、植物碎片、虫孔遗迹化石等。

三角洲前缘亚相中含有大小虫穴遗迹化石及丰富的生物扰动构造层、介壳沉积普遍。海相介形虫和有孔虫含量增加,壳体也增大。海胆刺和蛇尾类骨片增多。

三角洲相外带(海方)海相化石较丰富,有双壳动物、腹足动物、介形虫、海胆、有孔虫、掘足类、苔藓虫等。陆内(陆方)有陆相介形虫、有孔虫、双壳动物以及少量的海胆等。

2.陆缘近海湖相化石特征

陆缘近海湖相生物门类组合有鱼类、双壳动物、腹足动物、有孔虫、介形虫和藻类及孢粉等组成。其主要特色表现:

具有海相生物与陆相生物混生标志,典型的陆相化石有壳变形虫,轮藻,淡水植物的种子,孢粉与海相有孔虫,半咸水介形虫混生。例如,原地埋葬的广盐性有孔虫砂杆虫、希望虫,半咸水介形虫正星介等。异地埋葬的河流上游搬运来的轮藻藏卵器。潮水冲来具有强烈磨损的海相介形虫花室虫等。

广盐性生物发育丰富,具有大量广盐性有孔虫、介形虫、硅藻等。例如,广盐性钙质壳有孔虫希望虫、诺宁虫、卷转虫、假上穹虫等。广盐性胶结壳有孔虫砂粟虫、砂杆虫、砂轮虫、拟单栏虫等。广盐性介形虫瘤正星介、中华丽花介、新单角介、细花介等。广盐性硅藻有圆筛藻、马鞍藻、布纹藻等。

生物壳体形态变异,表现为壳壁变薄,壳饰减弱,壳体变小,壳体畸形等。

三、海相沉积环境的化石特征

1.滨海相的化石特征

滨海相沉积物中遗迹化石丰富。多分布于潮上带及潮间带。由于该区环境变化较大,底栖生物较少,仅有一些底埋底栖、钻蚀底栖生物所留下的虫穴、虫管、在沉积物中生物扰动构造也发育。

完整的化石较少,可见到海生动物介壳碎屑及陆生植物碎片等。该区由于波浪作用频繁,生物碎屑的埋藏是经过了水力分选,自岸边向海洋方向,由大到小且平行海岸具分带现象。某些长形介壳的排列也常平行海岸。

潮坪是最常见的碳酸盐滨线环境。潮坪沉积物主要来源于海洋,是由海潮和风暴由海洋带上陆地的。潮坪沉积环境分潮上带、潮间带和潮下带。

潮上带:沉积物由岩屑至钙质软泥组成。沉积原生构造有不规则纹理,岩屑,藻类叠层石等。化石有薄壳的小型有孔虫、介形虫等。

潮间带:沉积物由细粒团粒至钙质软泥组成。原生沉积构造有生物扰动构造,潜穴,藻类叠层石等。化石有薄壳的小型有孔虫、介形虫和少量软体动物等。

潮下带:沉积物由粗砂、团粒至钙质软泥组成。原生沉积构造有生物扰动构造和潜穴。化石有,有孔虫、绿藻、苔藓虫、软体动物和海胆等。

2.浅海相的化石特征

生物遗体化石大量保存、门类较多,如藻类、有孔虫、古杯类、珊瑚、层孔虫、具铰腕足动物、各种棘皮动物、三叶虫等都适应正常盐度的底栖生物类型。

在正常浅海环境中还有一部份可适应盐度变化的生物类别如双壳动物、腹足动物和介形虫等。

浅海陆棚碎屑岩内富含各种海相生物化石,有时可含较多的微小动物遗体,如有孔虫放射虫等。

浅海陆棚泥页岩内富含保存完整且有规律的平整分布生物化石,如三叶虫、笔石等。

浅海碳酸盐岩类包含了以下化石类型:有孔虫灰岩由有孔虫、莛、货币虫等组成,海百合灰岩由海百合为主的棘皮动物组成,介壳灰岩由腕足动物和双壳动物等组成,礁灰岩由珊瑚、海绵、钙藻、苔藓动物等组成。

3.深水相的化石特征

深水环境中生物化石较少,有代表性的是含有钙质的及胶结质的生物遗体,如海百合和硅质海绵等。而浮游有孔虫介壳在沉积物中逐渐占有统治地位。底栖动物中只剩下少量具薄壳的腕足动物、苔藓动物、海胆和某些小型单体珊瑚。

由于光线不能达到深水,所以很少生长藻类。底栖生物不以植物为食,而是以大洋中由水域上层落下来的生物尸体或者以海底泥砂内的有机碎屑物质为食。在这里生活的生物,只适应一定温度称为定温生物。

生物组合由远海自游和浮游生物组成,包括有:颗石藻、硅藻、放射虫,抱球虫硅质海绵骨针、薄壳型菊石、薄壳型竹节石、牙形刺、薄壳型双壳类、薄壳型腕足类、小型角锥状单体珊瑚等(据刘宝珺,1985)。

第三节遗迹相

遗迹相(又称痕迹相Ichofacies)指的是特定沉积环境中遗迹化石的组合。

迄今为止,国际上已建立的遗迹相模式有10种,其中陆相1种,即Scoyenia (斯科阳迹)遗迹相;过渡相3种,包括Teredolites (蛀木虫迹)迹相、Psi1onichnus(螃蟹迹)迹相和Curuolithus(曲带迹)迹相;海相6种,包括Trypanites(钻孔迹)迹相、Glossifungites(舌菌迹)迹相、Sko1ithos(石针迹)迹相、Cruziana (二叶石)迹相、

Zoophycus(动藻迹)迹相和Nereites(类沙蚕

迹)迹相。

1. Scoyenia遗迹相

Scoyenia遗迹相系赛拉赫1967年提出,原

指非海相砂岩和页岩(并常常是红层沉积)中图13-6Scoyenia遗迹相特征遗迹化石

的一种遗迹化石组合。随着研究的深入,非海相沉积中的遗迹化石研究已取得许多新成

果。到80年代初,Frey 等(1984)进一步研究了Scoyenia 遗迹相,并对其遗迹化石的

组成特征和典型环境作了明确限定,即:遗迹化石的组成,以Scoyenia gracilis (细小

斯科阳迹)和Ancorichnus coronus (弯曲锚形迹)或其它生态相相同的遗迹为主,其

次为Cruziana (二叶石迹)或Isopodichnus (等足迹)和Skolithos (石针迹)等(图13

-6),并往往伴生有泥裂、水平和波状纹理以及工具痕等物理沉积构造。

遗迹化石的特征,主要是小型、水平、具衬壁和新月型回填构造的进食潜穴,其次

是弯曲的爬行遗迹和垂直柱状到不规则形态的居住构造或井形穴(shafts ),还可出现许

多足迹和拖迹等。造迹生物大多是食沉积物和食肉的无脊椎动物,包括节肢动物和软体

动物,昆虫、腹足类、双壳类及蠕虫动物等,一般分异度较低。此外,还有些食肉和食

植物的爬行动物。

该遗迹相的典型沉积环境是低能的极浅水湖泊和缓流河的滨岸带,通常处于淡水水

上和水下之间,并有周期性的暴露和洪水侵漫。生物活动的底层是潮湿到湿、塑性的泥

质到沙质沉积底层。

2.Teredolites 迹相

Teredoliies 迹相是一种受海洋

环境影响的并以木质底层为特征的

钻孔迹遗迹组合。该遗迹相几乎全

由群聚钻孔组成,典型遗迹化石为

Teredolites c1avatus (棒形蛀木虫

迹),它是一种特殊的且主要以进食

为目的的生物钻孔遗迹,丰度高但

分异度很低(图13-7)。其造迹生

物被认为是蛀木虫(或蛀木虫类双

壳类)和壳斗海笋双壳类。

这一遗迹组合常见于河口湾、三角洲和其它障壁后(潮坪、泻湖)

沉积环境,往往与泥炭沼泽环境相关,属于过渡相中的一种遗迹相模式。

3.Psilonichnus 迹相

Psilonichnus 迹相用来代表海陆过渡环境

或海岸带受海、陆双重条件控制较明显的一种

生物遗迹群落(图13-8)。它向下(海方)往

往变为Skolithos 遗迹相,向上(陆方)则逐渐

过渡为非海相遗迹组合,如Scoyenia 遗迹相等。

该遗迹相常见于前滨最上部、海滩滨后、

沙丘、冲溢扇和扇上坪等沉积环境,生物活动的底层为砂、软泥。

4.Curvolithus 迹相

该遗迹组合以表层内拖迹为特征,重要

组成分子为Curvolithus (曲带迹

)、

Mrgaritichnus (珍珠迹)、Planoliies (漫游迹)、

Taenidium (带穴迹)、Gyrochorte (旋草迹)、

Helminthopsis (拟蠕形迹)和Scolicia (环

带迹)等(13-9)。这类遗迹一般是造迹生物在沉积物与水界面之下进行运移和进食活动产生的潜穴。造迹生物以食沉积物和食

肉的动物为主,包括软体动物腹足类、环节

动物多毛虫类、棘皮动物海参类和纽形动物

等。

图13-7 Teredolites 遗迹相的遗迹化石特征示意图

图13-8 Psilonichnu 遗迹相的生物遗迹

组成特征

图13-9 Curvolithus 遗迹相特征遗迹化石示意图

Curvolithus 遗迹相产生于三角洲和陆棚浅海上部的近滨带沙质底层中,一般为受淡水排泄(接近于高能的河流)或一定能量状态(沉积作用大于物理再改造作用)影响的边缘海(三角洲至海湾或河口湾)环境。在这种环境中,盐度较低,砂和粉砂沉积物大量输入且沉积速率比较快,水动力能量较低,物理再改造作用小。因此,该遗迹相可作为古能量和古沉积速率的标志,亦即静水环境中快速沉积的指示标志。

5.Trypanites 迹相

该遗迹组合以群集的钻孔遗迹为特征,一般丰度高但分异较低。遗迹通常是些柱状、瓶状、泪滴状、U 形和其它不规则形态的石内居住迹,与底层表面垂直或呈浅的钻孔结网系统(如海绵钻孔)。典型生物遗迹包括以下四种不同形态的遗迹属:

(1)Trypanites (指状钻孔迹),指由各种星虫和多毛虫蠕形动物营造的指状或柱状钻孔;

(2)Rogerella (袋状钻孔迹),由

甲壳动物藤壶造的袋状或似袋状钻

孔;

(3)Entobia (巷状钻孔迹),为

海绵动物钻的巷道式钻孔;

(4)Gastrochaenolites (胃形钻孔

迹),是双壳类动物挖掘的长颈瓶状或

胃状钻孔(图13-10)。

产生该遗迹相的典型底层环境是

滨海和潮下带停积面,包括岩石质海

岸、岩石质海滩、各种海洋硬底,诸如碳酸盐硬底、生物礁、介亮或骨屑层、不连续的间断面或不整合面等。

6.Glossifungites 迹相

该遗迹类型以居住迹为主,包括垂直柱状, U 形和枝形潜穴以及部分钻孔等。其

造迹生物主要是食悬浮物生物和

食肉生物,常为甲壳动物的虾和

蟹、环节动物的多毛虫和软体动

物的壳斗海笋类以及腔肠动物的

海葵等。典型的遗迹化石有扇形

的Rhizocoralliun (根珊瑚迹,原

定为Glossifungites )、

Diplocraterion (双杯迹)、Skolithos

(石针迹)、Psilonichnus (螃蟹迹)

和Thalassinoides (似海生迹),以及钻孔遗迹,如双壳类造的Gastrochaenolites (胃形钻孔迹)和多毛虫掘的Trypanites (指状钻孔迹)等(图13-11)。

该遗迹相的典型底层环境是固结但非石化的滨海和潮下带停积面,特别是在半固结的碳酸盐底层或稳定的、凝结的和部分脱水的泥质底层,可以是受保护的中等能量的环境或较高能量的地区,只要半固结的泥晶或硅质碎屑底层具有较强的抗侵蚀能力。

7.Skolithos 遗迹相

此组合以居住潜穴为重要特征,

主要由较长垂直的或高角度倾斜的柱

状穴、U 形穴和枝形穴构成。潜穴有

的具有厚的、加固的球粒状衬壁,有

些发育前进式和后退式螺形(或蹼状)

构造,常见遗迹化石为Skolithos (石

针迹)、Diplocraterion (双杯迹)、

Ophiomorpha (蛇形迹)、

Monocraterion (单杯迹)和部

图13-10 Trypanites 遗迹相的遗迹化石组合特征

图13-11 Glossifungites 遗迹相的遗迹化石组合特征

Arenicolites(沙蜀迹)以及逃逸构造等(图13-12)。

Skolithos 遗迹相形成的环境条件为中等到相对较高的能量水平,底层由干净的(可含极少泥质)、分选良好的沙组成,沙的稳定性差,时常被较强的水流或波浪扰动和移动,甚至受到快速侵蚀和加积。因此,物理再改造作用强烈,从而引起底层沉积和侵蚀速率的快速变化。这种条件的典型环境为潮间带下部到潮下浅水,如海滩的前滨带和临滨带,类似的环境还有潮坪、潮汐三角洲和河口湾点砂坝等较高能的地区。深水沉积中如海底峡谷和深海砂扇的近缘端或内扇带也存在Skolithos 遗迹相,其环境可根据伴生的典型深水型遗迹来识别。

8.Cruziana 迹相

Cruziana 迹相是海洋遗迹中分布较为广泛的遗迹群落。它的丰度和分异度都比较高,几乎包括了海底底栖生物遗迹所有的生态类型,如爬行迹、停息迹、觅食迹、进食迹以及少量的居住迹和逃逸迹等,一般以表面遗迹(爬迹、拖迹和停息迹)以及水平进食潜穴为主。特征的遗迹化石有Cruziana (二叶石迹)、Dimorphichnus (双形迹)、Teichichnus (墙形迹)、Diplichifes (双趾迹)、Asteriacites (似海星迹)、Phycodes (节藻迹)和Rosselia (柱塞迹)等。其它常见遗迹还有Rhizocorallium (根珊瑚迹)、Scolicia

(蠕形迹)、Asterosona(星叶迹)、

Thalassinoides (似海生迹)、

Ophiomorpha (蛇形迹)、Aulichnites

(犁沟迹)、Chondrites(丛藻迹)、

Planolitws (漫游迹)和Arenicolites

(沙蜀迹)等(图13-13)。环境主

要有陆棚、河口湾、泻湖等。

9.Zoophycus 迹相

组成该遗迹相的遗迹类型主要

是复杂的进食迹Zoophycos (动藻

迹),它具有由平面到缓倾斜的蹼状

构造,呈精美的席状、带状或倒伏

的螺旋状分布。在泥质沉积物中,它有时被Phycosiphon (藻管迹)取代,有的环境中还发育Spirophyton

(旋轮迹),与之共生的常见分子有Chondrites (丛藻迹)和!!!?(漫游迹)等(图13-14)。造迹生物几乎全是食沉积物生物。整个组合分异度较低,但丰度有时可以很高。

图13-14 Zoophycus 遗迹相的特征遗迹化石 Zoophycus 遗迹相主要出现在富含有机物质的泥、灰泥或泥质砂底层、静水、氧含量低或缺乏充足氧气的、水循环性差的环境中,如隔离海盆或半封闭海局限的泻湖和海湾风暴浪基面以下的滨外至半深海到深海环境。

10.Nereites 遗迹相

Nereites 遗迹相为深水或深海型代表。它在深海浊流沉积层序中得到大量而完善的保存。

该遗迹组合以水平、复杂的觅食

迹和图案型耕作迹(Agrichnia )为特

征。大多数遗迹呈半浮痕(semirelief ),

少数呈全浮痕保存。它们的造迹生物

主要是食沉积物的底内动物。在组成上,这是一个分异度和丰度均比较高

图13-13 Cruziana 遗迹相的遗迹化石组合特征

图13-15 Nereites 遗迹相的遗迹化石组合特征

的遗迹化石群落,典型的组成分子有Nereites(类砂蚕迹)、He1minthoida (蠕形迹)、Pa1aeodictyon (古网迹)、Cosmorhaphe (丽线迹)Protopa1aeodictyon (原始古网迹)、Spirorhaphe (环线迹)、Lophocterium(菊瓣迹)、Taphrhelminthopsis(沟蠕形迹)、Glockeria(葛洛克迹)、Spirophycos(旋藻迹)、Lorenzinia(洛伦茨迹)、Megagrapton (巨画迹)以及Urohelminthoida(尾蠕形迹)等(图13-15)。

上述原始型遗迹相模式的分布及与沉积环境间的关系见图13-16,是再造古环境条件时很有价值的指示标志。这种生物成因构造与物理沉积构造相中,在相分析上不仅具有同等重要的地位,而且有时会更具优势。

图13-16原始型遗迹相分布示意图

第四节地球化学相标志

沉积物在风化、搬运、沉积过程中,不同的元素可以发生一些有规律的迁移、聚集,沉积区的大地构造背景、古气候、源区母岩性质、沉积盆地地形、沉积环境和沉积介质的物理化学性质对元素的分异和聚集均有影响。我们可以利用这些元素的分异与富集规律来研究和推断控制元素运动和变化的各种环境因素。

地球化学在古环境分析中的应用,主要包括:元素地球化学、稳定同位素地球化学及有机地球化学等方面。

一、元素地球化学

目前已广泛使用Fe、Mn、Sr、Ba、B、Ga、Rb、Co、Ni、V及Sr/Ba、Fe/Mn、V/Ni、Fe3+/Fe2+等元素含量和比值来判别海相与陆相、氧化与还原、水体深度、盐度等沉积特征。

1.古盐度的测定

用地球化学的方法推断古盐度是最常用的,也是效果较为理想的一种方法,包括硼法、元素比值法、沉积磷酸盐法等。

(1)硼法

是计算古盐度最常用的方法,其原理是溶液中硼的浓度是盐度的线性函数。当粘土矿物处于含硼水溶液中时,以硼酸或其离解产物形式存在的硼会吸附在粘土矿物颗粒边缘,并固定下来,并且可能是因为新物质围绕硼生长和硼本身的扩散而进入粘土矿物晶格。如果矿物晶格不破坏便不能重新逸出,也不因溶液中硼的浓度的降低而解吸。这样,就可以根据粘土沉积物中的硼含量来定量推断古沉积水体的盐度。如现代海洋沉积物中硼含量一般大于100ppm;而现代淡水湖相沉积物中吸附硼的含量一般30~60ppm。值得说明的是在利用粘土矿物中硼含量来计算古盐度之前,要消除粘土矿物中继承硼的影响。另外,因粘土颗粒和表面积大小对吸附硼有重要影响,一般用<1 μ的粘土组分作硼含量分析和矿物鉴定。

不同的粘土矿物吸取硼元素的能力不同,以伊利石最强(100~200ppm),高岭石最弱(10~30ppm),因而泥岩中伊利石最能反映古盐度的情况。测定某种粘土矿物的相对硼含量,是目前古盐度测定中的最有效的方法之一。

(2)元素比值法

B/Ga:硼是不稳定元素,在水中可以发生长距离迁移,在沉积水体中其含量随盐度的增加而增加。面Ga的迁移能力则相对要弱得多,这主要由于Ga的活泼性较差,Ga的氢氧化物在pH=5的弱酸性介质中很容易沉淀。对不同成因的泥岩研究表明,Ga 在淡水成因的岩石中较海洋条件下形成的岩石为高,B与Ga化学性质的差异是B/Ga 值用于作为盐度指标的基础。不同地区确定盐度的B/Ga值界限不同,但同一地区B/Ga 值与盐度的关系是明显的。

Sr/Ba:与Sr相比,Ba的化合物溶解度要低。淡水与海水相混时,淡水中的Ba2+与海水中的SO42-结合生成BaSO4沉淀,而SrSO4溶解度较大,可以继续迁移至远海,通过生物途径沉积下来。故从淡水环境向海相过渡,沉积物中Sr/Ba值急剧增大的的趋势是明显的,可以用来确定盐度的相对高低。

Sr/Ca:湖水和河水以Sr/Ca值低为特征,而海水中Sr/Ca值较前者为大,Sr与Ca 相比,Sr在海水中和大洋水中都表明有绝对的和相对的富集。Sr/Ca值对古盐度的指示不如B/Ga、Sr/Ba好,但在碳酸盐沉积中可能又当别论。

Mn/Fe:在搬运过程中,铁极易受氧化而成Fe3+,形成Fe(OH)3沉淀,所以铁的化合物易于在滨海地区聚集。而锰却能在离子溶液中比较稳定地存在,聚集在离海岸较远的地方,甚至分布在洋底,因而海相页岩中Mn/Fe值比淡水页岩要高得多。

C/S:沉积物中有机碳与黄铁矿中硫的比值也可以作为盐度的指示剂。这主要是基于在同样富含有机质的还原环境中,海水中SO42-比淡水中含量要高得多,被还原成的S2-含量也要高很多。这些S2-主要与Fe2+结合形成黄铁矿。

此外,尚有Th/U比:Na/Ca比:Rb/K比:V/Ni比与盐度均有一定的关系。

(3)沉积磷酸盐法

Nelson(1967)根据美国现代河流和河口湾的资料发现了在沉积磷酸盐中,钙盐与铁盐的相对比值与盐度的密切关系。计算公式为:

F ca-p=0.09+0.263盐度(‰)

F ca-p(磷酸钙组分)=磷酸钙/(磷酸铁+磷酸钙)

实际上沉积磷酸钙组分Ca/Ca+Fe 的值与盐度的正比关系也主要是由于元素Ca和Fe在水中的迁移习性不同所造成的。

2.氧化还原条件的标志

判断沉积环境的氧化还原条件主要是根据同生矿物组合。

铁在海盆中沉积具有明显的规律性,随着pH值的增大,Eh值的降低,铁矿物呈不同的相态依次分布,铁的化合价态也相应变化(表13-2),因而可用来反映环境的地球化学条件。

表13-2 铁的沉积地球化学相

Fe2+/ Fe3+常用来划分氧化还原相。一般认为,Fe2+/ Fe3+》1为还原环境,Fe2+/ Fe3+>1为弱还原环境,Fe2+/ Fe3+=1为中性环境,Fe2+/ Fe3+《1为弱氧化环境,Fe2+/ Fe3+<1为氧化环境。但在实际应用中这一指示并不理想,因影响Fe2+与Fe3+可逆反应的因素比较

系数即用岩石多,如介质的PH值,当pH升高时,Fe2+更易被氧化成 Fe3+。也可通过K

Fe

中总铁向菱铁矿和黄铁矿的转化程度来反映环境的氧化还原程度。

FeO Fe Fe K FeS hcl Fe +++=222

其值越大表明还原程度越强。考虑到有机炭含量对该值的影响,石油系统的地质工作者也提出了采用铁还原系数K 值来划分氧化还原相。

FeO Fe Fe K FeS HCL Fe +++?=222236.0

并根据其在我国陆相盆地中的应用建立了不同地球化学环境的K 值范围(尚慧云等,1982)。经实践并与其它计算方法比较,证明其效果较好。

3.离岸距离(水深)标志

由于元素在沉积作用中所发生的机械分异作用、化学分异作用和生物化学分异作用,使元素的聚集和分散与水盆深度也有一定的关系。

据H.M 斯拉霍夫对太平洋沉积物的研究,按其含量由滨岸向远洋增加的程度,可以划出四个带,①Fe 族元素(Fe 、Cr 、V 、Ge )带;②水解性元素(Al 、Ti 、Zr 、Ga 、Nb 、Ta )带;③亲硫性元素(Pb 、Zn 、Cu 、As )带;④Mn 族元素(Mn 、Co 、Ni 、Mo )带。

如前所述,Fe 和Mn 在沉积作用过程中的分异现象较为明显,而且主要受水介质的Eh 值和pH 值控制。不仅在海洋中,在大型湖盆中Fe 、Mn 分离现象也较明显,如在松辽盆地白垩系湖相沉积中,三角洲及滨浅湖地带Fe 2O 3含量最高,MnO 2含量一般较低;

湖区则相反,随湖水加深MnO 2含量由0.0094(滨浅湖)→0.0015(浅湖)→0.051(较

深湖)(刘平略等,1985)。与Mn 类似的元素还有Ni 、Co 、Cu 等。

通常深海沉积物与浅水沉积物比较要富集某些微量元素,如Cl 、Br 、Ag 、Cd 、Mo 、Mn 、Cu 、Co 、Ba 等。Nicholls (1967)提出,当Mo>5ppm 、Co>40ppm 、Cu>90ppm 、Ba>1000ppm 、Ce>100ppm 、Pr>10ppm 、Nd>50ppm 、Ni>150ppm 、Pb>40ppm ,特别是伴生有含量<1ppm 的U 和<3ppm 的Sn 时,沉积深度可能大于250m (Bendict 等,1978)。

二、稀土元素地球化学

20世纪70年代以来,由于测试方法和测试精度的不断进步,稀土元素(REE )在沉积岩和现代沉积物研究中作为物源和环境指示标志的作用越来越受到重视。

稀土元素在元素周期表中占据一格位置,它们的外层电子构型极为相似,因此用一般的化学方法不能定量地分析出单一稀土元素的含量,只能给出其总含量,即稀土总量(∑TR 或∑REE )。对地球化学研究来说,有意义的是每种稀土元素的含量。因此世界上许多学者在单一稀土元素定量分析上作了大量研究,取得了显著成效。目前常用的分析方法有:①化学浓缩-X 射线荧光光谱法,其误差δ为±(10%~15%)②离子交换一X 射线荧光光谱法,其δ为±(10%~20%);③中子活化法,其δ为±(4%~8%);④火花源质谱法;⑤同位素稀释质谱法等。其中精度最高的为中子活化法。

1.稀土元素的富集规律及物源分析

郭世勤等人在《多金属结核和沉积物的地球化学研究》(1994)中指出:①稀土元素和稀土总量与Fe 有极密切的关联。在较强氧化条件下Fe 2+变成Fe (OH )3絮团,与稀土元素特别是Ce 共同沉淀可能形成稀土元素相对富集的沉积,导致与其共生的沉积物接受了大量的稀土元素。相反,含Fe (OH )3絮团少的地区对稀土元素的吸附作用减弱,沉积物稀土元素含量减少。②水深和地形对稀土元素含量的变化影响不大。在不同沉积物类型中,稀土元素含量的高低受生物硅稀释的影响,含生物SiO 2较多的泥质层中稀土元素含量最低,SiO 2含量与稀土元素呈负相关关系,而与Fe 3+、Mn 4+、Ba 2+、S 2-呈正相关关系。

2.水介质的酸碱度分析

实验证明,稀土元素以简单离子形式搬运是不大可能的,因为它们易形成难溶的稀土氟化物、稀土氢氧化物和碳酸盐。一些学者认为,稀土元素与O —Si 结构的联系较弱,它们易与氟、碳等挥发组分形成络合物。在碱性溶液中,稀土元素易形成下述形式的络阴离子,即[REE (CO 3)3]3-和[REE (CO 3)4]5-,如果F 离子浓度较高,也可有[REE (CO 3)

3F ]4-和

[REE (CO 3)F 2 ]等形式。用轻重两种稀土元素所作的络合物迁移能力实验表明,两者溶解度有较大差异。在碱性一碳酸介质中,重稀土元素溶解度大,尤其在低于300℃时重稀土络合物还是稳定的,即说明在酸性介质中(pH 为4.7~5.6)先沉淀沉积的是轻稀土

元素,最后才是重稀土元素。

轻稀土元素指按原子序数排列的La、Ce、Pr、Nd、Sm和Eu,而重稀土元素指Gd~Lu的稀土元素(有时加上Y元素),前者用LREE表示,后者用HREE表示。

3.沉积水介质氧化还原性的判别

在稀土元素中Ce的性质与众不同,它具有最不稳定的4f亚层充填,Ce3+给出一个4f 电子而成为Ce4+,并转为惰性气体Xe的结构。因此在适当条件下,Ce3+常被氧化成CeO2与其他三价稀土元素分离。与Ce赋存相关的是易被粘土矿物吸附及来自陆源碎屑与火山碎屑的一些元素,如Th、Nb、Hf、Rb、Cs等。陆源碎屑提供的Ce,在总量中所占比例(30%~45%)远高于其他稀土元素;而在化学相中,Ce主要赋存于氧化相,所以沉积物中Ce主要赋存于陆源碎屑、氧化相及吸附相中。即环境的氧化程度越强,Ce为正异常;而Ce亏损程度越大,说明沉积还原程度越大。海盆中央的沉积物中相对贫Ce。

三、稳定同位素地球化学

随着测试手段,测试仪器的发展,同位素地球化学在全球地层对比、灾变事件的确定、海平面升降分析、大陆迁移以及全球性气候和生物产率的变化等方面的研究中,已成为不可缺少的重要方法。在沉积岩古地理环境和成岩环境的重建中,同位素标志的应用也日渐广泛。

1.概述

(1)δ值

自然界中多数元素具有二个或二个以上的稳定同位素,如O、H、S、C、B等。在稳定同位素的测量过程中,某元素的稳定同位素的多少是用δ值来表示的。

δ(‰)=[(R样品-R标准)/R标准]31000

其中R值为某两种同位素的比值,如13C/12C、18O/16O,δ代表了样品的同位素比值相对于标准样品的丰度大小。

其中碳同位素的国际通用标准为PDB(美国卡罗莱纳州白垩系Pee Dee组地层中的美洲拟箭石Belemnite),也可作为沉积碳酸盐氧同位素的标准;氧同位素的国际通用标准为SMOW(Standard Mean Ocean Water),是用标准平均海洋水作为标准。

(2)同位素的分馏作用

构成不同物质的元素的同位素丰度常常不同,而丰度的变化则是在自然界各种物理、化学和生物化学反应过程中元素所表现出的物理化学性质的微小差异所造成的,也就是同位素分馏。

同位素分馏机理较多,如扩散作用、化学置换作用以及因同位素反应速度不同而引起的动力学分馏效应等。特别是在自然界中由生物的生命活动引起的动力学分馏,如动植物的新陈代谢、光合作用、呼吸作用、微生物细菌对硫酸盐的还原作用等。分析沉积环境特征,必须了解地质作用中同位素的分馏机理。

2.古盐度分析

海水中氧、碳同位素含量均高于淡水,主要由于水分蒸发时16O容易逸出,因而海水中18O/16O值高,而陆地淡水18O/16O值低,淡水中的CO

2

大部分来自于土壤和腐植质,

这两种来源的CO

2

的13C/12C随盐度的增加而增加。

对于从侏罗纪至现代的样品,Keith和Weber(1964)提出了经验公式:

Z=2.048(δ13C+50)+0.498(δ18O+50)(PDB标准)

当Z>120时为海相灰岩,Z<120时为淡水灰岩。

3.古温度测定

Very(1947)最早发现碳酸盐从水中沉淀时的温度变化导致碳酸盐180/16O比值的变化。许多研究表明,当碳酸盐与水体达到氧同位素平衡时,如果盐度一定,碳酸盐的δ18O值随沉积温度的升高而降低。

关于用同位素组成计算古温度的公式已经多次校正,现在国内多用的是Shacleton(1974)提出的经验公式:

t℃=16.9-4.38(δc-δw)+0.10(δc+δw)2

δc为25℃条件下真空中碳酸盐与纯磷酸反应时产生的CO2的δ18O值:δw为25℃

条件下所测试的CaCO

3样品形成时与海水平衡的CO

2

的δ18O值。二者均采用PDB标准。

对古代海水的δ18O值可假定与现代海洋相似,或参考前人的研究成果。如更新世

的冰湖-1.2‰,冰期+1.2‰(C.Prosada,1982);侏罗纪-1.2‰(J.D.Kantorowicz,1985),二叠纪+2‰(C.Prosada,1982)等。

在进行研究时,一般利用含钙质壳的生物化石进行分析,如腕足、双壳、腹足、有孔虫等,但珊瑚、棘皮类等在沉淀碳酸盐时并未与海水达到同位素平衡。

4.氧化还原条件分析

沉积碳酸盐的碳同位素组成对环境的封闭性和还原程度反映较为灵敏。一般说来,在开放环境中,与大气CO

平衡的碳酸盐的δ13C值较封闭体系中形成的碳酸盐的δ13C

2

值要高。这主要由于在封闭体系中,生物成因的富含轻同位素12C的化合物进入介质并参与形成碳酸盐的结果,因而贫13C的碳酸盐除表明该时期生物产率较同外,还可以指示环境的闭塞程度(Lettolle,1984)或还原程度。

处于热带和亚热带的湖泊,由于湖水的分层作用造成底层水与表层水化学性质不同。开放的表层水富含13C,封闭的处于还原状态的底层水由于死亡的有机质的沉降作用及以后的降解作用使相对富含12C的碳的化合物进入水介质中,造成δ12C的低值。

除上述碳、氧同位素分析广泛应用于古环境恢复以外,近年来,硫同位素、硼同位素、锶同位素等在古环境方面的应用也在不断探讨和发展之中。

四、有机地球化学

一些有机质和有机化合物在热演化过程中,有一定的稳定性,能继承和保存原始有机质的结构特征,不同程度地反映原始有机质的类型,因而也就能直接或间接地反映有机质来源和沉积环境的物理化学条件。

1.正烷烃

烃源岩中正烷烃的分布受热成熟作用影响较为明显,但对于处于低~中成熟阶段的有机质来说,可以保持一定的稳定性。

一般认为正烷烃主要来源于动植物体内的类脂化合物。其中来源于浮游生物和藻类的脂肪酸形成低碳数正烷烃,碳数分布范围

正烷烃分布曲线(以正烷烃碳数为横坐标,以其百分含量为纵坐标绘制的曲线),主峰碳数(百分含量最高的正烷碳数)、碳数分布范围、碳优势CPI值或奇偶优势OEP 值等均可用来确定有机质的生源组合特征。如:后峰型奇碳优势正烷烃代表内陆湖泊三角洲平原沼泽相、湖沼相、前峰型奇偶优势正烷烃代表海相和较深水湖相沉积,偶碳优势正烷烃代表咸水湖泊或盐湖相沉积。

2.生物标记化合物

指在有机质演化中仍能在一定程度上保存了原始生物化学组分的基本格架的有机化合物。

比如萜烷中的奥利烷和羽扇烷是原始有机质中高等植物输入的标志;伽玛蜡烷高含量表征着原始有机质以动物型输入为主,同时也可以作为高盐度的标志;松香烷可作为陆生植物影响的标志。甾烷是另一类生物标记化合物,是生物体中的甾醇经过复杂的成岩改造转化而成,开阔海相动物和水生浮游生物富含C27甾醇,C29甾醇次之;陆生植物富含C29甾醇,一般常用烃源岩中甾烷C27/C29值来推断有机质原始母质类型,C27/C29值高,表明水生生物来源的有机质含量高,反之则预示着陆源植物组分比例大。

3.姥鲛烷与植烷

姥鲛烷、植烷及其比值(Pr/Ph)常用来判断原始沉积环境氧化条件及介质酸碱度。一般认为,植烷、姥鲛烷来源于植物中的叶绿素和藻菌中的藻菌素等在微生物作用下形成的植醇。植醇在弱氧化酸性介质条件下易形成姥鲛烷,还原偏碱性介质条件下经不同地球化学作用形成植烷。因此高的Pr/Ph值指示有机质形成于氧化环境,低的Pr/Ph值则指示还原环境(表13-3)。另外,低的Ph/Pr值也可以比较可靠地指示一个高盐度的环境(李任伟等,1986,1988)。

表13-3 不同沉积环境的Pr/Ph变化

4.干酪根类型

陆上、沼泽及近岸地区干酪根一般以III型为主,远岸及稳定水体沉积中则以II型和I 型干酪根为主。

第五节地球物理相标志

一、地震地层学

地震地层学(seismic stratigraphy)是一门利用地震资料来研究地层和沉积相的学科。地震反射界面与时间地层界面和岩性界面的关系可以形成连续反射的地质界面的有层面、不整合面及流体界面,常见的是前两种。地震反射界面具有两方面含义:首先,它是一个波阻抗界面,另一方面,它是一个具有年代地层学意义的界面,这一点是地震地层学的重要基础。在此基础上可根据地震反射面建立时间地层格架,并进一步确定各成层单元中的沉积体系和沉积环境。值得注意的是,并不是所有的地震反射同相轴都平行于等时面。

1.地震反射终端的类型

划分地震层序的关键是确定代表层序边界的不整合和与之对应的整合面。而在地震剖面上主要依据反射终端特征来确定不整合面的位置,并进一步追踪与之对应的整合面。

地震反射终端或地层不协调接触的类型有上超、下超、顶超和削蚀(图13-17)四种接触关系。

图13-17地层与沉积层序边界的各种关系

(据Mitchum等人1977)

①上超是一套水平(或微倾斜)地层逆着原始倾斜沉积界面向上超覆尖灭。它代表

水域不断扩大时的逐步超覆的沉积现象。

②下超则是一套地层沿原始沉积界面向下超覆,又称远端下超。它代表定向水流的

前积作用,意味着较年青地层依次超覆在较老的沉积界面上;它常出现在三角洲沉积中。

③顶超是一个沉积层序中上界面处的超覆尖灭现象,它和削蚀可共存;且两者无截

然界限,地震剖面上往往不易区分。它是局部基准面太低情况下沉积物过度作用的结果,表明无沉积作用或水流冲刷作用的沉积间断,常出现在三角洲平原中。

④削蚀(或削截)是侵蚀作用造成的

地层侧向中断,代表构造运动(区域抬升

或褶皱运动)造成的剥蚀性间断,是不整

合的标志。

在实际划分层序过程中,可利用合成

地震及垂直地震等资料,对地震反射层所

图13-18反射波中断点与层序边界和下超界

面之间关系的有关名词

(根据Mitchum,V ail和Thompson,1977)

对应的地质层位进行标定,建立起地震反射与地质分层之间的对应关系(图13-18)。

2.地震相分析

地震相参数是识别地震相的标志。在区域地震相分析中,最常用的标志包括内部反射结构、外部几何形态、连续性、振幅、频率、层速度等。

(1)内部反射结构

反射结构(简称结构)是指地震剖面上层序内反射同相轴本身的延伸情况及同相轴之间的关系。它是揭示总体地震模式或沉积体系最可靠的地震相参数。根据内部反射结构的形态划分为平行与亚平行反射结构、发散反射结构、前积反射结构、乱岗状反射结构、杂乱反射结构和无反射结构几类(图13-19)。

1)平行与亚平行结构

平行与亚平行是最简单最常见的结构,反射层为平直或波状。它们往往出现在席状、披盖及充填型单元中,并可根据反射连续性和振幅进一步划分。反映均匀沉降的陆棚、湖泊或盆地中的均速沉积作用。

2)发散结构

这种结构往往出现在楔形单元中,

反射层在楔形体收敛方向上常出现非

系统性终止现象(内部收敛),向发散

方向反射层增多并加厚。它反映了由于

沉积速度的变化造成的不均衡沉积或

沉积界面逐渐倾斜,分布在盆地边缘。

3)前积结构

前积结构是由沉积物定向进积作

用产生的,表现为一套倾斜的反射层,

每个反射层代表某地质时期的等时界

面并指示前积单元的古地形和古水流

方向。在前积反射的上部和下部常有水

平或微倾斜的顶积层和底积层,常见近

端顶超和远端下超。它往往代表三角洲沉积。 根据前积结构内部形态的差别,可

进一步分为以下几种类型(图13-20),它们反映了不同的水动力和物源供给。

①S 形前积,其特点是总体为中间厚两头薄的梭状,前积反射层呈S 形,近端整一或顶超,远端下超,一般具完整的顶积层、前积层和底积层,振幅中到高,连续性中到好。它意味着较低的沉积物供给速度及较快的盆地沉降,或快速的水面上升,是一种代表较低水流能量的前积结构,如代表较低能的富泥河控三角洲或三角洲朵状体间沉积。

图13-20 前积地震反射模式

(据Mitchum 等人1977)

图13-19 地震反射结构

②S形一斜交复合前积,它以S形与斜交形前积反射交互出现为特征,顶积层常不发育,底积层发育,振幅中到高,连续性好。它是由物源供给充足的高能沉积作用与物源供给减少的低能沉积作用或水流过路冲刷作用周期交替造成的。顶积层不发育可能与水流过度冲刷作用有关。

③斜交前积,包括切线斜交和平行斜交两种。切线斜交无顶积层,只保留底积层,具低角度切线状下超;平行斜交既无顶积层,也没有底积层,具高角度下超。两种斜交形前积反射的视倾角为5一20°,振幅中到高,连续性中到好。它们都代表沉积物供给速度快的强水流环境。由于沉积物供给快,造成盆地沉降相对缓慢,沉积物接近或超过基准面,在水流过度冲刷作用下,使顶积层得不到保存。斜交前积往往代表强水流河控三角洲或浪控三角洲。平行斜交比切线斜交堆积速度更快,代表的水流能量更强。

在同一三角洲沉积中,不同部位可表现为不同类型的前积。如受主分支河道控制的建设性三角洲朵状体可能表现为斜交前积,而较低能的朵状体侧缘或朵状之间可能呈现S形前积。而较低能的朵状体侧缘或朵状之间可能呈现S形前积。

④迭瓦状前积,它表现为在上下平行反射之间的一系列迭瓦状顷斜反射,这些反射层延伸不远,相互之间有部分重迭,它代表斜坡区浅水环境中的强水流进积作用,是河流、缓坡三角洲或浪控三角洲的特征。

4)乱岗状结构

它是由不规则、连续性差的反射段组成,常有非系统性反射终止和同相轴分叉现象。常出现在丘形或透镜状反射单元中。为三角洲或三角洲间湾沉积的反射特征,代表分散性弱水流沉积。冲积扇及扇三角洲沉积中也会出现这种反射结构。

5)杂乱状结构

它是一种不规则、不连续反射。它可以是高能不稳定环境的沉积作用,如浊流沉积;也可是同生变形或构造变形造成。滑塌、浊流、泥石流、河道及峡谷充填,大断裂及褶皱等均可造成这种反射结构。另外,许多火成岩体、盐丘、泥丘、礁等地质体,也可由于内部成层性差或不均质性造成杂乱反射。

6)空白或无反射结构

无反射是由于缺乏反射界面造成的,这表明地层或地质体是均质体,快速堆积的厚层砂岩或泥岩、厚层碳酸盐岩、盐丘、泥丘、礁、火成岩体等均可造成无反射。这些岩层或岩体的顶底界常有强反射。

(2)外部几何形态

外部几何形态可以提供有关沉积体的几何特征、水动力、物源及古地理背景等。外形可进一步分为席状、席状披覆、楔状、滩状、透镜状、丘状、充填形等(图13-21)。

图13-21某些地震相的外部几何形态

(据Mtichum等人(1977)

1)席状

席状是最常见的外形之一,常具平行结构,也可以是发散结构。席状的特点是反射单元的上下界面平行或近平行,厚度相对稳定。一般出现在均匀稳定较深水区,如陆棚、陆坡及深海盆地。

2)席状披盖

它的特点是反射单元的上下界面是平行的,但整体呈弯曲状披盖在下伏不整合沉积表面上,内部结构也常由平行反射组成。它反映了静水环境中的均一垂向加积,一般沉积厚度不大。礁体、水下古隆起等地貌单元之上常出现席状披盖。

3)楔形

楔形常具发散结构。主要特点是在倾向上其厚度向一个方向逐渐增厚,向相反方向减薄,在走向上则是席状的。楔形往往出现在滨浅湖、陆棚、陆坡及海底扇等环境中。

4)滩状

它是楔形的变种,一般出现在斜坡区或水下隆起边缘。

5)透镜状

有人称为“眼球状”或“梭状”。它的主要特点是呈中部厚两侧薄的双凸形。常具有S形前积或乱岗结构。河道充填、沿岸砂坝、小型礁等可形成透镜状反射。

6)丘形

丘形与透镜状的区别是具有平底,它的顶部突起,周围反射常从两侧向上超覆。丘形反射常出现在海(湖)底扇、扇三角洲、礁、火山锥、盐丘、泥丘等沉积环境或岩体中。

7)充填形

它又称为凹地充填,指低洼凹地中充填沉积物形成的各种反射。按沉积环境可分为河道或峡谷充填、杂乱充填、复合充填等。

(3)连续性

反射连续性与地层本身的连续性有关,它主要反映了不同沉积条件下地层的连续程度及沉积条件变化。一般反射连续性好表明岩层连续性好,反映沉积条件稳定的较低能环境;反之,连续性差代表较高能的不稳定沉积环境。衡量连续性的标准包括长度标准和丰度标准。

1)长度标准

连续性好――同相轴连续长度大于600米;

连续中等――同相轴长度接近300米;

连续性差――同相轴长度小于200米。

2)丰度标准

连续性好――连续性好的同相轴在一个地震相中占70%以上;

连续性差――连续性差的同相轴在一个地震相中占70%以上。

(4)振幅

振幅与反射界面的反射系数相关。振幅中包括反射界面的上下层岩性、岩层厚度、孔隙度以及所含流体性质等方面信息,可用来预测横向岩性变化和直接检测烃类。但由于振幅还受地震激发与接收条件、大地衰减及处理方法等因素影响,使用振幅时应注意排除这些干扰。振幅的标准包括强度与丰度标准。

1)强度标准

强振幅——时间剖而上相邻地震。道振幅值重迭在一起,无法分辨;

中振幅——相邻地震道部分重迭,但可用肉眼分辨;

弱振幅一一相邻地震道相互分离

2)丰度标准

在一个地震相中,强振幅同相轴占70%以上称强振幅地震相;弱振幅占70%以上时称弱振幅地震相;两者之间为中振幅地震相。

(5)频率

频率在一定程度上和地质困素有关,如反射层间距、层速度变化等。但它与激发条件。埋藏深度,处理条件也有密切关系。因此在地震相分析中仅可做为辅助参数。频率可按波形和排列疏密程度分为高、中、低三级。频率横向变化快说明岩性变化大,属高能环境;频率稳定,属低能或稳定沉积环境。

在上述地震相参数中,反射结构和外形最为可靠,其次为连续性和振幅,频率可靠性最差。

因此在地震相命名时应以结构和外形为主,辅以连续性、振幅、频率等。为了突出

主要特征,能较直接反映出地震相的地质含义,可采用以下原则:①分布较局限,具特殊反射结构或外形的地震相,可单独用结构或外形命名,如充填相、丘状相、前积相等。也可以将连续性、振幅等做为修饰词放在前面,如高振幅中连续前积相。②分布面积较广、外形为席状、反射结构为平行亚平行时,可主要用连续性和振幅命名,如高振幅高连续地震相。

3.地震相图的编制

编制地震相图是为了弄清各地震层序中地震相的平面展布规律。

编图单位一般用层序或亚层序,对一个厚度较大的层序,应尽量分为几个亚层序,这样可提高解释沉积相的精度。编制地震相图的方法有三种。第一种是分别作出各地震层序的多种地震相参数图,如振幅分布图、连续性分布图、频率变化图、层速度变化图、内部结构类型分区图、顶底界接触类型分区图等,最后对这些图进行综合分析。这样做细致,但较烦琐且不便分析问题。第二种方法是选择最能代表地震相、最能反映沉积特征的主要参数编图。在同一张图上的不同部位可采用不同参数,如把斜交前积相、丘形相、高连续强反射相、低连续中振幅相等用不同参数命名的地震相放在同一张图中。第三种方法是采用巴博(Bubb)等人的编码系统划分相区。巴博的编码系统是把要分析的地震单元的内部反射结构和它们与上、下边界的关系以分式形式表达,编码后,就可勾绘出该地震层序的地震相图。若其它参数更重要,如外形、连续性等,也可加入到分式中用于绘图。

在绘出地震相后,下一步便是如何将地震相图转为沉积相图,这是地震相分析的关键。转相时应遵循以下原则:①充分利用已有的钻井、测井、古生物资料,尤其是岩心分析资料,同地质相分析和测井相分析相互配合和验证;②解释具特殊反射结构和外形的地震相,它们往往代表盆地中的骨架沉积相,如前积地震相、丘形地震相等;③对有井区或过井剖面进行分析,确定地震相所代表的沉积相;④考虑各地震相的古地理位置(可结合地层等厚图)及各地震相的组合关系,以沉积相共生组合和沉积体系理论为指导,恢复盆地内沉积体系类型及展布,这一点对无井区的转相尤为重要。

二、测井相标志

用岩相、测井相(电相)、地震相综合解释沉积相和沉积环境是十分重要的基本方法,用“岩心”“刻度”“测井”,再用“测井”“刻度”“地震”,并进行反复检验。

1.“测井相”概念

一口井任意深度的一组测井值,也同样可以认为是该深度处岩石特征的描述。只不过这些特征是以各种物理量的形式表达出来,如电阻率、含氢指数、体积密度、声波时差、光电截面指数。它们各自都是岩石某一物理的响应函数,每一条测井曲线都可以认为是岩石物理特征的一个谱,那么,一旦有了一组不同的测井曲线参数,就可以利用它来确定与之对应的“相”,O.Serra称这种“相”为电相(Electrofacies),也称测井相。

目前已建立岩石成分、结构、构造和流体含量四个主要方面与测井响应之间的关系,测井反映的相对重要性见表13-4(重要程度随级别增加而减小)。

(1)成分

大多数沉积物的矿物成分仅限于少数几种矿物,应用一组反映岩性与孔隙度的测井曲线就可以确定其矿物成分和孔隙的相对体积。典型的测井方法包括LDT (岩性密度)、DEN (补偿地层密度)、CNL (补偿中子)、BHC (井眼补偿声波)和GR (自然伽马),还可通过自然伽马能谱方法的应用,可以提高确定粘土类型的能力。

(2)结构

岩石的结构包括粒度、分选、粒度分布、骨架、胶结物等内容,它直接控制如孔隙度、渗透率和曲折度这样一些性质。各种测井响应和地层的同一物理特征之间存在着密切关系,例如,粒度的变化在曲线上显示斜坡,它常在每个旋回的开始和末尾有突然的变化。

(3)构造

沉积单元构造(沉积构造)是通过该单元的几何形状、厚度、成层的程度等来了解的,许多沉积构造是通过高分辨率地层倾角测井来认识,GEODIT 和STRA TADIP 程序处理的1/40或更小比例尺的图上可提供分层厚度,层理发育程度、古水流沉积方向等很准确的信息。

(4)从测井相到地质相

如果层段的划分合适,而且每个层段都有其特征,那么,测井相就可以和建立在岩心剖面基础上的地质相联系起来。其他的测井相就可以通过已知的测井相进行归类判别。必须提到的是测井相具有多解性,他只有排除各种非地质影响因素,并在特定的地

质条件下,才能合理地识别归类。

2.用测井曲线形态要素解释沉积环

境的基本原理

1975年,艾伦(D 2R 2Allen )首

先将自然电位(SP )测井曲线与短电位

电阻率测井曲线组合在一起,提出了五

种测井曲线组合形态的基本类型:①顶

部或底部渐变型;②顶部和底部突变

型;③振荡形;④块状组合型;⑤互层

组合型(图13-22)。实践证明,不同

沉积环境常常具有不同的测井曲线形

态特征,如果预先掌握了测井曲线的形

态与砂岩体沉积层序特征之间的的关系,就可以利用该关系来对新获得的测井曲线作出正确的地质解释。

通常,上述五种基本的曲线形态是由以下三种主要环境因素决定的:①顶部或底部渐变型;②搬运能量的变化;③沉积物源供应的变化。可能导致这些物理因素变化的条件是:盆地或大陆架的上升或下沉;海平面的变化;气候条件;河流水道遇阻而迁移等等。测井曲线形态分析的基本内容。

1)幅度

受地层岩性、厚度、流体性质等控制,可以反映出沉积物的粒度、分选性及泥质含量等沉积特征的变化,一般,颗粒粗、渗透性好的是高能环境中的产物。对油层条件,具有高的电阻率、高的自然电位异常和低的自然枷马等曲线特征,反映强水流;反之、为低幅度弱水流特征。

2)形态

可以分单层形态和复合形态。

(1)单层形态

系指单个砂层的测井曲线外形,可以进一步分出如图13-23的几种类型:①柱形(筒形)。反映的是沉积过程中物源供应丰富和水动力条件稳定快速堆积的结果,如风成砂丘、三角洲分流河道等沉积环境。②钟形(Bell shape ),测井曲线幅度下部最大,往上越来越小,是水流能量逐渐减弱和物源供应越来越少的表现,垂向上是正粒序最直接的反映。如点砂坝沉积。③漏斗形(Funel shape ),与钟形相反,垂向上是反粒序水退层系,水流量逐渐增强和物源供应越来越丰富的环境,如分流河口沉积。

图13-22 自然电位与电阻率测井曲线组合形态反映沉积环境的五种基本类型

2016秋中石油在线作业《岩相古地理》分析

《岩相古地理》期末复习题 第一部分客观题 一、单选题 1. 相序定律由下列哪位学者提出?(B) A鲁欣B沃尔索C塞利D格列斯利 2. 下列哪种层理类型是较强的水动力条件下形成的?(A) A平行层理B透镜状层理C水平层理D脉状层理 3. 相标志的种类有(B) A 3种 B 4种 C 5种 D 6种 4. 沉积相可分为哪几大类?(C) A河流相、沙漠相、冰川相 B山麓-洪积相、河流相、湖泊相 C陆相组、海相组和海陆过渡相组 D三角洲相、潮坪相、泻湖相 5. 冲积扇常见的四种沉积类型(A) A 河道沉积、漫流沉积、筛状沉积、泥石流沉积 B 河道沉积、漫流沉积、堤岸沉积、牛轭湖沉积 C 河道沉积、心滩沉积、堤岸沉积、牛轭湖沉积 D 河道沉积、心滩沉积、筛状沉积、泥石流沉积 6. 流水作用的结果是:(D) A 侵蚀B搬运C沉积D上述三种都有 7. 弯度指数指的是:(C) A河道深度与堤岸高度的比值 B 边滩的长度 C河道长度与河谷长度的比值 D 河道长度与河谷深度的比值 8. 曲流河相沉积亚相包括(A) A河床亚相、堤岸亚相、河漫亚相、牛轭湖亚相 B河床亚相、天然堤亚相、河漫亚相、牛轭湖亚相

C河床亚相、堤岸亚相、边滩亚相、牛轭湖亚相 D河道亚相、堤岸亚相、漫流亚相、决口扇亚相 9. 下列沉积亚相或微相中仅发育于辫状河的是:(B) A边滩B心滩C天然堤D牛轭湖 10. 通常把湖浪的(B)波长的水深界面称为波浪基准面。 A 1倍 B 1/2 C1/3 D1/4 11. 湖泊按照成因分类,可分为(C) A构造湖、咸水湖、淡水湖、岩溶湖和冰川湖 B构造湖、化学沉淀湖、碎屑湖、岩溶湖和冰川湖 C构造湖、河成湖、火山湖、岩溶湖和冰川湖 D高原湖、平原湖、火山湖、岩溶湖和冰川湖 12. 浪控三角洲一般可见(C)形。 A舌形B鸟足C鸟嘴D朵状 13. 三角洲相中,主要的生油有利相带是(D) A各个亚相B三角洲平原亚相C三角洲前缘亚相D前三角洲亚相 14. 根据平均高潮线和平均低潮线可把潮坪环境分为:(B) A砂坪、砂泥混合坪和泥坪 B潮上带、潮间带和潮下带 C后滨、前滨和临滨 D 低能带、高能带和过渡带 15. 泻湖、障壁岛、潮坪的沉积环境中哪种最有利于生油?(A) A泻湖B障壁岛C潮坪D以上三种 16. 破浪带水深是波高的(C)倍。 A 1/2 B 1 C 2 D 3 17.以下三角洲,哪一个是建设性三角洲?(A) A密西西比河三角洲B罗纳河三角洲C波河三角洲D圣弗兰西斯科河三角洲18. 鲍玛序列的C段是(C) A平行纹层B块状层C波纹层D粒序层 19. 下列选项不是潮汐水的流动特征的是(A): A单向性B双向性C向岸流D向海流

沉积岩石学及岩相古地理 问答题

三、作业 <沉积岩的形成过程> 1.从碎屑颗粒在水中的受力分析、尤尔斯特龙图解、搬运方式、斯托克公式等方面分析碎屑物质在水中的搬运和沉积作用。 2.试比较牵引流和重力流在流体力学性质、搬运的驱动力、搬运及沉积方式等方面的异同。 3.简述碎屑物质在海水、风和冰川中的搬运和沉积作用。 4.阐述沉积分异原理。 5.简述沉积后作用的阶段、作用类型及主要标志。 6.简述国内外沉积岩的分类方案。 <陆源碎屑岩及火山碎屑岩> 1.试述陆源碎屑岩的结构组分类型、特征及其成因。 2.试述沉积构造的成因分类。 3.试述层理的类型及其特点、成因和环境意义。 4.分别说明与河流、海浪、潮汐、风力及浊流等作用有关的层理类型及特征。 5.试述流动体制、底床形态、波痕和层理类型之间的关系。 6.总结石英砂岩类、长石砂岩类和岩屑杂砂岩在物质成分、结构、构造成因等方面的特征。 7.试述火山碎屑岩的一般特征,并分别说明集块岩、火山角砾岩、凝灰岩的一般特征及其形成条件。 8.试述三种不同成因火山碎屑岩的形成机制及其特征。 <碳酸盐岩> 1.碳酸盐岩石学在近几十年中有哪些重大进展? 2.试说明盆内颗粒、异化颗粒、盆外颗粒、胶结物、泥、基质等的基本概念。 3.鲕粒有哪些类型?试述其形成机理及控制因素。 4.试述灰泥的成因。 5.碳酸盐岩的颜色有哪些类型?其影响因素是什么?与沉积环境有何关系? 6.试根据巴哈马滩现代碳酸盐沉积物的分布,说明沉积物与沉积环境之间的关系,并说明水动力条件对对沉积物形成的影响。 7.何谓补偿深度?海洋中不同地区碳酸盐的补偿深度相差悬殊,其原因何在? 8.现代碳酸盐沉积的一般规律是什么? 9.试说明白云岩的基本特征、分类和命名方法。 10.碳酸盐沉积物沉积后作用有哪些主要类型?各自的概念和含义是什么? 11.去石膏化的机理及其鉴定标志是什么? 12.试述海滩岩的形成与特点。 <其它沉积岩> 1.蒸发矿物形成于何种环境?何为蒸发序列?完整的蒸发序列由哪些蒸发矿物组成?为什么在地层剖面中很难见到完整的蒸发序列? 2.蒸发岩有哪几种类型?各形成于何种环境? 3.试结合地史学说明我国地质历史中的主要造煤期及煤系类型。 4.什么是油页岩?它的成因环境及特点如何?与石油及天然气有何关系? <沉积环境及沉积相> 1.试述您对沉积相及相模式的理解。 2.画图并说明曲流河相的亚相划分,并说明其微相划分及各微相的沉积特征。 3.试比较海底扇、扇三角洲、三角洲及冲积扇相的异同。 4.试述建设性三角洲的鉴定特征、主要亚相、微相类型、垂向序列,及其与油气关系。 5.试述三角洲相的成因。 6.试述风暴沉积的典型沉积层序。 7.风暴岩和浊积岩的区别和联系。 8.试述阿姆斯特朗的碎屑岩-碳酸盐岩混积型沉积模式。 9.试述湖泊环境的相带划分及主要砂体类型。

矿床学的研究方法

矿床学的研究方法 矿床是在地壳长期发展过程中形成的,而人们的观察却不能不受到时间和空间的限制。在目前的科学技术条件下,人们只能看到现代的某些成矿作用,而不能直接观察过去地质时代中的成矿作用;只能观察成矿作用的某一片段,不能观察成矿作用的全过程;只能观察地表和地壳浅部的矿床特征,很难观察地壳深处的成矿特征。由于这种观察的局限性,很容易导致对矿床认识的片面性。因此,在研究矿床时,必须全面观察各种地质矿化现象,掌握大量的实际资料,对矿床进行具体研究分析、比较和综合,以便对矿床成因获得较为客观的认识。同时,由于绝大多数矿床是在地壳长期发展过程中形成的,今天所能见到的成矿作用不能与以往地质时期的成矿作用简单的加以比拟,因此必须从历史唯物主义的观点出发,正确运用将今论古的方法。 矿床学的研究必须与找矿、勘探和采矿生产实践紧密结合,使之成为实践、认识、再实践,再认识、反复循环并不断提高的过程。生产实践过程类似于医学上的“临床解剖”,是进行全面、深入观察与研究矿床的最理想场所。通过现场研究,了解矿床(或矿体)在水平、垂直方向上的具体变化特征和变化规律,可以为成矿规律的总结提供最直接的证据。我国钨矿床的“五层楼”分带规律、鞍山式铁矿的“向斜”控矿规律、北美的斑岩型铜(钼)矿矿化模式,以及通过在太平洋洋中脊直接观察到的正在进行的现代洋底成矿作用(黑、白烟囱)而提出的热水喷流成矿模式等都是在生产实践基础上研究和总结得出的科学结论。当前,找矿勘探工作已经积累了极其丰富的资料,这些资料一方面不断检验已有的矿床理论是否正确,对某些传统的矿床成因观点进行重新评价;另一方面通过总结、概括新的理性认识,形成新的成矿理论,为成矿预测、找矿勘探和矿山生产工作提供科学依据。 一、矿床研究的一般方法 在长期的实践过程中,人们逐步总结出一套对矿床进行研究的方法,主要包括野外(现场)观察、室内研究和综合分析3个阶段: 1. 野外(现场)观察 野外(现场)工作是一切矿床研究工作的基础,它主要包括下列内容: (1)在系统研究和总结区域地质、矿区地质和矿床地质资料基础上,在矿床范围内进行详细的观察和编录,测制各种地质图、剖面图和素描图等,查明矿床范围内的地质情况,即地层、岩浆岩、构造活动等情况。这是最基本的工作,是进行矿床研究的基础。 (2)利用槽探、井探和坑道等手段,查明矿体在空间上的具体位置和形状、大小、产状特征。 (3)对矿体和围岩进行系统的取样和分析,了解矿体和围岩的物质成分及其在空间上的变化规律。 用地球化学方法从岩石、土壤等介质中系统采样,进行化学分析,找出各种介质中成矿元素和伴生元素的地球化学异常,从而确定矿床分布的可能范围。按照取样的目的,一般把取样分为4种:化学取样、矿物取样、物理取样、工艺取样。 化学取样:用于确定矿床中有用组分和有害杂质的含量和分布规律,进而根据化学分析结果圈定出矿体界线,划分出矿石的自然类型和工业品级。 矿物取样:系统地或有选择地采集矿石和近矿围岩的岩矿标本,做初步的肉眼鉴定,并在以后的实验室研究中,进一步研究矿石的矿物成分、共生组合、结构构造、矿物世代和矿

电路原理图设计步骤

电路原理图设计步骤 1.新建一张图纸,进行系统参数和图纸参数设置; 2.调用所需的元件库; 3.放置元件,设置元件属性; 4.电气连线; 5.放置文字注释; 6.电气规则检查; 7.产生网络表及元件清单; 8.图纸输出. 模块子电路图设计步骤 1.创建主图。新建一张图纸,改名,文件名后缀为“prj”。 2.绘制主图。图中以子图符号表示子图内容,设置子图符号属性。 3.在主图上从子图符号生成子图图纸。每个子图符号对应一张子图图纸。 4.绘制子图。 5.子图也可以包含下一级子图。各级子图的文件名后缀均是“sch”。 6.设置各张图纸的图号。 元件符号设计步骤 1.新建一个元件库,改名,设置参数; 2.新建一个库元件,改名; 3.绘制元件外形轮廓; 4.放置管脚,编辑管脚属性; 5.添加同元件的其他部件; 6.也可以复制其他元件的符号,经编辑修改形成新的元件; 7.设置元件属性; 8.元件规则检查; 9.产生元件报告及库报告; 元件封装设计步骤 1.新建一个元件封装库,改名; 2.设置库编辑器的参数; 3.新建一个库元件,改名; 4.第一种方法,对相似元件的封装,可利用现有的元件封装,经修改编辑形成; 5.第二种方法,对形状规则的元件封装,可利用元件封装设计向导自动形成; 6.第三种方法,手工设计元件封装: ①根据实物测量或厂家资料确定外形尺寸; ②在丝印层绘制元件的外形轮廓; ③在导电层放置焊盘; ④指定元件封装的参考点 PCB布局原则 1.元件放置在PCB的元件面,尽量不放在焊接面; 2.元件分布均匀,间隔一致,排列整齐,不允许重叠,便于装拆; 3.属同一电路功能块的元件尽量放在一起;

考试必备-岩相古地理

沉积环境:指在物理、化学和生物学方面均有别于相邻地区的一块地球表面。沉积相:指沉积环境及在该环境下形成的沉积岩(物)特征的综合。 相序定律:只有哪些没有间断的、现在能看到的相互相邻的相和相区,才能在垂向上叠加在一起。 相模式:以相序定律为基础,以现代沉积环境和古代沉积研究为依据,归纳出的反映沉积物沉积特征的、具普遍意义的沉积相空间组合关系。 相模式作用:1、比较的标准;2、观察的指南;3、新区研究的预测;4、水力学解释的基础。 相的分类:相组:陆相组、海相组、海陆过渡相。1陆相组:冲积相、河流相、湖泊相、沼泽相2海相组:滨岸相、浅海相、半深海和深海相、重力流相3海陆过渡相:三角洲相、障壁岛相、潮坪相、泻湖相和河口湾相。 相组:沉积体系的有机组合 沉积体系:相的有机组合 相:河流相、湖泊相(沉积相=相) 亚组:相的次级单元,形成于相同的亚环境 微相:亚相的次级单元,形成于相同的微环境 沉积体系:与某些现象的或推测的环境和沉积作用有密切成因联系的三度空间岩相组合。 冲积扇:洪流/洪水带的大量碎屑物在山前或山口由于沟谷坡度减小而停积下来形成的扇状堆积体。 冲积扇形成的过程:强烈的构造运动;明显的物理风化作用;干热气候和山区洪水作用;快速水流作用和地形坡度变化;水流流速变慢和沉积物快速沉积。 冲积扇的分类:1干旱型:岩性粗、厚度大、面积小,河流作用不太明显;2湿润型:岩性较细、厚度较薄、面积大,河流作用较明显。 沉积类型:1、二种沉积过程,暂时性水流形成的牵引流-水携沉积物;泥流、泥石流等重力流-泥石流沉积物。2、四种沉积类型,水携沉积物-河道沉积,漫流沉积,筛状沉积;重力流沉积物-泥石流沉积物。 筛状沉积:形成:砾石级沉积物沉积,渗透性好;特征:分选较好的砾石,块状,充填物少。 冲积扇亚相划分:扇根、扇中、扇缘;一、干旱型冲积扇:1、扇根:多为泥石流沉积;2、扇中:河床沉积砂砾岩;3、扇缘:薄层漫流沉积砂岩和泥岩,平行和交错层理;二、湿润型冲积扇:1、自近端到远端,沉积特征变化明显2、扇根:厚层、具交错层理砾岩;3、扇中:槽状和板状交错层理砂砾岩,砂坝多; 4、扇缘:薄层槽状和板状交错层理砂岩,河道发育。 冲积扇识别标志:1、岩性:色红、粒粗、混杂,杂基多,盐类矿物2、结构:砾石多,成熟度低,结构混杂,分选差3、粒度特征:三段式概率曲线,C-M 图--QR段4、生物化石:极少5、沉积构造:层理不发育,多块状和冲刷构造6、垂向序列:正、反旋回。 河流按分叉指数与弯曲度分类:顺直河、辫状河、曲流河、网状河 边滩:曲流河中主要的沉积单元,是河床侧向迁移和沉积物侧向加积的结果 二元结构:下部河道内滞留和侧向加积粗粒部分与上部河流漫出河道悬浮垂向加积的细粒部分一起构成下粗上细,丹成因不同的沉积。 心滩:在辫状河河道中,沿主流线两侧形成两个螺旋式前进的对流环流,这种环流是由表流和底流构成的、连续的、螺旋形前进的横向环形水流。表流为发散水流,由中部两岸流动,并冲刷侵蚀两岸,底流由两岸向河流中心辐聚,并携带沉积物在河床中部堆积下来形成心滩。 网状河:由窄而深及顺直到弯曲的、相互连续的低坡度网状稳定河道形成的交织河网系统。 曲流河沉积的标准垂向模式:可划分成4个单元:滞留沉积、边滩及其顶部、天然堤和泛滥平原。典型的间断正韵律,上部和下部构成“二元结构”。厚度8-10米,岩性和沉积构造韵律变化。 网状河与曲流河、辫状河沉积特征对比:曲流河,水深流缓、侧向加积、沉积物砂泥、对称二元结构,砂泥间互或泥包砂;辫状河,水浅流急、垂向和侧向加积、沉积物砾砂、不对称二元结构,砂包泥;网状河,水深流缓、垂向加积、沉积物砂泥、不对称二元结构,泥包砂。 曲流河沉积亚相划分(4个亚相):河床亚相(滞留、河道(心滩/边滩))、堤岸亚相(天然堤、决口扇)、河漫亚相(河漫滩、河漫湖泊、河漫沼泽)、牛轭湖亚相。

岩相古地理复习题

1.沉积环境:以沉积作用为主的地理环境,称沉积环境。或表述为:发生沉积作用的,因具有独特的物理、化学和生物特征而有别于相邻地区的一块地球表面。 2.相标志:相标志是指存在于沉积岩(物)中,对沉积环境具有指示意义的成因标志。 3.退积型垂向序列:是伴随沉积盆地水体不断扩张,形成的远源的或较深水沉积物覆于近源的或相对水体较浅的沉积物之上。 4.进积型垂向序列:是指沉积物在不断向沉积盆地中心方向推进过程中所形成的近源的或浅水沉积物覆于远源的或相对深水沉积物之上的垂向沉积序列。 5.沉积相:沉积相的概念存在分歧,目前主要观点有:①沉积相是沉积环境及环境中形成的沉积岩(物)特征的总和;②沉积相是沉积环境的产物,是沉积条件的物质表现。 6.沉积体系:①成因上被沉积环境和沉积过程联系在一起的沉积相的三维组合。 ②由沉积物散布作用联系起来的沉积环境组合。 7.萨布哈:原意是指波斯湾海岸的一片荒芜低平的盐碱地,现在用来代表干旱气候条件下有盐壳的盐坪、盐沼和盐碱滩沉积环境。 8.曲流河道:河道呈明显的弯曲形态(有人规定弯曲度>1.5),发育一系列明显的深潭和浅滩的河道。从地质作用而言,其最大特点是从上游凹岸侵蚀下来的物质被搬运到下游的凸岸沉积,形成边滩(或点砂坝),在弯曲度很高的地方时常出现截弯曲直。曲流河道的河床坡度较小、搬运量稳定,一般出现在河流的中下游地区。 9.辫状河三角洲:由辫状河体系前积到停滞水体中形成的富含砂和砾石的三角洲,其辫状分流平原由单条或多条底负载河流提供物质。 10.河口坝:平原辫状河道入水后,携带砂质由于流速降低而在河口处沉积下来,即形成河口坝。 11.古流分析:确定古水流的方向。 12.天然堤:由于洪水漫过河岸,当河水流速降低时,携带的大量悬浮物在岸边沉积形成天然堤。 13.冲积扇:在山谷出口处由于地表坡度减缓,水流及泥石流带来的碎屑物质大量堆积,而形成的山麓堆积物。 14.冲越扇:产生在障壁岛向泻湖一侧的扇形体,是风暴潮穿越障壁岛形成的。 15.三角洲平原:三角洲陆上为主的部分,它与河流体系的分界是从河流大量分叉处开始的。主要由分支河流和沼泽组成。P125 16.三角洲前缘:是三角洲的水下为主的部分,介于三角洲平原与前三角洲之间,位于分支流河道的前端(河口部位)。主要由河口砂坝和远砂坝组成。 17.辫状河道:是指主河道总体弯度不大,宽度很大,且被众多的河道砂坝分为若干次一级河道,或者绕河道砂坝不断分叉和重新汇合而呈辫状。 18.潮坪:潮坪是具有明显周期性潮汐活动(潮差一般大于2m),但无强波浪作用的十分平缓倾斜的海岸地区。其主要部分位于潮间带。 19.扇三角洲:由邻近高地推进到海、湖等稳定水体中的冲积扇。 25.决口扇:洪水期过量河水冲开天然堤,在堤岸靠近平原一方斜坡上形成由树枝状水系组成的扇状堆积物。 21.前缘席状砂:是由河口砂坝、远砂坝经海水冲刷作用重新分布而成,薄而面积大,砂质纯净、分选好,常见平行层理。 22.叠置砂体:位于不同层位的各砂体的垂向投影基本重合的砂体组合。 23.错移砂体:是指上下不同层位砂体,其垂向投影明显偏离的砂体组合。 24.粒度分析:确定主碎屑沉积物或碎屑岩中各粒级碎屑的含量及其分布特征的等值线图。 25.含砂率图:某一地层单元内砂岩总厚度与该地层总厚度百分率的等值线图。 26.纯砂图:某一地层单元内所有砂体的累积等厚图。 27.泥石流:是介于挟砂水流和滑坡的一种由水和粘土沙砾、碎屑以及气体组成的混合流体。 二、简述题 1、砂体的形态分类? 1)平面形态分类①等维砂体:长宽比约等于1比1(席状、毯状砂体)。②纵长形砂体:多出现于沿岸砂坝,河道障壁障壁岸 2)剖面形态分类a上平下凸状砂体;B 上凸下平状砂体 C楔状砂体 D透镜状砂体 2.湖泊亚环境的划分。P113 湖泊亚环境可划分如下: 1)滨湖:洪水期湖岸线与枯水期湖岸线之间的地带 2)浅湖:枯水期湖岸线与浪基面在湖底交线之间的地带 3)深湖:湖泊浪基面与湖底交线 4)湖泊三角洲:河流流入湖泊的河口附近的陆上和浅水环境中形成的碎屑沉积体(海陆过渡三角洲环境相似) 3.沉积模式的表示方法及其作用。 (1)沉积模式的表示方法 A、直观模式:以简化的图式直观地表现出沉积环境、沉积作用过程和沉积产物之间的复杂关系; B、数学模式:以数学方法模拟复杂的地质作用过程的模式,例如用数学方法计算机技术模拟海平面上升、降雨量增加、沉积物供应等与沉积作用的关系。(2)沉积模式的作用 A、在沉积环境或沉积相分析中,沉积模式起到对比标准的作用; B、在观察和研究地层剖面时,起到有目的的搜集、分析相关信息的提纲或指南作用; C、对沉积环境和沉积相的纵、横向变化可以起到预测作用; D、对沉积相形成的水动力等成因条件起到解释的作用。 4.概率累积曲线及其在几种主要沉积环境中的特征。 在正态概率坐标纸上,以横标表示粒径,用Φ值标度;纵标为累积百分含量,以概率标度,从左至右由粗到细依次标出各粒级的累积百分含点,再连接这些点所构成的图形,称概率累积曲线. 5.C-M图及其在几种主要沉积环境中的特征。 CM图是在自下而上系统取自某同一成因岩层(砂体)的一套(20~30或更多)样品,并绘制出各样品的累积曲线的基础上绘制的图。其方法为:在双对数坐标纸上,以纵标表示C值(即累积曲线上累积含量为1%处所对应的粒径值),下细上粗,以横标表示M值(即累计曲线上累积含量为50%处所对应的粒径值),左细右粗。纵横坐标均以μm为单位标注,根据各样品的C、M值进行投点,然后按点群的分布范围绘出图形。 6.沉积模式及其种类。 沉积模式是在对大量现代和古代的沉积环境和沉积相及室内模拟实验进行综合研究的基础上,对某种沉积环境及相应的沉积条件、沉积作用的演化进行规律性的总结后,概括出该沉积环境中具有普遍意义的沉积特征及其空间组合形式,并对其形成机理作出解释的模型。沉积模式种类划分如下: 1)根据建模资料的广泛性和适用性,分为: A.一般性(标准)模式:是在对现代和古代沉积环境大量综合研究的基础上建立起来的,表现了某种沉积环境固有沉积特征的理想化、典型化模式,可在全球范围内各地质时代的沉积地层研究中,作为比较或参照的标准。 B.地方性模:在某一地区,根据实际具体地质资料归纳、提炼而建立起来的区域性沉积模式。它只适于同类沉积条件的地区使用,对其它地区不能应用或只能作为参考。 2)根据时间和空间变化分为: A.静态模式:表示在特定时间内沉积环境、沉积物横向变化的一种沉积模式。 B.动态模式:表示沉积环境、沉积作用和沉积产物在某地点随时间而变化的纵向(垂向)特征的沉积模式。

岩相古地理学研究现状及发展趋势

岩相古地理学研究现状及发展趋势 蒋维红1 董春梅1 闫家宁2 (11中国石油大学,山东东营257061;21辽河油田分公司勘探开发研究院,辽宁盘锦124000) 摘 要 古地理学的理论发展和相关的技术进步为推动中国油气资源勘探开发起到了不可替代的作用,中国含油气盆地的油气勘探表明,岩相古地理控制了油气成藏的基本要素组合和油气资源的分布,地层和岩性圈闭的发育和分布受控于古地理条件的改变。目前,岩相古地理学在向着定量化、精细化、综合化方向长足发展的同时,仍然面临许多重大的理论和技术问题。阐述了岩相古地理学发展的现状,认为多信息、多尺度、多元化和数字化的古地理研究是未来的发展趋势。 关键词 岩相古地理学 油气勘探 层序地层学 层序岩相古地理编图 岩相古地理研究是重建地质历史中海陆分布、构造背景、盆地配置和沉积演化的重要途径和手段,重塑盆地在全球古地理中的具体位置、恢复沉积作用与成矿过程的关系,对于资源远景预测评价和勘探开发实践具有十分重要的意义。3 1 岩相古地理学新进展 111 定量岩相古地理学 岩相古地理研究从定性走向定量是当前该学科的重要发展趋势。我国古地理学研究的3个学派中以沉积学理论为指导的岩相古地理学派最为活跃,这一学派又可分2个阶段,20世纪70年代以前,基本上以传统的沉积岩石学理论为指导,其图件也大都是小比例尺、定性的或示意的;20世纪70年代以后,开始以新的沉积学理论为指导,出现新型的中比例尺乃至大比例尺定量化岩相古地理图[1-2]。 石油大学(北京)冯增昭教授提出了“单因素分析综合作图方法”,而后发展为“单因素分析多因素综合作图法”这一定量的岩相古地理学方法论,认为单因素能独立反映一个地区在某地质时期或某沉积层段的沉积环境的某些特征因素,其存在与否、含量多少均可独立反映该地区、该层段沉积环境的某些特征。单因素分析多因素综合作图可分为3个步骤:第一,对各剖面尤其是各基干剖面进行认真的地层学和定量岩石学研究,取得较为详尽的定性和定量资料,了解各剖面各沉积层段的沉积环境特征;第二,在已取得的各剖面的定量资料中,选择能独立反映沉积环境特征的因素,即单因素将全区各剖面各作图单位的各种单因素的百分含量都统计出来,然后做出各种相应的单因素图(主要是等值线图),这些单因素图可从不同侧面定量地反映该地区该沉积层段的沉积环境,这就是单因素分析;第三,把这些定量的单因素图叠加起来,结合该地区该沉积层段的其他定量和定性资料,全面分析,综合判断,即可编制出所需要的定量岩相古地理图,这就是多因素综合作图。运用单因素分析多因素综合作图法编制出的岩相古地理图的最大特色是定量,即以各剖面的定量单因素资料为基础,从各单因素图的分析入手,再通过各单因素图的叠加和综合分析判断,最后做出定量的岩相古地理图[3-4]。 112 等时层序岩相古地理编图 以层序体系域或层序界面以及相关界面为编图单元,编制不同层序内的各体系域或有关界面沉积时的古地理图的岩相古地理图,即层序岩相古地理图可以满足等时的要求。这种新的层序岩相古地理编图更接近盆地沉积演化的真实性,可 1 断块油气田 第14卷第3期 F AULT2BLOCK O I L&G AS F I ELD 2007年5月 3收稿日期:2006-09-27。 作者简介:蒋维红,男,1978年生,中国石油大学在读硕 士研究生,研究方向为油藏描述与开发地质。E-mail: j0401006@1261com。

扬子地区志留纪岩相古地理与石油地质条件研究

文章编号:!"""#"$%$(&""&)"’#""!!#"% 扬子地区志留纪岩相古地理与石油地质条件研究 文玲,胡书毅,田海芹 (石油大学(华东)) 基金项目:中国石油天然气集团公司新区事业部资助项目 摘要:扬子地区志留纪的岩相古地理条件比较有利于油气藏的发育。扬子地区志留系主要是滨浅海碎屑岩和碳酸盐岩, 下志留统龙马溪组的页(泥)岩为主要烃源岩,分布广泛、厚度较大,处于成熟—过成熟演化阶段,储集层为中、上志留统滨浅海碎屑岩,在有利的成藏及保存条件下,在扬子地区可以形成并保存商业油气藏。扬子地区南部的长江沿线地区是志 留系最有利的勘探地区。图(表!参!( (文玲摘)关键词:扬子地区;志留纪;石油地质;岩相古地理中图分类号:)*!&&+! 文献标识码:, !区域地质概况 扬子地区志留系分布广泛[!](见图!),滇东、川、鄂、湘、黔一带露头非常发育。受加里东早期运动的影响,华南的东南区在寒武纪末期已有隆起趋势,黔中南 及江南地区在加里东晚期亦已上升为陆,与华夏古陆连成一片,成为扬子地区通海的屏障;而川南、黔北、湘西以及中、下扬子长江沿线地区的下志留统龙马溪组大多与下伏上奥陶统平行不整合接触。晚奥陶世至早 志留世,扬子地区的海域一度为半封闭滞留海[&],中志 留世后,除黔南、滇东外的扬子地区逐渐抬升,志留纪 末的广西运动结束了早古生代的沉积史。 图!扬子地区志留系分布示意图 &岩相古地理特征 扬子地区志留系与下伏奥陶系为整合及超覆不整 合接触,以正常滨浅海相碎屑岩和碳酸盐岩沉积为主(个别地区有海陆交互相沉积),厚度小于&"""-, 上志留统多发育不全 [.,%]。早志留世初期,由于华夏古陆向北西方向推进,除钦防地区以外的华南地区大多上升为陆,华南海盆不 断向西北迁移,扬子地块周围的古陆上升[.]。龙马溪 组沉积期大部分扬子地区处于闭塞、半闭塞滞流海盆环境,中、上扬子地区龙马溪组发育黑色页(泥)岩,富含微粒黄铁矿和笔石(正笔石类繁盛)化石,有机质丰 富 [(,’]。鄂东南地区高家边群的中、下部(相当于龙马溪组)为陆棚环境沉积的黑色、灰绿色、灰色炭质页岩、 硅质页岩、砂质页岩,富含笔石化石[$]。皖南、浙西北 的霞乡组、武宁的黎树窝组、浙西的安吉组(都相当于龙马溪组)为深灰、灰绿色粉砂岩、细砂岩、砂质页岩、 页岩,含笔石化石[/]。龙马溪组沉积晚期出现的单笔 石科化石反映了海水不断上升。到石牛栏组沉积期,滞留海盆环境被广海环境取代,扬子地区大部分出现了比较正常的滨浅海环境,碳酸盐岩为生物礁灰岩、厚层介壳灰岩和白云岩等,主要发育在四川、曲靖、大关、盐源、秀山、桐梓、贵阳等地区,大量的底栖介壳类生物取代笔石,底栖生物中以腕足类、腹足类、三叶虫等最为发育。白沙组沉积期海平面下降,发育紫红色、灰绿色、黄绿色的粉砂质泥岩、砂岩、页岩、泥岩,波痕、斜层理发育,生物门类骤减,多为腕足类和双壳类。 中志留统秀山组沉积初期广泛海侵。上扬子地区 普遍发育滨浅海相碎屑岩,曲靖、昭通一带成为与外海相通的海湾,发育滨浅海相页岩夹砂岩及灰岩,富含底栖生物化石;康滇古陆东侧和滇黔桂古陆北侧以潮坪— 湖相砂泥岩夹生物碎屑泥灰岩沉积为主,具潮汐 ! !石油勘探与开发 &""&年!&月 0*)123*45*60321,)728,899*:*3205*8) :;<+&=8;+’万方数据

岩相古地理复习资料讲解

第一章 1.沉积学:研究沉积物的来源、沉积条件、沉积环境、沉积作用及沉积物转变为沉积岩的一系列复杂的成岩作用变化。 2.沉积古地理学:对一定地质历史时期形成的地层进行沉积相分析,研究当时不同地区的沉积环境条件及其相互关系,再造当时的海陆分布、自然地理和气候特征的学科。 3.沉积相:沉积环境的物质表现。 4.沉积环境:一个发生沉积作用的、具有独特的物理、化学和生物特征的地貌单元,并以此和相邻的地区相区别。 5.沉积(相)模式:对沉积环境的沉积特征、发展演化及其空间组合形式的全面概括。 6.相标志:存在于沉积岩(物)中对沉积环境具有指示意义的成因标志。如水平层理、平行层理。 7.瓦尔特相律:没有沉积间断的条件下,只有在横向上相邻的相,才能在纵向上互相叠覆 8.现实主义原则:现在正在进行着的地质作用,也曾以基本相同的强度在整个地质时期发生过,古代的地质事件可以用今天所观察到的现象和作用加以解释 9.沉积体系:沉积体系是成因上被沉积环境和沉积过程联系在一起的沉积相的三维组合。 10.垂向层序:垂向层序通常是指某一沉积相内部随时间演化,沉积特征(粒度、沉积构造等)在垂向上的规律变化。 11.垂向序列:垂向序列通常是指几种成因上有联系的沉积相在垂向上的组合关系。 12.进积型垂向序列:是指沉积物在不断向沉积盆地中心方向推进过程中,所形成的粗粒的或浅水沉积物覆于细粒的或相对深水沉积物之上的垂向序列。 13.退积型垂向序列:是伴随沉积盆地水体的不断扩张,形成的细粒的或较深水沉积物覆于粗粒的或相对浅水沉积物之上的垂向序列。 14.相分析的基本思路:通过观察沉积相,寻找相标志,得出沉积参数或者沉积条件,今儿推出沉积环境。 第二章 风化作用:指地壳最表层的岩石在温度变化、大气、水、生物等因素作用下,发生机械破碎和化学变化的一种作用。 母岩:风化前的岩石 物源区:供给沉积物的地区 陆源碎屑:母岩经过风化作用后的残余碎屑物质。 1、沉积物的四种来源 1) 陆源物质—母岩的风化产物; 2) 生物源物质—生物残骸和有机质; 3) 深源物质—火山碎屑物质和深部热卤水; 4) 宇宙源物质—陨石、宇宙尘。 2、风化作用的类型及产物 1.碎屑物质:母岩机械破碎的产物,如石英、长石、岩屑、云母碎片,锆石砂等。 2.不溶残积物:母岩在分解过程中新生成的不溶物质,如粘土矿物、氧化铁色素。 3.溶解物质:呈溶液状态被带走。 第三章 流体:流动的物质。

实验一Virtuoso原理图和图标编辑器的基本使用

实验一Virtuoso原理图和图标编辑器的基本使用 目录 1.实验目的 2.创建一个新的自定义单元库 3.使用 Cadence Virtuoso 原理图编辑器构建一个反相器 4.创建一个自定义元器件图标 1.实验目的 本实验采用AMI06工艺设计一个反相器,以此使学生达到熟悉 Cadence Virtuoso 原理图和图标编辑器使用,记住常用热键组合以及掌握与特定工艺库关联之目的。 2.创建一个新的自定义单元库 启动 Cadence,调用 CIW(Command Interpreter Window) 首先启动计算机,在用户名处键入 cdsusr, 密码处键入123456,进入Linux操作系统桌面,在cdsusr’s Home 文件夹中创建iclabs子文件夹。请记住一定要创建这个子文件夹,这样才不会影响到cdsusr根目录下的cds.lib文件。操作如下:File --> Create Folder, 在新创建的文件夹名称处键入iclabs(可取不同名字,学号和本人名字拼音等)。进入Linux桌面,单击鼠标右键打开终端。见图1。 图1. Linux桌面操作 在打开的终端中执行下列命令:见图2的红色框线内。 图2. Linux终端

执行第二个命令后你就可看见Cadence软件的CIW窗口出现。见图3所示。 图3. Cadence软件的CIW窗口 在CIW窗口中点击Tools-->Library Manager..., 将打开库管理器(图4)。 图4. 库管理器 你可看到NCSU提供的库已显示在Library栏目中,有 NCSU_Analog_Parts,...等。点击库管理器中的File-->New-->Library..., 将打开New Library 对话窗口, 现创建一个新库取名为IClab1。见图5。

第三部分岩相古地理研究

第三部分岩相古地理研究 为了突出沉积环境中的古地理条件和沉积物特征中的岩性特征,通常把“岩相”和“古地理”这两个术语联系在一起,以表示沉积相中最本质的内容,叫“岩相古地理”。 岩相古地理学是恢复古沉积环境,研究沉积相的学科,它涉及到构造地质学、地层学、地球化学、地球物理学、古生物学、水动力学及地貌学等方面。所以,如何运用上述各学科的研究成果,并通过综合分析,划分沉积相和进行岩相古地理研究,是一项很艰巨的工作。应用钻孔资料进行相分析,有时就更困难。就是取心井,由于岩心体积小,各种沉积标志不如露头上看得清楚,如欲恢复岩体形态、接触关系、纵横向变化,就需要在积累较多钻孔及其它录井资料之后,才能作出较为可靠的结论。有些层段从勘探到开发经过多年分析研究,其相类型还难以定论。与露头资料比较,钻孔资料更来之不易,除仔细观察描述外,分析化验更要加强,以尽快取得各项第一性资料,作为相分析的基础。地震和测井资料中蕴含着沉积相,砂体形态等大量的有效信息,20世纪七十年代以来兴起的地震地层学和测井沉积学已广泛应用于油区沉积相研究中。 第十三章相标志 相标志是指最能反映沉积相的一些标志,它是相分析及岩相古地理研究的基础。在上述有关章节的基础上,可归纳为岩性、古生物、地球化学和地球物理四种相标志类型。 第一节岩性标志 1.颜色 颜色是沉积岩最直观、最醒目的标志。观察和描述中要注意区分继承色,自生色和次生色。继承色主要决定陆源碎屑颗粒的颜色,一般不反映沉积环境。自生色主要决定于岩石中含铁自生矿物及有机质的种类及数量,粘土岩、化学岩和生物化学岩的自生颜色对古水介质的物理化学条件有良好的反映,是良好的地球化学指标,次生色是在后生作用阶段或风化过程中,岩石的原生组分发生次生变化所引起的,不反映沉积条件。 2.岩石类型 陆源碎屑岩本身(如砂岩和粘土岩等)不是鉴别沉积相的良好标志,因此必须首先对其它证据,如化石、自生矿物和结构构造等进行鉴定,才能确定陆源碎屑岩的沉积相。 常与陆源碎屑岩共生的碳酸盐岩、硅岩、蒸发岩和红色岩层等具一定的指相性(图13-1)。各类岩石的百分比或比率具有重要指相意义,以此类数据编制的岩石类型图是编制油区岩相古地理图的重要基础图件。 由特定沉积环境和流动机制所形成的岩石组合,诸如各类浊积岩、风暴岩等均具良好指相性。

岩相古地理

岩相古地理一、选择题 (共30题) 1、 相标志的种类有() A、 3种 B、 4种 C、 5种 D、 6种 考生答案:B 2、 冲积扇常见的四种沉积类型() A、 河道沉积、漫流沉积、筛状沉积、泥石流沉积 B、 河道沉积、漫流沉积、堤岸沉积、牛轭湖沉积 C、 河道沉积、心滩沉积、堤岸沉积、牛轭湖沉积 D、 河道沉积、心滩沉积、筛状沉积、泥石流沉积 考生答案:A 3、 现代碳酸盐主要发育于()环境。 A、 河流 B、 沼泽 C、 湖泊 D、 海洋 考生答案:D 4、 Irwin(1965)提出的陆表海清水沉积作用中的X带位于()。A、

平均海平面之下 B、 平均高潮面之上 C、 浪底之下 D、 平均低潮面之上 考生答案:C 5、 下列沉积环境中可形成正粒序沉积的是() A、 河口坝沉积 B、 进积型海岸沉积 C、 曲流河沉积 D、 河控三角洲沉积 考生答案:C 6、 下列哪种层理类型是较强的水动力条件下形成的?() A、 平行层理 B、 透镜状层理 C、 水平层理 D、 脉状层理 考生答案:A 7、 下列沉积亚相或微相中仅发育于辫状河的是:() A、 边滩 B、 心滩 C、 天然堤 D、 牛轭湖 考生答案:B 8、 浪控三角洲一般可见()形。

A、 舌形 B、 鸟足 C、 鸟嘴 D、 朵状 考生答案:C 9、 半深海和深海的泥岩和浊积砂体可形成()。 A、 构造油气藏 B、 岩性油气藏 C、 断块油气藏 D、 断层遮挡油气藏 考生答案:B 10、 Irwin(1965)提出的陆表海清水沉积作用中的X带沉积可作为油气的() A、 盖层和生油岩 B、 盖层 C、 生油岩 D、 储集体 考生答案:A 11、 相序定律由下列哪位学者提出?() A、 鲁欣 B、 沃尔索 C、 塞利 D、 格列斯利 考生答案:B 12、

岩相古地理研究方法及思路

岩相古地理研究方法和思路 摘要:岩相古地理研究与编图工作是一项重要的基础地质工作。根据研究目的、任务和研究程度的不同,可编制概略、小比例尺和大比例尺的岩相古地理图。 关键词:相;岩相古地理;岩相古地理图编制;岩相古地理图

一、相标志是反映沉积相的一些标志,它是相分析及岩相古地理研究的基础。我们常用的相标志可以归纳为岩性、古生物、地球化学和地球物理四种。 二、相分析和古地理条件分析。瓦尔特相率(只有那些没有间断的、现在能看到的相互邻接的相和相区,才能重叠在一起)是相分析的基础。相分析包括剖面相和平面相分析。 1、剖面相分析就是通过对沉积剖面(露头或钻井剖面)相标志的研究,确定相类型及其垂向变化,它是油区岩相古地理研究的基础。其步骤方法如下:1)确定时间单元:首先盐确定等时间单元,目前最先进的方法是利用层序地层学方法建立等时地层格架,进而在此格架内进行相分析。2)垂向相分析:首先根据项目或油区实际情况确定划相经度,然后要综合各种相标志对相类型进行综合判断,要特别注意防止利用个别相标志得出片面的结论,同时要充分利用相模式。3)相类型的垂向转变:要利用瓦尔特相率和层序地层学的原理对单井或野外露头垂向上相的组合和变化作出判断。 2、在剖面相分析的基础上进一步进行剖面对比相分析:剖面对比相分析就是搞清楚但剖面(井)之间相或储层横向变化。剖面对比相分析的关键是等时对比界面和单元的确定,这个过程中层序地层学仍然是必不可少的方法。 3、平面相分析:平面相分析师在相标志、剖面相分析的基础上,结合古地理条件分析和有关岩相古地理平面图件,对相在平面上的分布作出分析、划分。 三、陆缘碎屑沉积盆地的岩相古地理条件分析 应用统计分析法或者百分比法恢复沉积盆地的岩相古地理条件,所包括的方面较多。在陆缘碎屑沉积为主的含油盆地,通常侧重于沉积物来源、水体深度及古地形、水动力条件、古气候和水介质物化条件等方面的分析。 陆缘碎屑沉积盆地的岩相古地理图的编制,根据统计分析法进行岩相古地理研究,其最终是通过编制岩相古地理图来完成的。或者说,岩相古地理图的编制是相分析和古地理研究的总结。当然,以油气勘探为目的的岩相古地理图主要应突出那些与尤其生成和储集有关的岩性、岩相特征及古地理条件。 编图程序大致通过三个阶段:即基础资料的收集和整理、主要基础土建的编制和分析、岩相古地理图的编制和使用。 1、基础资料的收集和整理:在地层划分对比的基础上,对露头剖面、岩芯录井(包括取芯及井壁取芯)、岩屑录井、古生物及古生态鉴定、分析化验(包括薄片、重矿物、粒度分析、地球化学指标、油气水分析等)、测井及物探等方面资料进行系统收集和整理,并认真审查与核对,注意准确性与代表性,以保证编图基础资料的扎实可靠。整理原始资料,一般先建立相分析剖面和岩相古地理卡片,再逐剖面或逐井进行分项统计,如砂岩类型、重矿物、粒度参数、层理特征、古生物、泥岩颜色和地球化学指标等。 2、制图单位的划分和比例尺的选择:主要根据研究的需要、资料的丰富程度和地质条件的复杂情况而定。 3、主要图件:在资料收集和整理、确定制图单位和选好比例尺的基础上,先要编制各种类型基础图件,以反映盆地的各种沉积特征,并进行沉积条件分析。编制何类及多少基础图件,视研究的需要及资料丰富程度而定。以油气勘探为目的时,经常需要编制以下一些基础图件:层序地层综合柱状图(地层划分和对比的依据)、相剖面图(显示划相依据及相的共生组合)、相对比剖面图(反映相的纵横向变化)、地层厚度图(反映盆地轮廓、隆起和坳陷、凸起和凹陷,以及物源方向及河流流向等)、粒度分布曲线图、砂岩厚度图、砂泥比或砂岩百分比图、泥岩颜色图、重矿物图、岩石类型图、有机碳、还原硫、三价铁和二价铁等值线图、锶/钡比值图、化石分布图、测井相和地震相图、砂体几何形态图、岩相古地理图。 参考文献: [1]东北大三江地区早白垩世岩相古地理研究.季汉成.门相勇.中国石油大学(北京).2013

岩相古地理——考研资料吐血总结(成都理工大学)

绪论 1、沉积环境是在物理上、化学上、生物上均有别于相邻地区的一块地球表面,即沉积环 境本质上是一个地貌上的概念。 2、沉积相:一定沉积环境的物质表现。相就是能表明沉积条件的岩性特征和古生物特征 的有规律综合,因此,相就是沉积物形成条件的物质表现。 3、沉积模式:古代沉积作用面貌的再现,并加以典型化和模式化,即称为沉积模式。 第一单元判别环境的标志 1、层流(laminar flow)—一种缓慢流动的流体,流体质点作有条不紊的平行线状运动, 彼此不相掺混。 2、紊流(turbulent flow)—一种充满了漩涡的急湍的流动,流体质点的运动轨迹极 不规则,其流速大小和流动方向随时间而变化,彼此互相掺混。 3、雷诺数: 克劳福德数(Fr)表示惯性力与重力间比率的无量纲数。 4、巴格诺尔德效应:沿斜坡运动的颗粒要彼此碰撞,因此发生向上的位移、跳跃或 跳离,要离开斜坡,这种动力扩容现象称为巴格诺尔德效应。 5、碎屑流或泥石流:是一种砾、砂、泥和水相混合的高密度流体,泥和水相混合组成 的杂基支撑着砂、砾使之呈悬浮状态被搬运。 颗粒流:是一种由无凝聚力颗粒(主要是砂、砾)所组成的重力流。 液化沉积物流:当沉积物快速堆积时,产生超孔隙压力,使流体向上流动能以支持颗粒呈悬浮状,沉积物强度就减弱到零,即沉积物发生“液化”。 浊流:是靠液体的湍流来支撑碎屑颗粒,使之呈悬浮状态,在重力作用下发生流动。 6、作为环境标志的物质组分: 一、微量元素。取决于下述一些列的因素:原生因素和陆源区性质(母岩陈分)、古 气候特点、沉积环境、沉积岩的成分、生物作用以及成岩及后生因素等。 二、同位素 三、矿物组分○1、岩屑 粗大的岩屑还可判断古陆上微地貌或盆地的微地貌 ○2、石英 火成岩中石英具针状包裹体。云母片岩中的石英一般具有等轴状自形的矿物包裹体。 石英中的微量元素性质可作为陆源区的标志。石英钟的微量元素可作为陆源区的标志。

《岩相古地理》-期末复习题及答案_54571553241932012

《岩相古地理》期末复习题 一、单选题 1. 相序定律由下列哪位学者提出?(B) A鲁欣B沃尔索C塞利D格列斯利 2. 下列哪种层理类型是较强的水动力条件下形成的?(A) A平行层理B透镜状层理C水平层理D脉状层理 3. 相标志的种类有(B) A 3种 B 4种 C 5种 D 6种 4. 沉积相可分为哪几大类?(C) A河流相、沙漠相、冰川相 B山麓-洪积相、河流相、湖泊相 C陆相组、海相组和海陆过渡相组 D三角洲相、潮坪相、泻湖相 5. 冲积扇常见的四种沉积类型(A) A河道沉积、漫流沉积、筛状沉积、泥石流沉积 B 河道沉积、漫流沉积、堤岸沉积、牛轭湖沉积 C 河道沉积、心滩沉积、堤岸沉积、牛轭湖沉积 D 河道沉积、心滩沉积、筛状沉积、泥石流沉积 6. 流水作用的结果是:(D) A 侵蚀B搬运C沉积D上述三种都有 7. 弯度指数指的是:(C) A河道深度与堤岸高度的比值 B 边滩的长度 C河道长度与河谷长度的比值 D 河道长度与河谷长度的比值 8. 曲流河相沉积亚相包括(A) A河床亚相、堤岸亚相、河漫亚相、牛轭湖亚相 B河床亚相、天然堤亚相、河漫亚相、牛轭湖亚相

C河床亚相、堤岸亚相、边滩亚相、牛轭湖亚相 D河道亚相、堤岸亚相、漫流亚相、决口扇亚相 9. 下列沉积亚相或微相中仅发育于辫状河的是:(B) A边滩B心滩C天然堤D牛轭湖 10. 通常把湖浪的(B)波长的水深界面称为波浪基准面。参见湖泊相----沉积环境特点。 A 1倍 B 1/2 C1/3 D1/4 11. 湖泊按照成因分类,可分为(C)参见教材十九章湖泊相----湖泊的分类。 A构造湖、咸水湖、淡水湖、岩溶湖和冰川湖 B构造湖、化学沉淀湖、碎屑湖、岩溶湖和冰川湖 C构造湖、河成湖、火山湖、岩溶湖和冰川湖 D高原湖、平原湖、火山湖、岩溶湖和冰川湖 12. 浪控三角洲一般可见(C)形。参见三角洲相------三角洲沉积特征 A舌形B鸟足C鸟嘴D朵状 13.三角洲相中,主要的生油有利相带是(D)参见第三角洲相------古代三角洲沉积鉴别标志及三角洲与油气关系 A各个亚相B三角洲平原亚相C三角洲前缘亚相D前三角洲亚相 14. 根据平均高潮线和平均低潮线可把潮坪环境分为:(B)参见障壁岛、泻湖和潮坪的沉积特征中的潮坪沉积特征 A砂坪、砂泥混合坪和泥坪 B潮上带、潮间带和潮下带 C后滨、前滨和临滨 D 低能带、高能带和低能带 15. 泻湖、障壁岛、潮坪的沉积环境中哪种最有利于生油?(A)参见古代障壁岛、泻湖、潮坪和河口湾鉴别标志及其与油气关系 A泻湖B障壁岛C潮坪D以上三种 16. 破浪带水深是波高的(C)倍。参见海洋的水动力状况。海洋沉积过程和沉积作用。 A 1/2 B 1 C 2 D 3 17.半深海和深海的泥岩和浊积砂体可形成(B)凡是与断层相关的油气藏类型都与正确答案无关。参见海相组沉积与油气的关系。 A构造油气藏B岩性油气藏C断块油气藏D断层遮挡油气藏

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