第五篇碎屑岩和碳酸盐岩沉积相
第十六章沉积相概念及综合分类
第一节沉积相概念
一、沉积相概念及相序定律
1、沉积相的概念
相这一概念最早由丹麦地质学家斯丹诺（Steno，1669）引人地质文献，并认为相是在一定地质时期内地表某一部分的全貌，但是，真正在沉积学领域赋予沉积相概念的还是瑞士地质学家格列斯利（Gress1y，1838）。他认为：“相是沉积物变化的总和、它表现为这种或那种岩性的、地质的或古生物的差异”。自此以后，相的概念逐渐为地质界所接受和引用，同时，也成为重要的争论议题。
二十世纪初至近几十年来，相的概念随着沉积岩石学、古地理学的发展而广为流行，对相的概念的理解也随之形成了不同的观点和学派。一派认为相是地层的概念，把相简单地看作“地层的横向变化”；另一派把相理解为环境的同义语，认为相即环境；还有一派认为相是岩石特征和古生物特征的总和。
塞利（Selly，1970）提出，应该从①沉积岩体几何形态、②岩石学特征、③古生物特征、④沉积物构造特征和⑤古流向特征来限定相或沉积相。鲁欣（1953）将相定义为“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，相是沉积物形成条件的物质表现。”
油气田勘探及其他沉积矿产勘探事业的飞速发展。促进了相的研究，使人们对相这一概念的认识更加深入。目前较为普遍的看法是，相的概念中应包含沉积环境和沉积特征这两个方面的内容，而不应当把相简单地理解为环境，更不应当把它与地层概念相混淆。
鉴于上述，本教材把相定义为沉积环境及在该环境中形成的沉积岩（物）特征的综合。这里所指的沉积环境系由下述一系列环境条件（要素）所组成：①自然地理条件，包括海、陆、河、湖、沼泽、冰川、沙漠等的分布及地势的高低；②气候条件，包括气候的冷、热、干旱、潮湿；③构造条件，包括大地构造背景及沉积盆地的隆起与坳陷；④沉积介质的物理条件，包括介质的性质（如水、风、冰川、清水、浑水、浊流）、运动方式和能量大小以及水介质的温度和深度；⑤介质的地球化学条件，包括介质的氧化还原电位（Eh）、酸碱度（pH）以及介质的含盐度。上述条件的综合即为沉积环境。
我们所指的沉积岩特征包括岩性特征（如岩石的颜色、物质成分、结构、构造、岩石类型及其组合）、古生物特征（如生物的种属和生态）以及地球化学特征。沉积岩特征的这些要素是相应各种环境条件的物质记录，通常也称相标志。
综上所述，沉积环境是形成沉积岩特征的决定因素，沉积岩特征则是沉积环境的物质表现。换句话说，前者是形成后者的基本原因，后者乃是前者发展变化的必然结果，这就是相的概念中沉积环境和沉积岩特征的辩证关系。
与相的概念同时存在的还有沉积相、岩相等这些流行的术语。我们认为，在沉积学中，相就是沉积相，二者是同义语。岩相是一定沉积环境中形成的岩石或岩石组合，它是沉积相的主要组成部分。岩相和沉积相是从属关系而不是同义关系，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，“古地理”和“岩相”，以表示沉积相中最重要和最本质的内容。
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2、相序定律
相序是指从一种相逐渐过渡到另外一种相的一系列相关系或相的有序组合。相序定律，也称之为沃尔索相律（wa1ther，1894），是指“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”。换句话说，只有在横向上成因相近且紧密相邻而发育着的相，才能在垂向上依次叠覆出现而没有间断（图16-1）。这个相序定律指出，在整个垂向沉积层序中产出的相，是在横向相邻的沉积环境中形成的，同时，垂向接触的相必须是地理上相邻环境的产物，并且垂向序列中没有明显的间断。显然，相序定律为人们利用现代沉积环境特征去研究古代沉积物垂向序列提供了良好的比较沉积学基本原理。
图16-1 沃尔索相律示意图
以相序递变规律为基础，以现代沉积环境和沉积物特征的研究为依据，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，称为“相模式”。相模式和相标志是恢复和再现古代沉积环境的两个重要手段和钥匙。
沉积模式或相模式就是根据现代沉积环境及古代沉积相研究，对于古代沉积作用机理所作出的一种成因解释模型。沃克（Walker，1976）认为，沉积模式就是“删去其地方性的细节，而保留其纯粹本质的东西”。所以，沉积模式就是对沉积环境及其沉积产物、沉积过程的高度概括，它应具有广泛的概括性和代表性。沃克（Walker，1976）认为，标准相模式应起到以下四个方面的作用：
（1）从比较的目的来说，它必须起到一个标准的作用；
（2）对于进一步观察来说，它必须起到提纲和指南的作用；
（3）对于新的研究地区来说，它必须起到预测的作用；
（4）对于所代表的环境或系统的水力学解释来说，它必须起一个基础的作用。
可以采用不同的表示方法来说明沉积相模式（Reading，H.G，1978）：
（1）直观模式（visual models）：以简化的图式直观地表现出沉积环境、沉积作用过程和最终沉积产物之间的复杂关系。
（2）实际模式（actual models）：以现代具有代表性的地区或古代沉积岩层的相序为基础而建立的模式。
（3）动态模式（dynamic models）：能表示形成特征沉积体的沉积作用全过程的沉积模式，例如曲流河点砂坝向上变细序列模式。
（4）静态模式（static models）：表示在一个特定时间的沉积层内沉积环境特征和沉积物的相变规律，用该模式能预测物源区位置和古沉积环境。
（5）比拟实验模式（scaled experimental models）：以模拟实验获得的沉积特征为基础而制作的沉积模式。
（6）数学模式（mathematical models）：以数学方法模拟复杂的地质作用过程的模式。
二、沉积相序研究方法
通过研究岩性、沉积构造序列及其它相标志，将复杂地层序列简化为能够反映沉积物沉积规律的简单形式，即沉积相模式，这对于沉积环境分析和古地理恢复均是十分有意义的。通常，建立沉积相模式的方法是对地层剖面中的各种沉积相标志及其组合进行归纳总结，逻辑性确定出一种简化的沉积序列。然而，由于不同学者思维方式和观察侧重点的差异，有时
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对同一个地层剖面会归纳出不同的沉积相序。为了更好地发挥沉积相模式在沉积相研究中的作用，人们已认识到应该使用科学方法来确定沉积相序。统计学方法为确定沉积相序开辟了一条新路，它特别适用于建立具丰富沉积标志的韵律性地层剖面的沉积相序。里丁（Reading ）和沃克（walker ，1965）较早使用了统计学方法来确定不同沉积相的组合关系，后来许多学者发展了统计学在沉积相序研究中的应用，将概率统计学的马尔柯夫链法用于沉积相序研究。下面扼要介绍马尔柯夫链法在建立沉积相序中的应用。
首先仔细分析所观察的地层剖面或岩心剖面，依据各种相标志，确定出具不同沉积特征的相及其相互关系，建立相变关系图（图16-2），说明相变规律。
图16-2 观察的相变关系图（据Cant 和Walker ，1976）
SS-冲刷面；A-很不清楚的槽状交错层理卵石质粗砂岩；
B-很清楚的槽状交错层理粗砂岩；C-大型板状交错层理厚层砂岩；
D-小型板状交错层理薄层砂岩；E-孤立冲刷的交错层砂岩；
F-槽形交错纹层细砂岩；G-低角度层理砂岩
第二步是统计出相变总数及某一种相变为另一种相的次数，建立相变数矩阵。根据马尔柯夫键矩阵定义，i 相转变为j 相的概率P ij 为：
∑∑====M j j
i j i M j j i j i j i n n n
N n p 11/ 其中，N 为相变总数，n ij 为i 相转变为j 相的次数，M 为i 相转变为j 、j+1、j+2···相的总次数。然后根据式（16-1）求出实际观察的相变概率（表16-1）。
表16-1 相关系及相变概率表
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D ：观察到的和随机的转移概率之差
第三步是根据所有相变均是随机的假设，求出随机序列的相变概率rij （表6-1），即 )216(--=ni N nj
rij
式中ni 和nj 分别为i 、j 相出现的次数，N 为相变总数。公式（16-2）既可适用于连续相序，又可适用于含有断层以及被掩盖部分层段的相序。
第四步是求出观察相变概率与随机相变概率的差矩陈，即pij-rij （表16-1）。显然，此差值可能范围是-1~1。若差值为正值意味着观察到的相变比随机相变常见，差值为负值意味着观察到的相变比随机相变少见。
第五步时选取观察相变概率与随机相变概率差值为正值的某一个数作为门坎值，舍去差值小于门坎值的实际观察相变，作出差值大于门坎值的简化相序图（图16-3）。
最后根据第五步作出的简化相序图中表示的相变次序以及相之间接触关系，考虑地层厚度即可作出反映地层剖面沉积规律的沉积序列。
图16-3 对应图16-2的简化相变关系图
第二节沉积相综合分类
一、分类现状和原则
1950年以后沉积学和岩相古地理学研究进入了现代研究阶段，大量的高水平的沉积岩石学专著陆续问世。与此同时，开展了大规模的现代沉积研究，这为人们采用比较沉积学方法、“将今论古、古今对比”的现实主义原则去研究古代沉积相类型以及进行沉积相划分提供了良好基础。关于沉积相分类，人们主要依据对现代沉积环境的划分和理解。根据沉积岩原始物质的不同，分为碎屑岩沉积相和碳酸盐岩沉积相。前者以砂、粉砂、粘土等碎屑物质为主，沉积介质以浑水为特征，岩性以碎屑岩为主；后者以化学溶解物质（尤以碳酸盐物质）为主，介质以清水为特征，岩性以碳酸盐岩为主。近年来，随着碳酸盐岩油气田的不断发现，碳酸盐岩沉积相的研究也日趋重要，研究成果和资料也日趋丰富。因此我们把这两类沉积相分开叙述。本章重点介绍碎屑岩沉积相。碳酸盐岩沉积相将在第二十四章里专门论述。
沉积相的划分应该依据自然地理条件或地貌特征及沉积物综合特征，并且要遵循简单易行、便于记忆和理解的原则，对沉积相进行划分。目前，尽管不同学者对沉积相划分还存在着分歧意见，但人们总是先将沉积相划分成三个组，即陆相组、海相组和海陆过渡相组。然后依据陆相、海相和海陆交互相中的次级环境及沉积物特征，确定相类型（表16-2），如河流相、三角洲相、滨海相。进而，还可根据各相类型中亚环境、微环境及沉积物特征确定出相应的沉积亚相和微相，如三角洲前缘亚相、三角洲前缘河口砂坝微相等。
二、分类方案
本书依据前述沉积相划分原则，首先将沉积相划分成陆相组、海相组和海陆过渡相组（表16-2）。然后再作相关沉积相的划分。
对沉积相的划分，目前各家尚无统一的意见。有人将泻湖、障壁岛、潮坪相作为有障壁的海岸相归于海相组，也有人将滨岸相和泻湖、障壁岛、潮坪相一起归于海陆过渡相组，我们考虑到这些环境的水动力状况及沉积特征上的差异，将滨岸相归于海相组，把泻湖、障壁岛、潮坪相归于海陆过渡相组。
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沉积相研究的直接目的是恢复古地理。欲达此目的，就需用“将今论古”的现实主义原则和比较岩石学方法，即以现代自然地理面貌等环境条件和沉积特征作借鉴，进行比较和推断。诚然，古今自然地理及其它环境条件可能不尽相同，“将今论古”不能生搬硬套，但其沉积环境的总轮廓和总特征毕竟有许多共同之处，故现实主义原则和比较岩石学方法在一定条件下仍不失为一较有效的方法。有鉴于此，在以后各节论述沉积相的类型时，将根据“今为古用”的原则，引用一些现代沉积的资料。
沉积相的类型繁多，由于教材的篇幅所限，不可能一一介绍。本着紧密结合专业和少而精的原则，本书将重点论述与油气关系密切的相类型。
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微观特征对于碳酸盐岩的研究中至关重要。本文采用的标准微相划分及相带划分都来自于威尔逊依据前人研究成果划分的24个标准微相及9个沉积相带。同样也是由威尔逊首先提出了以对碳酸盐岩微相进行详细的分类研究的思路，而自上世纪七十年代到八十年代中期碳酸盐岩微相的研究思路或整个研究模式都在延续 Wilson的这套理论。1 碳酸盐岩微相划分 颗粒的类型特征及百分含量与基质的类型及百分含量作为命名碳酸盐岩微相类型的首要因素，也是确定其所属沉积环境的主要依据。本文以马家沟组X段为例，介绍了以下几种常见的碳酸盐岩微相。 1.1 亮晶生物颗粒石灰岩 亮晶生物颗粒石灰岩，颗粒主要为生屑，鲕粒、团藻、内碎屑等均为常见。生物碎屑破碎程度差异较大，泥灰岩碎屑颗粒分选中等，磨圆一般，局部内碎屑颗粒磨圆好，部分破碎成半圆状或新月状。支撑类型属于颗粒支撑亮晶方解石胶形成于灰岩颗粒被搬运后再次固结时期，泥灰岩颗粒表明了其沉积时期的安静水体环境，而破碎的生物碎屑颗粒已经分选不同，磨圆一般的泥灰岩颗粒则代表了其曾被水流搬运和筛选的过程，可见水动力条件较强。沉积环境为浅水开阔台地。 1.2 灰泥质生物颗粒石灰岩 灰泥质生物颗粒石灰岩，颗粒大小相较于亮晶颗粒石灰岩明显减小，分选及磨圆好。生物化石较为破碎，显微结构为平行片状结构。腕足动物可以在多种沉积底层上生活，浑浊度低且略有动荡的水域最为适宜，由于腕足类能产生强烈独特的摄食流而聚集食物微粒，故在宁静水域也可生存。腕足类生屑成分的识别可以作为认定该层位所属的沉积环境具备较深的水深条件，因此认为其属于较深水的开阔台地环境类型。 1.3 含生物颗粒灰泥石灰岩 含生物颗粒灰泥石灰岩，其颗粒类型主要包括生物碎屑颗粒及内碎屑颗粒，可见生物遗迹，包括生物钻孔纵向呈现出穿时性，也可见顺层或者穿层，方解石的后期充填，生物碎屑破碎程度严重，生屑破碎程度严重；相较于亮晶颗粒石灰岩中内碎屑颗粒，其成熟度明显偏低，分选度和磨圆度差，泥灰岩颗粒大小差别大，且其边缘多呈现棱角状。胶结物为泥晶方解石，颜色偏暗。其原岩多为生屑泥晶石灰岩，水体能量较低为开阔台地上较深处。1.4 含灰泥生物颗粒石灰岩 含灰泥生物颗粒石灰岩，颗粒成分可见双壳类棘皮类等，偶见灰泥石灰岩碎屑。生物碎屑较完整，个体较大较为完整，方解石胶结物与泥晶方解石接触部分晶粒多为他形，晶粒小，与泥晶方解石接触远的方解石颗粒明显增大，于此呈现出明显多其次特征。基质多为泥晶的方解石，海相自生石英颗粒散布泥晶方解石中，纹层状分布的灰泥基质及类型丰富的生物碎屑表明其仍然属于开阔台地环境。 2 沉积相 沉积相是沉积物的生成环境、生成条件和其特征的总和，成分相同的岩石组成同一种相，在同一地理区的则组成同一组。沉积相主要分为陆相、海陆过渡相和海相，主要取决于这些岩石的生成环境，鉴定这些岩石不仅依靠其古代生成的环境，岩石的组成结构，还可以依据其中包含的生物、微生物的化石等进行划分。沉积环境主要指海、陆、河、湖、沼泽、冰川、沙漠等分布及其地势高低。因此，它是地貌学研究的重要内容。以马家沟组X段为例介绍了开阔台地相、局限台地相。马家沟组X段发育的这两种沉积相类型。每种沉积相都呈现出多种微相组合。2.1 开阔台地相 开阔台地相是台地边缘后的海峡、开放潟湖、海湾环境沉积。一般水浅（最多几十米）、盐度基本正常、循环作用中等，主要为泥粒灰岩、泥晶灰岩、尖礁及有各种受限制的和广海的生物群的生物层。 2.2 局限台地相 局限台地相是受礁、滩限制的海湾，潟湖沉积体，主要是成层状的球粒（团粒）灰岩或泥晶灰岩，或含燧石和潜穴的骨粒泥粒灰岩、泥晶灰岩，局部夹有生物层。有的有潮缘窗孔灰岩与隐藻灰岩的薄互层，反映潟湖向潮汐水面变浅的旋回沉积粗粒沉积物见于潮汐沟以及局部海滩内。 3 结束语 1）微观特征在对于碳酸盐岩的研究中至关重要，通过对碳酸盐岩的微观特征的观察和归纳，将其划分进特定的标准微相类型，而这些标准微相具有明确的相带指示意义。 2）根据微相中不同的颗粒类型、基质成分和结构以及生物化石，能够识别出不同的微相类型，而同一层位中可发育多种的微相类型，通过单一微相特征的研究来确定层位所属的沉积相环境的方法是片面的，而通过归纳研究层位的微相类型并将其中同时发育或关联性较强的微相类型进行组合，才能更为客观的对研究层位的沉积环境进行识别和分析。 碳酸盐岩微相与沉积环境浅析 韩毅龙 姚倩倩 长江大学地球科学学院 湖北 武汉 430100 摘要：本文通过对碳酸盐岩的微观特征进行观察和归纳，以马家沟组X段为例对碳酸盐岩的标准微相类型进行了浅析。 关键词：碳酸盐岩 微相划分 沉积相 Analysis of carbonate microfacies and its sedimentary environment Han Yilong，Yao Qianqian School of Geosciences of Yangtze University，Wuhan 430100，China Abstract：This paper studies and concludes the microscopic characteristics of carbonate，and takes the X segment of Majiagou group for example to analyze the standard carbonate microfacies models. Keywords：carbonate；microfacies division；sedimentary facies 55
沉积相★★★★★ 沉积环境及在该环境中形成的沉积物（岩）特征的综合 沃尔索相律——相序递变规律——相律★★★★★ 只有在横向上成因相近并且紧密相邻而发育着的相，才能在垂向上依次出现而没有间断。相模式和相标志——恢复和再现古代沉积环境的钥匙 标准相模式的四个方面作用（Walker，1976）： 1. 比较——标准 2. 进一步观察——提纲和指南 3. 新的研究地区——预测 4. 环境或系统的水动力学解释——基础 大陆相组：洪积扇相、河流相、湖泊相、沙漠相、冰川相 过渡相组：三角洲相、扇三角洲 海洋相组：滨岸相、浅海陆棚相、半深海相、深海相、重力流沉积 第二章洪积（冲积）扇相 一、定义及形成条件（3个）★★★★★ ?陆上氧化条件下由山区河流所携带的粗粒沉积物在山谷出口处堆积而形成的扇形沉积体。 ?1、强烈的构造运动 ?2、山口处地形坡度突然变缓 ?3、干旱、半干旱的气候 二、沉积类型：河道沉积、漫流沉积、筛状沉积、泥石流沉积★★★
三、亚相划分扇根、扇中、扇缘★★★ 四、沉积组合 １. 冲积扇——扇三角洲组合：冲积扇入湖（海） ２. 冲积扇+风成砂+（干）盐湖组合：干旱气候条件 3. 冲积扇+辫状河+曲流河+三角洲组合 五、鉴定标志 1.岩性特征----砂砾岩为主 2.结构标志——成熟度低 3.沉积构造标志 4.颜色标志----泥岩氧化色 5.生物化石标志几乎不含化石，很少含有机质 6.垂向层序----正旋回 六、与油气关系：储集层——扇中；其次为盖层 第三章河流相 曲流河亚（微）相类型★★★★★ 河床亚相（河床滞留沉积、边滩（点坝、曲流砂坝）） 堤岸亚相 河漫亚相 牛轭湖亚相 辫状河亚（微）相类型★ 河床亚相（河床滞留沉积、心滩） 概念和原理 边滩（点砂坝、曲流砂坝）：沉积曲流河中最重要的砂体类型， 是河道侧向迁移，河曲形成过程中在河道凸岸形成的侧向加积 的砂质沉积体。 沉积体系：同一物源、同一水动力系统控制，成因上有联系， 沉积体或沉积相在空间上有规律的组合。 二元结构——垂向模式★★★★★ 堤岸亚相、河漫亚相（顶层沉积，垂向加积）+底部滞留 沉积、边滩沉积（底层沉积，侧向加积） 相组合 山区冲积扇、辫状河——平原曲流河——滨湖（海）网状河、三角洲 鉴定标志 ?岩性：砂岩、粉砂岩；泥砾 ?成分：长石砂岩、岩屑砂岩；砾岩复成分 ?结构：分选差至中等；粒度曲线两段式； ?构造：板状、槽状交错层理，上部波状交错层理；砾石叠瓦状排列；侵蚀—冲刷构 造；暴露构造 ?生物化石：破碎的植物枝、干、叶；硅化木 ?垂向层序：二元结构；底冲刷——F-U层序 ?砂体特征：平面上：条带状、树枝状；横剖面：上平下凸透镜体或板状
海相沉积与湖相沉积的特征及其经济意义 摘要：一个地区的沉积层受到该区物理、化学和生物等方面的综合影响，使其具有独特的特征。由于环境和外营力作用有序地变化，沉积物的综合特征也随之发生变化，称为相变。早在1894年，德国J.瓦尔特就提出“相的连续定律”来阐述沉积相在横向上变化与垂向上变化的关系。他指出：垂向上所见到的沉积相序列也可在横向上见到。在连续沉积的情况下，只有那些现在并列出现的相和相区,才能在垂向剖面中互相叠置,而没有间断。这种相序关系使人们在勘探中，可以从垂向上出现的沉积相序列来推断相邻地区横向上的类型和系列，为勘探油气、煤炭、地下水和其他沉积矿床服务。沉积相的研究，也能推动地貌学、古地理学和沉积学研究的深入。不同的沉积相的经济和工程意义不经相同，近期阅读了一些关于海相沉积和湖相沉积的文章，故本文将叙述一下两者的特征及其对人类的经济意义。 关键词：海相沉积；湖相沉积；特征；经济意义 1 海相沉积 海相沉积指海洋环境下，经海洋动力过程产生的一系列沉积，包括来自陆上的碎屑物，海洋生物骨骼和残骸，火山灰和宇宙尘等。具有海洋环境的一系列岩性特征和生物特征。其特点是颗粒较细而分选好，且在海水温度比大陆温度低而变化小的环境下沉积。海相沉积易产石油，生成的石油十分广泛，一般情况下也最丰富。海相沉积又可细分为： 滨海相沉积（水深0～20米），又称海岸带沉积，位于正常浪基面以上，沉积成分中粘土占80%。 浅海相沉积（水深20～200米），有的达500m，主要为陆架环境下陆源型沉积，又分大陆架滩、大陆架盆、递变大陆架、碳酸盐大陆架与礁、蒸发盆等沉积环境，其成分主要为砂、软泥、生物与碳酸盐，沉积结构具有斜层理和冲蚀、生物碎屑等海水剧烈运动的痕迹，以及鲕粒结构和周期性多变的沉积层。 半深海相沉积（200～2000米），又称大陆坡沉积，基本以陆源物质沉积终点为界，沉积物为蓝色、红色等暗色软泥及灰质软泥。 深海相沉积（水深>2000m），主要为抱球虫软泥、红色粘土、硅藻软泥、放射虫软泥，沉积速度仅1～0.5毫米/年。海相沉积另一特点是化学沉积比例较大，尤其碳酸盐沉积。
S区碳酸盐岩储层沉积微相的识别 碳酸盐岩储层沉积类型复杂，，储层非均质性强，导致储层评价和识别碳酸盐岩沉积微相等问题上都存在一定多解性问题，而且，单纯地用岩性资料和常规测井特征，很难准确的识别碳酸盐岩的沉积微相。电成像测井具有高分辨率特点，能够清晰识别沉积构造现象，成为沉积微相识别最有效手段[1]。本文采用一种综合识别法，将常规测井曲线与电成像测井图像结合，建立了典型碳酸盐岩沉积微相综合测井识别图版有效克服了多解性问题，在应用中取得较好效果。 标签：碳酸盐岩；沉积微相；电成像测井 Abstract：Carbonate reservoirs are complex in sedimentary types，and have strong reservoir heterogeneity，leading to certain problems in reservoir evaluation and identification of carbonate sedimentation. Sex data and conventional logging features make it difficult to accurately identify the carbonate sedimentary microfacies. Electrical image logging has high resolution characteristics and can clearly identify sedimentary structure phenomena，making it the most effective means for identifying sedimentary microfacies. In this paper，a comprehensive identification method is used to combine the conventional well logging curve with the image of the electric imaging log，and a typical carbonate sedimentary microfacies integrated logging identification plate is built to effectively overcome the multi-solution problem and achieve better results in application. Key words：carbonate rock；sedimentary microfacies；electrical imaging logging 1 研究目的和意义 通过研究发现，沉积微相控制着储层的物性分布和空间展布，并且在有利沉积相带内发育着大面积的油气藏，所以沉积微相的识别对碳酸盐岩储层的评价有着很重要的作用。碳酸盐岩沉积微相测井识主要是建立不同沉积微相的测井响应特征模型，但是考虑到碳酸盐岩储层发育的沉积微相类型多样，纵向上有多期叠合发育特征，常规测井响应特征差异不明显且复杂多变，造成沉积微相识别困难，本文针对S地区三叠系飞仙关组和二叠系长兴组碳酸盐岩地层，利用电成像测井高分辨率特点，结合常规测井资料综合识别沉积微相。 2.沉积微相的识别 飞仙关～长兴组处于S地区碳酸盐岩开阔台地和台地边缘相，发育巨厚的浅滩—生物礁沉积体，储层岩石类型多，其中鲕粒和残余鲕粒白云岩、结晶白云岩、砾屑白云岩和海绵礁白云岩是重要的岩石储集类型。长兴期沉积环境总体由碳酸盐缓坡向碳酸盐台地演化，飞仙关期是在长兴期台地基础上发展成熟直到消亡的碳酸盐台地沉积为特征，两个层位的礁滩相沉积具有继承发育的特点，所以本章
第二十四章碳酸盐岩沉积相 §24-1 碳酸盐岩沉积环境和沉积作用一、碳酸盐岩沉积环境和沉积特征 ●主要形成于温暖气候条件的浅海环境。 以化学、生物化学、生物、机械多种机制综合形成的一类化学岩及生物化学岩。颗粒和灰泥（相当于杂基）的比例及其组合而成的多种岩石类型，是浅海相碳酸盐岩沉积环境的重要标志。深水碳酸盐岩多起因于风暴条件，形成于大陆坡及深水盆地中。具有叠覆递变的角砾化碳酸盐岩、具有鲍玛层序的典型浊积岩和深水超微化石及遗迹化石的组合层序是鉴别深水碳酸盐岩的重要相标志。碳酸盐岩的形成和分布不仅受制于沉积环境，也与成岩环境和成岩作用密切相关。碳酸盐岩具有易溶性和易变性。 二、碳酸盐岩沉积过程和沉积作用 ●潮坪碳酸盐岩——缺乏陆源输入物、海浪被阻止、潮汐为主的碳酸盐岩 盆地环境，——古今分布最广的一类碳酸盐岩沉积。潮汐沉积作用带主要发生在： 1）潮下带环境——高能、低能沉积带。 2）潮间沉积带——具间歇能所形成的岩石类型和相标志。 3）潮上沉积带——具暴露蒸发和交代作用标志。 潮坪环境中以物理—生物作用为特征所形成的藻叠层及其形态分带是划分潮坪环境（相）的主要相标志。 ●海滩碳酸盐岩——主要处于缺乏障璧的开阔浅海（无广阔藻席）；其次 主要受制于波浪能量大小，在不同古地形和水动力条件作用下，形成鲕粒滩（岩）、内碎屑滩（岩）和生屑滩（岩）等，其中有发育的冲洗层理和交错层理，以及生物扰动构造。视岩性、结构和构造特征的变化，它们可分别组合成不同类型的相层序。 ●生物礁碳酸盐岩——具格架的珊瑚礁碳酸盐岩，特定形成条件： 1）造礁生物在迎浪带原地生长营造起来的。 2）具水下凸起的地貌，沉积厚度比相邻地区大。 3）具生物格架或只有造礁生物原地生长的痕迹。
沉积相 第五章沉积相 一、名词解释 1、沉积环境：指发生沉积作用的地区的自然地理景观。 2、沉积相：指沉积环境及在该环境中形成的沉积物（岩）特征的总和（包括岩石的、生物的、地化的特征）。 3、沃尔索相律：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。 4、相模式：对特定沉积环境和某种沉积作用特征的全面概括。 5、河流沉积的二元结构：指河流相的垂向剖面中，下部河床亚相较粗的砾岩、砂岩沉积物与上部堤岸亚相和河漫亚相较细的粉砂岩、粘土岩沉积物所组成的正旋回结构。 6、三角洲：带有泥砂的河流进入蓄水盆地，因流速减小，沉积物在河口地区大量堆积，并导致岸线向盆地方向不规则进积而进行的沉积体。 7、重力流：指在重力作用下沿水下斜坡或峡谷流动的，含大量砂泥并呈悬浮搬运的高密度流体，是一种非牛顿流体。 8、浊流：指沉积物颗粒靠涡流（湍流）支撑，呈悬浮状态在流体中搬运的重力流。 9、碳酸盐岩的清水沉积作用：就是指在没有或很少有陆源物质流入的陆表海环境中的碳酸盐沉积作用。 二、选择 1、按照湖水盐度，含盐度1％－3.5％的湖泊为（C） A、微咸水湖； B、淡水湖； C、咸水湖； D、盐湖。 2、无障壁海岸带的波浪带中能量最高的是（B） A、升浪带； B、破浪带； C、碎浪带； D、冲浪带。 3、无障壁海岸沉积环境中代表潮上带的是（B） A、海岸沙丘； B、后滨； C、前滨； D、近滨。 4、障壁海岸潮坪亚相中砂坪属于（C） A、高潮坪； B、中潮坪； C、低潮坪； D、潮上坪。 5、下列环境中不可能有浊积岩出现的是（D） A、深海； B、浅海； C、湖泊； D、河流。 6、标准相模式应该能起到以下作用（ABCD） A、可以作为对比的标准； B、可以作为进一步研究的提纲和指南； C、可以对新区进行预测； D、可以作为环境或体系水动力条件解释的基础。 7、河流相根据环境和沉积物特征可进一步划分为（ABCE）亚相 A、河床亚相； B、堤岸亚相； C、天然堤亚相； D、河漫亚相； E、牛轭湖亚相。 8、进积式三角洲沉积的层序由底向上依次为（BAC） A三角洲前缘粉砂和泥；B、前三角洲泥；C、三角洲平原的粗粒河流和漫滩沼泽沉积；D、远砂坝沉积。 9、一个典型的现代无障壁海岸沉积环境可分为（BCDE） A、泻湖； B、海岸沙丘； C、后滨； D、前滨； E、近滨。 10、根据沉积物颗粒在块体流中的支撑机理，把重力流划分为（ABCD）类型 A、浊流； B、颗粒流； C、液化沉积物流； D、碎屑流。
对比淡化澙湖与咸化澙湖的沉积特征。 答：淡化澙湖与咸化澙湖在沉积特征上的不同之处如下： （１）岩石类型：淡化澙湖以钙质粉砂岩、粉砂质粘土岩、粘土岩为主，粗碎屑岩极少见。可见方解石、铁锰结核，二氧化硅沉积矿物。当澙湖底出现还原环境时，可形成黄铁矿、菱铁矿等自生矿物，岩石呈暗色或黑色，澙湖若为碳酸盐沉积时，则以泥晶、微晶石灰岩及白云岩、含泥石灰岩为主。 咸化澙湖以粉砂岩、粉砂质泥岩为主，并可夹有盐渍化和石膏化的砂质粘土岩，几乎无粗碎屑岩沉积，可出现石膏，盐岩夹层。若为清水沉积时，则主要是石灰岩、白云岩，并夹石膏及盐岩层，可出现天青石、硬石膏、黄铁矿等自生矿物。 （２）沉积构造：淡化澙湖中，交错层理一般不发育，若有波浪作用，可发育缓波状层理，水平波状层理，及对称或不对称波痕。虫孔少见，偶见干裂。咸化澙湖中一般多出现水平层理及塑性变形层理，斜层理不发育，盐类沉积中可见周期性溶解作用所引起的“冲刷面”，可见盐类假晶及泥裂。 （３）生物化石：淡化澙湖中为适应淡化水体的广盐性生物如腹足类，瓣鳃类，苔藓类，藻类等数量大为增多，正常海相生物常发生畸变，如出现个体变小，壳体变薄，具特殊纹分布等反常现象，当澙湖底部有H2S存在时，则可使生物群绝迹。咸化澙湖中以广盐性生物最发育，如腹足类，瓣鳃类，介形虫等，正常盐度的生物则全部绝迹，当盐度增高至一定限度时（一般不超过5~5.5%），大生物即行灭绝。 简述不同类型河流的主要特征。 答：①平直河流：弯度指数小于1.5，河床坡陡水流急，多出现于一条河流的上游。 ②辫状河：弯度指数小于1.5河道宽、水浅、坡陡、流急，心滩是辫状河最重要的沉积类型，心滩出现使河道频繁分叉合并，故形态呈辫状，多出现于中上游。 ③曲流河：弯度指数大于1.5，河道窄、水深、坡缓、流速小，点坝是曲流河最具特征的沉积类型。多出现于中下游。 ④网状河：由多条弯曲多变的河道联结似网状而故名。弯度指数大于1.5，冲积岛（湿地）发育，常占60~90%，为网状河最重要的地貌特征，常出现于下游。 简述湖泊环境的一般特点。 答：（１）水动力特征：主要表现为波浪和岸流作用，缺乏潮汐作用。波基面常常不超过20米。常有众多的河流注入。 （２）物理化学条件：①湖泊对大气温度变化较为敏感，湖水出现温度分层现象。②湖水含盐度变化大，可由小于1%至大于25%。因有不同源区的河流注入，湖水化学成分变化大。③稳定同位素，稀有元素等与海洋差别较大，如18O/16O 13C/12C低于海相，海相碳氢化合物的34S/32S较为稳定，湖泊中变化大。B、Li、F、Sr 在淡水湖泊中较海洋中少，Sr/Ba常＜1。 （３）生物学特征：常发育良好的淡水生物群，如淡水的腹足类、瓣鳃类等底栖生物，介形虫、叶肢介、鱼类等浮游和游泳生物，还常发育有轮藻、蓝藻等低等植物等。 简述湖泊相沉积的一般特征。 湖泊相一般具有下列特征： ①岩石类型以粘土岩、砂岩、粉砂岩为主．砾岩少见，仅分布于滨湖地区。砂岩的成分成熟度和结构成熟度中等，但一般比河流相略高。由岸向湖心，粘土岩比例增加。粘土岩中含丰富的有机质，是良好的生油岩系。 ②沉积构造类型多样，粘土岩中多发育水平层理、块状层理，砂岩中发育交错层理、波纹交错层理，同时可见对称及不对称波痕、泥裂、雨痕及生物搅混构造。
碎屑岩 岩石机械风化后形成的岩石碎屑和矿物碎屑，经搬运、沉积、压实、胶结而成的岩石，称为碎屑岩。 基本简介 碎屑岩是由于机械破碎的岩石残余物，经过搬运、沉积、压实、胶结，最后形成的新岩石。又称陆源碎屑岩。碎屑岩中碎屑含量达50%以上，除此之外，还含有基质与胶结物。基质和胶结物胶结了碎屑，形成碎屑结构。按碎屑颗粒大小可分为砾岩、砂岩、粉砂岩等。 碎屑岩 按物质来源分类 按物质来源可分为陆源碎屑岩和火山碎屑岩两类。火山碎屑岩按碎屑粒径又分为集块岩（>64毫米）、火山角砾岩（ 64～2毫米）和凝灰岩（256毫米)、粗砾岩（256～64毫米）、中砾岩（64～4毫米）、细砾岩（4～2毫米）。砂岩按砂粒大小可细分为巨粒砂岩（2～1毫米），粗粒砂岩（1～0.5毫米）、中粒砂岩（0.5～0.25毫米）、细粒砂岩（0.25～0.1毫米）、微粒砂岩（ 0.1～0.0625毫米）。粉砂岩按粒度可分为粗粉砂岩（ 0.0625 ～0.0312毫米），细粉砂岩（ 0.0312～0.0039毫米）。碎屑岩主要由碎屑物质和胶结物质两部分组成。
碎屑物 碎屑岩 碎屑物质又可分为岩屑和矿物碎屑两类。岩屑成分复杂，各类岩石都有。矿物碎屑主要是石英、长石、云母和少量的重矿物。胶结物主要是化学沉积形成的矿物，它们充填在碎屑之间起胶结作用，主要有硅质矿物、硫酸盐矿物、碳酸盐矿物、磷酸盐矿物及硅酸盐矿物。碎屑岩的孔隙是储存地下水及油、气的对象，研究碎屑岩对寻找地下水及油气矿床有实际意义。 矿物成分 碎屑岩的矿物成分以石英和长石为主，它们对储层物性的影响不同。一般说来，石英砂岩比长石砂岩储集物性好。 碎屑岩成分 原因一
第十章海洋碳酸盐沉积环境及相模式 第一节绪言 第二节主要碳酸盐沉积模式 一、两种浅海—陆表海及陆缘海（重点） 二、陆表海清水沉积作用及其能量带（重点） 三、潮汐作用相带模式 四、综合模式 五、深水碳酸盐沉积模式 第三节生物礁与礁相 一、概述 二、礁的分类 三、礁复合体和礁相 四、礁发育的一般规律 五、地质历史中的礁和造礁生物 第十章海洋碳酸盐沉积环境及相模式（Sedimentary facies and facies model of ocean carbonate）学时：3学时 基本内容： ①基本概念：陆表海、陆缘海、清水沉积作用、生物礁、生态礁、地层礁、丘； ②基本原理：碳酸盐岩沉积环境，Irwin（1965）陆表海清水沉积作用能量带的划分及其特征，Laporte （1967）和Young等（1972）的潮汐作用模式及其各相带特征，Wilson （1975）的综合模式9个相带名称，湖泊碳酸盐沉积特征，生物礁的一般特征及其分类。 重点：陆表海、陆缘海、生态礁的概念；代表性的碳酸盐沉积模式，如Irwin（1965）陆表海清水沉积作用模式，Laporte （1967）和Young等（1972）的潮汐作用模式。 教学路思路：通过与碎屑岩沉积环境的对比来介绍碳酸盐岩沉积环境的主要特征，然后介绍国内外一些典型的碳酸盐岩沉积相模式，重点讲解几个代表性的碳酸盐沉积模式，如Irwin（1965）陆表海清水沉积作用模式，Laporte （1967）和Young等（1972）的潮汐作
用模式，同时亦简要介绍一引起其他沉积模式。简要介绍湖泊碳酸盐沉积环境及其特征，生物礁的一般特征及其分类。在各部分中均简要介绍碳酸盐岩沉积相带与油气及其它沉积矿产的关系。 主要参考书: ①冯增昭主编《沉积岩石学》下册第二十三、二十四章，石油工业出版社，1993. ②M.M.阿斯兰尼等著，冯增昭等译，《石油地质学译文集》第四集，碳酸盐岩沉积环境，科学出版社，1980. ③冯增昭编著《碳酸盐岩岩相古地理学》，石油工业出版社，1989. ④贾振远、李之琪编《碳酸盐岩沉积相及沉积环境》，地质大学出版社，1989. ⑤冯增昭主编《中国沉积学》第二十一、二十二章，石油工业出版社，1994. ⑥何幼斌编《Sedimentary Petrology》（英文辅助教材）第十一章，江汉石油学院，2003. 复习思考题： ①大规模海相或陆相湖泊碳酸盐沉积作用要求具备哪些特定条件？ ②什么叫陆缘海？什么叫陆表海？如何用海进、海退解释陆表海和陆缘海在地史时期的演化？为什么我们现在见到的主要是陆缘海，而没有陆表海？ ③试绘图说明欧文的陆表海清水沉积作用模式及其与生油、储油条件的关系。 ④试绘图说明杨的潮汐作用相带模式及其划分标志。 ⑤试绘图说明威尔逊的碳酸盐岩相带模式及其划分标志，指明生油和储油有利相带。 ⑥试列表和绘图对比欧文、杨的和威尔逊等三种不同划分方法的碳酸盐相带模式，进而以威尔逊的相模式为重点，联系阿姆斯特朗的相模式，指出各相带的主要岩石类型、指相化石、指相自生矿物、沉积构造以及生油储油有利相带；并在此基础上，通过编制岸进和岸退的垂向层序，分析碳酸盐岩的生储盖组合特征。 ⑦试说明阿姆斯特朗的相带模式，并以此说明陆源碎屑沉积和碳酸盐沉积的关系。为什 么说陆源碎屑沉积和碳酸盐沉积常常呈消长关系。 ⑧什么叫礁？礁相是如何划分的？礁在石油地质上有何意义？ ⑨试论述影响生物礁的发生、发展、消亡以及它们的最终形态和内部构造的主要因素。 ⑩试归纳礁和造礁生物在地质历史不同时期的特点。 教学内容提要： 第一节绪言 现代海洋碳酸盐沉积环境的特点：温暖、清洁、透光的浅水。 第二节主要碳酸盐沉积模式 一、两种浅海—陆表海及陆缘海（重点） 1．陆表海
碳酸盐岩储层与碎屑岩储层对比，具有以下主要特点： ①岩石为生物、化学、机械综合成因，其中化学成因起主导作用。岩石化学成分、矿物成分比较简单，但结构构造复杂。岩石性质活泼、脆性大。 ②以海相沉积为主，沉积微相控制储层发育。 ③成岩作用和成岩后生作用严格控制储集空间发育和储集类型形成。 ④断裂、溶蚀和白云化作用是形成次生储集空间的主要作用。 ⑤次生储集空间大小悬殊、复杂多变。 ⑥储层非均质程度高。 1．沉积相标志 （1）岩性标志 岩性标志包括颜色、自生矿物、沉积结构、构造、岩石类型等五方面。 ①岩石颜色：岩石的颜色反映沉积古环境、古气候。 ②自生矿物： a．海绿石：形成于水深10～50m，温度25～27℃。鲕绿泥石：形成于水深25～125m，温度10～15℃。二者均为海相矿物。 b．自生磷灰石（或隐晶质胶磷矿）：海相矿物。 c．锰结核：分布于深海、开放的大洋底。 d．天青石、重晶石、萤石：咸化泻湖沉积。 e．黄铁矿：还原环境。 f．石膏、硬石膏：潮坪特别是潮上、潮间环境。
③沉积结构。碳酸盐岩的结构分为粒屑（颗粒），礁岩和晶粒三种。不同的沉积结构反映不同的沉积环境。 粒屑结构；粒屑结构由粒屑、灰泥、胶结物和孔隙四部分组成。粒屑结构代表台地边缘浅滩相环境。根据颗粒类型、分选、磨圆、排列方向性、填充物胶结进一步确定微相。 a．内碎屑、生屑反映强水动力条件。 b．鲕粒、核形石、球团粒、凝块石反映化学加积、凝聚环境，水动力中高能。鲕粒包壳代表中等能量，持续搅动，碳酸钙过饱和的环境，核形石（藻包壳）、泥晶套反映浅水环境。 c．分选好，反映持续稳定的水动力条件，反之则反映强水动力条件。d．磨圆度高反映强水动力环境，反之反映弱水动力环境。 e．颗粒、生屑化石平行排列，尖端方向交错，长轴平行海岸，反映振荡水流。尖端指向一个方向，长轴仍平行海岸线，则为单向水流。 f．用胶结物和灰泥的相对含量反映水动力强弱。胶结物／（胶结物+灰泥）在0～1之间，越接近0，水动力越弱，反之越强。 礁岩结构： a．生长结构：原地生长坚硬生物骨架，代表台地边缘生物礁环境。b．粘结结构：层纹状、波纹状藻迭层结构代表潮上-潮间中低能环境。柱
阿拉伯半岛阿曼山脉中部的碳酸盐岩台地边缘的侏罗纪期演化 摘要：暴露在阿曼北部的侏罗纪Sahtan沉积组是于阿拉伯台地边缘（正对新特提斯洋，即hamrat duru盆地）的浅海环境下沉积生成的。Sahtan沉积组合的上部由上覆纯净碳酸盐岩沉积的、混合有硅质与碳酸盐碎屑组成，其时期是基于腕足类和有孔虫期的巴通期和早期卡洛夫期。这些碳酸盐沉积体系是由经历了地面暴露的外部鲕粒浅滩和一个更深的、相对紧密的平缓倾斜岩架组成。鲕粒岩质从台地边缘脱落后便进入到guweyza形成层的深海沉积复合层中。Sahtan 沉积组合沿着Jabal Akhdar东北走向经历了厚度减少过程。Sahtan沉积组合顶部的角度不整合（达0.2%）显示其是由于演变过程中的倾斜和顶部截断因素。这个不整合层受Rayda形成层的覆盖，该覆盖层则表现出了一个包括向上侵蚀相演化的超覆模式。该地层间断的最小时间跨度为中卡洛夫阶–启莫里阶。由于缺乏容纳空间，也或是因缺乏地表暴露，牛津和启莫里支阶序列几乎不可能在这个地区沉积下来。本文提出，不整合层是在一个因持续的地壳构造作用使得台地边缘剥落过程中，近地表的碳酸盐岩溶解形成的。在提通阶期间，一次大幅度的海平面上升致使位于台地边缘之上的Rayda地层遭到海侵，而阿拉伯半岛东部的大陆架环境恢复正常。 关键词：侏罗纪；阿拉伯半岛；特提斯洋；岩相；碳酸盐岩台地 阿拉伯台地的侏罗系时期是中东的碳氢化合物（油气）生成的间期。这个期间大范围的碳酸盐岩沉积使邻近深水区、垂直向与横向想拼接的浅水沉积相的形成，也使得粗粒钙质沉积层得以出现。这些沉积相与沉积层随后被并入构造岩片而插入阿拉伯台地东缘（伯努利&瓦塞特，1987）。在阿曼北部Jabal Akhdar地区的大型背斜构造（图1）展现了侏罗纪时期台地临海边缘的露地岩层（Sahtan 沉积组合）（图2），并使得我们能够对半岛边缘的沉积历史进行还原，了解同沉积构造、海平面变化和该区域海洋水文动态。 本文的写作目的是双重的：（1）探究侏罗系-白垩系台地边缘不整合层突出的起源（拉布等人，1990）；（2）记录碳酸盐岩台地生成物向guweyza地层的深海冲积扇的变迁过程（库珀1990；al.1990拉布等；guillocheau等人，2001）。
第五篇碎屑岩和碳酸盐岩沉积相 第十六章沉积相概念及综合分类 第一节沉积相概念 一、沉积相概念及相序定律 1、沉积相的概念 相这一概念最早由丹麦地质学家斯丹诺（Steno，1669）引人地质文献，并认为相是在一定地质时期内地表某一部分的全貌，但是，真正在沉积学领域赋予沉积相概念的还是瑞士地质学家格列斯利（Gress1y，1838）。他认为：“相是沉积物变化的总和、它表现为这种或那种岩性的、地质的或古生物的差异”。自此以后，相的概念逐渐为地质界所接受和引用，同时，也成为重要的争论议题。 二十世纪初至近几十年来，相的概念随着沉积岩石学、古地理学的发展而广为流行，对相的概念的理解也随之形成了不同的观点和学派。一派认为相是地层的概念，把相简单地看作“地层的横向变化”；另一派把相理解为环境的同义语，认为相即环境；还有一派认为相是岩石特征和古生物特征的总和。 塞利（Selly，1970）提出，应该从①沉积岩体几何形态、②岩石学特征、③古生物特征、④沉积物构造特征和⑤古流向特征来限定相或沉积相。鲁欣（1953）将相定义为“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，相是沉积物形成条件的物质表现。” 油气田勘探及其他沉积矿产勘探事业的飞速发展。促进了相的研究，使人们对相这一概念的认识更加深入。目前较为普遍的看法是，相的概念中应包含沉积环境和沉积特征这两个方面的内容，而不应当把相简单地理解为环境，更不应当把它与地层概念相混淆。 鉴于上述，本教材把相定义为沉积环境及在该环境中形成的沉积岩（物）特征的综合。这里所指的沉积环境系由下述一系列环境条件（要素）所组成：①自然地理条件，包括海、陆、河、湖、沼泽、冰川、沙漠等的分布及地势的高低；②气候条件，包括气候的冷、热、干旱、潮湿；③构造条件，包括大地构造背景及沉积盆地的隆起与坳陷；④沉积介质的物理条件，包括介质的性质（如水、风、冰川、清水、浑水、浊流）、运动方式和能量大小以及水介质的温度和深度；⑤介质的地球化学条件，包括介质的氧化还原电位（Eh）、酸碱度（pH）以及介质的含盐度。上述条件的综合即为沉积环境。 我们所指的沉积岩特征包括岩性特征（如岩石的颜色、物质成分、结构、构造、岩石类型及其组合）、古生物特征（如生物的种属和生态）以及地球化学特征。沉积岩特征的这些要素是相应各种环境条件的物质记录，通常也称相标志。 综上所述，沉积环境是形成沉积岩特征的决定因素，沉积岩特征则是沉积环境的物质表现。换句话说，前者是形成后者的基本原因，后者乃是前者发展变化的必然结果，这就是相的概念中沉积环境和沉积岩特征的辩证关系。 与相的概念同时存在的还有沉积相、岩相等这些流行的术语。我们认为，在沉积学中，相就是沉积相，二者是同义语。岩相是一定沉积环境中形成的岩石或岩石组合，它是沉积相的主要组成部分。岩相和沉积相是从属关系而不是同义关系，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，“古地理”和“岩相”，以表示沉积相中最重要和最本质的内容。 250
沉积相研究的目的是分析油藏范围内储集体所属的沉积环境、沉积相和微相类型及其时空演化，进而揭露储集砂体的几何形态、大小、展布及其纵、横向连通性的非均质特征，建立沉积模式，并深入探讨沉积微相对油气的控制关系。正确识别沉积相和微相类型及其相互关系，是进行油田勘探和开发研究的重要内容。 沉积相的概念 沉积相是指沉积环境及其在该环境中所形成的沉积物（岩）特征的总和。相和环境的含义是有区别的。沉积相是特定沉积环境的产物，是沉积环境的物质表现。 沉积相研究的重要性在于，它可以根据某沉积物的空间分布情况判断其上下左右存在的沉积物类型及其储渗特征。沉积物空间变化的这种规律性，称为“相序递变规律”。 沉积相的分类 沉积相按其规模大小一般分为以下四级： 一级相——相组：如海相、陆相、海陆交互相。 二级相——大相：如陆相中的河流相、湖泊相、三角洲相等。 三级相——亚相：如三角洲相中的三角洲平原亚相、三角洲前缘亚相、前三角洲亚相等。四级相——微相：如三角洲前缘亚相中的分支河道微相、河口砂坝微相等。 沉积相分为碎屑岩沉积相和碳酸盐沉积相。由于碎屑岩储集层比较常见，因此，重点介绍碎屑岩沉积相的分类。表1是冯增昭等（1993）的分类方案。由于亚相和微相的划分方案比较复杂，在此不在一一介绍。 表1 碎屑岩沉积相的分类 相分析就是根据“将今论古”的现实主义原则，运用比较岩石学的方法，根据沉积岩的各种特征即相标志来分析形成时的各种环境条件，从而最终达到恢复古地理的目的。 相分析的过程一般可以分为三个阶段：单井剖面相分析、剖面对比相分析和平面相分析。由于相分析在地质研究中的重要性及复杂性，本期主要讨论单井剖面分析，剖面对比相分析和平面相分析将在后续的文章中进行讨论。 单井剖面相分析 1．相标志的研究 能够反映古代沉积条件和环境特征的标志，通常称为相标志或环境成因的标志。 沉积体系分析是从详细观察和描述相标志开始的。确定沉积体系的标志主要包括：岩石学、沉积构造、剖面结构、古生物学、自生矿物、颗粒结构和测井相等标志作为沉积相划分的主要依据，地震相仅作为沉积相判别的辅助标志。当某些层段相标志不甚明显时，可借助相的共生组合规律加以判定。 具体操作步骤如下： （1）划分岩石相
文献综述 引言 随着塔里木盆地哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩沉积相带及储层特征的不断深入研究，在上奥陶统良里塔格组良一段和良三段见良好的油气显示，其沉积相带（尤其是台缘滩亚相）成为了近年来研究的重点之一。通过对哈拉哈塘地区大量录井、测井、岩心、薄片及地震等资料的分析以及探讨了该区上奥陶统良里塔格组的岩石类型、沉积特征及台缘滩的展布规律。台缘滩是优质储层发育的基础，对研究区域良里塔格组潜在油气储量层位的确定具有指导意义。 1 沉积相的概念 相这一概念是由丹麦地质学家斯丹诺（Steno，1669）引入地质文献的，并认为是在一定地质时期内地表某一部分的全貌。1838年瑞士地质学家格列斯利（Gressly）开始把相的概念用于沉积岩研究中，他认为“相是沉积物变化的总和，它表现为这种或那种岩性的、地质的或古生物的差异”。自此以后，相的概念逐渐为地质界所接受和使用。 20世纪以来，相的概念随着沉积岩石学和古地理学的发展而广为流行，对相的概念的理解也随之形成了不同的观点。一种观点认为相是地层的概念，把相简单的看做“地层的横向变化”；另一种观点则把相理解为环境的同义语，认为相即为环境；还有人认为相是岩石特征和古生物的总和。 油气田探勘及其他沉积矿产勘探事业的飞速发展促进了对相的研究，使人们对相这一概念的认识更加深入。目前较为普遍的看法是，相的概念中应包含沉积环境和沉积特征这两个方面的内容，而不应当把相简单地理解为环境，更不应当把它与地层概念相混淆。《沉积学》（姜在兴，2003）把相定义为沉积环境及在该环境中形成的沉积岩（物）特征的综合。沉积环境是在物理上、化学上和生物上均有别于相邻地区的一块地表，是发生沉积作用的场所。沉积环境是由下述一系列环境条件（要素）所组成的：1）自然地理条件，包括海、陆、河、湖、沼泽、冰川、沙漠等的分布及地势的高低；2）气候条件，包括气候的冷、热、干旱、潮湿；3）构造条件，包括大地构造背景及沉积盆地的隆起与坳陷；4）沉积介质的物理条件，包括介质的性质（如水、风、冰川、清水、浑水、浊流）、运动方式和能量大小以及水介质的温度和深度；5)介质的化学条件，包括介质的氧化还原电位（Eh）、酸碱度（pH）以及介质的含盐度及化学组成等。上述条件的综合即为沉积环境。沉积特征包括岩性特征（如岩石的颜色、物质成分、结构、构造、岩石类型及其组合）、古生物特征（如生物的种属和生态）以及地球化学特征等。沉积岩特征的这些要素是相应各种环境条件的物质记录，通常构成最主要的相标志。 综上所述，沉积环境是形成沉积岩特征的决定因素，沉积岩特征则是沉积环境的物质表现。换句话说，前者是形成后者的基本原因，后者乃是前者发展变化的必然结果。这就是相
三★、碳酸盐岩综合相模式——威尔逊（Wilson，1975）模式 目前国内外流传也比较广，这是一个理想化的碳酸盐岩综合模式。他归纳了陆棚上碳酸盐岩台地和边缘温暖浅水环境中碳酸盐岩沉积类型的地理分布规律，把碳酸盐岩划分为：三个大沉积区、九个相带、24个标准微相。 以横切陆棚边缘的剖面，从海至陆九个相带依次是： ①盆地相；②开阔陆棚（广海陆棚）相；③碳酸盐岩台地的斜坡脚（或盆地边缘）相；④碳酸盐岩台地的前斜坡（或台地前缘斜坡）相；⑤台地边缘的生物礁相； ⑤簸选的台地边缘砂（或台地边缘浅滩）相；⑦开阔台地（或陆棚澙湖）相；⑧局限台地相；⑨台地蒸发岩（或蒸发岩台地）相。有关各相带的沉积特征如图24-5所示。 1.盆地相 ▲静水还原环境：位于波基面和氧化界面以下，水深×0~×00m。 ▲不适于底栖生物生长：因水深光暗。 ▲沉积物：从外带入的细粒泥质和硅质，及浮游生物。 ▲停滞缺氧的和过咸化条件均可出现。 按沉积特征盆地相可分为： 1）石灰岩浊积岩相：来自陆棚或陆棚斜坡带的碳酸盐角砾、微角砾及砂屑等内碎屑(异化颗粒)，也常含外来岩块或漂砾，夹有深海结核和泥质岩层，厚度较大，但常有变化。因强烈拗陷及沉积物不稳定性→具复理石结构和构造的巨厚深海沉积。 2）深海瘦地槽相：深海沉积物为主，无大量异地石灰岩堆积。当粘土注入量很少且水深超过碳酸盐补偿深度时，常聚集硅质沉积。常见放射虫岩、红色泥晶石灰岩及红色结核石灰岩、浅色远洋泥晶石灰岩、暗色盆地泥晶石灰岩、骨针石灰岩，以及含有菊石、放射虫、管状有孔虫、远洋瓣鳃类和棘皮类的微球粒泥晶石灰岩等。红色是因细粒物质缓慢沉积，且缺乏有机物质，高价铁未能还原所致。3）克拉通盆地（欠补偿和停滞缺氧的）碳酸盐岩相： ▲位于氧化界面以下的静水沉积环境。 ▲缺少底栖生物生长：水太深(水深>30m，多为几百米)、太暗。 ▲底部水体停滞缺氧:来自周围陆棚的底流可为超盐度、较大密度，不易上流所致。 ▲主要岩石类型：薄层暗色石灰岩、暗色页岩或粉砂岩，及一些薄层石膏，色多样，纹层发育，也有波状交错层理。陆源碎屑呈薄层，石英粉砂岩、页岩与石灰岩互层出现。燧石也较常见。 ▲生物群：主要为自游及浮游生物；大型生物化石有笔石、浮游瓣鳃类、菊石、海绵骨针等；微体化石有钟纤虫、钙球、硅质放射虫、硅藻等。 2.开阔陆棚相（或广海陆棚相） 典型的较深的浅海沉积环境： ▲水深×0~l00m，一般为氧化环境。盐度正常，水体循环良好。 ▲海底一般在波基面以下，但大风暴可影响底部沉积物。 ▲陆棚较宽阔，沉积作用相当均匀。 ▲主要岩石类型——富含化石的石灰岩与泥灰岩； ▲呈灰、绿、红及棕等色，视氧化和还原条件而异； ▲普遍见生物扰动构造。