第三讲 湖泊碳酸盐岩沉积
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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。
碳酸盐岩地质碳酸盐岩地质是地球地壳中重要的地质类型之一,它由碳酸盐矿物构成,包括方解石、白云石、菱苦土石等。
碳酸盐岩地质具有广泛的分布和重要的地球科学意义,不仅是制约石油、天然气等资源的重要载体,还是重要的工程材料和旅游资源。
在本文中,我们将详细介绍碳酸盐岩地质的形成过程、特征、分类以及相关的地质现象。
碳酸盐岩地质的形成过程主要有两种:沉积和变质。
沉积是指碳酸盐岩在地壳表面或地下盆地中通过生物和物理化学作用在长时间内沉积积聚形成的过程。
变质是指碳酸盐岩在地壳深部因高温、高压等条件发生变质作用,形成大理岩、大理岩麋状岩等。
碳酸盐岩地质一般形成在大洋盆、古海湖盆以及海洋沉积物沉积区等地,这些地区通常富含钙离子和碳酸盐离子,有利于碳酸盐岩的形成。
碳酸盐岩地质具有独特的特征,其最显著的特点是岩石中含有大量的碳酸盐矿物,具有相对较高的硬度和密度,并且容易溶解。
由于碳酸盐矿物的溶解性质,碳酸盐岩地质在地下水和包括酸雨在内的大气降水的作用下,容易发生溶蚀作用,形成各种地下溶洞、地下溶蚀河道和喀斯特地貌等。
此外,碳酸盐岩地质还具有脆性强、可塑性差等特点,容易发生断裂和折叠等构造变形。
根据碳酸盐岩的物质组成和形成过程,可以将其细分为多种类型,常见的有石灰岩、白垩纪石灰岩、多石级石灰岩和大理岩等。
石灰岩是由方解石或白云石主要组成的碳酸盐岩地质,广泛分布在地球各个地区。
白垩纪石灰岩是白垩纪时期沉积的石灰岩,常见于地球上许多地区的山脉和高原上。
多石级石灰岩是由多种碳酸盐矿物和其他沉淀物组成的碳酸盐岩地质,广泛分布在包括中国在内的许多国家和地区。
大理岩是由大理石经过变质作用形成的碳酸盐岩地质,常见于地壳深部,是中高温和高压下的产物。
与碳酸盐岩地质相关的地质现象有很多,其中最重要的是喀斯特地貌。
喀斯特地貌是碳酸盐岩地区地表和地下发育的特殊地形,包括天坑、溶洞、地下河等。
喀斯特地貌的形成与碳酸盐岩的溶蚀作用密切相关,地表水和地下水对碳酸盐岩的溶蚀作用形成了独特的地下溶蚀通道。
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。
4)于海面~水深200m 以下,可延伸到400~500m,取决于造礁生物所需的温度、阳光而定。
正确识别生物礁沉积体不同带的岩石学特征是划分亚相和微相的主要标志。
不同相带的礁碳酸盐岩具有不同的生储条件。
碳酸盐沉积环境及相模式中国地质大学(武汉)摘要碳酸盐岩在我国广泛发育,是重要的油气勘探层位,在研究古海洋沉积过程中具有重要作用。
我国的碳酸盐主要以海相为主,湖相也很常见。
碳酸盐是石油的优良储藏体,特别是白云石化后的碳酸盐储藏条件非常好。
而且在石油勘探过程中,主要以碳酸盐的相模式作为模型标准和和找油的依据。
所以研究碳酸盐的沉积相模式对于碳酸盐岩地层中的高效油气勘探和开发有着重要的作用。
目前,碳酸盐的相模式还不是非常的完善,各种相模式混乱,互为独立而又有相同的地方,没有明显的界线划分和分类。
导致相模式的标准和用词不尽相同,给油气勘探带来不便。
本文是在前人研究成果的基础上对碳酸盐的沉积环境和沉积相的模式进行一些详细的归纳分类,对碳酸盐的研究的现状总结。
关键词碳酸盐沉积环境沉积相模式边缘海碳酸盐缓坡碳酸盐台地作者中国地质大学地学院引言自上世纪中期以来,碳酸盐盐沉积学研究取得了巨大的进展。
这些进展主要是通过对现代碳酸盐沉积物研究开始的,然后将今论古推广到古代的碳酸盐岩,如碳酸盐的成岩作用、碳酸盐沉积相模式和白云石化的储存能力等。
碳酸盐成岩作用在碳酸盐沉积学,尤其是碳酸盐储层沉积学中的重要性并没有引起人们足够的重视。
众所周知,碳酸盐岩与陆源碎屑岩的重要差别之一是其对于成岩作用的敏感性,如沉积碳酸盐在经历复杂的成岩作用之后,岩石原有的固体部分和被流体占据的部分可以完全颠倒,即沉积时的粒屑会全部转变成孔隙,而沉积时的粒间孔隙则全部转变成胶结物。
次生孔隙作为碳酸盐岩的惟一储集空间的现象在碳酸盐岩中屡见不鲜,但这种现象在碎屑岩中却十分少见。
可见碳酸盐的成岩作用在其储集空间演化中所具有的特殊重要性。
在碳酸盐的石油勘探过程中,碳酸盐里面是否有石油首先得看碳酸盐的储藏条件。
1海洋碳酸盐的沉积环境和沉积作用1.1沉积环境①温暖、清洁、透光的浅水海洋环境现代海洋碳酸盐沉积,主要分布于30°纬度的赤道南北温暖浅海地带,如加勒比海大巴哈马滩、波斯湾、孟加拉湾、我国南海诸岛及印度尼西亚巽他陆棚等地。
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。
4)于海面~水深200m以下,可延伸到400~500m,取决于造礁生物所需的温度、阳光而定。
正确识别生物礁沉积体不同带的岩石学特征是划分亚相和微相的主要标志。
不同相带的礁碳酸盐岩具有不同的生储条件。