沉积体系划分-相-亚相-微相
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不同沉积体系及相构成特点摘要:不同沉积体系及相构成特点论述关键词:沉积体系;沉积特征;冲积扇;河流;湖泊;三角洲;障壁海岸;缓坡碳酸盐岩一、冲积扇沉积体系冲积扇冲积扇沉积体系冲积扇是暂时性洪流或间歇性洪流流出山口时,由于地形急剧变缓,水流向四方散开,流速骤减,碎屑物质大量堆积而成的,形状近扇状的沉积体。
从山地峡谷向开阔平原转变地带上的一种河流沉积体系,呈扇形或半圆锥状、以粗粒碎屑占优势的堆积物。
(1)冲积扇沉积体系的沉积亚相特征:冲积扇是陆地上最靠近物源区的沉积体系,粒度粗,分选差,沉积速率高。
扇根分布在临近冲积扇顶部地带的古沟口附近,主要发育有古沟道、主水道和主水道间三种沉积微相。
扇中位于冲积扇中部,为冲积扇的主要组成部分。
它与扇根并不具有明显的界限,以具有中到较低的沉积坡角和发育的辫状河道为特征。
与扇根沉积相比较,砂与砾比率增加,沉积物偏细,成分成熟度和结构成熟度增高,砾石碎屑多呈叠瓦状排列。
扇中沉积由于未经过充分分选,加上泥石流的存在,扇中沉积层内、层间和微观非均质性极强。
扇缘是整个冲积扇沉积物最细,流体能量最低的部分,呈环带状围绕在冲积扇周围。
沉积物为细砾、含砾砂、砂及泥,细砾较为少见。
其微相可分为水道径流及片流两种。
(2)冲积扇沉积体系的分类:Ι湿地沉积扇:沉积特征,湿地沉积扇主要发育与潮湿气候带,最明显的终年泄水,这些常年河对扇的沉积作用影响小,而由季节性气候条件产生的巨大洪水起着控制作用。
整个扇的面积大,有时为干旱扇的几百倍;扇面坡度一般较低,因此河流作用常常控制着湿地扇的整个扇面。
自扇顶向扇尾湿地扇的最大碎屑粒径逐渐变小。
沉积亚相分为:扇顶近源相、扇中中段相、扇尾远端相。
Ⅱ扇三角洲:冲积扇直接进入水体在滨湖或滨海地带形成的粗碎屑扇状体。
沉积特征:冲积扇直接进入水体在滨湖或滨海地带形成的粗碎屑扇状体。
它是一种进积到稳定水体中的冲积扇沉积体系,它属于在活动扇与稳定水体交界带上的沉积。
沉积岩与沉积相Sedimentary Rocks and Facies一、内容提要第一部分:前言第二部分:分析原理与方法第三部分:碎屑岩岩石学与沉积相第四部分:碳酸盐岩岩石学与沉积相二、主要内容1、古环境恢复方法与所用资料主要方法:垂直相序列(Vertical Facies Profile)沃塞尔相律(Walther's Law)沉积模式(Depositional Model)物源与古流分析(Provenance and Paleocurrent)地震地层(Seismic Stratigraphy)层序地层(Sequence Stratigraphy)构造—沉积体系分析(Tectonics-Depositional System)主要资料:野外露头资料(Outcrops)岩心资料(Cores)岩屑资料(Sieve residue log)地球物理测井资料(Geophysical Logging)地球物理勘探资料(Geophysical Exploration)实验室分析资料(Laboratory data)2、沉积环境解释参数物理参数(Physical parameters):沉积构造(Sedimentary structures), 颗粒特征及分布(Grain and grain size distribution)生物参数(Biological parameters):生物成因构造(Biogenic structures), 生物化石及生态特征(fossils and Paleocology)化学参数(Chemical parameters): 岩性(Lithology), 岩矿(Minerals), 氧化还原电位(Oxidation-Reduction Potential),酸碱度(Acidicity-Alkalinity),盐度(Salinity),温度(Temperature)3、主要沉积体系及相构成冲积扇体系河流体系扇三角洲体系三角洲体系碎屑海岸体系碳酸盐岩台地体系深水扇体系4、地质应用对于地质勘探:平面及剖面相关系;确定有利勘探目标;寻找隐蔽及岩性圈闭;储层评价;对于地质研究:了解古代及近代地理变迁;沉积盆地的充填样式及其对构造活动与气候变化的响应;湖泊及海洋的水介质特征;5、学习方法整体分析(Integrated analysis):概括各种资料--岩心(cores),录井(logging),地震(seismic),露头(outcrops),化验资料(laboratory data),古生物(paleontology)层次分析(Gradation of analysis):盆地尺度(Basin scale), 油藏尺度(Oil reservoir scale), 油层尺度(Oil layer scale)6、课程目的及意义意义:一直作为地质研究的热点尽管沉积物与沉积岩只占岩石圈体积的5%,但地球表面的75%被沉积物与沉积岩覆盖。
沉积环境:指在物理、化学和生物学方面均有别于相邻地域的一块地球表面。
沉积相:指沉积环境及在该环境下形成的沉积岩(物)特点的综合。
相序定律:只有哪些没有中断的、此刻能看到的彼此相邻的相和相区,才能在垂向上叠加在一路。
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点的、具普遍意义的沉积相空间组合关系。
相模式作用:一、比较的标准;二、观看的指南;3、新区研究的预测;4、水力学说明的基础。
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紧密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。
冲积扇形成的进程: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转变;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:一、二种沉积进程,临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。
二、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;特点: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:一、扇根:多为泥石流沉积;二、扇中:河床沉积砂砾岩;3、扇缘:薄层漫流沉积砂岩和泥岩,平行和交织层理;二、湿润型冲积扇:一、自近端到远端,沉积特点转变明显二、扇根:厚层、具交织层理砾岩;3、扇中:槽状和板状交织层理砂砾岩,砂坝多;4、扇缘:薄层槽状和板状交织层理砂岩,河道发育。
常见原生原生沉积构造:1)水平层理与平行层理;2)波状层理:纹层呈对称或不对称的波状,但总的方向平行于层面。
3)交错层理板状交错层理:层系界面为平面且彼此平行。
楔状交错层理:层系界面为平面但互不平行。
槽状交错层理:层系底界为槽状冲刷面,纹层在顶部被切割。
波状交错层理:层系界面为波状起伏的曲面,上下界面平行或相交。
(小型波状交错层理,大型波状交错层理)特殊形态及成因的交错层理:a.爬升波纹(沙纹)交错层理(上叠波纹交错层理):沙波迁移同时有悬浮物供给。
同相位爬升波纹层理(波纹纹理基本平行);【波纹=沙纹】迁移爬升波纹层理(Ⅰ型:背流面与向流面均保存良好;Ⅱ型:仅保存背流面,向流面侵蚀)b.浪成波纹(沙纹)交错层理:c.冲洗交错层理d.丘状交错层理e.风成交错层理4)脉状层理、波状层理、透镜状层理5)替变层理6)韵律层理7)块状层理小水流交错层理,羽状交错层理,浪成波痕层理,沟槽充填交错层理,冲洗交错层理风成沙丘交错层理爬升波痕层理,递变层理(正向递变层理,反向递变层理)平行层理均匀层理(块状层理):快速堆积,安静环境快速堆积,或原生层理破坏。
水平纹层:低能安静环境。
透镜状层理,波状层理,脉状层理:能量强弱交替环境下形成,发育于潮汐环境中,但不是潮汐环境特有产物,在滨湖、三角洲前缘、河流等环境中也常见到。
水平互层层理:近水平的不同成分的沉积层交互,形成于各种环境中。
韵律层理:成分、颜色、结构不同,厚度小于5mm的纹层重复交互。
叠瓦状构造生物礁:1、斑礁(点礁或补丁礁):小而园的形态。
2、塔礁:锥形。
3、堡礁:有泻湖将其与海岸隔开。
4、岸礁:固着于海岸上。
5、环礁:包围一个泻湖。
生物丘:局部的原地生长生物;生物层:侧向广泛的原地生长生物。
根据生物特征不同分为3种岩石类型:骨架岩,障积岩,粘结岩。
碳酸盐岩台地边缘生物礁可分为:浅斜坡灰泥丘、园丘礁缓坡或台地、边缘骨架礁三种类型。
1.沉积相的分类:陆相组:残积相、坡积——坠积相、沙漠(风成)相、冰川相、冲积扇相、河流像、湖泊相、沼泽相过渡相组:三角洲相、河口湾相海相组:滨岸相、浅海陆棚相、半深海相、深海相2.冲积扇的形成条件:明显变化的地形和大量沉积物供应——构造背景、母岩性质和气候条件3.冲积扇的类型:冲积扇的类型分为旱扇和湿扇旱扇(Arid Fan) 气候干旱扇形清楚主河道或单一河道间歇性水流或洪水以副砾岩为主, 分选差,混杂堆积. 纵向粒度变化快, 常见红层和膏盐类沉积. 无煤层,沉积构造类型少,碎屑流发育相带分布清晰4.湿扇(Wet or Humid Fan) 气候潮湿常年流水扇形不清叠加河道, 辫状平原, 正砾岩发育, 无副砾岩, 分选好. 纵向粒度渐变, 无红层或膏盐类沉积. 可见煤层,沉积构造发育缺少碎屑流, 可发育泥流相带分布不清5.冲积扇亚相的划分:扇根,扇中,扇缘扇根:1泥石流沉积:基质支撑的混杂堆积,块状构造(副砾岩);2河道沉积:砂砾岩,砾石呈叠瓦状排列,发育不明显的交错层理、平行层理和递变层理;3筛析沉积:砂砾岩,粒度双峰分布。
扇中:1辫状水道沉积:砂砾岩,发育叠瓦状构造和不明显的递变层理、交错层理;2局部片流沉积:平行层理含砾砂岩、粉砂岩,呈透镜状。
扇端:水道不发育,以漫流活动为主,发育平行层理砂岩、粉砂岩,与泛滥平原或湖泊沉积物呈指状交互。
6.冲积扇中主要的沉积类型:1. 泥石流沉积形成:泥质母岩, 植被不发育, 地形较陡的地区, 遭受阵发性洪水侵蚀, 大量泥砂被携带流动。
流体性质:密度大粘度高, 可呈塑性——重力流。
形态:呈舌状或叶瓣状, 具有陡, 厚的清晰边界。
成分:砾, 砂, 泥混杂, 细粒成分占优势(主要由砂, 粉砂, 泥组成的泥石流称为泥流) 结构:分选极差构造:块状层理, 粒序层理, 一般层理不发育; 扁平砾石呈水平或叠瓦状排列2. 漫流沉积形成:携带沉积物的流水从冲积扇河床末端漫出, 流速和水深骤减, 携带的沉积物呈席状或片状沉积下来, 形成席状砂, 砾岩堆积体, 为浅的坡面径流(漫洪沉积, 片流沉积). 形态:呈透镜体状, 一系列透镜体组合形成席状或片状沉积体. 成分:主要由碎屑组成, 可含少量粘土和粉砂。
沉积体系概念及分类1.沉积体系概念物质组成、地质意义,微观宏观细节。
但更大范围的规律(盆地分析),则前面只是基础,如何研究能否把多相带作为整体研究。
70 年代初期,首先在国外一些学者开始总结这样规律,相应出现适合盆地分析和沉积体系的概念。
Fisher (1967): 沉积体系是成因由现代或古代推测沉积过程和沉积环境联系的三维组合;Scott (1969): 沉积体系是指空间上关联的三维组合;Reading(1978): 沉积体系是成因上或环境上相互关系。
定义:强调空间组合,成因是提到,但却没有系统性,那么沉积体系类型。
(三维组合),我国陆相盆地,河流体系发育,固从水动力出发,建立能够进行成因分类的概念势在必行。
朱筱敏(1987):提出沉积体系,由同一水动力系统控制的多种沉积相(相、亚相、微相)的组合称为沉积体系。
2.沉积体系划分陆上体系域:河流体系、冲积扇过渡体系域:三角洲、扇三角洲、堡坝海(湖)体系域:正常海(湖体系)沉积体系、陆上体系域冲积扇体系、河流体系、湖泊沉积系过渡体系域三角洲体系、扇三角洲体系、堡坝体系海洋体系域海洋沉积体系、浊积扇体系、碳酸盐岩沉积体系沉积体系分类表一.冲积扇沉积体系1.冲积扇形成条件及形态① 造山运动高地形:首要,存在大量碎屑物② 干旱、半干旱气候:潮湿长年河流,间歇性水流③ 地形陡降突变:陡—缓易使大量物质沉积④ 保有需要长期稳定沉降:地史保存下降,否则风化剥蚀尽⑤ 平面呈扇状,剖面透镜状、楔状冲积扇沉积特征及沉积模式(相带)2.冲积扇沉积相类型① 漫流沉积:河床渗出,席状或丘状沉积,细② 河床充填:间歇性河床,切割底床,粗③ 筛状沉积:特殊物源,如石英岩,舌状大量砾石层,渗透性好,不能形成地表流,渗流,扇体表面的砾石层称筛状沉积。
④泥石流沉积:特殊物源,泥砂砾混合物源沉积3.冲积扇体系的沉积特征二.河流沉积体系1.河流形成及类型:条件:① 常年水流(间歇不断)潮湿气候可形成长年河流。
不同类型三角洲的沉积特征及其与油气分布的关系摘要:本文主要介绍在不同的沉积环境及构造背景下形成的四种主要类型的三角洲沉积体系即正常三角洲、辫状河三角洲、扇三角洲和浅水三角洲。
并分别从以上四种三角洲类型的定义、形成条件、沉积特征差异进行比较。
进而得出各类三角洲相与油气分布的关系。
关键字:正常三角洲、辫状河三角洲、扇三角洲、浅水三角洲三角洲的现代定义是河流在稳定的水体中或靠近水体处形成的、部分露出水面的一类沉积物。
它包括四个方面的含义:三角洲沉积物来源于一个或几个可以确定的点物源;其主要以进积结构为特征;其均发育于盆地边缘,最终充填盆地;最大沉积面积受物源供给的限制。
三角洲类型划分:根据河流、潮汐、波浪作用强弱的差异将三角洲分为建设性和破坏性三角洲。
建设性三角洲以河流作用为主、泥砂在河口区的堆积速度大于波浪作用的改造速度,主要以河控三角洲为例。
破坏性三角洲以海洋作用为主,波浪、潮汐、海流的能量大于或等于河流堆积泥砂的能量,故泥砂堆积被改造至破坏,浪控和潮控三角洲均属此类。
由三角洲沉积区与物源区的关系、三角洲平原河流类型及三角洲沉积物的粒度差异可将三角洲划分为正常三角洲(经典曲流河三角洲)、辫状河三角洲、浅水湖泊三角洲和扇三角洲。
苏联学者以三角洲形成的不同的大地构造单元为依据将其划分为地台区的三角洲沉积、褶皱带周缘的三角洲沉积、山间拗陷内的三角洲沉积。
还有基于三角洲的沉积特征和沉积物的粒度的依据可将三角洲划分为细粒和粗粒三角洲。
本文将主要从流域盆地特征、沉积物供给、水体深度、沉积粒度等方面总结三角洲的控制因素探讨辫状河三角洲、扇三角洲、浅水三角洲和正常三角洲的沉积特征及其与油气分布的关系。
一、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、砾的三角洲,其辫状分流平原由单条或多条底负载河流提供物质。
与扇三角洲不同, 一旦静止的水体移开, 辫状三角洲必然重新变为单条河流。
(一)发育条件辫状三角洲是由单条或多条辫状河入湖( 海) 形成的沉积体系, 一般远离断裂带的古隆起、古构造高地的斜坡带发育, 在沉积盆地的长轴和短轴方向均可发育, 沉积地形和坡度较扇三角洲更缓, 比正常三角洲更陡。
第十章沉积相的基本概念和分类第一节沉积相的概念和分类一、沉积相(facies)的概念“相”这一概念最早由丹麦地质学家斯丹诺(Steno,1699)首先引入地质文献。
他认为,“相是一定地质历史时期中地表某一部分的全貌”。
1833年瑞士地质学家格列斯利(Gressly)开始把相的概念用于沉积岩,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”。
由此开始,相的概念逐渐为地质界所接受和引用。
进入20世纪以来,相的概念随着沉积学、古地理学的发展而广为流行,不少学者对它进行了详尽的论述,当然各有看法。
总的来说,有三种主要观点。
一是“相是地层”的观点,把相简单地看作“地层”的横向变化;另一观点是把相理解为“环境”的同义语,即认为“相就是环境”。
另外还有人认为“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”,即把相看作沉积物(岩)形成条件的物质表现。
上述观点是对沉积相概念的不同理解。
油气及其它矿产资源勘探事业的发展,促进了对沉积相的研究,使人们对这一概念的理解更加深入和准确。
目前,较为一致的看法是:相的概念中应包括沉积环境和沉积特征这两方面的内容,而不应把相简单地理解为环境,更不能把相与地层的概念混淆起来。
因此,相的较完整的定义应该是:“沉积环境及在该环境中形成的沉积物(岩)特征的综合”。
这里所说的沉积环境由下面一系列环境条件组成:①自然地理条件:海、陆、河、湖、沼泽、冰川、沙漠等的分布和地势的高低。
②气候条件:气候的冷、热、干旱、潮湿。
③构造条件: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:介质的性质(水、大气、冰川、清水、混水、浊流)、流动方式、能量大小以及水介质的温度和深度。
⑤沉积介质的化学条件:水体的化学成分、pH值、Eh值、含盐度等。
上述条件的综合就构成了沉积环境。
相的概念中所指的沉积岩特征包括:①岩性特征:岩石的颜色、物质成分、结构、构造、岩石类型与组合。