沉积相划分
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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的方法、流程相分析就是根据“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。
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。
地层的沉积相及沉积环境地层是地球表面不同岩石的堆积序列,其中沉积岩层是沉积岩和沉积物构成的。
地层的沉积相和沉积环境描述了这些沉积物的特征和形成背景。
了解地层的沉积相和沉积环境对于研究地质历史、资源勘探和环境保护都具有重要意义。
沉积相沉积相是指沉积物在沉积过程中所表现的不同特征,反映了沉积物的组成、结构、纹理和化学性质。
根据沉积物质的不同特征,可以将地层划分为不同的沉积相。
常见的沉积相包括:水下沉积相水下沉积相是指在水下环境中形成的沉积相,如海相、湖相和河相。
海相沉积物通常具有明显的海底沉积结构,如潮汐沉积、浪潮沉积和海底碎屑沉积。
湖相沉积物则呈现出平静水体的特征,如泥页岩和石灰岩。
河相沉积物则主要是由河流带来的碎屑颗粒构成的。
陆相沉积相陆相沉积相是指在陆地环境中形成的沉积相,如沙漠相、冲积扇相和盆地相。
沙漠相沉积物主要由风力作用形成的砂岩、页岩和泥岩组成。
冲积扇相沉积物是由山脉中的河流带来的碎屑颗粒在冲积扇上堆积而成的。
盆地相沉积物主要是在构造盆地中形成的,沉积物类型多样,包括泥岩、煤炭、盐岩和石灰岩等。
沉积环境沉积环境是指沉积物堆积的具体地理位置和特定环境条件,包括盆地、海陆界面和陆相地表等。
沉积环境不仅影响着沉积相的形成,还决定了沉积岩层的分布和性质。
海相沉积环境海相沉积环境主要包括近岸海域、大陆架和深海盆地等。
近岸海域是沉积物最活跃的区域,常见的沉积物有砂岩、页岩和泥岩。
大陆架是海底浅海区域,在这里形成的砂岩和碳酸盐岩通常与生物作用有关。
深海盆地是海水深埋的区域,常见的沉积物包括深海碳酸盐岩和热液沉积物。
陆相沉积环境陆相沉积环境主要包括河流、湖泊、沙漠和冰川等。
河流是地表水体流动的区域,河流带来的碎屑颗粒在这里堆积形成沉积岩。
湖泊是由于地形或气候变化而形成的静止水体,主要沉积物有泥岩和煤炭等。
沙漠是干旱地区的沉积环境,主要沉积物是风成沉积岩。
冰川是寒冷地区的沉积环境,主要沉积物有冰碛石和冰碛土。
沉积相的分类及详解
沉积相是指地球表面沉积物的形成环境,包括河流、湖泊、海洋、沙漠、冰川等。
根据不同的沉积环境和沉积物的性质,沉积相可分为多种类型。
1. 河流沉积相
河流沉积相是指河流水流作用下的沉积环境,包括河床、河岸、洪水平原等。
河流沉积物主要由砂、砾、泥等颗粒物质组成,河流沉积相的特点是沉积物粗粒度、层理发育、成岩作用弱等。
2. 湖泊沉积相
湖泊沉积相是指湖泊水体作用下的沉积环境,包括湖底、湖岸、湖滨等。
湖泊沉积物主要由泥、粉砂、石灰质沉积物等组成,湖泊沉积相的特点是层理发育、生物化学作用强、成岩作用弱等。
3. 海洋沉积相
海洋沉积相是指海洋水体作用下的沉积环境,包括海底、海岸、海滨等。
海洋沉积物主要由泥、粉砂、石灰质沉积物等组成,海洋沉积相的特点是层理发育、生物化学作用强、成岩作用强等。
4. 沙漠沉积相
沙漠沉积相是指沙漠环境下的沉积环境,包括沙丘、沙原、盐湖等。
沙漠沉积物主要由砂、砾、粉砂等组成,沙漠沉积相的特点是颗粒粗大、层理不发育、成岩作用弱等。
5. 冰川沉积相
冰川沉积相是指冰川作用下的沉积环境,包括冰川前缘、冰川侵蚀区、冰川冰碛区等。
冰川沉积物主要由冰碛物、泥、砾石等组成,冰川沉积相的特点是颗粒大小不一、层理不发育、成岩作用弱等。
综上所述,沉积相的分类主要是根据不同的沉积环境和沉积物的性质来划分的。
每种沉积相都有其独特的特点和成因机制,对于研究地质历史和地质资源具有重要的意义。
沉积相的基本概念和分类及研究进展一、沉积岩概述1.定义沉积岩是在地壳表层条件下,由母岩风化产物、火山物质、有机物质等沉积岩原始物质成分(沉积物),经搬运作用、沉积作用以及沉积后作用而形成的一类岩石。
它是地壳中三大岩类之一,具有岩石的共同属性;是地壳中地质作用的产物;在一定的地质条件和环境中是稳定的;是矿物的集合体。
2.基本特征①沉积岩(主要)是外动力地质作用的产物,形成并稳定在地壳表层。
②沉积岩与岩浆岩、变质岩具有相似的矿物成分和化学成分,但仍有很大差别。
外动力地质作用③生物在沉积岩的形成过程有着重要的作用与意义。
④沉积岩具有特殊的复杂多样的结构与构造。
⑤沉积岩形成过程的空间与时间跨度大,阶段性明显,分异作用普遍。
3.分布沉积岩在地壳表层分布十分广泛。
具体地说,①面积陆地的大约3/4被沉积物(岩)所覆盖,而海底几乎全被沉积物(岩)所覆盖。
②体积沉积岩约占岩石圈体积的5%,而岩浆岩和变质岩约占95%。
③厚度沉积岩在地壳表层各处的具体厚度变化很大。
有的地方可达几十公里,如高加索地区,仅中生代和新生代的沉积厚度就达20~30km;但有的地方则很薄,甚至没有沉积岩的分布,直接出露着岩浆岩和变质岩。
④分布区域现代和古代沉积物大量沉积的场所为:大陆边缘和大陆内部的拗陷带。
4.分类沉积岩的分类是沉积岩石学研究中要解决的首要问题之一。
①分类的原则A.分类要明确清晰而有系统性,要正确反映客观事实的内在联系。
B.分类切记要能够便于应用和操作。
②综合分类(冯增昭,1982,1992)首先根据沉积岩的形成作用划分大类和基本类型,然后根据粒度、主要成分特征及是否可燃等细分。
我们采用的分类方案。
二、沉积相的基本概念1.环境的概念环境是指地球表面的地理景观单元。
如山地、高原、冲积平原、河流、湖泊、海洋等。
2.沉积环境沉积作用进行的自然地理环境,是物理上、化学上和生物学上有别于相邻地区的一块地表(塞利,1970年)。
即是说有沉积物堆积并保存的环境区域,如河流、湖泊、三角洲、滨海、浅海、深海等。
1.沉积学研究的是沉积物质沉积时的自然地理环境,称之为沉积环境.2.沉积相:沉积环境及在该环境中形成的沉积岩(物)特征的综合.3.相标志:沉积岩特征包括岩性特征,古生物特征,地球化学特征,这些要素是相应各种环境条件的物质记录,通常构成最重要的相标志.4.沉积环境和沉积岩特征的辩证关系: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,即前者是形成后者的基本原因,后者是前者发展变化的必然结果.5.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.)6.生物相:指能够反映沉积环境的综合生物特征7.古地理:古代的地理景观,或古代环境.8.沃尔索定律(相序连续性原理,相序递变规律):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,即只有在横向上成因相近且紧密相邻而发育着的相,才能在垂向上一次叠覆出现而没有间断.9.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的研究为依据,从大量的研究实例中,对沉积相的发育,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.10.标准相模式应起到四方面的作用: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动力学解释来说,它必须起到一个基础的作用.11.沉积模式可以采用的表现形式:直观模式,事实模式,静态模式,动态模式,比拟实验模式,数学模式12.沉积体系:指的是成因上相关的沉积环境及沉积体的组合,即受同一物源和同一水动力系统控制的,成因上有内在联系的沉积体或沉积相在空间上有规律的组合.13.沉积相的划分:三个相组(陆相组,海相组,海陆过渡相组)→确定相类型,即二级相→确定沉积亚相和微相,即三级相和四级相.14.冲积扇:在气候干旱,地壳升降运动较强烈的地区,风化,剥蚀作用剧烈,其形成的产物被山区的暂时性水流(雨水或洪水)或山区河流带走。
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。
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。
1.砂坝主体
岩石颜色以灰色、灰褐色为主。
自然电位曲线为中—高幅度异常,曲线多呈齿状箱形且较平滑;视电阻率曲线呈倒漏斗形,反映沉积物具有反粒序的沉积特征。
反映砂坝主体沉积物连续性好,岩性以中砂岩、细砂岩为主,砂体物性好,泥质含量低、夹层少。
齿状曲线表示砂体中含有粗粒砾石沉积。
砂体沉积厚度约为4~6m。
2.砂坝侧翼
砂坝侧翼位于砂坝主体两侧,是砂坝主体与席状砂的过渡区域。
电法测井曲线多呈现锯齿状或不规则起伏状,自然电位曲线异常幅度减小。
反映岩性发生变化,泥质含量增多,泥岩夹层数量增多。
砂体粒度减小,以细砂岩、粉砂岩为主要沉积物。
孔隙度、渗透度等参数均减小。
厚度较砂坝主体减小,约为2~4m。
3.席状滩砂
岩石颜色以褐灰色、灰色为主。
自然电位曲线异常幅度较小,呈现箱状或漏斗状;自然伽马测井曲线呈现明显“尖刀形”;视电阻率测井为中低幅度的箱形或漏斗形。
反映砂体粒度较细,分选、磨圆较好,是经长时间反复淘洗而形成的沉积体。
厚度一般小于4m。
a SP异常幅度大
b SP一般为锯齿形 c“尖刀状”指形 d SP曲线平直
附:测井
1、箱状
厚度较大,一般厚20~50m,某些井段大于50m,曲线异常幅度10~50mv,平滑,一般无锯齿状。
2、漏斗形
一般厚度5~20m,曲线异常幅度10~45mv。
曲线不甚平滑,但总体上呈漏斗形;曲线平滑且厚度大者为坝中心;曲线呈微锯齿,而厚度较小者为坝侧翼。
3、钟形
一般厚度5~20m,曲线异常幅度10~36mv,曲线平滑,总体上呈钟形,底部常呈突变形态。