地址水利沉积岩石学培训资料ppt模版课件

沉积岩与沉积相 主讲 张云峰 赵澄林朱筱敏主编 为什么要学 沉积岩与沉积相 83届毕业生 中国石油化工集团公司总经理 党组书记 CCTV05年度十大经济人物 中海油董事长总经理傅成玉 董月霞 1993年 大庆石油学院勘探系石油地质专业硕士研究生毕业 中国石油冀东油田公司总地质师 第18届 中国十大杰出青年 获第十五届孙越崎科技教育基金优秀青年奖 中央企业劳动模范等 王广昀地质85届大庆油田公司副总经理 隋军地质82届 大庆油田公司副总经理 冯志强地质85届生大庆油田公司副总经理 王建新地质83届 大庆油田公司副总经理 郭万奎地质85届 大庆油田公司副总经理 万军地质88届 大庆油田采油一厂厂长 沉积岩石学 课程目的与任务1 研究沉积岩的物质成分 结构 构造 岩石产状和岩层之间的关系 为阐明其成因及分布规律提供依据 2 学习沉积岩形成的理论 研究沉积作用及沉积后作用所形成的物质组分和结构 构造特点 搞清沉积物 岩 的成因和油气生成及储集的关系 课程基本要求 1 掌握沉积岩的形成理论 2 掌握主要类型沉积岩的岩性特征 观察和描述方法 分类和命名原则 3 了解沉积相研究基本方法 原理 4 了解体会地质学思维方法 地学哲学 第一章绪论 一 沉积岩的基本概念 二 沉积岩石学的基本概念 研究内容及研究方法 三 沉积岩石学和沉积学的发展趋势四 沉积岩的分类 五 沉积岩的基本特征 一 沉积岩的基本概念 沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石 岩浆岩 变质岩 沉积岩 之一 它是在地壳表层条件下 由母岩的风化产物 火山物质 有机物质等沉积岩的原始物质成分 大都经搬运作用 沉积作用以及沉积后作用而形成的一类岩石 地壳表层 是指大气圈的下层 水圈和生物圈的全部以及岩石圈的上层 它是包围地球表面的一个圈层 沉积岩就生成在这个层圈中 所以可以把它称为沉积岩生成圈或沉积圈 陆地面积的大约四分之三被沉积物 岩 所覆盖着 而海底的面积几乎全部被沉积物 岩 所覆盖 沉积岩体积约占岩石圈体积的5 据第19届国际地质学会统计 世界资源总储量的75 85 是沉积和沉积变质成因的 石油 天然气 煤 油页岩等可燃有机矿产以及盐类矿产 几乎全部是沉积成因的 地壳表层条件 的特征如下 1 温度地表最高温度见于非洲中部 可达85 最低温度见于俄罗斯西伯利亚北部勒拿河右岸北极圈内的维尔霍扬斯克 可达 70 因此 地表最大温差达150 160 左右 2 压力绝大部分沉积岩形成的压力在0 1 2MPa 1 20atm 的范围内 3 水和大气的作用绝大多数沉积岩都是在水体中沉积的 所以有些人把沉积岩称作 水成岩 其实水成岩只是沉积岩的一部分 还有主要由风的作用形成的 风成岩 和主要由冰川作用形成的 冰碛岩 4 生物作用和生物化学作用生物作用和生物化学作用也是沉积岩形成的重要因素 有的沉积岩 如生物礁石灰岩 硅藻岩和煤等 主要是由生物遗体形成的 此即所谓的 生物岩 还有一些沉积岩 是在生物作用的影响下或参与下 通过生物化学作用形成的 这类沉积岩统称为 生物化学岩 5 事件沉积作用目前已发现的事件沉积作用及其岩石类型 如沉积物重力流和浊积岩 风暴沉积作用和风暴岩 洪水沉积作用和洪水岩 地震沉积作用和震积岩 火山爆发 沉积作用和火山碎屑沉积岩以及陨石雨作用和陨石岩等 二 沉积岩石学的基本概念 研究内容及研究方法 1 基本概念2 主要研究内容3 研究方法 1 基本概念沉积岩石学是研究沉积岩的物质成分 结构构造 分类和形成作用 以及沉积环境分布规律的一门科学 石油及天然气生成于沉积岩中 绝大部分也储集于沉积岩中 2 主要研究内容1 全面地研究沉积岩 物 的物质组分 结构 构造 分类命名 岩体产状和岩层之间的接触关系 为阐明其成因与分布规律提供依据 2 探讨沉积岩石的形成机理 包括风化作用 搬运作用 沉积作用以及沉积后的变化等 特别是要研究沉积岩 物 及其中的有用矿产 包括有机可燃矿产中的石油和天然气等 的形成机理 富集和储存规律 3 全面研究沉积岩的基本特征和沉积条件 可作为地层学 层序地层学 古地理学 地球化学 矿床学 储层地质学以及油气地质学的基础 并不断地为矿产资源普查和勘探提供新的科学依据和信息 4 通过 沉积岩石学 的学习 增加对沉积物 岩 形成 演化 分布及其与人类生存等重大问题的了解 紧紧把握 地球科学与灾害预测 将是沉积岩石学和沉积学发展的长远主题 2 沉积学的研究方法 1 野外分析方法 2 室内分析方法 1 野外分析方法 野外露头剖面研究 进行剖面实测 准确分析沉积特征 进行沉积相的精细划分 钻井取心和岩屑录井 进行单井沉积微相分析 2 室内分析方法 常规分析方法 薄片分析 沉积岩薄片鉴定 粒度分析 粒度曲线与CM图 重矿物分析 确定物源区 先进仪器分析 扫描电镜 微观分析沉积岩成分结构等特征 阴极发光 确定组成矿物 电子探针 确定组成矿物组成 包体温度测定 确定沉积岩的成岩古温度 同位素分析及其它方法 测井与地震资料处理后 进行测井相与地震相分析 常规沉积学资料与钻井和地震地层学资料结合 进行层序地层学分析 三 沉积岩石学和沉积学的发展趋势 综合国内外沉积岩石学和沉积学发展趋势的历史和现状 面向21世纪科学技术的发展 该学科总的发展趋势表现为以下几点 1 充实和发展岩类学2 扩大和完善沉积作用机理研究3 加强成岩作用研究4 多学科的交叉渗透 形成了一些新的分支学科5 发展着眼于全球变化的沉积学理论6 面向21世纪人类生存问题 四 沉积岩的分类 沉积岩的分类方案很多 根据沉积物的来源 冯增昭 1982 1992 划分以下大类和基本类型 1 主要由母岩风化产物组成的沉积岩 2 主要由火山碎屑物质和深部卤水组成的沉积岩 3 主要由生物遗体组成的沉积岩 4 主要由宇宙物质来源组成的沉积岩 五 沉积岩的基本特征 沉积岩与岩浆岩 变质岩相比较 有其自己的特点 1 矿物成分特征2 化学成分的特点3 结构和构造的特点常见的结构构造类型和特有的结构构造类型4 孔隙性 1 矿物成分特征沉积岩160种以上 在一种岩石中常见的主要 造岩 矿物不过1 3种 通常不超过5 6种 沉积岩的矿物组分可分为三类 1 在岩浆岩中大量存在 而在沉积岩中很稀少的矿物 如橄榄石 普通角闪石 普通辉石等铁镁矿物 2 在岩浆岩和沉积岩中都是比较多的矿物 如钾长石 酸性斜长石及石英 3 在沉积作用的过程中新生成的矿物 如盐类矿物 某些氧化物和氢氧化物 粘土矿物 碳酸盐矿物等 沉积岩和岩浆岩在矿物构成成分上既存在有继承性 又有差异性 继承性反映了两者的历史洲源 岩浆岩的风化产物是沉积岩的主要来源 明显的差异 主要由于两者生成条件的不同所决定的 这种差异性突出地反映了沉积岩形成于地表条件这一特点 由此可见 沉积岩与岩浆岩在矿物成分上的差异 无论是质的方面或者量的方面表现得十分清楚 它们在矿物成分的差异 主要是由于它们在生成条件方面的不同所决定的 如果说 岩浆岩矿物是由于岩浆熔融体冷凝结晶形成的 即由于复杂的物理化学作用的结果而产生的 那么 沉积岩矿物则是在更为多样的表生作用环境下形成的 而且沉积岩矿物的生成作用还往往是在有机物或者某些细菌的直接或间接地参与下进行的 这更是沉积岩矿物的一个独特的成因特点 2 化学成分的特点沉积岩和岩浆岩化学成分的平均数据是十分接近的 这是因为沉积岩基本上是由岩浆岩的风化破坏产物而生成的 在化学成分上 沉积岩同岩浆岩仍然有很大的差别 如 1 Fe2O3和FeO的对比关系 在沉积岩和岩浆岩中铁的总量是大体相同的 但在沉积岩中多半是Fe2O3 而在岩浆岩中FeO则略高于Fe2O3 2 沉积岩中碱金属和碱土金属的含量远低于岩浆岩 尤其是Na的含量 3 由于沉积岩是形成于富含H2O CO2 O2的地表环境里 所以沉积岩就特别富含H2O CO2 尤其是CO2较多 而它们在岩浆岩中则几乎是没有的 4 沉积岩的生成往往会导致游离子的SiO2呈石英 玉髓 蛋白石以及其它低温变种的形式聚集起来 而岩浆岩中的SiO2则呈石英及其它高温度变种产出 大量有机质的存在是沉积岩与岩浆岩最重要区别之一 有机质具有特殊的化学性质 往往富集有各种元素 已知达60种以上 而且富集元素的能力是惊人的 例如 海生植物中的元素量可达海水的数万倍 某些有机质则是个别元素的强集中体 如钙质生物壳中的Ca和C 硅藻中的Si 磷质生物壳中的P等 因此 如果在沉积岩的平均化学成分中将有机质考虑进去 就更能如实地反映出沉积岩的成分特点 3 结构和构造的特点沉积岩的结构 构造特点与岩浆岩的不同 沉积岩的结构类型及其特点取决于岩石的形成作用 例如 碎屑结构 泥状结构 粒屑结构 结晶粒状结构 生物结构 火山碎屑结构 沉积岩常常具有各种各样成层构造 层内构造以及层面构造 尤其是层理构造 乃是沉积岩的基本构造特征 常见如水