沉积环境分析第3章大陆环境_2河流

1、第二节第二节 河流沉积河流沉积 一、河流的分类一、河流的分类 按河道的数量及其弯曲程度分为：平直河、曲流河、辫状河网状河。第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境河流的分类河流的分类第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境河流的分类河流的分类黄河黄河 长江长江第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境曲流河体系曲流河体系曲流河曲流河第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境曲流河体系曲流河体系曲流河沉积曲流河沉积包括河道沉积和泛滥平原沉积两部分： 河道：主要发育河床、边滩(心滩)； 泛滥平原(河漫滩)：河岸两旁的谷底平原。枯水期高出水面，洪水期遭水淹，为汛期河水溢出河道淤积

2、而成。狭义泛滥平原指河漫滩；广义泛滥平原包括天然堤、决口扇、河漫滩、牛轭湖。第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境曲流河体系曲流河体系废弃河道沉积废弃河道沉积-曲流河道可因流槽截直逐渐废曲流河道可因流槽截直逐渐废弃，也可因曲流颈部截直突然废弃。河道淤塞弃，也可因曲流颈部截直突然废弃。河道淤塞变成牛轭湖。沉积较厚的泥质沉积物，称为泥变成牛轭湖。沉积较厚的泥质沉积物，称为泥质塞。牛轭湖沉积纹理发育，富含植物残骸。质塞。牛轭湖沉积纹理发育，富含植物残骸。第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境曲流河体系曲流河体系第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境曲流河体系曲流河体系天然堤沉

3、积天然堤是位于河道岸边的楔状沉积物突起。主要为砂、粉砂和泥质沉积物构成的薄互层。其中砂及粉砂层具有小型交错层和平行层理；泥质层具水平层理。第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境曲流河体系曲流河体系第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境曲流河体系曲流河体系泛滥盆地及泛滥平原沉积 泛滥盆地沉积主要为水平纹层状的泥质层夹细砂或粉砂质薄层，富含植物化石和根迹； 泛滥平原沉积专指因河道迅速迁移, 河道间地区的所有溢岸沉积物。主要为细砂、粉砂和粘土。小型交错层及平行层理常见。富含植物碎片、干裂等。第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境曲流河体系曲流河体系第三章第三章 大陆碎屑沉积环

4、境大陆碎屑沉积环境曲流河体系曲流河体系(3)(3)河道砂体的形态河道砂体的形态曲流河是一种河漫滩沉积比较发育的高弯度河流体系，将形成一系列曲流带为细粒的河漫滩沉积包围的条带状。河道砂岩的横剖面形态呈上平下凸的透镜状基底冲刷面起伏明显河道砂岩在等岩性图上呈串珠状的条带第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境曲流河体系曲流河体系第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境辫状河体系辫状河体系辫状河由一系列宽而浅的河道、河道砂坝(心滩)及冲积岛组成。其边滩不发育，河漫滩发育较少。心滩主要由粗粒物质组成。如果在中下游，河流中负载含量高，沉积物虽细，但亦可表现为辫状河流性质，如印度的布拉马普特拉

5、河及我国黄河中下游河段即属此例。第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境辫状河体系辫状河体系第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境辫状河体系辫状河体系史密斯史密斯(1974)(1974)把心滩划分为把心滩划分为4 4种类型：种类型：纵向沙坝、横向沙坝、斜向沙坝、曲纵向沙坝、横向沙坝、斜向沙坝、曲流沙坝。流沙坝。纵向沙坝：由平行沙坝的单向水纵向沙坝：由平行沙坝的单向水流形成，常见于砾质辫状河端部，沉流形成，常见于砾质辫状河端部，沉积物通常较粗。发育板状交错层理。积物通常较粗。发育板状交错层理。横向沙坝：位于河道变宽或较深横向沙坝：位于河道变宽或较深部位，由水流发散和方向变化形成。部

6、位，由水流发散和方向变化形成。在砂质辫状河中更为常见。发育板状在砂质辫状河中更为常见。发育板状交错层理。交错层理。 斜向沙坝：在主河道弯曲、流量斜向沙坝：在主河道弯曲、流量不对称时产生。不对称时产生。 曲流沙坝：辫状河中较少见，其曲流沙坝：辫状河中较少见，其典型特征与曲流河边滩沉积相似。典型特征与曲流河边滩沉积相似。第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境辫状河体系辫状河体系第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境辫状河体系辫状河体系顶部由垂向加积的波顶部由垂向加积的波状交错层理粉砂岩和状交错层理粉砂岩和泥岩互层泥岩互层(F)(F)及一些及一些具模糊不清的、角度具模糊不清的、角度平

7、缓的交错层理的砂平缓的交错层理的砂岩岩(G)(G)组成组成辫状河辫状河第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境辫状河体系辫状河体系第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境辫状河体系辫状河体系第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境富泥的低弯度河体系富泥的低弯度河体系第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境富泥的低弯度河体系富泥的低弯度河体系第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境交织河体系交织河体系第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境交织河体系交织河体系第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境交织河体系交织河体系 对常年河流搬运的推移载荷和悬移对常

8、年河流搬运的推移载荷和悬移载荷的比率与河道横剖面和平面形态载荷的比率与河道横剖面和平面形态（以宽深比和弯曲度表示）之间的基（以宽深比和弯曲度表示）之间的基本关系的经验观察，将河道分为推移载本关系的经验观察，将河道分为推移载荷型、混合载荷型和悬移载荷型三类。荷型、混合载荷型和悬移载荷型三类。 就每一种河道类型来说，其侵蚀特就每一种河道类型来说，其侵蚀特征、沉积类型、弯曲度范围以及在河道征、沉积类型、弯曲度范围以及在河道周围沉积的悬移载荷的比值等都有明显周围沉积的悬移载荷的比值等都有明显的一致性。虽然的一致性。虽然 SchummSchumm 的分类在定量的分类在定量方面还存在一些问题，其定量参数也

9、难方面还存在一些问题，其定量参数也难于应用于古代沉积，但是各种参数的定于应用于古代沉积，但是各种参数的定性关系经过改造，将之归纳为河道充填性关系经过改造，将之归纳为河道充填组分、河道几何形态、内部构造和侧向组分、河道几何形态、内部构造和侧向关系等几项参数后，可以作为鉴别古河关系等几项参数后，可以作为鉴别古河道体系的判据。道体系的判据。 第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境不同类型河流的沉积特征不同类型河流的沉积特征第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境不同类型河流的沉积特征不同类型河流的沉积特征 河流砂体是油气储集层。河流砂体岩性变化大，内部储油物性的非均质性较为明显，河道、

10、边滩、心滩的储油物性最好。横向上透镜体中部储油物性较好，向两侧变差。古河流沙体可形成岩性圈闭油藏、地层岩性圈闭油藏以及构造岩性圈闭油藏。 如美国怀俄明州下白垩统砂岩中的凯奥蒂溪油田、米勒溪油田，加拿大阿尔伯达省贝尔希尔油田都为河流相的岩性油藏和地层岩性油藏。 我国鄂尔多斯盆地中生界的油田也属河流相成因；渤海湾盆地上第三系馆陶组相继发现了河流相沙体储集层的大型油气田，如胜利油田的孤岛和孤东油田，是上第三系馆陶组河流相沙体作为储集层的大型高产油田。河流沉积体系主要由河道沉积与河漫滩沉积彼此镶嵌而成。河河流沉积体系主要由河道沉积与河漫滩沉积彼此镶嵌而成。河道相是其最特征的组分，并构成了河流沉积体系的

11、骨架。因此道相是其最特征的组分，并构成了河流沉积体系的骨架。因此识别河道沉积就成了对河流沉积体系进行解释和制图的关键。识别河道沉积就成了对河流沉积体系进行解释和制图的关键。1 1、辫状河沉积、辫状河沉积以河道砂岩为主，河漫滩沉积不发育。整个剖以河道砂岩为主，河漫滩沉积不发育。整个剖面中，河道砂与漫滩沉积之比通常大于面中，河道砂与漫滩沉积之比通常大于1，最高可达，最高可达4以上。河以上。河道沉积的突出特征为：道沉积的突出特征为： (1)主要为中主要为中粗粒砂岩。粗粒砂岩。 (2)具河道坝序列，但是在剖面上常是不完整旋回反复叠置具河道坝序列，但是在剖面上常是不完整旋回反复叠置的巨厚层，最大厚度逾百

12、米。的巨厚层，最大厚度逾百米。 (3)垂向上粒序性较差，自然电位曲线形态多为箱状。垂向上粒序性较差，自然电位曲线形态多为箱状。 (4)砂体呈宽阔的板状，宽厚比大。多河道充填的砂岩在砂体呈宽阔的板状，宽厚比大。多河道充填的砂岩在侧向上彼此连接成席状。侧向上彼此连接成席状。 (5)砂体基底冲刷面比较平坦，厚度在区域上变化小。砂体基底冲刷面比较平坦，厚度在区域上变化小。 第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境不同类型河流的沉积特征不同类型河流的沉积特征2.2.曲流河沉积曲流河沉积具有较发育的河漫滩具有较发育的河漫滩沉积，整个相序砂泥比近于沉积，整个相序砂泥比近于1。河道。河道沉积特征：沉积特

13、征： (1)主要由中主要由中-细粒砂岩组成。细粒砂岩组成。 (2)具曲流沙坝序列。在剖面上可具曲流沙坝序列。在剖面上可以是完整的序列，或是不完整旋回叠以是完整的序列，或是不完整旋回叠置的厚砂体。砂体厚度一般置的厚砂体。砂体厚度一般10-30m。 (3)正粒序发育，自然电位曲线多正粒序发育，自然电位曲线多呈钟状。呈钟状。 (4)砂体横剖面上平下凸的透镜体，砂体横剖面上平下凸的透镜体，四周为细粒的河漫滩沉积包围，砂厚四周为细粒的河漫滩沉积包围，砂厚图呈不规则的串珠状条带。图呈不规则的串珠状条带。 (5)砂岩基底冲刷面起伏明显，最砂岩基底冲刷面起伏明显，最大起伏可达大起伏可达34m。 第三章第三章

14、大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境不同类型河流的沉积特征不同类型河流的沉积特征3 3、富泥的低弯（变）度河沉积、富泥的低弯（变）度河沉积河道砂岩的百分数较低，但河漫滩的细粒沉积却十分发育，河道砂岩的百分数较低，但河漫滩的细粒沉积却十分发育，其中常夹煤线及煤层。砂泥比通常大大小于其中常夹煤线及煤层。砂泥比通常大大小于1，一般为，一般为12或或23。河道砂体具体的特征主要为：。河道砂体具体的特征主要为： (1)主要为细粒砂岩，局部为中主要为细粒砂岩，局部为中-细砂岩。细砂岩。 (2)砂体具边滩沙坝序列或河道充填序列，序列上部常见砂体具边滩沙坝序列或河道充填序列，序列上部常见泥质塞。泥质塞。 (3)垂

15、向上正粒序明显或模糊，自然电位曲线呈钟状或块垂向上正粒序明显或模糊，自然电位曲线呈钟状或块状。状。 (4)砂体呈上平下凸的透镜体，横剖面形态比较对称，规砂体呈上平下凸的透镜体，横剖面形态比较对称，规模较小，厚度一般在模较小，厚度一般在512m，宽度小于，宽度小于300m，宽厚比小于，宽厚比小于20。砂厚图等值线呈狭窄的条带状或豆荚状。砂厚图等值线呈狭窄的条带状或豆荚状。 (5)基底冲刷面起伏强烈。基底冲刷面起伏强烈。 第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境不同类型河流的沉积特征不同类型河流的沉积特征第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境不同类型河流的沉积特征不同类型河流的沉积特

16、征第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境河流沉积的主要鉴别标志河流沉积的主要鉴别标志1 1岩石类型及其组合岩石类型及其组合 河流沉积发育的岩石类型以碎屑岩为主，次为粘土岩，碳河流沉积发育的岩石类型以碎屑岩为主，次为粘土岩，碳酸盐岩极少出现；在碎屑岩中，又以砂岩和粉砂岩为主，砾岩酸盐岩极少出现；在碎屑岩中，又以砂岩和粉砂岩为主，砾岩多出现在山区河流和平原河流的河床沉积中。多出现在山区河流和平原河流的河床沉积中。 碎屑岩的物质成分杂，它与源区以及河流流域的基岩成分碎屑岩的物质成分杂，它与源区以及河流流域的基岩成分有关。一般不稳定组分高，成熟度低。砾岩多为复成分的，砂有关。一般不稳定组分高，

17、成熟度低。砾岩多为复成分的，砂岩以长石砂岩、岩屑砂岩为主，个别也出现石英砂岩，泥质胶岩以长石砂岩、岩屑砂岩为主，个别也出现石英砂岩，泥质胶结者居多，间或有钙、铁质胶结者。结者居多，间或有钙、铁质胶结者。 大多数河流的水介质是弱氧化的，并几乎是中性至弱酸性大多数河流的水介质是弱氧化的，并几乎是中性至弱酸性的，故河流相沉积中不出现海绿石，菱铁矿等二价铁矿物也常的，故河流相沉积中不出现海绿石，菱铁矿等二价铁矿物也常见。粘土矿物以高岭右较多，伊利石较少。见。粘土矿物以高岭右较多，伊利石较少。 2.结构结构河流体系碎屑沉积物以砂、河流体系碎屑沉积物以砂、粉砂为主，分选差至中等，粉砂为主，分选差至中等，分

18、选系数一般大于分选系数一般大于1。粒度。粒度频率曲线常为双峰，粒度概频率曲线常为双峰，粒度概率曲线显示明显的两段型，率曲线显示明显的两段型，且以跳跃总体为特征，其分且以跳跃总体为特征，其分布范围为布范围为1.753.0之间，之间，跳跃总体与悬浮总体之间的跳跃总体与悬浮总体之间的截点在截点在2.753.5之间，悬之间，悬浮总体的含量为浮总体的含量为230，通常缺乏滚动总体，如果有，通常缺乏滚动总体，如果有，也比也比1粗。粗。 第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境河流沉积的主要鉴别标志河流沉积的主要鉴别标志 河流的水流河流的水流属牵引流，故河属牵引流，故河流相沉积在牵引流相沉积在牵引流综

19、合流综合C一一M图图上呈上呈S形，它有形，它有较发育的较发育的PQ、QR和和RS段。段。 第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境河流沉积的主要鉴别标志河流沉积的主要鉴别标志 3.3.沉积构造沉积构造河流相层理发育，类型繁多，但河流相层理发育，类型繁多，但以大型板状和大型槽状交错层理以大型板状和大型槽状交错层理为特征。一般有半数以上的层具为特征。一般有半数以上的层具交错层理。细层倾斜方向指向砂交错层理。细层倾斜方向指向砂体延伸方向，倾角体延伸方向，倾角1530o，由下至，由下至上层系及细层的厚度变薄，粒度上层系及细层的厚度变薄，粒度变细，细层具粒度正韵律，层系变细，细层具粒度正韵律，层系

20、厚度很少超过厚度很少超过1m，一般为，一般为30cm或或更薄。在河流沉积的剖面上，大更薄。在河流沉积的剖面上，大型板状、槽状交错层理发育在下型板状、槽状交错层理发育在下部，小型者发育在上部，波状层部，小型者发育在上部，波状层理发育在剖面顶部。理发育在剖面顶部。 第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境河流沉积的主要鉴别标志河流沉积的主要鉴别标志 河流沉积中常河流沉积中常见流水不对称波痕。见流水不对称波痕。也可见砾石的叠瓦也可见砾石的叠瓦状排列，扁平面向状排列，扁平面向上游倾斜，倾角约上游倾斜，倾角约为为10301030。河流。河流沉积的最底部常具沉积的最底部常具明显的侵蚀、切割明显的侵蚀

21、、切割及冲刷构造，并常及冲刷构造，并常含泥砾及下伏层的含泥砾及下伏层的砾石。砾石。 第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境河流沉积的主要鉴别标志河流沉积的主要鉴别标志 4. 4.生物化石生物化石 河流体系生物化石二般保河流体系生物化石二般保存不好，通常较难见到动物化存不好，通常较难见到动物化石及较完整的植物化石，所见石及较完整的植物化石，所见者常是破碎的植物枝、干、叶者常是破碎的植物枝、干、叶等。河床亚相典型的指相化石等。河床亚相典型的指相化石为硅化木，它是植物的干或茎为硅化木，它是植物的干或茎在开放系统条件下硅化而成。在开放系统条件下硅化而成。河漫沼泽沉积中可见炭化植物河漫沼泽沉积中可见炭化植物屑或完整的植物化石，它们多屑或完整的植物化石，它们多是在封闭缺氧条件下保存下来是在封闭缺氧条件下保存下来的。在时代较新的河流地层中的。在时代较新的河流地层中可见到脊椎动物化石。可见到脊椎动物化石。 第三章第三章 大陆碎屑沉积环境大陆碎屑沉积环境河流沉积的主