沉积岩答疑.ppt

1、沉积岩及沉积相答疑,石油大学地球资源与信息学院 袁 静,沉积岩石学,沉积岩的概念及其形成条件？ 组成岩石圈的三大类岩石（岩浆岩、变质岩、沉积岩）之一，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，经过搬运作用、沉积作用及沉积后作用而形成的一类岩石。,第一章 绪论,根据沉积岩原始沉积物质成分的来源 主要由母岩风化产物组成的沉积岩 碎屑岩 化学岩 砾岩 砂岩 粉砂岩 粘土岩 碳酸盐岩 硫酸盐岩 卤化物岩 硅岩 其它化学岩 主要由火山碎屑物质组成的沉积岩 火山碎屑岩 主要由生物遗体组成的沉积岩 可燃有机岩 非可燃有机岩 煤 油页岩,沉积岩的分类,第二章 沉积岩的形成

2、与演化,第一节 沉积岩的形成包括哪些阶段？ 原始物质形成阶段、沉积物的搬运和沉积作用阶段、沉积后作用阶段 一、母岩的风化作用和产物 风化作用 是地壳表层岩石的一种破坏作用，因温度的变化，水以及各种酸的溶蚀作用，生物的作用以及各种地质营力的剥蚀作用等，地壳表层的岩石处于不稳定状态，逐渐遭受破坏，转变为风化产物的过程。 矿物风化序列 石英 钾长石 黑云母 角闪石 辉石 橄榄石,第二章 沉积岩的形成与演化,一、母岩的风化作用和产物 母岩风化的阶段性及其特征（以玄武岩为例） 机械破碎阶段、饱和硅铝阶段、酸性硅铝阶段、铝铁土阶段 母岩风化产物 碎屑残留物质、化学风化物质、溶解物质 风化壳 由风化残留物质

3、组成的地表岩石的表层部分或者说已风化了的地表岩石的表层部分 二、沉积物的其它来源 沉积物的几大来源（母岩风化产物、生物物质、深源物质、宇宙物质）,第二章 沉积岩的形成与演化,第二节 一、流体的几个基本概念和基础知识 碎屑物质被搬运和沉积的方式(三种) 牛顿流体和非牛顿流体（牵引流和沉积物重力流） 概念与区别 层流、紊流和雷诺数 缓流、急流和佛罗德数 Fr与流态的关系,第二章 沉积岩的形成与演化,第三节 溶解物质的搬运和沉积作用 第四节 生物的搬运和沉积作用 第五节 沉积分异作用（概念） 母岩风化产物以及其他来源的沉积物在搬运和沉积过程中会按颗粒大小、形状、比重、矿物成分和化学成分在地表依次沉积

4、下来的现象，也叫地表沉积分异作用。 物理（机械）沉积分异作用：碎屑物质在流水搬运和沉积的过程中，将按粒度、密度、形状、成分等差异发生有序沉积的现象 化学沉积分异作用：溶解物质由于化学活泼性或溶解度的差异，以及受所处环境pH和Eh的影响，按一定的顺序依次从溶液中沉淀出来的现象。 第六节 正常沉积作用和事件沉积作用 第七节 沉积后作用(广义成岩作用)（概念）,第三章 碎屑岩的成分,第一节 概述 碎屑岩的概念？ 岩石描述包括哪几方面内容？ 碎屑岩的物质成分包括哪几部分？ 第二节 碎屑颗粒 什么是岩屑？碎屑岩中主要有哪些类型的岩屑？ 轻重矿物之分？ 研究碎屑颗粒的意义 成熟度的概念 碎屑颗粒在风化、搬

5、运、沉积等作用的改造下接近终极产物的程度,第三章 碎屑岩的成分,第三节 杂基 杂基是什么？ 分布于碎屑颗粒之间，以悬移载荷方式与颗粒同时沉积，粒径一般小于0.03mm的细小机械成因碎屑沉积物。 杂基意义（流体性质、沉积速率、结构成熟度） 第四节 胶结物 胶结物是什么？有哪些类型？ 什么是填隙物？其概念的相对性是指什么？,第四章 碎屑岩的构造和颜色,第一节 碎屑岩构造 碎屑岩构造的概念 碎屑岩构造的各种类型、概念、特征、成因、环境意义 流动成因构造 层理 概念；主要层理类型的描述与图示；平行层理和水平层理 波痕（概念）；分类 槽模、沟模、渠模、冲刷充填、截切构造 同生变形构造；暴露成因构造；化学

6、成因构造；生物成因构造 第二节 碎屑岩的颜色 类型及成因（环境意义）,第五章 碎屑岩的结构及粒度分析,结构（结构成熟度） 颗粒：粒度、圆度、球度、形状、分选、颗粒表面结构 填隙物：杂基、胶结物、胶结类型、支撑类型 碎屑颗粒粒度分级中值的表达式是什么？ =-log2D，D为碎屑颗粒直径（mm） 十进制粒度分级 三级命名法,第五章 碎屑岩的结构及粒度分析,陆源碎屑岩各组分的特征及沉积学意义 碎屑岩由碎屑成分和填隙物成分组成。碎屑颗粒、杂基、胶结物和孔隙。 （1）碎屑颗粒主要是由母岩物理风化作用过程中机械破碎而成的矿物碎屑和岩石碎屑组成。 矿物碎屑主要包括石英、长石、云母及重矿物等。在碎屑岩成因分析

7、中，通常以碎屑岩中最稳定的组分的相对含量来标志其成分成熟度，在轻组分中，石英是最稳定的，它的相对含量是成分成熟度的重要标志。在重矿物中，“ZTR”指数是判别成分成熟度的标志。 岩石碎屑是母岩岩石碎块，是保持母岩结构的矿物集合体，因此，岩屑的成分反映着母岩的岩石类型，另外，岩屑的含量还是成分成熟度的函数。,第五章 碎屑岩的结构及粒度分析,陆源碎屑岩各组分的特征及沉积学意义 （2）杂基和胶结物都可作为碎屑颗粒间的填隙物，但其性质、成因及对岩石所起的作用等方面不同。 杂基是碎屑岩中与粗碎屑一起沉积下来的细粒填隙组分，是机械沉积产物而不是化学沉淀组分，其粒级一般以泥为主，也包括一些细粉砂。杂基的含量和

8、性质可以反映搬运介质的流动性质，沉积速率，反映碎屑组分的分选性，因此是碎屑岩结构成熟度的重要标志。 胶结物是碎屑岩中以化学沉淀方式形成于粒间孔隙中的自生矿物。碎屑岩中主要胶结物是硅质、钙质及铁质，此外，硬石膏、海绿石等也可以作为碎屑岩的胶结物。胶结物的性质可以对沉积环境分析及碎屑岩成岩阶段分析提供依据。,第五章 碎屑岩的结构及粒度分析,陆源碎屑岩各组分的特征及沉积学意义 （3）孔隙是岩石中未被固体物质（不包括沥青质）充填的空间，是油、气、水的赋存场所。 孔隙可以分为原生孔隙和次生孔隙两类。 原生孔隙主要是粒间孔隙，即碎屑颗粒原始格架间的孔隙。原生的孔隙度和渗透率与碎屑颗粒的粒度、分选性、球度、

9、圆度和填集性有关。 次生孔隙绝大多数形成于成岩中期之后及后生期，一般都是岩石组分发生溶解作用的结果。,第六章 陆源碎屑岩各论,砾岩（概述、分类、主要成因类型） 砂岩 概述（定义、一般特征、研究意义） 分类：四端元、三组分 主要类型及成因：石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩、杂砂岩 粉砂岩（定义、一般特征、分类、成因） 粘土岩 概述（成分、结构、构造、颜色、研究意义） 主要类型（泥岩和页岩） ,第七章 碎屑沉积物（岩）的沉积后作用,一、沉积后作用（成岩作用）的定义 二、成岩作用类型 压实和压溶作用 胶结作用 交代作用 溶解作用 重结晶作用和矿物的多形转变作用 四、成岩阶段划分,第八章 火山碎屑岩,火山

10、碎屑岩的概念 一般特征及分类 物质成分：岩屑、晶屑、玻屑 结构：集块结构、火山角砾结构、凝灰结构 构造、颜色；分类及命名原则：先结构后成分 主要类型及其特征 火山碎屑熔岩、熔结火山碎屑岩 火山碎屑岩 沉火山碎屑岩、火山碎屑沉积岩 火山碎屑岩的成因类型及其标志 海相、陆相；重力型、降落灰型、水携型,第九章 碳酸盐岩概论,碳酸盐岩的概念 碳酸盐岩的成分 碳酸盐岩的结构组分及其特征： 颗粒、泥、胶结物、晶粒、生物格架、孔隙,第九章 碳酸盐岩概论,碳酸盐岩的构造(特有) 叠层石：主要是由蓝绿藻的生长活动所形成的亮暗基本层在垂向上有规律的交替的一类构造。暗层：富藻纹层，富有机质；亮层：富碳酸盐矿物层，富

11、碳酸盐碎屑。 鸟眼构造：在泥晶或粉晶石灰岩或白云岩中，常见一种毫米级大小的、多呈定向排列的、多为方解石、石膏、石英等矿物充填的孔隙。因其形似鸟眼，故称鸟眼构造。 示顶底构造、缝合线构造 碳酸盐岩的颜色类型、成因和环境意义,第十章 碳酸盐岩各论,第一节 石灰岩 一、石灰岩的分类 福克和邓哈姆的分类方案 福克的分类方案（341134） 以具成因意义的结构为依据进行分类 3：三端元分类 异化颗粒 微晶方解石泥 亮晶方解石胶结物,第十章 碳酸盐岩各论,福克的分类方案（341134） 4：四类石灰岩 亮晶异化石灰岩 微晶异化石灰岩 微晶石灰岩 生物岩（礁石灰岩） 11：根据异化颗粒类型及其它特征，把上述

12、四类石灰岩细分为11种主要的石灰岩类型,第十章 碳酸盐岩各论,福克的分类方案（341134） 3：三个优点 把碎屑岩结构观点引入碳酸盐岩 首先提出异化颗粒和异常化学岩的观点，打破了石灰岩一统的“化学岩”的观点 创建了一整套全新的石灰岩结构分类和术语系统 4：4点问题 把非独立的单元亮晶方解石胶结物与颗粒和灰泥并列 未考虑重结晶作用的影响 “清规戒律”太多 使用了非描述性的成因术语,第十章 碳酸盐岩各论,第一节 石灰岩 教材建议的分类方案 颗粒灰泥石灰岩；晶粒石灰岩；生物格架灰岩 三级命名法 二、主要岩石类型,第十章 碳酸盐岩各论,第二节 白云岩 白云岩的形成机理 原生沉淀作用 毛细管浓缩作用或

13、蒸发泵作用 回流渗透白云化作用 混合白云化作用；调整白云化作用； 淡水白云石；生物作用 交代白云岩的特征 晶粒较粗；晶形较好；晶体较污浊。 白云岩的成因类型,第十一章 碳酸盐沉积物（岩）的沉积后作用,成岩作用的主要类型 溶解作用 矿物转化和重结晶作用 胶结作用 交代作用 压实压溶作用 沉积后作用的环境 海水环境、大气淡水环境、海水混合水环境、埋藏环境、表生环境 成岩阶段划分 同生期、早成岩期、晚成岩期、表生期,第十二章 其它沉积岩,蒸发岩 概念；主要蒸发矿物和蒸发序列；成因假说；与油气关系 煤 成煤的原始物质；成煤环境 成煤的主要阶段 煤系（煤系地层、含煤岩系） 一套连续沉积的含有煤或煤层的沉

14、积岩层或地层。 油页岩 概念 主要由藻类及一部分低等生物的遗体、经腐泥化作用和煤化作用形成的、一种高灰分、低变质的腐泥煤。 主要特征,碎屑岩和碳酸盐岩在成因、结构组分、沉积构造等方面的异同,同属沉积岩，均为主要由母岩风化产物组成的沉积岩类。 成因 碎屑岩碎屑物质机械搬运沉积作用，外源沉积岩。 碳酸盐岩机械搬运沉积作用、化学搬运沉积作用、生物沉积作用、生物化学沉积作用，内源沉积岩。 结构组分 碎屑岩颗粒、杂基、胶结物、孔隙 碳酸盐岩颗粒、泥、亮晶、晶粒、生物格架、孔隙 两者结构组分的关系：颗粒与颗粒、杂基与泥、胶结物与亮晶、孔隙与孔隙可大体相当，但有区别（成分、来源）。晶粒、生物格架是碳酸盐岩所

15、独有的。 沉积构造 碳酸盐岩具有碎屑岩所有的构造，并具有叠层石、鸟眼、示顶底及缝合线等特有的沉积构造。,沉积相,第一章 绪 论,沉积相 沃尔索相律相序递变规律相律 相模式 相标志 标准相模式四个方面作用,第二章 洪积（冲积）扇相,形成条件 沉积类型 河道沉积、泥石流沉积、漫流沉积、筛状沉积 亚相划分 扇顶（扇根）、扇中、扇缘（扇端） 沉积组合 鉴定标志 1.岩性特征-砂砾岩为主 2.结构标志成熟度低 3.沉积构造标志 4.颜色标志-泥岩氧化色 5.生物化石标志 6.垂向层序-正旋回 与油气关系：储集层扇中；其次为盖层,第三章 河流相,曲流河亚（微）相类型 河床亚相（河床滞留沉积、边滩点坝曲流砂

16、坝） 堤岸亚相；河漫亚相；牛轭湖亚相 辫状河亚（微）相类型 河床亚相（河床滞留沉积、心滩） 堤岸亚相不发育 概念和原理 边滩（点砂坝、曲流砂坝）沉积 沉积体系 二元结构垂向模式,第三章 河流相,相组合 山区冲积扇、辫状河平原曲流河滨湖（海）网状河、三角洲 鉴定标志 岩性；成分；结构；构造；生物化石 垂向层序：二元结构；底冲刷F-U层序 砂体特征 曲流河与辫状河的区别 曲流河泥包砂；辫状河砂包泥 与油气的关系 储集层：垂向上边滩或心滩砂质岩；横向上透镜砂体中部,第四章 湖泊相,陆源碎屑湖泊沉积模式 亚相类型 滨湖亚相； 浅湖亚相；（半）深湖亚相 滩坝、湖湾、湖成（扇）三角洲、浊积岩（湖底扇或沟道

17、浊积岩） 湖泊相组合与相层序 湖泊相与油气的关系 一、生油条件；二、油气储集条件；三、生储盖组合 湖泊相鉴定标志 岩性；成分；结构；构造；生物化石 垂向层序：反旋回 分布特点,第四章 湖泊相,陆源碎屑湖泊的一般特征及与油气的关系 湖泊相包括滨湖、浅湖、半深湖、深湖、湖湾、湖泊（扇）三角洲、湖泊浊积岩等沉积类型。 碎屑湖泊具有油气生成和储集的良好条件。 深湖和半深湖亚相为还原或弱还原环境，有利于有机质的保存和向油气的转化，是良好的生油环境，也可以作盖层。 碎屑型湖泊滨浅湖滩坝砂体、湖泊三角洲砂体、扇三角洲砂砾岩体及深处的浊积岩砂体等往往成为有利的储集相带。 垂向上构成良好的生储盖组合。,第五章

18、三角洲相,三角洲主要类型 一、按河流和海洋作用强弱程度 1.建设性三角洲；2.破坏性三角洲 二、按河流、波浪、潮汐的相对强度 1.河控三角洲；2.浪控三角洲；3.潮控三角洲 三角洲相的亚相类型 三角洲平原、三角洲前缘、前三角洲 三角洲垂向剖面序列自上而下 三角洲平原的砂泥互层夹煤 三角洲前缘砂（向上变粗）最特征部位 前三角洲泥,第五章 三角洲相,三角洲相的鉴别标志 岩性；结构；构造； 生物化石海生和陆生生物化石混生 垂向层序反旋回 砂体形态 平面朵状、指状；纵剖面帚状；横剖面透镜状 三角洲相与油气的关系 生油条件；储集条件；盖层条件；构造条件 扇三角洲 概念 亚相划分扇三角洲平原、扇三角洲前缘

19、、前扇三角洲 相模式和相层序平面相组合；垂向相层序,第六章 海相组,海相组各相带划分 1）滨岸/海岸相：最大风暴潮线至浪基面 2）浅海陆棚相：浪基面以下的陆棚区 3）半深海相：大陆坡、陆隆 4）深海相：洋盆 滨岸相类型与相层序 海岸砂丘亚相、后滨亚相、前滨亚相、临滨（近滨）亚相 反旋回 障壁海岸相亚相划分 障壁岛亚相、泻湖亚相、潮坪亚相、潮汐水道亚相,第六章 海相组,理想的风暴岩垂向层序 海相组沉积与油气的关系 滨岸相、浅海陆棚、半深海相和深海相,第七章 碳酸盐岩沉积相模式,概念 A.陆表海 位于大陆内部或陆棚内部，低坡度，范围广阔，很浅的浅海。 B.陆缘海 位于大陆边缘或陆棚边缘、坡度较大、范围较小、较深的浅海。 Irwin陆表海清水模式由海向陆，分X、Y、Z三带 X带 深水低能带，波基面以下-灰泥及浮游生物碎屑生油相带 Y带 近岸高能带，波浪、潮汐的主要作用带-礁、滩 储集相带 Z带 滨岸低能带，蒸发量大-泥晶灰岩白云岩、蒸发岩、叠层构造,第七章 碳酸盐岩沉积相模式,威尔逊海相碳酸盐岩标准相带模式 A.盆地相区 a.盆地相 b.开阔陆棚相 c.碳酸盐斜坡脚相（盆地边缘或深陆棚边缘相） B.台地边缘相区 4.碳酸盐台地边缘前斜坡相 5.台地边缘的生物礁相 6.台缘砂相 C.台地相区 7.开阔台地相 8.局限台地相 9.台地蒸发相,第七章 碳酸盐岩沉积相