沉积相课件-沉积相与岩相古地理研究共87页PPT资料.ppt

1、沉积相与岩相古地理研究,沉积相的分类 首先根据沉积岩原始物质的不同 碎屑岩沉积相 碳酸盐岩沉积相 沉积环境中占主导地位的自然地理条件 大陆相组：残积和坡积相、沙漠相、冰川相、冲积扇相、河流相、湖泊相、沼泽相 海陆过渡相组：三角洲相、滨岸相、潮坪相、障壁岛相、河口湾相 海洋相组：浅海陆棚相、半深海相、深海相,近岸水下扇,扇三角洲,湖底扇,滑塌浊积扇,碳酸盐滩坝,碎屑滩坝,三角洲,冲积扇,陆相湖盆沉积体系类型,河流,洪水沉积作用类型,流出山口 形成洪积扇,流入湖盆， 导致湖平面上升 形成洪水-漫湖,流入深湖区， 形成湖底扇,一.洪积扇（冲积扇）,定义：在干旱炎热气候条件下，地壳升降运动强烈地区，

2、风化、剥蚀所形成的产物被山区的暂时性水流或山区河流 带走，当水流流出山口，地形坡度急剧变缓，流速降低， 在山口处形成扇形或锥形堆积体。,形成条件,1、强烈的构造运动地形高差大,河流能量增强,剥蚀作用增强 2、干旱、半干旱的气候碎屑物质保存,季节性暴雨形成季节性河流 3、山口外地形坡度突然变缓-流速降低,沉积 4、保存条件:相对沉降的构造条件,冲积扇的沉积作用及沉积物类型,沉积作用: 暂时性水流作用-河流体系沉积作用（牵引流） 河道沉积 漫流沉积 筛余沉积 泥石流及相关作用-泥石流沉积作用（重力流） 泥石流沉积（泥流、颗粒流、泥石流）,1、泥石流（泥流）沉积（debris flowmud flo

3、w) 泥石流的形成前提条件： A 母岩风化后形成大量包括粘土在内的细碎屑 B 地形存在一定的坡度 C 季节性洪水,钱斜5-X21 2105.17 泥石流沉积,沉积物：砾、 砂、泥混杂 结 构：分选极 差 构 造：块状 沉积位置：冲积扇上部,2、河道沉积 指暂时切入冲积扇内的河道的充填沉积. 特点:1)扇根河道直而深,扇中扇端变浅,多为辫状河道 2)平面一般窄而长 3)砾石砂,分选差, 块状、单向斜层理,（倾角10-15）,具叠瓦状构造、冲刷-充填、暴露构造 4)河道沉积横向上：透镜状，具底侵蚀，周围是过渡为泥石流漫流沉积,钱斜14,2480.8m,3、片流/漫流沉积 携带着沉积物的水流,从河道

4、末端漫出,形成的宽阔的浅水带或席状漫流. 形 态：片状、席状、透镜状展布， 沉 积 物：砂、粉砂、砾 结 构：分选差 构 造：块状/交错/平行层理，无底冲刷,（4）筛余沉积 形成条件：物源区碎屑以砾石为主，细碎屑极少 沉积状态：在冲积扇表面形成砾石层，流水下渗， 无法形成地表径流 沉 积 物：棱角状、次棱角状砾石 结 构：分选中等，颗粒支撑 构 造：块状，成层性不明显,扇根亚相：扇顶，河道沉积+泥石流沉积 扇中亚相：扇中，河道沉积+漫流沉积 扇缘亚相：扇末端，漫流沉积为主,冲积扇的亚相类型,东营凹陷王111井中生界冲积扇展板,扇根,扇缘,扇中,泥石流,泥石流,漫流,辫状水道,泥石流,冲积扇识别

5、标志,一）岩性特征 以砂砾岩为主；含碳酸盐、硫酸盐等矿物。 二）结构标志 成熟度低，粒度粗；扇根到扇缘分选和磨圆逐渐变好，粒度逐渐变细。扇体与平原的过渡地带以粘土为主。 粒度曲线跳跃总体发育差或整体呈略向上拱弯弧状。 漫流沉积和河道沉积C-M图为只有P-Q-R段。 泥石流沉积近与CM基线平行，与浊流沉积相似。,三） 沉积构造标志 泥石流沉积块状、递变层理 河道沉积砾石叠瓦状排列 筛状沉积块状构造 漫流沉积平行、交错、块状、水平层理、变形构造及暴露构造 常见冲刷充填构造 四）颜色标志 泥质沉积物多带有红、黄、棕红等氧化色。 五）生物化石标志 几乎不含化石，很少含有机质。,六）测井曲线响应 泥石流

6、沉积一般为低幅前积式漏斗形 河道沉积一般为中高幅加积式箱形、钟形 漫流沉积是以基线为背景的中低幅指形,七）垂向相序及沉积相组合 沉积相组合: 冲积扇-干盐湖 冲积扇-冲积平原 冲积扇-河流,二、洪水-漫湖沉积 1、概述 洪水-漫湖是湖泊环境中一种特殊的沉积类型，是在湖盆发育早期，古地形平坦的浅湖中，气候干旱、半干旱的条件下形成的，与近源、短源阵发性洪水的注入及随之而来的沉积作用。 其不完全类同于正常分异作用的滨、浅湖，而类似于海洋环境的潮坪沉积。,沉积作用原理： 洪水期湖平面上升，形成洪水面 洪水期高水位附近的低能带沉积泥、粉砂，形成泥坪 枯水期湖平面下降，形成枯水面 枯水期低水位附近的高能带

7、形成砂坪、滩坪 洪水注入高峰期，由于洪水流的冲刷，形成洪水水道沉积,2、识别标志 1）浅色的岩石类型 紫红色粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩夹盆内成因的砾屑岩和陆源的粗碎屑岩、盐岩等。,肖6井2019.4M，板状交错层理,2）明显的冲刷-充填构造 红色砂岩层底面的冲刷构造十分发育。 冲刷面起伏程度不一，深可达几十厘米，为红色泥砾、砂岩砾充填。,3）重力流和牵引流兼而有之的层理类型 与牵引流有关的层理：波状层理、槽状层理、透镜状层理等。 与重力流有关的层理：递变层理、块状层理、平行层理,4）贫乏的植物屑和丰富的生物扰动构造 生物扰动构造非常发育，并具旋回性，其与洪水事件的周期性相对应。,盘深

8、2井 3111.9M,5）高成分成熟度和低结构成熟度 成分成熟度反映碎屑搬运与改造历史，通常用石英/（长石+岩屑）来表示 结构成熟度反映搬运的方式和沉积作用的特点，可用岩石的杂基含量及碎屑颗粒圆度来表示 6）特征的“结构退变”现象 冲刷沟道中的充填物特征：颗粒圆度好，但漂浮在以粉细砂、泥为主的杂基中。磨圆好，分选差 河流中的颗粒成因相似,7）多种类型的粒度分布特征 类型1：两、三段式，粒度细、分布区间小，以粉砂为主，漫湖砂坪 类型2：两段过渡式，粒度粗，中、细砂为主，分布区间大，重力流向牵引流过渡类型，多出现在漫湖水道和砂坪 类型3：一段式：粒度区间大，洪水水道,8）相层序 近源远岸层序、 近

9、源近岸层序、 侧缘远源层序,9）砂体形态特征,3、相类型及相模式,洪水-漫湖可划分出5中沉积微相： 1）洪水水道 具内碎屑的递变层理砂岩相和平行层理砂岩相，底部具冲刷充填构造,2）砂坪微相 红色粉、细砂岩夹紫红色泥岩，平行、交错层理 生物扰动强度中-强,3）混合坪微相 紫红色泥岩与粉、细砂岩互层，波状、透镜状层理 生物扰动强,4）泥坪微相 紫红色泥岩夹泥质粉砂岩和粉砂质泥岩，透镜状层理， 生物扰动弱,5）远端沉积微相 洪水水道尽处的席状砂沉积，主要为紫红色泥质粉砂岩、泥岩组成,曲流河,辫状河,三. 河流,河流是陆地上最活跃、最有生气的侵蚀、搬运和沉积地质营力，也是把沉积物由陆地搬运到湖泊和海洋

10、中去的通道。,一）河流的类型,1.按地形及坡降 山区河流: 高差大,坡降大,向源侵蚀强,河岸陡,河谷深,河道直,支流少,水流急,粒度粗 平原河流: 高差小,坡降小,向源侵蚀停止,河道弯曲,支流多, 粒度细,一）河流的类型,拉斯特（Rust,1978）的划分方案： 标准 ：河道分叉参数：1 多河道 弯曲度： 1.5 高弯度 分叉参数：每个平均蛇曲波长中河道沙坝的数目 弯 曲 度：河道长度与河谷长度之比,顺直河,辫状河,网状河,曲流河,河道,河谷,二） 河流沉积相及相模式,1、曲流河沉积相模式,河床亚相 堤岸亚相 河漫亚相 牛轭湖亚相,1） 河床亚相,特点: 1)形态:横剖面槽形,上游窄,下游宽

11、2)底部具冲刷,构成河流沉积单元的基底 3)岩石:以砂岩为主,砾岩次之,河流中最粗 4)构造:层理发育,类型多样,缺少动物化石 5)砂体形态:多具有透镜体,底部具有明显的冲刷界面,（1）河床滞留沉积：平水期滞留在河床底部的粗碎屑物质 沉积物：粗 ，多为砾石，时有垮塌或冲刷泥砾 构 造：明显的冲刷充填，可有叠瓦状构造 横向上：透镜状、席状 垂向上：河流沉积的最底部,(2)边滩沉积 曲流河中最重要的砂体类型 河道凸岸侧向加积,沉积物：以砂为主，成分成熟度较低 结 构：跳跃组分为主, 分选中等 构 造：大中型槽状、板状交错层理，平行层理 垂 向：向上粒度变细；层理规模变小 横 向：板状、透镜状 平

12、面：带状 边滩沉积的厚度近似于河床的深度,2）堤岸亚相,特点: 1)位于河床沉积的上部 2)岩石类型简单细 3)构造简单小型,2）堤岸亚相,（1) 天然堤：洪水期河水溢出河床，粉砂、泥沿河床两岸迅速堆积所形成平行与河床的砂堤,沉积物：粉砂、泥的薄互层，向河道方向可有细砂。一般单旋回厚几cm-几十cm。 构造：小型波状、槽状、攀升层理）、水平层理，顶部可有水平层理、暴露构造。 垂向：边滩沉积之上 剖面：楔形 平面：豆荚状,决口扇-洪水冲决天然堤，在其外侧形成的扇形沉积体。 沉积物：细砂、粉砂，较天然堤粗。 构 造：中小型交错、波状层理，冲刷-充填构造。 垂向上：上下均为河漫泥质沉积。单旋回厚十几

13、cm-几米。 剖面上：透镜状 平面上：舌形或扇形 垂向上：正粒序,（2) 决口扇,3）河漫亚相,按淤水的程度，分为： 河漫滩 河漫湖泊 河漫沼泽,特点: 1)位于天然堤外侧的地势低洼而平坦的地区 2)粉砂粘土,河流中最细 3)构造简单,波状水平,暴露成因生物成因,4）牛轭湖亚相,废弃的积水河道 废弃作用：串沟取直 曲颈取直 沉积特征 沉积物：粉砂、粘土 构 造：交错层理、 水平/块状层理 垂向上： 串沟取直与早期 废弃河道沉积渐变 曲颈取直与早期 废弃河道沉积突变,5）曲流河沉积的垂向模式,第一沉积单元:河床底部滞留沉积,块状含砾砂岩或砾岩,与下伏呈冲刷侵蚀接触,第二沉积单元:边滩沉积,大型交

14、错层理中细砂岩,层理规模向上逐渐变小,第三沉积单元:边滩顶部沉积,小型交错层理上攀波状层理粉细砂岩,第四沉积单元:天然堤和泛滥平原沉积,断续波状层理粉砂岩和水平层理泥岩,细粒悬浮物质在洪泛期的垂向加积的产物,河道迁移而引起沉积物的侧向加积的产物,河流沉积的“二元结构”,2、辫状河沉积相模式,河道宽、浅、急 心滩发育，而边滩不发育是辫状河最突出的特征,1）河道砂坝的分类,根据地貌形态大小与河岸的关系: 纵向砂坝:沿水流方向延伸的砂体,常见于砾石质辫状河的端部 横向砂坝:砂体延伸方向与水流方向垂直,常见于辫状河下游的河道变宽 斜向砂坝:砂体延伸方向与水流方向斜交,由于主河道弯曲且水流流量不对称产生

15、 曲流砂坝:曲流河的边滩,2）沉积特征,辫状河一般河道沉积发育 而天然堤决口扇泛滥平原沉积牛轭湖沉积不发育,河道的迅速迁移,不稳定,2） 沉积特征,河道沉积：（1）底部滞留沉积 （2）正常河道淤积：缘于水流逐渐减弱，向上粒度变细、层理规模变小 （3）心滩沉积,2）沉积特征,心滩沉积：辫状河沉积的主体，典型特征。 沉积物：砂砾，少有泥质加积 结 构：滚动组分为主，分选中等-差。 构 造：大型板状交错层理为主，不同时期沉积层间有冲刷面。 平面上：上游沉积物较粗，遭受侵蚀，下游沉积物较细，发生沉积 垂向上：不明显的向上变细粒序 横向上：单个透镜状，多彼此冲刷相连，“砂包泥”,辫状河的垂向层序特点,F

16、-垂向加积的粉砂岩泥岩 E-大型水道冲刷充填交错层理砂岩 D-小型板状交错层理砂岩 C-板状交错层理砂岩 B-清楚槽状交错层理粗砂岩 A-不清楚槽状交错层理粗砂岩 SS-河床滞留沉积-含泥砾的粗砂岩和砾质砂岩,辫状河与曲流河的比较:,1)二元结构顶底层厚度不同 2)沉积物粒度不同 3)沉积构造规模不同,河流沉积组合及沉积体系,沉积体系：同一物源、同一水动力系统控制，成因上有联系的沉积体或沉积相在空间上有规律的组合。 山区冲积扇、辫状河平原曲流河 滨湖（海）网状河、三角洲 (冲积沉积体系),古代河流鉴别标志,岩性：砂岩、粉砂岩；泥砾 成分：长石砂岩、岩屑砂岩 结构：分选差至中等；粒度曲线两段式,

17、以跳跃总体为特征；C-M图呈S形，发育PQ、QR、RS段 构造：板状、槽状，上部波状； 砾石叠瓦状排列；侵蚀冲刷构造； 暴露构造 生物化石：破碎的植物枝、干、叶；硅化木 垂向层序：二元结构；底冲刷F-U层序 砂体特征：平面上：条带状、树枝状；横剖面：上平下凸透镜体或板状,馆陶组第一亚段 （即4）沉积体系,四、三角洲,三角洲(delta)是指河流注入湖泊在河口浅水缓坡带，由泥砂堆积形成的，向湖心突出的似三角形的碎屑沉积体。湖泊三角洲一般发育在湖盆缓坡带或湖盆的长轴方向上，多出现于湖盆深陷后的抬升期。,河口砂坝和河道分叉的形成与三角洲推进 决口扇的形成与三角洲的扩展,三角洲是河流作用和海水作用长期

18、相互斗争的结果,三角洲的类型 三角洲的形成、发育和形态特征主要受河流作用和蓄水体能量的相对强度所控制。,盖洛韦（1975）根据河流、波浪和潮汐作用的相对强度来世界各大河的三角洲进行了分类，提出了三元分类方案。其中有三种极端类型的三角洲: 河控三角洲（鸟足状、朵状） 浪控三角洲(弓形鸟嘴状) 潮控三角洲(港湾状),河控三角洲的沉积模式 河控三角洲是三角洲沉积的主要组成部分，它们能形成厚度大、面积广的大型三角洲，故有人称之为建设性三角洲。 在平面上由陆向海依次为：三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲,1） 三角洲平原亚相： 水面以上至分流河口，相当于河流相在三角洲上的延续。 包括：分流河道、天然堤、决

19、口扇、沼泽。 分支河道和沼泽微相构成该亚相主体， 与一般河流的重要区别。,（1）分流河道微相 为三角洲平原亚相沉积的骨架，其沉积特征与河流体系的河床亚相相似,T22,2292.17m，斜层理,（2）沼泽微相 位于分流河道间的低洼地区，灰绿色泥岩、粉砂岩为主，夹碳质页岩。,2）三角洲前缘亚相: 海（湖）平面以下，浪基面以上， 三角洲沉积的主体相带 水下分流河道 水下天然堤 分流间湾 分流河口砂坝 远砂坝 席状砂,(1)水下分流河道陆上分流河道在水下的延伸部分 较陆上分流河道沉积物细，以砂、粉砂为主； 不规则交错层理，波状层理及冲刷充填构造； 砂体垂直流向剖面上呈透镜状，周围是细粒沉积物。,板状交

20、错层理,槽状交错层理,(2)水下天然堤微相 天然堤的水下延伸。 沉积物：极细砂、粉砂，少有粘土 构 造：小型流水层理、流水与波浪共同形成的复杂 、生物扰动、交错层理，无陆上暴露构造。 生 物：含水下生物化石。,(3)分流间湾微相 河道之间水体受限形成的海（湖）湾,较静水 沉积物：泥，含洪水期泛滥沉积的粉细砂薄层。 构 造： 水平层理为主 生物化石：广盐度生物 垂向上：发育在前三角洲泥岩或三角洲前缘砂体之上,(4)分流河口砂坝微相 河口处，新月型、朵状、条状等。 三角洲最主要的砂体类型。 沉积物：中厚层-厚层砂、粉砂。 结 构：分选较好 构 造：槽状交错层理、砂纹层理；浪成砂纹层理、生物扰动,T

21、2-6-5,2166.2m 浪成交错层理,(5)远砂坝微相 河口砂坝前方靠盆的部分，水体较深，近浪基面 沉积物：粉砂，含细砂、粘土。 构 造：韵律层理、波状层理、浪成交错层理、生物扰动 垂向层序：前三角洲泥质沉积之上，河口砂坝沉积之下。,T2-6-5，2211.2 透镜状层理,T2-6-5，2211.5 透镜状层理,3）前三角洲亚相 浪基面以下，静水。 与正常海（湖）相沉积过渡。 沉积物：暗色粘土、粉砂质粘土。 构 造：水平层理、生物扰动、 上部沉积物的滑塌。,坨142-39井沙三段河流-三角洲展板,A1,A2,A3,B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7,B8,B9,C1,C2,C3,河口

22、坝,河口坝,河口坝,河口坝,河口坝,河口坝,河口坝,水下分流河道,三角洲沉积的识别标志,1)岩性：砂岩、粉砂岩、粘土岩。平原亚相常见泥炭或薄煤层。 没有或只有极少砾岩和化学岩 2)结构：成熟度较高；由陆向海，碎屑粒度和分选性变细变好 3)沉积构造：板状和槽状交错层理、水平层理、波状和透镜状层理、 流水和浪成波痕；冲刷充填，变形构造、生物扰动 4)生物化石：海生和陆生生物化石混生；原地生长者主要为广盐性生物：瓣腮类、腹足类、介形虫；海生生物化石多出现在层序的下部，向上减少，陆生生物化石向上增多。 5)垂向层序：反序-正序 6)砂体形态：平面-朵状、指状；纵剖面-帚状；横剖面-透镜状,三角洲沉积的地震反射,三角洲的沉积物组合和地震剖面上具明显的三层结构：三角洲平原亚相、三角洲前缘亚相、前三角洲亚相,三角洲沉积的测井响应,三角洲分流河道电相图版,砂体形态分布,几种三角洲区别,沉积物粒度： 辨状河三角洲：沉积物粒度粗，可见细砾岩、含砾砂岩 曲流河三角洲：沉积物粒度细，一般少见砾级颗粒，若见多为泥砾 前三角洲： 浅水型三角洲：无，向前推进距离大 深水型三角洲：有 滑塌浊积岩： 浅水型三角洲：无 深水前缘