河流沉积学(邓宏文)

沉积模式进展：
①对已形成的沉积模式补充和修正；
②对未成熟沉积模式不断完善，如风暴岩、震积岩、 等深积岩； ③沉积模式研究思路的转变，从沉积岩性—层理— 层序到建筑结构要素分析法； ④沉积模式的研究趋于向精细化和定量化方向发展。
成岩作用进展：
①显微观察在解释成岩作用机制的进展。
②成岩作用与温度场和压力场结合。 ③成岩作用与沉积学和层序地层学的结合。
④成岩作用系统的提出，提高了成岩作用研究 （盆地域、层序域、亚层序域、层内域等成岩作 用系统的客观存在，并对盆地域、层序域成岩作
用系统及其时空属性进行了讨论）
讲课内容（陆相盆地、碎屑岩沉积体系） 一 河流相沉积体系、层序与储层分布研究 二 高分辨率层序地层基本原理 三 高分辨率层序地层识别与对比技术 四 三角洲沉积体系、层序与储层分布研究 五 重力流沉积体系、层序与储层分布研究 六 断陷盆地层序地层与沉积体系研究实例 七 浅水含煤盆地层序地层与沉积体系研究实例
vertical profile
河道类型
• 曲流河道 • 辪状河道 • 分支河道
侵蚀的底界面,与下覆层削蚀接触 水动力条件和能量分布控制着垂向剖面
Sediment Bodies in Fluvial Environments (three types)
• Channel Forms–erosional base with truncation • Progradational Forms–depositional base • Accretionary Forms–minor erosional base associated with bar migration
辪状河道形态
• 总体流量被诸多的、大小不一的河道所分截 • 河道形态：低水位时期为辪状，洪水时期为直的 • 砂岩形态: 下凸或平的底界面，平的顶界面; 带状; • 测井曲线垂向剖面河道形态为锯齿状 • 由于辪状河道规模不同，地层纪录中不同几何形态（厚度和 延伸长度）的河道保存下来
辪状河识别
砾质底形
向上变细发育差
水流方向
不规则向上变细
河道内砂坝
主河道系统
砂体建造
河道几何形态
低 弯 度 砾 质 河 流 与 砂 质 河 流 体 系 即 辫 状 河
心河 滩流 ；上 无游 决与 口冲 扇积 和扇 河； 漫底 滩负 载 为 主 ； 河 道 摆 动 ； 亚 相 ： 河 道 砂 坝
Braided Form
地震沉积学：是在地质规律（尤其是沉积环境及 不同沉积环境下沉积相模式）指导下利用地震信 息和现代地球物理技术进行地层岩石宏观研究、 沉积史、沉积结构、沉积体系和沉积相平面展布 的研究。 低频地震同相轴更倾向于具有岩性意义而不是时 间意义。高分辨率地震应用：关键技术包括90° 相位转换技术、地层切片技术和分频解释技术等。
辫状河道沉积:多层叠置,厚度变化大
辫状河道间溢岸沉积（决口扇沉积）
多期溢岸沉积叠置，薄层砂岩和泥岩互层，向上单层砂岩厚度增大
辪状河进入湖盆流速迅速减弱，入湖后砂体形成类型与地形梯度密切相关（1）低梯度：河流-滑塌重力流； （2）高梯度：河流-bupass-重力流；（3）波浪作用强：形成波浪作用为主的临滨沉积。 总言之，只有在由于 滑塌作用或波浪作用在河口部位形成平台之后，辪状河道才回推进
雅鲁藏布江-Brahmaputra
Alluvial fan=sediment gravity flow Alluvial fan +lake=fan delta
Fluvial fan=water flow=braided stream Fluvial fan +lake =delta, but there is no water flow in this kind of delta, usually dominated by gravity flow forming by slumping
高弯度河流体系
曲流河形态
• • • • • 水动力条件控制底界面冲刷面剥蚀深度 能量分布控制着垂向相序 总体向上变细的垂向剖面 河道形态:弯曲 砂岩形态: 底界面-平;顶面-上凸; 孤立或相 互叠置 • 在一个汇水盆地中,河流往往有相似的水动力 性质,相同的侵蚀深度,河道砂体有相同的厚度
Meander Form
通过以不整合面和与之可对比的整合面为界，划 分出层序、体系域、准层序和准层序组，形成一 套独立完整的沉积层序划分原则和体系。
应用沉积学
①地震和测井方法在地层、沉积相和油气储层评 价方面的研究。 ②地震沉积学：应用地球物理方法解决沉积成岩 过程问题的有效手段 、
③ 地球物理方法成为沉积学研究最有利的工具。 从动态的成因角度去考虑，对储层精确预测
②露头精细解释和定量描述，从油气储层的角度 精细解释和砂体预测是研究中的重要任务。 ③用动态的观点分析露头沉积特征，对储层研究 中的砂体预测有举足轻重的作用。
层序地层学与沉积学
对构造沉降、基准面变化、沉积物供给以及气候 等控制沉积作用的几个最基本因素的深入分析， 揭示了层序成因，为层序划分和对比、层序特征 分析、层序模式建立提供了标准或依据。
• Hydraulics control scour depth • Energy distribution controls vertical facies succession • Fining-up vertical profile • Channel shape: sinuous • Sandstone shape: flat bottom; convex-up top; blanket (not sinuous); isolated to amalgamated • In a drainage basin, rivers tend to have same hydraulic properties, same scour depth, and channel sandstones have the same thickness
辪状河流的宏观特征
古代辪状河沉积： 河道相互叠置， 规模大小不一
洪水影响小的高 部位：粉砂和泥 质沉积可保存
河床较高部 位：粒度变 细，砂质含 量增高为主
河床低部位：粒 度粗，活动河道 与砂砾质坝为主
辫状河体系储层、隔层和夹层分布与地貌密切相关
北京硅化木公园侏罗系辫状河剖面全景
位于剖面中下部的辫状河道及其伴生相
河流相等时地层格架与储层分布预测
1、高分辨率层序地层学基本原理 2、河流相沉积学-层序划分基础 3、河流相等时地层格架的建立 4、储层预测中的地震解释处理一体化 5、河流相储层精细预测实例介绍 6、运用层序观点进行河流相储层描述
河流沉积学
河流分类： 辫状河流（低弯度河流）
古代沉积常见
曲流河 （高弯度河流） 网状河
沉积学进展
露头沉积学研究进展 层序地层学与沉积学
应用沉积学研究进展 沉积模式研究进展
成岩作用研究进展
●将今论古--地上到地下
●局部地区性--全球性研究。
●形成一系列新的学科分支。
露头研究：宏观、定性和静态
①对露头的描述局限于空间上的分布而很少从时 间尺度去考虑，即关于地表露头和地下岩心成因 和演化机制研究较少。
• Total discharge shared by many channels—channel can fill in same flow regime • Channel shape: braided at low stage; straight in flood stage • Sandstone shape: convex-down or flat bottom; flat top; ribbon; sandstones clustered in convex-up top, convex-down bottom pod • Serrated vertical profile • Different dimension (thickness and extension) of braided channel sandstones preserved in the strata record caused by different size of braided channels
分支Βιβλιοθήκη Baidu道形态
• 河口坝形成产生分支河道; • 总流量被诸多分支河道分流,河道可能以相同的流 动机制; • 河道形态: 直的，无或很少侧向加积作用 • 砂岩形态: 底部-下凸; 顶部-平; 向两侧呈翼状 减薄; 形态窄而长,孤立; • 垂向剖面为块状的,粒度变化不明显;
Mouthbar Formation and Evolution
10-25 m
下覆向上变粗旋回：湖盆边缘的临滨沉积作用,即以波浪为主沉积物
冲积环境中的三种沉积体类型
• 河道形态–侵蚀的底界面,其下为削截（曲流/ 辪状/分支河道） • 进积形态–沉积的底界面（决口扇/决口河道复 合体） • 加积形态–伴随着点坝迁移的小型侵蚀底界面 （叠置河道）
高弯度河流体系与亚相组成 低坡度区；高悬浮 /底负载；亚相：河道、点砂坝、河漫滩、堤岸、牛颚湖； 河道条带结构，向上变细保存好
注意：可以向上逐渐变细或突然变细
可容纳空间变化过程中曲流河点坝的侧向迁移
note: unidirectional progradation, forming clinoform(point bar)
网状河流沉积体系（游荡性河流）
河流中下游;相互连接，坡度低、弯度大;悬浮载荷为主;限制性河道 河道嵌入河漫;垂向加积作用强、宽/深<曲流河;亚相：河道、泛滥平原，决口扇; 低坡度下游水系特征，形成于基准面上升可容纳空间增大时期 与辩状河岸的区别
New word: Ganges（恒河） Brahmaputra（雅鲁藏布江） outwash(冰水冲积平原）
Distributary Form
• Mouthbar formation creates distributary form • Total discharge shared by many channels— channel can fill in same flow regime • Channel shape: straight • Sandstone shape: convex-down bottom; flat top; wings (steer head); narrow and long; isolated • Blocky vertical profile (no grain size change)
古代沉积少见
顺直河
（单一河道、稳定堤岸，为大型河流一部分，河道与天然堤发育）
Channel Forms
• Meander • Braided • Distributary
erosional base with truncation hydraulics & energy distribution control