河流沉积相
河流沉积相类型及相模式
河流沉积相类型及相模式张金亮【摘要】对河流类型进行沉积学分析,将河道体系分为单河道和多河道(或复合河道)体系,顺直河、曲流河和辫状河为单河道体系,而网状河和其他分支河归于多河道体系,单河道一般由细粒漫岸沉积所限定.在曲流河沉积相中,河道内除了河道深泓充填沉积和厚的点坝外,还可能出现反向点坝.在一个向上变细的曲流河层序中,主要由河槽充填沉积、沙坝沉积复合体和上部的漫岸细粒沉积组成.辫状河砂体结构非常复杂,各种大型底形纵横分布,河道内的砂体至少可以划分为河心坝和河心滩2个砂体微相和多个非骨架相.网状河可以由辫状河、曲流河和顺直河等交织在一起组成,或者说组成网状河的单河道可以是底负载河道、混合负载河道和悬移负载河道.末端扇、曲流河扇、辫状河扇乃至某些陆上三角洲体系等都可以纳入分支河体系,实际上在这种分支河体系中,河道性质也发生了变化,河道类型已经由限定性河道转化为非限定性河道.可见分支河这个概念太笼统太宽泛,跨越了不同的体系界限.由于不同河道砂体差别较大,河流沉积微相的精确表征还有较大的局限性.【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2019(040)002【总页数】9页(P244-252)【关键词】河流沉积相;单河道体系;多河道体系;顺直河;曲流河;辫状河;网状河;分支河【作者】张金亮【作者单位】北京师范大学地理科学学部,北京100875【正文语种】中文【中图分类】TE111.3河流沉积在地质记录中很常见,存在于太古代—第四纪的所有地层中,分布于世界不同的地区,在合适的地质地理条件下,河流沉积厚度可达数千米,并富含石油、天然气、煤、金、铀等重要的资源。
河流沉积学概念的提出最早可追溯到英国地质学家查理士·莱伊尔,他在1830年所著的《地质学原理》中对新奥尔良附近的密西西比河的曲流河段进行研究。
在中国中—新生界陆相沉积盆地中,河流沉积分布广泛,例如陕甘宁盆地侏罗系、松辽盆地白垩系、渤海湾盆地新近系、准噶尔盆地侏罗系和塔里木盆地新近系等[1-8]。
河流沉积过程与沉积相分析
河流沉积过程与沉积相分析沉积是指由于河流内流动速度减慢而造成的沉积物沉积和堆积过程。
沉积物主要包括砂、泥和粉砂等颗粒物质,这些物质在河水的冲刷作用下被带到河床,随着水流的减速,逐渐沉积下来。
本文将通过分析河流沉积过程以及沉积相来探讨沉积的特征和影响因素。
一、河流沉积过程河流沉积过程主要包括输运、沉积和建立三个阶段。
1. 输运阶段河流在高于平均流速的河段中,水流具有较高的能量,输送能力强,因此能够携带较大颗粒的沉积物质。
在这个阶段,河流会将沉积物质从高地带和山地带运输到低地带。
输运方式主要有悬移、跳跃和滚动等。
2. 沉积阶段当水流速度减小到一定程度时,河流就会开始沉积部分沉积物,形成河床。
由于河水垂直剪切力的减小,大颗粒物质更容易沉积下来,而小颗粒物质则可能继续悬浮在水中,甚至散布到河口和海洋等低能地区。
沉积物质会在河床上逐渐堆积起来,形成各种类型的地貌。
3. 建立阶段经过长期沉积过程后,河水携带的颗粒物质会减少,流速也会趋于平缓。
此时,河流开始建立河床,并与周围地形相互作用,形成稳定的河道。
二、沉积相分析沉积相是指地质中沉积岩的重要组成部分,通过对沉积物中不同颗粒物质的特征进行分析,可以划分出不同的沉积相类型。
1. 沉积相类型常见的沉积相类型包括三角洲相、河床相、湖泊相和浅海相等。
不同类型的沉积相主要受到沉积物质来源、沉积环境和地质构造等因素的影响。
2. 沉积相特征不同的沉积相具有各自特征。
三角洲相沉积物颗粒较大、层序明显,反映了沉积物在三角洲环境中的沉积过程;河床相沉积物多为砂砾物质,显示了河床运动的特点;湖泊相沉积物通常富含有机质,受到水体静态环境的影响。
3. 影响因素沉积相的形成和分布受到多种因素的影响,包括沉积物来源、河流流速、沉积环境和气候等。
例如,沉积物来源不同,颗粒物质的成分和大小也会有所不同;河流流速越大,沉积物质越容易被悬浮和输运,形成的河床相就越少。
结论河流沉积过程是一个动态的过程,在输运、沉积和建立三个阶段中,河水将颗粒物质从高能区带到低能区,并形成河床。
第3章-河流相
一、河流的概念和分类
◆山区河流——坡降大,向源侵 蚀作用强烈,河岸陡而河谷深, 河道直而支流少,水流急而沉积 物粗。 ◆平原河流——坡降小,向源侵 蚀停止,侧向侵蚀强烈,河道弯 曲而支流多,故平原河流多为弯 曲河流。
亚马逊河
幼年河
壮年河
老年河
◆分岔参数——平均每个蛇曲波长中河道砂坝 的数目。 分岔参数≤1,单河道;分岔参数>1,多河道 ◆弯曲指数——河道长度/河谷长度。 弯度指数≤1.5,低弯度;弯度指数>1.5,高弯 度
l 河床亚相 l 堤岸亚相 l 河漫亚相
河漫滩 河漫湖泊 河漫沼泽 天然堤 决口扇 河床滞留沉积 边滩沉积
l 牛轭湖亚相
第三章 河流沉积体系
(二)辫状河沉积相模式
1、概念
图 4-10 辫状河道心滩的形成过程与水流特点 (据 C.C.Plummer 和 D.McGeary,1996)
A 一个心滩水流分成两股;B 由于心滩的发育形成了许多小河床两岸迅速堆积所形成 平行于河床的砂堤。
n沉积物:粉砂、泥薄互层。 n构造:小型波状、槽状、攀
升层理、水平层理,顶部可 有暴露构造。
n垂向:边滩之上; n剖面:楔形; n平面:豆荚状
天然堤层理构造垂向序列 (柯尔曼,1969)
Formation of Natural Levees
苏77-35-32 3069.7m 盒8下 杂色泥岩
苏77-15-29 2996.85m 盒8下 植物化石
◆侧向沙坝
◆纵向沙坝
河道弯曲,流量不对称 低角度板状交错层理
上游侵蚀,下游沉积 大型板状、槽状交错层理
◆横向沙坝
加宽加深,线流发散 多组高角度板状交错层理
沉积相及划分
相类型亚相微相岩性组合测井曲线、地震相冲积扇旱扇、湿扇扇根块状混杂砾岩~叠瓦状砾岩电位、GR呈箱状、钟状扇中砂岩~含砾砂岩扇缘砂岩、含砾砂岩,粉砂岩、泥岩,煤电位、GR在箱状、钟状背景河流相曲流河河床亚相河床滞留砾石为主,砂、粉砂“泥包砂”正韵律,地震属性显示曲流河边滩砂岩(低成熟),正韵律堤岸亚相天然堤细砂岩、粉砂岩、泥岩决口扇细砂岩、粉砂岩河漫亚相(泛滥盆地)河漫滩粉砂岩、粘土河漫湖泊粘土为主,粉砂河漫沼泽粘土、泥炭牛轭湖辫状河河床滞留砂砾岩“砂包泥”正韵律,泛滥平原不发育心滩、河道砂岩泛滥平原粉砂岩、泥岩互层湖泊相断陷型、坳陷型、前陆型湖成三角洲滨湖砾、砂、泥、泥炭电位、GR齿状浅湖粘土、粉砂电位、GR平直半深湖粘土(富有机质)深湖泥岩、页岩、泥灰岩、油页岩湖湾泥页岩、粉砂质泥页岩,夹薄层云岩电位、GR平直少量齿三角洲相河控(辫状河)三角洲三角洲平原分支(辫状)砂岩退积型三角洲为正韵律,电位、GR呈钟状;进积型三角洲为反韵律,电位、GR呈漏斗、反钟形,地震相为叠瓦状前积构造陆上天然堤细、粉砂岩,泥岩决口扇细、粉砂岩沼泽粘土、泥炭、褐煤夹粉砂淡水湖泊暗色有机粘土夹砂岩透镜体三角洲前缘水下分支河道砂、粉砂水下天然堤极细粒砂和粉砂支流间湾粘土,含少量粉砂、细砂分支河口砂坝分选好的细砂、粉砂远砂坝粉砂,少量粘土、细砂前缘席状砂分选好的细砂、粉砂(仅见于退积型三角洲)前三角洲暗色粘土、粉砂质粘土电位、GR平直扇三角洲(分旱扇、湿扇,属灾变性沉积)扇三角洲平原泥石流厚层~块状砾岩,砾石磨园低、分选差、基质高60%电位、GR韵律与上同,地震相杂乱河道充填砾岩、含砾砂岩、粗砂岩,成熟度低,正韵律漫滩薄层状泥质砂岩、粉砂岩、泥岩扇三角洲前缘碎屑流类似泥石流,由分选差的砾石、不等粒砂、泥岩组成水下分流河道含砾中、粗粒砂岩支流间湾灰色细砂、粉砂夹灰绿泥岩河口砂坝分选好的细砂~中砂远砂坝灰色、深灰色粉砂岩及泥质粉砂岩前扇三角洲灰绿色、灰黑色泥岩、泥质粉砂岩、钙质页岩、油页岩电位、GR平直。
沉积相讲课-3 河流讲课
3、网状河河道沉积
网状河道:多河道,但河道稳定,河道砂体厚 度很大(多在十几米以上),既有辨状河的特征 (多河道),也有曲流河的特征(河道稳定)。
槽状交错层理砂岩,向上变细的沉积序列
2020/2/5
4、湿地沉积
河道间发育冲积岛和泛滥平原沉积,河道间 “湿地”沉积细,并且稳定发育,面积占60- 90%沉。积物:多为富碳的粉砂和粘土,沉积厚度大,
• 在潮湿气候条件下,河漫滩 和河漫湖泊可演化成沼泽。
• 植物多,可成煤
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5、牛轭湖亚相
串沟取直和颈项取直作用及其沉积层序
粉砂岩和粘土沉积, 透镜状,延伸达数十 公里
窜沟取直
沉积序列为 不对称的 二元结构
颈项截直
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6、曲流河沉积的标准垂向模 式
• 可划分成4个单元: 滞留沉积、边滩及其顶部、 天然堤和泛滥平原。
1、河流的分类 1)据地形和坡度
山区和平原河流 2)据河流发育阶段
幼年河、壮年河和老年河
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1、河流的分类
3)据河流弯曲度 (分叉参数和弯曲度)
平直河、曲流河、 辫状河、网状河
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河流类型及划分
RUST,1978提出:
• 河道分叉参数 在平均每个蛇曲波长 中,河道砂坝的数目。
辨 状河
砂质辨状河(以砂岩沉积为主)
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河流类型
(4)网状河-水深流缓,稳定
多河道,河道窄而深,顺流向下呈网状。河道 间存在永久性的、由细粒沉积物组成的冲积岛和泛 滥平原,面积占60-90%。
中下游地区多
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同一河流的不同河段或 同一河流的不同演化阶 段,河流类型可以发生变化
沉积相划分
水下分流河道、水下分流河道间、河口沙坝、远沙坝、席状沙
前辫状河三角洲
前三角洲
扇
三角洲
扇三角洲平原
分流河道、漫滩沼泽
扇三角洲前缘
水下分流河道、水下分流河道间、河口坝、前缘席状砂
前扇三角洲
前三角洲
海 洋环境
海洋碎屑沉积
滨岸亚相(无障壁型)
海岸沙丘、后滨、前滨、临滨
滨岸亚相(有障壁型)
潮坪、泻湖、障壁岛、后滨、前滨、临滨
沼泽
沙漠
冰川
坡积和残积
冲积扇
扇根
沉积类型:河道沉积、漫流沉积、筛状沉积、泥石流沉积
扇中
扇端
海 陆过渡环境
三角洲
正常
三角洲
三角洲平原
分支河道、天然堤、决口扇、
沼泽、淡水湖泊
三角洲前缘
水下分支河道、水下天然堤、
支流间湾、河口坝、远沙坝、席状砂
前三角洲
前三角洲泥、滑塌浊积扇
辫状河
三角洲
辫状河三角洲平原
辫状河道、越岸沉积
浅海陆棚相
潮汐控制/海流控制/风暴控制的陆棚沉积
半深海相
深海相
相组
相
亚相
微相
大陆环境
河流相
平直河
曲流河
河床亚相
河床滞留沉积、边滩沉积
堤岸亚相
天然堤沉积、决口扇沉积、
河漫亚相
河漫滩、河漫湖泊、河漫沼泽
牛轭湖亚相
辫状河
河床亚相
河床滞留沉积、心然堤
泛滥平原
湖泊相
半深-深湖亚相
滨浅湖亚相
洪水漫湖亚相
湖泊三角洲、扇三角洲、湖岸扇、湖底浊积扇、滩坝等亚相
沉积相的分类及详解
沉积相的分类及详解
沉积相是指地球表面沉积物的形成环境,包括河流、湖泊、海洋、沙漠、冰川等。
根据不同的沉积环境和沉积物的性质,沉积相可分为多种类型。
1. 河流沉积相
河流沉积相是指河流水流作用下的沉积环境,包括河床、河岸、洪水平原等。
河流沉积物主要由砂、砾、泥等颗粒物质组成,河流沉积相的特点是沉积物粗粒度、层理发育、成岩作用弱等。
2. 湖泊沉积相
湖泊沉积相是指湖泊水体作用下的沉积环境,包括湖底、湖岸、湖滨等。
湖泊沉积物主要由泥、粉砂、石灰质沉积物等组成,湖泊沉积相的特点是层理发育、生物化学作用强、成岩作用弱等。
3. 海洋沉积相
海洋沉积相是指海洋水体作用下的沉积环境,包括海底、海岸、海滨等。
海洋沉积物主要由泥、粉砂、石灰质沉积物等组成,海洋沉积相的特点是层理发育、生物化学作用强、成岩作用强等。
4. 沙漠沉积相
沙漠沉积相是指沙漠环境下的沉积环境,包括沙丘、沙原、盐湖等。
沙漠沉积物主要由砂、砾、粉砂等组成,沙漠沉积相的特点是颗粒粗大、层理不发育、成岩作用弱等。
5. 冰川沉积相
冰川沉积相是指冰川作用下的沉积环境,包括冰川前缘、冰川侵蚀区、冰川冰碛区等。
冰川沉积物主要由冰碛物、泥、砾石等组成,冰川沉积相的特点是颗粒大小不一、层理不发育、成岩作用弱等。
综上所述,沉积相的分类主要是根据不同的沉积环境和沉积物的性质来划分的。
每种沉积相都有其独特的特点和成因机制,对于研究地质历史和地质资源具有重要的意义。
河流相沉积模式
河流相沉积模式
河流相沉积模式是指在河流系统中,由于水流速度和输沙能力的变化,沉积物在不同区域呈现出不同的沉积特征。
河流相沉积模式通常包括三种主要类型:
1. 河道相:河道相沉积主要发生在河床和河道内部,在沿河流动向的方向上呈现出一定的变化规律。
典型的河道相沉积包括河床砾石、河滩砂、河漫滩泥等,这些沉积物在河道中形成沉积层。
2. 洪积相:洪积相沉积主要发生在河流周围的洪积平原和河谷地带,主要是由于河流周期性的泛滥和冲刷作用而形成的。
典型的洪积相沉积包括粗砂、细砂、淤泥等,这些沉积物经常形成平坦的洪积扇或洪积平原。
3. 三角洲相:三角洲相沉积主要发生在河口附近,当河流进入静水体(如海洋或湖泊)时,由于水流速度降低,沉积物开始沉积下来。
典型的三角洲相沉积包括三角洲前缘的砂质沉积、三角洲心滩的泥质沉积等。
河流相沉积模式的研究对于认识河流沉积演化过程、资源勘探和环境保护具有重要意义。
通过对河流相沉积的分析,可以揭示古代河流系统的演化历史,为油气勘探、水资源开发等提供重要依据。
河流相的沉积模式与特征分析
河流相的沉积模式与特征分析摘要:河流相沉积是一种重要的陆源沉积,对于水文地质研究以及煤炭、油气的勘探开发具有重要的意义。
本文在河流的沉积过程、河流的类型以及沉积模式的分析基础上,研究了河流相沉积的岩性、构造、生物化石等特征,为深入认识和研究河流相沉积提供了参考和支撑。
关键词:陆相沉积;河流相;沉积;沉积特征1引言河流受到水动力的影响,时刻改变着地球的地形地貌。
河流相沉积的研究能够有效划分层序。
河流相地层的分布规律、地层展布特征、砂体类型等能够揭示沉积物的搬运体系,明确物源方向。
河流沉积的动力来源主要是河水的流动,水动力条件不同,相应砂体的粗细等特征也不同[1],因此根据水动力条件、物源等因素的变化,会有不同的沉积模式,进而形成不同的沉积特征。
河流相沉积的泥质组分,含有较多的有机物,可以在地下形成煤、油气等资源[2],因此,研究河流相沉积,不仅对水文地质研究具有较大的帮助,而且对煤、油气等矿产的勘探也具有一定的指导作用。
此外,第四系的河流相沉积,也是工程地质研究的重点。
2河流相的沉积模式分析河流中的水流,其流动状态是质点运动轨迹非常杂乱的紊流。
在几何形状平直的河道部分,通常能够形成两个横向的环流;而在几何形状弯曲的河道部分,河水流动的主要轨迹也是弯曲的,弯曲方向与河床一致。
流水的流动,不仅能够冲刷和侵蚀河道中的物质,还能搬运冲刷的物质,随着河水动力的减弱,它们将按照一定规律进行堆积,因此水动力条件是河流相沉积的主要因素。
2.1河流沉积过程河流通常起源于山脉的沟谷中,最终流向湖泊或者海洋。
河水流动的过程中,会不断冲刷河岸或者河床,大量的物质会经过搬运和沉积作用,形成河流沉积。
影响河流沉积的主要因素是地形的落差、水流量等。
被冲刷的物质被河水搬运,搬运到一定距离后随着水流速度的变缓而堆积下来,从而形成了沉积物。
对于颗粒较大的物体,需要较大的动力搬运,因此其搬运距离较短,而颗粒较小的物体,需要的动力相对较小,搬运的距离也较长。
沉积相课件-3-河流 85页PPT文档
湖北陨县保存在K2 洪积扇中的恐龙蛋,
湖北陨县K2恐龙蛋保 护区,最多的一窝竟 达61枚,为世界之最
The End
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泛滥平原
泛滥平原
第3章 河流沉积
1 概述及河流分类 2 曲流河沉积 3 辫状河沉积 4 网状河沉积 5 河流沉积对比
4 网状河沉积
对网状河(anastomosing river, Jackson, 1834)的认识始于1980年代初
Typically consist of a network of low-gradient, narrow, deep channels with stable banks, in contrast to braided rivers, which form on steeper gradients and display less bank stability.
第3章 河流沉积
1 概述及河流分类 2 辫状河沉积 3 曲流河沉积 4 网状河沉积 5 河流沉积对比
3 曲流河沉积
A 河道弯曲、单河道 B 凹岸侵蚀、凸岸沉积、侧向加积 C 裁弯取直和形成牛轭湖 D 河道、边滩、心滩、河漫滩、洪泛平
原 E 发育于基底稳定的河流中下游
曲流河沉积
曲流河的水动力特征
河流沉积主要受气候(降雨量)、构造、 地貌、基岩类型和植被控制。
河流可划分为不同的类型,在现代和地层 记录中占主导地位的是曲流河。
河
顺直河
流
辫状河
分
类
曲流河
网状河
边滩(河漫滩)、心滩(江心洲)、河床
点沙坝、
河道沙坝、 河床沉积
河道决口发育形式
废弃河道 天然堤 洪泛平原 决口扇
河漫滩沉积 Overbank deposits
河流相沉积标志
河流坡降大,河道不固定且迁移迅速,导致河漫滩不发育,亦称 “游荡性河”。多发育在山区或河流上游河段以及冲积扇上。
⑷网状河Anastomosing river
具弯曲的多河道特征,河道 窄而深,顺流向下呈网结状。
河道沉积物搬运方式以悬浮负 载为主,沉积厚度与河道宽度成比例 变化。
沉积作用以垂向加积为主,侧 向侵蚀弱,天然堤,洪泛平原以及湿 地沼泽发育。
凹岸侵蚀、凸岸沉积、侧向加积 ,并且侧向侵蚀和加积作用
使得河床向凹岸迁移,在凸岸形成点砂坝(边滩)。 发育河道、边滩、心滩、堤岸、河漫滩、洪泛平原 、牛轭湖
等沉积环境,沉积类型多样完整,也是研究程度最高的河流。
主要分布于河流的中下流地区。
⑶辫状河Braided river 多河道,多次分叉和汇聚构成辫状。 河道弯曲度小,其宽/深比值>40,弯度指数<1.5,宽而浅且水流急, 因此沿水流方向存在双向环流及单向环流,会在河道内形成砂坝(心滩), 不发育曲流河中的边滩,这是它们之间的主要区别。
低弯度(弯度指数<1.5) 高弯度(弯度指数>1.5)
平直河 曲流河(蛇曲河)
辫状河 网状河
其中弯度指数=河道长度/河谷长度
⑴平直河Straight river 弯度小,仅出现于大型河流某一河段的较短距离内,或属 于小型河流。 (2)曲流河(蛇曲河)Meandering river
河道弯曲、单河道,弯度指数>1.5,河道较稳定,宽深比 低,一般小于40。
多发育在河流的中、下游地区。
Hale Waihona Puke 二、河流沉积相模式图河流相是河流沉积环境及其沉积特征的综合。不同类型的 河游,其沉积环境和沉积特征有所不同,因此其沉积相也就 有所差异。
河流相沉积描述及测井总结
1、油、气、水层在测井曲线上显示不同的特征:(1)油层:声波时差值中等,曲线平缓呈平台状。
自然电位曲线显示正异常或负异常,随泥质含量的增加异常幅度变小。
微电极曲线幅度中等,具有明显的正幅度差,并随渗透性变差幅度差减小。
长、短电极视电阻率曲线均为高阻特征。
感应曲线呈明显的低电导(高电阻)。
井径常小于钻头直径。
(2)气层:在自然电位、微电极、井径、视电阻率曲线及感应电导曲线上气层特征与油层相同,所不同的是在声波时差曲线上明显数值增大或周波跳跃现象,中子、伽玛曲线幅度比油层高。
(3)油水同层:在声波时差、微电极、井径曲线上,油水同层与油层相同,不同的是自然电位曲线比油层大一点,而视电阻率曲线比油层小一点,感应电导率比油层大一点。
(4)水层:自然电位曲线显示正异常或负异常,且异常幅度值比油层大;微电极曲线幅度中等,有明显的正幅度差,但与油层相比幅度相对降低;短电极视电阻率曲线幅度较高而长电极视电阻率曲线幅度较低,感应曲线显示高电导值,声波时差数值中等,呈平台状,井径常小于钻头直径。
2、定性判断油、气、水层油气水层的定性解释主要是采用比较的方法来区别它们。
在定性解释过程中,主要采用以下几种比较方法:(1) 纵向电阻比较法:在水性相同的井段内,把各渗透层的电阻率与纯水层比较,在岩性、物性相近的条件下,油气层的电阻率较高。
一般油气层的电阻率是水层的3倍以上。
纯水层一般应典型可靠,一般典型水层应该厚度较大,物性好,岩性纯,具有明显的水层特征,而且在录井中无油气显示。
(2)径向电阻率比较法:若地层水矿化度比泥浆矿化度高,泥浆滤液侵入地层时,油层形成减阻侵入剖面,水层形成增阻侵入剖面。
在这种条件下比较探测不同的电阻率曲线,分析电阻率径向变化特征,可判断油、气、水层。
一般深探测电阻率大于浅探测电阻率的岩层为油层,反之则为水层,有时油层也会出现深探测电阻率小于浅探测电阻率的现象,但没有水层差别那样大。
(3)邻井曲线对比法:将目的层段的测井曲线作小层对比,从中分析含油性的变化。
沉积相·第十八章河流相
第一节 河流沉积过程及分类
1.按地形及坡降——山区/平原
山区河流
地形高差大、坡降度大 向源侵蚀作用强烈 河岸陡、河谷深 河道直、直流少 水流急、沉积物粗
平原河流
地形高差小、坡降度小 向源侵蚀停止、侧向侵蚀强烈 河道弯曲、直流多 水流缓、沉积物粒度细
第一节 河流沉积过程及分类
2.按河流发育阶段—幼年/壮年/老年 幼年河流—山区河流;壮年和老年河流—平原河流
3.拉斯特(Rust,1978)的划分方案:
标准 :河道分叉参数:<1 单河道 >1 多河道
弯曲度:<1.5 低弯度 > 1.5 高弯度
类型: 平(顺)直河:
单河道、低弯度
曲流河:
单河道、高弯度
辫状河:
多河道、低弯度
网状河:
多河道、高弯度
河流类型在 时间、空间 上均可发生 变化
第一节 河流沉积过程及分类
3.拉斯特(Rust,1978)的划分方案:
标准 :河道分叉参数:<1 单河道 >1 多河道 弯曲度:<1.5 低弯度 > 1.5 高弯度
河道弯曲度:指河道长度与河谷长度之比,通常称为弯度指数, 其临界值为1.5(也有人定为1.3),<1.5者为低弯度河,>1.5者 称高弯度河。
图9-24 侧蚀扩宽河谷示意图(据C.R.Longwell等,1956)
淮 长
珠
现今中国境内广泛发育了类型各异的河流,仅流域面积在1000平方千米以上的就有 1500多条,主要河流多发源于青藏高原。
三峡全貌
甘 肃
陕西
河南
第一节 河流沉积过程及分类
一、河流分类
河流(river,stream)是陆地表面上经常或间歇有水 流动的线形天然水道(channel) 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。
河流沉积相
第一节 概述--河流的分类
第一节 概述--河流的分类
河流类型在时间、空间上均可 发生变化
第二节 河流沉积环境 及沉积特征
一、顺直河
在河床受限制、部分曲流河段、三角洲河口等 地可出现,可进一步发展成曲流河。
缺乏侧向迁移,以垂向充填沉积作用为主。 具不明显向上变细旋回,砂体窄、厚。
第二节 河流沉积环境及沉积特征
辫状河的垂向层序特点
a.二元结构中 底层沉积发育, 顶层沉积不发育, 下粗上细特征不很明显 b.砂砾沉积为主 c.大型单向流水交错层理为主
第四节 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;砾岩复成分 结构:分选差至中等;粒度曲线两段式; C-M图呈S形,发育PQ、QR、RS段 构造:板状、槽状交错层理,上部波状交错层理; 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
b.河漫湖泊
河床外长期积水的洼地,积水多源于河流泛滥。
沉积物:粘土、粉砂 构 造:洪水期沉积层理不发育 湖泊沉积中具水平层理 干旱:干裂、结核、石膏——盐湖 潮湿:生物繁茂,有机质丰富
b.河漫沼泽
由于长期地表潮湿积水,植物繁盛,形成沼泽 沉积物:与河漫湖泊多相似,特别的是泥炭沉积 构 造:块状为主,粘土岩中有时可见水平层理
4)沉积构造
顶 部——块状泥岩 上 部——平行层理,爬升层理波状交错层理 中下部——板状和槽状交错层理 *** 底 部——河床滞留沉积——无层理
【沉积相课件】3-河流
第3章 河流沉积
1 概述及河流分类 2 辫状河沉积 3 曲流河沉积 4 网状河沉积 5 河流沉积对比
3 曲流河沉积
A 河道弯曲、单河道 B 凹岸侵蚀、凸岸沉积、侧向加积 C 裁弯取直和形成牛轭湖 D 河道、边滩、心滩、河漫滩、洪泛平
原 E 发育于基底稳定的河流中下游
曲流河沉积
曲流河的水动力特征
废弃河道
废弃河道沉积
天然堤
泛滥平原及决口扇
决口扇
决口河道及 河漫滩
曲流河,牙口组,K2, 河南西峡丹水
曲流河,牙口组,K2,河南西峡丹水
决口河道及河漫滩
河漫滩相的遗迹化石,K2,河南西峡王场
泛滥平原洼地
河漫滩相的遗迹化石,K2,河南西峡丹水
植物根化石
泛滥平原沼泽(煤)
泛滥平原及煤层
件密切有关
曲流河(废弃河道)环境及其沉积特征
上部单元
垂向加积
下部单元
侧向加积
洪泛平原 决口扇 天然堤 曲流砂坝:边滩(点坝) 河床底部:河道滞留沉积
曲流河的沉积序列
洪泛平原:泥质岩,均质层理、 水平层理,暴露标志
决口扇:粉砂岩、泥岩,小型流水波痕、 爬升层理,暴露标志
天然堤:粉砂岩,细砂岩,小型流水波痕, 爬升层理发育,暴露标志
砾
质
辫 状
河道/纵向沙坝
河漫滩不发育 心滩/席状砂坝
河
沉
积
砾质→砂质辫状河沉积
A BC B
AB C
冲积扇(西藏羌塘)
洪积扇
冲积扇(金寨)
冲积扇(金寨)
冲积扇(湖北浠水马垅,K-E)
砾质辫状河,克兹尔塔格组,D3,新疆阿克苏
?
砂 Байду номын сангаас 辫 状 河 沉 积
沉积相及微相划分
河流沉积的另一重要特征:多阶性
在一个地区河流沉积剖面上,若二元结构重复出现,就可形成河流沉积相 的间断性正旋回,岩性上出现间断性粒度正韵律,每一个旋回即由一个二元结 构所组成,通常也称为河流沉积的一个“阶”。 河流沉积的多阶性有两种成因:
①由区域性地壳振荡运动所造成,称为构造多阶,其特征是分布范围广, 具区域性,韵律和旋回性明显,最底部具明显的冲刷侵蚀界面,韵律间自下而 上无粒度由粗变细的总趋势;
辫状河沉积模式图
河流相
河流相沉积的一般特征
1、岩石组合 1)河流沉积由砾、砂、粉砂和粘土等各类碎屑沉积物组成。 2)上游偏粗,下游偏细。砾石成分复杂,有比较多的陆源砾石。 3)底部冲刷面、之上的泥砾,是河流相的重要鉴定标志之一。
2、结构 1)河流沉积的分选差到中等,分选系数一般大于1.2,粒度频率 曲线常为双峰,正偏态; 2)粒度概率图上、常表现明显两段性,且以跃移总体为特征。
边滩下部一般为粗、中砂为主,形成于 洪水退去时期,位于河水较深处,水流 为缓流,出现槽状或板状交错层理; 边滩中部或上部,有时在低处或较高处, 水体变浅,水流变急,Fr(弗劳德系数) =1,可出现平行层理。平行层理与大型 (或小型)槽状交错层理交替出现是边 滩层理的组合特征。 边滩上部为细砂和粉砂沉积,以小型交 错层理和爬升层理为特征,有时有平行 层理 边滩顶部为泥和粉砂沉积,是洪水期的 侧向加积产物,属于河漫滩沉积
3、层理一般不发育,可见 粒序层理和交错层理
4、可划分为扇根、扇中和 扇端 亚相
5、物源充足时,形成向上变粗变厚的相序 6、平面相组合:物源区残积、坡积物相--扇--沉积区冲积平原或湖海区 7、砂体平面上为扇形、横剖面为透镜状,纵剖面为顶面下凹的透镜型
沉积相研究之河流相
沉积相研究之河流相河流相是地球科学中沉积相研究的重要内容之一、河流是地球上水文循环的组成部分,它通过将降雨和融雪中的水从山区、高地运输到低地地区。
这个过程产生了河流系,其中包含许多支流和主干河流;同时还形成了相应的沉积相类型和特征。
河流相的主要特征包括有层层复合的泥质、砂质和碎屑物质。
这些物质源自于高地和山区的风化、侵蚀、抬升和侵蚀等过程。
这些物质被河流水流带到低地地区,并逐渐沉积下来形成河流相。
由于河流水流的不断变化,沉积物质在河道中形成了不同的沉积构造,如河床砂砾、河汊沙洲和冲积平原等。
河流相的沉积构造主要取决于河流的水动力学条件。
通常而言,河流水流速度越大,携带的颗粒物质越粗,沉积物越粗糙。
河床砂砾是典型的河流相沉积构造,它主要由砾石和沙子组成,分布于河床下部的流动区域。
河床砂砾在河流中被不断地重排和调整,形成了明显的沉积层状结构和交错构造。
河汊沙洲是河流相中的另一个重要沉积构造,通常发育在河流下游的宽深处。
河汊沙洲由细沙和粉砂组成,常呈现沉积的平缓坡度。
河汊沙洲主要由河流携带的颗粒物质在静水区沉积而成,形成了连续的地层堆积。
河汊沙洲经常发展出细小的水道和洲岛,这些沉积构造提供了河流生态系统的良好栖息地。
冲积平原是河流下游沉积相的典型代表,它位于河流的洪水平原区域。
由于洪水期间河流的水流速度减慢,所携带的颗粒物质会沉积在谷底的沉积平原上。
冲积平原通常被粉砂、黏土和泥质沙组成,因此富含有机质。
这些沉积物在冲积平原上出现了明显的堆积层状结构,形成了典型的冲积平原地貌。
河流相的研究对于了解地球表层变化以及地质历史发展具有重要的意义。
通过对河流相的沉积学特征、层序和演化过程的研究,可以揭示出地球历史中不同地质时期河流系统的形态演变、环境变化以及地质灾害的成因机制。
此外,河流相的研究还能提供洪水、农田灌溉和水资源管理等方面的重要参考信息。
因此,对河流相的深入研究不仅对地球科学学科的发展具有重要的作用,而且对于人类社会的可持续发展和生态环境保护也至关重要。
陆相沉积环境——河流
河道这宽种而河浅流,多弯发曲育度在小山,区其或宽河深流比上值游大河于段4以0,及弯冲度积指扇数上小。于 1.5,河道砂坝(心滩)发育。
河流坡降大,河道不固定,迁移迅速,故又称为“游荡性河”。 由于河流经常改道,河道砂坝位置不固定,故天然堤、河漫滩及牛 轭湖不发育。
由于玻降大,沉积物搬运量大,并以底负载搬运形式为主。
天然堤层理构造垂向序列
② 决口扇沉积
如果天然堤不被破坏,河床随沉积物迅速增厚而升高, 最后反而高出旁侧的河漫滩。
洪水期河水冲决天然堤,部分水流由决口流向河漫滩, 砂、泥物质在决口处堆积成扇形沉积体,称为决口扇。它附 属于河床之侧,与天然堤共生。
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。 剖平面上:透 舌镜形状或;扇形;
川西坳陷遂宁组曲流河剖面结构和沉积演化序列
GR
A
B
5、沉积模式:
川鸭91井遂宁组1190~1250m井段
崇州周家湾剖面遂宁组下部
1、概念:
三、 辫状河
辫状河为多河道,由于多次分叉、汇聚而构成辫状。根据河道沙 坝的沉积物组成与粒度粗细,可将辫状河流区分为两种类型:①砾石质 辫状河流;②砂质沉积为主的砂质辫状河流。
沉积物:粉砂岩、泥岩;河流相中粒度最细的部分 构垂向造上::水位平于或河波道状亚层相理或堤岸亚相之上 在河流迅速侧向迁移的情况下,天然堤发育不良,洪水泛滥可形成广阔平坦 的河漫沉积区,沉积物不仅有泥质,而且有大量砂质沉积,这时堤岸亚相与河漫 亚相已无什么区别,故统称为泛滥平原沉积。
3)河漫亚相
河漫亚相是平原河流的亚相类型,位于天然堤外侧,地势低洼而平 坦。洪水泛滥期间,水流漫溢天然堤,流速降低,使河流悬浮沉积物大量 堆积。由于它是洪水泛滥期间沉积物垂向加积的结果,故又称为泛滥盆地 沉积。
沉积相·第十八章 河流相
第一节
二、河流沉积过程
河漫湖泊沉积特征
螺化石层 丰气1井,1719.16米
炭质页岩、介壳 丰气1井,1719.2米
第二节
3、河漫沼泽
河流的沉积模式
潮湿气候条件下,河漫滩上低洼积水地带,植物繁盛,形成沼泽; 或由潮湿气候区河漫湖泊发展而来。 沉积物:与河漫湖泊多相似,特别的是泥炭沉积 构 造:粘土岩中有时可见水平层理
第二节
第二节
2、决口扇
河流的沉积模式
洪水冲决天然堤,沙、泥物质在其外侧由于流速降低堆积形成的 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cm-几米。 剖面上:透镜状 平面上:舌形或扇形 垂向上:正粒序
河流沉积过程及分类
(二) 河流的主要特征
1、顺直河(单河道、低弯度) 顺直河弯度小,弯度指数<1.5,通常仅出现于大型河流某一河段 的较短距离内,或属于小型河流。可进一步发展成曲流河。 凹岸—侵蚀作用,凸岸—加积作用形成沙坝; 总体侧向侵蚀弱,逐渐向曲流河发展。
第一节
河流沉积过程及分类
(二) 河流的主要特征
边滩沉积特征
第二节
河流的沉积模式
边滩的平面形态:单一边滩复合体呈“耳状”
第二节
7m
河流的沉积模式
9m 0m 5.7m 7.6m 9.8m 9m 7m
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沾化凹陷馆陶组河流 相模式及砂体展布
a. 河床高速带沉积——河床中部或外侧沉积 细砂岩为主。完整正粒序。砂层厚度多>5m。K>3.0×10-3m2。 泥质夹层少。自然电位及微电极曲线幅度大,回返小,相对较平滑。 b. 河床低速带沉积——距主流线较远点坝/串沟及废弃河道沉积 以粉砂岩为主,正粒序。砂层厚度=3-5m。K≈1.0-3.0 ×10-3 m2。 泥质夹层相对增多。自然电位及微电极曲线幅度变低,略呈锯齿状。 c. 堤岸和决口扇沉积。 粉砂岩和粉砂质泥岩互层为主。砂层厚度<3.0m,K<1.0 ×10-3 m2。 泥质夹层较多。自然电位及微电极曲线回返层多而幅度大。 d.泛滥平原沉积和天然堤、决口扇中细粒沉积 岩性以泥质为主,局部范围含粉砂岩,不显层理。物性最差。 自然电位及微电极曲线平直或有极小的幅度差。
2.曲流河亚相划分及特征——
(3)河漫亚相
天然堤外侧,源于洪水期河水泛滥沉积 的结果——泛滥盆地。 按淤水的程度,分为: 河漫滩 河漫湖泊 河漫沼泽
a. 河 漫 滩
河床外广阔的滩地,平水期无水,洪水期被水淹没。 沉积物:水动力弱,粉砂、粘土为主。 构 造:水平层理、波状层理、各种暴露构造。 垂向上:垂向加积产物,位于河流相旋回的上部。
Hale Waihona Puke 孤岛、孤东地区馆上段含一层厚约20-30m的软体动物化石 层,并产鱼类、介形类、葡萄藻属等类淡水生物化石—— 曲流河沼泽化/牛轭湖沉积。
沾化凹陷馆陶组河流 相模式及砂体展布
8)砂体形态
馆下段砂体(辫状河)平面上——宽直长条状,
横剖面——较对称顶平底凸形,
砂体多层叠置相切交错
馆上段砂体(曲流河)平面上——弯曲长条状、串珠状
油田 名称 孤东 油田 孤岛 油田 埕岛 油田
沾 相化 模凹 式陷 及馆 砂陶 体组 展河 布流
沾化凹陷馆陶组河流 相模式及砂体展布
2)砂岩层底部多具有冲刷面和泥砾层
十几cm/几十cm泥砾层( 泥砾、石英、长石、岩屑和泥质、 粉砂)——河床滞留沉积物(与下伏泥岩突变接触)
泥砾来自河流冲刷底床/侧向侵蚀岸边垮塌后沉积物再改造。
横剖面——不对称顶平底凹形
沾化凹陷馆陶组河流 相模式及砂体展布
1)辫状河沉积模式
——馆下段+上段下部,巨厚块状砂砾岩厚达300-600m。
A. 最主要的微相是心滩或河道砂坝。 馆下段心滩砂体纵向上互相连通,油气保存条件差, 仅在有泥质盖层的局部高点上形成小范围受岩性控制 的“油帽子”。
曲流河的侧向迁移
三、辫状河
河道砂坝(心滩)发育,宽、浅、急 砂质辫状河、砾石质辫状河
1.河道砂坝(心滩)的形成
(1)双横向环流 :
所形成的心滩较细长,粒度细,可向下迁移。
(2)洪水期
大范围沉积被后期水流所冲刷、切割
Well
合层测试时压 力计位置
2. 河道砂坝的分类
纵向砂坝、横向砂坝、斜向砂坝
4)沉积构造
顶 部——块状泥岩 上 部——平行层理,爬升层理波状交错层理 中下部——板状和槽状交错层理 *** 底 部——河床滞留沉积——无层理
5)砂岩粒度结构——反映牵引流水流机制
粒度概率曲线:底部——三段式;中上部——两段式
C-M图以PQ、QR、RS段为主:递变悬浮和均匀悬浮为主。
粒度概率累积曲线
辫状河的垂向层序特点
a.二元结构中 底层沉积发育, 顶层沉积不发育, 下粗上细特征不很明显 b.砂砾沉积为主 c.大型单向流水交错层理为主
第四节 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;砾岩复成分 结构:分选差至中等;粒度曲线两段式; C-M图呈S形,发育PQ、QR、RS段 构造:板状、槽状交错层理,上部波状交错层理; 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
第 三 节
第三节 河流的沉积组合及 垂向沉积模式
第三节 河流的沉积组合及垂向沉积模式
山区的辫状河
曲流河的垂向沉积序列
曲流河垂向沉积模式(沃克,1976):
四个单元(由下至上)——
泛滥平原沉积 天然堤沉积 边滩沉积 河床底部滞留沉积 河流沉积的“二元结构”概念:
堤岸亚相、河漫亚相 (顶层沉积,垂向加积) + 底部滞留沉积、边滩沉积 (底层沉积,侧向加积)
底部冲刷面上的泥砾是河流相沉积的主要相标志之一。
3) 以正粒序为主
A.粒序明显的正韵律,自然电位曲线呈“钟形” 。 二元结构明显。
B.不连续的正韵律。自然电位曲线呈“筒形”。层内多个小韵 律。 二元结构不明显。
胜利油区馆陶组河流相主要沉积特征
沾化凹陷馆陶组河流 相模式及砂体展布
二 曲 流 河
1.环境特征
主要出现在平原地带 水流强度中等,有侧向侵蚀及垂向、侧向加积
2. 曲流河亚相划分及特征
河床亚相 堤岸亚相 河漫亚相 牛轭湖亚相
(1)河床亚相 a. 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
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”
四、 网状河
河道坡度小,水流能量低。 河道、湿地等环境长期稳定,各沉积相在垂向上增生、叠加。
1.河道沉积
沉积物:砂 结 构:跳跃组分 构 造:槽状交错层理 平面上:带状、网状 剖面上:砂体厚、窄,多层叠置的透镜状 垂向上:垂向叠加为主,少有侧向加积
3. 沉积特征
河道沉积
心滩沉积
1. 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.沉积特征
2. 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
1.河流相的主要相标志
1)砂岩成熟度低
砾、砂、粉砂、粘土 一般为细砂岩,粒度分选性与颗粒圆磨度差至中等。
孤东油田馆上段砂岩岩矿组分统计表
石英 含量 (%) 43-45 50-60 39-41 长石 含量 (%) 36-38 30-40 33-35 岩块 含量 (%) 15-18 10-20 20-23 泥质 含量 (%) 8.66 9.63 7.80 碳酸盐 含量 (%) 1.22 1.46 0.48
第三章 河流相
第一节 概述--河流的分类
1.按地形及坡降——山区/平原 2.按河流的发育阶段——幼年/壮年/老年 3.拉斯特(Rust,1978)的划分方案:
标准 :河道分叉参数:<1 单河道 >1 多河道 弯曲度:<1.5 低弯度 > 1.5 高弯度 类型: 平(顺)直河: 单河道、低弯度 曲流河: 单河道、高弯度 辫状河: 多河道、低弯度 网状河: 多河道、高弯度
2.湿地沉积
沉积物:富含泥炭的粉砂、粘土
四 、 横向上:“泥包砂” 网 状 河
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 沉积体系:同一物源、同一水动力系统控 制,成因上有联系,沉积体或沉积相在空 间上有规律的组合。
垂 向河 沉流 积的 模沉 式积 组 合 及
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
b. 决 口 扇
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cm-几米。 剖面上:透镜状 平面上:舌形或扇形 垂向上:正粒序
第五节 河流相与油气的关系
储集层
垂向上:边滩或心滩砂质岩 横向上:透镜砂体中部 岩性圈闭、地层-岩性圈闭、构造—岩性圈闭
美国怀俄明州下白垩统砂岩凯奥蒂油田、米勒溪油田 加拿大阿尔伯达省贝尔希尔油田 ——河流相岩性油藏和地层—岩性油藏 渤海湾盆地上第三系馆陶组(济阳坳陷上第三系馆陶 组油气藏多处于凸起或构造带高部位的储集体中,一 般为河流相砂砾岩体。 )
b.边滩(点砂坝、曲流砂坝)沉积 曲流河中最重要的砂体类型 河道凸岸侧向加积
边滩形成机理
横 向 环 流
边滩沉积特征
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 平面:带状
B.辫状河道频繁改道,常见废弃河道充填沉积。 砂体在纵向上一般呈正粒序:砾岩→砂岩→泥质岩, 平面上常不连续。顶部泥岩发育,常具局部盖层,故 可较好地保存油气。
沾化凹陷馆陶组河流 相模式及砂体展布