沉积相与岩相古地理研究

8）相层序 近源远岸层序、 近源近岸层序、 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
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”
• 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 flow\mud flow) • 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
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
• 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
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中去的通道。
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 曲流砂坝:曲流河的边滩
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
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
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 第二沉积单元:边滩沉积,大型交 错层理中细砂岩,层理规模向上 逐渐变小 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
• 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
钱斜14,2480.8m
• 3、片流/漫流沉积 携带着沉积物的水流,从河道末端漫出,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
冲 积 扇 的 亚 相 类 型
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
东营凹陷王111井中生界冲积扇展板
泥 石 流
漫 流 泥 石 流
辫 状 水 道
泥 石 流
扇 根
扇 缘
扇 中
冲积扇识别标志
• 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C＝M基线平行，与浊流沉 积相似。
河谷 曲流河 网状河
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 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
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)
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
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
陆相湖盆沉积体系类型
河流 扇三角洲 滑塌浊积扇 近岸水下扇 湖底扇
冲积扇 三角洲 碎屑滩坝 碳酸盐滩坝
• 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， 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。
肖6井1997.4M，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
（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 面：带状 边滩沉积的厚度近似于河床的深度
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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。
• 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
ห้องสมุดไป่ตู้
• 按淤水的程度，分为： 河漫滩 河漫湖泊 河漫沼泽
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
辫状河
曲流河
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 单河道 >1 多河道 弯曲度：<1.5 低弯度 > 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 河道 顺直河 辫状河
沉积物：砾、 砂、泥混杂 结 构：分选极 差 构 造：块状 沉积位臵：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
辫状河的垂向层序特点
F-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


平面：豆荚状
（2) 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
3）河漫亚相
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
• 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。
• 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