1、大陆环境及其相模式-22 辫状河辫状河由一系列宽而浅的由一系列宽而浅的河道河道、河道砂坝河道砂坝(心滩心滩)及及冲积岛冲积岛组成。组成。其边滩不发育,河漫滩发育较少。其边滩不发育,河漫滩发育较少。心滩主要由心滩主要由粗粒物质粗粒物质组成。如果在中下游,河流中负载含量高,组成。如果在中下游,河流中负载含量高,沉积物虽细,但亦可表现为辫状河流性质,如我国黄河中下游河段。沉积物虽细,但亦可表现为辫状河流性质,如我国黄河中下游河段。这时,其沉积特征也就不易与这时,其沉积特征也就不易与曲流沙坝曲流沙坝相区别。相区别。2 辫状河的沉积模式32 辫状河的沉积模式Bar growth(滩、坝生长)Expans
2、ion(扩展)Avulsion(冲裂)Sweeping avulsion(扫式冲裂)42 辫状河的沉积模式Bar growth(滩、坝生长)Expansion(扩展)Avulsion(冲裂)Sweeping avulsion(扫式冲裂)56(1)辫状河的河道沉积辫状河的河道沉积 主要为主要为心滩心滩沉积,地貌单元可以分为沉积,地貌单元可以分为活动性心滩活动性心滩和相对和相对稳定的稳定的河间冲积岛河间冲积岛。7(1)辫状河的河道沉积辫状河的河道沉积 活动性心滩:活动性心滩:上游上游方向较陡,有深潭相伴,以侵蚀为主,方向较陡,有深潭相伴,以侵蚀为主,下游下游一一侧较缓,沉积明显。河道沙坝是逐渐向下
3、游迁移的。沉积物上游一侧侧较缓,沉积明显。河道沙坝是逐渐向下游迁移的。沉积物上游一侧较粗,下游一侧较细。较粗,下游一侧较细。底界为底界为冲刷构造冲刷构造(冲槽、冲坑),底部为河床滞留沉积,主体发(冲槽、冲坑),底部为河床滞留沉积,主体发育心滩,心滩长轴多平行水流方向延伸。育心滩,心滩长轴多平行水流方向延伸。8(1)辫状河的河道沉积辫状河的河道沉积 较之边滩较之边滩,心滩沉积较粗(砂和含砾砂为主),自下而上粒度变,心滩沉积较粗(砂和含砾砂为主),自下而上粒度变化较大,成分较复杂,即成熟度较低。发育不同类型的中、大型交错化较大,成分较复杂,即成熟度较低。发育不同类型的中、大型交错层理。层理。在低水
4、位期、洪水期、河道废弃以后,可发生在低水位期、洪水期、河道废弃以后,可发生细粒悬浮物细粒悬浮物的加积的加积作用,但作用,但不如曲流河发育不如曲流河发育。缺乏天然堤和决口扇沉积。缺乏天然堤和决口扇沉积。9(1)辫状河的河道沉积辫状河的河道沉积 河间冲积岛:河间冲积岛:在河道中的位置较固定,岛链状,地势较高(常露在河道中的位置较固定,岛链状,地势较高(常露出水面),大多有植被生长。其出水面),大多有植被生长。其表面常发育泛滥平原的细粒沉积表面常发育泛滥平原的细粒沉积,或,或沙坝遭受侵蚀以后遗留下的残余物所覆盖。沙坝遭受侵蚀以后遗留下的残余物所覆盖。10心滩的形态分类心滩的形态分类 史密斯史密斯(S
5、mith,1974)根据心根据心滩的地貌形态、大小、以及它滩的地貌形态、大小、以及它们与河岸的关系把心滩划分为们与河岸的关系把心滩划分为4种类型:种类型:纵向沙坝纵向沙坝、横向沙坝横向沙坝、斜向沙坝斜向沙坝、曲流沙坝曲流沙坝。11 与水流(河道)方向平行的长形沙体,是由平行于沙坝与水流(河道)方向平行的长形沙体,是由平行于沙坝的单向水流形成的,的单向水流形成的,常见于砾石质辫状河流的端部常见于砾石质辫状河流的端部,其沉积物,其沉积物通常由粗粒的砂砾物质组成。通常由粗粒的砂砾物质组成。沙坝的沙坝的上游端遭受侵蚀上游端遭受侵蚀,下游边缘接受沉积下游边缘接受沉积。主要由具板。主要由具板状交错层理的砾
6、石和砂所组成。状交错层理的砾石和砂所组成。纵向沙坝纵向沙坝12横向沙坝横向沙坝 与水流方向垂直,与水流方向垂直,位于河道变宽或深的部位位于河道变宽或深的部位,由水流发,由水流发散和方向变化形成。在砂质辫状河中较为常见。散和方向变化形成。在砂质辫状河中较为常见。上游上游一侧较宽,一侧较宽,下游下游一侧为直的、朵状或弯曲的。发育板一侧为直的、朵状或弯曲的。发育板状交错层理,其状交错层理,其前积纹层往往是高角度前积纹层往往是高角度的。的。13斜向沙坝斜向沙坝 长轴延伸方向与主水流流向斜交。在长轴延伸方向与主水流流向斜交。在主河道弯曲、流量主河道弯曲、流量不对称时产生不对称时产生。沙坝的横断面大致呈三
7、角形,并具有由滑动。沙坝的横断面大致呈三角形,并具有由滑动面或浅滩组成的下游沉积边缘。与纵向沙坝相似,当滑动面面或浅滩组成的下游沉积边缘。与纵向沙坝相似,当滑动面崩落或浅滩迁移时,可形成板状交错层理。如果沉积物很粗,崩落或浅滩迁移时,可形成板状交错层理。如果沉积物很粗,则产生不明显的水平层理和角度极低的板状交错层理。则产生不明显的水平层理和角度极低的板状交错层理。在辫状河中在辫状河中较为少见,其典较为少见,其典型特征与曲流河型特征与曲流河边滩沉积相似。边滩沉积相似。曲流沙坝曲流沙坝14Braided alluvial sediments:basic vertical sequence with
8、 binary structures of coarse-and fine-grain units,but the fine is less than the coarse in thickness153 辫状河沉积层序加拿大魁北克泥盆纪加拿大魁北克泥盆纪辫状河沉积的垂向层序辫状河沉积的垂向层序 自下而上由粗变细的正旋回层序,自下而上由粗变细的正旋回层序,反映了能量逐渐减弱的沉积过程。反映了能量逐渐减弱的沉积过程。F 顶部薄的垂向加积沉积的波状交错层顶部薄的垂向加积沉积的波状交错层 理粉砂岩和泥岩互层;理粉砂岩和泥岩互层;E 大型水道冲刷充填交错层理砂岩;大型水道冲刷充填交错层理砂岩;D 小型
9、板状交错层理砂岩;小型板状交错层理砂岩;C 板状交错层理粗砂岩;板状交错层理粗砂岩;B 槽状交错层理粗砂岩;槽状交错层理粗砂岩;A 大型槽状交错层理含砾粗砂岩;大型槽状交错层理含砾粗砂岩;底部为底部为河床滞留沉积河床滞留沉积,以粗砂岩和,以粗砂岩和含砾砂岩为主,与下伏呈侵蚀冲刷接触。含砾砂岩为主,与下伏呈侵蚀冲刷接触。16曲流河与辫状河沉积特点的比较曲流河与辫状河沉积特点的比较项 目 曲流河 辫状河 粒度粒度粒级较细:以砂为主,混有砾、粉粒级较细:以砂为主,混有砾、粉砂、泥砂、泥粒级较粗:粗砂和砾为主,常夹细砂、粒级较粗:粗砂和砾为主,常夹细砂、粉砂和泥(旋回性较复杂)粉砂和泥(旋回性较复杂)
10、成分和成分和成熟度成熟度 成分复杂,成分成熟度低成分复杂,成分成熟度低(相对较高相对较高);结构成熟度低();结构成熟度低(相相对较高对较高)成分复杂,成分成熟度低成分复杂,成分成熟度低(相对较低相对较低);结构成熟度低();结构成熟度低(相对较相对较低低)概率概率曲线曲线二段式二段式:斜率低的悬浮总体;斜率低的悬浮总体;S截点一般为截点一般为33.5;斜率中等到较高的跳跃总体;斜率中等到较高的跳跃总体;牵引总体不发育牵引总体不发育三段式三段式:悬浮总体平均占悬浮总体平均占30%;S截点呈截然接触;截点呈截然接触;跳跃发育差,斜率也低;跳跃发育差,斜率也低;T截点呈截然接触;截点呈截然接触;牵
11、引总体为主(占牵引总体为主(占5070%)沉积沉积构造构造交错层理类型由大型到小型,向上交错层理类型由大型到小型,向上出现波状交错层理和爬升波痕层理,出现波状交错层理和爬升波痕层理,夹有水平层理夹有水平层理下部由心滩迁移而形成的各种层理类型,下部由心滩迁移而形成的各种层理类型,如块状或不明显水平层理,大型板状、如块状或不明显水平层理,大型板状、槽状交错层理槽状交错层理泛滥泛滥平原平原 很发育,很发育,“二元结构二元结构”清楚清楚 较薄或不发育较薄或不发育 1712312318曲流河曲流河“二元结构二元结构”曲流河砂泥互层(泥包砂)的正旋回沉积序列剖面曲流河砂泥互层(泥包砂)的正旋回沉积序列剖面
12、美国加里福尼亚州渐新统美国加里福尼亚州渐新统(据顿哈姆)(据顿哈姆)19北京西山军庄火车站南剖面二叠系红庙岭组北京西山军庄火车站南剖面二叠系红庙岭组20Anastomosed stream21Anastomosed streamAnastomosing river pattern in an avulsion belt of the Saskatchewan River22 可看成由曲流河可看成由曲流河组成的复合河流。组成的复合河流。上部河漫滩发育上部河漫滩发育大于下部边滩,或透大于下部边滩,或透镜状河道沙体被厚度镜状河道沙体被厚度很大的细粒沉积物和很大的细粒沉积物和煤层煤层(湿地组合湿地组合
13、)包围,包围,形成形成“泥包砂泥包砂”的面的面貌。貌。23 平平直直河河 辫辫状状河河 曲曲流流河河 网网状状河河 地貌 和水 动力 河道弯曲度小到可以忽略不计,为单河道 低弯度河道,弯曲度1.5,多河道组成主河道系统,河身不固定,主河道内存在分叉聚合 高弯度河道,弯曲度1.5,为单河道,河床坡降较小,河身比较稳定,侧向迁移明显 高弯度河道,弯曲度1.5,由单河道组成的网状河。河道窄而深,河流之间为半永久性的冲积岛、泛滥平原、湿地,湿地占 60-90%的空间 沉积 面貌 深潭沉积与边滩沉积交互出现,河漫滩不发育 在洪水期挟带的泥砂量很大,但年平均 挟 带 砂 量 却 很低,河漫滩不太发育,以心
14、滩为主 边滩和河漫滩沉积很发育。由边滩和 河 漫 滩 构 成“二元结构”。牛轭湖为其所特有 边滩和河间沉积(泛滥平原、天然堤、沼泽、冲积岛、湿地)为主。无心滩,牛轭湖不发育,常见上部河漫滩发育大于下部边滩 沉积 特征 砂岩、砂砾岩为主 砂岩、砂砾岩为主 砂岩、粉砂岩、泥岩为主 边滩以砂或砂砾为主,河间以粉砂和泥炭为主 出现 部位 河流的某一段 冲积扇、三角洲平原上,河流中上游、河流中、下游 河流下游 1 河流的类型24Upper reaches Lower reaches Sedimentary system for river251.在上游在上游,与暂时性水流作用形成的冲积扇相连接或位,与暂
15、时性水流作用形成的冲积扇相连接或位于冲积扇体系中,构成冲积扇组合;于冲积扇体系中,构成冲积扇组合;2.在中游在中游,形成广阔的洪泛平原,构成洪泛平原组合;,形成广阔的洪泛平原,构成洪泛平原组合;3.在下游在下游,洪泛平原继续发展,可进入海,洪泛平原继续发展,可进入海(湖湖)岸平原及三岸平原及三角洲环境,构成海角洲环境,构成海(湖湖)岸平原三角洲组合。岸平原三角洲组合。冲积环境及相模式小结 冲积环境沉积是大陆环境中经常性水流冲积作用的产冲积环境沉积是大陆环境中经常性水流冲积作用的产物。通常有物。通常有3种形式的组合:种形式的组合:冲积环境沉积类型组成冲积环境沉积类型组成 26 如美国怀俄明州下白
16、垩统砂岩中的凯奥蒂溪油田、米勒溪油田,如美国怀俄明州下白垩统砂岩中的凯奥蒂溪油田、米勒溪油田,加拿大阿尔伯达省贝尔希尔油田都为加拿大阿尔伯达省贝尔希尔油田都为河流相的岩性油藏河流相的岩性油藏和和地层岩地层岩性油藏性油藏。我国鄂尔多斯盆地中生界的油田也属河流相成因;渤海湾盆地我国鄂尔多斯盆地中生界的油田也属河流相成因;渤海湾盆地新近系馆陶组相继发现了河流相沙体储集层的大型油气田,如胜利新近系馆陶组相继发现了河流相沙体储集层的大型油气田,如胜利油田的孤岛和孤东油田。油田的孤岛和孤东油田。河流沉积与油气资源的关系 河流沙体是油气储集层河流沙体是油气储集层。河流沙体岩性变化大,内部。河流沙体岩性变化大
17、,内部储油物性的非均质性较为明显,储油物性的非均质性较为明显,河道、边滩、心滩河道、边滩、心滩的储油的储油物性最好。横向上物性最好。横向上透镜体中部透镜体中部储油物性较好,向两侧变差。储油物性较好,向两侧变差。古河流沙体可形成古河流沙体可形成岩性圈闭岩性圈闭油藏、油藏、地层岩性圈闭地层岩性圈闭油藏以油藏以及及构造岩性圈闭构造岩性圈闭油藏。油藏。27第一节第一节 概述概述第二节第二节 冲积环境及相模式冲积环境及相模式第三节第三节 湖泊环境及相模式湖泊环境及相模式 一、湖泊环境的一般特征一、湖泊环境的一般特征 二、陆源碎屑淡水湖泊相特征二、陆源碎屑淡水湖泊相特征 三、碳酸盐三、碳酸盐-膏盐湖泊相特
18、征膏盐湖泊相特征 四、湖泊沉积与油气的关系四、湖泊沉积与油气的关系第四节第四节 其它大陆沉积环境其它大陆沉积环境第六章 大陆环境及其相模式 28一、湖泊相一、湖泊相 (Lacustrine Facies)湖泊(湖泊(lacus)是大陆上地形相对低洼和流水汇集)是大陆上地形相对低洼和流水汇集的地域。湖泊拦截了由河流搬运的大量沉积物,是的地域。湖泊拦截了由河流搬运的大量沉积物,是陆上陆上沉积物堆积沉积物堆积的重要场所,同时也是的重要场所,同时也是化学沉淀化学沉淀的主要场所。的主要场所。29一、湖泊环境的一般特征 湖泊在各大陆均有分布,总面积约为湖泊在各大陆均有分布,总面积约为250万万km2,约,
19、约占占全球大陆面积的全球大陆面积的1.8%。湖泊面积可由几湖泊面积可由几km2到到几十万几十万km2(青海湖(青海湖4583km2,鄱阳湖鄱阳湖3583km2)。水深由几米至几百米(长白山天池)。水深由几米至几百米(长白山天池373m),最深达),最深达1742m(贝加尔湖)。(贝加尔湖)。湖泊的水动力条件与海洋较相似,但有区别,以湖泊的水动力条件与海洋较相似,但有区别,以湖浪湖浪和湖流和湖流为主,受河流流水影响明显。为主,受河流流水影响明显。湖泊由湖泊由淡水淡水到到咸水咸水,发育陆生生物。随着洪水期和枯,发育陆生生物。随着洪水期和枯水期的变化,湖水水位和湖泊面积可有相当大的变化。水期的变化,
20、湖水水位和湖泊面积可有相当大的变化。30313233湖泊的分类湖泊的分类湖泊可按不同原则分类湖泊可按不同原则分类 按按成成因因 构构造造湖湖、火火山山湖湖、冰冰川川湖湖、堰堰塞塞湖湖、岩岩溶溶湖湖、泻泻湖湖、人人工工湖湖 堰堰塞塞湖湖为为火火山山喷喷发发物物和和熔熔岩岩流流阻阻塞塞河河道道而而成成,如如镜镜泊泊湖湖、五五大大连连池池等等 按按地地理理位位置置 内内陆陆湖湖、近近海海湖湖、海海漫漫湖湖(受受到到间间歇歇性性海海浸浸近近海海湖湖)东东部部地地区区上上白白垩垩统统到到下下第第三三系系中中有有不不少少海海漫漫湖湖沉沉积积分分布布 按按湖湖泊泊是是否否外外泄泄 内内流流湖湖(河河流流从从
21、四四周周流流入入湖湖泊泊,湖湖水水不不发发生生外外泄泄,如如青青海海湖湖)、外外流流湖湖(有有河河流流注注入入,并并与与大大河河相相通通,湖湖水水发发生生外外泄泄,如如鄱鄱阳阳湖湖、洞洞庭庭湖湖)按按盐盐度度和和沉沉积积物物性性质质 陆陆源源碎碎屑屑淡淡水水湖湖和和碳碳酸酸盐盐-膏膏盐盐咸咸水水湖湖 34第一节第一节 概述概述第二节第二节 冲积环境及相模式冲积环境及相模式第三节第三节 湖泊环境及相模式湖泊环境及相模式 一、湖泊环境的一般特征一、湖泊环境的一般特征 二、陆源碎屑淡水湖泊相特征二、陆源碎屑淡水湖泊相特征 三、碳酸盐三、碳酸盐-膏盐湖泊相特征膏盐湖泊相特征 四、湖泊沉积与油气的关系四
22、、湖泊沉积与油气的关系第四节第四节 其它大陆沉积环境其它大陆沉积环境第六章 大陆环境及其相模式 35二、陆源碎屑淡水湖泊相特征 陆源碎屑湖泊是最常见陆源碎屑湖泊是最常见的湖泊类型。的湖泊类型。理想的湖泊沉积模式在理想的湖泊沉积模式在平面上呈平面上呈环带状分布环带状分布,从边,从边缘到中心,沉积物粒度由粗缘到中心,沉积物粒度由粗变细,但各带不一定很连续,变细,但各带不一定很连续,分布亦不规则。分布亦不规则。36 河流入湖处,在湖河流入湖处,在湖边缘可形成边缘可形成湖泊三角洲湖泊三角洲;因浊流作用,在深湖区因浊流作用,在深湖区可发育可发育浊流浊流沉积。沉积。在有充足物源供应在有充足物源供应时,三角
23、洲和浊流沙体时,三角洲和浊流沙体可以在湖内延伸相当远。可以在湖内延伸相当远。总之,湖泊小而浅,总之,湖泊小而浅,各种因素都可破坏沉积各种因素都可破坏沉积物环带状分布的规律性。物环带状分布的规律性。湖泊沉积实际比理想模式复杂得多湖泊沉积实际比理想模式复杂得多37“地球之耳地球之耳”38分为几个主要亚环境:分为几个主要亚环境:滨湖:滨湖:洪水湖面与枯水湖面之间洪水湖面与枯水湖面之间浅湖:浅湖:枯水湖面与浪基面之间枯水湖面与浪基面之间深湖:深湖:浪基面以下浪基面以下二、陆源碎屑淡水湖泊相特征39 滨湖沉积(亚相)、浅湖沉积(亚滨湖沉积(亚相)、浅湖沉积(亚相)、深湖沉积(亚相)相)、深湖沉积(亚相)
24、其它为:三角洲沉积(亚相)、浊流其它为:三角洲沉积(亚相)、浊流沉积(亚相)沉积(亚相)、湖湾沉积(亚相)、湖湾沉积(亚相)湖泊可为几个亚相:湖泊可为几个亚相:亚相 岩性 沉积构造 生物 滨湖 以以砂砂岩岩、粉粉砂砂岩岩为为主主,砾砾岩岩少少见见。碎碎屑屑磨磨圆圆度度、分分选选性性较较好好,可可见见生生物物屑屑、或或鲕鲕粒粒灰灰岩岩 小小型型交交错错层层理理、波波状状层层理理、变变形形交交错错层层理理、泥泥裂裂、雨雨痕痕、冰冰雹雹痕痕、虫虫迹迹及及冲冲刷刷构构造造 化化石石保保存存多多部部完完整整,双双壳壳类类、鱼鱼类类、腹腹足足类类、介介形形类类等等,浅湖 以以粉粉砂砂岩岩、泥泥岩岩为为主主
25、、少少量量透透镜镜状状细细砂砂岩岩,可可见见紫紫红红色色微微晶晶灰灰岩岩或或白白云云岩岩 不不规规则则的的水水平平层层理理、小小型型交交错错层层理理。可可见见波波状状层层理理及及浪浪成成波波痕痕 化化石石丰丰富富,保保存存较较好好,以以薄薄壳壳腹腹足足类类、双双壳壳类类、介介形形类类、叶叶肢肢介介、鱼鱼类类及及植植物物等等 深湖 深深灰灰-灰灰黑黑色色泥泥质质岩岩、页页岩岩、泥泥灰灰岩岩与与油油页页岩岩,有有机机质质含含量量高高。有有时时夹夹重重力力流流沉沉积积微微细细水水平平层层理理,有有时时可可见见季季节节纹纹层层 丰丰富富,保保存存完完整整,鱼鱼类类、介介形形类类、双双壳壳类类、腹腹足足
26、类类等等 不不40湖泊三角洲亚相:淡水湖泊、河流明显、碎屑发育,在水退时期淡水湖泊、河流明显、碎屑发育,在水退时期出现。出现。湖泊的波浪作用弱,一般属湖泊的波浪作用弱,一般属河控三角洲河控三角洲。其沉积特征与海相。其沉积特征与海相河控三角洲相似,唯规模小得多。河控三角洲相似,唯规模小得多。由顶积层、前积层和底积层三部分组成。由顶积层、前积层和底积层三部分组成。41顶积层:顶积层:为河流沉积,以为河流沉积,以砂质为主砂质为主,具板状交错层理和槽状交错,具板状交错层理和槽状交错 层理。层理。前积层:前积层:为为粉砂和砂粉砂和砂,并含较多的生物碎片,具特征的曲线型的,并含较多的生物碎片,具特征的曲线
27、型的 前积交错层理以及粒序层理、小型交错层理、砂泥互前积交错层理以及粒序层理、小型交错层理、砂泥互 层层理。层层理。底积层:底积层:为为粉砂和泥质粉砂和泥质沉积,生物碎片较多,富含有机质,水平沉积,生物碎片较多,富含有机质,水平 层理或生物扰动构造。层理或生物扰动构造。42A.View of faces showing horizons of seams(now excavated),from Third Waterloo at lowest level(forming floor of mine),to Waterloo Marker(at top).The undulations in t
28、he Bottom Second Waterloo Coal are clearly visible,and are a consequence of the seam occupying a series of swilleys formed above mudstone-filled distributary channels at the top of the underlying lacustrine delta deposits.B.Bottom Second Waterloo Coal occupying a swilley to the left of the excavator
29、.Note prominent laterally-continuous crevasse splay sandstone above.43Delta plain and overbank deposits of the Billefjorden Group at Billefjorden.44 深水浊积扇深水浊积扇是由湖泊三角洲或其它湖岸沉积物,在外力是由湖泊三角洲或其它湖岸沉积物,在外力作用下发生滑动或滑塌,经再搬运和再沉积作用,在湖泊深作用下发生滑动或滑塌,经再搬运和再沉积作用,在湖泊深水地区堆积而成的扇形或舌状沙体。水地区堆积而成的扇形或舌状沙体。深湖中重力流沉积45深湖中重力流沉积
30、湖泊浊积层序湖泊浊积层序多数符合鲍多数符合鲍马层序马层序。如黄骅坳陷北部地区。如黄骅坳陷北部地区下第三系沙三段浊流沙体可作下第三系沙三段浊流沙体可作为此种类型的代表。为此种类型的代表。46滨浅湖地带,水浅,形成沙坝、滨浅湖地带,水浅,形成沙坝、障壁岛等,使近岸水体被分隔,障壁岛等,使近岸水体被分隔,形成半封闭的湖湾。形成半封闭的湖湾。如:黄骅坳如:黄骅坳陷沙二段、沙三段,发育有障壁陷沙二段、沙三段,发育有障壁沙坝沙坝-半封闭湖湾沉积。半封闭湖湾沉积。如果沙坝不断向如果沙坝不断向陆地方陆地方向推进向推进,则出现退积型沉积,则出现退积型沉积序列,即自下而上为:序列,即自下而上为:湖盆沉积湖盆沉积障
31、壁沙坝障壁沙坝半封闭湖湾沉积半封闭湖湾沉积-。当沙坝不断当沙坝不断推进推进时,可时,可形成大致下细上粗的进积型形成大致下细上粗的进积型沉积层序:沉积层序:半封闭湖湾泥岩夹白云岩半封闭湖湾泥岩夹白云岩障壁沙坝障壁沙坝湖盆块状或水平层理泥岩湖盆块状或水平层理泥岩湖湾沉积47第一节第一节 概述概述第二节第二节 冲积环境及相模式冲积环境及相模式第三节第三节 湖泊环境及相模式湖泊环境及相模式 一、湖泊环境的一般特征一、湖泊环境的一般特征 二、陆源碎屑淡水湖泊相特征二、陆源碎屑淡水湖泊相特征 三、碳酸盐三、碳酸盐-膏盐湖泊相特征膏盐湖泊相特征 四、湖泊沉积与油气的关系四、湖泊沉积与油气的关系第四节第四节
32、其它大陆沉积环境其它大陆沉积环境第六章 大陆环境及其相模式 48主要出现在干旱、半干旱燥气候区,少数在温暖地区。一般为主要出现在干旱、半干旱燥气候区,少数在温暖地区。一般为内流湖,蒸发作用强,缺乏陆源碎屑,以内流湖,蒸发作用强,缺乏陆源碎屑,以碳酸盐碳酸盐-膏盐膏盐沉积为主,沉积为主,或混有陆源碎屑。或混有陆源碎屑。(1)温暖地区的咸水湖泊主要沉积碳酸盐温暖地区的咸水湖泊主要沉积碳酸盐。条件是湖泊周。条件是湖泊周围陆地为碳酸盐岩提供碳酸钙溶解物质(陆源碎屑少),湖内围陆地为碳酸盐岩提供碳酸钙溶解物质(陆源碎屑少),湖内沉淀碳酸钙为主(碳酸钙的沉淀作用可通过藻类的活动,通常沉淀碳酸钙为主(碳酸钙
33、的沉淀作用可通过藻类的活动,通常形成形成核形石核形石)。在较深的湖底上可出现泥质灰岩与富含有机质)。在较深的湖底上可出现泥质灰岩与富含有机质层层(浮游生物浮游生物)的互层。的互层。湖泊主要是方解石,而海洋主要是文石湖泊主要是方解石,而海洋主要是文石和高镁方解石和高镁方解石(Mg/Ca比值比值 2时形成方解石;时形成方解石;2-10时形成高时形成高镁方解石;镁方解石;12时形成文石;时形成文石;7-12时形成原生白云石)。时形成原生白云石)。(2)干旱地区的碳酸盐干旱地区的碳酸盐-膏盐咸水湖泊相除了膏盐咸水湖泊相除了陆源碎屑陆源碎屑物质物质外,随着湖水的浓缩可依次沉淀出外,随着湖水的浓缩可依次沉
34、淀出碳酸盐、硫酸盐、石盐碳酸盐、硫酸盐、石盐以及以及钾镁盐钾镁盐等沉积。等沉积。碳酸盐-膏盐咸水湖泊相特征49Lacustrine carbonate sediments and faciesA-D.Modern carbonates forming on a bench at kelly Lake,Canada.E.Platform of very large(10-50 cm diameter)oncoids,early Holocene Galana Boi Formation,Lake Turkana,KenyaF.Large Pleistocene stromatolite moun
35、d,KenyaG.Biostrome of cemented oysters,early Holocen Galana Boi Formation,Lake Turkana,Kenya.H.Recent lacustrine beachrock(calcite-cemented beach sands),northeastern Lake Turkana,Kenya5051柴达木盆地现代尕斯湖及其周围地区的沉积相和柴达木盆地现代尕斯湖及其周围地区的沉积相和盐湖内盐类沉积的分区盐湖内盐类沉积的分区盐湖沉积实例盐湖沉积实例52盐湖沉积矿物、卤水化学成分、沉积特征、盐湖沉积矿物、卤水化学成分、沉积特
36、征、形成演化、自然资源形成演化、自然资源(石盐、天然碱、芒硝、石盐、天然碱、芒硝、钾石膏、富含钾石膏、富含K,Mg,B等卤水资源等卤水资源)5354块状石膏块状石膏 薄层状石膏与泥岩互层薄层状石膏与泥岩互层 纹层状石膏与泥灰岩互层纹层状石膏与泥灰岩互层 薄层状石膏与白云岩互层薄层状石膏与白云岩互层 55江汉油田潜江凹陷潜一段含江汉油田潜江凹陷潜一段含盐晶盐晶白云质白云质油页岩油页岩56白云岩白云岩-叠层石灰岩叠层石灰岩-油页岩组合模式油页岩组合模式57第一节第一节 概述概述第二节第二节 冲积环境及相模式冲积环境及相模式第三节第三节 湖泊环境及相模式湖泊环境及相模式 一、湖泊环境的一般特征一、湖
37、泊环境的一般特征 二、陆源碎屑淡水湖泊相特征二、陆源碎屑淡水湖泊相特征 三、碳酸盐三、碳酸盐-膏盐湖泊相特征膏盐湖泊相特征 四、湖泊沉积与油气的关系四、湖泊沉积与油气的关系第四节第四节 其它大陆沉积环境其它大陆沉积环境第六章 大陆环境及其相模式 58碎屑湖泊(尤其是大规模的近海湖泊)沉积具有良碎屑湖泊(尤其是大规模的近海湖泊)沉积具有良好的油气生储盖条件,已发现丰富的油气资源。好的油气生储盖条件,已发现丰富的油气资源。生生:深湖深湖和和较深湖较深湖属还原或弱还原环境,有利于有属还原或弱还原环境,有利于有机质的保存和向烃类的转化,为良好的生油环境,其暗机质的保存和向烃类的转化,为良好的生油环境,
38、其暗色泥岩和粉砂质泥岩为良好的生油岩系。色泥岩和粉砂质泥岩为良好的生油岩系。储储:三角洲三角洲、砂质浅滩砂质浅滩(浅湖砂)、(浅湖砂)、沙坝沙坝、障壁沙障壁沙坝坝、重力流或浊流重力流或浊流沙体、沙体、粒屑碳酸盐岩粒屑碳酸盐岩等是良好的油气等是良好的油气储集带。如大庆油田的白垩纪油藏与湖泊三角洲沉积有储集带。如大庆油田的白垩纪油藏与湖泊三角洲沉积有关;大港油田的下第三纪的部分油藏与湖岸沙坝和障壁关;大港油田的下第三纪的部分油藏与湖岸沙坝和障壁沙坝有关,泌阳油田的下第三纪油藏与水下冲积扇沉积沙坝有关,泌阳油田的下第三纪油藏与水下冲积扇沉积有关。有关。盖盖:深湖深湖和和较深湖相较深湖相的泥岩和粉砂质
39、泥岩又是良好的泥岩和粉砂质泥岩又是良好的盖层。的盖层。四、湖泊沉积与油气的关系四、湖泊沉积与油气的关系59第一节第一节 概述概述第二节第二节 冲积环境及相模式冲积环境及相模式第三节第三节 湖泊环境及相模式湖泊环境及相模式第四节第四节 其它大陆沉积环境其它大陆沉积环境一、沼泽沉积环境及沼泽相一、沼泽沉积环境及沼泽相二、沙漠沉积环境及沙漠相二、沙漠沉积环境及沙漠相三、冰川沉积环境及冰碛相三、冰川沉积环境及冰碛相第六章 大陆环境及其相模式 601.由由湖泊淤积湖泊淤积发生沼泽化而形成的,湖泊与沼泽之间的过渡发生沼泽化而形成的,湖泊与沼泽之间的过渡类型称作沼泽化湖泊。类型称作沼泽化湖泊。2.由由洼地积
40、水洼地积水而沼泽化形成。而沼泽化形成。3.河漫湖河漫湖演化成沼泽时则称为岸后沼泽演化成沼泽时则称为岸后沼泽4.泻湖淤积泻湖淤积而沼泽化,称滨海沼泽。而沼泽化,称滨海沼泽。沼泽沉积环境及沼泽相沼泽是指陆地上沼泽是指陆地上植物植物丛生、可有丛生、可有泥炭泥炭堆积的低洼潮湿地段。堆积的低洼潮湿地段。成因:成因:marshswamp61黑龙江、松花江、乌苏里江,黑龙江、松花江、乌苏里江,5万多平方公里万多平方公里626364沉积物:沉积物:以以黑色泥岩黑色泥岩为主、其次为暗色粉砂岩,砂岩很少。为主、其次为暗色粉砂岩,砂岩很少。矿:矿:泥炭泥炭、煤线煤线和和煤层煤层。常见菱铁矿、黄铁矿结核。常见菱铁矿、
41、黄铁矿结核。化石:化石:炭屑多,炭屑多,富含植物化石富含植物化石,直立的植物根化石是很特征的标志。,直立的植物根化石是很特征的标志。层理:层理:层理不明显层理不明显,少量水平层理及小型交错层理。泥岩由于被直立,少量水平层理及小型交错层理。泥岩由于被直立和交叉分布的植物细根所贯穿,而能沿任何方向破裂,即呈块状和交叉分布的植物细根所贯穿,而能沿任何方向破裂,即呈块状而无方向性,称作而无方向性,称作团粒构造或根土岩团粒构造或根土岩。规模:规模:沼泽沉积厚度一般不大,分布范围较小。沼泽沉积厚度一般不大,分布范围较小。沼泽相特点65第一节第一节 概述概述第二节第二节 冲积环境及相模式冲积环境及相模式第三
42、节第三节 湖泊环境及相模式湖泊环境及相模式第四节第四节 其它大陆沉积环境其它大陆沉积环境一、沼泽沉积环境及沼泽相一、沼泽沉积环境及沼泽相二、沙漠沉积环境及沙漠相二、沙漠沉积环境及沙漠相三、冰川沉积环境及冰碛相三、冰川沉积环境及冰碛相第六章 大陆环境及其相模式 66 沙漠都分布在干旱地区,蒸发量大大超过降雨量,因此植沙漠都分布在干旱地区,蒸发量大大超过降雨量,因此植被非常稀少。被非常稀少。主要地质营力是风,但在暴雨期间可以形成一些主要地质营力是风,但在暴雨期间可以形成一些间歇性河间歇性河道道(旱谷旱谷),流水在沙漠低洼处可汇集成,流水在沙漠低洼处可汇集成沙漠湖沙漠湖,多半是间歇性,多半是间歇性的
43、,随着不断蒸发,可演变成的,随着不断蒸发,可演变成盐湖或干盐湖盐湖或干盐湖,沉积,沉积膏盐、岩盐膏盐、岩盐等。因此在古代的沙漠风成沉积物中常夹有水成沉积物等。因此在古代的沙漠风成沉积物中常夹有水成沉积物(干的干的风成沉积风成沉积和和湿的盐湖沉积湿的盐湖沉积)。沙漠沉积环境及沙漠相沙漠沉积环境及沙漠相67风蚀地貌6869 砂为主,分选和磨圆很好,粉砂和粘土含量很低,一般缺砂为主,分选和磨圆很好,粉砂和粘土含量很低,一般缺乏云母。其粒度分布有乏云母。其粒度分布有单众数单众数的,也有的,也有双众数双众数的的(概率曲线是概率曲线是跳跃总体两段式,双跳跃曲线,示有双风向,与海相相似跳跃总体两段式,双跳跃
44、曲线,示有双风向,与海相相似),福克曾总结风成双众数砂特征:福克曾总结风成双众数砂特征:主要由主要由粗砂粗砂和和细细-微粒砂微粒砂组成,组成,粒径分别为粒径分别为0.51.0mm和和0.090.18mm,两者粒径比为,两者粒径比为6 1或更或更大,中间大小的颗粒极少,大,中间大小的颗粒极少,每个众每个众数本身分选良好数本身分选良好,但总的分选较差;,但总的分选较差;一般情况下细一般情况下细-微粒砂是主要的,微粒砂是主要的,磨圆的粗砂杂乱地分布在细磨圆的粗砂杂乱地分布在细-微粒微粒砂中,或呈纹状层互层。砂中,或呈纹状层互层。风成砂岩风成砂岩常呈红色常呈红色。风成沙漠相特征70风成交错层理风成交错
45、层理 (cross-bedding)沙漠形成的层理可以有沙漠形成的层理可以有平行层理平行层理、小型或大型的交错层小型或大型的交错层理理,而最特征的是,而最特征的是特大型特大型(层系厚度大于层系厚度大于23m)的板状交错层的板状交错层理,个别层系厚度可超过理,个别层系厚度可超过10m。由交错层理显示的古风向,单向的或多向的均可出现,由交错层理显示的古风向,单向的或多向的均可出现,还可出现风成波痕。还可出现风成波痕。71风成交错层理风成交错层理 (cross-bedding)72月牙泉月牙泉73第一节第一节 概述概述第二节第二节 冲积环境及相模式冲积环境及相模式第三节第三节 湖泊环境及相模式湖泊环
46、境及相模式第四节第四节 其它大陆沉积环境其它大陆沉积环境一、沼泽沉积环境及沼泽相一、沼泽沉积环境及沼泽相二、沙漠沉积环境及沙漠相二、沙漠沉积环境及沙漠相三、冰川沉积环境及冰碛相三、冰川沉积环境及冰碛相第六章 大陆环境及其相模式 74冰川沉积环境及冰碛相 冰川环境的主要地质营力是冰川,现代冰川分布不广,但在冰川环境的主要地质营力是冰川,现代冰川分布不广,但在地质历史上曾出现过几次地质历史上曾出现过几次大冰期大冰期。冰川有。冰川有极强的搬运能力极强的搬运能力,能将水,能将水和风所不能搬运的巨大岩块运走。和风所不能搬运的巨大岩块运走。冰川消融时可形成冰川消融时可形成冰水沉积物冰水沉积物,并受到流水和
47、波浪的再改造,并受到流水和波浪的再改造,成为冰水成为冰水-冲积混合成因沉积物。冲积混合成因沉积物。冰川在成为冰山漂浮在海洋中然后消融时会形成冰川在成为冰山漂浮在海洋中然后消融时会形成冰川冰川-海洋沉海洋沉积物积物。75Mountainous glaciers -occur in mountainous terrains -confined to valleys Continental glaciers -large ice sheets that cover all but the highest peaks of a continent-Greenland and Antarctica -o
48、nly present day continental glaciers Ice Shelf -floating ice sheet Glacial types76 冰碛相沉积特点:冰碛相沉积特点:无分选或分选极差,粘土、粉砂、砂砾无分选或分选极差,粘土、粉砂、砂砾和巨大漂砾堆积在一起。碎屑通常没有磨圆现象。砾石表面有和巨大漂砾堆积在一起。碎屑通常没有磨圆现象。砾石表面有冰擦痕。无层理,无生物。在冰川湖中可堆积有纹层状泥。冰擦痕。无层理,无生物。在冰川湖中可堆积有纹层状泥。7778 冰川冰川不同部位的移动速度不同不同部位的移动速度不同,底部和两侧因摩擦力大,流动较慢,底部和两侧因摩擦力大,流动较慢,上层因重量小,流速也不快,中部的流速最高。不同的流速加上地形阻碍,上层因重量小,流速也不快,中部的流速最高。不同的流速加上地形阻碍,使使冰面形成冰缝和褶皱冰面形成冰缝和褶皱,仿佛层层叠叠的浪花,仿佛层层叠叠的浪花79ctillite80加拿大加拿大Mackenzie山脉的冰川沉积山脉的冰川沉积