1、主讲:杜振川主讲:杜振川研究生课程第五节第五节 湖泊沉积体系湖泊沉积体系 一、湖泊概一、湖泊概 述:述:湖泊是大陆上地形相对低洼和流水汇集的地区。湖泊的面积变化较大,为几平方公里至十几平方公里;湖泊的水深变化为几米至一千米多米,最深湖泊为l 742m(贝加尔湖)。湖泊是许多沉积矿产蕴藏的场所,例如石油、天然气、煤、泥炭、蒸发盐类矿产、硅藻土和沉积铀矿等。第五节第五节 湖泊沉积体系湖泊沉积体系 一、湖泊概一、湖泊概 述:述:湖泊可依湖盆的成因、形态、自然地理景观、湖水的含盐度和沉积物特点等不同角度进行分类。按照含盐度可将湖泊分为淡水湖泊和咸水湖泊;按成因可将湖泊划分为构造湖、火山湖、冰川湖、河成
2、湖、岩溶湖、堰塞湖和风成湖等,其中构造湖进一步分为断陷型,坳陷型和断陷一坳陷过渡型(断坳型)三大类。第五节第五节 湖泊沉积体系湖泊沉积体系 二、湖泊相带的划分及其特点二、湖泊相带的划分及其特点 由于湖泊与海洋不同,潮汐作用小,湖水动力强度和规模也不如海洋强大,所以湖泊相的划分主要是以湖水位的变化和湖水动力状况为依据。具体划分时一般均选用枯水面、洪水面和浪基面三个界面作为相带划分的界线;这三个界面反映了各相带分布位置、水深和水动力条件,根据这三个界面可以将湖泊相带划分为滨湖亚相、浅湖亚相和半深湖一深湖亚相,有的湖泊还可分出湖湾亚相。第五节第五节 湖泊沉积体系湖泊沉积体系 二、湖泊相带的划分及其特
3、点二、湖泊相带的划分及其特点 洪水面是洪水期湖水的最高界面;枯水面是枯水期湖水的界面,界面以下是始终有水的稳定湖区;浪基面是指波浪(正常波浪、风暴浪)搅动的有效深度,包括正常浪基面风暴浪基面。正常浪基面又称为晴天浪基面;风暴浪基面位于正常浪基面之下,是风暴浪作用深度的下限。但是,浪基面不是固定不变的,可受到风速、风的持续时间以及湖泊水体大小等因素影响。因此,不同湖泊、不同时期,浪基面的位置不同,一般在20m深左右。第五节第五节 湖泊沉积体系湖泊沉积体系 二、湖泊相带的划分及其特点二、湖泊相带的划分及其特点第五节第五节 湖泊沉积体系湖泊沉积体系 二、湖泊相带的划分及其特点二、湖泊相带的划分及其特
4、点第五节第五节 湖泊沉积体系湖泊沉积体系 二、湖泊相带的划分及其特点二、湖泊相带的划分及其特点 滨湖相带滨湖相带 滨湖相带位于湖盆边缘,洪水岸线与枯水岸线之间,其宽度决定于洪水位与枯水位的水位差和滨湖湖岸坡度。主要沉积物有砾、砂、泥和泥炭;砂质沉积是滨湖相带中发育最广泛的沉积物,它们主要都是在汛期被河流带到湖中,又被波浪和湖流搬运到滨湖带堆积下来的。由于经过河流的长距离搬运,又经过湖浪的反复冲刷,一般都具有较高的成熟度,分选磨圆都比较好。主要成分为石英、长石等,也混有一些重矿物;第五节第五节 湖泊沉积体系湖泊沉积体系 二、湖泊相带的划分及其特点二、湖泊相带的划分及其特点 滨湖相带滨湖相带 沉积
5、构造主要是各种类型的水流交错层理和波痕;滨湖沉积的岩性厚度变化较大,底部常具冲刷面,具间断正韵律。滨湖砂质沉积中化石较稀少,可有植物碎屑、介壳碎屑等有时可见双壳类介壳滩,在细砂及粉砂层中常见有潜穴;泥质沉积和泥炭沉积物主要分布在平缓湖岸和低洼的湿地沼泽地带,沉积为富含有机质的泥和泥炭层,其中常夹有薄的粉砂层。有的湖泊泥炭沼泽极为发育,尤其是在湖泊演化的晚期阶段,整个湖泊可完全被沼泽化。第五节第五节 湖泊沉积体系湖泊沉积体系 二、湖泊相带的划分及其特点二、湖泊相带的划分及其特点 浅湖相带浅湖相带 浅湖相带指枯水期最低水位线至浪基面之间的地带;岩石类型以浅灰、灰绿色粉砂岩和泥岩为主,可夹有少量化学
6、岩、细沙薄层或透镜体。砂岩胶结物主要为泥质、钙质,分选和磨圆较好;层理多为不规则的水平层理,水动力较强的地区可见小型交错层理和透镜状层理;生物化石丰富,保存较完整;浅湖相带有多种砂体发育,如三角洲、扇三角洲、滩坝等,在缺乏陆源物质供给的浅湖相带,则形成大片泥坪。第五节第五节 湖泊沉积体系湖泊沉积体系 二、湖泊相带的划分及其特点二、湖泊相带的划分及其特点半深湖相带半深湖相带 位于浪基面以下水体较深部位,实际上是浅湖相带与深湖相带的过渡地带;岩石类型以粘土岩为主,常具有粉砂岩、化学岩的薄夹层或透镜体,粘土岩常为有机质丰富的暗色泥岩、页岩或粉砂质泥岩、页岩;可见菱铁矿和黄铁矿等自生矿物。水平层理发育
7、,间有细波状层理;化石较丰富,浮游生物为主,保存较好,底栖生物不发育;除此之外,还可有风暴沉积和重力流沉积。第五节第五节 湖泊沉积体系湖泊沉积体系 二、湖泊相带的划分及其特点二、湖泊相带的划分及其特点半深湖相带半深湖相带 深湖沉积位于湖水体中最深部位,水体安静;岩性的总特征是粒度细、颜色深、有机质含量高。岩石类型以质纯的泥岩、页岩为主,并可发育有灰岩、泥灰岩、油页岩;层理发育,主要为水平层理和细水平纹层。无底栖生物,常见介形虫等浮游生物化石,保存完好。黄铁矿是常见的自生矿物,多呈分散状分布干粘土者中。岩性横向分布稳定,沉积厚度大,是最有利于生油的地带。第五节第五节 湖泊沉积体系湖泊沉积体系 二
8、、湖泊相带的划分及其特点二、湖泊相带的划分及其特点 湖泊的发育一般遵循发生、发展、消亡的规律,湖泊最终被河流相充填。因而,湖泊的理想垂向层序自下而上就表现为深湖一半深湖一浅湖一滨湖一河流沉积物的组合,构成下细上粗的反旋回;沉积构造序列自下而上对应为水平层理或季节性纹理一细波状层理一透镜状层理一小型交错层理一中、大型交错层理。第五节第五节 湖泊沉积体系湖泊沉积体系 二、湖泊相带的划分及其特点二、湖泊相带的划分及其特点东濮凹陷桥口地区沙河街组一段湖泊沉积 第五节第五节 湖泊沉积体系湖泊沉积体系 二、湖泊相带的划分及其特点二、湖泊相带的划分及其特点滨浅湖测井曲线 第五节第五节 湖泊沉积体系湖泊沉积体
9、系 二、湖泊相带的划分及其特点二、湖泊相带的划分及其特点半深湖及深湖相 第五节第五节 湖泊沉积体系湖泊沉积体系 二、湖泊相带的划分及其特点二、湖泊相带的划分及其特点滨浅湖地震反射特征 第五节第五节 湖泊沉积体系湖泊沉积体系 二、湖泊相带的划分及其特点二、湖泊相带的划分及其特点半深湖地震反射特征 第五节第五节 湖泊沉积体系湖泊沉积体系 三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点 湖泊四周紧邻陆源碎屑物源区,故湖泊内砂体十分发育,分布广,从滨湖、浅湖至深湖均有砂体分布。但由于湖底坡度、水深、离物源远近、水动力条件和形成机制的不同,因此砂体的形态和规模、岩性和物性等存在差别。根据砂体的沉积学特
10、征,湖泊砂体可划分为冲积扇、三角洲、扇三角洲、近岸水下扇、滩坝、重力流沉积扇(湖底扇或浊积扇)、重力流水道及风暴重力流等砂体。1一冲积扇砂体;2一河流砂体;3三角洲砂体;4一扇三角洲砂体;5一滩坝砂体;6生物碎屑滩坝砂体;7一近岸水下扇砂体;8一湖底扇砂体;9一滑塌浊积扇砂体;10重力流水道砂体;11一风暴岩砂体;一洪水面;枯水面;一正常浪基面;一风暴浪基面;I一滨湖;一浅湖;一半深湖;一深湖;三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点 1、冲积扇砂体(以介绍不再重复)2、湖泊三角洲湖泊三角洲砂体砂体 湖泊三角洲:在河流入湖的河口处,流速降低,水流携带的沉积物便在河口处堆积下来,形成平面
11、上呈三角形或舌状,剖面上呈透镜体的碎屑堆积体。湖泊三角洲是在河流与湖泊共同作用下形成的,其基本特点与河流入海形成的三角洲有一定相似性。但由于湖水作用的强度和规模一般要比海洋小得多,且没有潮汐作用,因此湖泊三角洲主要为河控型三角洲。与海洋环境的三角洲一样,湖泊三角洲可进一步划分为三个相带,即三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲。每个相带又可进一步划分出不同的微相带。三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点2、湖泊三角洲湖泊三角洲砂体砂体 三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点2、湖泊三角洲湖泊三角洲砂体砂体 松辽盆地白垩系青山口组二段、三段沉积相图(1)山麓冲积扇相;(2)河流相;
12、(3)三角洲相;(4)滨一浅湖相;(5)半深一深湖相;(6)粉砂泥质沉积区;(7)相界限;(8)盆地边界;(9)物源方向(据田在艺等,1983)三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点2、湖泊三角洲湖泊三角洲砂体砂体 三角洲平原:三角洲平原是三角洲的水上部分,顶端从河流第一分流点开始至湖岸水边线,平面形状似三角形,主要沉积为河道砂质沉积和河道间细粒的漫滩沉积。河道弯度较小,多呈分支状,河道沉积的底部常存在滞留砾石和泥砾,向上粒度变细,主要发育平行层理和各类交错层理。沉积层序类似于河流相砂体,但规模小,厚度亦较薄。河漫滩地区因为离湖近,地下水位高,易于生长植物,因此除粉砂和泥质沉积外;经
13、常有碳质页岩和煤层沉积,成为三角洲平原相的一大特色。三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点2、湖泊三角洲湖泊三角洲砂体砂体 三角洲前缘:三角洲前缘是砂层的集中发育带,根据沉积特征可分为分流河道、河口沙坝和前缘沙席状砂。A、水下分流水道:是三角洲平原上分流河道向水下的继续延伸,水道底部有冲刷,其上有磨圆状泥砾和少量砾石,向上可出现平行层理、中小型交错层理、波状层理和水平层理,周围为浅灰和灰绿色泥岩,含浅水生物化石。三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点2、湖泊三角洲湖泊三角洲砂体砂体 三角洲前缘:B、河口沙坝:由于在河口水面变宽,水流速度急剧下降,河流搬来的大量砂质沉积物就在
14、这里堆积成河口沙坝。河口沙坝由于受波浪和岸流的簸洗,砂质纯净,分选好。砂层底部与下伏地层多为渐变,并呈向上变粗的反韵律,顶部有时可被水下分流河道切割。层理构造有波状层理,小型交错层理、平行层理和低角度交错层理等,其中以低角度交错层理的发育最为特色,多出现在粒度较粗的沙坝层序的中上部。三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点2、湖泊三角洲湖泊三角洲砂体砂体 三角洲前缘:C、前缘席状砂:是河口沙坝砂和部分水下分流河道砂受波浪改造和簸洗后,重新沉积于河口沙坝前部或侧翼的薄层状砂体。这些大片分布的薄细砂层与浅湖泥岩呈互层,韵律性不明显或至反韵律。三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点
15、2、湖泊三角洲湖泊三角洲砂体砂体 前三角洲:位于三角洲前绿的外缘,是三角洲中最细物质的沉积区,面积广,以暗色泥岩为主,夹薄层粉砂岩,逐渐向深湖区过渡,常含有滑塌浊积岩透镜体。在平面分布上,三角洲相带的排列由岸到湖心,以三角洲平原一三角洲前缘前三角洲的顺序出现的。在剖面上为由下向上出现前三角洲一三角洲前缘一三角洲平原,呈明显的反旋回序列,其中前三角洲与三角洲前缘组成反韵律,上部的三角洲平原常以正韵律为特征。前缘席状砂渤海湾下第三系三角洲相沉积原生构造序列及其环境解释 渤海湾下第三系三角洲相沉积原生构造序列及其环境解释 前缘席状砂前三角洲三角洲测井曲线特征三角洲地震剖面和钻井剖面(据杨云岭,198
16、6)东营凹陷EW94.4地震剖面三角洲的前积反射结构 东营凹陷地震剖面三角洲的前积反射结构 辽东湾东营组三角洲斜交前积结构(张万选等,1993)三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点3、扇三角洲(扇三角洲(Fan delta)扇三角洲最初是由霍尔姆斯(Holmes,A1965)提出来的,原定义为“从邻近山地直接推进到稳定水体(湖或海)的冲积扇”。盖洛韦(Galloway,W.F 1976)将扇三角洲定义为“由冲积扇和辫状河流注入稳定水体而形成的沉积体系”。Hotmes(1965)、Mcgowen(1970)将扇三角洲定义为“由相邻高地进积到安静水体中的冲积扇”。扇三角洲主要形成于构造
17、活动较强烈的地区,例如活动大陆边缘、岛弧体系边缘、断陷湖盆边缘。在这些地区,短而坡度大的河流(主要是辫状河)从附近的物源区流出,携带大量的粗粒沉积物在海(湖)盆边缘快速堆积形成扇三角洲。三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点3、扇三角洲(扇三角洲(Fan delta)扇三角洲发育的有利条件:发育的有利条件:扇三角洲多分布于湖泊短轴陡坡,多分布于湖泊短轴陡坡,临近山区的盆地边缘,高差变化大,坡度陡是扇三角洲发育的最有利和最基本的条件。一般距山区越近、坡度越陡,越易发育冲积扇三角洲,随着与山区的距离加大,坡度变缓,则易形成辫状河三角洲。三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点3、
18、扇三角洲(扇三角洲(Fan delta)水体陆地陡崖三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点3、扇三角洲(扇三角洲(Fan delta)泌阳凹陷下第三系沉积相图三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点3、扇三角洲(扇三角洲(Fan delta)扇三角洲环境的划分及沉积相特点扇三角洲环境的划分及沉积相特点 湖泊扇三角洲由扇三角洲平原、三角洲前缘和前扇三角洲亚相组成 扇三角洲平原:扇三角洲平原是扇三角洲的陆上部分,实际上扇三角洲的陆上部分属于近山口的冲积扇环境。由于扇三角洲平原,紧临活动断崖分布,坡度大、地表水系为准河道化洪流,具有间歇性和突发性特点。因此沉积相除频繁交错叠置的辫状
19、水道沉积与片流沉积的砂砾层外,还有大量泥石流沉积和筛积物相伴,近断崖根部有时还可见崩塌沉积。砾石成分复杂,成熟度低,成层不明显。三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点3、扇三角洲(扇三角洲(Fan delta)扇三角洲环境的划分及沉积相特点扇三角洲环境的划分及沉积相特点 双河油田下第三系扇三角洲三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点3、扇三角洲(扇三角洲(Fan delta)扇三角洲环境的划分及沉积相特点扇三角洲环境的划分及沉积相特点 扇三角洲前缘:扇三角洲前缘的沉积物组成以各种粒级的砂和粉砂为主,也常有砾石沉积,粒度变化向盆地方向变细,与前扇三角洲呈指状交错过渡。砂层中交
20、错层理发育。扇三角洲前缘发育有水下分流河道(辫状河道)、水下分流河道间、河口坝、前缘席状砂等砂体。三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点3、扇三角洲(扇三角洲(Fan delta)扇三角洲环境的划分及沉积相特点扇三角洲环境的划分及沉积相特点 前扇三角洲:前扇三角洲由互层的灰绿色、灰黑色泥岩、泥质粉砂岩、钙质页岩、油页岩组成。粒级和颜色的变化可形成季节性纹层,常见粉砂质透镜体夹层。发育水平层理,含较丰富的化石。3、扇三角洲(扇三角洲(Fan delta)辽河西部凹陷西斜坡古近系扇三角洲平面图 3、扇三角洲(扇三角洲(Fan delta)扇三角洲剖面及相带3、扇三角洲(扇三角洲(Fan
21、delta)扇三角洲测井曲线 3、扇三角洲(扇三角洲(Fan delta)北部湾盆地扇三角洲测井响应特征 3、扇三角洲(扇三角洲(Fan delta)北部湾盆地扇三角洲地震响应特征 3、扇三角洲(扇三角洲(Fan delta)东濮凹陷扇三角洲、近岸水下扇地震反射特征 三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点4、近岸水下扇沉积近岸水下扇沉积 近岸水下扇是断陷湖盆中发育的一种有特征性和较常见的一种沉积类型,发育在陡岸一侧靠近断层下降盘的深水区,平面形体为扇形,倾向剖面上扇体呈楔状,根部紧贴基岩断面。在盆地的深陷扩张期有较多的分布。它除了具有沉积物密度流(或浊流)的特征外,还表现出一定的冲积
22、性质。孙水传等(1980)最初将其称为水下冲积扇,并定义为:“近源的山间洪水携带大量的陆源碎屑直接进入湖盆所形成的水下扇形体”。三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点4、近岸水下扇沉积近岸水下扇沉积 根据近岸水下扇的地貌和沉积特征,由近源至远源可细分为扇根、扇中、扇端三个亚相。扇根(内扇):扇根紧邻湖盆陡岸,分布范围不大。它主要由杂基支撑的砾岩、碎屑支撑的砾岩和砂砾岩夹暗色泥岩组成。杂基支架的砾岩常具漂砾结构,砾石排列杂乱,甚至直立,不显层理,顶底突变或底部具冲刷,一般认为形成于碎屑流沉积。单一序列由下往上常由反递变到正递变组成。三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点4、近
23、岸水下扇沉积近岸水下扇沉积中扇:中扇为辫状水道区,是扇的主体。由于辫状水道缺乏天然堤,水道宽且浅,很容易迁移。水道的迁移常将水道间地区的泥质沉积冲刷掉,因而垂向剖面上为许多砂砾岩层直接叠覆,中间无或少泥质夹层,形成多层楼式叠合砂砾岩体。中扇以砾质高密度浊流沉积为特色,向盆地方向粒度变细,分选变好。水道沉积以砂质高密度浊流沉积层序为主,主要为水道化不明显的浊积砂层,顶部可出现低密度浊流沉积序列,水道之间的细粒沉积以显示鲍马序列上部段为主。三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点4、近岸水下扇沉积近岸水下扇沉积扇端:扇端为深灰色泥岩夹中一薄层砂岩,砂层可显平行层理,水流沙纹层理,以低密度浊
24、流沉积序列为主。三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点4、近岸水下扇沉积近岸水下扇沉积 总之,近岸水下扇由洪水携带大量的混杂碎屑物质经短距离搬运,进入湖盆陡侧相对较安静的水体中。它冲蚀湖底形成水下主河道,在扇根迅速堆积以滚动和递变悬浮方式搬运的块状、递变层状砂、砾岩。随着远离扇根,湖底坡度变缓,从而形成扇中的水下网状水道,并堆积了大量的以递变悬浮和滚动方式搬运的递变层理砾状砂岩及块状砂岩等。在水下网状水道的出口处或侧方,由于在扇根和扇中水道中沉积物的大量卸载,洪水能量降低,已不具备侵蚀湖底形成水道的水流强度,而是以整体悬浮的低密度浊流形式,在扇中前缘、扇中网状水道间和扇端进行堆积,形
25、成多为不完整的鲍玛序列。三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点4、近岸水下扇沉积近岸水下扇沉积近岸水下扇立体模式(据王德发等,1983)三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点4、近岸水下扇沉积近岸水下扇沉积东濮凹陷白庙近岸水下扇三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点4、近岸水下扇沉积近岸水下扇沉积泌阳双河镇近岸水下扇的剖面形态和岩性示意图三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点4、近岸水下扇沉积近岸水下扇沉积北部湾盆地涠5-5-1井近岸扇测井响应特征三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点4、近岸水下扇沉积近岸水下扇沉积北部湾盆地近岸扇纵向和横向剖
26、面图三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点4、近岸水下扇沉积近岸水下扇沉积辽河廊固凹陷LF511侧线近岸水下扇(张万选等,1993)三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点4、近岸水下扇沉积近岸水下扇沉积渤海辽东湾近岸水下扇(张万选等,1993)三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点4、近岸水下扇沉积近岸水下扇沉积三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点4、湖底扇(浊积扇扇)沉积(浊积扇扇)沉积 19世纪80年代Forel,1887发现罗纳河流入日内瓦湖时,由于河水携带大量沉积物可以形成一种高密度的底流流入深湖。科罗拉多河河水在米德湖中也形成类似的底流。在实
27、验室内,曾进行过浊流实验以研究水库中浊流的水力学特点(Bell,1940)。约翰逊(Johnson1938)首次将这种密度流称作“浊流(turbidity current)”。1962年鲍马(Bouma,l962)应用浊流理论提出了被称为“鲍马层序(Bouma sequence)”的著名浊流层序模式。沃克(walker,l977)在总结前人研究成果的基础上,提出了进积型浊积扇的概略层序。三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点4、湖底扇(浊积扇扇)沉积(浊积扇扇)沉积重力流沉积物沉积特征(据Middleton,1976)三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点4、湖底扇(浊积扇
28、扇)沉积(浊积扇扇)沉积鲍玛序列构造单元及流态解释(据Middleton等,1976)三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点4、湖底扇(浊积扇扇)沉积(浊积扇扇)沉积 位于湖盆相对深水区的重力流沉积,有两种基本类型:一种大多是由浅水区的各类砂体,如三角洲、扇三角洲和浅水滩坝等,在外力作用下沿斜坡发生滑动、再搬运在洼陷深处形成的浊积岩体,其砂体形态有席状、透镜状和扇状等。浊积岩体的岩性变化大,与浅水砂体的岩性密切相关。另一种为缓坡远岸供给水道型,多见于长轴缓坡,水流携带的沉积物穿过一段狭长,具有一定坡度的水道(峡谷),直达深湖区发生沉积,形成离岸较远的重力流沉积扇。三、湖泊砂体类型及其
29、特点三、湖泊砂体类型及其特点4、湖底扇(浊积扇扇)沉积(浊积扇扇)沉积远岸供给水道型湖底扇:可进一步划分为供给水道、内扇、中扇和外扇几个相带。供给水道即重力流水道砂体:在湖泊沉积环境特别是断陷湖盆中,断槽型重力流沉积最为常见,即断层控制所形成的断槽。断槽可分为单断式和双断式,单断式指一条断层控制所形成的箕状断槽,双断式指两条倾向相对的断层控制所形成的地堑断槽,以单断式断槽较多。三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点4、湖底扇(浊积扇扇)沉积(浊积扇扇)沉积 供给水道即重力流水道砂体:重力流水道砂体在平面上呈带状、在剖面上呈透镜状分布的砂砾岩体。可分为两个亚相:水道亚相和漫溢亚相。水道
30、亚相:是断槽中最深的沟道,单断式断槽靠近断层分布,也是水下重力流最粗碎屑沉积的场所,岩性以砾岩、块状砂岩、平行层理砂岩为主。漫溢亚相:位于水道亚相的两侧,系重力流溢出水道沉积而成,以典型浊积岩沉积为特征。三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点4、湖底扇(浊积扇扇)沉积(浊积扇扇)沉积湖底扇也可进一步划分为供给水道、内扇、中扇和外扇几个相带。三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点4、湖底扇(浊积扇扇)沉积(浊积扇扇)沉积湖底扇也可进一步划分为供给水道、内扇、中扇和外扇几个相带。内扇:内扇主要发育一条或几条主要水道,沉积物为水道充填沉积、天然堤及漫流沉积。主要由杂基支撑的砾岩、
31、碎屑支撑的砾岩夹暗色泥岩组成。碎屑支撑的砾岩和砂砾岩多为高密度浊流沉积产物。单一序列由下往上常由反递变段和正递变段组成,有时上部还可出现模糊交错层砂砾岩。三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点4、湖底扇(浊积扇扇)沉积(浊积扇扇)沉积湖底扇也可进一步划分为供给水道、内扇、中扇和外扇几个相带。中扇:中扇为辫状水道区,发育很典型的叠合砂(砾)岩,单一层序粒级变化由下向上是砾岩一砂砾岩或砾状砂岩一砂岩,主要为砂砾质至砂质高密度浊流沉积。中扇前缘区,水道特征已不明显,粒度变细以发育具鲍马序列的经典浊积岩为主。三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点4、湖底扇(浊积扇扇)沉积(浊积扇扇
32、)沉积湖底扇也可进一步划分为供给水道、内扇、中扇和外扇几个相带。外扇:外扇为薄层砂岩和深灰色泥岩的互层,以低密度浊流沉积层序为主。远岸浊积扇体可以由多个舌形体组成的复合体,在垂向剖面上总体呈水退式反旋回,而其中每一个单一砂层均呈正韵律特征。4、湖底扇(浊积扇扇)沉积(浊积扇扇)沉积东营凹陷纯梁地区沙三段湖底扇及相层序(赵澄林,1984)4、湖底扇(浊积扇扇)沉积(浊积扇扇)沉积东濮凹陷下第三系沙三段重力流水道沉积模式(据赵澄林,1992)4、湖底扇(浊积扇扇)沉积(浊积扇扇)沉积辽河西部凹陷西斜坡远岸浊积扇剖面及垂向层序图 4、湖底扇(浊积扇扇)沉积(浊积扇扇)沉积水下重力流沉积 4、湖底扇(
33、浊积扇扇)沉积(浊积扇扇)沉积北部湾盆地湖底扇4、湖底扇(浊积扇扇)沉积(浊积扇扇)沉积渤海湾盆地的浊积扇 三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点5、滩坝砂体 滩坝是滨浅湖地带常见的砂体类型。特别在断陷湖盆的断陷扩张期,湖泊面积大,湖岸地形平坦,浅水区所占面积大,滩坝砂体最为发育。此外,围绕断陷湖盆中的古岛(古隆起、古潜山)也可发育湖岸滩坝 砂体,它们以透镜状及薄层席状砂的形式分布于古岛周围。滩坝有由陆源碎屑物质组成的砂质(包括砾)滩坝和由湖内生物、鲡粒、内碎屑等碳酸盐物质组成的碳酸盐滩坝,但多数湖泊内的滩坝以陆源碎屑砂质滩坝为主。三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点5、
34、滩坝砂体 根据砂体的形态和产状,可分滩砂体和坝砂体两种。滩砂体一般分布于滨湖地带,垂向剖面是砂岩与泥岩的频繁互层,砂层多但厚度薄,粒序不明显,平行岸线分布,呈较宽的条带状或席状。坝砂体泛指砂坝、砂嘴、障壁岛、堡岛等。它们多呈长条形,多与湖岸平行分布,少数有一定交角(如砂嘴)。岩性剖面为厚层砂岩与厚层泥岩的互层,砂层层数少但单层厚度大,几米甚至更厚。砂体横剖面呈底平顶凸或双凸型的透镜体。坝砂体的粒度变化复杂,可以是向上变细的正韵律层序,也可以出现反韵律层序,还可以出现向上变粗再向上变细的复合韵律。三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点5、滩坝砂体滨浅湘、砂坝测井曲线 三、湖泊砂体类型及
35、其特点三、湖泊砂体类型及其特点5、滩坝砂体东濮凹陷滩坝丘状地震反射(朱筱敏,1995)三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点5、滩坝砂体济阳凹陷1011侧线沙坝地震相(胜利油田,1982)三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点6、湖泊风暴沉积与风暴砂体湖泊风暴沉积与风暴砂体 70年代后期,持别是80年代以来,由于幕式沉积作用和现实主义灾变论哲学思想的兴起和影响,国际上许多知名学者和沉积学家,把研究的重点转向开阔陆棚环境中的风暴流及其沉积作用,取得了不少突破性的成果,形成了风暴流理论。80年代以来,我国沉积学工作者也逐渐开始认识和鉴别风暴岩,并进一步认识到,风暴流不仅可以出现
36、在海洋近滨和陆棚地带,亦可出现在大陆上某些湖泊中。三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点6、湖泊风暴沉积与风暴砂体湖泊风暴沉积与风暴砂体风暴沉积体系的剖面模式(据姜在兴,1990)三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点6、湖泊风暴沉积与风暴砂体湖泊风暴沉积与风暴砂体湖泊风暴岩的剖面结构主要有以下三种类型。A、单层厚度10一20cm(图 a),对于较完整的单一序列,沉积构造组合为块状层理,平行层理一浪成沙纹层理泥岩层。在这些层的顶面与泥岩层的剥开面上,可清晰地观察到波痕的外部行态。三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点6、湖泊风暴沉积与风暴砂体湖泊风暴沉积与风暴砂体
37、三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点6、湖泊风暴沉积与风暴砂体湖泊风暴沉积与风暴砂体 B、单层厚度一般为1525cm(图 b),与A型不同的是在平行层与浪成沙纹层之间出现丘状交错层。丘状层段常富含碳酸盐组分,主要为鲕粒和灰质内碎屑,丘状纹层之间可出现微冲刷。C、单层厚度一般为10一25cm(图 c),对于较完整的单一序列,其层理组合为块状层理平行层理一丘状交错层理泥岩层。三、湖泊砂体类型及其特点三、湖泊砂体类型及其特点6、湖泊风暴沉积与风暴砂体湖泊风暴沉积与风暴砂体张金亮等(1988)通过对东濮凹陷沙三段湖泊风暴岩的研究,发现风暴砂层主要有以下几种:四、湖泊砂体的分布及演化特点四、
38、湖泊砂体的分布及演化特点构造湖进一步划分为断陷型、坳陷型和断陷一坳陷过渡型三大类 1、断陷型湖泊 断陷型湖泊在其发育过程中经历了初期裂陷、中期深陷扩张和晚期抬升收缩三个演化阶段,各发育阶段的沉积特征不同。四、湖泊砂体的分布及演化特点四、湖泊砂体的分布及演化特点1、断陷型湖泊 1)断陷型湖泊的初期裂陷阶段 这一时期湖盆中沉积物的分布型式较复杂,受构造活动、气候和物源影响较大。一些湖泊一开始断陷作用表现得较强烈,造成了明显的地形高差,为形成粗碎屑沉积物提供了条件;湖泊边缘分布有冲积扇和扇三角洲,向盆地方向可出现浅水湖泊相砂泥岩沉积或膏盐湖沉积。而有的断陷湖盆在初陷期构造活动较弱,地形起伏较小,湖盆
39、处于一种浅水充氧湖泊环境,形成大面积分布的浅水砂体。四、湖泊砂体的分布及演化特点四、湖泊砂体的分布及演化特点1、断陷型湖泊 1)断陷型湖泊的初期裂陷阶段 裂陷初期盆地充填型式 四、湖泊砂体的分布及演化特点四、湖泊砂体的分布及演化特点1、断陷型湖泊 2)断陷型湖泊的中期深陷扩张阶段 沉积物可分为三大体系,即横向陡坡体系、横向缓坡体系和纵向体系;在靠近盆缘断裂一侧陡坡:近源、坡陡、流急的洪水直接入湖,形成近岸水下扇、扇三角洲等沉积砂体;横向缓坡主要发育有三角洲、滩坝等沉积砂体;湖盆的轴向缓坡:主要发育河流、三角洲砂体,并可形成具供给水道的运岸浊积扇砂体;深湖区:发育丰富的湖底扇、滑塌浊积岩等砂体和
40、湖相泥岩。四、湖泊砂体的分布及演化特点四、湖泊砂体的分布及演化特点1、断陷型湖泊 2)断陷型湖泊的中期深陷扩张阶段 断陷型湖泊深陷扩张期沉积示意图 四、湖泊砂体的分布及演化特点四、湖泊砂体的分布及演化特点1、断陷型湖泊 2)断陷型湖泊的中期深陷扩张阶段 断陷型湖泊深陷扩张期沉积示意图 四、湖泊砂体的分布及演化特点四、湖泊砂体的分布及演化特点1、断陷型湖泊 3)断陷型湖泊的晚期抬升收缩阶段 经过深陷期的沉积充填和盆地的抬升,湖泊地形发生明显变化。湖底变得平缓,原来陡岸的坡度也减小,湖泊变浅缩小,深湖区缩小甚至消失,沉积和沉降中心逐渐远离陡岸,滨一浅湖相所占比例增加,这时期砂体发育,并以浅水砂体为
41、持色,最常见的沉积为三角洲、扁三角洲,滩坝等。四、湖泊砂体的分布及演化特点四、湖泊砂体的分布及演化特点1、断陷型湖泊 3)断陷型湖泊的晚期抬升收缩阶段 断陷型湖泊收缩期沉积相示意图 四、湖泊砂体的分布及演化特点四、湖泊砂体的分布及演化特点2坳陷型湖泊 坳陷湖泊如松辽盆地,面积大,地形较为平坦,沉积相、岩性和厚度的变化较缓,湖盆沉积中心与沉降中心一致,砂体类型较简单,多以近岸浅水砂和粉砂为主。在深陷扩张期,深湖面积大,但湖水不一定很深,滨浅湖相带呈环带状分布,主体砂体类型为扇三角洲、三角洲,滩坝砂体,湖中心可分布 由层状浊积岩。湖盆收缩阶段,三角洲沙体极为发育,三角洲水下分流水道砂体叠置,滩坝砂体发育。