1、石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系第六章第六章 沉积相沉积相 石油、天然气的生成和分布，与沉积相的关系密切，研究沉积相对油气勘探和开发有着重要的指导意义。本章主要介绍:河流相、湖泊相、三角洲相河流相、湖泊相、三角洲相等与油气关系密切的相及亚相的概念、一般特征及其与油气的关系。石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系第一节第一节 沉积相的概念及分类沉积相的概念及分类一、沉积相的概念一、沉积相的概念 沉积相:指沉积环境及在该环境中形成的沉积岩(沉积物)特征的综合。v 沉积环境：自然地理条件，气候条件，构造条件，沉积介质的物理条件，介质的地球化学条件等；v 沉积岩特征包括：
2、岩性特征、古生物特征以及地球化学特征。也称“相标志相标志”。石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系二、沉积相的分类二、沉积相的分类 石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系第二节第二节 陆相组陆相组 陆地地形复杂多样，气候变化万千，沉积介质多样，造成陆相沉积形成条件复杂，沉积类型繁多。本节重点介绍与油气关系密切的陆相类型。石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系一、山麓一、山麓洪积相洪积相 石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系二、河流相二、河流相1.河流的类型河流的类型石 油 地 质 基 础 渤海石
3、油职业学院石油工程系2.河流相的亚相类型及沉积特征河流相的亚相类型及沉积特征1）河床亚相）河床亚相 河床：其横剖面呈槽形，上游较窄，下游较宽，底部显示明显的冲刷界面，构成河流沉积单元的基底。河床亚相：又称为河道亚相或底层亚相。其岩石类型以砂岩为主，次为砾岩，碎屑粒度在河流相中最粗。层理类型多，斜层理发育，多呈单向斜层理。缺少动植物化石，仅见破碎的植物枝、干等残体，岩体形态多具有透镜状，底部具有明显的冲刷界面 石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系图 河床亚相的韵律性层理a一细层；1，2，3一层系 石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系2）堤岸亚相）堤岸亚相 堤岸亚相位于
4、河床沉积的上部，属河流相的顶层沉积。与河床沉积相比，其岩石类型简单，粒度较细，以小型交错层理为主。可进一步分为天然堤和决口扇两个沉积微相。石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系3）河漫亚相）河漫亚相 平原河流的亚相类型，常位于天然堤外侧。地势低洼平坦，洪水泛滥期流水漫溢天然堤，河水携带大量悬浮物质在这里沉积。洪水泛滥期的沉积产物，又称泛滥盆地沉积。沉积类型简单，主要是粉砂岩和粘土岩，粒度是河流沉积中最细的；层理类型单调，主要为波状层理和水平层理。在平面上位于堤岸亚相外侧，包括河漫滩、河漫湖泊和河漫沼泽三种沉积微相。石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系4）牛轭湖亚相）牛
5、轭湖亚相v 由弯曲河流截弯取直作用，使被截掉的弯曲河道废弃而成。v 沉积主要为粉砂岩和粘土岩。粉砂岩中具交错层理，粘土岩中发育有水平层理。v 在层理间常有较粗的泥质岩和一些碳质细屑组成的小透镜体，常含有淡水软体动物化石和植物残骸；岩体呈透镜状，延伸最大可达数十公里，厚度达数十米。石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系图 弯曲河流垂向沉积组合（据瓦乐克，1975）石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系3.研究河流相的意义研究河流相的意义o 砂岩体主要发育在河床亚相中，形态常呈上平下凸的透镜状，侧向发生尖灭。o 河流相砂岩体若接近油源，可成为油气储集层。一般为泥质填隙物，胶
6、结疏松，孔隙性和渗透性都比较好。o 我国陕甘宁盆地的上三叠统、下侏罗统及大庆油田的下白垩统，均有洪积一河床相或河流类型的储集层。o 河流砂岩体岩性变化大，内部非均质性较明显。石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系三、湖泊相三、湖泊相 湖泊是大陆上地形相对低洼和流水汇集的地区，也是沉积物堆积的重要场所。我国现代湖泊不多，但在中、新生代陆相地层中，常有巨厚的湖相沉积分布，且与油气有着密切的关系。如四川盆地，鄂尔多斯盆地的下、中侏罗统，松辽盆地的白垩系中湖相沉积都很发育。湖泊的形状多种多样，有圆形、椭圆形、三角形、不规则状等。石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系1.概述（概
7、述（1）v 湖泊的分类方法有多种，可按其成因、形态、自然地理景观、湖水含盐度以及沉积物的特点进行分类。v 按含盐度的不同，可将湖泊分为：v 淡水湖泊-含盐度小于3.5%；v 盐湖-含盐度大于3.5%v 按沉积物的特征，可将湖泊分为：v 碎屑沉积湖泊和化学沉积湖泊。石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系1.概述（概述（2）v 碎屑湖泊沉积的岩石类型，以粘土岩为主，次为砂岩、粉砂岩。砾岩少见，仅分布于滨湖地区。深湖环境中的粘土岩富含有机质，是良好的油源岩系；v 湖相沉积的层理类型多样，以水平层理或块状层理为主；在近岸地区则多发育交错层理及斜波状层理；v 在湖泊沉积中常见波痕、搅混构造、
8、泥裂、雨痕等。v 湖相沉积中生物化石非常丰富。石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系2.碎屑湖泊相的亚相类型及沉积特征碎屑湖泊相的亚相类型及沉积特征 根据沉积物特点和水体深度，碎屑湖泊相可分为湖成三角洲亚相、滨湖亚相、浅湖亚相、半深湖亚相和深湖亚相。石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系1）湖成三角洲亚相（）湖成三角洲亚相（1）三角洲是河流与海(湖)共同作用下形成的沉积产物。在河流入海(湖)盆地的河口区，因坡度减缓，水流扩散，流速降低，遂将携带的泥砂堆积于此，形成平面上近于顶尖向陆呈三角形或舌状，剖面上呈透镜状的沉积体，称之为三角洲。其中由河流入海而形成者称为海成三角洲
9、或海陆过渡三角洲，通常简称三角洲；由河流入湖而形成的则称为湖成三角洲。石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系1）湖成三角洲亚相（）湖成三角洲亚相（2）湖成三角洲亚相发育于湖盆河口地区，岩石类型以砂岩和粉砂岩为主；层理构造较其他亚相更为多样。在无强大湖浪影响，湖泊水面平静、稳定的情况下，可形成三角洲所特有的三层构造，即顶积层、前积层和底积层。石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系 三角洲的三层构造示意图石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系2）滨湖亚相）滨湖亚相 位于洪水期岸线与枯水期岸线之间，是湖泊沉积的重要地带，经常受到湖水进退的影响。距湖岸最近，接受来自
10、湖岸的粗碎屑物质；击岸浪和回流的冲蚀、淘洗对沉积物的改造作用强烈；氧化作用强烈。岩石类型以砂岩、粉砂岩为主，次为砾岩及粘土岩。滨湖亚相的砂岩、粉砂岩中小型交错层理发育，泥岩和粉砂质泥岩中具断续的水平层理和斜波状层理。石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系3）浅湖亚相）浅湖亚相 位于枯水期最低水位线至正常浪基面之间的地带，水体比滨湖区深，波浪和湖流作用对沉积物的影响较强。以粘土岩和粉砂岩为主，可夹有少量化学岩薄层或透镜体；分选及圆度较好；胶结物以泥质、钙质为主。水平层理、波状层理发育于泥岩和泥质粉砂岩中，砂、泥交互沉积中，常有透镜状层理。石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工
11、程系4）半深湖亚相）半深湖亚相o 位于浪基面以下、风暴浪基面以上的湖底范围，为缺氧的弱还原一还原环境。o 沉积物主要受湖流作用的影响，波浪作用影响不到沉积物表面。o 岩石类型以粘土岩为主，夹有粉砂岩、化学岩的薄层或透镜体。o 水平层理发育，间细波状层理；化石较丰富，以浮游生物为主，保存较好；可见菱铁矿、黄铁矿等自生矿物。石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系5）深湖亚相）深湖亚相v 位于湖盆中水体最深部位，水体平静；地处缺氧的还原环境，底栖生物完全不能生存。v 岩性特征为粒度细、颜色暗、有机质含量高。v 层理发育，主要为水平层理和细水平纹层。v 含大量介形虫及鱼类等浮游生物化石，保
12、存完好，无底栖生物。v 自生矿物黄铁矿呈分散状分布于粘土岩中。v 沉积厚度大，是生油的有利地带。石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系3.研究湖泊相的意义研究湖泊相的意义v 碎屑湖泊相沉积，具有油气生成和储集的良好条件，常形成陆相类型的油气田。v 我国许多中、新生代含油气盆地，特别是东部的大庆、胜利、大港、苏北油田以及西北克拉玛依油田等，属碎屑湖泊相沉积类型。v 其油源岩系以半深湖一深湖亚相暗色粘土岩为主，储集岩系以湖成三角洲砂岩体为主。v 湖泊沉积在垂向剖面上往往是油源岩、储集岩有规律地分布，形成完整的甚至是多套的生储盖组合。石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系第三
13、节第三节 海相组海相组 与大陆环境不同，海洋环境在物理化学条件、水动力状况、地貌特征等方面，都有其自身的特点。海水的运动可概括为波浪、潮汐和海流三种形式，控制着海洋中沉积物的分布。海相组岩石类型极为多样，砾岩、砂岩、粉砂岩、粘土岩和碳酸盐岩等在海相组中广为分布，并以厚度大、分布广、岩性稳定、碎屑岩的结构成熟度和成分熟度高、圆度及分选好为特征；沉积构造发育，类型多样，生物化石非常丰富。石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系一、海相组的相带划分及沉积特征一、海相组的相带划分及沉积特征石 油 地 质石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系1滨岸相滨岸相石 油 地 质 基 础 渤
14、海石油职业学院石油工程系2浅海陆棚相浅海陆棚相v 浅海陆棚相：指从近滨外侧到大陆坡内边缘的宽阔海域，也可称为陆架。深度一般为10200m，宽度由数公里至数百公里不等。v 陆棚浅水区阳光充足，氧气充分，底栖生物大量繁殖。深水区因阳光和氧气不足，底栖生物大为减少，藻类生物几乎绝迹。石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系3半深海相半深海相 半深海的位置相当于大陆坡，是浅海环境与深海环境的过渡区，沉积主要由泥质、浮游生物和碎屑三部分沉积物组成。半深海区无植物发育，生物群以腹足类为主，还可见瓣鳃类、腕足类、放射虫、有孔虫等。由于生物搅动，泥质沉积不显层理，可见有虫迹。在无生物扰动的情况下，亦
15、可出现纹层。石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系4深海相深海相v 深海相是指水深在2000m以下的大洋盆地，平均深度为4000m。v 深海海底阳光已不能到达，氧气不足，底栖生物稀少，种类单调。v 深海底层温度一般稳定在l左右。v 深海相的波痕可以是对称的、舌形的、新月形的等，波长一般从lOcm至数米，波高可达20cm或更高。石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系三、海相沉积与油气的关系三、海相沉积与油气的关系 滨岸相中碎屑岩发育，有各种类型的砂体，是油气储集的良好场所。海相组中可发育一系列生、储、盖组合，其中：油源层主要为浅海相暗色粘土岩和碳酸盐岩，含大量化石，有机质
16、丰富。储集层为海相砂岩体和具有孔隙、溶洞、裂缝的海相碳酸盐岩，特别是生物礁石灰岩其储油特点是储量大、产量高。盖层为海相粘土岩、泥灰岩、石膏以及巨厚的致密块状石灰岩等。石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系第四节第四节 海陆过渡相组海陆过渡相组石 油 地 质石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系一、三角洲的发育过程一、三角洲的发育过程石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系二、三角洲的主要类型二、三角洲的主要类型 石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系1.河控三角洲河控三角洲密西西比河鸟足状三角洲(据斯考特，1969)石 油 地 质 基 础 渤海石油
17、职业学院石油工程系1.河控三角洲河控三角洲图 密西西比河全新世扇形三角洲(据斯考特，1969)石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系2.浪控三角洲浪控三角洲图 鸟嘴形三角洲(据斯考特，1969)石 油 地 质石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系3.潮控三角洲潮控三角洲图 巴布亚湾港湾形三角洲(据Fisher，1969)石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系三、三角洲相的亚相类型及沉积特征三、三角洲相的亚相类型及沉积特征石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系四、三角洲相与油气的关系四、三角洲相与油气的关系石油勘探的结果表明，世界上许多油气田与三角洲相有关，其中有不少是大型或特大型油气田。前三角洲亚相粘土岩沉积厚度大、分布广，有机质丰富，是具有良好生油条件的相带。三角洲前缘亚相有河口沙坝、远沙坝和席状砂体，砂质纯净，分选好，储油物性良好，与前三角洲亚相紧密相邻，离油源区近，是储集条件有利的相带。超覆在三角洲砂体之上的破坏相粘土岩和三角洲向海推进时形成的水上平原沼泽沉积，可作良好的盖层。三角洲相中有多种圈闭类型。石 油 地 质 基 础 渤海石油职业学院石油工程系小 结沉积相的概念及分类沉积相的概念及分类陆相组陆相组山麓山麓洪积相、河流相、湖泊相洪积相、河流相、湖泊相海相组海相组海陆过渡相组海陆过渡相组
