地质学基础课件第五章沉积相.ppt

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1、地质学基础地质学基础地质学基础地质学基础1地质学基础地质学基础第一节第一节 概述概述 一、沉积相的概念一、沉积相的概念二、相序定律二、相序定律三、沉积相综合分类三、沉积相综合分类2地质学基础地质学基础 一、沉积相的概念一、沉积相的概念 沉沉积积相相：是是指指沉沉积积环环境境及及在在该该环环境境中中形形成成的的沉积岩（物）特征的综合。沉积岩（物）特征的综合。岩岩相相：是是指指一一定定沉沉积积环环境境中中形形成成的的岩岩石石或或岩岩石组合，它是沉积相的主要组成部分。石组合，它是沉积相的主要组成部分。3地质学基础地质学基础 沉积环境主要由下列五个方面的要素组成：沉积环境主要由下列五个方面的要素组成：

2、自然地理条件自然地理条件：海、湖、河流、冰川、沙漠等：海、湖、河流、冰川、沙漠等的分布及地势的高低；的分布及地势的高低；气候条件气候条件：气候的冷、热、干旱、潮湿；气候的冷、热、干旱、潮湿；构造条件构造条件：大地构造背景及沉积盆地的隆起与大地构造背景及沉积盆地的隆起与坳陷；坳陷；沉积介质的物理条件沉积介质的物理条件：介质的性质介质的性质(如水、风、如水、风、冰川、清水、浑水冰川、清水、浑水)、运动方式和能量大小、水介质、运动方式和能量大小、水介质的温度和深度；的温度和深度；介质的地球化学条件介质的地球化学条件：介质的氧化还原电位介质的氧化还原电位(Eh)(Eh)、酸碱度、酸碱度(pH)(pH)

3、、含盐度。、含盐度。4地质学基础地质学基础 沉积物（岩）特征有以下三个方面：沉积物（岩）特征有以下三个方面：岩岩石石特特征征：岩岩石石的的颜颜色色、物物质质成成分分、结结构构、构构造、岩石类型及其组合；造、岩石类型及其组合；古生物特征古生物特征：生物的种属、数量和生态；：生物的种属、数量和生态；地球化学特征地球化学特征。沉沉积积岩岩特特征征的的这这些些要要素素是是相相应应各各种种环环境境条条件件的的物质记录，也称为物质记录，也称为相标志相标志。沉积环境是形成沉积物沉积环境是形成沉积物(岩岩)特征的决定因素特征的决定因素，沉积物沉积物(岩岩)特征则是沉积环境的物质表现特征则是沉积环境的物质表现。

4、5地质学基础地质学基础 二、相序定律二、相序定律 相序：是指从一种相逐渐过渡到另外一种相的相序：是指从一种相逐渐过渡到另外一种相的一系列的关系或相的有序组合。一系列的关系或相的有序组合。相序定律：很早沃尔索相序定律：很早沃尔索(Walther，1694)就指出：就指出：“只有那些没有间断的、现在能看到的相互邻接的只有那些没有间断的、现在能看到的相互邻接的相和相区，才能重叠在一起相和相区，才能重叠在一起”，换句话说，换句话说，只有在只有在横向上横向上成因相近且成因相近且紧密相邻紧密相邻而发育着的相，才能在而发育着的相，才能在垂向上依次叠覆垂向上依次叠覆出现而没有间隔出现而没有间隔，这一规律称为相

5、相序递变规律序递变规律，又称沃尔索相律沃尔索相律。6地质学基础地质学基础7地质学基础地质学基础 以相序递变规律为基础，以现代沉积环境和沉以相序递变规律为基础，以现代沉积环境和沉积物特征的研究为依据，从大量的现代和古代研究积物特征的研究为依据，从大量的现代和古代研究的实例中，对沉积相的发展和演变加以高度规律性的实例中，对沉积相的发展和演变加以高度规律性的概括，归纳出的概括，归纳出带有普遍意义的沉积相的空间组合带有普遍意义的沉积相的空间组合形式形式，称为，称为相模式相模式。相模式和相标志是恢复和再现古代沉积环境的相模式和相标志是恢复和再现古代沉积环境的两个重要手段和钥匙。两个重要手段和钥匙。8地质

6、学基础地质学基础 标准相模式应起到以下四方面作用：标准相模式应起到以下四方面作用：对对于于比比较较的的目目的的来来说说，它它必必须须起起一一个个标标准准的的作用；作用；对对于于进进一一步步观观察察来来说说，它它必必须须起起提提纲纲和和指指南南的作用；的作用；对于新的地区，它必须起对于新的地区，它必须起“预测预测”的作用的作用；对于所代表的环境或系统的水动力学解释来对于所代表的环境或系统的水动力学解释来说，它必须起一个说，它必须起一个基础基础的作用的作用。9地质学基础地质学基础 三、沉积相综合分类三、沉积相综合分类 分分类类依依据据：以以沉沉积积环环境境中中占占主主导导的的自自然然地地理理条条件

7、件为为主主要要依依据据，并并结结合合沉沉积积特特征征和和其其他他沉沉积积条条件件作作进一步划分。进一步划分。分类单位分类单位：相组相组、相相、亚相亚相、微相微相。相组相组 陆陆 相相 组组 海海 相相 组组 海陆过渡相组海陆过渡相组相相（1）残积相）残积相（2）坡积坠积相）坡积坠积相（3）山麓洪积相）山麓洪积相（4）河流相）河流相（5）湖泊相）湖泊相（6）沼泽相）沼泽相（7）沙漠相）沙漠相（8）冰川相）冰川相（1）滨岸相）滨岸相（2）浅海陆棚相）浅海陆棚相（3）半深海相）半深海相（4）深海相）深海相（1）三角洲相）三角洲相（2）泻湖相）泻湖相（3）障壁岛相）障壁岛相（4）潮坪相）潮坪相（5）河

8、口湾相）河口湾相10地质学基础地质学基础11地质学基础地质学基础第二节第二节 山麓山麓洪积相洪积相 一、概述一、概述二、冲积扇的沉积类型二、冲积扇的沉积类型三、洪三、洪(冲冲)积扇亚相类型及其相组合积扇亚相类型及其相组合四、洪积相与油气的关系四、洪积相与油气的关系12地质学基础地质学基础 一、概述一、概述 山山地地河河流流携携带带大大量量碎碎屑屑物物质质进进入入平平原原，在在出出口口处处，由由于于坡坡度度突突然然变变缓缓，流流速速变变小小，水水流流分分散散，再再加加上上蒸蒸发发和和向向下下渗渗透透，搬搬运运物物质质的的能能力力大大为为减减弱弱，而而使使碎碎屑屑物物质质快快速速堆堆积积下下来来，

9、形形成成一一个个近近半半圆圆锥锥形形的的沉沉积积体体，称称为为冲冲积积扇扇或或冲冲积积锥锥。因因其其搬搬运运沉沉积积作作用主要发生在洪水期，又称用主要发生在洪水期，又称洪积锥或洪积扇洪积锥或洪积扇。随着冲积扇的发展，其范围逐渐扩大，山前的随着冲积扇的发展，其范围逐渐扩大，山前的冲积扇彼此逐渐联结起来，并掩埋和充填了山前的冲积扇彼此逐渐联结起来，并掩埋和充填了山前的坡积和坠积物，形成了环绕山脉的坡积和坠积物，形成了环绕山脉的山麓洪积相山麓洪积相。13地质学基础地质学基础14地质学基础地质学基础 二、冲积扇的沉积类型二、冲积扇的沉积类型 (一一)泥石流沉积泥石流沉积 泥泥石石流流是是一一种种高高密

10、密度度流流，当当水水流流携携带带的的砾砾、砂砂、泥泥沉沉积积物物达达到到足足够够数数量量时时，就就形形成成了了密密度度大大、粘粘度度高高、呈呈可可塑塑性性状状态态的的流流体体，称称为为泥泥石石流流。含含固固体体物物质质很很多多者者，称称之之为为颗颗粒粒流流或或碎碎石石流流。当当泥泥石石流流中中呈呈拖拖曳曳状状态态搬搬运运的的大大量量碎碎屑屑物物质质在在山山前前堆堆积积后后，就就形形成成了了泥泥石石流流沉沉积积。它它经经常常出出现现在在冲冲积积扇的根部扇的根部。15地质学基础地质学基础 泥石流沉积的特点：泥石流沉积的特点：砾、砂、泥混杂，分选极差，大者为可达数吨的砾、砂、泥混杂，分选极差，大者为

11、可达数吨的漂砾，小至粉砂、粘土，总体后者占优势；漂砾，小至粉砂、粘土，总体后者占优势；圆度最差；圆度最差；成分复杂；成分复杂；层理不明显，多呈块状。层理不明显，多呈块状。主要由砂、粉砂、泥质组成的泥石流称为泥流，主要由砂、粉砂、泥质组成的泥石流称为泥流，粗粒级含量较少，一般不含粗粒级含量较少，一般不含4mm以上的粗粒沉积物，以上的粗粒沉积物，但分选仍很差，表面可发育龟裂。但分选仍很差，表面可发育龟裂。16地质学基础地质学基础17地质学基础地质学基础 (二二)辫状河道沉积辫状河道沉积 当洪积扇堆积到一定程度，坡度稍微减缓，下当洪积扇堆积到一定程度，坡度稍微减缓，下次洪水来时便在扇表面下切冲刷出许

12、多放射形水道，次洪水来时便在扇表面下切冲刷出许多放射形水道，形成河道沉积。形成河道沉积。以砾、砂为主，粒度粗，分选差；成层性不好，以砾、砂为主，粒度粗，分选差；成层性不好，具大型斜层理及明显的切割充填构造。具大型斜层理及明显的切割充填构造。主要分布在扇的根部和中部，以中部发育最好主要分布在扇的根部和中部，以中部发育最好。18地质学基础地质学基础19地质学基础地质学基础 (三三)漫流沉积漫流沉积 携带沉积物的流水从冲积扇河床末端漫出，流携带沉积物的流水从冲积扇河床末端漫出，流速和水深的骤减，使携带的沉积物呈席状或片状沉速和水深的骤减，使携带的沉积物呈席状或片状沉积下来。积下来。漫出辫状河道之外的

13、细粒悬浮沉积物，多分布漫出辫状河道之外的细粒悬浮沉积物，多分布于扇的中部和前端的边缘。于扇的中部和前端的边缘。沉积较缓慢，以垂向加积为主，而常显水平层沉积较缓慢，以垂向加积为主，而常显水平层理。理。20地质学基础地质学基础21地质学基础地质学基础 (四四)筛余沉积筛余沉积 是指洪积扇表面呈舌状的砾石沉积物。是指洪积扇表面呈舌状的砾石沉积物。由于粒度粗，砂质之类细碎屑的充填物较少，由于粒度粗，砂质之类细碎屑的充填物较少，因此渗透性较好，好象筛子，当下次洪水来时，往因此渗透性较好，好象筛子，当下次洪水来时，往往流得不很远，其中水和细粒泥砂物质便渗漏到扇往流得不很远，其中水和细粒泥砂物质便渗漏到扇体

14、中去了。不能形成地表水流，从而阻止了粗粒物体中去了。不能形成地表水流，从而阻止了粗粒物质的搬运。质的搬运。主要由次棱角状的粗大砾石组成，分选较好，主要由次棱角状的粗大砾石组成，分选较好，其间充填物较少，无明显的成层界线，常形成块状其间充填物较少，无明显的成层界线，常形成块状沉积层。沉积层。22地质学基础地质学基础三、洪三、洪(冲冲)积扇亚相类型及其相组合积扇亚相类型及其相组合 23地质学基础地质学基础 扇根：扇根：扇根：扇根：靠近山口，为碎屑流形成的混杂砾岩或含靠近山口，为碎屑流形成的混杂砾岩或含砾泥岩，呈相应的杂乱块状构造和洪积层理。单层厚砾泥岩，呈相应的杂乱块状构造和洪积层理。单层厚度大，

15、砾石占的比例也高。洪积层理是分选差的砂和度大，砾石占的比例也高。洪积层理是分选差的砂和砾在垂向上频繁交互，由于粒级变化而微显平行层理，砾在垂向上频繁交互，由于粒级变化而微显平行层理，但是没有明显的层面，是由结构和成分都不相同的多但是没有明显的层面，是由结构和成分都不相同的多个洪积物透镜体的相互叠置形成的。个洪积物透镜体的相互叠置形成的。扇中扇中扇中扇中：辫状河发育区，河道砂砾岩中出现的大型：辫状河发育区，河道砂砾岩中出现的大型的多层序的交错层理，也有洪积层理。砾石呈叠瓦状的多层序的交错层理，也有洪积层理。砾石呈叠瓦状排列，扁平面倾向山口，倾角排列，扁平面倾向山口，倾角2030度左右。度左右。扇

16、端扇端扇端扇端：为洪水漫流沉积的砂、粉砂和泥质沉积物，：为洪水漫流沉积的砂、粉砂和泥质沉积物，可见波状水平层理和块状层理，砂层厚度变薄。可见波状水平层理和块状层理，砂层厚度变薄。24地质学基础地质学基础25地质学基础地质学基础26地质学基础地质学基础 四、洪积相与油气的关系四、洪积相与油气的关系27地质学基础地质学基础 新疆克拉玛依油田二叠系三叠系砂砾岩体是新疆克拉玛依油田二叠系三叠系砂砾岩体是古代洪积扇的典型实例。古代洪积扇的典型实例。由七个冲积锥扇组成，沿老山前古盆地边缘断由七个冲积锥扇组成，沿老山前古盆地边缘断裂带分布，彼此连接构成洪积裙带。裂带分布，彼此连接构成洪积裙带。岩性以中细砾岩

17、为主，夹大量砾状砂岩和中岩性以中细砾岩为主，夹大量砾状砂岩和中粗砂岩。砾岩占沉积总厚度粗砂岩。砾岩占沉积总厚度60609090。分选、圆度差，见洪积层理和冲刷面，无生物分选、圆度差，见洪积层理和冲刷面，无生物化石。化石。在每个扇体的扇中部位发育砂砾岩体，厚度大，在每个扇体的扇中部位发育砂砾岩体，厚度大，向扇体两侧减薄；扇中砂砾岩粒度适中，分选稍好，向扇体两侧减薄；扇中砂砾岩粒度适中，分选稍好，胶结疏松，孔隙性和渗透性相对较好，为油气储集胶结疏松，孔隙性和渗透性相对较好，为油气储集的有利地带。的有利地带。28地质学基础地质学基础29地质学基础地质学基础第三节第三节 河流相河流相一、概述一、概述二

18、、河流相的亚相类型二、河流相的亚相类型三、河流标准相层序三、河流标准相层序四、四、古代河流鉴别标志古代河流鉴别标志五、河流相砂体与油气的关系五、河流相砂体与油气的关系30地质学基础地质学基础 一、概述一、概述 (一一)河流的类型河流的类型 按照河道的平面几何形态，可将河流分为四种类按照河道的平面几何形态，可将河流分为四种类型型：1.平直河流平直河流 弯度小，弯度指数小于弯度小，弯度指数小于1.5，通常又称低弯度河。，通常又称低弯度河。平直河流比较少见，一般仅存在于河流某一段较短的平直河流比较少见，一般仅存在于河流某一段较短的距离内，其长度一般不超过宽度的距离内，其长度一般不超过宽度的10倍。倍

19、。31地质学基础地质学基础32地质学基础地质学基础 2.曲流河曲流河 弯弯度度指指数数大大于于1.5的的河河流流。河河道道蜿蜿蜒蜒曲曲折折又又称称蛇蛇蛇蛇曲河流曲河流曲河流曲河流。河河床床坡坡降降小小，天天然然堤堤发发育育，河河身身较较稳稳定定，冲冲刷刷不不如如平平直直河河流流明明显显。多多见见于于河河流流中中中中下下下下游游游游地地势势平平坦坦地地区。区。河河道道中中主主流流线线偏偏向向凹凹岸岸，并并发发生生侵侵蚀蚀形形成成深深槽槽，凸凸岸岸水水流流速速度度相相对对较较小小，发发生生沉沉积积，形形成成边边滩滩或或点点砂坝。砂坝。弯曲河流以边滩沉积发育为特征弯曲河流以边滩沉积发育为特征弯曲河流

20、以边滩沉积发育为特征弯曲河流以边滩沉积发育为特征。33地质学基础地质学基础34地质学基础地质学基础35地质学基础地质学基础 3.辫状河流辫状河流 河河道道中中心心滩滩或或砂砂岛岛发发育育，河河道道频频繁繁分分叉叉，又又合合并并，形形状状似似辫辫状状。由由于于河河道道不不稳稳定定，经经常常改改道道迁迁移移，故又称故又称游荡性河流游荡性河流。辫状河的河道浅而宽，天然堤和河漫滩发育不辫状河的河道浅而宽，天然堤和河漫滩发育不好。好。辫状河主要发育在河流的辫状河主要发育在河流的中上游中上游，在干旱气候，在干旱气候条件下，洪积扇上更为发育；辫状河发育于坡度陡，条件下，洪积扇上更为发育；辫状河发育于坡度陡，

21、水流急，砂、泥、砾含量高的条件下。水流急，砂、泥、砾含量高的条件下。36地质学基础地质学基础37地质学基础地质学基础 4.网状河流网状河流 指指在在河河流流下下游游三三角角洲洲平平原原地地区区，由由于于发发洪洪时时期期河河水水产产生生决决口口分分流流，或或由由于于河河口口砂砂坝坝使使河河道道不不断断分分叉所形成的网状河道。叉所形成的网状河道。除上述四种主要河流类型外，尚存在一系列过除上述四种主要河流类型外，尚存在一系列过渡型河流，尤其是曲流河与辫状河之间存在一系列渡型河流，尤其是曲流河与辫状河之间存在一系列过渡类型河流。过渡类型河流。38地质学基础地质学基础 按照地形及坡降，可将河流分为：按照

22、地形及坡降，可将河流分为：山区河流山区河流：地形高差和坡降大，向源侵蚀作用：地形高差和坡降大，向源侵蚀作用强烈，河岸陡而河谷深，河道直而支流小，水流急强烈，河岸陡而河谷深，河道直而支流小，水流急而沉积物粗；而沉积物粗；平原河流平原河流：地形高差及坡降小，向源侵蚀停止，：地形高差及坡降小，向源侵蚀停止，侧向侵蚀强烈，河道弯曲而支流多。侧向侵蚀强烈，河道弯曲而支流多。按河流按河流发发育育阶阶段，又可将河流分段，又可将河流分为为幼年期河流、幼年期河流、壮年期河流、老年期河流。壮年期河流、老年期河流。39地质学基础地质学基础40地质学基础地质学基础 (二二)河流沉积环境河流沉积环境41地质学基础地质学

23、基础 二、河流相的亚相类型二、河流相的亚相类型 根据环境和沉积物特征可将河流相划分为：根据环境和沉积物特征可将河流相划分为：河床亚相河床亚相；堤岸亚相堤岸亚相；河漫亚相河漫亚相；牛轭湖亚相牛轭湖亚相。42地质学基础地质学基础 (一一)河床亚相河床亚相 流流水水的的冲冲刷刷使使河河床床底底部部显显示示明明显显的的冲冲刷刷界界面面，构成河流沉积单元的基底。构成河流沉积单元的基底。河床亚相总的特征：河床亚相总的特征：岩石类型以砂岩为主，次为砾岩，碎屑粒度是岩石类型以砂岩为主，次为砾岩，碎屑粒度是河流相中最粗的。河流相中最粗的。层理发育，类型丰富多样。层理发育，类型丰富多样。缺少动植物化石，仅见破碎的

24、植物枝、干等残缺少动植物化石，仅见破碎的植物枝、干等残体；体；岩体形态多具透镜状，底部具明显的冲刷界面。岩体形态多具透镜状，底部具明显的冲刷界面。河床河床亚亚相可划分相可划分为为三个微相：三个微相：河床滞留沉河床滞留沉积积、边滩边滩沉沉积积、心心滩滩沉沉积积。43地质学基础地质学基础 1.河床滞留沉积河床滞留沉积：流水的选择性搬运，使细粒物质被悬浮和带走，流水的选择性搬运，使细粒物质被悬浮和带走，将上游搬来的或就近侧向侵蚀河岸形成的砾石等粗碎将上游搬来的或就近侧向侵蚀河岸形成的砾石等粗碎屑物质留在河床底部，集中堆积成不连续的透镜体。屑物质留在河床底部，集中堆积成不连续的透镜体。其特点：其特点：

25、以砾石为主，砂、粉砂极少。以砾石为主，砂、粉砂极少。砾石成分复杂，源区砾石居多，也有河床下伏基砾石成分复杂，源区砾石居多，也有河床下伏基岩砾石。岩砾石。砾石具叠瓦状定向排列，倾斜方向指向上游。砾石具叠瓦状定向排列，倾斜方向指向上游。砾岩很难形成厚层，一般呈透镜状断续分布于河砾岩很难形成厚层，一般呈透镜状断续分布于河床最底部，向上过渡为边滩或心滩沉积。床最底部，向上过渡为边滩或心滩沉积。44地质学基础地质学基础 2.边滩沉积边滩沉积：由由于于水水流流对对河河床床凹凹岸岸冲冲刷刷侵侵蚀蚀，搬搬运运物物质质沉沉积积于于凸凸岸岸，在在水水下下形形成成浅浅滩滩，随随着着河河床床的的侧侧向向迁迁移移，浅滩

26、增长、加厚、出露水面，并与河岸邻接。浅滩增长、加厚、出露水面，并与河岸邻接。以以砂砂岩岩为为主主，其其矿矿物物成成分分复复杂杂，成成熟熟度度低低，不不稳定组分多，长石含量高。稳定组分多，长石含量高。在在垂垂向向上上，自自下下而而上上常常出出现现由由粗粗至至细细的的粒粒度度或或岩性韵律，但常因侵蚀而保存不完整。岩性韵律，但常因侵蚀而保存不完整。层理类型：主要为大、中型槽状或板状交错层层理类型：主要为大、中型槽状或板状交错层理，间或出现平行层理。理，间或出现平行层理。45地质学基础地质学基础46地质学基础地质学基础47地质学基础地质学基础 3.心滩沉积：心滩沉积：因河床底冲积物的沉积，河床中间水下

27、出现心滩因河床底冲积物的沉积，河床中间水下出现心滩雏形，洪水期流水的沉积作用使心滩雏形向两侧及下雏形，洪水期流水的沉积作用使心滩雏形向两侧及下游扩大，逐渐淤高露出水面，同时也导致河流分叉，游扩大，逐渐淤高露出水面，同时也导致河流分叉，故心滩沉积是辫状河流的重要特征。故心滩沉积是辫状河流的重要特征。以砂岩为主，与边滩比，成分更复杂，成熟度更以砂岩为主，与边滩比，成分更复杂，成熟度更低，粒度变化范围大得多，粒级也粗一些。低，粒度变化范围大得多，粒级也粗一些。粒度自下而上由粗变细的垂向序列。粒度自下而上由粗变细的垂向序列。底冲刷构造极为发育，常见各种冲槽、冲谷与冲底冲刷构造极为发育，常见各种冲槽、冲

28、谷与冲坑。坑。层理类型：以大型交错层理为特征。层理构造的层理类型：以大型交错层理为特征。层理构造的垂向序列是，最下部为大型槽状交错层理，向上变为垂向序列是，最下部为大型槽状交错层理，向上变为小型交错层理、叠瓦式波状层理及水平层理。小型交错层理、叠瓦式波状层理及水平层理。48地质学基础地质学基础49地质学基础地质学基础 (二二)堤岸亚相堤岸亚相 堤岸沉积是弯曲河流发育的亚相类型，垂向上，堤岸沉积是弯曲河流发育的亚相类型，垂向上，常发育在河床沉积的上部，相对河床亚相而言，属顶常发育在河床沉积的上部，相对河床亚相而言，属顶层沉积。层沉积。与河床沉积相比，其岩石类型简单，粒度较细，与河床沉积相比，其岩

29、石类型简单，粒度较细，小型交错层理为主。小型交错层理为主。进一步可分为天然堤和决口扇两个沉积微相。进一步可分为天然堤和决口扇两个沉积微相。50地质学基础地质学基础 1.天然堤沉积：天然堤沉积：在洪水期河流水位升高，河水携带的细、粉砂在洪水期河流水位升高，河水携带的细、粉砂级物质溢出河道沿河床两岸堆积，形成平行河床的级物质溢出河道沿河床两岸堆积，形成平行河床的砂堤，称天然堤。它高于河床，并把河床与河漫滩砂堤，称天然堤。它高于河床，并把河床与河漫滩分开。分开。天然堤两侧不对称，向河床一侧坡度较陡。每天然堤两侧不对称，向河床一侧坡度较陡。每次随洪水上涨，天然堤不断加高，其高度范围与河次随洪水上涨，天

30、然堤不断加高，其高度范围与河流大小成正比，最大高度代表最高水位。流大小成正比，最大高度代表最高水位。曲河流的凹岸天然堤一般发育较好，凸岸天然曲河流的凹岸天然堤一般发育较好，凸岸天然堤逐渐变为边滩的上部，尤其在较小河流中，天然堤逐渐变为边滩的上部，尤其在较小河流中，天然堤和边滩上部交互出现，很难分开。堤和边滩上部交互出现，很难分开。51地质学基础地质学基础52地质学基础地质学基础 主要由细砂岩、粉砂岩、泥岩组成，粒度较边主要由细砂岩、粉砂岩、泥岩组成，粒度较边滩沉积细，比河漫滩沉积粗，滩沉积细，比河漫滩沉积粗，垂向上突出的特点是垂向上突出的特点是砂、泥岩组成薄互层砂、泥岩组成薄互层。层理构造：以

31、小型波状交错层理、槽状交错层层理构造：以小型波状交错层理、槽状交错层理为特征，其垂向序列是下部砂质岩发育交错层理，理为特征，其垂向序列是下部砂质岩发育交错层理，上部泥质岩则发育水平纹层。上部泥质岩则发育水平纹层。天然堤常间歇性出露水面，故常有钙质结核的天然堤常间歇性出露水面，故常有钙质结核的发育，泥岩中可见干裂、雨痕、虫迹以及植物根。发育，泥岩中可见干裂、雨痕、虫迹以及植物根。岩体形态沿河床两侧呈弯曲的砂垄。岩体形态沿河床两侧呈弯曲的砂垄。随着河床迁移，天然堤随边滩不断扩大、增长，随着河床迁移，天然堤随边滩不断扩大、增长，形成复盖边滩之上的盖层，故古代天然堤岩体呈面形成复盖边滩之上的盖层，故古

32、代天然堤岩体呈面状分布。状分布。53地质学基础地质学基础54地质学基础地质学基础55地质学基础地质学基础56地质学基础地质学基础 2.决口扇沉积：决口扇沉积：如如果果天天然然堤堤不不被被破破坏坏，河河床床随随沉沉积积物物迅迅速速增增厚厚而而升升高高，最最后后反反而而高高出出旁旁侧侧的的河河漫漫滩滩，洪洪水水期期河河水水冲冲决决天天然然堤堤，部部分分水水流流由由决决口口流流向向河河漫漫滩滩，砂砂、泥泥物物质质在在决口处堆积成扇形沉积体，称为决口扇。决口处堆积成扇形沉积体，称为决口扇。主要由细砂岩、粉砂岩组成。主要由细砂岩、粉砂岩组成。粒度比天然堤沉积稍粗。粒度比天然堤沉积稍粗。具小型交错层理、波

33、状层理及水平层理，冲蚀与具小型交错层理、波状层理及水平层理，冲蚀与充填构造常见。充填构造常见。常有河水带来的植物化石碎片。常有河水带来的植物化石碎片。岩体形态呈舌状，向河漫平原方向变薄、尖灭，岩体形态呈舌状，向河漫平原方向变薄、尖灭，剖面上呈透镜状。剖面上呈透镜状。57地质学基础地质学基础 (三三)河漫亚相河漫亚相 是是平平原原河河流流的的亚亚相相类类型型，位位于于天天然然堤堤外外侧侧，这这里里地地势势低低洼洼而而平平坦坦，洪洪水水泛泛滥滥期期间间，水水流流漫漫溢溢天天然然堤，流速降低，使河流悬浮沉积物大量堆积。堤，流速降低，使河流悬浮沉积物大量堆积。沉积类型简单，主要为粉砂岩和粘土岩。沉积类

34、型简单，主要为粉砂岩和粘土岩。粒度是河流沉积中最细的。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。层理类型单调，主要为波状层理和水平层理。平面上位于堤岸亚相外侧，分布面积广泛，垂平面上位于堤岸亚相外侧，分布面积广泛，垂向上位于河床或堤岸亚相之上，属河流顶层沉积组向上位于河床或堤岸亚相之上，属河流顶层沉积组合。合。根据环境和沉积特征，进一步划分为三个沉积根据环境和沉积特征，进一步划分为三个沉积微相：河漫滩、河漫湖泊、河漫沼泽。微相：河漫滩、河漫湖泊、河漫沼泽。58地质学基础地质学基础 1.河漫滩沉积：河漫滩沉积：是河床外侧河谷底部较平坦的部分。平水期无是河床外侧河谷底部较平坦

35、的部分。平水期无水，洪水期水漫溢出河床，淹没平坦的谷底，形成水，洪水期水漫溢出河床，淹没平坦的谷底，形成河漫滩沉积。河漫滩沉积。河漫滩的发育与河谷的发育阶段有关：河漫滩的发育与河谷的发育阶段有关：河谷发育初期，以侵蚀下切为主，河谷呈河谷发育初期，以侵蚀下切为主，河谷呈“V”字形，且主要为河床所占据；河谷发育的中字形，且主要为河床所占据；河谷发育的中后期，河流以侧向侵蚀为主，河谷加宽，河床在河后期，河流以侧向侵蚀为主，河谷加宽，河床在河谷中仅局限于较窄的部分，只有在这时，河漫滩才谷中仅局限于较窄的部分，只有在这时，河漫滩才能较好地发育。能较好地发育。59地质学基础地质学基础 河漫滩沉积以粉砂岩为

36、主，也有粘土岩。河漫滩沉积以粉砂岩为主，也有粘土岩。平平面面上上距距河河床床愈愈远远粒粒度度愈愈细细，垂垂向向上上亦亦有有向向上上变细的趋势。变细的趋势。层层理理类类型型：波波状状层层理理和和斜斜波波状状层层理理为为主主，也也可可见见水水平平层层理理和和不不对对称称波波痕痕。常常因因间间歇歇出出露露水水面面而而在在泥岩中保留干裂和雨痕。泥岩中保留干裂和雨痕。化石稀少，一般仅见植物碎片。化石稀少，一般仅见植物碎片。岩体形态常沿河流方向呈板状延伸。岩体形态常沿河流方向呈板状延伸。60地质学基础地质学基础 2.河漫湖泊：河漫湖泊：在平原区的弯曲河流中，当河床因天然堤的围在平原区的弯曲河流中，当河床因

37、天然堤的围限和本身的沉积作用而逐渐抬高时，河床往往在一限和本身的沉积作用而逐渐抬高时，河床往往在一个比河岸两侧地形较高的个比河岸两侧地形较高的“冲脊冲脊”上流动，洪水漫上流动，洪水漫溢至两侧河漫滩上。溢至两侧河漫滩上。洪水期后，低洼地区就会积水，加上冲积脊上洪水期后，低洼地区就会积水，加上冲积脊上河床水平面高于两侧低地，也构成低地积水区的地河床水平面高于两侧低地，也构成低地积水区的地下水的源泉。下水的源泉。长期积水的低洼地带就形成了河漫湖泊。长期积水的低洼地带就形成了河漫湖泊。61地质学基础地质学基础 河漫湖泊以粘土岩沉积为主，并有粉砂岩出现，河漫湖泊以粘土岩沉积为主，并有粉砂岩出现，是河流相

38、中最细的沉积类型。是河流相中最细的沉积类型。层理类型：一般发育不好，有时可见到薄的水层理类型：一般发育不好，有时可见到薄的水平纹层。泥岩中泥裂、干缩裂缝常见。干旱气候条平纹层。泥岩中泥裂、干缩裂缝常见。干旱气候条件下，常形成钙质及铁质结核。件下，常形成钙质及铁质结核。在潮湿气候区的河漫湖泊中，生物繁茂，可形在潮湿气候区的河漫湖泊中，生物繁茂，可形成丰富的有机质沉积，并可保存较完整的动植物化成丰富的有机质沉积，并可保存较完整的动植物化石。石。在气候干旱地区，蒸发量增大，河漫湖泊可发在气候干旱地区，蒸发量增大，河漫湖泊可发展成盐湖，形成盐类沉积。展成盐湖，形成盐类沉积。62地质学基础地质学基础 3

39、.河漫沼泽：河漫沼泽：是是在在潮潮湿湿气气候候条条件件下下，河河漫漫滩滩上上低低洼洼积积水水地地带带植植物物生生长长繁繁茂茂并并逐逐渐渐淤淤积积而而成成，或或是是由由河河漫漫湖湖泊泊发发展而来。展而来。河河漫漫沼沼泽泽与与河河漫漫湖湖泊泊的的沉沉积积特特征征有有许许多多共共同同之之处，所不同者，是前者可有泥炭沉积。处，所不同者，是前者可有泥炭沉积。在河流迅速侧向迁移的情况下，天然堤发育不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，这时堤岸亚物不仅有泥质，而且有大量砂质沉积，这时

40、堤岸亚相与河漫亚相已无什么区别，故统称为相与河漫亚相已无什么区别，故统称为泛滥平原沉泛滥平原沉积积。63地质学基础地质学基础64地质学基础地质学基础 (四四)牛轭湖亚相牛轭湖亚相 曲曲河河流流的的截截弯弯取取直直作作用用使使被被截截掉掉的的弯弯曲曲河河道道废废弃，形成牛轭湖。弃，形成牛轭湖。牛轭湖沉积主要为粉砂岩及粘土岩。牛轭湖沉积主要为粉砂岩及粘土岩。粉砂岩中具交错层理，粘土岩中发育有水平层粉砂岩中具交错层理，粘土岩中发育有水平层理。理。常含有淡水软体动物化石和植物残骸。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，厚可岩体呈透镜状，延伸最大可达数十公里，厚可达数十米

41、。达数十米。65地质学基础地质学基础 三、河流标准相层序三、河流标准相层序 (一一)曲流河标准相层序曲流河标准相层序 a.冲冲刷刷面面，滞滞留留沉沉积积，粗粗砂砂岩岩中中有有不不清清晰晰的的大大型槽状交错层理；型槽状交错层理；b.大型槽状交错层理砂岩；大型槽状交错层理砂岩；c.边边滩滩上上部部发发育育有有小小型型槽槽状状交交错错层层理理，在在边边滩滩中部可发育平行层理；中部可发育平行层理；d.边滩顶具有爬升波纹交错层理的粉砂岩；边滩顶具有爬升波纹交错层理的粉砂岩；e.泥泥岩岩，具具水水平平层层理理，主主要要是是垂垂向向加加积积，常常有有泥裂钙质结核或立生植物根。泥裂钙质结核或立生植物根。66地

42、质学基础地质学基础 该层序中强调边该层序中强调边滩层序中主要发育大滩层序中主要发育大型和小型的槽状交错型和小型的槽状交错层理，间有发育的平层理，间有发育的平行层理，这与我国中行层理，这与我国中-新生代曲流河的沉积新生代曲流河的沉积特征是一致的。特征是一致的。67地质学基础地质学基础 下下部部为为河河床床亚亚相相，常常为为河河流流相相沉沉积积的的主主体体，一一般般厚厚度度较较大大，主主要要由由河河床床滞滞留留砾砾岩岩、边边滩滩或或心心滩滩的的砂砂岩岩组组成成，因因位位于于河河流流相相剖剖面面的的下下部部，故故又又称称为为底底层沉积；层沉积；上部为堤岸亚相与河漫亚相，称为河流相的顶上部为堤岸亚相与

43、河漫亚相，称为河流相的顶层沉积，主要由粉砂岩、粘土岩等细粒沉积组成。层沉积，主要由粉砂岩、粘土岩等细粒沉积组成。底层沉积和顶层沉积的组合，称之为河流沉积底层沉积和顶层沉积的组合，称之为河流沉积的的“二元结构二元结构”。它是河流相沉积的重要特征。它是河流相沉积的重要特征。在曲流河沉积中，二元结构较为明显，顶层沉在曲流河沉积中，二元结构较为明显，顶层沉积和底层沉积厚度近于相等或前者大于后者。积和底层沉积厚度近于相等或前者大于后者。68地质学基础地质学基础 (二二)辫状河相层序辫状河相层序 a.底底部部为为冲冲刷刷面面，滞滞留留沉沉积积，过过渡渡为为砂砂岩岩，具具不清楚的槽状交错层理，不清楚的槽状交

44、错层理，b.粗砂岩，具有大型槽状交错层理；粗砂岩，具有大型槽状交错层理；c.中砂岩，具有大型板状交错层理，中砂岩，具有大型板状交错层理，d.细砂岩，具有小型槽状交错层理，细砂岩，具有小型槽状交错层理，e.粉粉砂砂岩岩和和泥泥岩岩，属属于于垂垂向向加加积积沉沉积积物物，具具水水平层理。平层理。69地质学基础地质学基础70地质学基础地质学基础 与与曲曲流流河河相相比比，辫辫状状河河在在垂垂向向层层序序上上有有以以下下特特点：点：二二元元结结构构的的底底层层沉沉积积发发育育良良好好、厚厚度度大大，而而顶顶层沉积不发育或厚度较小。层沉积不发育或厚度较小。底层沉积的粒度粗、砂砾岩发育。底层沉积的粒度粗、

45、砂砾岩发育。由由河河道道迁迁移移形形成成的的各各种种层层理理类类型型发发育育，如如块块状状或或不不明明显显的的水水平平层层理理、巨巨型型槽槽状状交交错错层层理理、单单组组大大型板状交错层理。型板状交错层理。71地质学基础地质学基础 四、古代河流鉴别标志四、古代河流鉴别标志 1.矿物成分复杂，成熟度低矿物成分复杂，成熟度低 岩石类型砂岩和粉砂岩为主，次为粘土岩，砾岩岩石类型砂岩和粉砂岩为主，次为粘土岩，砾岩多出现在山区河流和平原河流的河床中。成分复杂，多出现在山区河流和平原河流的河床中。成分复杂，砾岩多为复成分，砂岩以长石砂岩、岩屑砂岩为主，砾岩多为复成分，砂岩以长石砂岩、岩屑砂岩为主，泥质胶结

46、居多，一般不稳定组分高，成熟度低。泥质胶结居多，一般不稳定组分高，成熟度低。2.粒度资料反映了特征的牵引流性质粒度资料反映了特征的牵引流性质 河流相碎屑沉积物以砂、粉砂为主。分选差至中河流相碎屑沉积物以砂、粉砂为主。分选差至中等，分选系数一般大于等，分选系数一般大于1.2。粒度频率曲线为双峰。粒。粒度频率曲线为双峰。粒度概率曲线显示明显的两段型，且以跃总体为特征。度概率曲线显示明显的两段型，且以跃总体为特征。72地质学基础地质学基础 3.沉积构造丰富，具有特征的沉积构造丰富，具有特征的“二元结构二元结构”序序列列 河流相层理发育，类型繁多，以板状和大型槽河流相层理发育，类型繁多，以板状和大型槽

47、状交错层理为特征。在剖面上，大型板状、槽状交状交错层理为特征。在剖面上，大型板状、槽状交错层理发育在下部，小型者发育在上部，波状层理错层理发育在下部，小型者发育在上部，波状层理发育在顶部。发育在顶部。4.生物化石稀少生物化石稀少 5.特征的砂体形态特征的砂体形态 在平面上多呈弯曲的长条状、带状、树枝状；在平面上多呈弯曲的长条状、带状、树枝状；在横切河流的剖面上，呈上平下凸的透镜状或板状在横切河流的剖面上，呈上平下凸的透镜状或板状嵌于四周河漫泥质沉积之中。嵌于四周河漫泥质沉积之中。73地质学基础地质学基础 五、河流相砂体与油气的关系五、河流相砂体与油气的关系 河河流流相相沉沉积积砂砂体体是是油油

48、气气储储集集的的良良好好场场所所。古古河河流流砂砂体体平平面面上上呈呈带带状状分分布布，垂垂向向上上以以河河床床亚亚相相中中边边滩滩或或心心滩滩砂砂岩岩储储油油物物性性最最好好，向向上上逐逐渐渐变变差差；横横向向上透镜体中部储油物性较好，向两侧变差。上透镜体中部储油物性较好，向两侧变差。古河流砂体可形成岩性圈闭油气藏，地层岩古河流砂体可形成岩性圈闭油气藏，地层岩性圈闭油气藏以及构造岩性圈闭油气藏。性圈闭油气藏以及构造岩性圈闭油气藏。我国中新生代以陆相沉积为主，勘探资料表我国中新生代以陆相沉积为主，勘探资料表明，有不少油气田与河流相砂体有关，如鄂尔多斯明，有不少油气田与河流相砂体有关，如鄂尔多斯

49、盆地的侏罗系延安统砂岩中的油气分布，严格受河盆地的侏罗系延安统砂岩中的油气分布，严格受河道砂体控制。这类油气层渗透率高、砂层厚度大，道砂体控制。这类油气层渗透率高、砂层厚度大，可形成高产油气田。可形成高产油气田。74地质学基础地质学基础第四节第四节 湖泊相湖泊相 一、湖泊环境的一般特征及其分类一、湖泊环境的一般特征及其分类二、碎屑湖泊相的一般特征二、碎屑湖泊相的一般特征三、碎屑湖泊相的亚相类型三、碎屑湖泊相的亚相类型四、湖泊相组合及其与油气的关系四、湖泊相组合及其与油气的关系75地质学基础地质学基础 一、湖泊环境的一般特征及其分类一、湖泊环境的一般特征及其分类 (一一)湖泊环境的一般特征湖泊环

50、境的一般特征 1.湖泊的水动力特征湖泊的水动力特征 湖湖泊泊的的沉沉积积作作用用主主要要受受波波浪浪和和湖湖流流的的控控制制，在在局局部范围内也可受河流作用的影响。部范围内也可受河流作用的影响。湖浪是由风的吹动产生的，其规模与湖泊的大小、湖浪是由风的吹动产生的，其规模与湖泊的大小、风的吹程成正比。湖浪的振幅随深度增加而减小。在风的吹程成正比。湖浪的振幅随深度增加而减小。在水深相当于水深相当于1/2波长的位置，湖水不受波浪干扰，为波长的位置，湖水不受波浪干扰，为静水环境。静水环境。湖流是由风的吹动、大气压的差异、河流注入的湖流是由风的吹动、大气压的差异、河流注入的惯性等因素所造成。惯性等因素所造