石油地质学第三章地层与沉积相

1、第三章 地层与沉积相,第一节 地层,一、相对地质年代的确定,一）地层层韵律,沉积岩按先后顺序一层层地依次沉积下来，因此，正常的地层是老在下，新在上（下老上新,二）化石层韵律(生物层序律,化石,埋藏在岩层中的古代生物的遗体或遗迹,生物的演化,简单复杂,低级高级,地层越新，生物越高级,化石层韵律：根据新老地层不同的地层中的化石的相对新老关系来确定地层相对新老关系的方法,1,2,3,4,5,6,三）切割或穿插关系,1. 喷出岩相对年龄的确定,根据地层层序和其上、下地层的化石来确定,2. 侵入岩相对年龄的确定,侵入、包裹、切割或穿插关系来确定,侵入关系： 侵入者新，被侵入者老,切割或穿插关系： 切割或

2、穿插者新，被切割 或穿插者老,包裹关系： 包裹者新，被包裹者老,二、地质年代表,岩石地层单位,地方性的地层单位： 根据地层的岩性特征进行分层，并建立地层系统和层序。 一般分为群、组、段、层,柴北缘新生界地层及岩性,第二节 沉积相的概念与分类,一、沉积相的概念 相这一概念最早由丹麦地质学家Steno（1669）引入地质文献，并认为相是在一定地质时期内地表某一部分的全貌。1838年瑞士地质学家格列斯利（Gressly）开始把相的概念用于沉积岩，他认为“相是沉积物变化的总和，它表现为这种或那种岩性的、地质的或古生物的差异”。 20世纪以来，相的概念随着沉积岩石学、古地理学的发展而广为流行，形成了不同

3、的观点和学派，一派认为，相是地层的概念，把相看着是“地层的横向变化”；另一派把相理解为环境的同义词，认为相即环境；还有一派认为相是岩石特征和古生物特征的总和（R.C.Selley,二、沉积环境和沉积相的分类,1. 沉积环境的分类,按照大的自然地理区划，可分出大陆环境、海洋环境与海陆过渡环境,2. 沉积相分类,划分为三个相组陆相组、海相组和海陆过渡相组。 根据次级环境和沉积物特征划分为若干个相，每个相可划分为若干个亚相，每个亚相又可划分为若干个微相,第三节 陆相组,一、冲积扇,1. 形成条件,1）气候干燥,2）地壳升降运动强烈,2. 形成过程,1）山区风化剥蚀,2）雨水或洪水或河流带走剥蚀产物,

4、3）在山口或平原区坡度降低，流速降低，碎屑物质沉积，形成扇状堆积体,3. 沉积特征,理想的冲积扇地貌剖面和沉积物分布特点,岩性粗、厚度大、颜色红,岩石类型：以砾岩为主 扇根部分以砾、砂岩为主，扇端部分砾岩减少，砂、粉砂、泥质增多,结构：粒度粗，成熟度低，分选、磨圆差,构造：主要为块状层理、薄的水平层理和不规则的交错层理等。泥质表面发育泥裂、雨痕、流痕等,干旱或半干旱地区冲积扇泥质沉积物一般为红色，含钙质结核,亚相特征,1) 扇根亚相,岩性：以砾岩、砂岩为主,结构：分选、磨圆差,构造：块状构造、层理不明显,亚相特征,2) 扇中亚相,岩性：以砂岩、砾状砂岩,结构：分选和磨圆变好,构造：见不规则交错

5、层理,亚相特征,3) 扇缘亚相,岩性：以砂岩和含砾砂岩夹粉砂岩和粘土岩,结构：分选和磨圆变好,构造：水平层理，泥岩中见泥裂,按气候条件，可将冲积扇分为旱地扇和湿地扇,4. 分布： 沉积盆地边缘，沿山麓分布，多沿边界大断裂,常成群分布， 横向连片可形成扇裙,在中国中、新生代陆相盆地中，冲积扇是比较常见的油气储层,第二节 陆相组,二、河流相,1. 河流的类型,弯曲度: 指河道长度(l)与河谷长度(L)之比,辫状指数: 2各河心滩总长/河道长(l,二、河流相,2. 河流的亚相类型,二、河流相,2. 河流的亚相类型,1) 河床亚相,河床滞留 边滩沉积,岩性：以砂岩为主，次为砾岩，河流沉积中最粗的,构造

6、：层理类型多样，缺动物化石，见植物碎片 岩体呈透镜状，底部见冲刷面,二、河流相,2. 河流的亚相类型,二、河流相,2. 河流的亚相类型,2) 堤岸亚相,岩性：以粒度细，细、粉砂岩,构造：小型交错层理为主，见波状层理及水平层理，常见植物碎片,天然堤 决口扇,决口扇,细、粉砂岩组成，粒度比天然堤粗，小型交错层理，见冲蚀和充填，植物化石碎片,二、河流相,2. 河流的亚相类型,3) 河漫亚相,粒度最细，粉砂岩和粘土岩为主 波状层理和水平层理,三、湖泊相,在风力的直接作用下，湖泊的水面可形成较强的波浪,2,2）生物沉积学特征,类型和数量多,2. 湖泊沉积特征,1) 沉积亚相的划分,老,新,2. 湖泊沉积

7、特征,2) 沉积亚相的特征,深湖半深湖,2. 湖泊沉积特征,浅湖,2. 湖泊沉积特征,滨湖,第四节 海相组,二、滨岸沉积特征,滨岸沉积环境,三、浅海陆棚沉积特征,四、半深海沉积特征,特点：水动力弱,五、深海沉积特征,第五节 海陆过渡组,一、三角洲相,三角洲是河流到达湖盆的入口处，由于坡度减小，流速急剧减低，水流扩散，携带能力减弱，逐将河流带来的大量碎屑沉积物在河口附近堆积下来，形成平面上顶尖朝向陆地的略似三角形沉积体,1. 形成过程,三角洲发育过程,a) 早期河道分叉,b) 晚期河道分叉,建设性三角洲: 在以河流作用为主、泥砂在河口区堆积的速度远大于波浪所能改造的速度的条件下形成的。其特点是增

8、长速度快、沉积厚、面积大、向海突出、砂泥比低。大型河流入海多形成此类三角洲,破坏性三角洲: 当海洋作用增强而超过河流作用时，波浪、潮汐、海流的能量等于或大于河流输入泥砂的能量，河口区形成的泥砂堆积经海洋水动力的改造、加工和破坏，就形成了破坏性三角洲。这类三角洲形成时间短、分布面积小，多为中、小型河流入海所形成,1,2) 亚相特征,三角洲平原,与河流相类似,岩性：砂岩、粉砂岩、泥岩（包括泥碳、褐煤等,构造：层理复杂，见雨裂、干裂、足迹,分支河道微相： 构成了三角洲平原亚相沉积的骨架，以砂质沉积为主，粒度比邻近的微相稍粗，分选差。河床可发育边滩或心滩。垂向上具下粗上细的间断性正韵律。常发育板状、槽

9、状交错层理，具有不对称波痕及冲刷一充填构造。化石少见，最底部可见植物碎片。横剖面呈透镜状，沿河床呈长条状，故又称为河道砂坝,洪水漫溢河床，冲破天然堤形成决口扇滩，可形成较大面积的席状砂层，但比河床沉积细，与河流相决口扇沉积类似,陆上天然堤微相,发育在分支河道两侧，以细砂和粉砂沉积为主，远离河床沉积物变细，泥质增多，常见各种波状层理及流水波痕，可见铁质结核和碳酸盐结核，少见植物碎片,决口扇,面积小，水体浅，通常为34m，沉积物主要为暗色有机粘土物质,沼泽微相,淡水湖泊微相,位于三角洲平原分支河道间的低洼地区，约占三角洲平原亚相沉积的90%，其沉积为深色有机质粘土、泥炭、褐煤，富含保存完好的植物碎片和动物化石,2) 亚相特征,三角洲前缘,席状砂,水下天然堤,支流间湾,分支河口坝,远砂坝,水下分支河道,较平原粒度细，分选变好,在向海延伸过程中，河道加宽，深度减小，分叉增多，流速减缓，堆积速度增大。沉积物以砂、粉砂为主，泥质极少。常发育交错层理、波状层理及冲刷一充填构造，并见有层内变形构造。垂直流向剖面上呈透镜状，侧向则变为细粒沉积物,水下分支河道,三角洲前缘水下分流河道 细砂岩 小型槽状交错层理,席状砂,在海洋作用较强的河口区，河口砂坝砂受波浪和岸流的淘洗和簸选，并发生侧向迁移，使之呈席状或