判别陆源碎屑岩的古流向和物源方向技巧

1、判别陆源碎屑岩的古流向和物源方向技巧陆源碎屑岩（terrigenous clastic rock）陆源碎屑岩是母岩机械破碎的产物经搬运、沉积和成岩作用所形成的由碎屑颗粒和填隙物所组成的岩石。碎屑岩的物质组成有两部分，一类是陆源碎屑和填隙物中的杂基。另一类是胶结物，它们是在沉积、成岩阶段以溶液沉淀的方式而形成的。按粒径可分为： 砾岩：粒径2mm.砂岩：粒径粉砂岩：粒径0.05-0.005mm.泥质岩：粒径0.005mm.陆源碎屑岩的古流向陆源碎屑岩的古流向直接标志交错层理波痕砾石的定向排列砂粒的定向排列印模生物的定向排列间接标志粒度圆度组分厚度2022/7/103波痕对称波痕脊线方位的垂直方向不

2、对称波痕陡坡的倾斜方向2022/7/104交错层理板状或楔状交错层理：平行于水流方向前积纹层的倾向槽状交错层理：槽轴的延伸和倾斜方位。爬升沙纹层理：爬升层系界面倾斜方向逆转变形层理：变形面倾向2022/7/105砂粒与砾石的定向排列呈叠瓦状排列的砾石扁平状排列的砾石,砾石的最大扁平面倾向上游成长条状的砾石，其长轴垂直水流方向砂粒与砾石的粒度随水流的方向而减小2022/7/106间接标志 粒度:如砾石趋向于顺水流方向颗粒减小时,按最大砾径的递减方向来判断古水流或古斜坡方向;用砂粒的粒度递减趋势判断古水流或古斜坡方向。 圆度: 随着搬运距离而增加。圆度可以推测搬运距离和方向。 组分: 不稳定组分的

3、变化，可以指示古水流方向。厚度和相带的变化与粒度变化一致，也具有指示古水流的意义。 厚度：砂岩和砾岩的等厚图上，其等值线的延伸方向基本上与古水流方向一致。2022/7/107印模槽模：由突起稍高的一端流向宽屏的一端锥模：陡而宽的的一端流向低而尖的一端跳模：两端尖平的脊状体，多个跳模在一定程度上反映古水流方向其他：沟模 锯齿痕等2022/7/108生物的定向排列长形的生物化石在水流作用下可发生定向排列例如：箭石类的鞘，原始头足类，竹节石，植物枝干等。与砾石的定向排列相似，但需结合具体情况2022/7/109非沉积学的研究方法地层倾角测井及成像测井磁化率各向异性重矿物分析岩石成分分析参见古流向的研

4、究方法探讨陈妍。陈世悦。张鹏飞。赵伟2022/7/1010物源分析（provenance analysis）1.定义 物源分析（provenance analysis）是根据沉积作用的最终产物，来推断碎屑物源区及母岩的岩石学特征以及沉积作用发生时的构造背景和气候条件。2.物源分析的主要任务 1.判断古陆或侵蚀区的存在; 2.表明古陆地形起伏特征3.恢复古河流体系4.确定物源区母源性质及构造背景等2022/7/1011陆源碎屑岩物源分析分类方案陆源碎屑岩物源分析方法造山带特征分析反剖面分析母岩分析碎屑岩分析沉积学方法砂岩碎屑组分分析重矿物分析岩屑分析古流向分析剖面层序分析砾岩组分分析砂体分散体系

5、分析碎屑颗粒结构分析阴极发光成分分析地球化学方法常量元素分析微量元素分析稀土元素分析同位素分析地球物理方法布格重力异常分析地震及测井分析2022/7/1012造山带特征分析1.反剖面分析是指造山带的地层层序与盆地内的地层层序恰好相反的现象，即造山带新地层的岩石对应盆地较老地层的岩石。 分析现在有地层是否经过后期改造，是物源分析的基础。 对造山带进行地层恢复2022/7/1013造山带分析2.母岩分析 母岩类型分析 重矿物分析 稀土元素分析 同位素分析等在碎屑盆地分析中做具体介绍2022/7/1014沉积学分析方法单碎屑分析：通过手标本和镜下观察多碎屑分析：三角图分析，可分析母岩性质和其构造背景

6、（Dickinson三角图解。GeoKit软件）2022/7/1015沉积学分析方法2.重矿物分析（heavy mineral） 推测母岩类型和构造背景，推测沉积物的搬运距离，确定物源方向。 重矿物特征指数 ZTR ATI GZI MZI2022/7/1016常见重矿物组合及母岩类型2022/7/1017重矿物分析重矿物特征指数分析ZTR指数：矿物的成熟度ATI指数：火山岩的样品数量和风化程度GZI指数：是否存在角闪岩和麻粒岩物源MZI指数：具有深成岩的比例2022/7/1018重矿物指数2022/7/1019岩屑分析岩屑基本保持了母岩结构的矿物集合体，能很好地反应物源区的岩石类型。通过分析，

7、可得到有关物源方向和母岩性质等的直接信息2022/7/1020古流向分析参见上文确定古流相方法2022/7/1021剖面层序结构分析向上变细的层序旋回非对称向上变粗的层序旋回对称的层序旋回参见Cross的高分辨率层序地层学理论2022/7/1022砾岩组分分析粒度，成分，百分含量，因砾岩分布地区接近物源区，直接反应母岩的成分特征2022/7/1023砂体分散体系分析在砂体搬运过程的物质记录体现的就是沿河道和河道周围沉积的砾岩，砂岩，泥岩，对物源区位置及搬运通道，方式，距离都有非常直观的体现2022/7/1024碎屑颗粒结构分析对碎屑的粒度分析及分选性，是搬运能力的度量尺度，可以对物源区的远近及搬运环境，和水动力判断2022/7/1025阴极发光成因分析碎屑岩中常见的石英，岩屑和长石多因不同来源而具有不同的阴极发光特征。依次可分析物源区母岩性质，方向，分区等信息，一般选择较稳定的石英作为特征来分析物源。2022/7/1026石英的阴极发光特征阴极射线下石英发光颜色形成于蓝色，蓝紫色，紫色深成岩，火成岩，或接触变质岩（高温条件下迅速冷却）红棕色，棕色光，褐色高温（573）快速冷却的深成变质岩不发光的石英成岩作用过程中自成的石英（一般温度小于300）2022/7/1027地球化学分析方法通过电子探针技术对砂岩，粉砂岩和泥岩分析，研究物