石油地质基础-沉积相的概念和分类、陆相组

1、课程名称石油地质授课班级授课日期本次课题沉积相的概念和分类、陆相组教学目的 和技能要求通过本次课程的讲授，使学生理解和掌握沉积相的实质以及分类，真正从根本 上掌握沉积相是什么，还有了解不同的沉积环境对于沉积物特征有什么决定作 用。重点：沉积相的概念（所谓沉积相就是指沉积环境以及在这个沉积环境下所形成的沉积物特征的总和）难点：沉积相的亚相沉积特征以及成因德育：要学会肯定别人，这样也能得到别人的肯定教学方法：讲授法、幻灯片教学内容摘要：沉积相的概念、沉积相的分类（陆相、海相、海陆过渡相）陆相组（山麓-洪积相、河流相、湖泊相）课后安排：复习本次课程所讲内容，认真领会沉积相的实质意义授课教案第六章沉积

2、相第一节沉积相的概念及分类一、沉积相的概念沉积相是指沉积环境及在该环境中形成的沉积岩（物）特征的综合。沉积环境包括岩石在沉积和成岩过程中所处的自然地理条件、气候状 况、生物发育等。沉积岩（物）的综合是指岩石的成分、颜色、结构、构造以及各种岩石 的相互关系和分布情况。二、沉积相的分类沉积相的概念 要求学生理解并熟 记。石油、天然气的 生成和分布与沉积相 的关系非常密切。沉积相的分类 以自然地理条件为主 要依据，并结合沉积 特征及其他环境条件 进行具体划分。在左侧表中的 相组和相划分的基础 上，可进一步划细分 为亚相和微相等四个 级别。不同沉积相类型的沉积岩，形成于不同的沉积环境，在沉积环境中起

3、决定作用的是自然地理条件。-组相f-fff陆相组海相组海陆过度相组相残积相坡积一-坠积相山麓洪积相河流相湖泊相沼泽相沙漠相冰川相滨岸相浅海陆棚相半深海相深海相三角洲相泻湖相障壁岛相潮滩相河口湾相沉积相的分类沉积相可划分为三类相组即陆相组、海相组和海陆过渡相组。每一类 又可划分为几个亚相。沉积体系种类 很多，这里主要介绍 与油气生成、储集较 为密切的类型。沉积相是特定环境中沉积作用的产物。它不仅是一种岩石组合，而且 是一系列有序排列的岩石组合-相，形成一个有成因联系的相，即沉积 体系。第二节陆相组一、山麓一洪积相古代冲积扇鉴别标志及其与油气关系岩性大多数冲积扇以砾石为主，砾石间充填砂、粉砂和粘土

4、级碎屑。近端扇以砾岩、砂岩为主，至远端扇砂、粉砂和粘土含量增加。多处于（半）干旱的氧化环境，岩石一般具红色调，很少有机 质和还原性沉积。因扇积物倾向于蒸发作用，常含有盐类沉积物一如石膏、方解 石等呈结核或薄层状于扇端。碳酸盐常堆积在扇体下游的斜坡边缘带（. 这是地下水的排泄区，或附近干盐湖沉积物中的咸水流动区）。2. 结构以含大量砾石为特征。粒粗、成熟度低。砾石磨圆一般 较差，较大粒径的砾石与较小粒径的砂、泥相互混杂接触。分选性和支撑类型因沉积类型不同而不同：泥石流沉积分选极差、 基质支撑结构。筛滤、片流、河床充填沉积主要为碎屑支撑结构。生物化石几乎不含动植物化石，也很少含有机质。4.沉积构造

5、冲积扇沉积因属间歇性急流成因，故层理发育较差或中等。泥石流沉积一一块状层理或不显层理；细粒泥质沉积物一一可见薄的水平层理粗粒碎屑沉积一一可见不太明显和不太规则的交错层理，斜层倾向扇缘，倾角为1015。垂向上，层理构造表现为流水沉积物与泥质沉积物复杂交互的构造序列。粗碎屑沉积中常见冲刷一充填构造，多位于扇顶附近；砂质沉积局部可见流水波痕；砾石若有定向排列，则呈“向源倾斜”，倾角为3040。泥质表层可发育泥裂、雨痕、流痕等。5.特征沉积类型冲积扇通常为辫状河床沉积和或泥石流沉积。其中筛积物、泥石流沉积则是冲积扇最好鉴定标志。1发育于扇体上部，向扇缘 渐减。二、冲积扇与油气关系最著名的实例:新疆克拉

6、玛依油田PT砂砾岩沉积体是古代冲积扇。 它由七个冲积扇组成，沿老山山前古盆地边缘断裂带分布，彼此连接构 成冲积裙带。以中一细砾岩为主。各扇扇中部位砂砾岩体发育，厚度较大，向扇 缘减薄。2个问题：什么亚相储油最有利？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，为油气储集的有利地带。粒度分选很差，颗粒间的孔隙呢？对注水驱油影响？二、河流沉积相河流沉积相又称冲积相。河流沉积在陆相地层中极为常见，在古代 和现代都有广泛分布。（一）河流的类型按河流发育阶段划分：幼年期、壮年期和老年期河流。按河道分叉参数和弯曲度划分：平直河、蛇曲（曲流）河、辫状 河、网状河四种类型。按地形及坡降划分

7、：山区河流和平源河流。不同类型河流的主要特征（1）平直河（2）曲流河（3）辫状河（4）网状河（二）河流沉积环境及沉积地貌河流的沉积作用主要发生在中、下游，尤其是在近海和近湖地带，大 量的泥砂物堆积下来，形成冲积平原。冲积平原上最主要的地貌是河流作 用形成的河谷，分布有河床、浅滩、天然堤、河漫滩和决口扇等。河流相沉积的一般特征河流相发育的岩石类型以碎屑岩为主，其次为粘土岩，碳酸盐岩少见。 碎屑岩以砂岩和粉砂岩为主，砂岩多出现在山区河流及平原河流的河床沉 积中，物质成分复杂，有砾石、长石砂岩、岩屑砂岩，不稳定组分高，个 别出现石英砂岩；分选差至中等；填隙物多为粘土物质。河流相沉积层理发育、类型多，

8、但以板状和大型槽状交错层理为特 征，常发育在河流沉积剖面的下部。上部为小型的交错层理，剖面顶部发 育波状层理。河流相沉积的横向变化较快，砾岩多呈透镜状。其垂向上常多次出 现岩性下粗、上细的间断性正韵律。河流沉积相组亚相类型及特征根据沉积环境和沉积物特征，河流相组可进一步划分为河床、堤岸、 河漫、牛轭湖四个亚相。（一）河床亚相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。（二）堤岸亚相堤岸沉积发育于蛇曲河流中，又分为天然堤和决口扇两个沉积微相。天然堤的主要由细砂岩、粉砂岩、泥岩组成，在垂向上三者呈薄互 层出现。层理以小型交错层理、槽状交错层理为主。决口扇沉积主要

9、由细砂岩、粉砂岩组成，粒度比天然堤沉积粗，具 小型交错层理、波状层理、水平层理及冲蚀、充填构造。（三）河漫亚相河漫亚相沉积类型简单，主要是粉砂岩和粘土岩，是河流沉积粒度最细的沉积类型。具波状层理和水平层理。（四）牛轭湖亚相牛轭湖沉积条件与湖泊相似，但有洪水周期性地涌入牛轭湖中，因 此，其沉积不仅与湖泊沉积相似，而且与河漫滩沉积相似。牛轭湖沉积主要为粉砂岩和粘土岩互层。粉砂岩中具交错层理，粘 土岩中发育有水平层理。研究河流相的意义河流相的分布很广。由于地壳升降运动和古代河流长期迁移，使古代 河流相比现代河流沉积分布更广，若河流相砂岩体接近油源，则可能成为 油气储集层。它的储油物性较好，一般为泥质

10、填隙物，胶结疏松，孔隙性和渗透性 都比较好。河床相的砂岩和砾岩中，常含有金刚石、金及其他冲及积砂矿三、湖泊相1、湖泊沉积鉴别标志1）.岩石类型较单一岩性：以粘土岩、砂岩和粉砂岩为主。砾岩少见且仅于滨湖。a）砂岩成分：比海相复杂；与河流相相比，成分成熟度高，石英 含量可70%。我国东部中、新生代湖相砂岩以长石砂岩、长 石石英砂岩和岩屑质长石砂岩最普遍。b）砂岩粒度：比河流相细，分选较好，与海相较难区分。c）粘土岩：分布广泛，岸一湖心增多。（半）深湖粘土岩常富含有 机质，成为良好的生油岩系。d）也可见类型多样的化学岩和生物化学岩。如石灰岩、泥灰岩、 硅藻土、油页岩等，其厚度、分布局限。沉积构造多样

11、层理发育、清晰、类型多样一一以水平层理、波浪成 因层理最为发育。L-V湖面有限，浪基面浅，浪基面以下泥岩多水平层理，亦块状。 近岸区一一见透镜、斜波状、低角度交错层理等一波浪层理。a）较发育的波痕对称波痕、不对称波痕。波峰走向多平行滨岸，陡坡向岸倾斜 b）泥裂、雨痕、搅混构造亦常见到。泥岩颜色：一般为弱、强还原色一一灰绿、灰、黑色生物化石丰富一一重要特征a）常见介形虫、瓣鳃类、腹足类等，无海相化石。b）藻类也常见。轮藻为淡水环境所特有，蓝绿藻、硅藻和部分绿藻是常见类型。未见红藻。c）陆生植物的根、干、叶、孢子花粉等大量出现也是湖相重要特征。课程名称石油地质授课班级授课日期本次课题海相组、海陆过

12、渡相组教学目的 和技能要求通过本次课程的讲授，使学生理解和掌握沉积相的实质以及分类，真正从根本 上掌握沉积相是什么，还有了解不同的沉积环境对于沉积物特征有什么决定作 用。并进一步了解海洋沉积的特征重点:沉积相的概念（所谓沉积相就是指沉积环境以及在这个沉积环境下所形成的 沉积物特征的总和）难点:沉积相的亚相沉积特征以及成因德育:要学会肯定别人，这样也能得到别人的肯定教学方法：讲授、自学互动教学内容摘要：沉积相的概念、沉积相的分类（陆相、海相、海陆过渡相）陆相组（山麓-洪积相、河流相、湖泊相）课后安排：复习本次课程所讲内容，认真领会沉积相的实质意义授课教案第三节海相组海相组沉积的一般特征岩石类型极

13、为多样一一砾岩、砂岩、粉砂岩、粘土岩、碳酸盐岩等。 且厚、广、岩性稳定，结构和成分成熟度高、圆度及分选好。沉积构造发育各种类型的层理、波痕、雨痕、泥裂及其他沉积构造。某些构造组合在海相组较为特征。如：低角度交错层理、滑动及流动构造一海相组发育；水平层理、粒序层理等一深海盆地发育；槽状及弧形交错层理、波痕、雨痕、泥裂、盐类假晶一滨岸。常有 生物遗迹或遗迹化石等生物活动形成的构造。相同环境中的不同生物一对环境有相似的行为反应（如不同底栖生物的钻孔、爬行）一留下相似的遗迹。如滨岸浅水区一一常发育垂直生物潜穴和各种动物的足迹；浅海陆棚区一一常发育水平或倾斜的生物潜穴。自生矿物海相特征自生矿物一一海绿石

14、，常与碎屑岩、碎屑石灰岩 共生。在弱碱性（pH=78）、弱还原、正常盐度、水深202000m,以30 200m最佳；水温1520C的海水中缓慢形成，强氧化、强还原环境和快 速沉积作用对其形成不利。 海相组特征自生矿物一一鲕绿泥石，形成于水温20C,水深60m 的热带浅海。海相组常见自生矿物一一自生磷灰石，其形成水深30300m。大陆 相组自生磷灰石，量少，主要由脊椎动物的骨髓组成。生物化石不同种类的生物对水体含盐度的适应能力不同。耐盐度有限的生物称为狭盐性生物，典型海相狭盐性生物（海相特有）一一红藻、绿藻、放射虫、球石 藻、有孔虫、钙质及硅质海绵、珊瑚、腕足类、棘皮类、苔藓类、头足类，以及古杯

15、类、层孔虫、软舌螺、三叶虫、锥石、竹节石、牙形石、笔石等。耐盐度广泛的生物称为广盐性生物（海相组、非海相组）一-瓣鳃类、腹足类、介形虫、硅藻、蓝绿藻等。生物分布与海水深度有密切关系。其生活方式一浮游生物、游泳生物、底栖生物三类。 浮游生物：包括浮游植物（如硅藻、球石藻、马尾藻）和浮游 动物，它们生活在广海的50100m深的表层水中，在远离海岸 的远海或远洋区数量较多，死亡后在深海区堆积而成化石。游泳生物：指能在海洋中自由游动的各种动物。常生活于50 100m深的水体中，死亡后遗体沉降于不同深度的海底，并保存 为化石。底栖生物：生活范围可从高潮线深海海底，但以100m的海 底最集中；100200

16、m浅海下部海底大为减少；半深海至深海底 则更少。二、海相组沉积与油气的关系石油和天然气在海相矿产资源中，目前仍居首要地位。（意义见课本第91页）第四节海陆过渡相组、三角洲环境及其发育过程古代三角洲沉积鉴别标志及其与油气关系一、三角洲鉴别标志岩石类型单一以砂岩、粉砂岩、粘土岩为主；三角洲平原一一常见暗色有机质沉积（如泥炭或薄煤层等）。无或极少砾岩和化学岩一一与河流相和湖泊相区别之一。碎屑岩的成分和结构成熟度比河流相高。粒度分布特征多种沉积构造层理类型复杂多样，河能和海能（波浪、潮汐）形成的各种构造同时发育。如：砂岩和粉砂岩一一流水波痕、浪成波痕、板状和槽状交错层理；泥岩一一水平层理。此外还有波状

17、层理、透镜状层理、包卷层理、冲刷一充填构造、 变形构造、生物扰动构造生物化石混生海生和陆生生物化石的混生现象三角洲沉积的重要特征。L-正常盐度、半咸水和淡水环境皆有发育主要为原地广盐性生物如瓣鳃类、腹足类、介形虫等L- .在三角洲形成过程中，咸、淡水混合，盐度 变化大，水体混浊度高，狭盐性生物不易生长繁殖， 适于原地广盐性生物。异地生物一一（河流带来的）陆生动植物碎片；完整三角洲进积垂向沉积层序中：陆生化石向上增多，顶部可 见沼泽植物堆积（泥炭或煤层）；向上逐渐减少；海生生物化石 多出现于层序的下部。反旋回沉积层序三角洲沉积在垂向上出现下细上粗的反旋回层序。层序顶部：三角洲平原分支河道沉积为下粗上细的正旋回，它 反映三角洲在横向上的相序递变，这与河流相沉积的间断性正 旋回有显著的不同。朵状砂体形态砂体形态在平面上呈朵状或指状，垂直或斜交海岸分布；纵剖 面上呈发散的扫帚状，向前三角洲方向插入泥质沉积之中，与 前三角洲泥呈齿状交叉。建设性三角洲汊河口常发育“指状砂坝”，其延长方向与岸线垂直；高破坏性三角洲的边缘则发育与岸线平行的砂坝或砂堤。二、三角洲相与油气的关系前三角洲亚相一一良好生油条件的相带。远