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1、本科必修课,鲜本忠 副教授 联系方式：E-mail: ; 中国石油大学（北京）地球科学学院,沉积岩与沉积相,第五篇 碎屑岩和碳酸盐岩沉积相,第十六章 沉积相的概念及综合分类 第十七章 山麓-洪积相 第十八章 河流相 第十九章 湖泊相 第二十章 三角洲相 第二十一章 障壁岛、泻湖、潮坪和河口湾相 第二十二章 海相组沉积相 第二十三章 重力流沉积及沉积相 第二十四章 碳酸盐岩沉积相,第十六章 沉积相的概念和分类,Concepts and classification of sedimentary facies,一、基本概念,1、环境自然地理环境沉积环境sedimentary environment
2、 塞利（R.C.Selly，1970）认为沉积环境是 “在物理上、化学上和生物学上均有别于相邻地区的一块地表”。,沉积环境影响因素？,沉积环境是由一系列环境条件（因素）组成：（1）自然地理条件（2）气候条件（3）构造条件（4）沉积介质的物理条件（5）介质的地球化学条件,一、基本概念,相最早由丹麦地质学家斯丹诺(N.Steno, 1669)引入地质文献，认为相是一定地质时期内地表某一部分的全貌。 1838年瑞士地质学家格利斯利(A. Gressly)认为相是沉积物变化的总和,表现为岩性、地质、古生物的差异。鲁欣（1953）：相是能表明沉积条件的岩性特征和古生物特征的有规律综合。 Selly,19
3、70:相是沉积物形成条件的物质表现，应从沉积岩体的几何形态、岩石学特征、古生物特征、沉积构造及古流向特征来限定。,2、相,一、基本概念,相的三种理解第一种：相就是环境。 第二种：相是具有一定特征的岩石组合。第三种：相是沉积特征及其生成环境的综合。以中国石油大学为代表的相的定义为：相为沉积环境及在该沉积环境中形成的沉积岩（物）特征综合。,一、基本概念,沉积环境包括： （1）自然地理条件（2）气候条件（3）构造条件（4）沉积介质的物理条件（5）介质的地球化学条件 沉积岩特征包括：（1）岩性特征（岩石的颜色、物质成分、结构、构造、岩石类型及其组合）（2）古生物特征（生物的种属和生态）（3）地球化学特
4、征,沉积相沉积环境+沉积物（岩）特征,3、相标志 能反映沉积相特征的岩性的、古生物的和地球化学的标志，它是相分析及岩相古地理研究的基础。,一、基本概念,4、岩相：一定沉积环境中形成的岩石或岩石组合。 与相是从属关系！ 5、古地理：古代自然地理环境 岩相古地理：沉积相中最重要和最本质的内容,一、基本概念,6、相序：是指从一种相逐渐过渡到另外一种相的一系列相的关系或相的有序组合。,沃尔索相律示意图,一、基本概念,相序递变规律（沃尔索相律，Walther Law）：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。 或：只有在横向上成因相近且紧密相邻而发育的相，才能在垂向上依次叠覆
5、出现而没有间断。,一、基本概念,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，从大量的研究实例中，对沉积相的发育和演化加以高度的概括，归纳出带有普遍意义的沉积相的空间组合形式。,7、相模式,Facies Model,一、基本概念,典型相模式和相分析实例的相互关系 （据Walker，1976）,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。 沃克（Walker，1976）认为，标准相模式应起到以下四个方面的作用： 1） 从比较的目的来说，它必须起到一个标准的作用； 2） 对于进一步观察来说，它必须起到提纲和指南的作用； 3） 对于新的研究区来说，它必须起到预测的作用
6、； 4) 对于所代表的环境和系统的水动力学解释来说，它必须起到一个基础的作用。,二、沉积相综合分类,环境：自然地理,二、沉积相综合分类,碳酸盐岩沉积相见第25章,碎屑岩沉积相,第十七章 山麓洪积相,第一节 沉积过程和沉积类型,第二节 冲积扇沉积模式,第三节 古代冲积扇鉴别标志及其与油气关系,新疆依奇克里克卫照,山麓坡积,本章重点 1、冲积扇沉积过程和沉积类型 2、干旱和湿润型冲积扇沉积模式,1）山麓洪积相由大大小小的许多冲积扇和山麓坡积、坠积物质组成的、位于山麓部位的陆相沉积,1、基本概念,第一节 沉积过程和沉积类型,山麓坡积物,5.12汶川地震。余震引起大规模山体滑坡,山麓坡积、坠积物 与冲
7、积扇,冲积扇：锥体顶端指向山口，锥底向着平原。,2）冲积扇（洪积扇、洪积锥）: 山区洪流在出山口处堆积的扇形沉积体。,1、基本概念,第一节 基本特征和沉积类型,2、冲积扇的形成条件,造山作用越强、地形高差越大、气候越干旱，冲积扇就越发育。,1） 自然地理条件（地貌） 2） 气候条件（干、湿） 3） 构造作用（强、弱）,3、冲积扇的形态,平面上：扇形体； 纵剖面：下凹透 镜状或楔形； 横剖面：上凸形坡度：近山口处5-10度；远山口处2-6度。,冲积扇的规模,4.冲积扇基本特征,1）山麓处锥形沉积体 2）剖面为楔形、透镜状 3）沉积厚度变化大（18000m） 4）单个或群体出现 5）沉积物类型和沉
8、积面积依赖于构造、气候和物源,5、冲积扇的分类,气候分类： 干旱型和湿润型,干旱型：岩性粗、厚度大、面积小，河流作用不太明显 湿润型：岩性较细、厚度较薄、面积大，河流作用较明显,根据气候条件不同，可将冲积扇划分为：湿润型冲积扇、干旱型冲积扇,二、 沉积过程和沉积类型,1、二种沉积过程暂时性水流形成的牵引流水携沉积物；泥流、泥石流等重力流泥石流沉积物,1、河道沉积,2、漫流沉积,3、筛状沉积,4、泥石流沉积,牵引流搬运 和沉积作用,重力流作用,二、沉积过程及沉积类型,4种沉积类型,1）河道沉积,形成：暂时性河流切割、充填沉积形成,特征：沉积物粒度粗，分选差，成层性较差，发育冲刷面,2）漫流沉积,
9、形成：河床末端漫出流水、沉积物呈席状,特征：砂泥间互沉积，交错层理或块状，透镜体,3）筛状沉积,形成：砾石级沉积物沉积，渗透性好,特征：分选较好的砾石，块状，充填物少,4）泥石流沉积,形成：泥、砂、砾混杂，密度大、粘度大,特征：沉积物粗细混杂，分选极差，块状,一、冲积扇的亚相划分,扇根亚相 扇中亚相 扇缘亚相,第二节 冲积扇沉积模式,第二节 冲积扇沉积模式,冲积扇亚相划分：扇根、扇中、扇缘,亚相其他名称,二、冲积扇亚相一般特征,扇根：多沉积泥石流和河道沉积； 扇中：河道沉积和漫流沉积； 扇缘：漫流沉积（植被）粒径和沉积构造规律性变化,筛状沉积？,1、扇根：多为泥石流沉积； 2、扇中：河床沉积砂
10、砾岩； 3、扇缘：薄层漫流沉积砂岩和泥岩，平行和交错层理,三、干旱型冲积扇,干旱型冲积扇,干旱型冲积扇沉积物（据Bluck，1967）,（a）泥石流沉积物 （b）漫流沉积物 （c）（d）河床沉积物,1、组成：泥石流等四种沉积 2、泥石流：地位重要， 无层理，基质支撑，棱角状碎屑 3、远端沉积物变细，纹层明显,湿润型冲积扇沉积特征,1、自近端到远端，沉积特征变化明显 2、扇根：厚层、具交错层理砾岩； 3、扇中：槽状和板状交错层理砂砾岩，砂坝多； 4、扇缘：薄层槽状和板状交错层理砂岩，河道发育,河道沉积典型、重要,扇根,扇中,扇缘,德克萨斯范霍恩湿润型冲积扇沉积特征,龙潭底扇体规模较小，粒度较细；
11、 隐仙溪扇体规模较大，粒度较粗,三、云南洱海实例，(陈世悦，2006),隐仙溪冲积扇位于大理古城以北约2.1km，冲积扇长2125m，宽1825m，面积约3.9km2，比龙潭底扇体规模大得多，其粒度也粗得多。与龙潭底扇体相比，泥质含量略少。亚相划分标志明显,坡度变化显著,内扇坡度6 9，中扇坡度36，外扇坡度13。,隐仙溪冲积扇,大理岩,隐仙溪内扇主沟道,内扇主沟道砾石，30-50cm为主，大者达150cm,隐仙溪冲积扇扇根沉积物,y24,y14,y26,y22,隐仙溪扇中沉积物,y30,y44,y33,y36,隐仙溪扇体粒度分布,20cm,20-5cm,5cm,扇根,隐仙溪河道沉积物百分含量
12、随距离变化趋势图,随着自上而下搬运距离的加大,沉积物粒度逐渐变细,分选性和磨圆度变好,砾石和粗砂的含量降低,而中砂、细砂和粉砂的含量则逐渐增加。然而各采样点的粒度分析结果仍然存在诸多复杂的情况,它们之间并不存在简单线性关系,扇根,扇缘,第三节 冲积扇识别标志及与油气关系,一、冲积扇识别标志,1、岩性：色红、粒粗、混杂，杂基多，盐类矿物 2、结构：砾石多，成熟度低，结构混杂，分选差 3、粒度特征： 三段式概率曲线 ， C-M图QR段,一、冲积扇识别标志,4、生物化石：极少 5、沉积构造：层理不发育，多块状和冲刷构造 6、垂向序列：正、反旋回,横向上，向源区方向与残积、坡积相邻接；向沉积区常与冲积平原组合或风成干盐湖相相接。,二、冲积扇与油气关系,1、烃源岩：无 2、储层：砂砾多，但储层物性差，扇中相对好 3、盖层：扇根的泥石流和扇缘的泥岩 4、运移通道：断层,20世纪50年代，在新疆准噶尔盆地西北缘二叠系乌尔河组发现了半干旱、半潮湿气候条件下形成的面积达400Km2的冲积扇油气藏。,思考题,什么是沉积相?怎么理解沉积相？ 沉积相与岩相、岩相古地理的关系？ 沉积相的分类体系？ 山麓洪积相与冲积扇的概念？ 冲积扇发育条件？ 冲积扇的四种沉积类型？ 冲积扇的沉积模式？,
