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1、应用沉积学,主讲：杜振川,研究生课程,应用沉积学下篇 沉积各论,第六章 陆相沉积体系大陆相组,第五节 湖泊沉积体系,一、湖泊概 述：,湖泊是大陆上地形相对低洼和流水汇集的地区。湖泊的面积变化较大，为几平方公里至十几平方公里；湖泊的水深变化为几米至一千米多米，最深湖泊为l 742m(贝加尔湖)。 湖泊是许多沉积矿产蕴藏的场所，例如石油、天然气、煤、泥炭、蒸发盐类矿产、硅藻土和沉积铀矿等。,第六章 陆相沉积体系大陆相组,第五节 湖泊沉积体系,一、湖泊概 述：,湖泊可依湖盆的成因、形态、自然地理景观、湖水的含盐度和沉积物特点等不同角度进行分类。 按照含盐度可将湖泊分为淡水湖泊和咸水湖泊； 按成因可将
2、湖泊划分为构造湖、火山湖、冰川湖、河成湖、岩溶湖、堰塞湖和风成湖等，其中构造湖进一步分为断陷型，坳陷型和断陷一坳陷过渡型（断坳型）三大类。,第五节 湖泊沉积体系,二、湖泊相带的划分及其特点,由于湖泊与海洋不同，潮汐作用小，湖水动力强度和规模也不如海洋强大，所以湖泊相的划分主要是以湖水位的变化和湖水动力状况为依据。 具体划分时一般均选用枯水面、洪水面和浪基面三个界面作为相带划分的界线；这三个界面反映了各相带分布位置、水深和水动力条件，根据这三个界面可以将湖泊相带划分为滨湖亚相、浅湖亚相和半深湖一深湖亚相，有的湖泊还可分出湖湾亚相。,第五节 湖泊沉积体系,二、湖泊相带的划分及其特点,洪水面是洪水期
3、湖水的最高界面； 枯水面是枯水期湖水的界面，界面以下是始终有水的稳定湖区； 浪基面是指波浪(正常波浪、风暴浪)搅动的有效深度，包括正常浪基面风暴浪基面。正常浪基面又称为晴天浪基面；风暴浪基面位于正常浪基面之下，是风暴浪作用深度的下限。 但是，浪基面不是固定不变的，可受到风速、风的持续时间以及湖泊水体大小等因素影响。因此，不同湖泊、不同时期，浪基面的位置不同，一般在20m深左右。,第五节 湖泊沉积体系,二、湖泊相带的划分及其特点,第五节 湖泊沉积体系,二、湖泊相带的划分及其特点,第五节 湖泊沉积体系,二、湖泊相带的划分及其特点, 滨湖相带 滨湖相带位于湖盆边缘，洪水岸线与枯水岸线之间，其宽度决定
4、于洪水位与枯水位的水位差和滨湖湖岸坡度。 主要沉积物有砾、砂、泥和泥炭 ； 砂质沉积是滨湖相带中发育最广泛的沉积物，它们主要都是在汛期被河流带到湖中，又被波浪和湖流搬运到滨湖带堆积下来的。由于经过河流的长距离搬运，又经过湖浪的反复冲刷，一般都具有较高的成熟度，分选磨圆都比较好。主要成分为石英、长石等，也混有一些重矿物 ；,第五节 湖泊沉积体系,二、湖泊相带的划分及其特点, 滨湖相带 沉积构造主要是各种类型的水流交错层理和波痕 ； 滨湖沉积的岩性厚度变化较大，底部常具冲刷面，具间断正韵律。 滨湖砂质沉积中化石较稀少，可有植物碎屑、介壳碎屑等有时可见双壳类介壳滩 ，在细砂及粉砂层中常见有潜穴； 泥
5、质沉积和泥炭沉积物主要分布在平缓湖岸和低洼的湿地沼泽地带，沉积为富含有机质的泥和泥炭层，其中常夹有薄的粉砂层。有的湖泊泥炭沼泽极为发育，尤其是在湖泊演化的晚期阶段，整个湖泊可完全被沼泽化。,第五节 湖泊沉积体系,二、湖泊相带的划分及其特点, 浅湖相带,浅湖相带指枯水期最低水位线至浪基面之间的地带 ； 岩石类型以浅灰、灰绿色粉砂岩和泥岩为主，可夹有少量化学岩、细沙薄层或透镜体。砂岩胶结物主要为泥质、钙质，分选和磨圆较好 ； 层理多为不规则的水平层理，水动力较强的地区可见小型交错层理和透镜状层理 ； 生物化石丰富，保存较完整 ； 浅湖相带有多种砂体发育，如三角洲、扇三角洲、滩坝等，在缺乏陆源物质供
6、给的浅湖相带，则形成大片泥坪。,第五节 湖泊沉积体系,二、湖泊相带的划分及其特点,半深湖相带,位于浪基面以下水体较深部位，实际上是浅湖相带与深湖相带的过渡地带 ； 岩石类型以粘土岩为主，常具有粉砂岩、化学岩的薄夹层或透镜体，粘土岩常为有机质丰富的暗色泥岩、页岩或粉砂质泥岩、页岩；可见菱铁矿和黄铁矿等自生矿物。 水平层理发育，间有细波状层理； 化石较丰富，浮游生物为主，保存较好，底栖生物不发育； 除此之外，还可有风暴沉积和重力流沉积。,第五节 湖泊沉积体系,二、湖泊相带的划分及其特点,半深湖相带,深湖沉积位于湖水体中最深部位，水体安静； 岩性的总特征是粒度细、颜色深、有机质含量高。岩石类型以质纯
7、的泥岩、页岩为主，并可发育有灰岩、泥灰岩、油页岩； 层理发育，主要为水平层理和细水平纹层。 无底栖生物，常见介形虫等浮游生物化石，保存完好。 黄铁矿是常见的自生矿物，多呈分散状分布干粘土者中。岩性横向分布稳定，沉积厚度大，是最有利于生油的地带。,第五节 湖泊沉积体系,二、湖泊相带的划分及其特点,湖泊的发育一般遵循发生、发展、消亡的规律，湖泊最终被河流相充填。 因而，湖泊的理想垂向层序自下而上就表现为深湖一半深湖一浅湖一滨湖一河流沉积物的组合，构成下细上粗的反旋回； 沉积构造序列自下而上对应为水平层理或季节性纹理一细波状层理一透镜状层理一小型交错层理一中、大型交错层理。,第五节 湖泊沉积体系,二
8、、湖泊相带的划分及其特点,东濮凹陷桥口地区沙河街组一段湖泊沉积,第五节 湖泊沉积体系,二、湖泊相带的划分及其特点,滨浅湖测井曲线,第五节 湖泊沉积体系,二、湖泊相带的划分及其特点,半深湖及深湖相,第五节 湖泊沉积体系,二、湖泊相带的划分及其特点,滨浅湖地震反射特征,第五节 湖泊沉积体系,二、湖泊相带的划分及其特点,半深湖地震反射特征,第五节 湖泊沉积体系,三、湖泊砂体类型及其特点,湖泊四周紧邻陆源碎屑物源区，故湖泊内砂体十分发育，分布广，从滨湖、浅湖至深湖均有砂体分布。但由于湖底坡度、水深、离物源远近、水动力条件和形成机制的不同，因此砂体的形态和规模、岩性和物性等存在差别。 根据砂体的沉积学特
9、征，湖泊砂体可划分为冲积扇、三角洲、扇三角洲、近岸水下扇、滩坝、重力流沉积扇（湖底扇或浊积扇）、重力流水道及风暴重力流等砂体。,1一冲积扇砂体；2一河流砂体；3三角洲砂体；4一扇三角洲砂体；5一滩坝砂体；6生物碎屑滩坝砂体；7一近岸水下扇砂体；8一湖底扇砂体；9一滑塌浊积扇砂体；10重力流水道砂体；11一风暴岩砂体； 一洪水面；枯水面；一正常浪基面；一风暴浪基面； I一滨湖；一浅湖；一半深湖；一深湖；,三、湖泊砂体类型及其特点,1、冲积扇砂体（以介绍不再重复）,2、湖泊三角洲砂体,湖泊三角洲： 在河流入湖的河口处，流速降低，水流携带的沉积物便在河口处堆积下来，形成平面上呈三角形或舌状，剖面上呈
10、透镜体的碎屑堆积体。 湖泊三角洲是在河流与湖泊共同作用下形成的，其基本特点与河流入海形成的三角洲有一定相似性。但由于湖水作用的强度和规模一般要比海洋小得多，且没有潮汐作用，因此湖泊三角洲主要为河控型三角洲。 与海洋环境的三角洲一样，湖泊三角洲可进一步划分为三个相带，即三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲。每个相带又可进一步划分出不同的微相带 。,三、湖泊砂体类型及其特点,2、湖泊三角洲砂体,三、湖泊砂体类型及其特点,2、湖泊三角洲砂体,松辽盆地白垩系青山口组二段、三段沉积相图 (1)山麓冲积扇相； (2)河流相； (3)三角洲相； (4)滨一浅湖相； (5)半深一深湖相； (6)粉砂泥质沉积区；
11、(7)相界限； (8)盆地边界； (9)物源方向 (据田在艺等，1983),三、湖泊砂体类型及其特点,2、湖泊三角洲砂体,三角洲平原： 三角洲平原是三角洲的水上部分，顶端从河流第一分流点开始至湖岸水边线，平面形状似三角形，主要沉积为河道砂质沉积和河道间细粒的漫滩沉积。 河道弯度较小，多呈分支状，河道沉积的底部常存在滞留砾石和泥砾，向上粒度变细，主要发育平行层理和各类交错层理。沉积层序类似于河流相砂体，但规模小，厚度亦较薄。 河漫滩地区因为离湖近，地下水位高，易于生长植物，因此除粉砂和泥质沉积外；经常有碳质页岩和煤层沉积，成为三角洲平原相的一大特色。,三、湖泊砂体类型及其特点,2、湖泊三角洲砂体
12、,三角洲前缘： 三角洲前缘是砂层的集中发育带，根据沉积特征可分为分流河道、河口沙坝和前缘沙席状砂。 A、水下分流水道： 是三角洲平原上分流河道向水下的继续延伸，水道底部有冲刷，其上有磨圆状泥砾和少量砾石，向上可出现平行层理、中小型交错层理、波状层理和水平层理，周围为浅灰和灰绿色泥岩，含浅水生物化石。,三、湖泊砂体类型及其特点,2、湖泊三角洲砂体,三角洲前缘： B、河口沙坝：由于在河口水面变宽，水流速度急剧下降，河流搬来的大量砂质沉积物就在这里堆积成河口沙坝。 河口沙坝由于受波浪和岸流的簸洗，砂质纯净，分选好。砂层底部与下伏地层多为渐变，并呈向上变粗的反韵律，顶部有时可被水下分流河道切割。 层理
13、构造有波状层理，小型交错层理、平行层理和低角度交错层理等，其中以低角度交错层理的发育最为特色，多出现在粒度较粗的沙坝层序的中上部。,三、湖泊砂体类型及其特点,2、湖泊三角洲砂体,三角洲前缘： C、前缘席状砂： 是河口沙坝砂和部分水下分流河道砂受波浪改造和簸洗后，重新沉积于河口沙坝前部或侧翼的薄层状砂体。这些大片分布的薄细砂层与浅湖泥岩呈互层，韵律性不明显或至反韵律。,三、湖泊砂体类型及其特点,2、湖泊三角洲砂体,前三角洲： 位于三角洲前绿的外缘，是三角洲中最细物质的沉积区，面积广，以暗色泥岩为主，夹薄层粉砂岩，逐渐向深湖区过渡，常含有滑塌浊积岩透镜体。,在平面分布上，三角洲相带的排列由岸到湖心
14、，以三角洲平原一三角洲前缘前三角洲的顺序出现的。 在剖面上为由下向上出现前三角洲一三角洲前缘一三角洲平原，呈明显的反旋回序列，其中前三角洲与三角洲前缘组成反韵律，上部的三角洲平原常以正韵律为特征。,前缘席状砂,渤海湾下第三系三角洲相沉积原生构造序列及其环境解释,渤海湾下第三系三角洲相沉积原生构造序列及其环境解释,前缘席状砂,前三角洲,三角洲测井曲线特征,三角洲地震剖面和钻井剖面（据杨云岭，1986）,东营凹陷EW94.4地震剖面三角洲的前积反射结构,东营凹陷地震剖面三角洲的前积反射结构,辽东湾东营组三角洲斜交前积结构（张万选等，1993）,三、湖泊砂体类型及其特点,3、扇三角洲（Fan del
15、ta）,扇三角洲最初是由霍尔姆斯(Holmes，A1965)提出来的，原定义为“从邻近山地直接推进到稳定水体(湖或海)的冲积扇”。盖洛韦(Galloway, W. F 1976) 将扇三角洲定义为“由冲积扇和辫状河流注入稳定水体而形成的沉积体系”。Hotmes(1965)、Mcgowen(1970)将扇三角洲定义为“由相邻高地进积到安静水体中的冲积扇”。扇三角洲主要形成于构造活动较强烈的地区，例如活动大陆边缘、岛弧体系边缘、断陷湖盆边缘。在这些地区，短而坡度大的河流(主要是辫状河)从附近的物源区流出，携带大量的粗粒沉积物在海(湖)盆边缘快速堆积形成扇三角洲。,三、湖泊砂体类型及其特点,3、扇三
16、角洲（Fan delta）,扇三角洲发育的有利条件：扇三角洲多分布于湖泊短轴陡坡，临近山区的盆地边缘，高差变化大，坡度陡是扇三角洲发育的最有利和最基本的条件。 一般距山区越近、坡度越陡，越易发育冲积扇三角洲，随着与山区的距离加大，坡度变缓，则易形成辫状河三角洲。,三、湖泊砂体类型及其特点,3、扇三角洲（Fan delta）,水体,陆地,陡崖,三、湖泊砂体类型及其特点,3、扇三角洲（Fan delta）,泌阳凹陷下第三系沉积相图,三、湖泊砂体类型及其特点,3、扇三角洲（Fan delta）,扇三角洲环境的划分及沉积相特点,湖泊扇三角洲由扇三角洲平原、三角洲前缘和前扇三角洲亚相组成,扇三角洲平原： 扇三角洲平原是扇三角洲的陆上部分，实际上扇三角洲的陆上部分属于近山口的冲积扇环境。 由于扇三角洲平原，紧临活动断崖分布，坡度大、地表水系为准河道化洪流，具有间歇性和突发性特点。 因此沉积相除频繁交错叠置的辫状水道沉积与片流沉积的砂砾层外，还有大量泥石流沉积和筛积物相伴，近断崖根部有时还可见崩塌沉积。砾石成分复杂，成熟度低，成层不明显。,三、湖
