含油气盆地沉积学提纲

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1、第一部分 : 分析原理Part OneAnalysis Principle第一节：沉积作用1.1 物理作用 (Physical Process) 物理作用主要讨论搬运介质与固体颗粒间的关系。一、搬运介质 (Transporting Media) 按照搬运方式不同，把搬运介质分为重力流和牵引流两种类型。1、牵引流( Fluid flow )搬运介质运动带动固体颗粒运动，水和空气是牵引流的主要介质。 运动方式：层流( Laminar flow ) : 流体分子呈直线运动。紊流( Turbulent flow ) : 流体分子运动轨迹不规则2、重力流( Gravity Flow ) 通常称为高密度流

2、 (dense flow), 在重力作用下，沉积物不稳定而移动 带动水介质运动 水介 质与沉积物充分混合，进而形成富含沉积物的流体二、沉积物颗粒(Sediment grains)当流体流动所产生的上举力与牵引力超过沉积物颗粒的重力和吸附力时， 颗粒开始移动。 在细粒沉 积物中，颗粒主要受吸附力的作用； 在粗粒沉积物中，颗粒主要受重力的作用。细粒沉积物中颗粒的启 动速度比粗粒沉积物中颗粒的启动速度大；但细粒颗粒的沉降速度比粗颗粒的沉降速度小。 1.2 生物作用 (Biological Processes )1. 潜穴与钻孔( Burrowing and Boring )潜穴( Borrowing

3、 )：生物因生存或寻找食物而在松散沉积物内(未固结的沙和泥内) 所形成的孔洞。钻孔( Boring )：生物因生存或寻找食物而在坚硬岩石内(即固结的沙和泥内)所形成的孔洞。2. 生物扰动( Bioturbation ) 生物活动过程中，对原有的沉积物和沉积构造进行改造，致使沉积纹层发生断裂和位移。3. 团粒化( Pelletization ) 生物将消化后的沉积物呈团粒状产出。团粒大小为 1mm 1cm 。由于团粒容易遭破坏，因此团粒 在碳酸盐岩中较发育(由于其快速胶结作用) ，而在碎屑岩中不发育。4. 沉积物的捕获作用( Sediments baffles and trappers) 网状海

4、草吸附沉积物，有些沉积物表面，如蓝绿藻 (Blue-green algae) 等表面分泌出粘液，可以吸附 沉积物。5、生物化石( Fossils) 正常海水：珊瑚、腕足、层孔虫、三叶虫及棘皮类等； 淡水：腹足类、介形虫、螺； 1.3 化学作用 ( Chemical Processes) 化学作用主要涉及到一些成岩现象， 如溶解、沉淀等， 其中大部分与沉积环境无关， 但有些溶解、 沉淀现象与特定的环境有关。另外，一些典型矿物也可指示沉积环境的气候及水介质性质。1、溶解、沉淀现象( Dissolution and Precipitation) 膏盐矿物溶解及碳酸盐岩矿物溶解形成孔洞；矿物晶体溶解后

5、被其他物质充填，形成假晶；上述现 象多与干旱气候条件有关。2、标型矿物( Index Minerals)赤铁矿( Hematite )指示氧化环境。硫化铁( Iron sulfides )指示还原或缺氧环境。粘土矿物(Clay mineral )可以指示水介质：高岭石(Kaolinite )多形成于酸性水介质中； 伊利石( Illite )则发育在碱性水介质中。鲕绿泥石(Chamosite)：在现代沉积物中，鲕绿泥石多出现在热带浅海中，水深不超过 60 米。3、典型构造( Typical Structures) 鸟眼构造( Birdeye structure )：发育于干旱潮坪环境。示顶底构造

6、 (Geopetal structure):上层为亮晶方解石，下层为泥晶或碎屑。第二节 沉积构造Section two Sedimentary Structures沉积构造是由沉积物的成分、结构、颜色的不匀一性而表现出的宏观特征。根据形成时间可划分为原生沉积构造和次生沉积构造(如周口店八角寨燧石结核) 。原生沉积构造是在沉积物沉积时或沉积后不久、以及其固结以前形成，因而是沉积环境的重要判别标志。 2.1 物理构造 ( Physical Structures)层面构造 表面痕迹( surface marks), 底面印痕( bottom imprints )和层理构造( bedding Stru

7、ctures)1、表面痕迹( Surface marks) 波痕( ripple marks ), 雨痕( raindrop mark ), 细流痕( rill marks ) , 泥裂( cracks)(1) 雨痕(Rain drop marks )圆形或椭圆形，在少雨区发育较好。指示水上环境或半干旱环境，说明沉积物曾经出露水上 (暴露标志 )。(2) 泥裂(Cracks)平面上为多边形，剖面上为“V”字形，由泥岩脱水、收缩或干化而成。指示干旱气候或水上环境 (暴露标志 ) 。细流痕(Rill marks)由于细小水流侵蚀沉积物表面所形成的树支状痕迹。指示水面下降或水上环境。其它表面痕迹(T

8、he other surface marks)工具痕迹、障碍痕迹、弹跳痕迹等2 底面印痕( Bottom Imprints )底面印痕发育于沉积物(砂层)底部，为表面痕迹的铸型。(1)槽铸型( Flute imprints ) : 平行水流方向的瘤状突起，上游端高而窄，下游端低而宽，可以指示水流方向。 (2)纵向脊和沟铸型 ( Longitudinal furrows and ridge imprints )：相间排列的沟和脊， 平行水流方向， 但不能指示上、下游方向。(3)沟铸型(Furrow imprint ):窄而长的脊，平行水流方向。其它铸型(Theother imprints ) :

9、 不规则，不能指示古水流方向。3 层理( Bedding) 层理是肉眼能够识别的最显著的宏观沉积特征。纹层(Laminae)：组成层理的最小宏观单位，具有相对一致的成分和结构。单层(Single Bed):层理的基本单元，由成分和形态对一致的纹层组成。层组( Bedset)： 形态一致且具有成因联系的一组单层。如果单层的成分相似或一致，称“简单层 组”，构成的层理称为简单层理；如果单层的成分不同，称“复合层组”，构成的层理称为复合层理。层理面( Bedding Surfaces)： 单层或层组的分界面。( 1 )简单层理( Simple Bedding )a) 交错层理( Cross-bedd

10、ing) :形态类型：板状交错层理(Tabular cross bedding):层理面为相互平行的平面，内部纹层与层理面斜交。楔状交错 层理( Wedge-shaped cross )：层理面为平面，但纹层面不平行，内部纹层与层理面斜交。上述两类层 理可统称为面状交错层理( Planar cross bedding)槽状交错层理(Trough cross-bedding):层理面为曲面，纹层呈槽状或弧形波状交错层理(Ripple bedding)：层理面不规则，内部纹层与界面平行或斜交。一般，波状交错层理 的规模较小，多为小型交错层理。b) 爬生波痕纹理( Climbing ripple l

11、amination )爬生波痕纹理是在波痕迁移过程中，同时向上生长所形 成的。其形成条件是：沉积物供给丰富，向流面纹层能够保留下来，波痕向上生长。同相位爬生波痕纹理 Climbing ripple laminations in-phase ：后一波痕直接盖在前一波痕之上，前后波 痕在水平方向上的位移很小，向流面和背流面纹层的厚度近于相等。迁移型爬生波痕纹理 Climbing ripple laminations in-drift ：后一波痕盖在前一波痕之上，但前后波痕在水平方向上有明显的位移，向流面和背流面纹层的厚度不相等。向流面和背流面纹层都发育，称为I型；仅背流面纹层保留下来，向流面纹层没

12、有保存下来，称为n型。槽状交错层理图解水道充填交错层理图解c) 水平层理(Horizontal Bedding ):由相互平行且近于水平的泥质纹层构成，纹层厚12mm。平行层理(Parallel Bedding):由相互平行且近于水平的沙质纹层构成，纹层厚12mm。d) 递变层理(Graded Bedding):由沉积物颗粒递变而形成的沉积单位，其中无纹理构造。递变层理多 为重力流作用的产物。正递变层理(Normal grading bedding)：自下而上沉积物颗粒逐渐变细，底部为突变面。粒序递变(Distribution grading ):所有颗粒自下而上变细；粗尾递变(Coarse-

13、tail grading ):仅粗粒颗粒向上Reverse grading bedding ):自下而上沉积物颗粒逐渐变粗,t+ tt 4*m :r ：*r-b. 变细，细粒颗粒均匀分布。反递变层理(其顶、底部均为突变面。e)块状层理(Massive bedding):成分一致，无纹理构造，无粒度变化。递变层理复合层理(Complex Beddings )脉状层理(Flaser Bedding)：主要由沙组成，泥呈“脉状”分布在沙波波谷中，沙中发育纹理构造。 波状层理(Wavy Bedding):由波状起伏的沙、泥层交互叠置而成，沙层内发育纹理构造。透镜状层理(Lenticular Beddi

14、ng ):主要由泥质构成，沙呈透镜状分布在泥中，沙质中发育纹理构造。从脉状层理、波状层理到透镜状层理，水动力逐渐变强。上述层理反映形成过程中水流强度发生交 替变化，多见于潮汐环境。韵律层理(Rhythmites):由不同成分、结构、颜色的纹层构成，纹层厚度小于34 mm,主要为细粒沉积物。不同的纹层可以指示气候条件、沉积物供给、潮汐及水流动态的变化。 2.2 生物构造(Biological Structures)遗迹(Traces):由于动物活动在沉积物表面形成的痕迹，如停息迹(resting traces)、爬行迹(crawlingtraces)寻食迹(browsing traces )、足

15、迹(foot marks)(足迹指示水上环境、等。钻孔(Borings ):生物在坚硬岩石内所形成的孔洞。潜穴(Burrow ):生物在坚硬岩石内所形成的孔洞。生物扰动构造(Bioturbation Structures ):由于生物活动所形成的变形构造。根痕(Root marks):指示水上环境。生物生长构造(Growth structure):如叠层石纹层。 2. 3 化学构造 (Chemical Structures)鸟眼构造(Birdeye Structure ):碳酸盐岩溶解后所形成的空洞，有的被其它矿物，如方解石、白云石、 石膏等所所充填。一般，鸟眼构造指示干旱潮坪环境。晶体印痕(Crystal Imprint ):石膏和石盐晶体印痕为正四面体和正八面体。晶体印痕指示干旱气候条件。钙结层(Caliche):由于土壤蒸发和沉淀所形成的钙结核层，指示不整合和沉积间断。倒石锥(Cteepee):锥状纹理，由未固结灰泥蒸发脱水所成。示顶底构造(Geopetal Structure)层状晶洞(Layered vug )第三节概念和原理Section Three Con cept