第五章沉積相地質學基礎2021/10/10星期日1第一節(jié)

概述

一、沉積相的概念二、相序定律三、沉積相綜合分類2021/10/10星期日2

一、沉積相的概念

沉積相：是指沉積環(huán)境及在該環(huán)境中形成的沉積巖（物）特征的綜合。

巖相：是指一定沉積環(huán)境中形成的巖石或巖石組合，它是沉積相的主要組成部分。2021/10/10星期日3

沉積環(huán)境主要由下列五個方面的要素組成：

自然地理條件：海、湖、河流、冰川、沙漠等的分布及地勢的高低；

氣候條件：氣候的冷、熱、干旱、潮濕；

構造條件：大地構造背景及沉積盆地的隆起與坳陷；

沉積介質的物理條件：介質的性質(如水、風、冰川、清水、渾水)、運動方式和能量大小、水介質的溫度和深度；

介質的地球化學條件：介質的氧化還原電位(Eh)、酸堿度(pH)、含鹽度。

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沉積物（巖）特征有以下三個方面：

巖石特征：巖石的顏色、物質成分、結構、構造、巖石類型及其組合；

古生物特征：生物的種屬、數量和生態(tài)；地球化學特征。

沉積巖特征的這些要素是相應各種環(huán)境條件的物質記錄，也稱為相標志。

沉積環(huán)境是形成沉積物(巖)特征的決定因素，沉積物(巖)特征則是沉積環(huán)境的物質表現。

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二、相序定律

相序：是指從一種相逐漸過渡到另外一種相的一系列的關系或相的有序組合。

相序定律：很早沃爾索(Walther，1694)就指出：“只有那些沒有間斷的、現在能看到的相互鄰接的相和相區(qū)，才能重疊在一起”，換句話說，只有在橫向上成因相近且緊密相鄰而發(fā)育著的相，才能在垂向上依次疊覆出現而沒有間隔，這一規(guī)律稱為相序遞變規(guī)律，又稱沃爾索相律。2021/10/10星期日62021/10/10星期日7以相序遞變規(guī)律為基礎，以現代沉積環(huán)境和沉積物特征的研究為依據，從大量的現代和古代研究的實例中，對沉積相的發(fā)展和演變加以高度規(guī)律性的概括，歸納出帶有普遍意義的沉積相的空間組合形式，稱為相模式。相模式和相標志是恢復和再現古代沉積環(huán)境的兩個重要手段和鑰匙。2021/10/10星期日8

標準相模式應起到以下四方面作用：

對于比較的目的來說，它必須起一個標準的作用；

對于進一步觀察來說，它必須起提綱和指南的作用；

對于新的地區(qū)，它必須起“預測”的作用；

對于所代表的環(huán)境或系統(tǒng)的水動力學解釋來說，它必須起一個基礎的作用。2021/10/10星期日9

三、沉積相綜合分類

分類依據：以沉積環(huán)境中占主導的自然地理條件為主要依據，并結合沉積特征和其他沉積條件作進一步劃分。分類單位：相組、相、亞相、微相。相組陸相組海相組海陸過渡相組相（1）殘積相（2）坡積－墜積相（3）山麓－洪積相（4）河流相（5）湖泊相（6）沼澤相（7）沙漠相（8）冰川相（1）濱岸相（2）淺海陸棚相（3）半深海相（4）深海相（1）三角洲相（2）瀉湖相（3）障壁島相（4）潮坪相（5）河口灣相2021/10/10星期日102021/10/10星期日11第二節(jié)

山麓－洪積相

一、概述二、沖積扇的沉積類型三、洪(沖)積扇亞相類型及其相組合四、洪積相與油氣的關系2021/10/10星期日12

一、概述山地河流攜帶大量碎屑物質進入平原，在出口處，由于坡度突然變緩，流速變小，水流分散，再加上蒸發(fā)和向下滲透，搬運物質的能力大為減弱，而使碎屑物質快速堆積下來，形成一個近半圓錐形的沉積體，稱為沖積扇或沖積錐。因其搬運沉積作用主要發(fā)生在洪水期，又稱洪積錐或洪積扇。隨著沖積扇的發(fā)展，其范圍逐漸擴大，山前的沖積扇彼此逐漸聯(lián)結起來，并掩埋和充填了山前的坡積和墜積物，形成了環(huán)繞山脈的山麓－洪積相。

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二、沖積扇的沉積類型(一)泥石流沉積

泥石流是一種高密度流，當水流攜帶的礫、砂、泥沉積物達到足夠數量時，就形成了密度大、粘度高、呈可塑性狀態(tài)的流體，稱為泥石流。含固體物質很多者，稱之為顆粒流或碎石流。當泥石流中呈拖曳狀態(tài)搬運的大量碎屑物質在山前堆積后，就形成了泥石流沉積。它經常出現在沖積扇的根部。2021/10/10星期日15泥石流沉積的特點：礫、砂、泥混雜，分選極差，大者為可達數噸的漂礫，小至粉砂、粘土，總體后者占優(yōu)勢；圓度最差；成分復雜；層理不明顯，多呈塊狀。主要由砂、粉砂、泥質組成的泥石流稱為泥流，粗粒級含量較少，一般不含4mm以上的粗粒沉積物，但分選仍很差，表面可發(fā)育龜裂。2021/10/10星期日162021/10/10星期日17

(二)辮狀河道沉積

當洪積扇堆積到一定程度，坡度稍微減緩，下次洪水來時便在扇表面下切沖刷出許多放射形水道，形成河道沉積。以礫、砂為主，粒度粗，分選差；成層性不好，具大型斜層理及明顯的切割－充填構造。主要分布在扇的根部和中部，以中部發(fā)育最好。2021/10/10星期日182021/10/10星期日19

(三)漫流沉積

攜帶沉積物的流水從沖積扇河床末端漫出，流速和水深的驟減，使攜帶的沉積物呈席狀或片狀沉積下來。漫出辮狀河道之外的細粒懸浮沉積物，多分布于扇的中部和前端的邊緣。沉積較緩慢，以垂向加積為主，而常顯水平層理。

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(四)篩余沉積

是指洪積扇表面呈舌狀的礫石沉積物。由于粒度粗，砂質之類細碎屑的充填物較少，因此滲透性較好，好象篩子，當下次洪水來時，往往流得不很遠，其中水和細粒泥砂物質便滲漏到扇體中去了。不能形成地表水流，從而阻止了粗粒物質的搬運。

主要由次棱角狀的粗大礫石組成，分選較好，其間充填物較少，無明顯的成層界線，常形成塊狀沉積層。

2021/10/10星期日22三、洪(沖)積扇亞相類型及其相組合

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扇根：靠近山口，為碎屑流形成的混雜礫巖或含礫泥巖，呈相應的雜亂塊狀構造和洪積層理。單層厚度大，礫石占的比例也高。洪積層理是分選差的砂和礫在垂向上頻繁交互，由于粒級變化而微顯平行層理，但是沒有明顯的層面，是由結構和成分都不相同的多個洪積物透鏡體的相互疊置形成的。扇中：辮狀河發(fā)育區(qū)，河道砂礫巖中出現的大型的多層序的交錯層理，也有洪積層理。礫石呈疊瓦狀排列，扁平面傾向山口，傾角20～30度左右。

扇端：為洪水漫流沉積的砂、粉砂和泥質沉積物，可見波狀水平層理和塊狀層理，砂層厚度變薄。2021/10/10星期日242021/10/10星期日252021/10/10星期日26

四、洪積相與油氣的關系2021/10/10星期日27新疆克拉瑪依油田二疊系－三疊系砂礫巖體是古代洪積扇的典型實例。由七個沖積錐扇組成，沿老山前古盆地邊緣斷裂帶分布，彼此連接構成洪積裙帶。巖性以中～細礫巖為主，夾大量礫狀砂巖和中～粗砂巖。礫巖占沉積總厚度60％～90％。分選、圓度差，見洪積層理和沖刷面，無生物化石。在每個扇體的扇中部位發(fā)育砂礫巖體，厚度大，向扇體兩側減薄；扇中砂礫巖粒度適中，分選稍好，膠結疏松，孔隙性和滲透性相對較好，為油氣儲集的有利地帶。

2021/10/10星期日282021/10/10星期日29第三節(jié)

河流相一、概述二、河流相的亞相類型三、河流標準相層序四、古代河流鑒別標志五、河流相砂體與油氣的關系2021/10/10星期日30

一、概述(一)河流的類型按照河道的平面幾何形態(tài)，可將河流分為四種類型：1.平直河流彎度小，彎度指數小于1.5，通常又稱低彎度河。平直河流比較少見，一般僅存在于河流某一段較短的距離內，其長度一般不超過寬度的10倍。2021/10/10星期日312021/10/10星期日32

2.曲流河彎度指數大于1.5的河流。河道蜿蜒曲折又稱蛇曲河流。河床坡降小，天然堤發(fā)育，河身較穩(wěn)定，沖刷不如平直河流明顯。多見于河流中下游地勢平坦地區(qū)。河道中主流線偏向凹岸，并發(fā)生侵蝕形成深槽，凸岸水流速度相對較小，發(fā)生沉積，形成邊灘或點砂壩。

彎曲河流以邊灘沉積發(fā)育為特征。

2021/10/10星期日332021/10/10星期日342021/10/10星期日353.辮狀河流河道中心灘或砂島發(fā)育，河道頻繁分叉，又合并，形狀似辮狀。由于河道不穩(wěn)定，經常改道遷移，故又稱游蕩性河流。辮狀河的河道淺而寬，天然堤和河漫灘發(fā)育不好。辮狀河主要發(fā)育在河流的中上游，在干旱氣候條件下，洪積扇上更為發(fā)育；辮狀河發(fā)育于坡度陡，水流急，砂、泥、礫含量高的條件下。

2021/10/10星期日362021/10/10星期日374.網狀河流指在河流下游三角洲平原地區(qū)，由于發(fā)洪時期河水產生決口分流，或由于河口砂壩使河道不斷分叉所形成的網狀河道。除上述四種主要河流類型外，尚存在一系列過渡型河流，尤其是曲流河與辮狀河之間存在一系列過渡類型河流。

2021/10/10星期日38按照地形及坡降，可將河流分為：

山區(qū)河流：地形高差和坡降大，向源侵蝕作用強烈，河岸陡而河谷深，河道直而支流小，水流急而沉積物粗；

平原河流：地形高差及坡降小，向源侵蝕停止，側向侵蝕強烈，河道彎曲而支流多。按河流發(fā)育階段，又可將河流分為幼年期河流、壯年期河流、老年期河流。2021/10/10星期日392021/10/10星期日40

(二)河流沉積環(huán)境2021/10/10星期日41

二、河流相的亞相類型

根據環(huán)境和沉積物特征可將河流相劃分為：

河床亞相；

堤岸亞相；

河漫亞相；

牛軛湖亞相。

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(一)河床亞相流水的沖刷使河床底部顯示明顯的沖刷界面，構成河流沉積單元的基底。河床亞相總的特征：巖石類型以砂巖為主，次為礫巖，碎屑粒度是河流相中最粗的。層理發(fā)育，類型豐富多樣。缺少動植物化石，僅見破碎的植物枝、干等殘體；巖體形態(tài)多具透鏡狀，底部具明顯的沖刷界面。河床亞相可劃分為三個微相：河床滯留沉積、邊灘沉積、心灘沉積。

2021/10/10星期日431.河床滯留沉積：

流水的選擇性搬運，使細粒物質被懸浮和帶走，將上游搬來的或就近側向侵蝕河岸形成的礫石等粗碎屑物質留在河床底部，集中堆積成不連續(xù)的透鏡體。其特點：以礫石為主，砂、粉砂極少。礫石成分復雜，源區(qū)礫石居多，也有河床下伏基巖礫石。礫石具疊瓦狀定向排列，傾斜方向指向上游。礫巖很難形成厚層，一般呈透鏡狀斷續(xù)分布于河床最底部，向上過渡為邊灘或心灘沉積。

2021/10/10星期日442.邊灘沉積：

由于水流對河床凹岸沖刷侵蝕，搬運物質沉積于凸岸，在水下形成淺灘，隨著河床的側向遷移，淺灘增長、加厚、出露水面，并與河岸鄰接。

以砂巖為主，其礦物成分復雜，成熟度低，不穩(wěn)定組分多，長石含量高。在垂向上，自下而上常出現由粗至細的粒度或巖性韻律，但常因侵蝕而保存不完整。

層理類型：主要為大、中型槽狀或板狀交錯層理，間或出現平行層理。

2021/10/10星期日452021/10/10星期日462021/10/10星期日473.心灘沉積：因河床底沖積物的沉積，河床中間水下出現心灘雛形，洪水期流水的沉積作用使心灘雛形向兩側及下游擴大，逐漸淤高露出水面，同時也導致河流分叉，故心灘沉積是辮狀河流的重要特征。以砂巖為主，與邊灘比，成分更復雜，成熟度更低，粒度變化范圍大得多，粒級也粗一些。粒度自下而上由粗變細的垂向序列。底沖刷構造極為發(fā)育，常見各種沖槽、沖谷與沖坑。層理類型：以大型交錯層理為特征。層理構造的垂向序列是，最下部為大型槽狀交錯層理，向上變?yōu)樾⌒徒诲e層理、疊瓦式波狀層理及水平層理。2021/10/10星期日482021/10/10星期日49

(二)堤岸亞相

堤岸沉積是彎曲河流發(fā)育的亞相類型，垂向上，常發(fā)育在河床沉積的上部，相對河床亞相而言，屬頂層沉積。與河床沉積相比，其巖石類型簡單，粒度較細，小型交錯層理為主。進一步可分為天然堤和決口扇兩個沉積微相。

2021/10/10星期日501.天然堤沉積：在洪水期河流水位升高，河水攜帶的細、粉砂級物質溢出河道沿河床兩岸堆積，形成平行河床的砂堤，稱天然堤。它高于河床，并把河床與河漫灘分開。天然堤兩側不對稱，向河床一側坡度較陡。每次隨洪水上漲，天然堤不斷加高，其高度范圍與河流大小成正比，最大高度代表最高水位。曲河流的凹岸天然堤一般發(fā)育較好，凸岸天然堤逐漸變?yōu)檫厼┑纳喜浚绕湓谳^小河流中，天然堤和邊灘上部交互出現，很難分開。

2021/10/10星期日512021/10/10星期日52主要由細砂巖、粉砂巖、泥巖組成，粒度較邊灘沉積細，比河漫灘沉積粗，垂向上突出的特點是砂、泥巖組成薄互層。層理構造：以小型波狀交錯層理、槽狀交錯層理為特征，其垂向序列是下部砂質巖發(fā)育交錯層理，上部泥質巖則發(fā)育水平紋層。天然堤常間歇性出露水面，故常有鈣質結核的發(fā)育，泥巖中可見干裂、雨痕、蟲跡以及植物根。巖體形態(tài)沿河床兩側呈彎曲的砂壟。隨著河床遷移，天然堤隨邊灘不斷擴大、增長，形成復蓋邊灘之上的蓋層，故古代天然堤巖體呈面狀分布。

2021/10/10星期日532021/10/10星期日542021/10/10星期日552021/10/10星期日562.決口扇沉積：如果天然堤不被破壞，河床隨沉積物迅速增厚而升高，最后反而高出旁側的河漫灘，洪水期河水沖決天然堤，部分水流由決口流向河漫灘，砂、泥物質在決口處堆積成扇形沉積體，稱為決口扇。主要由細砂巖、粉砂巖組成。粒度比天然堤沉積稍粗。具小型交錯層理、波狀層理及水平層理，沖蝕與充填構造常見。常有河水帶來的植物化石碎片。巖體形態(tài)呈舌狀，向河漫平原方向變薄、尖滅，剖面上呈透鏡狀。

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(三)河漫亞相是平原河流的亞相類型，位于天然堤外側，這里地勢低洼而平坦，洪水泛濫期間，水流漫溢天然堤，流速降低，使河流懸浮沉積物大量堆積。沉積類型簡單，主要為粉砂巖和粘土巖。粒度是河流沉積中最細的。層理類型單調，主要為波狀層理和水平層理。平面上位于堤岸亞相外側，分布面積廣泛，垂向上位于河床或堤岸亞相之上，屬河流頂層沉積組合。根據環(huán)境和沉積特征，進一步劃分為三個沉積微相：河漫灘、河漫湖泊、河漫沼澤。

2021/10/10星期日581.河漫灘沉積：是河床外側河谷底部較平坦的部分。平水期無水，洪水期水漫溢出河床，淹沒平坦的谷底，形成河漫灘沉積。河漫灘的發(fā)育與河谷的發(fā)育階段有關：河谷發(fā)育初期，以侵蝕下切為主，河谷呈“V”字形，且主要為河床所占據；河谷發(fā)育的中后期，河流以側向侵蝕為主，河谷加寬，河床在河谷中僅局限于較窄的部分，只有在這時，河漫灘才能較好地發(fā)育。

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河漫灘沉積以粉砂巖為主，也有粘土巖。平面上距河床愈遠粒度愈細，垂向上亦有向上變細的趨勢。層理類型：波狀層理和斜波狀層理為主，也可見水平層理和不對稱波痕。常因間歇出露水面而在泥巖中保留干裂和雨痕。化石稀少，一般僅見植物碎片。巖體形態(tài)常沿河流方向呈板狀延伸。

2021/10/10星期日602.河漫湖泊：在平原區(qū)的彎曲河流中，當河床因天然堤的圍限和本身的沉積作用而逐漸抬高時，河床往往在一個比河岸兩側地形較高的“沖脊”上流動，洪水漫溢至兩側河漫灘上。洪水期后，低洼地區(qū)就會積水，加上沖積脊上河床水平面高于兩側低地，也構成低地積水區(qū)的地下水的源泉。長期積水的低洼地帶就形成了河漫湖泊。

2021/10/10星期日61河漫湖泊以粘土巖沉積為主，并有粉砂巖出現，是河流相中最細的沉積類型。層理類型：一般發(fā)育不好，有時可見到薄的水平紋層。泥巖中泥裂、干縮裂縫常見。干旱氣候條件下，常形成鈣質及鐵質結核。在潮濕氣候區(qū)的河漫湖泊中，生物繁茂，可形成豐富的有機質沉積，并可保存較完整的動植物化石。在氣候干旱地區(qū)，蒸發(fā)量增大，河漫湖泊可發(fā)展成鹽湖，形成鹽類沉積。

2021/10/10星期日623.河漫沼澤：是在潮濕氣候條件下，河漫灘上低洼積水地帶植物生長繁茂并逐漸淤積而成，或是由河漫湖泊發(fā)展而來。河漫沼澤與河漫湖泊的沉積特征有許多共同之處，所不同者，是前者可有泥炭沉積。在河流迅速側向遷移的情況下，天然堤發(fā)育不良，洪水泛濫可形成廣闊平坦的河漫沉積區(qū)，沉積物不僅有泥質，而且有大量砂質沉積，這時堤岸亞相與河漫亞相已無什么區(qū)別，故統(tǒng)稱為泛濫平原沉積。

2021/10/10星期日632021/10/10星期日64

(四)牛軛湖亞相曲河流的截彎取直作用使被截掉的彎曲河道廢棄，形成牛軛湖。牛軛湖沉積主要為粉砂巖及粘土巖。粉砂巖中具交錯層理，粘土巖中發(fā)育有水平層理。常含有淡水軟體動物化石和植物殘骸。巖體呈透鏡狀，延伸最大可達數十公里，厚可達數十米。

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三、河流標準相層序

(一)曲流河標準相層序

a.沖刷面，滯留沉積，粗砂巖中有不清晰的大型槽狀交錯層理；

b.大型槽狀交錯層理砂巖；

c.邊灘上部發(fā)育有小型槽狀交錯層理，在邊灘中部可發(fā)育平行層理；

d.邊灘頂具有爬升波紋交錯層理的粉砂巖；

e.泥巖，具水平層理，主要是垂向加積，常有泥裂．鈣質結核或立生植物根。2021/10/10星期日66該層序中強調邊灘層序中主要發(fā)育大型和小型的槽狀交錯層理，間有發(fā)育的平行層理，這與我國中-新生代曲流河的沉積特征是一致的。2021/10/10星期日67下部為河床亞相，常為河流相沉積的主體，一般厚度較大，主要由河床滯留礫巖、邊灘或心灘的砂巖組成，因位于河流相剖面的下部，故又稱為底層沉積；上部為堤岸亞相與河漫亞相，稱為河流相的頂層沉積，主要由粉砂巖、粘土巖等細粒沉積組成。底層沉積和頂層沉積的組合，稱之為河流沉積的“二元結構”。它是河流相沉積的重要特征。在曲流河沉積中，二元結構較為明顯，頂層沉積和底層沉積厚度近于相等或前者大于后者。

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(二)辮狀河相層序

a.底部為沖刷面，滯留沉積，過渡為砂巖，具不清楚的槽狀交錯層理，

b.粗砂巖，具有大型槽狀交錯層理；

c.中砂巖，具有大型板狀交錯層理，

d.細砂巖，具有小型槽狀交錯層理，

e.粉砂巖和泥巖，屬于垂向加積沉積物，具水平層理。2021/10/10星期日692021/10/10星期日70與曲流河相比，辮狀河在垂向層序上有以下特點：二元結構的底層沉積發(fā)育良好、厚度大，而頂層沉積不發(fā)育或厚度較小。底層沉積的粒度粗、砂礫巖發(fā)育。由河道遷移形成的各種層理類型發(fā)育，如塊狀或不明顯的水平層理、巨型槽狀交錯層理、單組大型板狀交錯層理。2021/10/10星期日71四、古代河流鑒別標志1.礦物成分復雜，成熟度低巖石類型砂巖和粉砂巖為主，次為粘土巖，礫巖多出現在山區(qū)河流和平原河流的河床中。成分復雜，礫巖多為復成分，砂巖以長石砂巖、巖屑砂巖為主，泥質膠結居多，一般不穩(wěn)定組分高，成熟度低。2.粒度資料反映了特征的牽引流性質河流相碎屑沉積物以砂、粉砂為主。分選差至中等，分選系數一般大于1.2。粒度頻率曲線為雙峰。粒度概率曲線顯示明顯的兩段型，且以躍總體為特征。2021/10/10星期日723.沉積構造豐富，具有特征的“二元結構”序列河流相層理發(fā)育，類型繁多，以板狀和大型槽狀交錯層理為特征。在剖面上，大型板狀、槽狀交錯層理發(fā)育在下部，小型者發(fā)育在上部，波狀層理發(fā)育在頂部。4.生物化石稀少5.特征的砂體形態(tài)在平面上多呈彎曲的長條狀、帶狀、樹枝狀；在橫切河流的剖面上，呈上平下凸的透鏡狀或板狀嵌于四周河漫泥質沉積之中。2021/10/10星期日73

五、河流相砂體與油氣的關系河流相沉積砂體是油氣儲集的良好場所。古河流砂體平面上呈帶狀分布，垂向上以河床亞相中邊灘或心灘砂巖儲油物性最好，向上逐漸變差；橫向上透鏡體中部儲油物性較好，向兩側變差。古河流砂體可形成巖性圈閉油氣藏，地層－巖性圈閉油氣藏以及構造－巖性圈閉油氣藏。我國中－新生代以陸相沉積為主，勘探資料表明，有不少油氣田與河流相砂體有關，如鄂爾多斯盆地的侏羅系延安統(tǒng)砂巖中的油氣分布，嚴格受河道砂體控制。這類油氣層滲透率高、砂層厚度大，可形成高產油氣田。

2021/10/10星期日74第四節(jié)

湖泊相

一、湖泊環(huán)境的一般特征及其分類二、碎屑湖泊相的一般特征三、碎屑湖泊相的亞相類型四、湖泊相組合及其與油氣的關系2021/10/10星期日75

一、湖泊環(huán)境的一般特征及其分類(一)湖泊環(huán)境的一般特征

1.湖泊的水動力特征

湖泊的沉積作用主要受波浪和湖流的控制，在局部范圍內也可受河流作用的影響。湖浪是由風的吹動產生的，其規(guī)模與湖泊的大小、風的吹程成正比。湖浪的振幅隨深度增加而減小。在水深相當于1/2波長的位置，湖水不受波浪干擾，為靜水環(huán)境。湖流是由風的吹動、大氣壓的差異、河流注入的慣性等因素所造成。2021/10/10星期日76

2.湖水的水化學特征

在半干旱或干旱區(qū)的湖水離子濃度大，可等于或超過海水濃度，能沉淀出蒸發(fā)礦物。在溫暖潮濕氣候區(qū)的淡水湖中離子濃度較小，但它能影響水中生物的生長率和氧的溶解程度。當生物生長率高時，要耗盡下層湖水的氧；當生物生長率低時，湖水保持一定氧化能力。熱帶地區(qū)即使生物生長率低的湖水中，下部也缺氧為還原環(huán)境，這樣可使湖底的有機物保存下來。

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3.湖泊中的生物特征

古生物是劃分湖泊與海洋沉積環(huán)境的重要標志。如珊瑚、苔蘚動物、腕足動物、頭足動物和棘皮動物都是海生或大多數是海生的生物，而瓣鰓類、腹足類、介形蟲類中有許多淡水類型。藻類是恢復沉積環(huán)境應用最廣的植物：呈樹枝狀或分離的結核團塊狀生長的是湖泊環(huán)境的藻類；呈疊層狀生長的藻則是海洋或咸水湖的環(huán)境。紅藻幾乎都是海生的，而輪藻則多是淡水藻類。

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(二)湖泊的類型

按自然地理位置：內陸湖、近海湖。按湖水鹽度：淡水湖（含鹽度<0.1％）、微咸水湖（含鹽度0.1％～1％）、咸水湖（含鹽度1％～3.5％）、鹽湖（含鹽度>3.5％）。按沉積物的類型：碎屑型湖泊、化學型湖泊、過渡型湖泊。按成因：河成湖、火山口湖、溶蝕湖、冰川湖。

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二、碎屑湖泊相的一般特征

(一)巖石類型

以粘土巖、砂巖和粉砂巖為主，礫巖少見，僅分布于濱湖地區(qū)。粘土巖廣泛分布，由湖岸向中心增多。碎屑湖泊中也可出現數量不等的石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白云巖、硅藻土、石膏、鹽巖以及煤、油頁巖。

(二)沉積構造層理類型多樣，以水平層理最為發(fā)育。從濱岸淺水至停滯的深水，依次出現交錯層理－波狀層理－水平層理。另外，可見波痕、泥裂、雨痕和攪動構造。2021/10/10星期日80

(三)生物化石

生物化石豐富是碎屑型湖泊沉積的重要特征。動物種類：介形蟲、瓣鰓類、腹足類、魚類，尤其是介形蟲的大量出現，是湖泊環(huán)境的重要標志。植物：藻類也是湖泊中較發(fā)育的低等植物，輪藻為淡水環(huán)境所特有；陸生高等植物根、莖、葉、孢子花粉等大量出現，也是湖泊相的重要特征。在近海湖泊中也可偶然出現海相生物化石，如有孔蟲。

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(四)沉積物分布

理想的碎屑湖泊沉積是圍繞湖盆呈環(huán)帶狀分布。由湖盆邊緣向中心依次為濱湖砂礫巖、砂巖、粉砂巖、粘土巖。而斷陷式湖盆沉積多呈不對稱分布。湖盆沉積的厚度變化較大，與盆地輪廓及構造方向的變化基本一致，厚度可由數十米至數千米。這主要與構造升降活動及物源供應有密切的關系。2021/10/10星期日822021/10/10星期日83

三、碎屑湖泊相的亞相類型

按湖水深度和所處的地理位置，可將碎屑型湖泊相劃分為五個亞相：湖泊三角洲、濱湖、淺湖、半深湖、深湖。(一)湖成三角洲亞相

河流入湖的河口處，由于流速降低，水流攜帶的沉積物便在河口處堆積下來，形成平面上呈三角形或舌狀，剖面上呈透鏡狀的沉積體，稱湖成三角洲。

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(二)濱湖亞相

位于洪水期水面與枯水期水面之間，水動力條件復雜。低水位時，可出露水面，氧化作用強。在碎屑物質供應充分的開闊湖岸，形成以砂巖和粉砂巖為主的湖灘。有時有湖濱礫巖。砂巖中砂粒的磨圓度和分選都較好，可見大型的交錯層理，斜層傾向湖心，傾角平緩。砂礫質湖灘不適于生物生長，但可見湖浪帶來的淺水生物如螺、蚌。可堆積成生物灘。

若供應物質以泥為主，則形成泥灘。一般泥灘坡度小，面積大，沉積物為粉砂質泥巖，具水平層理和季節(jié)性韻律層。亦有泥裂、雨痕、蟲孔、植物碎片及生物擾動構造。2021/10/10星期日85

(三)淺湖亞相

位于枯水期水面以下與波基面以上的淺水地帶。沉積物主要受波浪和湖流作用的影響，而無拍岸浪的作用。巖石類型以粉砂巖、粘土巖為主，可夾少量化學巖。陸源物質供應充分時有細砂巖。細砂巖呈透鏡體狀，圓度、分選好。

層理主要為水平層理、波狀層理。可見小型交錯層理、壓扁層理、透鏡狀層理。本帶是湖泊中生物最發(fā)育的地帶，生物化石豐富，可堆積成生物灘。地形平緩的淺湖區(qū)，砂質供應充分時，可形成砂質淺灘和沿岸砂壩。

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(四)深湖亞相

位于波基面以下的靜水區(qū)，可進一步分為半深湖亞相和深湖亞相。主要為黑色或深灰色的粘土巖，有時可夾有少量的灰?guī)r、泥灰?guī)r和油頁巖。特點是粒度細、顏色深、有機質含量高。含分散狀黃鐵礦。巖性、厚度穩(wěn)定，分布廣，易于對比。層理發(fā)育而單調，是細薄的水平層理、季節(jié)紋理。深湖環(huán)境中還能出現湖底扇、深水重力流沉積，具有良好的儲集條件。

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四、湖泊相組合及其與油氣的關系(一)湖泊相組合

理想的湖泊沉積模式在平面上基本呈環(huán)帶狀分布，由湖岸至中心依次為濱湖亞相及湖成三角洲亞相——淺湖亞相——半深湖亞相——深湖亞相。碎屑沉積物的粒度由粗變細，深湖區(qū)為盆地中心。理想的湖泊沉積層序是從下向上為：深湖的粘土質沉積——淺湖細碎屑沉積——濱湖砂質沉積——河流粗碎屑沉積。形成反旋回層序。2021/10/10星期日88

(二)湖泊沉積與油氣的關系碎屑湖泊相常具有油氣生成和儲集的良好條件。深湖和半深湖亞相水體深，地處還原或弱還原環(huán)境，適于有機質的保存和向石油轉化，是良好的生油環(huán)境，在這種環(huán)境中形成的暗色粘土巖可成為良好的生油巖。碎屑湖泊沉積中發(fā)育各種類型的砂體，如三角洲砂體、深水濁積砂體、濱淺湖灘壩砂體，因其具有分布廣、厚度大、近油源、粒度適中、生儲蓋組合配套等特點而成為油氣儲集的良好場所。2021/10/10星期日89一、三角洲的形成及分類二、三角洲相亞相的類型及其特征三、三角洲相組合及其與油氣的關系第五節(jié)

三角洲相2021/10/10星期日90

一、三角洲的形成及分類

(一)三角洲的形成過程

河流入海或入湖的河口區(qū)，水流展寬和潮流的頂托作用使流速驟減，河流攜帶的泥砂卸載堆積成水下淺灘。淺灘不斷淤高、增大、露出水面形成河口砂壩。

水流從砂壩頂端分成兩股，形成兩個分支河道，并向外側擴展。分支河道向前發(fā)展，形成次一級河口砂壩。

這一過程不斷重復，就形成一個喇叭形、向海延伸的多叉道河網系統(tǒng)。形成了三角洲的雛形。

2021/10/10星期日912021/10/10星期日92由于分支河道不斷向海延伸，河床坡度減小，流速減緩，河床淤高，洪水季節(jié)洪流沖決天然堤，攜帶的物質在濱海平原或叉道間逐漸沉積下來形成決口扇，使三角洲在橫向上由于河流的不斷改道，擺動逐漸擴大。河水沖決天然堤，促使河流改道，舊河道淤塞，原來的三角洲廢棄，而在其旁側的新河道入海處，新的三角洲開始發(fā)育。隨著時間的推移，三角洲的廢棄和發(fā)育，兩者相互轉化、交替出現，形成三角洲復合體。

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(二)三角洲的分類斯考特（1969）分類：建設性三角洲、破壞性三角洲。蓋洛韋（W.E.Galloway，1976）根據河流、波浪和潮汐三種主導作用的相對強度對三角形進行分類。分別稱為河控三角洲、浪控三角洲、潮控三角洲。這個分類圖解是個比較系統(tǒng)又能表現出三角洲連續(xù)變化系列的分類方案，不僅適用于現代三角洲的分類，同樣也可應用于古代的三角洲。2021/10/10星期日952021/10/10星期日96

1、建設性三角洲河流作用主要是向海盆輸送沉積物，不斷使三角洲向海進積，起著建設作用，所形成的沉積相稱建設相。以建設相為主的三角洲為建設性三角洲。根據其形態(tài)可區(qū)可細分為朵狀和鳥足狀三角洲。2、破壞性三角洲海洋作用主要是將河流傾入海中的沉積物進行改造和再分配，起著破壞作用，所形成的沉積相稱破壞相。又區(qū)分為波浪作用主導的浪控三角洲和潮汐作用主導的潮控三角洲。2021/10/10星期日972021/10/10星期日98密西西比河三角洲2021/10/10星期日992021/10/10星期日100

二、三角洲相亞相的類型及其特征2021/10/10星期日1012021/10/10星期日102

（一）三角洲平原亞相

可分三角洲陸上平原和水下平原兩部分。1.三角洲陸上平原亞相：

范圍包括從河流大量分叉開始至海平面以上的廣大河口區(qū)。沉積特征與曲流河流相類似。進一步可劃分為分流河道、天然堤、決口扇、沼澤和湖泊等幾個微相。

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分流河道沉積：為三角洲平原亞相沉積的骨架，與河流體系中的河床亞相類似，但巖性偏細。

天然堤沉積：以細砂和粉砂為主，常見各種波狀層理及流水波痕，可見鐵質結核和碳酸鹽結核。

決口扇沉積：洪水漫溢河床，沖決天然堤形成的決口扇沉積，粒度比河床沉積更細些。

沼澤沉積：在潮濕的熱帶和亞熱帶地區(qū)，分流河道之間的沼澤沉積分布最廣，可占三角洲平原的90％，主要為深色有機質粘土、泥炭、薄煤層，夾有洪水成因的紋層狀粉砂巖。

2021/10/10星期日1042021/10/10星期日1052021/10/10星期日106

2.三角洲水下平原亞相：

是三角洲在海平面以下的平緩部分，由以下幾部分沉積組成：

水下分流河道：為陸上分流河道的水下延伸部分，以沉積砂和粉砂為主，泥質極少，常發(fā)育交錯層理、波狀層理及沖刷-充填構造。

水下天然堤：是陸上天然堤的水下沿伸部分，為水下分流河道兩測的砂脊，退潮時可部分出露水面成為砂坪，沉積物以極細砂和粉砂為主，有少量的粘土夾層，以流水形成的波狀層理為主。2021/10/10星期日107

支流間灣：是指水下分流河道之間相對凹陷的海灣地區(qū)，當三角洲向前推進時，在分流河道間形成一系列尖端指向陸地的楔形泥質沉積體。故支流間灣以粘上沉積為主，含少量粉砂和細砂，具水平層理和透鏡狀層理，可見浪成波痕及生物介殼，蟲孔、生物攪動構造發(fā)育。2021/10/10星期日108

(二)三角洲前緣亞相

位于三角洲平原的向海或湖邊緣地帶，呈環(huán)帶狀分布。是河流和海水相互作用最激烈的地帶。沉積速率最高。是河流攜帶物質在河口堆積再經波浪作用改造成的純凈砂質沉積物集中帶，含砂量高達75％。可分為分流河口砂壩、遠砂壩和三角洲前緣席狀砂。2021/10/10星期日1091.分流河口砂壩沉積：位于水下分流河道的河口處，平面上呈長軸平行河流的橢圓形或新月形，剖面上呈雙凸或底平頂凸形。由于海浪的充分簸選作用，泥質被帶走，而保留下分選好、純凈的石英細砂和粉砂，有較發(fā)育的交錯層理，可見流水波痕和浪成擺動波痕。2021/10/10星期日110

2.遠砂壩沉積：位于河口砂壩前方較遠部位，又稱末梢砂壩。主要由粉砂和少量粘土及細砂組成，只有在洪水期才有砂質沉積。具交錯層理、波狀層理和包卷層理，可見流水波痕和浪成波痕。3.三角洲前緣席狀砂沉積：在海洋作用較強的的河口區(qū)，河口砂壩受波浪和岸流的作用，要向兩側遷移和前后移動，使之呈席狀或帶狀分布于三角洲前緣，形成三角洲前緣席狀砂。其特征與海灘砂堤類似，砂質純，分選好，廣泛發(fā)育交錯層理。

2021/10/10星期日1112021/10/10星期日112

（三)前三角洲亞相

位于三角洲前緣亞相的外側，是三角洲沉積體系中分布最廣，沉積最厚的相帶。沉積作用大部分是在波基面以下較深范圍內進行的。主要由暗色富含有機質的粘土和粉砂質粘土組成。含泥量高達80％，為河流搬運的泥質懸浮物質和膠體溶液在海底的沉積物。沉積構造不發(fā)育，常見水平紋層和透鏡狀層理。向外海相化石變豐富，含海綠石，水平蟲孔多，呈帶狀出現。

2021/10/10星期日1132021/10/10星期日114

三、三角洲相組合及其與油氣的關系

（一）三角洲相組合由于地殼運動河流改道引起三角洲的轉移、沉陷、海水入侵，在三角洲的垂向剖面上形成建設相和破壞相交替出觀的多旋回現象。進積式三角洲沉積的層序由底向上是前三角洲泥——三角洲前緣粉砂和砂——三角洲平原的粗粒河流和漫灘沼澤沉積。粒度由細變粗，呈反旋回性質。這是三角洲沉積的重要特征。

2021/10/10星期日1152021/10/10星期日1162021/10/10星期日1172021/10/10星期日118

（二）三角洲相與油氣的關系

在三角洲相中，前三角洲相是具有良好生油條件的相帶。前三角洲以粘土巖沉積為主、厚度大、分布廣，富含河流帶來和原地堆積的有機物質，加之水體較靜，堆積速度和埋藏速度快，有利于有機質的保存和向石油轉化。

三角洲前緣亞相分布有河口砂壩、遠砂壩和席狀砂體，砂質純凈，分選好，具有良好的儲油物性，加之地處三角洲前緣，與有利生油的前三角洲亞相緊密相鄰，因此是儲集條件有利的相帶。其次是三角洲平原上的分流河道砂體，也能形成中小型油田。2021/10/10星期日119海進階段形成的海相粘土夾層、三角洲平原上分流河道間的沼澤沉積都可作蓋層和隔層。另外，三角洲沉積速度很快，厚度大，區(qū)域性向海傾斜容易產生重力滑動，產生同生斷層，斷層下盤厚度大，常形成狹長形的滾動背斜，這些都是有利于油氣聚集的構造條件。生長斷層：三角洲前緣出現向海的自然傾斜，因堆積速度快，沉積厚，易產生重力滑動和變形，常形成大致平行海岸的同生沉積斷層，稱為“生長斷層”。滾動背斜：在斷層下降盤常伴生有長軸平行于斷層走向的狹長背斜，稱為“滾動背斜”2021/10/10星期日1202021/10/10星期日121第六節(jié)

海岸相

一、海相組的劃分二、無障壁海岸沉積相三、障壁海岸沉積相四、海岸沉積相與油氣的關系2021/10/10星期日122

一、海相組的劃分

海洋是沉積物堆積的重要場所。現代海洋表面溫度變化范圍為-18℃～+28℃，海水的平均含鹽度為3.5％，海水的比重高于大陸水體，pH值介于7.26～8.40之間，屬弱堿性介質。海水的運動形式：波浪、潮汐、洋流。按照海底地形及海水深度，可將海相組分為四個相：海岸、淺海、陸棚、半深海、深海。

2021/10/10星期日123相深度海岸相波基面以上淺海陸棚相波基面至200m半深海相200m－2000m深海相2000m以下海相組按水體深度劃分表2021/10/10星期日124海岸環(huán)境：是指位于海水波浪基準面以上與最高漲潮線之間、緊鄰陸地的濱淺海地帶。海岸沉積環(huán)境可根據不同的原則進行分類：按沉積物的性質：陸源碎屑沉積海岸、碳酸鹽沉積海岸、碳酸鹽與陸源碎屑混合沉積的海岸；按水動力條件：以波浪作用為主的海灘沉積海岸、以潮汐作用為主的潮坪沉積海岸；按地貌特征：有障壁的海岸、無障壁的海岸。2021/10/10星期日125

二、無障壁海岸沉積相波浪向岸方向傳播，波基面以下海底不受波浪影響的為濱外陸棚帶。至波基面，波浪接觸到海底，與海底摩擦而使波浪強度增大，稱為升浪。2021/10/10星期日126至水深相當于2個波高的地方，波浪變形強烈，發(fā)生局部倒轉破碎，形成破浪。在此帶內，波浪對海底進行強烈的機械沖刷作用和侵蝕作用，對碎屑進行強烈簸選淘洗，砂泥向岸推動，堆積成平行海岸線的沿岸砂壩。波浪再向岸方向深度相當于一個波高的地方，波峰完全發(fā)生倒轉破碎，稱為拍岸浪。最后至前濱，主要是沖浪，或稱沖浪帶。2021/10/10星期日127Thefeaturesofabeach.2021/10/10星期日1282021/10/10星期日129

典型的現代無障壁海岸沉積環(huán)境可分為四個次級環(huán)境：海岸沙丘、后濱、前濱、近濱或臨濱

2021/10/10星期日1302021/10/10星期日131

(一)海岸沙丘亞相

風成沙丘主要分布在與后濱相連的海岸帶的向陸側。被風暴浪搬運到后濱的砂長期暴露在地表，經海風的不斷改造可形成風成沙丘。沙丘帶寬達數公里，沙丘呈長脊狀或新月形。主要由石英組成，分選極好，大多數為細到中粒級。顆粒磨圓度是海灘砂中最好的。在溫暖氣候條件下，海岸沙丘可由碳酸鹽顆粒組成，并含有典型的海洋生物介殼。沉積構造主要是平行層理及大型交錯層理。交錯層理的細層較陡，可達30～40°。還有風成波痕。2021/10/10星期日1322021/10/10星期日133

(二)后濱亞相

（1）位于平均高潮線之上至風成砂丘間地區(qū)，通常都暴露在大氣中，僅在特大高潮和風暴潮時才被海水淹沒。（2）沉積物以砂質為主，常成薄層狀，石英砂巖。（3）后濱帶主要沉積物為水平沙紋層，并常伴有小型交錯層理。有一些生物介殼被保存。有植物根系、生物潛穴。（4）在波浪能量較低時，在灘堤之后可形成沿岸沼澤、泥坪。2021/10/10星期日134

(三)前濱亞相

（1）平均低潮線與平均高潮線之間的地區(qū)。相當于沖洗回流帶。地勢一般平坦而微向海傾斜。一般為2°～3°，高波能礫質海灘可達20°～30°。（2）沉積物常為成熟度極好的純凈石英砂。磨圓和分選很好。（3）前濱帶發(fā)育特征的沖洗交錯層理，其細層傾角平緩，層系組低角度相交。（4）前濱帶為周期性暴露環(huán)境，沉積物表面常發(fā)育有多種多樣的沉積構造。如波痕、沖流痕、泡沫痕、原生水流線理，出氣孔、氣泡砂。（5）缺乏完整的生物化石，但可見破碎貝殼及生物擾動構造。2021/10/10星期日1352021/10/10星期日136(四)近濱亞相

（1）平均低潮線至波基面之間的地區(qū)。該區(qū)是波浪作用帶，能量隨水體變淺而逐漸增高。（2）近濱上部有大量砂質沉積物，向岸方向，小型交錯層理逐漸變成大型交錯層理。在靠近濱外沉積較細，多為粉砂質；向岸逐漸變粗，常為細砂至中砂。（3）可有較多生物化石，有生物擾動構造。生物擾動在水體較深的近濱下部較強，向上減少。（4）砂質沉積常發(fā)育成水下沿岸砂壩，波能較強時可有多條砂壩。2021/10/10星期日137

三、障壁海岸沉積相

障壁海岸是陸地和外海之間存在著阻擋波浪作用的障壁島及瀉湖系統(tǒng)的海岸。

障壁島常常是砂洲或生物礁等其它水下隆起。在障壁島與陸地之間形成了海岸瀉湖，瀉湖通過潮汐通道與外海相連，瀉湖內波浪作用弱，潮汐作用為主。

因此，有障壁海岸系統(tǒng)由潮坪、瀉湖及障壁島三大部分組成。2021/10/10星期日1382021/10/10星期日139Venice2021/10/10星期日140

(一)瀉湖亞相

2021/10/10星期日141

（1）瀉湖沉積一般是由砂巖、粉砂巖、頁巖和泥巖以及泥炭層等彼此互層或交替疊置的多種沉積相組合體。一般具有水平層理。（2）瀉湖相泥巖粉砂巖與席狀沖溢扇砂體、漲潮三角洲砂體以及潮道沉積物共生。（3）瀉湖的伴生沉積相中最重要的是潮坪沉積，它們圍繞在瀉湖周邊發(fā)育。2021/10/10星期日1422021/10/10星期日143

(二)潮坪亞相

一個完整的潮汐過程可分為漲潮、平潮、退潮、停潮四個階段。漲潮、退潮是潮水流動階段，能量較高，能搬運和沉積砂級乃至礫級沉積物。平潮、停潮分別是海水相對靜止的高潮水位期和低潮水位期，此時主要沉積懸浮狀搬運的泥質物。

潮坪發(fā)育在具有明顯的周期性潮汐作用的平緩海岸區(qū)，分布在瀉湖的周圍，海灣、障壁島或砂壩的后面。潮坪沉積平行于海岸線分帶。2021/10/10星期日144

潮坪一般可分出潮下帶、潮間帶和潮上帶。在潮坪上還發(fā)育有潮汐水道。潮上帶：位于平均高潮線以上地帶，只有在特大高潮或風暴潮時才被海水淹沒，基本上為暴露環(huán)境，受氣候影響明顯。潮間帶：位于平均低潮線與平均高潮線之間，其垂直幅度決定于潮差大小，一般從不足一米至數米，其寬度既與潮差有關，更與海岸帶坡度有關。

潮下帶：位于平均低潮線以下，向下延至好天氣波基面附近與陸架淺海逐漸過渡，其部位大致與臨濱帶相當。潮下帶的水動力狀況比較復雜。該帶始終處于水下環(huán)境，受波浪和潮汐共同作用，但潮汐作用較強，是潮汐控制的濱海帶中水動力較強的高能地帶。2021/10/10星期日145在高潮線以上的潮上帶沉積的是以泥質為主細粒沉積物，稱為泥坪，泥坪上常見水平紋層或水平波狀紋層。屬低能環(huán)境。在低潮線附近及其以下沉積的是砂級沉積物，稱為砂坪，在砂坪上常出現羽狀或人字形交錯層理。屬較高的能量環(huán)境。泥坪和砂坪之間則為中等能量的潮間混合坪，主要為泥和粉砂沉積。混合坪上多為脈狀、波狀、透鏡狀層理。潮汐作用中能量最高的是潮汐通道和潮坪上的潮渠，主要由砂組成，常富含生物介殼、泥礫。潮汐通道內可見大型流水交錯層理。2021/10/10星期日146潮坪沉積的主要特征：1、潮坪沉積以粉砂巖和泥巖為主，其次為極細砂和細砂巖，礫石少見。2、反映水流能量有脈動性特征，如脈狀層理、波狀復合層理、透鏡狀層理；代表雙向流動的羽狀層理；潮渠中可出現大型板狀交錯層理。反映水位頻繁變化特征的各種改造波痕、修飾波痕、干涉波痕。3、時常暴露和極淺水標志，干裂、雨痕、流痕，生物足跡和爬痕等；少量蒸發(fā)巖類，石膏假晶、石鹽假晶。4、生物以種屬少，分異度低，海陸混生為特色。缺乏窄鹽性的生物化石，藻疊層石可發(fā)育。5、向上變細的垂向層序…….。2021/10/10星期日1472021/10/10星期日1482021/10/10星期日149

(三)障壁島(灘、砂壩)亞相

障壁島、障壁灘、障壁砂壩均可構成瀉湖的屏障。它們的地理位置和形態(tài)基本相同，只是高低大小不同。障壁島比較高大，障壁灘較短較低，障壁砂壩更短更低。障壁島的向海方向是波浪作用帶，其環(huán)境條件及沉積分布都與濱岸環(huán)境一致。障壁島的沉積相序也與濱岸環(huán)境相序相同。

障壁島外側的沉積相帶近濱帶、前濱帶、后濱帶、砂丘帶。

向陸方向以瀉湖或潮坪與大陸沉積相接。

2021/10/10星期日1502021/10/10星期日151

障壁島是由水下砂壩或砂嘴發(fā)展而成。下部由砂壩或砂嘴構成底座，上部由海灘、障壁坪、砂丘三部分組成。

海灘：位于障壁島向海一側。中間高起部分，為海灘砂被向陸吹的風改造后形成的風成砂丘，砂質純凈，顆粒表面毛玻璃狀，圓度和分選很好，具大型的交錯層理。

障壁坪：位于障壁島向瀉湖一側，為一寬緩的斜坡帶，粒度比砂丘砂細，常摻雜陸上吹來的粉砂，分選變差。

潮汐三角洲：在障壁島之間的潮汐通道兩側，因潮汐作用形成的扇形沉積體，由較純的砂組成，圓度和分選較好，偶夾泥質薄層。

2021/10/10星期日152海退或岸進情況下，可產生下列垂向層序：由下而上為淺海陸棚相→海岸相→障壁島亞相→瀉湖和潮坪亞相→沼澤相→沖積相。當海面上升，岸線向大陸推進時，其垂向剖面上的相序遞變應與上述情況相反。當海岸相對穩(wěn)定，沉積速度和沉降速度基本適應的情況下，瀉湖亞相與障壁島亞相及海岸亞相在垂向上呈鋸齒狀交錯。

2021/10/10星期日1532021/10/10星期日154

四、海岸沉積相與油氣的關系

瀉湖是良好的生油環(huán)境。瀉湖中的生物種類雖然單調但數量多，水體安靜，底部含H2S形成還原環(huán)境，有利于有機質的堆積和保存。海岸相的砂巖、粉砂巖一般具有礦物成熟度高、結構成熟度高的特點。因此,它們具有很高的原生孔隙度，可能成為油氣的良好儲集層。瀉湖、潮坪廣泛發(fā)育泥質巖類，可成為良好的蓋層。由于海侵和海退的交替變化，使瀉湖、潮坪、障壁島相在垂向上有規(guī)律的變化，有利于形成完整的生、儲、蓋組合。

2021/10/10星期日155第七節(jié)

重力流沉積

一、沉積物重力流的概念及類型二、重力流的形成條件三、濁積巖的特征四、濁流方向的判斷五、濁積巖與油氣的關系2021/10/10星期日156

一、沉積物重力流的概念及類型沉積物重力流是一種在重力作用下發(fā)生流動彌散著大量沉積物的高密度流體。是沿水底斜坡或水下峽谷運動的底流。重力流一般發(fā)源于碎屑物質豐富的淺水區(qū)，堆積于深海的底部，重力流一般屬于非牛頓流體。2021/10/10星期日1572021/10/10星期日158根據沉積物顆粒在塊體流中的支撐機理，把重力流劃分為四種類型：

濁流：沉積物顆粒是依靠渦流(湍流)來支撐，呈懸浮狀在流體中搬運。

顆粒流：沉積物顆粒是依靠顆粒間的相互作用來支撐。

液化沉積物流：沉積物顆粒依靠顆粒之間的流體上溢力來支撐。

碎屑流：沉積物顆粒主要是依靠基質支撐。2021/10/10星期日1592021/10/10星期日160

二、重力流的形成條件（1）充沛的物源：是形成重力流的首要條件，淺水、斜坡區(qū)碎屑物質和碳酸鹽物質的大量堆積。（2）一定的觸發(fā)機制：形成重力流的必要條件，如洪水、地震、海嘯、巨浪、特大風暴潮和火山噴發(fā)等因素直接或間接誘發(fā)。（3）足夠的坡度：是造成沉積物不穩(wěn)定和易受觸發(fā)而形成高密度流體并沿斜坡向下運動的必要條件，亦是重力流克服各種摩察阻力繼續(xù)運動的能量來源。（4）足夠的水深：是重力流沉積物形成后不再被沖刷破壞的必要條件。因此，沉積重力流均堆積在海洋和湖泊的最深處，至少應在風暴浪基面之下。2021/10/10星期日161三、濁積巖的特征2021/10/10星期日162

1巖石學特征

發(fā)育典型濁積巖，以具有鮑瑪序列為重要標志。同時可伴有塊狀砂巖、顆粒支撐礫巖、疊復沖刷粗砂巖、基質支撐礫巖等類型巖石。

2成分、結構特征

以復成分礫巖和雜砂巖常見，成分成熟度低。結構具有反映其懸浮搬運和遞變懸浮搬運的特征。3構造特征

可具有曲型的鮑瑪序列。可發(fā)育平行層理、波狀層理、包卷層理、滑塌變形層理。可見槽模、溝模、重荷模等多種沉積構造。還可見再沉積組構如破碎鮞粒、化石碎片、植物碎片。2021/10/10星期日163A段，細砂巖，含大量撕裂泥巖礫片，向上礫徑變小，為水道中的A段。B段泥質粉砂巖，平行紋理C段，含粉砂泥巖，具波紋狀層理小沖刷面上又是C段2021/10/10星期日164四、濁流方向的判斷2021/10/10星期日1652021/10/10星期日166從近物源至遠物源有下列變化規(guī)律：1、粒度由粗到細；2、A、B序列較少，D+E+F序列增加；3、砂巖總厚度和單層厚度減少，泥巖總厚度和單層厚度增加；4、滑塌標志和侵蝕現象減少，層理變化規(guī)律性明顯增強和水平紋層增加；5、厚度一般在中央主體部位最后，末端變薄至逐漸消失。2021/10/10星期日167

五、濁積巖與油氣的關系目前世界上已發(fā)現不少產自深海濁積砂巖的油和氣。如美國的洛杉磯盆地、科羅拉多的坦維爾油田都有第三系濁積巖的油氣產層。濁積砂巖與大陸邊緣的深海盆地中生油巖距離近，處于捕獲油氣的有利位置。2021/10/10星期日168第八節(jié)

碳酸鹽巖沉積相

一、現代碳酸鹽巖的沉積環(huán)境二、碳酸鹽沉積相的劃分2021/10/10星期日169

一、現代碳酸鹽巖的沉積環(huán)境(一)濱岸淺水碳酸鹽沉積

1.無障壁的海岸碳酸鹽沉積南海海水溫度25.6～30℃；含鹽度在海南島區(qū)域表層為3.2％，海域為3.3％～3.2％。波浪作用明顯。相當于前濱帶的潮間帶，以發(fā)育成行排列的富含介殼的碳酸鹽海灘巖組成的灘脊為特征。這種灘脊是海灘沉積物中大量的海生動物殼，由于波浪和潮水的作用，而堆積成延長方向平行于海岸的“殼積線”。由于南海海水的溫度、含鹽度、透明度等有利于珊瑚的生長，在濱岸帶大量繁生了珊瑚礁，當被波浪打碎后，成為碳酸鹽的碎屑沉積物。2021/10/10星期日1702021/10/10星期日1712.有障壁的海岸碳酸鹽沉積

波斯灣南岸的特魯西爾海岸可以作為這方面的例子。特魯西爾是一個現代碳酸鹽沉積的廣闊區(qū)域。當地氣候極端干旱，年降水量50～60mm，蒸發(fā)作用強，含鹽度很高。風和潮汐是主要動力因素，潮差達2m，受強烈的西北風控制。

2021/10/10星期日172

(二)淺海陸棚碳酸鹽沉積

現代濱外淺海陸棚碳酸鹽沉積可以舉加勒比海中的大巴哈馬灘為例說明。2021/10/10星期日173大巴哈馬灘位于拉丁美洲北部，東臨大西洋，北和西北以佛羅里達海峽與美國相鄰，南與古巴隔海相望。南北長約700km，東西寬約300km。這個灘是廣闊而極淺的濱外陸棚海，面積大、水淺以及存在許多灘脊，灘上的水體不易和大洋水進行通暢的循環(huán)，灘上主要受潮汐流的作用，而安德羅斯島邊緣主要受風控制。鹽度以安德羅斯島西側最高，可達4.5％。發(fā)育有礁、瀉湖、潮坪、鮞粒灘。2021/10/10星期日1742021/10/10星期日175

(三)深水碳酸鹽沉積平均水深大于200m的沉積環(huán)境，對碳酸鹽來說，統(tǒng)稱為深水環(huán)境。深海海底有各種成分的軟泥，主要是鈣質軟泥、硅質軟泥和紅色粘土。現代深海底的1/3以上的地區(qū)，都覆蓋著含有30％以上的碳酸鈣軟泥。最常見的深海碳酸鹽沉積物是浮游有孔蟲軟泥、顆石軟泥和翼足類軟泥。在深海碳酸鈣沉積物中，除最常見的各種碳酸鈣軟泥以外，還有濁流碳酸鹽沉積。淺水碳酸鹽沉積可以以濁流的方式搬運到深海中，這種濁流碳酸鹽沉積，在現代和古代均有發(fā)現。2021/10/10星期日176

(四)非海洋碳酸鹽沉積

非海洋環(huán)境碳酸鈣沉積的類型很多，如湖泊碳酸鈣沉積，土壤中的鈣結巖、鈣質砂丘、鈣質泉華、洞穴碳酸鈣沉積。其中只有湖泊碳酸鈣沉積最有意義。湖泊成因的碳酸鈣沉積物和石灰?guī)r，與淺海生成的碳酸鈣沉積物和石灰?guī)r非常相似，具有類似淺海環(huán)境中生成的各種顆粒，如內碎屑、各種鮞粒、藻粒、生物顆粒。與海洋碳酸鈣沉積物或石灰?guī)r的區(qū)別，主要是一些特征的淡水生物或自生礦物。

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(五)現代碳酸鹽沉積的幾點規(guī)律

1.現代碳酸鹽沉積物主要是海洋環(huán)境的。

2.現代的海洋碳酸鹽，主要發(fā)育在溫暖清潔淺水環(huán)境中。3.在現代碳酸鹽沉積中，生物作用是很重要的。4.沉積環(huán)境的水動力條件，對各種碳酸鹽組分的生成和分布，起著重要的控制作用。2021/10/10星期日178

二、碳酸鹽沉積相的劃分

淺海是碳酸鹽沉積的主要場所，一般可把淺海劃分為兩個類型：

陸緣海：位于大陸邊緣或陸棚邊緣或大洋邊緣，坡度較大、范圍較小、深度較大的淺海。現在的淺海大多是陸緣海。如南海、日本海、巴倫支海。

陸表海：位于大陸內部或陸棚內部，低坡度、范圍廣闊、很淺的淺海。主要受潮汐作用，波浪作用不明顯。在地質歷史中，沉積碳酸鹽的海大多是陸表海。2021/10/10星期日179

(一)按海水運動能量劃分碳酸鹽沉積相帶

M.L.Irwin1965年根據陸表海的水動力條件，主要是潮汐和波浪作用的能量，提出了陸表海清水沉積作用相帶模式。由海向陸，依能量的強弱，可劃分出三個能量帶：2021/10/10星期日180

X帶：寬約幾百英里，位于開闊海的波浪作用基準面以下，波浪作用一般達不到海底。海水深，溫度較低，不透光、氧的供應也受到限制，因此，各種底棲生物和藻類都不發(fā)育。沉積物主要來自Y帶的細粒物質-灰泥。沉積物多呈暗色，為一有利于生油的環(huán)境。

Y帶：位于X帶和Z帶之間，從波浪開始沖擊海底的地點起，向海岸方向延伸，直到波浪及潮汐的能量大部被消耗掉的地點為止。此帶寬度較小，一般約幾十英里寬，為一高能量地帶。向海一側，營養(yǎng)物質及氧均較充分，各種生物發(fā)育，常形成生物礁或生物灘；向陸一側，是各種較粗的顆粒堆積的有利場所。2021/10/10星期日181

Z帶：位于Y帶的向岸方向，到濱岸為止。水很淺，一般都不超過幾英尺。海底坡度很小，波浪及潮汐作用很弱，其能量大部被海底的摩擦力消耗掉，水循環(huán)也很弱。沉積物受微地貌和氣候影響，氣候則直接影響巖性。在干旱條件下，以蒸發(fā)作用為主，海水的鹽度就會不斷地提高，可以形成白云質和各種鹽類礦物的沉積。在潮濕和海水淡化情況下，可形成藻碳酸鹽泥。這些沉積物均具有巖性致密、有機質含量較低，孔隙度差等特點，可作為良好的蓋層，但富藻的沉積物有利于生油。

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(二)按海洋潮汐作用劃分碳酸鹽沉積相帶

1972年Youngetal對美國阿肯色的奧陶系碳酸鹽巖進行研究，依據該系的巖性及古生物特征，并參考歐文等人的模式，根據潮汐作用帶擬定了相帶模式，劃分出潮上、潮間和潮下三個沉積相帶，其中潮下帶又細分為局限潮下帶和開闊潮下帶。

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1.潮上帶

巖性：主要由白云巖、白云質泥晶石灰?guī)r、球粒泥晶石灰?guī)r組成，含少量膏鹽礦物、陸源碎屑。

沉積構造：紋層狀層理發(fā)育。坪臺上