第二部分 碎屑岩沉积学与沉积相 入直接海冲积扇湖或山区(辫状河)洪泛平原(物源)(曲流河)扇三角洲扇三角洲滨岸平原三角洲(悬移质)盆内水体冲积扇(扇三角洲)—河流—三角洲体系的空间关系? 碎屑岩岩石学 ? 沙漠
? 冲积扇与扇三角洲体系 ? 河流体系 ? 三角洲体系
第一章 碎屑岩岩石学
一、碎屑岩的分类、组成及结构:四大组成、砂岩结构与胶结类型
碎屑岩的组成
1、碎屑颗粒(Clastic Grain):包括各种矿物颗粒和岩屑,如长石、石英、云母、重矿物颗粒、岩屑等。
2、基质(Matrix):与碎屑颗粒同时形成的细粒成分,<2μm,通常为粘土与粉砂。 3、胶结物(Comment):碎屑颗粒沉积后,从水介质中沉淀的矿物,对碎屑颗粒起粘结作用,如方解石、二氧化硅等。
4、孔隙(Pore):岩石中未被固体物质占据的部分。
砂岩的结构
成分成熟度(Maturity of Composition):组成砂岩的矿物接近最终稳定组分的程度。 最终稳定矿物:轻矿物—石英、高岭石 重矿物—锆石、电气石、金红石 常用指标:石英+燧石/长石+岩屑 单晶石英/多晶石英
锆石+电气石+金红石/总重矿物
结构成熟度( Maturity of Texture):砂岩在沉积过程中接近无杂基、分选与磨圆极好的程度。 胶结类型:
基底式胶结:基质含量多,颗粒呈漂浮状(A) 孔隙式胶结:颗粒为点接触,胶结物充填在孔隙中(B) 接触式胶结:胶结物仅分布于孔隙接触处(C)
镶嵌式胶结:颗粒呈凹凸接触和缝合线状接触,胶结物充填在孔隙中(D) 胶结结构
非晶质—微晶质结构:为均质体或具有微弱光性(A) 结晶粒状结构:等轴粒状晶体(B)
丛生结构—栉壳状结构:胶结物垂直颗粒表面生长,当晶体呈柱状时,呈栉壳状结构(C) 嵌晶结构:胶结物晶体较大,包围碎屑颗粒(D)
加大边:胶结物围绕碎屑颗粒共轴生长,形成光性一致的胶结物(E)
二、砂岩分类:基质>15%,杂砂岩;基质<15%,用长石、石英、岩屑相对含量做
三角图。
三、其它碎屑岩:泥岩、砾岩、火山碎屑岩
冲积扇体系:干旱型与潮湿型
类型 干旱型 冲积扇 指标 潮湿型 冲积扇 规模 较小 较大 沉积坡度 陡 缓 阵发性水流 沉积作用 碎屑流 碎屑流 一、沉积物分区:扇根、扇中、扇端
1、平面上(In plane view)
远离物源方向,冲积扇可以划分为扇根、扇中与扇端。 扇根(Fanhead or Upper fan):
泥石流沉积物,基质支撑的混杂堆积,快状构造(副
砾岩);主水道沉积物,砂砾岩,砾石呈叠瓦状排列,发育不明显的交错层理、平行层理和递变层理;筛析沉积物,砂砾岩,其粒度具双峰分布。
扇中(Midfan): 辫状水道沉积物, 砂砾岩,发育叠瓦状构造和不明显的递变层理、交错层理;局部片流沉积物,平行层理含砾砂岩、粉砂岩,呈透镜状。 扇端(Lower fan):水道不发育,以片流活动
为主,发育平行层理砂岩、粉砂岩,与泛滥平原或湖泊沉积物呈指状交互。 2、剖面上(In profile)
冲积扇在发育过程中,由于沉积速率、盆地沉降速率的变化,使冲积扇体发生进积、退积或侧向移动。
进积扇(Prograding fan): 呈反旋回序列,即扇根叠置在扇中之上,扇中叠置在扇端之上。
退积扇(Retrograding Fan):呈正旋回序列,即扇端叠置在扇中之上,扇中叠置在扇根之上。
加积扇(Aggrading Fan):旋回性不明,反映物源供给和盆地沉降之间处于平衡状态。
二、沉积作用:泥石流、阵发性水流、片流
1、泥石流(Mud flow): 塑性流体—砾石等粗碎屑颗粒漂浮在基质(泥)中。泥石流主要发育在扇根和干旱型冲积扇中。 2、阵发性水流(Flash Stream)
水道(Channel flow): 辫状水道,向下切割较深,主要发育在冲积扇的中上部。 片流(Sheet flood):非限制性流体,在水道的末端活动。
筛析作用(Sieve deposition): 当洪水流经高渗透砾石区时,水流速度迅速降低,沙质颗粒堆积在砾石的缝隙中。
三、沉积特征:粗、分选、磨园差、缺化石
冲积扇的识别
1、沉积物(Sediments): 粗,分选、磨圆极差,以砾石为主,有少量的砂、粉砂,缺少
化石,富含云母等不稳定矿物,有时发育副砾岩。
2、沉积构造(Structure): 基质支撑,快状构造为主,发育不明显的交错层理、平行层理和递变层理,粒度具双峰分布。
3、位置(Position): 冲积扇往往发育于不稳定构造环境,山前斜坡带。
河流体系:辫状河与曲流河(水动力特征)曲流河沉积序列(点砂坝)、亚环境
一、辫状河道:河流上游,河道不稳定
辫状河道(Braided Stream):分布于上游河段,河道不稳定,平面形态呈辫状,水流变化大,沉积物呈底负载搬运,所以又称为“底负载型河道”。
※砂坝:纵向砂坝、横向砂坝、斜向砂坝
纵向沙坝(Longitudinal bars): 平行水流方向展布,呈长条形,主要分布于砾石质辫状河道中,沙坝主要由平行层理、底角度板状交错层理砂砾岩构成。
横向沙坝(Transverse bar): 垂直水流方向,呈舌状,通常发育在沙质辫状河道中,沙坝内发育高角度板状交错层理砂砾岩。
斜向沙坝(Diagonal bar): 与水流方向斜交,断面呈三角形,沙坝内发育平行层理、底角度板状交错层理砾岩。
点沙坝(Point Bar):分布于河道边缘,主要见于蛇曲河道中。
※正旋回:大型交错、平行或不明显层理,沉积物粗、分选、磨园差
沉积物特征
沉积物较粗,分选、磨圆较差,以砾石和粗沙为主;砾石发育块状、槽状和面状交错层理,砾石呈叠瓦状排列,向上游方向倾斜;沙质发育槽状、面状、波状交错层理和平行层理,局部发育冲刷—充填构造。
二、曲流河道:河流中下游,河道稳定
含油气盆地沉积学沉积相部分的重点
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