河流旋回划分
分汊型河段演变规律
分汊型河段演变规律关键字：分汊型河道江心洲主汊分汊1.介绍与分类分汊型河段是平原冲积河流中常见的一种河流，也被成为辫状河流或相对稳定性分汊型。
我国各流域都有这种河型。
由于水流和泥沙分股输送，这样的水沙状况往往是很难稳定的，容易引起汊道的变化，从而造成严重的后果。
其中从江心洲型到网状河流其稳定性逐渐增强1.1江心洲江心洲的形成一般有三种类型：一是泥沙落淤形成心滩，二是边滩切割分离出心滩，三是因水面开阔，入汇顶托等原因河势变缓而落淤的沙滩被多条汊道切割形成多个江心洲。
1.2分类分汊河段按其平面形态不同可以分为顺直型分汊，微弯型分汊和鹅头型分汊三种。
分类标准为弯曲系数，其中顺直型分汊弯曲系数在1.0到1.2之间，汊道基本对称，微弯型分汊在1.2到1.5之间，鹅头型分汊的弯曲系数则超过1.5。
一般来说鹅头型分汊这种弯曲系数很大的河道江心洲往往有俩个或俩个以上，弯道的出口和直道的出口交角很大。
就单个的分汊河段来说，其平面形态是上端放宽，下端收缩而中间最宽。
中间段可能是俩汊，也可以是多汊，各汊之间为江心洲。
自分流点到江心洲头为分流区，洲尾到汇流点为汇流区，中间则为分汊段。
较长的河段期间常出现几个分汊段，呈单一段与分汊段相间的平面形态，因单一段比较窄，分汊段比较宽，常形象的称其为藕节状外形。
2. 剖面分汊型河段的横断面在分流区和汇流区都呈现中间凸起的马鞍形，分汊段则为江心洲分割的复式断面。
分汊型河段的纵剖面从宏观上看，呈现俩端低中间高的形态，而几个连续相间的单一段和分汊段则呈现起伏相间的形态。
从局部看，分流区到汊道入口，从分流点开始，俩侧的深泓线先为逆坡而后转为顺坡，为马鞍状。
俩汊一高一低，高的为支汊，低的为主汊，支汊的逆坡恒陡于主汊。
水下地形也是支汊恒高于主汊。
汊道的出口到汇流区，俩侧的深泓线顺坡下降，支汊一侧的纵坡陡于主汊的。
就支汊进出口俩个陡坡而言，出口的顺坡往往更陡于进口的逆坡。
3.水流特性分汊河段水流运动最显著的特征是具有分流区和汇流区。
第四章河流体系
网状河道（Anastomosing Stream）： 分布于下游河
道，河道窄，呈网状，沉积物呈悬浮负载搬运，又呈“悬 浮负载型河道”。
河 道 类 型
河道类型
辫状河
• 河道砂坝发育，宽、浅、急 • 砂质辫状河、砾石质辫状河
滨岸平原三角 洲（悬移质）
盆内 水体
冲积扇—河流体系与盆内水体关系
1、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。
2、河道沙坝（Channel Bars） 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。
辫 状 河
露出水面的砂丘
曲 流 河 道
第二节 辫状河（Braided Stream）
一、沉积作用（Process）
由于辫状河道侧向迁移频繁，河道内水流也不稳定，因 此，很难研究辫状河道的水流样式。这里，为了便于研究 辫状河道的沉积作用，简单地把辫状河道的水动力环境划 分为短期的洪泛期（flooding period）和长时间的低流 量期（period of low discharge）。
河流
第十八章河流相§18-1 河流沉积过程及河流分类河流是流水由陆地流向湖泊和海洋的通道，它不仅是侵蚀改造大陆地形和将风化物质由陆地搬运到湖海中去的主要地质营力，而且是大陆区重要的沉积营力。
在适宜的构造条件和沉积背景下，有时甚至可发育上千米厚的河流沉积。
河流相是陆相组中最重要的油气储层，更是我国陆相含油气盆地中的最重要的特色相带之一。
一、河流沉积过程河流沉积过程主要受地形坡度、沉积物类型和输砂量、河水流量和流态以及植被等多种因素的影响。
若其他控制因素相对不变，侧水流流态会影响沉积物的搬运和沉积方式。
常见的水流流态有下述三种类型。
1．层流和紊流（p17.图2－6）层流是水质点运动方向彼此平行、规则成层流动的水流。
紊流是一种充满了漩涡的急湍流动，流体质点运动的运动轨迹极不规则，方向和速度随时间而变化，彼此互相掺混。
紊流水体内有强烈的侧向混合作用，且水层之间发生扰动。
河水流态属于紊流。
水体运动可分解成平行底面和垂直底面的两种运动。
当垂直向上的分力＞泥砂之间的阻力时，泥砂搬运，否则沉积。
2．横向环流└→是由表流和底流构成的连续的、螺旋形向前移动的水流。
在平直河段，水流形成两个对称的横向环流，主流线沿河床中心分布［如图18－1（a）］。
在弯曲河道中，主流线沿河床弯曲。
主流受惯性作用，在凹岸产生塞水现象，形成水面的横比降。
在横断面上，水体两侧受到不等的压力作用，使得底部水流由凹岸流向凸岸，它与由凸岸流向凹岸的河面水流一道构成连续螺旋形前进的单支环向环流［如图18－1（b）］。
表流是辐聚水流，在回岸处产生强烈的下降水流，是冲刷凹岸的主要因素。
底流是辐散水流，使泥砂在凸岸发生堆积。
3．流水作用河流作为沉积物搬运的重要地质营力，可使沉积物发生侵蚀、搬运和堆积作用。
（1）侵蚀作用流水冲刷河床物质，产生垂直地面的下切侵蚀，使河床加深，产生向着河岸的侧方侵蚀，使河谷展宽。
（2）搬运作用河流中沉积物可按悬移、跃移和推移方式进行。
河流相基准面旋回识别与对比-邓宏文
198.25
199.25
200.25
201.25
641.6 1250
643.6
SH 6
SHG2
645.6 1300 1250
1200
1250
SH 1
641.6
643.6
645.6
胜海古2井区基准面下降半旋回主体河道分布图
647.6
647.6
注: 本图 底图为 T0反射 层构造 图
201.25 1350
20 T RXS
PIS T RXS LAXS 0 PIS
A-高可容纳空间
60 TRXS 40 LAXS
20 TRXS 0
B-低可容纳空间
图 6-1 上三角洲平原相序特征
MLM OG 50 CRS NMM
40 CRS
30 NMM BSi WRS
20 CRS PS
T RX S 10
MM 40
NMM CRS PS 30 T RX S
198.25
199.25
200.25
1、经典层序地层学不适用河流沉积层序地层划分与对比 2、河流地形、河流要素的变化与可容纳空间 3、河流相沉积的“准层序”（成因地层单元）
4、可容纳空间与河型特征 5、决口扇的层序地层位置—基准面下降期
（与高位三角洲的层序地层位置对比）
6、河流相层序地层识别标志
20 CRS
PS
10 T RX S
MS
LAXS 0 PIS
feet
A-高可容纳空间
0 PIS MLM BSi
feet
B-低可容纳空间
图 6-2 下三角洲平原相序特征
LAXS 40 PIS
MS
35 PXS
河流相层序地层划分方法
4 、冲积平原
5 、浅水湖泊
沉积特征 微相 曲流河相
岩性特征 粉砂岩为主，底部为滞 留泥砾沉积。
沉积构造 底部含有冲刷面，中、下部 槽状 交错层理发育,向上逐 渐变为小型交错层理或波 状交错层理 主要层理类型为复合层理、 小型交错层理和波状层理, 虫孔发育。 波状层理发育,见大 量虫孔 及生物扰动构造 钙质结核、根结核或土壤由 潮湿变干燥时收缩形成的摩 擦镜面等 波状层理与虫孔发育 河间湖泊为断续水平纹理、 微波 状层理、虫孔和生物 扰动构造发育。 开阔湖泊波状层理发育,呈 向上变细旋回,次生黄铁矿 断续分布
决口扇的厚度
识别标志：基准面上升，形成高可容空间， 在天然堤和冲击平原产生明显地形差，决 口扇向河道发生进积式迁移，故决口扇厚 度厚度较大
4 层序地层格架的建立
对比标志层的选择
层序地层格架的建立
对比标志层的选择
河流相地层对比过程中,具有时间-地层意义 的对比标志层的选择十分重要。 本次研究选择青山口组底部第二套油页岩作 为扶余油层河流相对比的标志层。
层序地层格架的建立
在基准面旋回界面识别的基础上,研究层段 扶一、扶二段可以划分出3个中期基准面变 化旋回和5个短期基准面变化旋回。如果将 泉三段上部的不整合至泉四段与青山口组 的界面作为一个三级层序,本次划分出的中 期和短期基准面旋回大致相当于四级和五 级层序(图2)。
5 结束语
谢谢
决口河扇
粉砂岩、粉细砂岩为主, 具向上变细旋回 以粉 砂岩、泥质积平原主要由灰 绿色泥岩组成 河间湖泊为棕褐色泥岩 为主,泥岩较纯。 开阔湖泊为灰绿色泥岩 与泥质粉砂岩互层沉积
决口扇
冲积平原
浅水湖泊
河流地貌演变规律
河流地貌演变规律河流地貌演变规律如下：在各种地貌营力驱动下形成的地表形态都要经历一定的时间演化过程。
以河流作用形成的地貌为例，假定某一地区的原始地貌是一个简单的平原，这个平原经地壳运动而被抬升，抬升到一定的高度后转变为稳定状态。
在水流长期侵蚀下，地貌经历着一个地表起伏迅速增加短促的幼年期，一个地势起伏很大和地貌类型复杂的壮年期，一个地势逐渐变缓的过渡期和一个地面夷平为准平原，变化十分缓慢的老年期。
此后，地貌发展“回春”，进入新的发育旋回。
一、幼年期河流沿着被抬升的原始倾斜地面发育，开始时水文网稀疏，在河谷之间存在着宽广的分水地面（图a）。
随着河流的下切侵蚀，河流比降开始加大，坡折增多，横剖面呈“V”形，谷坡较陡。
坡顶与分水地面有一个明显的坡折，谷坡上的崩塌、坠落和滑坡很活跃（图b）。
后来，水系逐渐增多，地面分割加剧，河谷加深，较大的河流逐渐趋于均衡状态。
再后来，谷坡的剥蚀速度相对大于河流下切的速度，河谷不断展宽（图c）。
二、壮年期谷坡不断后退，使分水岭两侧的谷坡日益接近，终于相交，原来宽平的分水岭最后变成狭窄的岭脊（图d）。
但这时的谷坡仍然较陡峭，崩塌、滑坡过程仍然很活跃。
随着谷坡侵蚀过程的不断进行，谷坡逐渐减缓，山脊变得浑圆。
谷坡上部的岩屑通过土溜或土壤蠕动向下搬运，下坡的岩屑主要受流水片状冲刷和谷坡侵蚀，在谷坡下半部常形成凹形坡。
壮年期的主河一般都已趋于均衡状态。
到壮年期最后阶段，较小的支流也渐渐趋于平衡状态，这时的河谷比较开阔，山脊也浑圆低矮（图e）。
三、老年期河流停止下切侵蚀，分水岭将渐渐下降，地面呈微微起伏的波状地形。
河流蜿蜒曲折，河谷展宽，谷坡较稳定。
如果有局部坚硬岩石区，因抗侵蚀力强而保留有突出的山丘，孤立在周围平缓起伏的地形之上，称为侵蚀残丘。
整个地面称为准平原，它代表河流地貌发育一个旋回的终极阶段，然后进入下一个侵蚀旋回。
上述流水地貌的发育过程是一个理想的简化模式，将自然环境的演变视为小尺度的、不断起作用的过程。
浅水辫状河三角洲发育区短期基准面旋回划分及储层宏观特征分析_王家豪
文章编号:1000-0550(2004)01-0087-08浅水辫状河三角洲发育区短期基准面旋回划分及储层宏观特征分析王家豪姚光庆赵彦超(中国地质大学资源学院 武汉 430074)摘 要 将层序控制因素分析和沉积学响应相结合,以短期基准面旋回为成因地层单元,较详细地分析了坳陷盆地、断陷盆地浅水辫状河三角洲发育区可容纳空间的不同发育特点、河流作用方式的变化、以及储层宏观分布特征,讨论了物源供给对储层的影响。
以鄂尔多斯盆地塔巴庙地区和焉耆盆地宝浪油田宝北区块为例,说明了短期基准面旋回识别标志:厚层叠置砂体底部冲刷面和下切谷、辫状分流河道曲流化特征、滨岸沙坝-滨岸沼泽相沉积;阐述了厚层稳定煤层作为地层对比标志的理论依据;剩余陆上可容纳空间的概念合理地解释了储层砂体主要分布于基准面上升半旋回的原因。
关键词 浅水辫状河三角洲 短期基准面旋回 储层 曲流化 稳定厚煤层第一作者简介 王家豪男 1968年出生讲师 在读博士 沉积学 油气储层地质学中图分类号 P539 2 文献标识码 A1 前言目前,经典层序地层学和高分辨层序地层学在我国齐步发展,两者在油气勘探开发中都体现了广阔的应用前景。
经典层序地层学论述了可容纳空间由海平面变化与基底构造沉降叠合而成的发育机理,较详细地分析了海平面变化、构造沉降、沉积物供给、气候等四大控制因素[1]。
高分辨层序地层学进一步提高了地层对比的精细程度和储层预测的准确性,并逐步延伸到储层宏观展布特点和物性评价方面,总结出了可容纳空间原理、相分异原理、体积分配原理等系列理论[2]。
因此,以两者都强调的可容纳空间概念为纽带,充分结合经典层序地层学的控制因素分析和高分辨层序地层学的层序内部沉积学响应原理,就形成了分析不同控制因素下储层分布特征的完整思路。
浅水辫状河三角洲在我国并不少见,在坳陷盆地和断陷盆地(如焉耆盆地)都有发育,特别是一些大型坳陷盆地,浅水辫状河三角洲分布面积达几千~几万km2,如鄂尔多斯盆地,蕴含着丰富的油气资源。
河流分段的地理百科
河流分段的地理百科
一条河流常常可以根据其地理-地质特征分为河源、上游、中游、下游和河口五段。
河源指河流最初具有地表水流形态的地方，因此也是全流域海拔最高的地方，通常与山地冰川、高原湖泊、沼泽和泉相联系。
上游指紧接河源的.河谷窄、比降和流速大、水量小、侵蚀强烈、纵断面呈阶梯状并多急滩和瀑布的河段。
中游水量逐渐增加，但比降已较和缓，流水下切力已开始减小，河床位置比较稳定，侵蚀和堆积作用大致保持均衡，纵断面往往成平滑下凹曲线。
下游河谷宽广，河道弯曲，河水流速小而流量大，淤积作用显著，到处可见浅滩和沙洲。
河口是河流入海、入湖或汇入更高级河流处，经常有泥沙堆积，有时分汊现象显著，在入海、湖处形成三角洲。
河源的确定通常是根据“河源唯远”和“水量最丰”的原则。
其余各段的划分则应以河流的主要自然特征为依据。
但实际上，由于不同研究者分别着重考虑地貌、水文或其他特征，因此，一条河流的上中下游常有不同的划分。
【关于河流分段的地理百科】。
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识别自旋回与异旋回
河流相自旋回的形成常与河道的决口、决口扇 朵叶体的迁移等沉积作用有关。自旋回作用通 常只控制沉积相序的内部结构和各岩相的比例， 与基准面旋回变化关系不明显。河流异旋回的 形成则是沉积物供给、构造沉降以及海（湖） 平面变化导致的可容纳空间（A/S值）变化的 产物，其控制地层的叠加样式，因而形成基准 面变化旋回，即具有时间地层对比意义的成因 地层单元。
Tim Cross 2008
Tim Cross 2000
Variable Preservation of Geomorphic Elements Under Different A/S Regimes
Tim Cross 2000
河流相层序地层划分与对比技术
基准面旋回划分
旋回识别标志 相序 地层叠加样式
河流相基准面旋回划分
-等时地层格架的建立
层序地层分析难度（与受海平面影响的滨岸不同） 1、河流基准面（均衡剖面）影响因素多，构造运动、湖（海） 平面、地形坡度、沉积物供给速率、地下水位等；
2、河流相组成多样、相态混杂、相带窄；
3、他旋回与自旋回河流相带的侧相迁移以及利用局部河谷下切 以及沉积相带向盆地迁移识别层序界面困难； 4、快速沉降盆地沉积的陆相地层通常缺少不整合识别标志 地震反射整一、水平，依据反射终端识别地震层序不实用 5、生物地层分辨率问题； 6、磁性地层在一些陆相地层中可以提高分辨率，但多数井下地 层难以应用；
地层建造
相对海平面曲线
相对海平面曲线
相对海平面曲线
基准面下降，河谷下切 形成阶地沉积
相对海平面曲线
Dip-oriented stratigraphic cross-section through fluvial to estuarine deposits (modified after Kerr et al., 1999). LST — lowstand normal regressive is composed of amalgamated channel-fill facies (low-accommodation conditions) resting on a subaerial unconformity with substantial erosional relief. TST consists of floodplain-dominated facies (isolated ribbons encased within floodplain facies, deposited under high-accommodation conditions) and correlative estuarine facies towards the coastline. The maximum regressive surface may be traced at the base of the oldest central estuary facies, and at the contact between amalgamated channel fills and the overlying floodplain-dominated facies farther inland. In this case study, fluvial processes are dominated by ‘downstream controls’ (marine base-level changes). Farther upstream, the maximum regressive surface may eventually onlap the subaerial unconformity.
上游 构造 气候 流量 载荷
中游 构造倾斜 断层 泄流盆地 下游：基准面 海平面 沉降速率
河流体系上游、中游、下游地区影响均衡面的主要控制因素 （上游-下游的演化反映了坡度、载荷、气候与构造格局变化）
下切作用
陆棚坡度>河流坡度 河流能量与搬运能力增加 河流侵蚀和下切作用发生 基准面下降到陆棚-陆坡坡折 时:1型层序界面产生
◆ 河流相基准面旋回识别技术 ◆ 河流相基准面旋回对比技术
◆ 储层物性研究
基准面下降和上升转换面河流平原化过程 -steno’s law原理与应用 ③ ① ②
Base level fall zone
time time
1ky
F1.2
100ky 100ky
F1.2
2ky
③
①
erosion time
depositional time
②
100ka
Wheeler diagram
河流相储层等时对比技术
河流-冲积平原对比遵循Steno’ s law
河流相标志层的确定
原始沉积地层倾角的确定 河道距离标志层垂深的确定 河道满流量厚度的确定 河道宽深比的定量计算
不同期河道砂岩的识别
分析河道带迁移过程,识别不同期河道砂岩
河流相对比标志层的选择与对比方法
A/S controls alluvial ridge height T.M.Cross 2000
肇源南扶余油层旋回关键界面的识
Accommoda tion-Controlle d Diffe re ntia tion of Ge omorphic Ele me nts
A/S controls alluvial ridge height
zone of n et loss
zone of n et addition
ent Flux (m a
ss/time)
zone of n et loss
Dep
ositio
n
Bypass
Erosion
Land Surface
Equilibrium Position Base-level Surface
The fluvial succession consists of depositional sequences bounded by subaerial unconformities. LAST — low-accommodation systems tract; HAST — high-accommodation systems tract. The preserved thicknesses of the low- and high-accommodation systems tracts depend on: (1) the spans of time when the conditions for the formation of the two systems tracts were fulfilled; and (2) the amounts of erosion associated with the formation of subaerial unconformities
相序与相组合 旋回叠加样式 地貌要素保留程度 地层几何形态
地貌要素保存 作用
地层旋回几何 形态
Tim Cross 2000
可容纳空间变化过程中曲流河点坝的侧向迁移
Accommoda tion-Controlle d Diffe re ntia tion 可容纳空间与决口扇沉积特征 of Ge omorphic Ele me nts
1 130
1130
440
950
1 6 70
16 90
169 0
950
16 70
1 140
1140
450
△T72
17 0 0
△T78
460 470
960 970 980 990 1000 1010
c s v f f
1680
960
16 80
1 150
1150
1690
970
16 90
1 160
新河道
17 1 0
地层旋回顶/底在单一方向叠加样式的开始或结束的位置
肇源南地区
河道底部冲刷面（ 民8井） FII1 控制河道叠加样式，具有地层 意义的河道底部冲刷面（源61 ） FII2 河道规模较大，在一定范围具可对比性 如F21和FⅠ2底界面
基准面上升到下降转换面识别标志
▲河间潮湿冲积平原或泛滥平原泥岩发育段; ▲决口扇厚度的变化趋势识别转换面; ▲河道呈退积叠加样式和进积叠加样式的转换面;
1600
16 2 0
880
16 00
1 070
1 07 0
1610
16 3 0
1 63 0
890
16 10
1 080
390 400 410 420 430 440 45 0 460 470 480
1080
900
1620
16 4 0
1 64 0
900
16 20
1 090
1090
400
r
910
r r
16 30
1 16 0
1700
17 2 0
老河道
980
1 170
1 17 0
R
1710
17 3 0
990
1 18 0
C S vf F M
1720 1730
顶
加积古土壤：
可容纳空间 较大
颜色与生物扰 动强度的变化 与地下水位上 升与下降有关， 反映了基准面 的变化。
底
基准面下降到上升转换面识别标志总结
▲控制地层叠加样式、具地层意义的河道底部冲刷面；
▲冲刷面之上的河道沉积常具有相互叠置的特征； ▲河道冲刷面之下发育富含钙质结核的古土壤泥岩； ▲河道规模较大，在一定范围内具有可对比性
Equilibrium Position
storm w ave base