应用沉积学-碎屑岩部分(于兴河教授)
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浅谈几种碎屑岩储层的沉积体系
三角洲亚相与微相划分总表
4、三角洲沉积体系
——三角洲的储集砂体特征
六种三角洲砂体形态分布形式图 具有代表性的六大三角洲类型，每个类型都具有其独特 （据 J.M.Coleman 和L.D.Wright，1975） 的储集砂体形态和分布。 注：色调越深代表砂体越厚。
六种三角洲类型 形成的地质条件、 特点及实例 （据 L.D.Wright， 1975）
3、湖泊沉积体系
湖盆主要储集砂体类型的沉积特征（据吴崇筠，1994，修改）
4、三角洲沉积体系
三角洲沉积体系位于海（湖）陆之间的过渡地带，是 海陆过渡相的重要组成部分。三角洲是指河流携带大量沉 积物流入相对静止和稳定汇水盆地或区域（如海洋、湖盆、 半封闭海、湖等）处所形成的、不连续岸线的、突出似三 角形砂体，其规模大小主要取决于河流的大小、地势的陡 缓及物源供给的多少。
2、河流沉积体系
——辫状河
辫状河形态图
辫状河是指S＜l.5，且 BP≥2 的低弯度多河道体系。 辫状河沉积也是沉积学家最为关注的一种沉积类型， 河 道频繁摆动和迁移及河床和河岸不稳定是辫状河的主要 特征。
2、河流沉积体系
——辫状河
辫状河多发育于冲积扇与曲流河之间，具有河谷平直、弯曲度低、 宽而浅的特征。在整个河谷内形成很多心滩，而很多河道围绕心滩分 叉又合并，像“辫子”一样交织在一起。河道和心滩很不稳定，沉积 过程中不断地迁移改道。辫状河形成于坡降大、洪泛间歇性大、流量 变化大、河岸抗蚀性差、河载推移质与悬移质比很大的环境。 辫状河沉积砂体以心滩（坝）为主，心滩是在多次洪泛事件影响 下，沉积物不断向下游移动时垂向和顺流加积而成，砂体不具典型向 上变细的粒序。另一类砂体为废弃河道充填砂， 辫状河河道一般是 慢速废弃，与活动河道错综联系，易于“复活” ，一般仍充填较粗 的碎屑物。辫状河携带的载荷中悬移质少，因而以泥质粉砂质为特征 的顶层沉积少，层内泥质夹层少，储集砂体的连通好。
4、三角洲沉积体系
——三角洲的储集砂体特征
六种三角洲砂体形态分布形式图 具有代表性的六大三角洲类型，每个类型都具有其独特 （据 J.M.Coleman 和L.D.Wright，1975） 的储集砂体形态和分布。 注：色调越深代表砂体越厚。
六种三角洲类型 形成的地质条件、 特点及实例 （据 L.D.Wright， 1975）
3、湖泊沉积体系
湖盆主要储集砂体类型的沉积特征（据吴崇筠，1994，修改）
4、三角洲沉积体系
三角洲沉积体系位于海（湖）陆之间的过渡地带，是 海陆过渡相的重要组成部分。三角洲是指河流携带大量沉 积物流入相对静止和稳定汇水盆地或区域（如海洋、湖盆、 半封闭海、湖等）处所形成的、不连续岸线的、突出似三 角形砂体，其规模大小主要取决于河流的大小、地势的陡 缓及物源供给的多少。
2、河流沉积体系
——辫状河
辫状河形态图
辫状河是指S＜l.5，且 BP≥2 的低弯度多河道体系。 辫状河沉积也是沉积学家最为关注的一种沉积类型， 河 道频繁摆动和迁移及河床和河岸不稳定是辫状河的主要 特征。
2、河流沉积体系
——辫状河
辫状河多发育于冲积扇与曲流河之间，具有河谷平直、弯曲度低、 宽而浅的特征。在整个河谷内形成很多心滩，而很多河道围绕心滩分 叉又合并，像“辫子”一样交织在一起。河道和心滩很不稳定，沉积 过程中不断地迁移改道。辫状河形成于坡降大、洪泛间歇性大、流量 变化大、河岸抗蚀性差、河载推移质与悬移质比很大的环境。 辫状河沉积砂体以心滩（坝）为主，心滩是在多次洪泛事件影响 下，沉积物不断向下游移动时垂向和顺流加积而成，砂体不具典型向 上变细的粒序。另一类砂体为废弃河道充填砂， 辫状河河道一般是 慢速废弃，与活动河道错综联系，易于“复活” ，一般仍充填较粗 的碎屑物。辫状河携带的载荷中悬移质少，因而以泥质粉砂质为特征 的顶层沉积少，层内泥质夹层少，储集砂体的连通好。
Chapter 10滨海与浅海沉积体系
对海底沉积物 影响不大
波长大， 波高近等； 周期短，似正弦波
一）坡度对波形的控制
在陆棚区或深水区，波浪图像呈近正弦曲线，为长而缓、斜率小的波，波浪摆动的直径向下呈指数 函数减小（图 10－3A）。当水深超过浪的半波长时，向前传播的浪成为一系列的脊和槽的正弦图像切面， 因此，陆棚区或深水区底部水的动荡通常是很小的，一般没有沉积物的运动，所以常把水深等于 1/2 波 长处，作为浪基面。故当水深大于波长的一半时，沉积物所受到的波浪的扰动已很弱，这就是地质学上
4
碎屑岩系油气储层沉积学——第十章
把此深度作为浪基面的理由。 当深水的波浪进入浅水区时，随着波速的减小，除了波浪产生波浪折射现象外，将发生以下的变化：
波长减小，陡度（波高/波长）增大，即波形从对称变为不对称，当深度接近于 4/3 波高时，波浪的破 碎作用就发生了；水的质点运动轨道从圆形变为椭圆形、直到往复的直线运动。只有波浪的一个特征， 即周期保持不变；这就形成了水动力的分带。
根据波浪的起因不同，海洋波浪有风浪、暴风浪和津浪（Tsunami也称海啸）。其中风浪是经常性持 续起作用的波浪，是影响沉积作用和海滩过程的主要因素；而暴风浪与津浪均为突变性的短暂事件，但 它们的作用巨大。
正常气候时，当风吹过海平面时所形成的海（湖）面波动，由于风的流动带有涡流和阵发性，它以 不规则的切线应力作用于水面，将能量传递给水面。起初在水面上吹起波纹，波纹不断发展成波浪。它 是海岸带向沿岸传送能量的主要形式，不仅本身具有侵蚀海岸和搬运改造沉积物的作用，而且还可派生 沿岸流（Longshore current）和回流（Rip current）。前者引起沉积物的沿岸漂流，后造成沉积向海迁移。 风浪从其生成区传播到沿岸地带，波谱不断发生变化；随着海水深度变浅，依次出现风浪、涌浪（Swell）、 升浪（Build—up）、破浪（Breaker）、拍岸浪（碎浪）或激浪（Surf）和冲浪（Swash）（图 10－3）。因
Chapter 1储层沉积学的形成发展与趋势
1 裘怿楠内部发言稿，2000 年
10
碎屑岩系油气储层沉积学——第一章
二、定义及相关概念
一）储层沉积学（Reservoir sedimentology）
储层沉积学是应用各种资料研究和解释油气储集体所形成的沉积环境、成岩作用及其形成机制，分 析与确定储层的地质信息，提高油气勘探开发效果的综合性科学。即是综合利用地质、地震、测井、试 井等资料和各种储层测试手段，以沉积学原理为指导，以油气储层为研究对象，以分析和预测油气储层 不同层次的非均质性特征为内容，以提高油田勘探与开发的效果为目的的综合性学科。
砂体几何形态和展布规律、泥质夹层的频率及大小，物性空间分布的可变性、模拟参数的确定和流体运
动等方面。其主要内容是确定储层两大特性的空间分布——非均质性和各向异性，为最大限度提高勘探
效率与采收率服务。
四）异同点
从定义上来看，油藏描述与储层表征两者之间具有着明显的差异，但是在实际工作，人们有时又将 其作为同义语来使用。大多数人认为油藏描述的重点是地球物理的方法和对实际油藏各种特征的具体描 述。其描述内容除了储层本身外，还包括流体的特征与油藏类型等。而储层表征的重点则是定性研究和 定量表征储层本身的两大地质特性。前者以油藏的地质特征描述为主，强调静态研究与所采用的技术方 法；而后者则以储层两大特性的研究和成因解释为主，强调定量与形成的动态过程。
学科基础
①沉积学 ②石油地质学 ③油层物理学 ④地球物理学 ⑤数学地质 ⑥计算机技术
第二节 储层沉积学研究的动态、趋势及方法
一、储层研究的地位与面临的挑战
一）从石油工业的技术发展历史来看
世界石油工业的发展经历了三次技术革命：一是钻井技术的改进，提高了钻进的速度与深度，增加 了发现新油气田的机遇。二是地震勘探技术的革新，从 20 世纪 60 年代的光点记录→70 年代的模拟磁 带记录发展到→80 年代的数字磁带记录，尤其是 90 年代以来，三维地震和人机联作等高新解释技术的 涌现，不仅使勘探领域由高勘探区扩大到低勘探区，由浅层走向深层，由露头区转向覆盖区，由寻找构 造圈闭发展到地层和岩性隐蔽圈闭，而且直接利用地震资料预测储层的内部结构、储集性能，如 CCG 的井间地震技术。以上两次技术革命无疑推动了石油工业的迅速发展。第三次技术革命则是为储层研究 所进行的各种技术革新与创新。近年来，不仅新区和新领域（如深层）的勘探和开发需要研究储层，充 分利用地质、地震、测井及试井等资料预测砂体（储集体）的几何形态和空间展布，寻找隐蔽的地层和 岩性油气藏，而且随着老油田开发井网密度的增加和开发程度的提高，含水饱和度越来越高，需要充分 利用物探、测井、地质等静态资料和开发动态资料进行综合研究，建立储层的各种地质模型，通过数值 模拟预测剩余油的分布，为开发方案的制定、调整及实施服务，进行三次采油，挖掘潜在的油气资源， 提供可靠的地质依据。随着常规储层的不断勘探和开发，要寻找新的战略后备储量，特低渗储层和复杂 特殊储层的研究越来越受到石油地质和开发地质工作者的广泛重视。
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碎屑岩系油气储层沉积学——第一章
二、定义及相关概念
一）储层沉积学（Reservoir sedimentology）
储层沉积学是应用各种资料研究和解释油气储集体所形成的沉积环境、成岩作用及其形成机制，分 析与确定储层的地质信息，提高油气勘探开发效果的综合性科学。即是综合利用地质、地震、测井、试 井等资料和各种储层测试手段，以沉积学原理为指导，以油气储层为研究对象，以分析和预测油气储层 不同层次的非均质性特征为内容，以提高油田勘探与开发的效果为目的的综合性学科。
砂体几何形态和展布规律、泥质夹层的频率及大小，物性空间分布的可变性、模拟参数的确定和流体运
动等方面。其主要内容是确定储层两大特性的空间分布——非均质性和各向异性，为最大限度提高勘探
效率与采收率服务。
四）异同点
从定义上来看，油藏描述与储层表征两者之间具有着明显的差异，但是在实际工作，人们有时又将 其作为同义语来使用。大多数人认为油藏描述的重点是地球物理的方法和对实际油藏各种特征的具体描 述。其描述内容除了储层本身外，还包括流体的特征与油藏类型等。而储层表征的重点则是定性研究和 定量表征储层本身的两大地质特性。前者以油藏的地质特征描述为主，强调静态研究与所采用的技术方 法；而后者则以储层两大特性的研究和成因解释为主，强调定量与形成的动态过程。
学科基础
①沉积学 ②石油地质学 ③油层物理学 ④地球物理学 ⑤数学地质 ⑥计算机技术
第二节 储层沉积学研究的动态、趋势及方法
一、储层研究的地位与面临的挑战
一）从石油工业的技术发展历史来看
世界石油工业的发展经历了三次技术革命：一是钻井技术的改进，提高了钻进的速度与深度，增加 了发现新油气田的机遇。二是地震勘探技术的革新，从 20 世纪 60 年代的光点记录→70 年代的模拟磁 带记录发展到→80 年代的数字磁带记录，尤其是 90 年代以来，三维地震和人机联作等高新解释技术的 涌现，不仅使勘探领域由高勘探区扩大到低勘探区，由浅层走向深层，由露头区转向覆盖区，由寻找构 造圈闭发展到地层和岩性隐蔽圈闭，而且直接利用地震资料预测储层的内部结构、储集性能，如 CCG 的井间地震技术。以上两次技术革命无疑推动了石油工业的迅速发展。第三次技术革命则是为储层研究 所进行的各种技术革新与创新。近年来，不仅新区和新领域（如深层）的勘探和开发需要研究储层，充 分利用地质、地震、测井及试井等资料预测砂体（储集体）的几何形态和空间展布，寻找隐蔽的地层和 岩性油气藏，而且随着老油田开发井网密度的增加和开发程度的提高，含水饱和度越来越高，需要充分 利用物探、测井、地质等静态资料和开发动态资料进行综合研究，建立储层的各种地质模型，通过数值 模拟预测剩余油的分布，为开发方案的制定、调整及实施服务，进行三次采油，挖掘潜在的油气资源， 提供可靠的地质依据。随着常规储层的不断勘探和开发，要寻找新的战略后备储量，特低渗储层和复杂 特殊储层的研究越来越受到石油地质和开发地质工作者的广泛重视。
Chapter 9三角洲沉积体系
河道沙垂直于岸线分布， 侧向与障壁海滩沙相连 河道和河口沙坝被前面的滨
外障壁岛相连接 席状的、具有上倾河道沙的、
侧向稳定的障壁海滩沙 多列长条状障壁海滩沙，平行于 岸线排列，具有被削平的河道沙
实例
现代密西西比河三角洲
奥德河、印度河、科罗拉多河、 恒河－布拉马普特拉河三20 世纪初叶以来，人们才逐渐发现了三角洲沉积层中蕴藏着大量能源和矿物资源，世界上许 多大型油气田(如科威特的布尔干油田、委内瑞拉的马拉开波盆地玻利瓦尔沿岸油田、墨西哥湾中、 新生代的一些油田、尼日尔河三角洲的一些油田、美国得克萨斯州的西塔斯科拉油田、加拿大的阿 萨巴斯卡的沥青砂以及我国珠江口盆地的大部分砂岩油田等)、赞比亚—扎伊尔铜矿带、南非维特瓦 特斯兰德金铀矿、加拿大休伦湖及阿格纽湖金铀砾岩，以及国内外的许多重要煤田等都与三角洲的 沉积环境有关。随着这些矿产资源的勘探与开发，人们对三角洲的沉积作用、环境及沉积相的研究 给予了极大重视，并取得了巨大成就。特别值得提出来的是从 20 世纪 40 年代以来，人们对密西西 比河、罗纳河、尼日尔河以及我国的长江、黄河等现代三角洲的沉积环境、沉积作用及沉积体系进 行了系统而全面的调查研究，加上河口地区水动力学的分析均为三角洲沉积相模式和沉积体系的建 立奠定了理论基础。自 20 世纪 60 年代以来，由美国路易斯安那州立大学的海岸研究所(CSl)持续进 行了半个世纪的系统研究，他们的研究查明了众多控制三角洲发育的地质因素及其与三角洲砂体形 态的关系，总结了不同三角洲的三度空间沉积格架特点，建立和识别了各类三角洲的横向和垂向层 序。通过这些研究，人们对古代三角洲沉积地层的识别能力也有了极大的提高。
中国地质大学（北京）能源系石油教研室，于兴河教授，2002 年编著
为陆地冲积扇直接入海或入湖形成的三角洲，1988 年 W．Nemec 和 R．J．Steel 主编的《扇三角洲》 一书，对扇三角洲提出了更为准确的定义，即冲积扇作为供源形成的三角洲叫扇三角洲；辫状河三 角洲则是由辫状河作为供源形成的，以底负载为主的粗粒三角洲。也有人将辫状河三角洲进一步分 成辫状三角洲(即由辫状分流河道形成的三角洲)和辫状平原三角洲(即由辫状平原形成的三角洲)。因 而，依据以上的定义，三角洲则应为正常河流(曲流河或顺直河)作为供源形成的以混合负载为主的 细粒三角洲。粗粒三角洲依据其分布位置的不同可划分为三大类十二种(表 9－5，图 9－4)。
外障壁岛相连接 席状的、具有上倾河道沙的、
侧向稳定的障壁海滩沙 多列长条状障壁海滩沙，平行于 岸线排列，具有被削平的河道沙
实例
现代密西西比河三角洲
奥德河、印度河、科罗拉多河、 恒河－布拉马普特拉河三20 世纪初叶以来，人们才逐渐发现了三角洲沉积层中蕴藏着大量能源和矿物资源，世界上许 多大型油气田(如科威特的布尔干油田、委内瑞拉的马拉开波盆地玻利瓦尔沿岸油田、墨西哥湾中、 新生代的一些油田、尼日尔河三角洲的一些油田、美国得克萨斯州的西塔斯科拉油田、加拿大的阿 萨巴斯卡的沥青砂以及我国珠江口盆地的大部分砂岩油田等)、赞比亚—扎伊尔铜矿带、南非维特瓦 特斯兰德金铀矿、加拿大休伦湖及阿格纽湖金铀砾岩，以及国内外的许多重要煤田等都与三角洲的 沉积环境有关。随着这些矿产资源的勘探与开发，人们对三角洲的沉积作用、环境及沉积相的研究 给予了极大重视，并取得了巨大成就。特别值得提出来的是从 20 世纪 40 年代以来，人们对密西西 比河、罗纳河、尼日尔河以及我国的长江、黄河等现代三角洲的沉积环境、沉积作用及沉积体系进 行了系统而全面的调查研究，加上河口地区水动力学的分析均为三角洲沉积相模式和沉积体系的建 立奠定了理论基础。自 20 世纪 60 年代以来，由美国路易斯安那州立大学的海岸研究所(CSl)持续进 行了半个世纪的系统研究，他们的研究查明了众多控制三角洲发育的地质因素及其与三角洲砂体形 态的关系，总结了不同三角洲的三度空间沉积格架特点，建立和识别了各类三角洲的横向和垂向层 序。通过这些研究，人们对古代三角洲沉积地层的识别能力也有了极大的提高。
中国地质大学（北京）能源系石油教研室，于兴河教授，2002 年编著
为陆地冲积扇直接入海或入湖形成的三角洲，1988 年 W．Nemec 和 R．J．Steel 主编的《扇三角洲》 一书，对扇三角洲提出了更为准确的定义，即冲积扇作为供源形成的三角洲叫扇三角洲；辫状河三 角洲则是由辫状河作为供源形成的，以底负载为主的粗粒三角洲。也有人将辫状河三角洲进一步分 成辫状三角洲(即由辫状分流河道形成的三角洲)和辫状平原三角洲(即由辫状平原形成的三角洲)。因 而，依据以上的定义，三角洲则应为正常河流(曲流河或顺直河)作为供源形成的以混合负载为主的 细粒三角洲。粗粒三角洲依据其分布位置的不同可划分为三大类十二种(表 9－5，图 9－4)。
碎屑岩储层类型划分依据及现行分类方案综述
泥 （ ）岩 等 。在 现 今 技 术 条 件 下 ，若 碎 屑 岩 中 的 孔 隙 、 吼 页
道 具有 赋存 经济 价值 的石 油、天然气 能力，则称之 为碎 屑岩 储 层，这里要强调是在现 今技术条件下 ，是因为有些碎屑岩 中赋存 有流体，但需要工艺技 术的发展才可 以实现其 工业 价 值 ， 么这类碎 屑岩在 现阶段不是储 层， 那 但在可 以成 为储层 。 为有效高速 地开发油 田，必须进行精细的油藏研 究工作，而 油藏研究的核心是储层研究 （ 近年来 ，Ａ Ｇ年会 已把储层 ＡＰ
同步压裂技术等技术 的发展 ，泥页 岩中的页岩气也得到足够
的重视 ，泥岩也成 为了储层 。
４ ２ 从 成 分 方 面 划 分 ．
还可 以从组成砂岩 的物 质成分方面对砂岩进行分类 ， 如 １４ ９ ８年克里宁（ ｒ．ｉｅＰ １ Ｋ ｙｎｎ。． 首先提 山了砂 岩成分的三角 图 Ｄ． 分类 ，在这个分类 中，克 里宁选择 了具有成因意义 的组分作 为划分秒岩类型 的基本端元 。刘宝瑁院士则推荐使用原成都
【 】Ｗｏ ｎＲ ａ ｄ ＳＭｏ ， ０ ， ｌ ｍｉｅａ ｎ ｓｎ ｓ ｎ ｓ ｏ ｔ ｌ ｏ １ ￣ｅ … ｎ ． ｍｄ ０ ３ ａ ｎ ｒ ｓ ｉ ａ ｄ ｔ ｅ ： ｎｒ ｓ ｎ ２ Ｃ ｙ ｌ ｏ Ｃ ｏ
ｆ ｒ ｔ ｎ ｄｓｒ ｕ ｏ ｎ ｖ ｌｔ ｎ ｎ ｏ ｍａ ｉ ，ｉｔｉ ｆ ｎ ａ ｄ ｅ ｏｕ ｉ ，ｉＲ．Ｈ． ｏ ｄ ｎ ａ ｄ Ｓ． ｒ ｄ ｅ ｓ， ｏ ｂｉ ｏ Ｗ ｒ ｅ Ｍｏ ａ ， ｄ ． ｎ Ｃｌｙ ｃ ｍｅ ｔ ｉ ａ ｄ ｓｏ ｅ ： ｎ ｅｎ ｔ ｎ ｌ ｓ ｃ ａｉｎ ｏ ｅ ｉ ｎ ｏ ｏ ｉｔ ａ ｅ ｎ ｓ ｎ ｓ ・ ｔｎ ｓ Ｉ ｔｒ ａｉ ａ ｏ ｉｔ ｆＳ ｄ ｍｅ ｔ ｌｇ ｓｓ ｎ ｏ Ａｓ ｏ
道 具有 赋存 经济 价值 的石 油、天然气 能力，则称之 为碎 屑岩 储 层，这里要强调是在现 今技术条件下 ，是因为有些碎屑岩 中赋存 有流体，但需要工艺技 术的发展才可 以实现其 工业 价 值 ， 么这类碎 屑岩在 现阶段不是储 层， 那 但在可 以成 为储层 。 为有效高速 地开发油 田，必须进行精细的油藏研 究工作，而 油藏研究的核心是储层研究 （ 近年来 ，Ａ Ｇ年会 已把储层 ＡＰ
同步压裂技术等技术 的发展 ，泥页 岩中的页岩气也得到足够
的重视 ，泥岩也成 为了储层 。
４ ２ 从 成 分 方 面 划 分 ．
还可 以从组成砂岩 的物 质成分方面对砂岩进行分类 ， 如 １４ ９ ８年克里宁（ ｒ．ｉｅＰ １ Ｋ ｙｎｎ。． 首先提 山了砂 岩成分的三角 图 Ｄ． 分类 ，在这个分类 中，克 里宁选择 了具有成因意义 的组分作 为划分秒岩类型 的基本端元 。刘宝瑁院士则推荐使用原成都
【 】Ｗｏ ｎＲ ａ ｄ ＳＭｏ ， ０ ， ｌ ｍｉｅａ ｎ ｓｎ ｓ ｎ ｓ ｏ ｔ ｌ ｏ １ ￣ｅ … ｎ ． ｍｄ ０ ３ ａ ｎ ｒ ｓ ｉ ａ ｄ ｔ ｅ ： ｎｒ ｓ ｎ ２ Ｃ ｙ ｌ ｏ Ｃ ｏ
ｆ ｒ ｔ ｎ ｄｓｒ ｕ ｏ ｎ ｖ ｌｔ ｎ ｎ ｏ ｍａ ｉ ，ｉｔｉ ｆ ｎ ａ ｄ ｅ ｏｕ ｉ ，ｉＲ．Ｈ． ｏ ｄ ｎ ａ ｄ Ｓ． ｒ ｄ ｅ ｓ， ｏ ｂｉ ｏ Ｗ ｒ ｅ Ｍｏ ａ ， ｄ ． ｎ Ｃｌｙ ｃ ｍｅ ｔ ｉ ａ ｄ ｓｏ ｅ ： ｎ ｅｎ ｔ ｎ ｌ ｓ ｃ ａｉｎ ｏ ｅ ｉ ｎ ｏ ｏ ｉｔ ａ ｅ ｎ ｓ ｎ ｓ ・ ｔｎ ｓ Ｉ ｔｒ ａｉ ａ ｏ ｉｔ ｆＳ ｄ ｍｅ ｔ ｌｇ ｓｓ ｎ ｏ Ａｓ ｏ
油气储层地质学基础
Vo Vo 含油饱和度 S o = = × 100% ； Vp V f
含气饱和度 S g =
Vg Vp
=
Vg Vf
× 100% ；
Vw Vwo = × 100% 含水饱和度 S w = Vp V f
Vp为孔隙体积，Vf为岩石体积。
March 5, 2009
21
第一节 储层的物理特性
Bill Yu
含油饱和度是油气勘探与开发阶段很重要的参数，确定原 始含油饱和度，才能准确地进行储量计算。它所不同于孔隙度 与渗透率的是它既不是标量，也不是矢量，而是一个难于算准 的变量。 必须指出的是：油层中岩石含水饱和度的数值与石油在原 始含水层中的集聚过程、石油的粘度、油水分界面上的表面张 力、岩石中的颗粒分布、油水接触面与取芯位置的接近程度、 岩石中粘土含量、特别是岩石孔隙大小和分布等有关。单靠渗 透率不能决定油层的含水饱和度。
8
第一节 储层的物理特性
（四）孔隙度的影响因素
Bill Yu
碎屑岩是由母岩经破碎、搬运、胶结和压实而成，因此碎屑的类 型、数量以及成岩后的压实作用就成为影响这类岩石孔隙度的主要 因素。 1、岩石的矿物成分 在其它条件相同时，一般石英砂岩储油物性好，这主要是因为长 石的亲油、亲水性比石英强。当被油、水润湿时，长石表面所形成 的液膜一般是不移动的，它在一定程度上减少了孔隙的流动截面和 储集体积。 2、颗粒的排列方式及分选性 不同的颗粒排列方式对孔隙空间的形态和大小有着很大的影响。
油气储层地质学基础
Basis of Hydrocarbon Reservoir Geology
于兴河 教授 博士生导师
中国地质大学（北京）能源学院石油教研室
Tel: 82320109或82321857 (O) Email: billyu@
沉积相分析原理及精细沉积相工作方法
Bill Yu
二、储层沉积学的研究思路与方法
5、经验公式与参数的应用： 一般与特殊——规律与典型； 6、水动力条件分析——水槽实验 ： 实验——观察与分析结果； 7、数值模拟方法 ： 可靠的数学模型与地质解释； 8、高分辩率层序地层学与沉积相导向的等时对比 ： 等时性的确定与沉积相的演变； 9、地震相与测井相分析 ： 地质相的概念与其地球物理响应。 Bill Yu
Bill Yu
讲课提纲
第二部分：方法、技术篇
一、河流沉积的构形要素与层次分析法 二、河流体系的新分类—结构成因分类 三、河流沉积体系基本特征与识别方法 四、三角洲沉积体系的结构成因分类法 五、各类扇体与三角洲沉积体系异同点 六、三角洲沉积体系的地质特征与识别 七、重力流沉积的分类、特征及其识别 八、储层沉积学与地球物理的有机结合 九、岩心观察与描述的基本方法与要求 十、相控储层地质建模技术的方法原理
准噶尔盆地 岩性地层油气藏勘探研讨班
沉积相分析原理及精细沉积相工作方法
于兴河 教授、博导
中国地质大学（北京）能源学院石油教研室
Tel: 82320109或82321857 (O) Mobile: 13501005020 Email: billyu@ 2005年10月16号
Bill Yu
Bill Yu
Bill Yu
Bill Yu
Bill Yu
Bill Yu
Bill Yu
Bill Yu
Bill Yu
Bill Yu
Bill Yu
Bill Yu
Bill Yu
Bill Yu
Bill Yu
沉积环境包括三个要素：
①物理：风、波浪和流水的速度、方向和变化，气候和风化作用，温 度的变化等； ②化学：覆盖着沉积环境的水的成分，汇集区的岩石地球化学性质； ③生物：包括动物和植物两类生物的作用。 在具体划分环境时，可以根据以上三大要素中的1个或2个来进行划分。
二、储层沉积学的研究思路与方法
5、经验公式与参数的应用： 一般与特殊——规律与典型； 6、水动力条件分析——水槽实验 ： 实验——观察与分析结果； 7、数值模拟方法 ： 可靠的数学模型与地质解释； 8、高分辩率层序地层学与沉积相导向的等时对比 ： 等时性的确定与沉积相的演变； 9、地震相与测井相分析 ： 地质相的概念与其地球物理响应。 Bill Yu
Bill Yu
讲课提纲
第二部分：方法、技术篇
一、河流沉积的构形要素与层次分析法 二、河流体系的新分类—结构成因分类 三、河流沉积体系基本特征与识别方法 四、三角洲沉积体系的结构成因分类法 五、各类扇体与三角洲沉积体系异同点 六、三角洲沉积体系的地质特征与识别 七、重力流沉积的分类、特征及其识别 八、储层沉积学与地球物理的有机结合 九、岩心观察与描述的基本方法与要求 十、相控储层地质建模技术的方法原理
准噶尔盆地 岩性地层油气藏勘探研讨班
沉积相分析原理及精细沉积相工作方法
于兴河 教授、博导
中国地质大学（北京）能源学院石油教研室
Tel: 82320109或82321857 (O) Mobile: 13501005020 Email: billyu@ 2005年10月16号
Bill Yu
Bill Yu
Bill Yu
Bill Yu
Bill Yu
Bill Yu
Bill Yu
Bill Yu
Bill Yu
Bill Yu
Bill Yu
Bill Yu
Bill Yu
Bill Yu
Bill Yu
沉积环境包括三个要素：
①物理：风、波浪和流水的速度、方向和变化，气候和风化作用，温 度的变化等； ②化学：覆盖着沉积环境的水的成分，汇集区的岩石地球化学性质； ③生物：包括动物和植物两类生物的作用。 在具体划分环境时，可以根据以上三大要素中的1个或2个来进行划分。
Chapter 11重力流沉积体系
足够的坡角是造成沉积物不稳定、易
受触发而作块体运动的客观必要条件。
Wesere（1978）认为，最小坡度为 3～5º。
但大量的实践表明，形成重力流的最小坡 度 2～3º即可，只要重力流与湖水之间有
图 11—8 沉积物重力流的搬运过程（据 Kruit 等，1975）
足够密度差，就具备了形成重力流的充分条件。也就是说，重力流的密度对坡度有明显的补偿作用
带砾石。换句话说，沉积物重力流就是以液化的砾、粉砂和粘土为主体，借重力由高向低流动的块
体流。沉积物重力流是不服从内摩擦定律的非牛顿流体，其剪切应力于剪切变形率之间的关系为：
τ
= τB
+η
du dy
式中，τ B 为屈服应力，η 为塑性粘滞系数或称刚性粘滞系数。
沉积物重力流可以分为水下的和陆上的两大类。水下沉积物重力流是指在水体底部流动的沉积 物与水混合的高密度流体。由其定义不难得出：
山喷发—喷溢物质、以及浅水的碎屑物质和碳酸盐物质等，都可为沉积物重力流提供物质来源。物
源的成分觉得重力流沉积物类型。随着物源成分的变化，重力流沉积物类型也呈现有规律的变化。
中国地质大学（北京）能源系石油教研室，于兴河教授，2002 年编著
5、一定的触发机制
重力流沉积物的形成属于事件性沉积作用，其起因于一定的触发机制，诸如洪水、地震、海啸 巨浪、风暴潮和火山喷发等阵发性因素直接或间接诱发下，会导致块体流和高密度流的形成。例如 1929 年 11 月 8 日发生在 Newfoundland 海岸的地震导致了大陆坡物质滑塌，在深海平原形成一次大 规模的浊流沉积（图 11—9）。
成在湖泊、海洋等地球表面的低洼地带，因未遭受剥蚀而得以长期保存下来。
二、重力流分类
碎屑岩系油气储层沉积学参考文献
一级类目：石油科技专著二级类目：碎屑岩系油气储层沉积学三级类目：参考文献技术类型：前沿技术参考文献1. <沉积构造与环境解释>编著组，1984，沉积构造与环境解释，科学出版社。
2. 陈昌明、李继亮译，1979，（H.E.赖内克与I.B.辛格著）陆源碎屑沉积环境，石油工业出版社。
3. 陈建强、周洪瑞、王训练编，1998，沉积学及古地理学教程，中国地质大学（北京）4. 陈景山、陈昌明译，1981，三角洲沉积与油气勘探，石油工业出版社。
5. 陈丽华，1993，储层实验测试技术，石油大学出版社。
6. 陈绍周等，1982，中国第三纪海陆过渡相，石油与天然气地质，Vol.3，№.4。
7. 大港油田地质研究所等，1985，滦河冲积扇—三角洲沉积体系，地质出版社。
8. 邓宏文、钱凯，1993，沉积地球化学与环境分析，甘肃科学技术出版社，1～63。
9. 邓宏文、王宏亮等，2002，高分辨率层序地层学——原理及应用，地质出版社。
10. 地矿部情报研究所译，1979，沉积相模式。
11. 地质矿产部情报所编译，1982，国外沉积相及古地理，资料汇编（一）、（二）。
12. 冯增昭、王英华、刘焕杰、沙庆安、王德发等著，1994，中国沉积学，石油工业出版社。
13. 冯增昭主编，1993，沉积岩石学，石油工业出版社。
14. 盖洛韦W.E.、霍布德D.K.著，1989，陆源碎屑沉积体系在石油、煤和油勘探中的应用，石油工业出版社。
15. 关士聪等，1980，中国东部中新生代陆相沉积、构造和油气，石油地质论文集，地质出版社。
16. 何登春等，1987，测井地层分析与油气评价，石油工业出版社。
17. 何更生，1994，油层物理，石油工业出版社。
18. 何镜宇、孟祥化，1987，沉积岩和沉积相模式及建造，地质出版社。
19. 洪庆玉，1992，沉积物重力流地质学，成都科技大学出版社。
20. 纪友亮、张世奇，1998，层序地层学原理及层序成因机制，地质出版社。
碎屑岩储集层评价(2)
第三节 岩石体积物理模型及测井响应方程的建立
2.单矿物岩石体积模型及测井响应方程
单矿物岩石包括含水纯地层、含油气纯地层、单矿物加泥质等三 种情况，下面分别介绍其体积模型和其测井响应方程。 1）含水纯地层
根据上述体积模型的概念，含水纯地层(砂岩)的岩石结构及等效体积 模型如图。
2.单矿物岩石体积模型及测井响应方程
Vw 和 含 油 体 积 Vh 两 部 分 ， 即 Vφ=Vw+Vh ， 则 V=Vma+Vw+Vh ， L=Lma+Lw+Lh。
2.单矿物岩石体积模型及测井响应方程
2）含油气纯地层
对于声波测井来说，有：
t
V (
V V)t maFra bibliotekVmf V
t mf
Vhr V
t hr
(1 )tma
V V
Vmf V
单矿物纯地层(不含泥质)、单矿物加泥质、双矿物纯地层(不含泥 质)、双矿物加泥质、三矿物纯地层(不含泥质)、三矿物加泥质。
第三节 岩石体积物理模型及测井响应方程的建立
1.岩石体积物理模型的概念
◆由测井方法原理可知，各种测井方法的测量结果都可看成是 仪器探测范围内岩石物质的某种物理量的综合响应。这种响应同地 层参数之间是有密切联系的。
1.岩石体积物理模型的概念
★用这种方法导出的测井响应方程与相应测井理论方法和实验方 法的结果基本一致，是一种很好的近似方法；
★该法的特点是推理简单，不用复杂的数学物理知识，除电阻率 测井外，对其它具有前述“平均”概念的测井方法，均可导出具有线 性形式的测井响应方程；
★基于这样的理论，不同的测井方法都能得到同样形式的基本方 程式，既便于人们记忆使用，又便于计算机计算处理。
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3、盆地分析与沉积体系研究
1984年，A．D．Miall指出盆地分析是地层学、构造地质学和沉积学等 研究内容的综合，主要回答盆地的古地理演化问题，并出版了《沉积盆地分 析原理》一书。
1983年，W．E．Galloway出版了《陆源碎屑沉积体系》，同年R．A． Davis著出了《沉积体系》。
研究不同类型盆地沉积作用及演化规律，是解决构造与沉积作用间关系
正是由于以上特色，这个时期，不少国际著名学者对自已 前期所著出的专著和教科书进行修订，出第二或三版；如：
H．G．Reading主编的“相和沉积环境”（1986年第二 版）；
R．G．Walker的“相模式”（1986年第二版）；
H．E．Reineek等编“陆源碎屑沉积环境”（80年第二版）；
R．C．Selley著“沉积学导论”（1982年第二版）和“古 代沉积环境”（1978年第二版，1985年第三版）；
因而，近代沉积学的发展可以说是以沉积岩石学单学科的研究为主题，探
讨各种常规沉积岩的形成机理。
Bill Yu
第二节 现代沉积学的发展与特色
——学科交叉是科学发展的动力
从20世纪中叶到现在（21世纪初叶），即经历四个明显的发展阶段：这一时期 的沉积学的发展具有了划时代的意义
一、基本成熟阶段（20世纪50～60年代）
④重力流的认识进入了颗粒支撑机理的解释与分类；
⑤将沉积学的理论应于各类沉积矿产的勘探与开发。
油气、煤、铜、金刚石、水晶、铂、铝铀矿、黄金、稀土矿、
膏盐、钾盐、气水合物等。
Bill Yu
三、理论升华阶段（80年代）
1、风暴沉积
1975年，J．C．Harms发现了丘状交错层理——风暴事件的标志性层 理类型，尽管丘状交错层理广泛形成于近滨——陆架之间（Duke，1985） ，但在河口湾、潮坪以及三角洲边缘环境（Burgeols，1980）乃至深水浊积 岩中也发现了丘状交错层理；因此，必须将丘状交错层理和其它代表风暴事 件的各种标志进行综合来判别。同时，R．H．Dott（1983，1988）在提出 幕式沉积（Episodic Sedimentation）的概念时指出，在某一环境中可以有一 种平均状况或均衡状态，同时存在离开平均状况的偏异。以近岸风浪带沉积 为例，正偏离可以产生风暴沉积，负偏离则产生无沉积或硬底。
其是碎屑岩，形成了一些权威性作品，为沉积学随后的发展奠定了坚实的基础B。ill Yu
二、总结提高阶段（70年代）
这个时期的总体特点是：
①广泛开展沉积相识别标志的研究，并建立了各种沉积环 境的相模式；
②沉积相的研究具有了明显的演化观，从演化的角度来分 析沉积相的变迁；
③开始了全球沉积盆地范围的相分析;
因而也有人提出了《事件沉积学》，并将重力流（尤其是浊流）、风暴 沉积、异地沉积和等深流作为重点进行研究。
Bill Yu
Bill Yu
三、理论升华阶段（80年代）
2、复理石建造
1978年，G．M．Friedman在《沉积学原理》一书中把复理石定义为 海相地层所特有的产物，过去曾认为它局限于深海海槽与陡坡，而浊流是其 形成的必要且充要条件；80年代则出现了截然不同的观点：即其它环境中（ 如大陆坡上的盆地、大陆边缘盆地等）也可有复理石沉积。
1993年，英国的H．G．Reading将《沉积环境与相》重新修订与再版的 《沉积环境：作用、相及地层》（第三版）。
可以说这几本巨著是90年代以后所出各类应用沉积学专著的基石，也是目
前沉积学研究与发展的理论基础。
Bill Yu
四、学科渗透阶段（90年代）
此阶段的特点如下：
1、概念的转变、新技术和新方法的应用、理论的逐步完 善、与其它学科的交叉渗透等等。
应用沉积学
（碎屑岩部分）
于兴河 教授 博士生导师
中国地质大学（北京）能源系石油教研室
Tel: 82320109或82321857 (O) Email: billyu@
Bill Yu
第一章 绪 论
第一节 沉积学的形成与近代发展史 第二节 现代沉积学的发展与特色 第三节 相关概念、内涵及其发展前景
物质组成模拟实验作用机制量化方法形成理Bi论ll Yu
三、专业研究阶段（1931～1950）
——技术与方法的创新是科学进步的关键
随着差热分析、X－衍射等新技术在沉积学领域的应用
1932年，前苏联的纳利金出版了《相论》；
1940年，M．T．Halbouty研究了墨西哥湾物源、海水进退、古岸线变化 、地层尖灭和油气远景；提出了沉积体展布与这些特征的关系。
——成因探讨是科学理论形成的基础
开始用显微镜研究重矿物，并由此分析沉积物的物源方向及性质
1913年，Ｆ．Ｈ．Hatch和R．H．Rastall合著第一本《沉积岩石学》； 1914年，G．K．Gilbert首次用各种粒径的砂和不同的水流强度进行了水
槽实验，这为沉积学提供了流体力学实验的一个重要步骤； 1922年，H．B．Milner所著的《沉积岩石学引论》；1926年W．H．
Bill Yu
第一节 沉积学的形成与近代发展史
沉积学的概念最早是由H．A．Wadell于1932年提出的， 当时只是简单地定义为“研究沉积物的科学”。
1978年，G．M．Friedman和J．L．Sanders才对沉积学 的研究领域给予了比较完整的定义，即：“研究沉积物、沉积 过程、沉积岩和沉积环境的科学”。
；直到21世纪的今天仍具有着明显的指导作用与借鉴价值。
5、大地构造沉积学的兴起
随着板块构造对沉积盆地分类的系统化（W．R．Dickinson，1985；G．
Klein，1987），各国学者以大陆动力学、板块构造及沉积学的基本理论为基础
，探讨各种大地构造背景中沉积盆地的形成、发展与演化，着重从构造及其演
的重要课题。盆地沉积模式的建立就是对不同类型盆地的沉积体系分析、沉
积充填型式以及盆地演化过程的综合研究。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Bill Yu
Bill Yu
三、理论升华阶段（80年代）
4、层次分析与构形概念的形成
1985年A．D．Miall在第二届国际河流会议上提出了“Architectural Elements”与河流层次划分的“Bounding surface hierarchy”的概念，并将河流 沉积物划分了8种基本构形要素，提出了12种河流沉积模式，使沉积体系的研 究进入了一个崭新的历史阶段。一是突出了层次概念；二是体现了沉积物的三 维形体与内部岩相；三是河流的研究走出了简单的形态分类。这三大特征或理 念不仅对应用沉积学的形成与发展，而且对沉积学的完善均具有划时代的意义
G．D．Klein“砂岩沉积模式”（1978年第二版，1985年第 三版）；
F．J．Pettijohn的“砂和砂岩”（1987年第二版）；
H．Blatt“沉积岩成因”（1980年第二版）等。
再版所增加部分大多是加入了盆地分析与沉积体系研究的内Bi容ll Y，u
四、学科渗透阶段（90年代）
由于不同学科的相互渗透，沉积学的发展走上了一个更高的台阶。尤 其是90年代初期大量层序地层学专著的出现与经典专著的修订再版；最具代 表的著作有：
1、浊流与牵引流的认识:
碳酸盐岩生物化学成因论与浊流的“鲍马序列”
2、水槽实验对沉积构造解释的作用
了解了床沙形体变化的顺序：无运动平坦床沙→ 沙纹→沙浪→沙垅→过 渡区→平坦床沙→逆行沙丘→冲坑和冲槽
3、粒度分析应用于水动力条件的解释 Passega和Visher提出了 C—M图和牵引流解释的累积概率图
7、层序地层学的兴起
1977年，Peter．R．Vail在AAPG上发表了地震地层学的论文；
1988年，J．C．Wagoner在SEPM上主编了层序地层学特刊；P．R． Vail及J．B．Sagree主编了“层序地层学工作手册”和“层序地层学基础” ；
这几部著作的问世则宣告一门新的学科——层序地层学诞生。 Bill Yu
1976年加拿大的R．G．Walker编写了《相模式》一书；1976年，R．C． Selley又著出了《沉积学导论》。它们均为这上时期的代表性著作。最值得一提的是 70年代后期，
1978年，英国的H．G．Reading主编的《沉积环境和相》与同年美国的G．M． Friedman和J．L．Sanders出版的《沉积学原理》2本巨著，反映了当时沉积学研究 的最高水平。以上著作的特点是对沉积学的理论进行了较为全面的上升与总结，尤
，对深海沉积物进行了分类与描述； 1894年，J．Walther撰写了《作为地质历史的地质学导论》，并提出
了“相序”的概念。 即Walther相律“相的垂向相序也是它的横向相带——在没有沉积间断的条
件下，只有在横向上相邻及相依的相，才能在垂向上互相叠覆”。 Bill Yu
二、初步形成阶段（1894～1931）
4、垂向相模式序列的建立
Visher: 建立了13种相模式，其中包括四个河流模式，四个海退模式，
两个海进模式，一个三角洲模式，一个深海模式和一个湖相模式
Bill Yu
二、总结提高阶段（70年代）
进入70年代以后，沉积学方面的总结性专著大量涌现：
1970年，J．P．Morgan主编了《现代和古代三角洲的沉积作用》；同年，R． C．Selley著出了《古代沉积环境》一书；J．R．Allen写出《沉积作用的物理过程》 ；R．M．Garrels与F．T．Mackenzie合出了《沉积岩的演化》等。
化的角度对沉积的控制来探讨沉积体系在盆地中的展布规律，进而对沉积矿产
的分布进行预测。
Bill Yu
三、理论升华阶段（80年代）
6、粗粒与细粒三角洲的成因分类
在1988年由W．Nemec和R．J．Steel主编的《扇三角洲》一书中，G． J．Orton和John．G．Mcpherson（1988）将粗碎屑三角洲进一步划分为扇 三角洲和辫状河三角洲两种类型，并用结构—成因分类方法对三角洲沉积体 系进行科学的划分。
1984年，A．D．Miall指出盆地分析是地层学、构造地质学和沉积学等 研究内容的综合，主要回答盆地的古地理演化问题，并出版了《沉积盆地分 析原理》一书。
1983年，W．E．Galloway出版了《陆源碎屑沉积体系》，同年R．A． Davis著出了《沉积体系》。
研究不同类型盆地沉积作用及演化规律，是解决构造与沉积作用间关系
正是由于以上特色，这个时期，不少国际著名学者对自已 前期所著出的专著和教科书进行修订，出第二或三版；如：
H．G．Reading主编的“相和沉积环境”（1986年第二 版）；
R．G．Walker的“相模式”（1986年第二版）；
H．E．Reineek等编“陆源碎屑沉积环境”（80年第二版）；
R．C．Selley著“沉积学导论”（1982年第二版）和“古 代沉积环境”（1978年第二版，1985年第三版）；
因而，近代沉积学的发展可以说是以沉积岩石学单学科的研究为主题，探
讨各种常规沉积岩的形成机理。
Bill Yu
第二节 现代沉积学的发展与特色
——学科交叉是科学发展的动力
从20世纪中叶到现在（21世纪初叶），即经历四个明显的发展阶段：这一时期 的沉积学的发展具有了划时代的意义
一、基本成熟阶段（20世纪50～60年代）
④重力流的认识进入了颗粒支撑机理的解释与分类；
⑤将沉积学的理论应于各类沉积矿产的勘探与开发。
油气、煤、铜、金刚石、水晶、铂、铝铀矿、黄金、稀土矿、
膏盐、钾盐、气水合物等。
Bill Yu
三、理论升华阶段（80年代）
1、风暴沉积
1975年，J．C．Harms发现了丘状交错层理——风暴事件的标志性层 理类型，尽管丘状交错层理广泛形成于近滨——陆架之间（Duke，1985） ，但在河口湾、潮坪以及三角洲边缘环境（Burgeols，1980）乃至深水浊积 岩中也发现了丘状交错层理；因此，必须将丘状交错层理和其它代表风暴事 件的各种标志进行综合来判别。同时，R．H．Dott（1983，1988）在提出 幕式沉积（Episodic Sedimentation）的概念时指出，在某一环境中可以有一 种平均状况或均衡状态，同时存在离开平均状况的偏异。以近岸风浪带沉积 为例，正偏离可以产生风暴沉积，负偏离则产生无沉积或硬底。
其是碎屑岩，形成了一些权威性作品，为沉积学随后的发展奠定了坚实的基础B。ill Yu
二、总结提高阶段（70年代）
这个时期的总体特点是：
①广泛开展沉积相识别标志的研究，并建立了各种沉积环 境的相模式；
②沉积相的研究具有了明显的演化观，从演化的角度来分 析沉积相的变迁；
③开始了全球沉积盆地范围的相分析;
因而也有人提出了《事件沉积学》，并将重力流（尤其是浊流）、风暴 沉积、异地沉积和等深流作为重点进行研究。
Bill Yu
Bill Yu
三、理论升华阶段（80年代）
2、复理石建造
1978年，G．M．Friedman在《沉积学原理》一书中把复理石定义为 海相地层所特有的产物，过去曾认为它局限于深海海槽与陡坡，而浊流是其 形成的必要且充要条件；80年代则出现了截然不同的观点：即其它环境中（ 如大陆坡上的盆地、大陆边缘盆地等）也可有复理石沉积。
1993年，英国的H．G．Reading将《沉积环境与相》重新修订与再版的 《沉积环境：作用、相及地层》（第三版）。
可以说这几本巨著是90年代以后所出各类应用沉积学专著的基石，也是目
前沉积学研究与发展的理论基础。
Bill Yu
四、学科渗透阶段（90年代）
此阶段的特点如下：
1、概念的转变、新技术和新方法的应用、理论的逐步完 善、与其它学科的交叉渗透等等。
应用沉积学
（碎屑岩部分）
于兴河 教授 博士生导师
中国地质大学（北京）能源系石油教研室
Tel: 82320109或82321857 (O) Email: billyu@
Bill Yu
第一章 绪 论
第一节 沉积学的形成与近代发展史 第二节 现代沉积学的发展与特色 第三节 相关概念、内涵及其发展前景
物质组成模拟实验作用机制量化方法形成理Bi论ll Yu
三、专业研究阶段（1931～1950）
——技术与方法的创新是科学进步的关键
随着差热分析、X－衍射等新技术在沉积学领域的应用
1932年，前苏联的纳利金出版了《相论》；
1940年，M．T．Halbouty研究了墨西哥湾物源、海水进退、古岸线变化 、地层尖灭和油气远景；提出了沉积体展布与这些特征的关系。
——成因探讨是科学理论形成的基础
开始用显微镜研究重矿物，并由此分析沉积物的物源方向及性质
1913年，Ｆ．Ｈ．Hatch和R．H．Rastall合著第一本《沉积岩石学》； 1914年，G．K．Gilbert首次用各种粒径的砂和不同的水流强度进行了水
槽实验，这为沉积学提供了流体力学实验的一个重要步骤； 1922年，H．B．Milner所著的《沉积岩石学引论》；1926年W．H．
Bill Yu
第一节 沉积学的形成与近代发展史
沉积学的概念最早是由H．A．Wadell于1932年提出的， 当时只是简单地定义为“研究沉积物的科学”。
1978年，G．M．Friedman和J．L．Sanders才对沉积学 的研究领域给予了比较完整的定义，即：“研究沉积物、沉积 过程、沉积岩和沉积环境的科学”。
；直到21世纪的今天仍具有着明显的指导作用与借鉴价值。
5、大地构造沉积学的兴起
随着板块构造对沉积盆地分类的系统化（W．R．Dickinson，1985；G．
Klein，1987），各国学者以大陆动力学、板块构造及沉积学的基本理论为基础
，探讨各种大地构造背景中沉积盆地的形成、发展与演化，着重从构造及其演
的重要课题。盆地沉积模式的建立就是对不同类型盆地的沉积体系分析、沉
积充填型式以及盆地演化过程的综合研究。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Bill Yu
Bill Yu
三、理论升华阶段（80年代）
4、层次分析与构形概念的形成
1985年A．D．Miall在第二届国际河流会议上提出了“Architectural Elements”与河流层次划分的“Bounding surface hierarchy”的概念，并将河流 沉积物划分了8种基本构形要素，提出了12种河流沉积模式，使沉积体系的研 究进入了一个崭新的历史阶段。一是突出了层次概念；二是体现了沉积物的三 维形体与内部岩相；三是河流的研究走出了简单的形态分类。这三大特征或理 念不仅对应用沉积学的形成与发展，而且对沉积学的完善均具有划时代的意义
G．D．Klein“砂岩沉积模式”（1978年第二版，1985年第 三版）；
F．J．Pettijohn的“砂和砂岩”（1987年第二版）；
H．Blatt“沉积岩成因”（1980年第二版）等。
再版所增加部分大多是加入了盆地分析与沉积体系研究的内Bi容ll Y，u
四、学科渗透阶段（90年代）
由于不同学科的相互渗透，沉积学的发展走上了一个更高的台阶。尤 其是90年代初期大量层序地层学专著的出现与经典专著的修订再版；最具代 表的著作有：
1、浊流与牵引流的认识:
碳酸盐岩生物化学成因论与浊流的“鲍马序列”
2、水槽实验对沉积构造解释的作用
了解了床沙形体变化的顺序：无运动平坦床沙→ 沙纹→沙浪→沙垅→过 渡区→平坦床沙→逆行沙丘→冲坑和冲槽
3、粒度分析应用于水动力条件的解释 Passega和Visher提出了 C—M图和牵引流解释的累积概率图
7、层序地层学的兴起
1977年，Peter．R．Vail在AAPG上发表了地震地层学的论文；
1988年，J．C．Wagoner在SEPM上主编了层序地层学特刊；P．R． Vail及J．B．Sagree主编了“层序地层学工作手册”和“层序地层学基础” ；
这几部著作的问世则宣告一门新的学科——层序地层学诞生。 Bill Yu
1976年加拿大的R．G．Walker编写了《相模式》一书；1976年，R．C． Selley又著出了《沉积学导论》。它们均为这上时期的代表性著作。最值得一提的是 70年代后期，
1978年，英国的H．G．Reading主编的《沉积环境和相》与同年美国的G．M． Friedman和J．L．Sanders出版的《沉积学原理》2本巨著，反映了当时沉积学研究 的最高水平。以上著作的特点是对沉积学的理论进行了较为全面的上升与总结，尤
，对深海沉积物进行了分类与描述； 1894年，J．Walther撰写了《作为地质历史的地质学导论》，并提出
了“相序”的概念。 即Walther相律“相的垂向相序也是它的横向相带——在没有沉积间断的条
件下，只有在横向上相邻及相依的相，才能在垂向上互相叠覆”。 Bill Yu
二、初步形成阶段（1894～1931）
4、垂向相模式序列的建立
Visher: 建立了13种相模式，其中包括四个河流模式，四个海退模式，
两个海进模式，一个三角洲模式，一个深海模式和一个湖相模式
Bill Yu
二、总结提高阶段（70年代）
进入70年代以后，沉积学方面的总结性专著大量涌现：
1970年，J．P．Morgan主编了《现代和古代三角洲的沉积作用》；同年，R． C．Selley著出了《古代沉积环境》一书；J．R．Allen写出《沉积作用的物理过程》 ；R．M．Garrels与F．T．Mackenzie合出了《沉积岩的演化》等。
化的角度对沉积的控制来探讨沉积体系在盆地中的展布规律，进而对沉积矿产
的分布进行预测。
Bill Yu
三、理论升华阶段（80年代）
6、粗粒与细粒三角洲的成因分类
在1988年由W．Nemec和R．J．Steel主编的《扇三角洲》一书中，G． J．Orton和John．G．Mcpherson（1988）将粗碎屑三角洲进一步划分为扇 三角洲和辫状河三角洲两种类型，并用结构—成因分类方法对三角洲沉积体 系进行科学的划分。