14-1碎屑岩沉积相-基本概念
储层沉积学(碎屑岩)

饶
凸
起
41
Mc6下降
河70
湖 相
牛89 牛43 王53 王70
牛48
牛32
广
2014-5-10 Wang X.L.
饶
凸
起
42
Mc5下降
河70
湖 相
牛89 牛43
牛47 牛9 通52
王94
广
2014-5-10 Wang X.L.
饶
凸
起
43
Mc4下降
辛158 河70 河3
湖 相
牛89 牛43
牛9
2014-5-10
官11
牛 99 牛 牛9
牛303 牛 47 牛牛 4848 牛32 牛32 牛32 王108 通52 王108 通52 王108 管1管1 王111 通11
王94
官110
官8 管125
广
2014-5-10 Wang X.L.
饶
凸
起
46
(二)碎屑岩储层的主要成因类型
湖泊相
扇三角洲砂体 1、发育于湖盆陡坡,冲积扇进入湖处,位于岸上-滨 浅湖-(半深湖) 。 2、所含泥岩为红黄-浅灰、灰绿-灰色,不纯泥岩 。 3、以砂砾岩夹泥岩为主,粒度较粗。三层结构: 1)三角洲平原-水上辫状河沉积或冲积扇沉积; 2) 三角洲前缘-水下河道(辫状河)叠合砂岩发 育,河口砂坝较差; 3 )前三角洲泥 2014-5-10 47
2014-5-10
63
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(二)碎屑岩储层的主要成因类型
三角洲相
一般特征 1、河流与海洋或湖泊的汇合处所形成的锥形沉 积体。
2014-5-10
65
2、三角洲的类型:以河流作用为主的鸟足 状、以波浪作用为主的尖头状(喙状) 和以潮汐作用为主的三角洲三类。
沉积相-火山碎屑岩

专属火山碎屑岩的结构:
集块结构(火山集块>50%) 火山角砾结构(火山角砾>75%) 凝灰结构(火山灰+火山尘 >75%)
按粒度划分: 集块岩:火山集块>50% 火山角砾岩: 火山角砾>75% 凝灰岩:火山灰+火山尘 >75%
三、构造
与岩浆作用有关: 假流纹构造——熔结凝灰岩中 与沉积作用有关: 层理构造——通常不显,水、风携沉积可有层理。 递变层理——火山碎屑重力流。
(2)塑性岩屑
熔浆在喷出后经塑变、冷凝 而成。 玻璃质结构 火焰状、撕裂状、纺锤状等。
塑性岩屑 / 塑性玻璃岩屑 / 浆屑 / 火焰石
2.晶屑
早期析出的晶体随熔浆炸碎而成。 大小≤2~3mm,常呈棱角状 常见晶屑: 石英 长石(钾长石、斜长石) 黑云母和角闪石
长石(钾长石、斜长石): 沿解理破裂及裂纹
二、熔结火山碎屑岩(集块岩、角砾岩、凝灰岩)
火山碎屑物质可达 90%以上,主要是塑性玻屑和岩屑, 少量晶屑 成因: 火山碎屑就近堆积,自熔结,或加少量熔浆熔结。
流纹质熔结凝灰岩
三、火山碎屑岩(集块岩、角砾岩、凝灰岩)
火山碎屑物大于90%,经压积或压实作用成岩。 ——狭义的火山碎屑岩。
1、集块岩
弧面棱角状玻屑
浮石状玻屑
(2)塑性玻屑
尚未固结的炽热玻屑被压扁、拉长而定向,相互粘连熔结。
形成流纹状——假流纹构造
塑性玻屑(假流纹构造)
二、结构:
火山集块: > 100mm 火山角砾:100~2mm 火 山 灰:2~0.01mm 火 山 尘: < 0.01mm
火山碎屑物的分选和圆度都很差
石英:不规则裂纹、港湾状熔蚀
长石晶屑
沉积岩与沉积相

沉积岩与沉积相
鲜本忠(副教授) 中国石油大学资源与信息学院 E-mail: xianbzh@
第二篇 碎屑岩及火山碎屑岩
第三章 碎屑岩成分 第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第五章 碎屑岩的构造和颜色 第六章 砾岩和角砾岩 第七章 砂岩及粉砂岩 第八章 粘土岩 第九章 碎屑沉积物的沉积后作用 第十章 火山碎屑岩
斜长石,方解石交代,中原油田 下第三系,200(+)
微斜长石,加大 LD-22-1
3、重矿物(Heavy Mineral)
• 指碎屑岩中比重大于2.86的矿物。在岩石中含量很少, 一般<1%,主要分布在0.25~0.05mm的粒级范围内(细 砂—粗粉砂岩) 根据风化稳定性 • 稳定重矿物 锆石、金红石、电气石、石榴石、榍石、磁 铁矿等 • 不稳定重矿物 重晶石、磷灰石、绿帘石、黄铁矿等
•
各类岩石的轻重矿物组合
母岩 花岗岩 花岗闪长岩 安山岩和玄武 岩 橄榄岩和辉长 岩 变质岩 重矿物 重矿物 轻矿物 重矿物 轻矿物 重矿物 轻矿物 沉积岩 重矿物 轻矿物 尖晶石 蓝晶石 矿物组合(包括部分岩屑) 锆石 榍石 正长石 辉石 安山岩或玄武岩岩屑 铬铁矿 十字石 基性岩岩屑 磷灰石 微斜长石 角闪石 中性和基性斜长石 橄榄石 基性斜长石 硅线石 紫苏辉石 蛇纹石 石榴石 黑云母 酸性斜长石 轻矿物 石英
碎屑岩的成分 碎屑成分 (颗粒) 填隙物成分
(Interstitial Material)
矿物碎屑 (Mineral Clastics) 岩石碎屑(岩屑)(Rock Fragments) 杂基 (Matrix) 胶结物 (Cement)
孔隙( Pore)
碎屑
孔隙
胶结物
《沉积岩与沉积相》第十章 火山碎屑岩

很差:近距离搬运或无搬运
集块结构
FN4,4577m,P1f1
火山角砾结构
中国石油大学(北凝京灰)结构
第十章 火山碎屑岩
问题一、火山碎屑岩有何特征?
1.成分
岩
石
学
2.结构
特
征
3.构造
4.颜色
中国石油大学(北京)
问题一、火山碎屑岩有何特征?
3. 构造
(第二节 火山碎屑岩的结构、构造特征及颜色)
一般 构造
3)玻屑(玻璃碎屑) Glass Shards
塑性玻屑(假流纹构造) 福建,永泰,下白垩统,石帽山组
半塑性玻屑(假流纹构造)
新疆油田,风南1,流纹质熔结火山角砾岩
中国石油大学(北京)
第十章 火山碎屑岩
问题一、火山碎屑岩有何特征?
1.成分
岩
石
学
2.结构
特
征
3.构造
4.颜色
中国石油大学(北京)
问题一、火山碎屑岩有何特征?
《沉积岩与沉积相》
第十章 火山碎屑岩
中国石油大学(北京)
沉积岩的分类
冯增昭,1982,1992
主要由母岩风化物质组成 的沉积岩
沉
积
岩
主要由火山碎屑物
质组成的沉积岩
碎屑岩 化学岩
砾岩 砂岩 粉砂岩 粘土岩 碳酸盐岩 硫酸盐岩 卤化物岩 硅岩 其它化学岩
火山碎屑岩
主要由生物遗体 组成的沉积岩
中国石油大学(北京)
沙特阿拉伯,卡伊巴尔,大片的火山岩——壮观地貌
国际太空站宇航员摄于2008年3月31日
中国石油大学(北京)
火山活动有两种主要的方式
火山爆发:火山碎屑岩
熔浆溢流:熔岩
沉积岩与沉积相 -回复

沉积岩与沉积相沉积岩与沉积相是沉积学的重要内容,它们反映了沉积物的形成环境、条件和特征,对于理解地质历史、恢复古地理、探索矿产资源等都有重要意义。
本文将从以下几个方面介绍沉积岩与沉积相的基本概念、分类、特征和应用。
沉积岩的概念和分类沉积岩是由沉积物经过压实、胶结、成岩作用等形成的一类岩石,它们占地壳上层的约75%的面积,但只占地壳总体积的约5%。
沉积岩的形成过程包括以下几个阶段:风化作用:指基岩在大气、水和生物等因素的作用下,发生物理破碎和化学分解,产生碎屑物质和溶解物质。
搬运作用:指风化产物被流水、风、冰川、重力流等流体或固体介质搬运到其他地方的过程。
沉积作用:指搬运介质的动力不足时,风化产物在一定区域内堆积或沉淀形成沉积物的过程。
成岩作用:指沉积物在地下受到压力、温度、流体和生物等因素的影响,发生压实、胶结、重结晶、置换等变化,最终转变为坚硬的岩石的过程。
根据沉积物的来源和成分,沉积岩可以分为以下三大类:碎屑岩:由碎屑物质(如砂砾、粘土等)组成的沉积岩,如砂岩、页岩、砾岩等。
化学岩:由溶解物质(如碳酸盐、硫酸盐等)在水中发生化学反应或生物作用而沉淀形成的沉积岩,如灰岩、白云岩、石膏岩等。
生物岩:由生物遗骸或分泌物(如碳酸钙、硅酸盐等)组成的沉积岩,如珊瑚礁、硅藻土、煤等。
沉积相的概念和分类沉积相是指具有相似生成环境和特征的一组或一套沉积物或沉积岩。
它是反映沉积环境和条件的综合标志,包括以下几个方面:沉积物组分:指沉积物中所含有的不同类型和比例的颗粒、杂基(基质)、胶结物等。
沉积物结构:指沉积物中颗粒或杂基之间的排列方式和联系方式,如层理、颗粒支撑性质、孔隙结构等。
沉积构造:指由于不同类型和强度的营力作用,在沉积过程中或之后形成的各种形态特征,如层面构造(波痕、槽模等)、变形构造(褶皱、断层等)、生物构造(生物遗迹、生物痕迹等)等。
沉积物组合:指在一定空间和时间范围内,不同类型和性质的沉积物或沉积岩的叠置关系和变化规律,如岩性组合、层序组合、相带组合等。
沉积相有关概念

沉积相有关概念1. 4.1沉积作用(沉积)从供给区母岩的离解,碎屑物的搬运,到沉积场所的沉积和沉积物所发生的各种物理、化学作用,直到固结成岩的全过程称为沉积作用,简称沉积。
1.4.2沉积间断在沉积过程中,沉积作用停止期叫沉积间断,或称沉积的不连续性。
1.4.3 沉积环境指沉积物在沉积时所处的自然地理环境,包括地形、气候、水流、构造、生物、物源、物理及化学条件等。
1.4.4沉积相指在特定沉积条件下形成的具有某种特征的沉积体。
分海相、陆相、海陆交互相三大类,每一类中细分为:相、亚相、微相等不同级别。
沉积相的研究对石油勘探和油(气)田开发都有重要的指导意义。
1.4.5 沉积体系指在一定的沉积环境和沉积作用条件下形成的不同沉积相类型的组合体。
1.4.6 一级相(相组)与二级相(相)一级相(相组)是指按沉积物及其沉积环境所划分的沉积相最大单元,分为陆相组、海相组、海陆过渡相组三大类。
二级相(相)是相组中次一级相。
如陆相组可分为残积相、坡积相、山麓——洪积相、河流相、湖泊相、风成相、冰川相、沼泽相等;海相组可分为滨海相、浅海相、半深海相、深海相等;海陆过渡相组可分为三角洲相、(?)湖相、障壁岛相、潮坪相、河口湾相等。
1.4.7三级相(亚相)与四级相(微相)三级相(亚相)是二级相的细分。
如河流相可细分为河道亚相、河漫滩亚相、堤岸亚相等;湖泊相可细分为湖泊三角洲亚相、滨湖亚相、浅湖亚相、半深湖亚相、深湖亚相等。
四级相(微相)是三级相的进一步细分。
如河道亚相细分为边滩微相、心滩微相、滞留微相等;浅湖亚相细分为水下沙洲微相、席状砂微相、生物滩微相及泥坪微相等。
细分沉积相对油田开发过程中认识油层非均质性及地下油水运动规律有重要意义。
1.4.8 相序(相层序、沉积层序)亦称相层序或沉积层序,是指几种成因上有联系的沉积相(或环境)在垂向上的组合关系。
1.4.9 相变指沉积相在纵向上与横向上的变化。
它反映沉积环境及沉积体特征的改变。
碎屑岩岩相

相标志
• 颜色——粘土岩颜色分区图 粘土岩颜色分区图
• 继承色:主要取决于碎屑颗粒颜色——碎屑岩继承的母岩的颜色 继承色: • 自生色:决定于沉积物沉积及早期成岩过程中自生矿物的颜色 自生色:
• 继承色和自生色是碎屑岩的原生色,可判断沉积环境
• 红色、黄色反映氧化环境; • 绿色反映半氧化环境; • 灰色、黑色反映还原环境。 • 次生色:后生作用阶段或风化作用阶段碎屑岩原生组分发生次生变化, 次生色: 由新生成的次生矿物造成的颜色 ——不能作为相标志
地震相 内部结构 各种杂乱/ 空白 杂乱/空白 为主 杂乱/空白 为主 不规则叠 瓦、杂乱 平行结构 平行或亚 平行 斜交反射, 倾角陡 斜交 倾角缓 迭瓦状 空白 平行 叠瓦 空白/其它 平行或亚 平行
顶底关系 顶 削截/ 平行 常见上 超 底 不清 晰的 上超 多变 横向关系 向凹中变为 席状地震相 向两侧尖灭 向两侧尖灭 向凹中变为 席状地震相 上超尖灭向 凹中渐变 向两侧 振幅变弱 楔形指向 凹中尖灭 楔形指向 凹中 楔形指向 凹中 ;渐变 渐变 向两侧变为 平行反射 两侧尖灭 两侧渐变 振幅强,连续性好 振幅中等 一般不甚清楚 连续性好,层速度高 其它地震信息 振幅多变, 层速度较高 顶界同相轴凸凹不平, 倾角大 顶界同相轴平缓光滑 振幅强,低频,不连 续 中等振幅为主,连续 性较好 振幅强,连续性好, 层速度高 中振幅,较连续,幅度 大,频率高,层速度 高 弱振幅背景中突出几 个强反射 中振幅,连续性较好, 频率相对较高 沉积相解释 冲积扇、水下 扇等,砂砾岩 为主 水下塌积锥 冲积扇洪积锥 角砾岩、砾岩、 斜坡 砂泥岩互层 生物滩等 生物化学岩层 陡侧偏砂三角 洲 凹陷长轴方向 的偏泥三角洲 缓坡浅水三角 洲 大套泥岩 砂泥岩互层 稳定分布 浊积 浊积砂 盐膏类地层与 砂泥岩互层
碎屑岩沉积相-1沉积相的概念及其分类

能量大小、水介质的温度、深度等。
⑤沉积介质的地球化学条件:盐度、Eh、PH值等
2、相facies
相最早由丹麦地质学家斯丹诺(N.Steno, 1669)引 入地质文献,认为相是一定地质时期内地表某一部分 的全貌。
1838年瑞士地质学家格利斯利(A. Gressly)在阿 尔卑斯的研究中,首先采用“相”表示岩石单位,他 认为具有相同的岩石学特点和古生物学特点的岩石单 位,才能作为一个相。
1、何谓沉积相?何谓沉积环境?二者关系如何? 2、何谓岩相古地理,试解释其含义? 3、何谓相序基本法则(或称相变规律、或沃尔索法 则)?并说明它在相分析中的应用? 4、何谓相模式?它有那四方面的作用?它是如何建 立的?它与沉积环境、沉积相有何关系? 5、沉积相以自然地理环境为依据,划分出哪些相组 和相? 6、沉积相划分几级?
沉积环境—物质沉积时的自然地理环境。
塞利(Selly, 1976)的定义是:“在物理上, 化学上和生物学上均有别于相邻地区的一块表 面”。
沉积环境示意图
沉积环境的特征包括下列方面:
①自然地理条件:海、陆、河、湖、沼泽、冰川、沙
漠等。
②气候条件:干、湿、冷、热等。
③大地构造条件:大地构造位置、构造运动强度等。
按环境命名的很多,如“海相”、“河 流相”、“湖泊相”等。
按沉积特征命名,如“交错层砂岩相”、 “笔石页岩相”等。
按沉积作用命名的有“浊积相”、“冲 积相”等。
3、相标志facies markers 相标志——最能反映沉积相的一些标志。
沉积岩特征
岩性特征:岩石的颜色、成分、结构、 构造、岩石类型及其组合
第十七章 碎屑岩沉积相
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岩性特征:岩石的颜色、成分、结构、 构造、岩石类型及其组合
沉积岩特征
古生物特征:生物的种属和生态
地球化学特征
沉积岩特征的这些要素是相应各种环境 条件的物质记录,通常也称相标志。 注意:沉积岩特征与沉积环境的关系 3、相标志facies markers
相标志——最能反映沉积相的一些标志。
4、岩相Lithofacies 一定沉积环境中形成的岩石或岩石组合。 前述第二学派的“相” 前述第三学派“沉积相”的主要组成部分 5、古地理Palaeogeography 指古代的地理景观,或古代环境。 岩相古地理研究即指有关岩相和古环境方 面的研究。
这种观点接近于格列斯列的原意。
布拉特(Blatt, 1972)将相定义为“具有某些特征 的沉积物组合”。
塞利(Selly, 1976)把相定义为“沉积环境的古代 产物,亦即专指环境的”物质表现。 鲁欣(1953)“相就是能表明沉积条件的岩性特征 和古生物特征的有规律综合。因此,相是沉积物形成 条件的物质表现。 成都地质学院曾允孚教授等认为“沉积相即沉 积环境的物质表现”。
的相与环境的对应关系。
残积相 山麓洪积相
⑵综合派
河流相 陆相组 湖泊相 沼泽相 碎屑岩沉积相: 以陆源碎屑物质为 沉积相的分类: 根 主,沉积介质以深 水为主,岩性以碎 屑岩为主 海陆过渡相组 河口湾相 有障壁海岸相 无障壁海岸相 海相组 浅海陆棚相 半深海相 深海相 碳酸盐沉积相: 以化学溶解物质为主, 介质以清水为特 征,岩性以碳酸盐岩为主(将在下一章具体解释) 沙漠相 冰川相 三角洲相
⑶相是沉积特征及其生成环境的综合
以石油大学为代表。把相理解为沉积环境及在 该环境中形成的沉积岩(物)特征的综合。 鲁欣1958年的定义为“相是沉积物特征及其生成 环境的总和”。 这一学派试图提出一个更全面的相的概念,他 们的相概念中既包括环境的内容,又包含沉积特征的 内容。 但在具体应用时怎样把环境和沉积特征两方面 综合起来,并没有很好解决。
⑴相就是环境
这种观点,以前苏联学者任竹日尼科夫为代表 (1957),他的定义是:相乃是一定岩层的生成和沉积 环境,这个环境是根据岩性特征、生物化石、地球化 学差异和其它特征推断出来的。
按照这种理解,可把相划分为“海相”、“陆 相”、“三角洲相”等。 目前采用这种用法的人比较少。
⑵相是具有一定特征的岩石组合
相模式和相标志是恢复和再现古代沉积环 境的两个重要手段和钥匙。
Walker(1976)认为,标准相模式应起到四方面的 作用: ①从比较的目的来说,它必须起到一个标准的作用 ②对进一步观察来说,它必须起到提纲和指南的作用 ③对新的研究地区来说,它必须起到预测的作用 ④对于所代表的环境或系统的水动力学解释来说, 它必须起一个基础的作用
沉积环境示意图
沉积环境的特征包括下列方面:
①自然地理条件:海、陆、河、湖、沼泽、冰 川、沙漠等。 ②气候条件:干、湿、冷、热等。 ③大地构造条件:大地构造位置、构造运动强 度等。 ④沉积介质的物理条件:介质的性质、运动方 式、能量大小、水介质的温度、深度等。 ⑤沉积介质的地球化学条件:盐度、Eh、PH值 等。
二、沉积环境和沉积相的分类
1、沉积环境的分类 按照大的自然地理区划,可分出 大陆环境 海陆过渡环境 海洋环境
关于过渡环境有两种解释和划分法:⑴按位置 进行划分,⑵按作用营力进行划分。
从沉积学的角度,当然应强调作用营力。
刘宝珺院士 关于沉积环 境的分类
2、沉积相的分类
⑴第二种学派(物质表
现派)认为无法作出满意的 相的分类,因此他们只提出 环境的分类表,而不对沉积 相进行分类,只是指出典型
认为应该对相进
行分类,分类应 以沉积环境中占
主导地位的自然
地理环境为主要 依据,石油大学 的分类(表16-2)。
据 沉积 岩的原 始 物质不同
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
以相序递变规律为基础,以现代沉积环境和沉 积物特征的研究为依据,从大量的研究实例中,对沉 积相的发育的演化加以高度的概括,归纳出带有普遍 意义的沉积相的空间组合形式。
Potter和Pettijohn(1963)认为“沉积模式实质上 是描述了再现的沉积作用的面貌”。
Walker(1978)认为沉积相模式乃是对沉积特征 的一种全面的概括。 刘宝珺等认为这种概括包括两个方面:一是其 特征的概括,二是对其形成机理的概括。因此,模式 是具有解释性的。
相模式的表示方法:
直观模式(visual models) 实际模式(actual models) 静态模式(static models) 动态模式(dynamic models) 比拟实验模式(scaled models) 数学模式(mathematical models) 沉积相模式是60年代沉积学上的最大突破之一, 沉积模式不仅很好地揭示了沉积作用的规律性,而且 可以预测矿床的分布,在石油勘探中有重要意义。
古环境—古代曾经出现过的环境(地球的一块表面)
2、相facies
相最早由丹麦地质学家斯丹诺(N.Steno, 1669)引 入地质文献,认为相是一定地质时期内地表某一部分 的全貌。 1838年瑞士地质学家格利斯利(A. Gressly)在阿 尔卑斯的研究中,首先采用“相”表示岩石单位,他 认为具有相同的岩石学特点和古生物学特点的岩石单 位,才能作为一个相。 一百多年来,相的含义有过许多变化,学者 们对相有着各自不同的理解,至今没有统一起来。 关于相的定义,归纳起来主要有三种理解。
§14.1 思考题
1、何谓沉积相?何谓沉积环境?二者关系如何?
2、何谓岩相古地理,试解释其含义?
3 、何谓相序基本法则 ( 或称相变规律、或沃尔索法 则)?并说明它在相分析中的应用?
4、何谓相模式?它有那四方面的作用?它是如何建 立的?它与沉积环境、沉积相有何关系?
5、沉积相以自然地理环境为依据,划分出哪些相组 和相? 6、沉积相划分几级?目前油气勘探与开发中重点是 那级相?为什么?
第十四章 碎屑岩沉积相
Sedimentary facies of clastic rocks
教材第16~22章
刘宝珺、曾允孚主编,1985,《岩相古 地理基础与工作方法》,地质出版社。
第一节 沉积相的概念及其分类
Concepts and classification of sedimentary facies
他们提出的相分类表实际上还是环境分类。
关于相的命名原则,里丁(H.G.Reading, 1978)等认为,相的名称可根据不同情况,分 别按沉积环境、沉积特征或沉积作用来命名。 按环境命名的很多,如“海相”、“河 流相”、“湖泊相”等。 按沉积特征命名,如“交错层砂岩相”、 “笔石页岩相”等。 按沉积作用命名的有“浊积相”、“冲 积相”等。
6、相序递变 沉积相在时间上和空间上发展变化的有序
性。
相序连续性原理(相序递变规律) (Walther, 1894)——只有那些没有间断的,现在能看到的 相互邻接的相和相区,才能重叠在一起。 只有在横向上成因相近且紧密相邻而发育 着的相,才能在垂向上依次叠覆出现而没有间 断。
沃尔索相律示意图
7、沉积相模式Sedimenary facies model
教材第16章,P 229~233
一、基本概念
1、环境environment 自然地理环境—地球表面划分出的不同的 地理景观单位,如山脉、河流、湖泊、沙漠、 海洋等。 沉积环境—物质沉积时的自然地理环境。 塞利(Selly, 1976)的定义是:“在物理上, 化学上和生物学上均有别于相邻地区的一块表 面”。