陆相沉积学第五章：扇三角洲体系
沉积学三角洲教案讲解
一、概述
定义：河 河口作用 轴状喷流 平面喷流
教
2.决口改道作用
（二）破坏作用
学
１.波浪和水流的再分布
２.压实和块体重力搬运
（三）朵叶体的废弃和旋回的破坏
进
（四）影响三角洲形成和发育的因素
二、 三角洲的类型
程
河控三角洲
浪控三角洲
潮控三角洲
设
三、 河控三角洲的沉积模式
（１）流入水密度较高（高密度流）。当流入水的密度大于蓄水体的水密度时，这种
高密度流的流动是沿着水底发生的平面喷流。这种情况常发生在大陆坡上，未固结的海
底沉积物因受重力或其他外力作用而发生滑塌或滑动，其结果可形成浊流。这种浊流能
侵蚀海底峡谷，并沿海底峡谷流动，在峡谷口附近形成海底扇。另外，当冰冷的水流注 入较温暖的湖泊中，或者含有大量悬浮负载的洪水水流进入湖泊中时，也可产生类似的 流动类型，并形成浊流。但一般含泥沙的河水密度很少超过海水密度，故不能产生这种 流动类型。
（２）流入水和蓄水体水密度相等（等密度流）。当河水注入淡水湖泊时，出现这种 情况。其结果可产生轴状喷流类型，两种水发生三维空间的混合作用，而且水流速度迅 速降低。在河口附近，底负载迅速堆积，而悬浮负载可沉积在较远处，形成湖泊型三角 洲（或称为吉尔伯特型三角洲，现称为扇三角洲）,这种沉积的分布范围一般较小。
小，大河三角洲面积可达几万到几十万平方千米，如我国长江三角洲的面积约为
51.8×103km2。 由于石油地质勘探工作的实践，发现许多油气田与三角洲沉积有关，而且其中往往
是大型或特大型油气田。如科威特布尔干油田为世界上第二特大油田，；委内瑞拉马拉 开波盆地玻利瓦尔沿岸油田，为世界第三特大油田，它们的主要产油层均属三角洲沉积。 我国也发现了许多湖相三角洲油田，如东营三角洲、大庆长垣三角洲油田等。 二、三角洲沉积动力学及其沉积作用
扇三角洲形成过程及演变规律
① 国家重点基础研究发展规划项目 ( G1999022 507) 和中国石油天然气集团公司油气储层重点实验室项目 (95 - 109 - 01 - 12) 联合资助 ① 张春生等. 云南洱海盆地现代沉积类型 ,科研报告 ,1996. ② 张春生等. 青海湖现代沉积体系及分布特征 ,科研报告 ,1997. ③ 张春生等. 内蒙古岱海湖沉积环境与沉积体系 ,科研报告 ,1998. 收稿日期 :2000204214 收修改稿日期 :2000207208
量等流速场特征 。沉积物的供给过程 (加砂过程) 可以 按实验要求分级组合自动控制 。在湖盆上设置有高精 度砂体测量系统 ,可以准确适时地检测和录制泥砂搬 运及沉积过程 、沉积物的厚度变化 、砂体分布及演变规 律 。任一质点在流速场内的运力学过程可以自动监测 (图 1) 。实验装置的功能能够满足扇三角洲沉积过程 研究的需要 。 1. 2 实验方案设计
张春生1 ,2 刘忠保2 施 冬2 贾爱林3
1 (成都理工学院博士生 成都 610059) 2 (江汉石油学院地质系 湖北荆州 434102) 3 (石油勘探开发科学研究院 北京 100083)
摘 要 应用实验沉积学的方法对扇三角洲的形成过程及演化规律进行了较为详细的研究 。指出扇三角洲的形成 是突发性洪流与常态水流交替作用的结果 ,洪水期以碎屑流或泥石流沉积为主 ,平水期以牵引流沉积为主 。随着沉 积作用的延续 ,在基准面下降过程中 ,扇三角洲形态在平面上不同步增长 ,展宽速率大于伸长速率 ,扇三角洲的形态 呈边缘圆滑的舌状 。辫状河道的迁移摆动是导致扇三角洲演化的根本内在原因 ,而构造运动的强度与辫状河道的迁 移摆动速率呈近似正相关关系 。湖水深度 、入湖坡降 、辫状河道的形态 、流量变化率以及粒径大小是影响扇三角洲演 化的重要因素 。 关键词 模拟实验 形成过程 演化规律 扇三角洲 第一作者简介 张春生 男 1963 年出生 副教授 沉积学 模拟实验 中图分类号 P512. 2 文献标识码 A
不同沉积体系及相构成特点
不同沉积体系及相构成特点摘要：不同沉积体系及相构成特点论述关键词：沉积体系；沉积特征；冲积扇；河流；湖泊；三角洲；障壁海岸；缓坡碳酸盐岩一、冲积扇沉积体系冲积扇冲积扇沉积体系冲积扇是暂时性洪流或间歇性洪流流出山口时，由于地形急剧变缓,水流向四方散开，流速骤减,碎屑物质大量堆积而成的，形状近扇状的沉积体。
从山地峡谷向开阔平原转变地带上的一种河流沉积体系，呈扇形或半圆锥状、以粗粒碎屑占优势的堆积物。
（1）冲积扇沉积体系的沉积亚相特征：冲积扇是陆地上最靠近物源区的沉积体系，粒度粗，分选差，沉积速率高。
扇根分布在临近冲积扇顶部地带的古沟口附近,主要发育有古沟道、主水道和主水道间三种沉积微相。
扇中位于冲积扇中部,为冲积扇的主要组成部分。
它与扇根并不具有明显的界限,以具有中到较低的沉积坡角和发育的辫状河道为特征。
与扇根沉积相比较,砂与砾比率增加,沉积物偏细,成分成熟度和结构成熟度增高,砾石碎屑多呈叠瓦状排列。
扇中沉积由于未经过充分分选,加上泥石流的存在,扇中沉积层内、层间和微观非均质性极强。
扇缘是整个冲积扇沉积物最细,流体能量最低的部分，呈环带状围绕在冲积扇周围。
沉积物为细砾、含砾砂、砂及泥,细砾较为少见。
其微相可分为水道径流及片流两种。
（2）冲积扇沉积体系的分类：Ι湿地沉积扇：沉积特征，湿地沉积扇主要发育与潮湿气候带，最明显的终年泄水，这些常年河对扇的沉积作用影响小，而由季节性气候条件产生的巨大洪水起着控制作用。
整个扇的面积大，有时为干旱扇的几百倍；扇面坡度一般较低，因此河流作用常常控制着湿地扇的整个扇面。
自扇顶向扇尾湿地扇的最大碎屑粒径逐渐变小。
沉积亚相分为：扇顶近源相、扇中中段相、扇尾远端相。
Ⅱ扇三角洲：冲积扇直接进入水体在滨湖或滨海地带形成的粗碎屑扇状体。
沉积特征：冲积扇直接进入水体在滨湖或滨海地带形成的粗碎屑扇状体。
它是一种进积到稳定水体中的冲积扇沉积体系，它属于在活动扇与稳定水体交界带上的沉积。
三角洲相介绍
第一节 三角洲环境特点及其沉积作用
3. 三角洲的发育过程 (1)河口砂坝和河道分叉的形成 河流入海的河口区，水流展宽和潮流的顶托作用使流速骤减，河流底负载 堆积成水下浅滩。浅滩淤高、增大，露出水面，形成新月形河口砂坝。水流从 砂坝顶端分成两股，形成两个分支河道(分流河道)，并向外侧扩展。分支河道向 前发展，在河口处又会出现新的次一级河口砂坝(如图所示)。这一过程的不断重 复，就形成了一个喇叭形向海延伸的多叉道河网系统，三角洲的雏形随之形成。 (2)决口扇的形成与三角洲的延伸 分支河道不断向海延伸，河床坡度减小，流速减缓，河床淤高。坡度减小 至一定程度，泄流不畅，洪水季节洪流冲决天然堤，呈散流倾泻于滨海平原或 叉道间海湾，流速骤减，沉积物逐渐淤积而成决口扇滩，从而使三角洲在横向
第一节 三角洲环境特点及其沉积作用
由于河流、波浪、潮汐对三角 洲的形成起直接控制作用，故 很多学者主张按这三者的相对 强度来划分三角洲的成因类型。 Galloway（1976）根据上述 三种作用的相对关系，分析了 世界上一些代表性三角洲，提 出了三角洲的三端元分类(如图 20-5)。三角形三个端元分别代 表了以河流、波浪、潮汐作用 为主的三角洲类型，分别称为 河控三角洲、浪控三角洲和潮 控三角洲。前者属于建没性三 角洲，后两者属于破坏性三角 洲。
简述三角洲沉积体系特征
简述三角洲沉积体系特征三角洲简述：三角洲，即河口冲积平原，是一种常见的地表形貌。
江河奔流中所裹挟的泥沙等杂质，在入海口处遇到含盐量较淡水高得多的海水，凝絮淤积，逐渐成为河口岸边新的湿地，继而形成三角洲平原。
三角洲的顶部指向河流上游，外缘面向大海，可以看作是三角形的“底边”。
三角洲体系划分以及沉积体系简述虽然影响三角洲发育的因素很多，三角洲的类型又是十分复杂。
下面分三种三角洲沉积特征做分析。
一、河控三角洲的沉积特征河控取决于河口宽度，河水流速及含砂量。
该地带为三角洲体系中砂质沉积物最为丰富、最集中的地区，砂的成分主要是纯净的石英砂，分选磨圆都很好，成熟度也很高。
河控、潮控、浪控三角洲的平面组合及垂向层序特征颜色变化：（1）下部一般为暗色，反映富含有机质的泥岩特点（前三角洲沉积和浅海沉积）；（2）向上微浅水、受海水扰动的浅色的前缘砂体；（3）最上部为夹有浅色砂体（分流河道）的大量暗色层（深灰色至黑色），为广泛沼泽发育的三角洲平原环境。
粒度和沉积构造变化：（1）下部浅海陆棚和前三角洲的泥岩，水平层理及被生物强烈扰动而均化的块状层理；（2）向上过渡为远砂坝、河口砂坝、席状砂等沉积的细纱和粉砂，发育各种交错层理；（3）最上部为分流河道、天然堤等形成的细纱、泥岩和煤等，槽状、板状交错层理与块状层理交替出现。
（4）反映从前三角洲到三角洲前缘再到三角洲平原水动力活动是从低能~高能~能量多变的特点。
自下而上沉积相标志：（1）沉积物颜色由暗变淡（青灰—灰）再变褐黄；（2）沉积物粒度由细变粗再变粗；（3）沉积物分选性由差变好再变差；（4）粘土矿物、有机质、微量元素含量由多变少再变多；（5）构造由水平变波状和交错再变水平；（6）海相生物向上变少，陆相生物向上变多；（7）生物钻穴见于三角洲层序的下部，植物根系出现于顶部；例如松辽盆地北部葡萄花油层沉积时期基底整体一致缓慢沉降地形十分平缓，盆地气候相对干旱湖面快速大规模收缩水体很浅水深通常不超过10m。
三角洲沉积类型及储集性能
引言
三角洲沉积体系被识别的历史沿革
• 1885~1890，G. K. Gilbert. 美国邦维尔湖更 新世湖相三角洲，首次识别具三褶构造。
• 1912,1914. J. Barrel, 阿巴拉契亚上泥盆统 卡基尔三角洲，并划分出顶积层（Topset）、 前积层（Forset）和底积层（Bottom set）。
一、三角洲沉积的一般特征
• 定义：
– 在河流入湖（海）的河口区，河流水体能量 大于湖（海）水体能量，因坡降减缓，水流 扩散，逐渐将所携带的泥砂物质沉积于此， 形成顶尖向陆的三角形沉积体，形态多呈朵 状或扇形（建设性三角洲）
• 影响三角洲形成的主要因素有 • 蓄水体的性质 • 水动力条件 • 坡度陡缓 • 物源远近
扇三角洲的沉积特征
• 扇三角洲体系中，以重力流沉积占优势为其重 要的沉积特征。沉积物粒度普遍很粗，以砂砾 岩为主，河道沉积不发育，往往呈小的透镜体 分布在重力流沉积物中，为扇面上洪水期形成 的短暂河道产物。沉积物入湖后受湖浪的改造 作用微弱，河口砂坝不发育。物源近，物源丰 富，为阵发性灾变事件供给的结果。
2、扇三角洲： 以冲积扇入湖形成的由水上到
水下的中-粗碎屑岩沉积体系。
➢扇三角洲平原沉积中通常发育泥石流、辫状 河道等沉积微相类型；
➢扇三角洲前缘发育碎屑流、水下分流河道和 河口砂坝等沉积微相；
➢前扇三角洲的前三角洲泥沉积中通常会含一 些粗颗粒。
• 砂质砾岩， 扇三角洲平 原沉积，东 秋5井E底部
辫状河三角洲相
• 辫状河三角洲相主要包括三角洲平 原亚相，辫状河三角洲前缘亚相和 前三角洲亚相。三角洲平原亚相中 以辫状河道和越岸沉积为主。
辫状河道沉积
• 以河道砂坝侧向迁移加积而形成的沉积物为主。 • 河道砂坝岩性较粗，一般为砾岩、含砾砂岩及砂
三角洲沉积体系(2)
Based on delta-building processes:
三角洲平原 delta plain 上部 高潮面以上
下部 潮面以上
三角洲前缘 delta front
浪基面以上
前三角洲 prodelta
浪基面以下
水上三角洲 水下三角洲
所有三角洲都可以分 为水上三角洲（三角 洲平原：又分上部和 下部）和水下三角洲 （三角洲前缘和前三 角洲）
These environments include actively migrating tidal channels, natural levees, interdistributary bays(分流间湾), bay fills (crevasse splays), marshes, and swamps (Coleman and Prior, 1982).
Therefore, upper delta-plain sediments are predominantly fluvial sands, gravels, and muds that may be closely associated with lacustrine, swamp, and marsh deposits.
（1）三角洲平原 （DELTA PLAIN）
Lower Delta Plain Sediments
Affected by both fluvial and basinal processes. The width of the lower delta plain is greatest on deltas where tidal range is large.
（1）三角洲平原 （DELTA PLAIN）
三角洲沉积体系
（1）三角洲平原
Lower Delta Plain Sediments
（DELTA PLAIN）
Affected by both fluvial and basinal processes. The width of the lower delta plain is greatest on deltas where tidal range is large. This plain includes the active distributary system of the delta, as well as abandoned distributary-fill deposits, and may be flanked by marginal-basin or bay-fill deposits. Distributary channels are numerous, but environments between channels make up the largest percentage of the lower delta plain. These environments include actively migrating tidal channels, natural levees, interdistributary bays(分流间湾), bay fills (crevasse splays), marshes, and swamps (Coleman and Prior, 1982). Sediments:The major sand bodies generated in this environment are bay-fill deposits, which may form thin sand wedges stacked one on top of the other and separated by finer-grained, interdistributary-bay and marsh deposits. In very arid climates, evaporites (蒸发盐) also may be deposited in some parts of the lower delta plain. Deposits of the lower delta plain also commonly include abandoned distributary deposits. These consist of locally derived sands, muds, and organic debris that gradually fill distributary channels after they have been abandoned by the main stream owing to blocking or other processes that cause channel shifting.