石油地質(zhì)學(xué)地層與沉積相實(shí)用教案

1、第一節(jié) 地層(dcng)一、相對一、相對(xingdu)地質(zhì)年代的確地質(zhì)年代的確定定 沉積巖按先后順序一層層地依次沉積下來，沉積巖按先后順序一層層地依次沉積下來，因此，正常的地層是老在下，新在上（下老上因此，正常的地層是老在下，新在上（下老上新）。新）。第1頁/共63頁第一頁，共63頁?；?hush)埋藏在巖層中的古代生物埋藏在巖層中的古代生物(shngw)的遺體或的遺體或遺跡。遺跡。生物的演化：生物的演化：簡單簡單復(fù)雜復(fù)雜低級低級高級高級地層越新，生物越高級地層越新，生物越高級化石層韻律：化石層韻律：根據(jù)新老地層不同的地層中的化石的根據(jù)新老地層不同的地層中的化石的相對新老關(guān)系來確定地層

2、相對新老關(guān)系的方法。相對新老關(guān)系來確定地層相對新老關(guān)系的方法。第2頁/共63頁第二頁，共63頁。第3頁/共63頁第三頁，共63頁。1234561. 噴出巖相對噴出巖相對(xingdu)年齡的確定年齡的確定根據(jù)地層層序和其上、下地層根據(jù)地層層序和其上、下地層的化石的化石(hush)來確定來確定.2. 侵入巖相對年齡的確定侵入巖相對年齡的確定侵入、包裹、切割或穿插關(guān)侵入、包裹、切割或穿插關(guān)系來確定系來確定.第4頁/共63頁第四頁，共63頁。二、地質(zhì)二、地質(zhì)(dzh)年代表年代表第5頁/共63頁第五頁，共63頁。第6頁/共63頁第六頁，共63頁。柴北緣新生界地層柴北緣新生界地層(dcng)及巖性及巖

3、性 第7頁/共63頁第七頁，共63頁。第二節(jié) 沉積相的概念(ginin)與分類 一、沉積相的概念一、沉積相的概念 相這一概念最早由丹麥地質(zhì)學(xué)家相這一概念最早由丹麥地質(zhì)學(xué)家Steno（1669）引入地質(zhì)文獻(xiàn)，并認(rèn)為相）引入地質(zhì)文獻(xiàn)，并認(rèn)為相是在一定地質(zhì)時(shí)期內(nèi)地表是在一定地質(zhì)時(shí)期內(nèi)地表(dbio)某一部某一部分的全貌。分的全貌。1838年瑞士地質(zhì)學(xué)家格列斯利年瑞士地質(zhì)學(xué)家格列斯利（Gressly）開始把相的概念用于沉積巖，）開始把相的概念用于沉積巖，他認(rèn)為他認(rèn)為“相是沉積物變化的總和，它表現(xiàn)相是沉積物變化的總和，它表現(xiàn)為這種或那種巖性的、地質(zhì)的或古生物的為這種或那種巖性的、地質(zhì)的或古生物的差異差異

4、”。 20世紀(jì)以來，相的概念隨著沉積巖石世紀(jì)以來，相的概念隨著沉積巖石學(xué)、古地理學(xué)的發(fā)展而廣為流行，形成了學(xué)、古地理學(xué)的發(fā)展而廣為流行，形成了不同的觀點(diǎn)和學(xué)派，一派認(rèn)為，相是地層不同的觀點(diǎn)和學(xué)派，一派認(rèn)為，相是地層的概念，把相看著是的概念，把相看著是“地層的橫向變化地層的橫向變化”；另一派把相理解為環(huán)境的同義詞，認(rèn)為相另一派把相理解為環(huán)境的同義詞，認(rèn)為相即環(huán)境；還有一派認(rèn)為相是巖石特征和古即環(huán)境；還有一派認(rèn)為相是巖石特征和古生物特征的總和（生物特征的總和（R.C.Selley）。）。第8頁/共63頁第八頁，共63頁。二、沉積環(huán)境和沉積相的分類(fn li) 1. 沉積環(huán)境的分類沉積環(huán)境的分類(

5、fn li) 按照大的自然地理區(qū)劃，可分出大陸環(huán)境按照大的自然地理區(qū)劃，可分出大陸環(huán)境(hunjng)(hunjng)、海洋環(huán)境、海洋環(huán)境(hunjng)(hunjng)與海陸過渡環(huán)境與海陸過渡環(huán)境(hunjng)(hunjng)。 2. 沉積相分類 劃分為三個(gè)相組劃分為三個(gè)相組陸相組、海相組和海陸過渡相組。陸相組、海相組和海陸過渡相組。 根據(jù)次級環(huán)境和沉積物特征劃分為若干個(gè)相，每個(gè)相可劃分為若根據(jù)次級環(huán)境和沉積物特征劃分為若干個(gè)相，每個(gè)相可劃分為若干個(gè)亞相，每個(gè)亞相又可劃分為若干個(gè)微相。干個(gè)亞相，每個(gè)亞相又可劃分為若干個(gè)微相。 第9頁/共63頁第九頁，共63頁。第10頁/共63頁第十頁，共6

6、3頁。第三節(jié) 陸相組第11頁/共63頁第十一頁，共63頁。（1）氣候）氣候(qhu)干燥干燥（2）地殼升降）地殼升降(shngjing)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈（1）山區(qū)風(fēng)化剝蝕）山區(qū)風(fēng)化剝蝕（2）雨水或洪水或河流帶走剝蝕產(chǎn)物）雨水或洪水或河流帶走剝蝕產(chǎn)物（3）在山口或平原區(qū)坡度降低，流速降）在山口或平原區(qū)坡度降低，流速降低，碎屑物質(zhì)沉積，形成扇狀堆積體。低，碎屑物質(zhì)沉積，形成扇狀堆積體。第12頁/共63頁第十二頁，共63頁。理想的沖積扇地貌剖面和沉積物分布理想的沖積扇地貌剖面和沉積物分布(fnb)特特點(diǎn)點(diǎn)第13頁/共63頁第十三頁，共63頁。巖性粗、厚度(hud)大、顏色紅巖石類型：以礫巖巖石類型：

7、以礫巖(l yn)為主為主 扇根部分以礫、砂扇根部分以礫、砂巖為主，扇端部分礫巖巖為主，扇端部分礫巖(l yn)減少，砂、粉砂、減少，砂、粉砂、泥質(zhì)增多。泥質(zhì)增多。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)(jigu)：粒度粗，：粒度粗，成熟度低，分選、磨成熟度低，分選、磨圓差。圓差。構(gòu)造：構(gòu)造：主要為塊狀層理、薄的水平層理和不規(guī)則的交錯(cuò)主要為塊狀層理、薄的水平層理和不規(guī)則的交錯(cuò)層理等。泥質(zhì)表面發(fā)育泥裂、雨痕、流痕等層理等。泥質(zhì)表面發(fā)育泥裂、雨痕、流痕等干旱或半干旱地區(qū)沖積扇泥質(zhì)沉積物一般為紅色，含鈣質(zhì)結(jié)核。第14頁/共63頁第十四頁，共63頁。亞相特征亞相特征(tzhng):(1) 扇根亞相扇根亞相第15頁/共63頁第十五頁

8、，共63頁。亞相特征亞相特征(tzhng):(2) 扇中亞扇中亞(zhn y)相相第16頁/共63頁第十六頁，共63頁。亞相特征亞相特征(tzhng):(3) 扇緣亞相扇緣亞相第17頁/共63頁第十七頁，共63頁。按氣候按氣候(qhu)(qhu)條件，可將沖積扇分為旱地扇和濕條件，可將沖積扇分為旱地扇和濕地扇地扇第18頁/共63頁第十八頁，共63頁。4. 分布分布(fnb)： 沉積盆地邊沉積盆地邊緣，沿山麓分布緣，沿山麓分布(fnb)，多沿邊，多沿邊界大斷裂界大斷裂 常成群分布常成群分布(fnb)， 橫向連片可形成扇裙橫向連片可形成扇裙第19頁/共63頁第十九頁，共63頁。 在中國中、新生代陸

9、相盆地中，沖積扇是比較(bjio)常見的油氣儲層。準(zhǔn)噶爾盆地克拉瑪依油田三疊系沖積扇砂礫巖體儲油層第20頁/共63頁第二十頁，共63頁。第二節(jié) 陸相組彎曲(wnq)度: 指河道長度(l)與河谷長度(L)之比 辮狀指數(shù): 2各河心灘總長/河道長(l) 第21頁/共63頁第二十一頁，共63頁。第22頁/共63頁第二十二頁，共63頁。(1) 河床河床(hchung)亞亞相相河床滯留河床滯留邊灘沉積邊灘沉積巖性：以砂巖為主，次為礫巖，河流沉積中最粗的構(gòu)造：層理類型多樣，缺動(dòng)物化石，見植物碎片巖體呈透鏡狀，底部見沖刷面。第23頁/共63頁第二十三頁，共63頁。第24頁/共63頁第二十四頁，共63頁。(2

10、) 堤岸堤岸(d n)亞相亞相巖性：以粒度細(xì)，細(xì)、粉砂巖構(gòu)造：小型交錯(cuò)層理為主，見波狀層理及水平層理，常見植物碎片。天然堤天然堤決口扇決口扇第25頁/共63頁第二十五頁，共63頁。決口(ju ku)扇第26頁/共63頁第二十六頁，共63頁。(3) 河漫亞相河漫亞相粒度最細(xì)，粉砂巖(sh yn)和粘土巖為主波狀層理和水平層理。第27頁/共63頁第二十七頁，共63頁。第28頁/共63頁第二十八頁，共63頁。在風(fēng)力的直接作用下，湖泊在風(fēng)力的直接作用下，湖泊(h p)的水面可形成較強(qiáng)的波浪。的水面可形成較強(qiáng)的波浪。/2第29頁/共63頁第二十九頁，共63頁。2 2）生物沉積）生物沉積(chnj)(ch

11、nj)學(xué)特征學(xué)特征類型類型(lixng)和數(shù)量多和數(shù)量多第30頁/共63頁第三十頁，共63頁。第31頁/共63頁第三十一頁，共63頁。第32頁/共63頁第三十二頁，共63頁。2. 湖泊湖泊(h p)沉積特征沉積特征(1) 沉積沉積(chnj)亞相的劃分亞相的劃分老老新新第33頁/共63頁第三十三頁，共63頁。2. 湖泊沉積湖泊沉積(chnj)特征特征(2) 沉積沉積(chnj)亞相的特征亞相的特征第34頁/共63頁第三十四頁，共63頁。2. 湖泊湖泊(h p)沉積特征沉積特征第35頁/共63頁第三十五頁，共63頁。2. 湖泊沉積湖泊沉積(chnj)特征特征第36頁/共63頁第三十六頁，共63頁

12、。第四節(jié) 海相(hi xing)組第37頁/共63頁第三十七頁，共63頁。第38頁/共63頁第三十八頁，共63頁。第39頁/共63頁第三十九頁，共63頁。第40頁/共63頁第四十頁，共63頁。第41頁/共63頁第四十一頁，共63頁。第42頁/共63頁第四十二頁，共63頁。二、濱岸沉積二、濱岸沉積(chnj(chnj) )特征特征濱岸沉積環(huán)境濱岸沉積環(huán)境第43頁/共63頁第四十三頁，共63頁。第44頁/共63頁第四十四頁，共63頁。第45頁/共63頁第四十五頁，共63頁。三、淺海陸棚三、淺海陸棚(lpng)(lpng)沉積特征沉積特征第46頁/共63頁第四十六頁，共63頁。四、半深海四、半深海(

13、sh(shn hn hi)i)沉積特征沉積特征特點(diǎn)特點(diǎn)(tdin)：水動(dòng)力弱：水動(dòng)力弱第47頁/共63頁第四十七頁，共63頁。五、深海沉積五、深海沉積(chnj(chnj) )特征特征第48頁/共63頁第四十八頁，共63頁。第五節(jié) 海陸(hi l)過渡組第49頁/共63頁第四十九頁，共63頁。 三角洲是河流到達(dá)湖盆的入口處，由于坡度減小，流速急劇三角洲是河流到達(dá)湖盆的入口處，由于坡度減小，流速急劇減低，水流擴(kuò)散，攜帶能力減弱，逐將河流帶來的大量碎屑沉減低，水流擴(kuò)散，攜帶能力減弱，逐將河流帶來的大量碎屑沉積物在河口附近堆積下來，形成積物在河口附近堆積下來，形成(xngchng)平面上頂尖朝向平面

14、上頂尖朝向陸地的略似三角形沉積體。陸地的略似三角形沉積體。第50頁/共63頁第五十頁，共63頁。三角洲發(fā)育三角洲發(fā)育(fy)過程過程(a) 早期早期(zoq)河道分叉河道分叉(b) 晚期河道晚期河道(hdo)分叉分叉第51頁/共63頁第五十一頁，共63頁。 建設(shè)性三角洲建設(shè)性三角洲: : 在以河流作用為主、泥砂在河口區(qū)在以河流作用為主、泥砂在河口區(qū)堆積堆積(duj)(duj)的速度遠(yuǎn)大于波浪所能改造的速度的條件下形的速度遠(yuǎn)大于波浪所能改造的速度的條件下形成的。其特點(diǎn)是增長速度快、沉積厚、面積大、向海突出、成的。其特點(diǎn)是增長速度快、沉積厚、面積大、向海突出、砂泥比低。大型河流入海多形成此類三角洲

15、砂泥比低。大型河流入海多形成此類三角洲第52頁/共63頁第五十二頁，共63頁。 破壞性三角洲破壞性三角洲: : 當(dāng)海洋作用增強(qiáng)而超過河流當(dāng)海洋作用增強(qiáng)而超過河流(hli)(hli)作用時(shí)，波浪、潮汐、海流的能量等于或大于河流作用時(shí)，波浪、潮汐、海流的能量等于或大于河流(hli)(hli)輸入泥砂的能量，河口區(qū)形成的泥砂堆積經(jīng)海洋輸入泥砂的能量，河口區(qū)形成的泥砂堆積經(jīng)海洋水動(dòng)力的改造、加工和破壞，就形成了破壞性三角洲。水動(dòng)力的改造、加工和破壞，就形成了破壞性三角洲。這類三角洲形成時(shí)間短、分布面積小，多為中、小型河這類三角洲形成時(shí)間短、分布面積小，多為中、小型河流流(hli)(hli)入海所形成。

16、入海所形成。 第53頁/共63頁第五十三頁，共63頁。三角洲平原亞相三角洲平原亞相三角洲前緣亞相三角洲前緣亞相前三角洲亞相前三角洲亞相三角洲相帶三角洲相帶第54頁/共63頁第五十四頁，共63頁。(1)第55頁/共63頁第五十五頁，共63頁。(2) 亞相特征亞相特征(tzhng)與河流與河流(hli)相類似相類似巖性巖性：砂巖、粉砂巖、泥巖（包括泥碳、褐煤等）。：砂巖、粉砂巖、泥巖（包括泥碳、褐煤等）。構(gòu)造：層理復(fù)雜，見雨裂、干裂、足跡第56頁/共63頁第五十六頁，共63頁。 分支河道微相： 構(gòu)成了三角洲平原亞相沉積的骨架(gji)，以砂質(zhì)沉積為主，粒度比鄰近的微相稍粗，分選差。河床可發(fā)育邊灘或

17、心灘。垂向上具下粗上細(xì)的間斷性正韻律。常發(fā)育板狀、槽狀交錯(cuò)層理，具有不對稱波痕及沖刷一充填構(gòu)造?；僖?，最底部可見植物碎片。橫剖面呈透鏡狀，沿河床呈長條狀，故又稱為河道砂壩。 第57頁/共63頁第五十七頁，共63頁。 洪水漫溢(mn y)河床，沖破天然堤形成決口扇灘，可形成較大面積的席狀砂層，但比河床沉積細(xì)，與河流相決口扇沉積類似。陸上陸上(l shn)天然堤微相天然堤微相 發(fā)育發(fā)育(fy)在分支河道兩側(cè)，以細(xì)砂和粉砂沉積為主，遠(yuǎn)離河床在分支河道兩側(cè)，以細(xì)砂和粉砂沉積為主，遠(yuǎn)離河床沉積物變細(xì)，泥質(zhì)增多，常見各種波狀層理及流水波痕，可見鐵質(zhì)結(jié)沉積物變細(xì)，泥質(zhì)增多，常見各種波狀層理及流水波痕，可

18、見鐵質(zhì)結(jié)核和碳酸鹽結(jié)核，少見植物碎片。核和碳酸鹽結(jié)核，少見植物碎片。 決口扇面積小，水體淺，通常為34m，沉積物主要為暗色有機(jī)粘土物質(zhì)。沼澤微相淡水湖泊微相 位于三角洲平原分支河道間的低洼地區(qū)，約占三角洲平原亞相沉積的90%，其沉積為深色有機(jī)質(zhì)粘土、泥炭、褐煤，富含保存完好的植物碎片和動(dòng)物化石。 第58頁/共63頁第五十八頁，共63頁。(2) 亞相特征亞相特征(tzhng)席狀砂席狀砂水下水下(shu xi)天然堤天然堤支流間灣支流間灣分支河口壩分支河口壩遠(yuǎn)砂壩遠(yuǎn)砂壩水下分支河道水下分支河道較平原粒度細(xì)，分選變好較平原粒度細(xì)，分選變好第59頁/共63頁第五十九頁，共63頁。 在向海延伸過程中，河道加寬，深度減小，分叉增多，流速減緩，堆積速度增大。沉積物以砂、粉砂為主，泥質(zhì)極少。常發(fā)育交錯(cuò)層理、波狀層理及沖刷一充填構(gòu)造(guzo)，并見有層內(nèi)變形構(gòu)造(guzo)。垂直流向剖面上呈透鏡狀，側(cè)向則變?yōu)榧?xì)粒沉積物。 水下分支水下分支(fnzh)河道河道三角洲前緣水下分流河道(hdo)細(xì)砂巖 小型槽狀交錯(cuò)層理第60頁/共63頁第六十頁，共63頁。席狀砂席狀砂 在海洋作用較強(qiáng)的河口區(qū)，河口砂壩砂受波浪和岸流的淘洗和簸選，并發(fā)生側(cè)向遷移，使之呈席狀或帶狀廣泛分布于三角洲前緣，形成三角