2.5 沉積相-概述.ppt

1、,第二篇 沉積巖,中國礦業(yè)大學(xué)（北京）資源與地球科學(xué)系,主講：魯靜 講師,第三章 沉積相,第一章 沉積巖總論 （4學(xué)時）,沉積巖,第二章 沉積巖各論 （10學(xué)時）,第三章 沉積相 （10學(xué)時）,3.1 概述,3.2 大陸相組,3.3 過渡相組,3.4 海相組,3.5 碳酸鹽沉積相,沉積相,3.1 概述,沖積扇相,3.3 過渡相組,3.4 海相組,3.5 碳酸鹽沉積相,沉積相定義,沉積相分類,沉積相的鑒定標志,3.2 大陸相組,大陸相沉積特征,河流相,湖泊相,沼澤相,河口灣相,過渡相沉積特征,三角洲相,無障壁海岸相,有障壁海岸相,淺海陸棚相,次深海,深海相,現(xiàn)代碳酸鹽沉積環(huán)境,碳酸鹽沉積相模式,

2、主要碳酸鹽沉積相特征,第三章 沉積相,3.1 概述,3.1.1環(huán)境、相、模式的概念,3.1.2相分析與相鑒定,3.1.3 沉積相的分類,第三章 沉積相,第三章 沉積相,3.1 概述,3.1.1 環(huán)境、相、相模式的概念,（1）沉積環(huán)境,自然地理環(huán)境 ：環(huán)境是從地理學(xué)中引進來的概念，地理學(xué)家把地球表面劃分為若干不同的地理景觀單位，包山脈、河流、湖泊、沙漠、海洋等。這就是所謂的自然地理環(huán)境。,沉積環(huán)境：沉積物沉積時的自然地理環(huán)境，稱之為沉積環(huán)境。 不發(fā)生沉積作用的地理環(huán)境不叫沉積環(huán)境； R. C塞利（R.C. Selley，1976）概念：沉積環(huán)境乃是“在物理學(xué)上、化學(xué)上和生物學(xué)上均有別于相鄰地區(qū)的

3、一塊表面”。,沼澤,第三章 沉積相,3.1 概述,3.1.1 環(huán)境、相、相模式的概念,（1）沉積環(huán)境,不發(fā)生沉積作用,發(fā)生沉積作用,第三章 沉積相,3.1 概述,3.1.1 環(huán)境、相、相模式的概念,（1）沉積環(huán)境,第三章 沉積相,3.1 概述,3.1.1 環(huán)境、相、相模式的概念,（1）沉積環(huán)境,在劃分環(huán)境時，要考慮以下因素： 物理學(xué)因素：風(fēng)、波浪和流水的速度、方向和變化，氣候和風(fēng)化作用，溫度的變化，降雨量、降雪量。 化學(xué)因素：覆蓋著沉積環(huán)境的水的成分，匯集區(qū)的巖石的地球化學(xué)性質(zhì)。 生物因素：包括動物和植物兩類生物的作用。,（2）沉積相,人們很早就認識到沉積物（巖）特征和沉積環(huán)境有著密切關(guān)系；

4、一定的沉積環(huán)境形成具有一定巖性特征和古生物特征的沉積物（巖）沉積相； 沉積相的概念就是為了反映沉積物和沉積環(huán)境的關(guān)系而提出的。 相是能表明古代沉積條件的巖性特征和古生物特征的有規(guī)律組合，是沉積物形成條件的物質(zhì)表現(xiàn)。 沉積相是一定沉積環(huán)境的物質(zhì)表現(xiàn)，是沉積環(huán)境的古代產(chǎn)物。,第三章 沉積相,3.1 概述,3.1.1 環(huán)境、相、相模式的概念,（2）沉積相,“相”在生物學(xué)的綜合表現(xiàn)即“生物相”， 在巖性方面的綜合表現(xiàn)即“巖相”。 巖相是環(huán)境的物質(zhì)表現(xiàn)。 在碳酸鹽巖或某些陸源沉積巖中，也常把一些巖石的成因類型稱之為“相”或“微相”。 與相的概念同時存在的還有沉積相、巖相等這些流行的術(shù)語。在沉積學(xué)中，相就

5、 是沉積相，二者是同義語。 巖相是一定沉積環(huán)境中形成的巖石或巖石組合，它是沉積相的主要組成部分。巖相和沉積相是從屬關(guān)系而不是同義關(guān)系。,水平層理粉砂巖,第三章 沉積相,3.1 概述,3.1.1 環(huán)境、相、相模式的概念,（3）沉積模式,沉積模式本身除了一個環(huán)境的概括外，還必須起到下列四個方面的重要作用： 1） 對于比較的目的來說，它必須起一個標準的作用； 2）對于進一步觀察來說，它必須起提綱和指南的作用： 3）在新的地質(zhì)區(qū)，它必須起“預(yù)測”的作用； 4）對于所代表的環(huán)境或系統(tǒng)的水動力學(xué)解釋來說，它必須起一個基礎(chǔ)的作用。,波特和裴蒂莊（Potter and Pettijohn，1963）對沉積模式

6、所下的定義是： “沉積模式實質(zhì)上是描述了再現(xiàn)的沉積作用的面貌”； 沃克（R.Walker，1978）認為： 沉積模式乃是對沉積特征的一種全面的概括。 這種概括應(yīng)包括其特征的概括，也包括對其形成機理的概括，,第三章 沉積相,3.1 概述,3.1.1 環(huán)境、相、相模式的概念,（3）沉積模式,三角洲沉積模式,潮坪沉積模式,前三角洲,三角洲 前緣,三角洲平原,第三章 沉積相,3.1 概述,3.1.1 環(huán)境、相、相模式的概念,（3）沉積模式,無障壁島海岸沉積模式,有障壁島海岸沉積模式,第三章 沉積相,3.1 概述,3.1.1 環(huán)境、相、相模式的概念,（3）沉積模式,海相碳酸鹽巖沉積相,曲流河沉積模式,3

7、.1 概述,3.1.1環(huán)境、相、模式的概念,3.1.2相分析與相鑒定,3.1.3 沉積相的分類,第三章 沉積相,第三章 沉積相,3.1 概述,3.1.2 相分析與相鑒定,（1）相分析步驟,露頭剖面/單井沉積相分析,1）野外研究： 按精度要求布置控制性巖相分析剖面。 逐層描述巖石的基本特征。 收集物理的、化學(xué)的和生物的成因標志，并劃分出微相。 剖面精度一般為1/500,第三章 沉積相,3.1 概述,3.1.2 相分析與相鑒定,2）室內(nèi)分析 薄片鑒定。 化學(xué)分析。 確定微相-亞相-巖相類型。 建立地方性沉積模式。,（1）相分析步驟,露頭剖面/單井沉積相分析,薄片分析,地球化學(xué)分析,第三章 沉積相,

8、3.1 概述,3.1.2 相分析與相鑒定,（1）相分析步驟,連井（露頭）沉積相分析,第三章 沉積相,3.1 概述,3.1.2 相分析與相鑒定,（2）相序,沉積相在時間上和空間上發(fā)展變化的有序性稱為“相序遞變”。 沃爾索（Walthcr，1894）曾經(jīng)指出：只有在橫向上成因相近且緊密相鄰而發(fā)育著的相，才能在垂向上依次疊覆出現(xiàn)而沒有間斷。這就是通常所說的相序連續(xù)性原理或相序遞變規(guī)律。有人也稱沃爾索相律。,具有幾個旋回的含煤層序（Moore,1964）。,第三章 沉積相,3.1 概述,3.1.2 相分析與相鑒定,（3）沉積物沉積的動力學(xué),1）地層的旋回性,第三章 沉積相,3.1 概述,3.1.2 相

9、分析與相鑒定,（3）沉積物沉積的動力學(xué),2）等時地層單元內(nèi)由盆地邊緣向盆地中心沉積物發(fā)生有規(guī)律的變化。,第三章 沉積相,3.1 概述,3.1.2 相分析與相鑒定,（3）沉積物沉積的動力學(xué),3） 海（湖）平面變化的周期性與復(fù)合性。,圖2.1 全球海平面相對變化周期及其成因,一級層序/巨層序,二級層序,三級層序,四級層序,五級層序,第三章 沉積相,3.1 概述,3.1.2 相分析與相鑒定,（3）沉積物沉積的動力學(xué),3） 海（湖）平面變化的周期性與復(fù)合性。,海平面變化的復(fù)合性,復(fù)合海平面曲線,第三章 沉積相,3.1 概述,3.1.2 相分析與相鑒定,（3）沉積物沉積的動力學(xué),4） 垂向地層旋回的形成

10、。,海平面波動與沉積物供給控制了地層旋回的形成,向上變粗地層,向上變細地層,向上粒度不變地層,第三章 沉積相,3.1 概述,3.1.2 相分析與相鑒定,（3）沉積相鑒定標志,1）沉積巖的巖性特征,巖石顏色和化學(xué)成分：如陸相、過渡相巖層多呈黃、紅等顏色，海相深水者為灰色、黑灰色等,水下貧有機質(zhì) 黃綠色細砂巖,第三章 沉積相,3.1 概述,3.1.2 相分析與相鑒定,（3）沉積相鑒定標志,1）沉積巖的巖性特征,礦物成分和巖石類型：如自生黃鐵礦可指示強還原沉積環(huán)境；,巖屑砂巖反映了快速堆積、快速埋藏環(huán)境,條帶石灰?guī)r-頻繁的海平面波動（京西下葦?shù)椋?巨厚石灰?guī)r-穩(wěn)定的海平面（京西下葦?shù)椋?海相碳酸鹽沉

11、積,第三章 沉積相,3.1 概述,3.1.2 相分析與相鑒定,（3）沉積相鑒定標志,1）沉積巖的巖性特征,沉積巖結(jié)構(gòu)：如顆粒類型、大小、支撐性、膠結(jié)類型均可反映沉積環(huán)境；,縫合接觸,基底式膠結(jié),沖積扇礫巖,第三章 沉積相,3.1 概述,3.1.2 相分析與相鑒定,（3）沉積相鑒定標志,1）沉積巖的巖性特征,沉積巖構(gòu)造：原生層理和層面構(gòu)造是不同沉積相的重要標志；,頁理安靜、穩(wěn)定水體環(huán)境,雨痕暴露環(huán)境,平行層理強水動力環(huán)境,第三章 沉積相,3.1 概述,3.1.2 相分析與相鑒定,（3）沉積相鑒定標志,1）沉積巖的巖性特征,剖面層序：綜合研究巖性、粒度和沉積構(gòu)造在剖面上的變化是巖相分析極重要的方法

12、。不同沉積相在剖面上變化層序是不一樣的，如向上變細的層序見于河流相、潮坪相等；向上變粗的層序見于三角洲等。,三角洲前緣向上變粗層序,河道向上變細層序,第三章 沉積相,3.1 概述,3.1.2 相分析與相鑒定,（3）沉積相鑒定標志,1）沉積巖的巖性特征,沉積巖鏟狀、砂體形態(tài)、接觸關(guān)系和相序等,遠砂壩砂巖橫向穩(wěn)定砂體,河道砂巖透鏡狀,第三章 沉積相,3.1 概述,3.1.2 相分析與相鑒定,（3）沉積相鑒定標志,不僅可以確定海相和非海相，還可以確定水介質(zhì)深度、鹽度、溫度和濁度等。,2）古生物、古生態(tài)標志,垂直層面蟲穴反映強水動力環(huán)境,平行層面蟲穴反映弱水動力環(huán)境,第三章 沉積相,3.1 概述,3.

13、1.2 相分析與相鑒定,（3）沉積相鑒定標志,3）地球化學(xué)標志,應(yīng)用巖石或生物介殼中微量元素（B、B/Ga、Sr/Ba、Br等）、同位素（O、C、S、H）及有機地球化學(xué)資料來判斷沉積相。,邢臺礦區(qū)2-3#鉆孔B含量、Sr/Ba、B/Ga比值縱向分布特征,3.1 概述,3.1.1環(huán)境、相、模式的概念,3.1.2相分析與相鑒定,3.1.3 沉積相的分類,第三章 沉積相,沉積相分類,沖積扇相,過渡相組,海相組,碳酸鹽沉積相,大陸相組,河流相,湖泊相,沼澤相,河口灣相,三角洲相,無障壁海岸相,有障壁海岸相,淺海陸棚相,次深海,深海相,第三章 沉積相,沙漠相,冰川相,3.1.3 沉積相分類,3.1 概述,第三章 沉積相,3.1.3 沉積相分類,3.1 概述,沉積相分類,沖積扇相,過渡相組,海相組,碳酸鹽沉積相,大陸相組,河流相,湖泊相,沼澤相,河口灣相,三角洲相,無障壁海岸相,有障壁海岸相,淺海陸棚相,次深海,深海相,第三章 沉積相,沙漠相,冰川相,3.1.3 沉積相分類,3.1 概述,第三章 沉積相,3.1.3 沉積相分類,3.1 概述,沉積相分類,沖積扇相,過渡相組,海相組,碳酸鹽沉積相,大陸相組,河流相,湖泊相,沼澤相,河口灣相,三角洲相,無障壁海岸相,有障壁海岸相