浊积岩和砂质碎屑流岩关键识别标志及辽河盆地岩心实例*

重力流是自然界中广泛存在的一种流体形式,不同学者基于不同切入点往往会提出多种重力流的划分方案。采用浊流和碎屑流的二分方案,对浊积岩和砂质碎屑流岩的沉积特征展开综述和探讨,旨在进一步概括这2类岩石的沉积特征,明确具有指示意义的最典型相标志。研究表明,在野外露头和钻井岩心中,可以通过以下典型特征鉴别浊积岩和砂质碎屑流岩: 砂岩内若发育以正粒序为特征的递变层理,则应该将其认定为浊积岩;若砂岩内发育泥岩撕裂屑、漂浮状泥砾或不含任何层理构造(块状砂岩),则应该将其认定为砂质碎屑流岩。这些特征是鉴别浊积岩和砂质碎屑流岩最可靠的标志。此外,变形层理、爬升波纹交错层理、波状层理、平行纹层、冲刷侵蚀界面、岩性突变界面和槽模等沉积构造也具有一定指示意义,出现这些特征时需要结合沉积背景、岩相的垂向组合关系和地球物理等资料进行综合判断。     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组重力流沉积特征及其模式

利用岩心、测井资料和重力流沉积理论,系统研究了鄂尔多斯盆地陇东地区延长组重力流沉积特征及其沉积模式。该区重力流沉积物可分为浊积岩、砂质碎屑流沉积物、泥质碎屑流沉积物和滑塌岩。其中,浊积岩发育正粒序;砂质碎屑流沉积物以冻结块状沉积为特征;泥质碎屑流沉积物以泥质为主,内部含少量砂质颗粒和砂质团块;滑塌岩发育包卷层理等液化构造。不同重力流沉积物发育程度差异明显,浊积岩和砂质碎屑流沉积物的钻遇井数最多,泥质碎屑流沉积物最少。在重力流单期沉积厚度方面,砂质碎屑流沉积物单期沉积厚度平均为0.986m,明显高于其他类型;浊流沉积厚度最低,平均厚度为0.414m。本区重力流是由三角洲前缘沉积物失稳滑塌所致,砂质碎屑流沉积物和浊积岩是主要的重力流沉积类型,其次为滑塌岩和泥质碎屑流沉积物。砂质碎屑流沉积物主要发育于北东向曲流河三角洲前缘前方的深水区;浊积岩主要发育于西部、西南部和南部物源形成的辫状河三角洲前缘前方的深水区域;泥质碎屑流沉积物和富含泥砾砂质碎屑流沉积物在平面分布极少,且规律不明显。     

渤海湾盆地南堡凹陷古近系重力流沉积特征及模式

利用岩芯微观描述、宏观观察,三维地震资料解译处理等技术并参考前人研究成果对南堡凹陷古近系重力流沉积特征、模式及影响因素进行了研究。结果表明凹陷主要发育滑塌岩、砂质碎屑流沉积、浊积岩三种重力流沉积物,其中砂质碎屑流沉积发育程度最高,单井钻遇累计厚度达220 m、单层厚可达30 m,粒度概率累积曲线大都呈现两段式,C-M图与QR段平行,显示沉积的非牵引流成因;浊积岩具有多期发育的特征,单层厚多小于1 m,具有正粒序层理,发育不完整鲍马序列Tc段常见Td段少见,常见于砂质碎屑流沉积外围及上部;滑塌岩颗粒粒级较细,揉皱构造和包卷层理极为发育,在4号构造发育程度较高。沙垒田、马头营等凸起,古近系活跃的火山、断层活动及地震,东营组及沙河街组发育期深水环境、坡折带的存在为重力流沉积的形成提供了条件。综合各种因素为研究区建立了扇三角洲-短陡坡型（1号、4号构造）及辫状河三角洲-长缓坡型（2号、3号构造）重力流沉积模式并对其沉积规律进行了分析。     

滑塌型深水重力流沉积特征及沉积模式:以渤海湾盆地临南洼陷古近系沙三中亚段为例*

综合运用钻井岩心、测录井等资料,通过岩心观察、薄片鉴定和粒度分析等方法,对渤海湾盆地临南洼陷古近系沙三中亚段深水重力流沉积类型及其沉积特征、沉积模式展开研究。研究表明,临南洼陷沙三中亚段深水重力流沉积主要发育滑塌沉积、碎屑流沉积和浊流沉积3种成因类型。滑塌沉积以包卷层理、液化砂岩脉、阶梯状小断层、变形岩层与未变形岩层叠置为典型特征。碎屑流沉积中砂质碎屑流沉积分布较广,以突变的底部接触面、块状层理、泥岩撕裂屑、土黄色泥砾、突变或不规则的上接触面为典型识别标志。浊流沉积则以正粒序层理、底部冲刷面和槽模、薄层砂泥互层、不完整的鲍马序列为典型识别标志。滑塌沉积主要发育在三角洲前缘斜坡根部,在滑塌沉积前方形成碎屑流沉积,碎屑流向前搬运的过程中,流体被稀释逐渐转化成浊流。滑塌型深水重力流沉积整体分为近源沉积、中部沉积和远源沉积3个部分: 近源沉积主要发育具变形构造的滑塌沉积和厚层块状砂质碎屑流沉积;中部沉积主要发育砂质碎屑流沉积及浊流沉积;远源沉积以薄层浊流沉积为主。     

滑塌型深水重力流沉积特征及沉积模式:以渤海湾盆地临南洼陷古近系沙三中亚段为例

综合运用钻井岩心、测录井等资料,通过岩心观察、薄片鉴定和粒度分析等方法,对渤海湾盆地临南洼陷古近系沙三中亚段深水重力流沉积类型及其沉积特征、沉积模式展开研究。研究表明,临南洼陷沙三中亚段深水重力流沉积主要发育滑塌沉积、碎屑流沉积和浊流沉积3种成因类型。滑塌沉积以包卷层理、液化砂岩脉、阶梯状小断层、变形岩层与未变形岩层叠置为典型特征。碎屑流沉积中砂质碎屑流沉积分布较广,以突变的底部接触面、块状层理、泥岩撕裂屑、土黄色泥砾、突变或不规则的上接触面为典型识别标志。浊流沉积则以正粒序层理、底部冲刷面和槽模、薄层砂泥互层、不完整的鲍马序列为典型识别标志。滑塌沉积主要发育在三角洲前缘斜坡根部,在滑塌沉积前方形成碎屑流沉积,碎屑流向前搬运的过程中,流体被稀释逐渐转化成浊流。滑塌型深水重力流沉积整体分为近源沉积、中部沉积和远源沉积3个部分:近源沉积主要发育具变形构造的滑塌沉积和厚层块状砂质碎屑流沉积;中部沉积主要发育砂质碎屑流沉积及浊流沉积;远源沉积以薄层浊流沉积为主。     

湖相重力流沉积特征及沉积模式

应用深水沉积学和地震沉积学的相关理论,通过岩心观察描述、钻测井资料分析及平面沉积相编图,对下刚果盆地A区块白垩系Pointe Indienne组深水重力流的类型、沉积特征、垂向沉积组合及沉积模式进行了探讨分析,指出该地区发育砂质碎屑流、泥质碎屑流、浊流及与重力流形成过程相关的滑动—滑塌沉积,并总结了该深水重力流的沉积模式。结果表明:砂质碎屑流沉积以块状层理细砂岩为主,含大型漂浮泥砾和泥岩撕裂屑;泥质碎屑流沉积以泥级碎屑为主,含有少量的暗色泥岩碎屑和砂质团块,见“泥包砾”结构;浊流沉积以发育完整或不完整的鲍马序列为特征;滑动—滑塌沉积具有明显的剪切滑移面,可见旋转火焰构造、砂岩扭曲杂乱分布及褶皱变形层;纵向上可识别出4种类型的重力流沉积垂向组合,以多期砂质碎屑流沉积叠置和砂质碎屑流沉积与浊流沉积叠置最为常见;研究区深水重力流沉积可分为上部扇、中部扇和外部扇3部分,上部扇以主水道沉积为主;中部扇以辫状水道和溢岸沉积为主,砂体厚度较大;外部扇以朵叶体沉积和薄层浊积岩为主,砂体厚度相对较薄。     

东营凹陷滑塌型重力流沉积分布特征及三角洲沉积对其影响

三角洲沉积为滑塌型重力流的形成提供了物质来源,它对前端滑塌型重力流的沉积分布特征具有重要影响.以东营凹陷洼陷带沙三中亚段三角洲-前端滑塌型重力流沉积为研究对象,综合利用钻井岩心、三维地震、测录井及分析测试等资料,总结不同类型滑塌型重力流沉积特征、识别标志和分布特征,分析三角洲作为物源对滑塌型重力流的形成、沉积类型、沉积特征和分布特征的影响.研究表明,研究区滑塌型重力流沉积主要发育滑动岩、滑塌岩、碎屑流沉积和浊积岩4种类型,不同类型其沉积构造、粒度特征、地球物理特征差异显著.研究区砂质碎屑流沉积最为发育,滑动滑塌沉积次之,浊流沉积和泥质碎屑流沉积少量发育.不同地区重力流沉积发育程度及常见垂向序列存在差异,博兴南坡与辛133区块重力流类型以砂质碎屑流沉积为主,常见多期次砂质碎屑流沉积相邻或相间垂向组合;牛庄南坡与中央隆起带地区类似,由近及远,重力流类型及垂向序列存在较大差异;营11区块以砂质碎屑流沉积和浊流沉积为主,浊流比例相对其他区块较高;丰14区块单井重力流类型整体较单一,为砂质碎屑流沉积或滑塌沉积.三角洲砂泥百分含量控制了滑塌型重力流的沉积类型和沉积特征;三角洲沉积物粒径控制原始前积角大小,前积角越大,滑塌型重力流越发育,但滑移距离相对越近;三角洲的坡折点控制下,滑动滑塌沉积主要分布在斜坡坡脚和同沉积断层附近,浊流沉积主要分布在深水平原,碎屑流沉积在斜坡坡脚-深水平原均有分布;三角洲高的堆积速率通过减小内摩擦力促使滑塌型重力流的形成,其堆积速率与构造沉降速率的差异对滑塌型重力流沉积的垂向叠置和侧向连续性也具有重要影响.      

论震积作用和震积岩

地震是一种灾害性的地质事件。地震及其引发的海啸、重力流可以形成震积岩、海啸岩和震浊积岩。在地震过程中,震积作用可以形成特殊的构造标志(地震断裂层、地裂缝、微同沉积断裂、微褶皱纹理、重力断层等)、沉积和成岩标志(砂岩脉、泥岩脉、泥晶脉,即磨牙(molar tooth)构造、枕状层、砂火山、泥火山、同沉积变形构造、丘状层理等)。地震沉积组合包括原地震积岩(A,包括震裂岩、震褶岩、自碎屑角砾岩、内碎屑副角砾岩等)、海啸岩(B,由具丘状层理、平行层理的碎屑岩或内碎屑灰岩组成)、震浊积岩(C,由具块状层理、递变层理或玻马序列的粗碎屑岩或碎屑灰岩组成)及背景沉积(D)4个单元,它们组合成A-B-C-D、A-B-D、A-C-D、A-D、B-D、C-D等6种类型的沉积序列。     

鄂尔多斯盆地西南部延长组6段重力流沉积特征及其油气地质意义

鄂尔多斯盆地南部延长组长6油层组中发现大量块状无层理砂岩,属陡坡带处堆积的三角洲前缘沉积物沿斜坡滑塌形成的重力流沉积。综合岩芯、露头、测井及分析化验资料,认为延长组发育滑塌岩、液化沉积物流、砂质碎屑流和经典浊流等多种类型的重力流,不同类型重力流沉积特征差异明显;其中地形坡度、物源供给和一定的触发机制是形成长6重力流沉积的基本条件;在流动过程中由于水的混入和沉积物卸载,重力流沉积物发生浓度变化和流态转换,形成滑塌岩-砂质碎屑流、砂质碎屑流-浊流、浊流等不同组合类型;重力流砂岩延伸至半深湖-深湖相泥岩中,与长7烃源岩侧向连通,形成有利的成藏组合,是研究区延长组重要的勘探目标区。     

贺兰拗拉槽胡基台地区中奥陶统樱桃沟组深海重力流沉积特征

结合国际上深海沉积研究最新动态,分析了鄂尔多斯盆地西侧胡基台地区中奥陶统樱桃沟组野外剖面。认为该地层块状内部无层理砂岩为砂质碎屑流沉积而不是前人认为的浊流沉积。研究区发育有垮塌沉积、颗粒流沉积、砂质碎屑流沉积、浊流沉积等重力流沉积。该区樱桃沟组重力流沉积类型的总体分布特征是:下部发育钙屑浊流与大规模灰岩垮塌沉积,见砂质碎屑流沉积;中部主要发育陆源碎屑浊流沉积,但在其下部有较为发育的颗粒流沉积;上部发育陆源碎屑浊流沉积。其中垮塌沉积和颗粒流沉积作为对古构造的沉积响应,反映了樱桃沟期该地区的古构造地形为陡坡。     

珠江口盆地荔湾井区珠江组深水扇沉积特征

珠江口盆地白云凹陷荔湾深水区为油气勘探有利区域,通过岩石学和古生物组合特征研究,认为该区珠江组下部属于典型的深水扇沉积,可划分为早期盆地扇和晚期斜坡扇两种类型,两类深水扇都以发育颗粒流、砂质碎屑流及低密度浊流等顺坡重力流沉积为主,同时夹有少量内波和等深流等深水牵引流改造沉积。砂质碎屑流为两类深水扇水道砂体的主要沉积类型,发育有逆-正粒序层理、平行层理和水平层理,粒序层内可见各种丰富的液化变形和生物逃逸构造,而水平层内发育有更多的生物钻孔和扰动现象。两类深水扇的沉积构造和古生物特征有明显差异,其中盆地扇水道砂岩中普遍含硅质小砾石,水道间泥岩中含有较多保存完好的抱球虫化石,斜坡扇水道砂岩以富含炭泥屑为典型特征,水道间泥岩含有更丰富的颗石藻和抱球虫化石,其中部分抱球虫和颗石具有遭受海底溶蚀作用的现象,指示斜坡扇相对盆地扇有更大的水体深度。平面上两类深水扇具有相似的重力流沉积的分带性,都具有自陆架坡折向盆地方向由颗粒流沉积逐渐向砂质碎屑流和近源高密度浊流、远源低密度浊流等单向演化的特点。     

断陷湖盆洼陷带重力流沉积特征与模式:以南堡凹陷东部东营组为例

利用岩心、粒度、测井信息和重力流沉积理论,系统研究了南堡凹陷东部洼陷带东营组重力流沉积特征和沉积模式。该区重力流沉积砂岩常夹于灰色、灰黑色泥岩中,砂岩相发育,其中正递变层理(含砾)中-细砂岩相(S-3)、粉砂岩相(S-4)和块状层理中-细砂岩相(S-2)发育层数最多,块状层理含砾砂岩相(S-1)次之;S-2沉积厚度最大,S-1和S-3次之。按支撑和沉积机制,将本区重力流分为浊流、砂质碎屑流、颗粒流和液化流,其中砂质碎屑流以基质支撑、冻结块状沉积为特征。不同重力流发育程度有明显差异。从砂岩层数看,浊流最多,砂质碎屑流次之,颗粒流和液化流最少;从单期沉积厚度看,砂质碎屑流最大,平均为1.17m,浊流沉积最小,仅平均为0.25m。为了回避取心的局限性、弱化重力流成因,突出具有油气储集意义的砂层概念,开展了测井岩性解释,结果表明该区重力流沉积为细砂岩或粉砂岩,单层平均厚度2.94m,最大厚度可达9.5m,其中单井中厚度在3m以上的砂体可达22层、累积达107.5m。本区重力流沉积为滑塌成因,除了(扇)三角洲前缘斜坡的自然滑塌外,断层(地震)活动或间歇式火山喷发是其关键的触发机制;断层活动除了提供滑塌的动力外,还影响着其堆积场所和沉积的结构。     

鄂尔多斯盆地旬邑地区延长组砂质碎屑流沉积特征及其风暴成因探讨

鄂尔多斯盆地南部延长组长8-长6油层组沉积相为曲流河三角洲-半深湖、深湖,重力流沉积发育。以前认为这些重力流沉积物是浊流沉积。本文通过对旬邑地区延长组岩心、测井资料的研究,认为研究区长8-长6油层组发育砂质碎屑流沉积。岩心中常见大段块状砂岩、面状碎屑组构、顶底突变接触、漂砾、底部剪切带及滑塌变形构造等,相应测井曲线特征以箱型为主。砂质碎屑流为风暴诱因,可见丰富的风暴沉积特征,如侵蚀构造、底模、浪成沙纹层理、波痕、生物逃逸迹等。研究区理想的风暴沉积单元由下向上可概括为:块状层理段(A);滞留沉积段(B);平行层理段(C);丘状交错层理或浪成沙纹层理段(D);泥页岩段(E)。根据岩心风暴沉积特征总结出风暴岩的3个垂向沉积序列组合。砂质碎屑流及风暴作用的研究对于研究区油气勘探及古地理、古气候研究具有重要意义。     

下刚果盆地早白垩世巴雷姆晚期深水重力流沉积的发现及意义

以下刚果盆地下白垩统巴雷姆阶Pointe Indienne组中段为例,采用深水沉积学理论,结合重力流的最新研究进展,利用研究区最新钻井岩心资料及分析测试数据,对其岩性、沉积构造类型和岩石学特征等进行了探讨分析,识别出研究区广泛存在重力流沉积,并总结了该重力流的深水沉积过程及其砂体发育概念模型。结果表明:重力流沉积以中—细砂岩为主,砂岩底部发育槽模、重荷模、火焰状构造及球枕构造,砂岩内部有正粒序层理、平行层理、爬升波纹层理、包卷层理、泄水构造及漂浮泥砾;重力流砂岩主要为长石岩屑质石英砂岩,分选差、次棱—次圆状,以悬浮搬运机制为主,砂岩粒度累积概率曲线有全悬浮总体的"一段式"和高悬浮总体的"两段式";可识别出滑动、滑塌、砂质碎屑流、泥质碎屑流和浊流5种重力流流体类型及其在垂向上的6种相序组合类型;研究区重力流砂体横向连续性较好,垂向叠置厚度较厚,可形成规模较大的油气藏。     

鄂尔多斯盆地镇原北部三叠系延长组长7—长6油层组古地貌与砂体分布特征

结合岩心、测井等资料与Shanmugam重力流观点,将鄂尔多斯盆地镇原北部地区延长组重力流沉积物分为浊积岩、砂质碎屑流沉积和滑塌岩3类。以成因层序地层学为指导建立精细地层格架,采用优化后的回剥法定量恢复研究区古地貌。发现镇原北部地形以坡折带为主,长7底部湖侵范围最大,坡折坡度约0.45°,坡折下砂质碎屑流沉积和浊积岩连片展布,滑塌岩发育较少。长73—长72沉积时期,基准面下降,坡折带和沿岸线分布的河口坝砂体向湖区推进,坡折带逐渐变宽缓。长71沉积晚期,基准面上升,坡折带和砂体向陆退缩;长63—长61沉积时期,基准面略下降,三角洲向湖盆填充,坡折带坡度约0.1°,坡折下发育砂质碎屑流沉积和滑塌岩,浊积岩少见。     

砂质碎屑流和底流改造——部分传统浊积岩成因新解

以鲍马层序为代表的古典浊积岩,在地质学界曾广泛流行。近年来的研究表明,真正的浊积岩是很少发生的。由于浊流和碎屑流具有不同的流变学特点,人们对部分传统浊积岩提出了砂质碎屑流和底流改造成因及其鉴别标志,并对传统海底浊积扇模式在进行重新研究的基础上提出了海底碎屑流模式。     

碎屑流与浊流的流体性质及沉积特征研究进展

受浊流沉积模式(即鲍马序列和浊积扇模式)的驱动和浊积岩思维定势的影响,自1970s浊流与浊积岩的概念逐渐扩大,特别是通过"高密度浊流"术语的引入,以及将水下浊流与陆上河流的错误类比,使得一部分碎屑流与底流的沉积被认为是浊积岩。随着现代观测设备的应用以及详细的岩芯观察,碎屑流(特别是砂质碎屑流)和浊流被重新认识。浊流是一种具牛顿流变性质和紊乱状态的沉积物重力流,其沉积物支撑机制是湍流。碎屑流是一种具塑性流变性质和层流状态的沉积物重力流,其沉积物支撑机制主要是基质强度和颗粒间的摩擦强度。浊流沉积具特征的正粒序韵律结构,底部为突变接触而顶部为渐变接触;碎屑流沉积一般具上、下两层韵律结构,即下部发育具平行碎屑结构的层流段,上部发育具块状层理的"刚性"筏流段。但当碎屑流被周围流体整体稀释改造且改造不彻底时,强碎屑流可变为中—弱碎屑流,相应自下而上可形成逆—正粒序的沉积韵律结构,其中发育有呈漂浮状的石英颗粒和泥质撕裂屑等碎屑颗粒,明显区别于浊流沉积单一的正粒序韵律结构特征。碎屑流沉积顶、底部均为突变接触。浊流的沉积模式为简单的具平坦盆底的坡底模式,而碎屑流则为复杂的斜坡模式。     

鄂尔多斯盆地南部地区延长组深水沉积构造特征及地质意义

鄂尔多斯盆地南部地区上三叠统延长组长7段发育有典型的重力流沉积。对野外露头剖面进行大量调查研究,发现研究区重力流沉积发育丰富的沉积构造,底层面构造、软沉积变形构造是主要的两种类型。这种深水沉积构造组合能够很好地揭示研究区广泛发育的一定坡度背景下深水重力流沉积体系。滑移-滑塌沉积、砂质碎屑流沉积、浊流沉积是研究区发育最为广泛的深水重力流沉积类型,滑移-滑塌及软沉积变形构造为触发机制沉积响应,底层面构造为砂质碎屑流沉积及浊流沉积响应。综合分析研究区地层发育的大量凝灰岩夹层、深水泥岩中发育的植物碎屑、深水砂岩中发育的大量浅黄色泥砾等沉积特征,认为地震、火山喷发及季节性洪水为研究区深水重力流沉积最有利的触发因素。     

鄂尔多斯盆地华庆油田延长组长6油层组深水沉积组合特征

华庆地区位于晚三叠世鄂尔多斯盆地湖盆沉积中心,长6油层组沉积复杂,具有多物源控制、深水沉积的特征。主要沉积类型可划分为半深湖—深湖沉积、重力流沉积及深水三角洲沉积。不同流态的流体在不同阶段和位置可以相互转化、相伴出现。在湖退背景下长6发育厚层砂体,成因复杂,主要包括深水三角洲砂体、滑塌砂体、砂质碎屑流砂体和浊积砂体等类型。其中三角洲砂体发育各种交错层理;滑塌砂体多顶底突变,发育滑动面;砂质碎屑流沉积颗粒大小混杂,含泥岩撕裂屑;浊积砂体通常为正粒序,或呈块状。从平面上分析,东北物源控制区主要为进积的三角洲砂体、滑塌砂体夹浊积砂体;西部、西南物源影响区主要为浊积砂体、滑塌和砂质碎屑流砂体;混源区和东北物源体系的前端主要为砂质碎屑流砂体、滑塌砂体和浊积砂体。     

湖南邵阳地区茅口期晚期重力流沉积的发现及意义*

湖南邵阳市邵阳大道两侧出露的龙潭组下段(中二叠世茅口期晚期)发育一套地质特征典型、沉积序列明显的重力流沉积。重力流沉积以块状砂岩、粉砂岩及泥岩互层为主,砂岩底面发育有重荷模、槽模、工具痕及冲刷充填构造,砂岩内部有块状层理、平行层理、包卷层理及粒序层理,互层的泥岩中见类似于古网迹的痕迹化石。可识别出砂质碎屑流、浊流与滑塌沉积。剖面下部含泥砾块状砂岩发育,剖面中上部以发育薄到中厚层砂岩、粉砂岩与泥岩互层为特点。根据重力流沉积物特征及其垂向序列特征,建立了重力流沉积模式,将海底扇划分出内扇、中扇与外扇。通过与附近的短陂桥矿区的龙潭组下段沉积特征进行对比研究,结合华南地区岩相古地理特征,认为位于华南盆地范围的邵阳地区,在中二叠世茅口期晚期(龙潭组下段)发育的重力流沉积,可能意味着华南盆地在扬子陆块和华夏陆块之间的深大断裂在中二叠世末期曾经发生拉张,形成裂谷盆地。