第四讲 牵引流和浊流沉积作用

随着对碎屑岩石日益深入的研究,发现仅用普斯托瓦洛夫机械沉积分异理论来解释碎屑岩的形成和分布规律是不够的。並且认识到,服从机械沉积分异作用规律的碎屑物质搬运和沉积作用,主要是以牵引流为动力形式的条件下进行的。就是说,签引流导致的碎屑沉积机理符合机械沉积分异模式,它们常表现为随水流流速降低和波浪能量减弱而显示沉积物由粗到细的分布规律。      

陕西镇安-山阳地区南羊山组重力流沉积作用及其意义

陕西镇安-山阳地区的南羊山组发育陆源细碎屑岩和碳酸盐岩组成的多种重力流沉积，是构成台前斜坡和局限台盆沉积的主体和标志岩相。重力流沉积作用、火山－热液活动提供Ａｕ－Ｓｂ－Ａｓ－Ｈｇ等深部成矿物质、同生断裂活动、岩相古地理分异具有时空统一性，并在局限台盆中形成陆源细碎屑岩与碳酸盐岩高频交替叠覆、横向上递变、以重力流沉积占主导、含显量火山凝灰物质和沉积成岩黄铁矿的旋回性沉积，构成了本区微细浸染型层控Ｓｂ－Ａｕ矿床的矿源层。     

珠江口盆地惠州凹陷南部珠江组混合沉积作用

珠江口盆地惠州凹陷南部珠江组下部广泛发育陆源碎屑岩与碳酸盐岩的混合沉积。通过测井、地震和岩心等资料综合研究了工区混合沉积的岩石学特征、沉积模式和分布规律。研究认为工区混合沉积可分为相缘混合和原地混合,相缘混合主要是在浅海三角洲相和碳酸盐岩台地相边界的结合部位、在低能水动力环境下的细粒陆源碎屑与泥晶碳酸盐的混合沉积,原地混合主要是在三角洲前缘高能水动力条件下的砂级硅质碎屑颗粒与碳酸盐生物碎屑的混合沉积。原地混合沉积对储层的储集性能和渗流特征有显著影响。描述了原地混合沉积的泥岩—碳酸盐岩—砂岩—碳酸盐岩—泥岩相层序,并讨论了陆源碎屑注入、古地形、海平面升降及三角洲迁移等影响透光带范围的因素是如何控制研究区的混合沉积分布的。     

沉积作用和构造

直到二十世纪五十年代,关于沉积作用的大部分著作都认为相与构造背景有关,例如在Krumbein和Sloss有影响的《地层和沉积作用》教科书中提出,硬砂岩相属于优地槽沉积;石英砂粗碎屑岩则属于稳定的陆棚沉积。然而,随着有关沉积作用和现代环境知识的增加,人们对于相的构造控制的提法兴趣大增。到二十世纪六十年代,有少数沉积岩石学家就提出了构造控制假说。板块构造理论的出现,致使人们对构造和沉积作用的兴趣复生。     

库车坳陷东部下第三系碎屑岩储层分异成因模式

库车坳陷东部下第三系优质储层主要发育于细粒碎屑岩, 而不是粗粒碎屑岩中.从构造沉积作用分析入手, 结合该区的古气候特征, 通过对两种碎屑岩沉积和成岩演化过程的深入分析, 认为粗粒与细粒碎屑岩经历了同沉积、浅埋藏区域地下水、中深埋藏压实、构造破裂与埋藏溶蚀、构造挤压与超压形成等多阶段的叠合改造, 不同阶段对碎屑岩储层特征影响不一, 从而使得储层储集空间特征出现较大分异.成岩与储层分异的结果形成了现今的油气储层, 主要发育于细粒的粉砂岩储层中, 据此建立了储层发育演化的成因模式.      

豫西晚元古代洛峪群沉积作用及环境演化

洛峪群本身构成一个完整的海侵-海退沉积序列。早期海侵使得洛峪群底部滨岸沉积逐渐被陆棚沉积所超覆,并造成典型的海绿石砂岩凝缩层。随后的海退导致明显的海岸进积,在垂向上形成外陆棚-内陆棚-滨岸/障壁岛-泻湖沉积序列。洛峪群中的硅质碎屑岩沉积主要受风暴控制,形成各种特征的丘状和洼状交错层砂岩以及浅海浊积岩。洛峪群是华北地块南缘中、晚元古代裂谷期的产物,并可能处于裂谷热沉降阶段的后期。     

北秦岭南缘弧前盆地沉积作用及盆地发展

秦岭被商丹缝合带分为北秦岭和南秦岭两个部分,在北秦岭南缘残留着与俯冲作用相关的岛弧火山岩以及弧前沉积体。对沿海丹带两个地区(黑河地区和黑山地区)弧前沉积体岩相组合和相序的研究显示,它们主要由深水浊积岩系。火山碎屑岩,扇三角洲沉积以及局限性台地碳酸盐岩和陆棚碎屑岩组成。总的沉积序列显示向上变浅趋势,但在弧前内侧边缘则表现为向上变深趋势。两个不同地区岩相和相序的差异明显受物源、海平面变化以及特别是构造作用的挫制。深水浊积岩系所反映的线状物源供给形式、扇三角洲体系的发育和其内部不同沉积段反复重叠的特征指示一种活动构造环境。弧前区构造发展一方面与其前部加积或下部垫底作用有关,另一方面则在很大程度上受由斜向俯冲而导致的伸展作用的影响。     

中国西南地区泥盆纪的生物礁

中国西南地区的早泥盆世以碎屑岩沉积为主。中泥盆世和晚泥盆世早期随着海侵规模的扩大,出现了大量碳酸盐岩的沉积。在此期间,同沉积的断层十分活跃,导致了一系列近岸浅水台地、孤立的碳酸盐台地和深水盆地的分异。在台地内部和台地边缘底栖生物大量繁盛,碳酸盐岩沉积极为发育,并形成了规模不等、数量众多的生物礁。晚泥盆世晚期,中国西南地区发生海退,相应地出现了碎屑岩、浅水石灰岩和白云岩沉积。     

皖南地区晚震旦世陡山沱期岩相古地理

皖南地区在晚震旦世早期早时发生海侵,沉积了含碳、含硅的陆源碎屑岩,为浅海盆地相沉积;早期晚时,沉积了碳酸盐岩和碳酸盐岩夹粘土岩沉积,为台坡和台盆相沉积,其沉积相变化和古地理分异与当时基底性质、同沉积构造和碳酸盐建隆作用密切相关。     

北秦岭南缘弧前盆地沉积作用及盆地发展

秦岭被商丹缝合带分为北秦岭和南秦岭两个部分，在北秦岭南缘残留着与俯冲作用相关的岛弧火山岩以及弧前沉积体。对沿海丹带两个地区（黑河地区和黑山地区）弧前沉积体岩相组合和相序的研究显示，它们主要由深水浊积岩系。火山碎屑岩，扇三角洲沉积以及局限性台地碳酸盐岩和陆棚碎屑岩组成。总的沉积序列显示向上变浅趋势，但在弧前内侧边缘则表现为向上变深趋势。两个不同地区岩相和相序的差异明显受物源、海平面变化以及特别是构造作用的挫制。深水浊积岩系所反映的线状物源供给形式、扇三角洲体系的发育和其内部不同沉积段反复重叠的特征指示一种活动构造环境。弧前区构造发展一方面与其前部加积或下部垫底作用有关，另一方面则在很大程度上受由斜向俯冲而导致的伸展作用的影响。     

华南上扬子区早-中奥陶世疑源类古环境意义

对上扬子区 7个剖面早—中奥陶世疑源类研究表明 ,这些疑源类组合在分异度及属种组成上呈现有规律的变化 ,这种变化是上扬子区古环境变化的反映。在上扬子区西部 ,近岸碎屑岩相沉积的滇东红石崖组所产疑源类组合分异度低 ,为个体较小、壳饰较简单的分子 ;上扬子区中部 ,以黔北湄潭组为代表的浅海相碎屑岩和灰岩沉积中 ,疑源类分异度较高 ,并出现许多个体较大、壳饰较复杂的分子 ;而在上扬子区东部鄂西宜昌大湾组陆棚相灰岩与泥岩中 ,疑源类分异度继续增高 ,其中个体大、具粗大、长而复杂突起的分子占优势。     

昆阳群为浊积复理式逆向旋回建造

扬子准地台康滇地轴区广泛出露一套前震旦纪的变质岩系,云南境内称昆阳群,四川境内为会理群。长期以来,对昆阳群的层序及其出露区的构造存在着众多分歧,久悬未决。 (一)用浊流沉积的原理认识昆阳群昆阳群研究一直拘守于传统沉积学模式,致使其成因理论背离地层实际。实践需要理论指导。 1.复理式建造的挑战传统沉积之机械分异模式在一般情况下是能反映客观的。然而,拿它去理解昆阳群,却经受着挑战。是什么沉积作用能在几至十几厘米厚度范围内使碎屑岩、碳酸盐岩、泥质岩出现周期性     

热水沉积作用的研究历史、现状及展望

热水沉积作用的研究已经历70余年,目前初步统一了热水沉积及其沉积岩的相关概念。按照形成矿物的温度和颜色特征及类型,将热水沉积作用分为白烟囱型和黑烟囱型,前者主要是在较低温度(100～320℃)下形成硅酸盐、硫酸盐等浅色矿物,后者主要在较高温度(320～400℃)下形成硫化物、氧化物等暗色矿物。大陆的热水沉积热液与海洋热液在温度与物理化学性质方面存在明显差异,大陆热水温度比海洋低,变化范围较海洋大;pH均值比海洋高,变化范围较海洋热水小;Na+K离子浓度与海洋接近,Ca离子与Cl离子浓度比海洋高,但它们的变化范围较海洋大。初步建立了一些关于热水沉积的沉积模式,如海底热液对流模式、盆地压实卤水对流模式、洋中脊岩浆热液—海水混合循环对流模式、热液溢流—喷流—溢流模式。由于热水沉积作用及热水沉积岩的分布具有特殊性和局限性,目前的研究程度较低,对热水沉积的化学过程和热力学过程、热流体成因、物质来源、热水沉积分异、热水沉积机理还不十分清楚,有待于进一步深入系统研究。     

沉积作用与沉积相 第五讲 陆源碎屑岩的沉积相和沉积模式(一)

陆源碎屑岩的古环境分析,除注重岩石的矿物和生物成分、地球化学标志以及结构和构造等环境标志外,还要研究由不同沉积作用形成的沉积岩组合的规律性,从整体上分析其成因。在这方面我们常使用沉积相(sedimentary facies)这一术语。沉积     

断陷盆地三角洲砂体的沉积作用与储层的层内非均质性特点

三角洲砂体是我国东部陆相断陷含油气盆地的主力油层，充分考虑到它在我国碎屑岩系储层的地位，以及沉积作用与物性结构种类齐全的特点，以松南梨树后五家户气田主要产气层位的泉头组和登娄库组的三角洲沉积为冽，对三角洲体系中各种沉积作用及砂体内部渗透率非均质性的根本机理进行了探讨，结合前人的研究建立了该区的过程沉积学与非均质性的６种对应关系，进而对各种砂体的储集性能进行评价，同时分别建立了该区登娄库组和泉一段的沉积模式。     

新疆东准噶尔喀姆斯特晚古生代沉积记录:物源和沉积作用研究

东准噶尔喀姆斯特下泥盆统阿拉比也巴斯他乌组和下石炭统卡姆斯特组代表陆壳增生不同阶段的沉积响应.碎屑岩碎屑组成模式和地球化学分析结果表明阿拉比也巴斯他乌组形成于大洋-活动大陆过渡型构造环境,物源区主要为发育在过渡型地壳之上的岩浆岛弧;卡姆斯特组形成于活动大陆型构造环境,物源区主要为大陆岛弧环境的切割岩浆弧.沉积相、相组合及生物生态等沉积特征显示两组的沉积环境分别为海底斜坡和海底扇中扇-外扇盆地平原.结合区域构造分析和地层对比研究,下泥盆统阿拉比也巴斯他乌组海底斜坡沉积是东准噶尔构造带早泥盆世弧后盆地沉积响应的主要记录,卡姆斯特组海底扇-海底平原沉积则主要记录了东准噶尔复合地体早石炭世晚期弧间残余海盆的沉积响应.两套沉积响应记录的环境演化受控于中亚型造山带复杂的造山作用.     

库车坳陷克拉苏构造带白垩系砂岩埋藏成岩环境的封闭性及其胶结作用分异特征

以库车坳陷克拉苏构造带白垩系巴什基奇克组为研究层段,分别通过层间泥岩硼元素含量和碳酸盐胶结物流体包体显微测温,对不同成岩期地层流体盐度进行示踪对比.由于自沉积初始至埋藏成岩期碳酸盐胶结阶段,研究层段经历一段较为稳定的构造时期,再加上沉积及构造疏导体系的缺失,地层流体始终缺乏大规模交换与改造,不同成岩场之间水-岩体系在这一阶段呈现出一定的封闭性特征,使得研究层段在碳酸盐胶结期孔隙流体盐度时空分异较好地延续了同沉积期水体盐度的分异规律,这种延续性不仅体现在平面上,也体现在垂向上.研究层段在碳酸盐胶结期后经历了强烈的构造活动,但由于断层的封堵并未对流体介质进行有效的疏导,先期形成的碳酸盐胶结分异规律因而未受到明显干扰,从而呈现出同沉积地层水体盐度时空分异特征造就了埋藏成岩期碳酸盐胶结作用的时空分异规律.     

冰川发育对赤道地区碳酸盐沉积环境和沉积作用的影响

冰期中的全球性冰川事件不仅对全球性海平面变化，而且对低纬陆棚碳酸盐环境的沉积作用也有重要影响。与温暖时期相比，位于低纬度的华南地区在晚霞旦世冰期，晚奥陶－早志留世冰期，石炭－二叠纪冰期中记录了相对低的沉积速度和低的环境分异（反映在相的侧向变化很小）。敏一段冰期深山可以补与最大冰进所对应的海退面分为两部分。早期的沉积环境以弱咸化和富氧为特征。该环境形成浅色，相对富颗粒的灰岩沉积。随着塞冷气候的侵入，     

四川盆地北部二叠系栖霞组陆源碎屑岩的发现及其指示意义

在四川盆地北部旺苍双汇剖面二叠系栖霞组碳酸盐地层中发现了陆源碎屑岩沉积,其区内对二叠纪瓜德鲁普世早期古地理演化及二叠系油气勘探具有重要的指示意义。本文通过沉积学和锆石U- Pb年代学的方法,对碎屑岩的沉积环境和物源条件进行了分析。栖霞组陆源碎屑岩的沉积特征表明其形成于滨岸沉积环境,指示区内经历过短暂的海平面下降。岩石学及锆石形态特征表明其具有较高的成分成熟度和结构成熟度,碎屑锆石U- Pb测年结果显示年龄主要集中在2600~2400 Ma、1800~1200 Ma、1000~700 Ma和500~400 Ma 4个峰值区间,反映物源成分较为复杂,指示碎屑颗粒经历了较长距离搬运或再旋回。通过对比锆石年龄频谱发现,栖霞组碎屑岩与扬子地块志留系—二叠系碎屑岩及前寒武系基底岩体均具有相似的锆石年龄分布特征。结合区域构造演化,认为扬子地块前寒武系结晶基底是碎屑锆石的初始来源,上扬子北缘志留系—泥盆系可能为栖霞组碎屑岩的形成提供了直接的物源供给。栖霞组碎屑岩的出现指示研究区在瓜德鲁普世早期由于海平面的下降,局部水下隆起短暂暴露形成了海岛或古陆并遭受剥蚀,为碎屑岩形成提供物源。基于栖霞组碎屑岩所指示的沉积环境和物源条件,恢复了研究区瓜德鲁普世早期的古地理格局。栖霞组陆源碎屑岩的发现对揭示四川盆地北部瓜德鲁普世早期地貌分异及古地理格局转换提供了新的证据,为区内下一步油气勘探提供重要指示。     

四川盆地嘉陵江组层序-岩相古地理特征和储层预测

四川盆地下三叠统嘉陵江组发育有碳酸盐台地相沉积体系和碎屑岩—碳酸盐混积沉积体系以及混积潮坪、开阔台地、局限台地和蒸发台地等四种相类型。以沉积相和层序界面识别为依据,将四川盆地下三叠统嘉陵江组划分出3个三级层序和6个体系域,编制了四川盆地嘉陵江组各体系域的层序—岩相古地理图,对鲕滩和白云岩储层的分布规律进行了预测。研究表明四川盆地嘉陵江组自西向东相带分异明显,其中在海侵体系域以开阔台地相沉积为主,在盆地东部和中部一带发育有台地浅滩相储层;在高位体系域时期以局限—蒸发台地相沉积为主,在盆地北部和东北部发育有晶粒白云岩储层,据此指出了盆地有利含油远景勘探区带。