广西西大明山地区寒武系小内冲组滑塌构造的发现及其地质意义

在广西崇左市大新县西大明山地区的寒武系小内冲组第一段上部粉砂岩、泥岩地层中,新发现了一处具有典型的滑塌构造特征的软沉积物变形层。根据滑塌层软沉积物变形强弱特征,自下而上可以将滑塌层分为强褶皱逆冲断裂带、弱滑塌褶皱带、波状层理—劈理化带。其中强褶皱逆冲断裂带构造变形最强烈,主要表现为发育大量的同沉积滑塌褶皱及一系列层间小断裂,同时在同沉积褶皱内部还发育有球枕状构造、石香肠构造、透镜状构造等。根据滑塌体内部沉积构造特征,推测其触发机制可能为由地震所引发的滑塌运动;根据同沉积滑塌褶皱及同沉积逆冲断层产状特征判断,滑塌体是从SSE向NNW方向滑塌堆积而成,揭示当时的盆地古斜坡倾向NNW,沉积物的物源区位于SSE侧。     

山东灵山岛早白垩世复理石软沉积物变形期次解析

前人对软沉积物变形期次研究多数集中于触发变形的地震事件的周期,而对滑塌体内部软沉积物变形期次研究较少。山东灵山岛早白垩世复理石形成于残余盆地背景,且由于地震频发导致滑塌沉积广泛发育。滑塌沉积层中发育有丰富的软沉积物变形构造,如：同沉积滑塌褶皱、底模构造、剖面X形共轭逆断层、同沉积布丁构造、砂岩层断块及变形团块、微型地垒—地堑组合和叠瓦状倒转紧闭褶皱等。不同类型和不同部位的软沉积物变形构造显示出发育期次不同的特征。本文以灵山岛修船厂附近滑塌沉积层为例,分析软沉积物变形构造的变形机制,并将其发育期次大致分为滑塌前、滑塌中和滑塌后三个阶段。只有部分滑塌中的软沉积物变形构造具有滑塌指向意义,而滑塌前的变形构造不能用来判别滑塌体的搬运方向。     

山东省灵山岛早白垩世软沉积物变形构造特征*

利用野外露头和镜下薄片等资料、地质统计等方法, 对山东省灵山岛老虎嘴剖面和船厂滑塌剖面软沉积物变形构造分布特征和形成期次进行了研究。船厂剖面发育滑塌褶皱、负载构造、阶梯断层、布丁构造、球—枕构造等典型的软沉积物变形构造;老虎嘴剖面发育层内褶皱、微阶梯断层、层内角砾岩等。根据形成时间、发育部位和形态特征, 将船厂剖面变形划分为滑塌前变形和滑塌中变形, 滑塌前变形又可以细分滑塌体下部变形和滑塌体内部变形。滑塌褶皱具有多级别、多尺度的特点;以厚岩层组成的滑塌褶皱为主, 尺寸为米级;岩层内部纹层形成的次级褶皱为辅, 尺寸为毫米级。滑塌过程中岩层不同部位应力不同, 伴生其他变形构造, 如拉张形成的布丁构造和挤压形成剪切褶皱等。滑塌前已经形成的负载构造等在滑塌过程中保持原来形态, 不因地层变形而变形。这些古地震触发形成的软沉积变形构造证明灵山岛在早白垩世古地震活动频繁。     

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。     

苏北盆地码头庄油田阜宁组震积岩特征及形成模式

通过岩芯观察,码头庄油田阜宁组发育了大量的同生小断层、液化岩脉、泥火山、震动液化扭曲变形、震动液化卷曲变形、自碎角砾岩等震积岩沉积构造,该类沉积构造属于软沉积变形构造,具有典型的震积岩沉积特征。首次在同期震积岩中发现同生微型正/逆断层发育,2种不同类型断层的发现,说明区内震积岩存在不同的应力环境,在滑塌体上部易形成微正断层,在滑塌体下部易形成微逆断层。认为前人对震积岩微同沉积断裂层、微褶皱变形层、碎块层、液化均一层4段分层的完整垂向序列可能过于理论化,并提出水平液化变形段、拉张段、滑脱段、沉积段、水平沉积变形段5段式震积岩立体发育模式。     

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。     

河南省济源盆地下侏罗统鞍腰组重力流沉积特征及其构造意义

在详细野外剖面工作的基础上,通过岩性特征、沉积构造及沉积序列等的系统观察研究,发现济源盆地下侏罗统鞍腰组重力流沉积由滑塌沉积、砂质碎屑流沉积和浊流沉积构成。滑塌沉积以砂岩和泥岩的混杂、岩层的滑动变形以及泥岩呈碎块被卷入砂岩层中为特征;砂质碎屑流沉积常呈厚层块状,颗粒分选和磨圆较差,杂基较多,可见漂浮于层内的石灰岩砾石;常见的浊流沉积分为2种类型:具有明显正粒序结构的浊流沉积和砂泥岩薄互层的浊流沉积,可用鲍马序列来描述。鞍腰组重力流沉积可划分为3个沉积序列:序列A记录了滑塌沉积→砂质碎屑流沉积→浊流沉积→深湖沉积的转换过程;序列B表现为砂质碎屑流与浊流沉积的叠覆;序列C由浊流及湖泊沉积构成,并经历了由序列A→序列B→序列C的沉积演化过程。重力流的形成受秦岭造山带于早侏罗世沿三门峡—鲁山—舞阳断裂发生逆冲推覆作用的控制,其沉积演化指示了秦岭造山带造山作用由强到弱的过程。     

重力流主导的深水沉积特征及其模式——以共和盆地下三叠统为例

深水沉积具有良好的油气勘探前景,近年来已成为沉积学研究的前缘和油气工业界关注的焦点。以共和盆地下三叠统为例,通过野外剖面的详细观察描述,结合室内镜下薄片鉴定与粒度分析,对深水沉积类型、沉积特征、垂向组合、成因机制以及沉积模式进行系统研究。共和盆地早三叠世深水沉积类型主要有滑塌型深水重力流沉积、底流沉积以及深水悬浮沉积,其中滑塌型深水重力流沉积又可识别出滑塌沉积、砂质碎屑流沉积与浊流沉积三种类型。滑塌沉积常见以同沉积褶皱为代表的多种软沉积物变形构造;砂质碎屑流沉积以块状砂岩为主,内部可见砂质团块、泥砾或泥质撕裂屑,块状砂岩顶底与相邻岩层均为突变接触;浊流沉积普遍发育正粒序,可见不完整的鲍马序列,底面常见多种类型的底模构造;底流沉积发育多种牵引流沉积构造。研究区软沉积物变形构造类型丰富,其中滑塌层内的软沉积物变形构造主要在斜坡滑塌过程中形成;未发生滑塌层内的软沉积物变形构造主要因地震使沉积物发生液化作用及流体化作用而形成。在综合分析盆地构造背景、深水沉积分布规律、重力流触发机制的基础上,建立了共和盆地早三叠世滑塌型重力流主导的深水沉积模式。滑塌型重力流主要由地震以及火山事件触发,水道化的地...     

河南省济源盆地下侏罗统鞍腰组重力流沉积特征及其构造意义*

在详细野外剖面工作的基础上,通过岩性特征、沉积构造及沉积序列等的系统观察研究,发现济源盆地下侏罗统鞍腰组重力流沉积由滑塌沉积、砂质碎屑流沉积和浊流沉积构成。滑塌沉积以砂岩和泥岩的混杂、岩层的滑动变形以及泥岩呈碎块被卷入砂岩层中为特征;砂质碎屑流沉积常呈厚层块状,颗粒分选和磨圆较差,杂基较多,可见漂浮于层内的石灰岩砾石;常见的浊流沉积分为2种类型: 具有明显正粒序结构的浊流沉积和砂泥岩薄互层的浊流沉积,可用鲍马序列来描述。鞍腰组重力流沉积可划分为3个沉积序列: 序列A记录了滑塌沉积→砂质碎屑流沉积→浊流沉积→深湖沉积的转换过程;序列B表现为砂质碎屑流与浊流沉积的叠覆;序列C由浊流及湖泊沉积构成,并经历了由序列A→序列B→序列C的沉积演化过程。重力流的形成受秦岭造山带于早侏罗世沿三门峡—鲁山—舞阳断裂发生逆冲推覆作用的控制,其沉积演化指示了秦岭造山带造山作用由强到弱的过程。     

陆相湖盆沉积物滑塌变形研究进展

陆相湖盆中沉积物滑塌常造成复杂的同沉积变形,对确定古地震事件、古地形等有重要作用,系统研究滑塌变形体系有助于厘清变形成因、理解变形机理和深化区域构造背景认识。本文梳理国内外滑塌变形研究进展,总结沉积物顺坡滑塌的形成条件、滑塌变形特征,尤其是滑塌褶皱的形态演化、伴生构造、对古斜坡的指示、有关滑塌变形的物理模拟等,并结合野外变形成因的识别,探讨滑塌成因与后期构造成因变形的有效鉴别标志。综合分析认为,陆相湖盆滑塌变形与重力流沉积密不可分,单一滑塌体的褶皱形态从滑塌体后缘到前缘由圆柱状褶皱、紧闭等厚直立褶皱转变为蘑菇状褶皱,演化过程可划分为多个阶段。在滑塌褶皱中存在逆冲断层、碎屑脉体、不规则侵蚀面、软布丁构造等,引起滑塌变形的机制可分为应力作用机制和液化作用机制。物理模拟因其可改变材料物理参数的优势,可能成为未来滑塌变形的重要研究方向。指出在鉴别滑塌成因变形和后期构造成因变形研究中仍然存在较多争议,其中未固结沉积物的活化、再改造、生物扰动、液化现象的存在是确定软沉积物变形的关键,变形构造在大尺度、层系规模上具有相同的应力场并与区域构造背景相符合是后期构造成因变形的最有力证据。     

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。     

Flow transformations in slumps: a case study from the Waitemata Basin,New Zealand

The process by which slumps transform into other flow types is an understudied phenomenon; generally, sedimentologists have assumed that this is how many debris flows and turbidity currents form, yet there is a paucity of information relating to the specific processes involved. This paper aims to redress this imbalance and investigates the processes of slump flow transformation using a well‐exposed example, where the precursor slump and flows to which it was transforming have been preserved in the outcrop. A detailed field investigation of the Lower Miocene, Little Manly Slump, located within the Waitemata Basin, New Zealand, reveals a complex bi‐partite deposit, comprised of a lower slump‐debrite unit and an upper turbidite unit, separated from one another by an impersistent contact. Reconstruction of slump evolution, from preserved strain indicators, shows that slump motion was unsteady and non‐uniform, and that the slump arrested rapidly. Flow transformation is directly linked to slump evolution and progressed through the multiple processes of body transformation, fluidization transformation and surface transformation. The resultant flow comprised a very dense lower unit with slump and debris flow phases overlain by a turbidity current. This study shows that flow transformation did not result in en masse transformation to a debris flow by a single process, but rather it was characterized by partial transformation of the slump to generate a three‐phase flow. Density is thought to be the key parameter in controlling flow transformation efficiency, which appears to have varied rapidly as a function of slump unsteadiness and non‐uniformity.     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组长7段沉积微相及沉积演化特征

利用大量的岩芯、露头剖面观察和测井资料,在总结分析重力流沉积理论的基础上,系统研究了鄂尔多斯盆地陇东地区延长组长7段重力流沉积特征及沉积模式。研究认为陇东长7段主要发育砂质碎屑流和浊流沉积,局部发育滑动、滑塌岩;受多物源、湖盆底形、湖岸线迁移等因素的影响,研究区沉积砂体并未呈现出明显的扇形,受西南陡窄斜坡控制的泾川—华池一带砂体呈条带状分布,发育水道型重力流沉积,沉积微相可分为限制型水道、非限制型水道、侧翼溢漫、水道间、前缘朵体和深湖泥6种,在湖盆底庆城—华池一带多期水道交汇叠置,形成了大面积的连片砂体;受南部物源控制的宁县—合水地区,由于斜坡坡度相对较缓、物源供给充足,形成了以滑塌为主的斜坡沉积模式,根据滑动的距离可分为近源沉积和远源沉积2个亚相,沉积微相可分不规则滑塌体、砂质碎屑流舌状体、朵叶状浊流岩和深湖泥4种,研究区南部主要以砂质碎屑流舌状体为主,在斜坡处多期舌状体纵横叠置,形成了多期薄、厚砂体互层的连片砂体。通过对陇东长7段沉积模式的建立和沉积微相的识别与划分,为研究区砂体展布的精细刻画提供了重要指导,也为该区致密油水平井规模建产提供了依据。     

Slump-initiated and controlled syndepositional sandstone remobilization: an example from the Namurian of County Clare, Ireland

Remobilization of sandstones can dramatically reconfigure original depositional geometries and results in very unusually shaped sandstones, which resemble little, if any, of the original geometry. A number of deformational sandstone bodies, dykes and volcanoes from the upper part of the Carboniferous Ross Formation are described, which offer the opportunity to examine a suite of field-scale reconfigured sandstones. These structures are located in close proximity to the Ross Slide, which outcrops along a 2-km section on the northern coast of the Loop Head Peninsula, County Clare, Ireland. Dome- and ridge-shaped deformational sandstone bodies, dykes and volcanoes are interpreted to be the product of remobilization of a turbiditic sandstone. Liquification and remobilization were triggered by translation, cessation and loading of the underlying turbiditic sandstone by the Ross Slide. Deformational sand body, dyke and volcano development occurred in an asynchronous fashion with deformational sand bodies formed during slump translation. Sand dykes and volcanoes developed after the cessation of slump movement. During slump translation, the minimum principal stress (σ₃) was orientated vertically and the slump behaved in a `ductile' manner. After slump arrest, the minimum principal stress was oriented horizontally, and the unit regained shear strength to behave in a `brittle' manner. The relative change in rheological states with changing applied shear stress is indicative of thixotropic-like behaviour within the slump mass. Ridge-shaped deformational sand bodies are aligned parallel to slump folds, and their morphology is inferred to be controlled by compressional slump deformation associated with heterogeneous cessation of slump movement that was initiated by frontal arrest of the translating mass.     

湖相深水块状砂岩特征、成因及发育模式——以南堡凹陷东营组为例

块状砂岩因其厚度大、储层物性较好而成为深水沉积油气勘探开发中最重要的目标。沉积构造相对简单,但变化迅速且组构特征多变。为了探索不同块状砂岩的成因及其联系,建立预测性地质模型,首先将南堡凹陷东营组深水块状砂岩分为2类8种岩相和10种岩相组合,其中单期砂层顶部常含漂浮状砾石,形态多变、内外源均有。本区块状砂岩成分成熟度差,结构成熟度不稳定,粒度累积概率曲线反映了3种搬运过程:多流体改造型、三角洲前缘继承型和混杂快速冻结型。成因分析认为,块状砂岩以砂质碎屑流搬运为主,真正碎屑流和颗粒流次之,并见部分砂质滑塌成因;常与浊流、泥流、泥质滑塌沉积伴生,发育5种相序组合,其中砂质碎屑流-浊流、砂质碎屑流-泥流组合最常见。高密度流体内沉积物浓度分层与特殊的流速剖面共同控制下塑性层流与牛顿紊流间的界面控制了漂浮状砾石搬运和沉积。最后,建立了陡坡带外源型、陡坡带内源型和缓坡地内源型深水沉积过程及块状砂岩发育模式,为断陷盆地深水沉积砂岩储层的预测提供了新思路。     

致密砂岩储层骨架砂体构型特征——以鄂尔多斯盆地合水地区延长组长6段砂体为例

合水地区长6油层组深水重力流沉积厚层砂体发育,但砂体较为致密,石油多赋存于其中某一段,连片性差。为更好预测优势砂体分布,基于野外剖面、测井解释成果、铸体薄片、高压压汞、物性等资料,结合前人对湖盆演化、物源等相关问题的研究成果,根据不同成因、单砂体在空间上的叠置关系,将长6段骨架砂体组合类型划分为连续叠加型、间隔叠加型、侧向尖灭型、砂泥互层型四类。并在此基础上,定量表征了长6段四类复合砂体的结构特征,确定了优势砂体组合类型,探讨了优势砂体的分布规律。结果表明:1）连续叠加型砂体以砂质碎屑流为主,单砂体平均厚度为8.20 m,以砂体内夹层为主,砂体连通性好,多发育在湖底扇内扇;间隔叠加型砂体以砂质碎屑流为主,浊流次之,单砂体平均厚度为4.10 m,隔夹层均有发育,砂体连通性由隔夹层厚度决定,多发育在湖底扇内扇、中扇;侧向尖灭型砂体以浊流为主,滑塌岩次之,单砂体平均厚度为1.10 m,以砂体间隔层为主,砂体不连通或连而不通,多发育在湖底扇中扇、外扇;砂泥互层型砂体以浊流为主,单砂体平均厚度为0.38 m,以砂体间隔层为主,砂体不连通,多发育在湖底扇外扇。2）从连续叠加型到砂泥互层型,砂体发育规模减小,非均质性增强,物性变差,含油性降低。最终,确定了研究区连续叠加型与间隔叠加型为优势砂体的组合类型。在平面上,大规模优势砂体以片状、条带状在研究区东北部沿东北-西南向展布,而在西南部基本不发育。     

东非鲁武马盆地始新统超深水重力流砂岩储层特征及成因

鲁武马盆地古近系-新近系发育多套超深水、超大型、富含天然气藏的重力流沉积砂体。以始新统砂体为解剖对象,分析区内重力流砂岩储层特征及成因。结果表明砂体以巨厚层状产出于深海泥岩内部,并与周围泥岩截然接触,测井曲线表现出宏观均一性;岩心揭示此类巨厚砂体是由多期单砂体叠置而成,单砂体是由底部高密度颗粒流和顶部低密度浊流两部分组成,且经历过强底流改造。鲁武马河流三角洲强大物源供给决定了区内砂体分布面积和体积规模;深海滑塌、块体搬运等重力流沉积过程控制了沉积体粒序构造和内部结构;海底区域性强底流持续冲刷并携带走单砂体顶部细粒沉积物,残留了底部“干净”的中粗粒砂岩;多期沉积事件和频繁水道迁移决定了砂体纵、横向叠加展布,并最终形成了区内厚度巨大、岩性宏观均一且连通性极好的超大型深水重力流沉积砂岩储层。     

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。