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河流相模式及油气意义提纲一、河流分类二、不同类型河流沉积模式三、古代河流鉴别标志及其与油气关系一河流分类1、根据流域地形和坡降山区河流平原河流地形高差大、坡降大、支流小、水流急、岸陡、谷深、向源侵蚀强烈地形平缓、坡降小、支流大、水流缓、河宽、河道弯曲、向源侵蚀弱、侧向侵蚀强2、按河流发育阶段幼年期河流：河流发育初期，山区河流壮年期河流：平原区河流老年期河流：平原区河流3、同一河系：根据所处的地理位置和特点：上游、中游、下游上游为幼年期、中游为壮年期、下游为老年期一河流分类4、按河道弯曲度和分岔参数（Rust,1978）分岔参数弯度指数单河道（河道分岔参数≤1）多河道（河道分岔参数1）低弯度（弯度指数1.5平直河辫状河高弯度（弯度指数1.5曲流河网状河同一河流的不同河段同一河流的不同演化阶段河流类型可以发生变化。自然界常见的、与油气勘探开发关系密切的河流类型是：曲流河、辫状河和网状河。二、不同类型河流沉积模式——顺直河（1）单河道、低弯度（≤1.3或1.5）（2）特殊的构造背景和地理条件：断层槽或植被发育形成坚固的河岸（3）只在大型河流的某一段内短距离发育，一般少见，可发育边滩。（4）凹岸侵蚀，凸岸加积，侧向迁移逐渐形成曲流河（5）底部的流速最低，中线的流速最高，主流线两侧形成两个对称的环流，表面流由两岸向中部壅水。二、不同类型河流沉积模式——顺直河二、不同类型河流沉积模式——曲流河（一）沉积特点（1）单河道、高弯度（＞1.5），宽/深＜40，较稳定（2）一般发育于中下游平原地区（3）坡度较缓，流量稳定，搬运方式以悬浮和混合负载为主，沉积物以较细的泥、砂为主（4）凹岸侵蚀，凸岸加积，侧向迁移形成二元结构二、不同类型河流沉积模式——曲流河（二）沉积模式曲流河相河床亚相堤岸亚相河漫亚相牛轭湖亚相河床滞留微相边滩微相天然堤微相决口扇微相河漫滩微相河漫湖泊微相河漫沼泽微相1、河床亚相河床：河谷中经常流水的部分。1）河床滞留微相沉积特征：河床滞留沉积是河流流量最高时短距离搬运的产物，位于河床底部以砾石级粗碎屑（砾岩、含砾中粗砂岩）为主、砂和粉砂极少，颗粒较粗，厚度小（2m)，常具叠瓦状构造，底面为冲刷面1、河床亚相边滩：位于凸岸，由河道迁移和侧向加积形成的砂坝，是河道砂质沉积物的主要堆积场所。2）边滩微相沉积特征：砂体多为透镜状，中、细砂岩，向上变细，层理向上变小。2、堤岸亚相天然堤：河水溢出河道时悬浮搬运物质沉积。1）天然堤微相沉积特征：岩性细，主要为粉砂岩与泥岩呈薄互层状水平层理、爬升交错层理通常位于边滩顶部。侧蚀作用使凹岸天然堤难以保存，古天然堤呈面状分布于边滩之上；主要为细砂岩、粉砂岩、泥岩，比边滩细，比河漫滩粗；见干裂、雨痕、根迹等暴露构造。2、堤岸亚相2）决口扇微相沉积特征：岩性较细（细砂岩、粉砂岩）呈扇状厚度小（一般5m）具小型交错层理、水平层理与下伏地层突变接触，局部有冲刷面，与上覆地层渐变或突变。3、河漫亚相1）河漫滩沉积微相河漫滩：河道之间地形平坦、仅洪水期淹没主要由悬浮搬运的物质沉积形成。沉积特征：岩性细（泥岩、泥质粉岩），氧化色，水平纹理、泥裂、钙质结核，化石少见。干裂、雨痕等暴露构造常见。3、河漫亚相1）河漫湖泊微相河漫湖泊：低洼，积水（浅）。沉积特征：岩性细以粘土为主，有粉砂出现，还原色，水平纹理，潮湿区生物化石常见，干旱区可形成盐湖。3）河漫沼泽微相3、河漫亚相河漫沼泽：潮湿气候下，泛滥盆地低洼地带，由潮湿区河漫湖泊发展而来，沉积特征与河漫湖泊类似，只是泥炭沉积较多。沉积特征：煤、炭质泥岩，还原色植物化石丰富。在河流侧向迁移较迅速的情况下天然堤发育不良，洪水泛滥可形成广阔平坦的河漫沉积区，沉积物不仅有泥质，还含有大量砂质这使堤岸亚相与河漫亚相已无区别，顾统称为泛滥平原沉积。4、牛轭湖亚相沉积特征：暗色泥岩、泥质粉砂岩，透镜状直接覆盖于河道砂岩之上。粘土岩中发育水平层理，粉砂岩中发育交错层理，常含有淡水软体动物化石和植物残骸。牛轭湖：弯曲河流的截弯取直作用使部分河道废弃蓄水而形成。a.曲颈取直b.串沟取直4、牛轭湖亚相（三）曲流河的垂向沉积层序二、不同类型河流沉积模式——辫状河辫状河：辫状河水浅流急，心滩（或称河道砂坝）发育，具多河道、河床坡降大，宽而浅、侧向迁移迅速的特点，且河道不固定，迁移迅速，故又称“游荡性河流”。由于坡降大，沉积物搬运量大，以以底负载搬运形式为主。这种河流多发育在山区或河流上端河段以及冲积扇上。辫状河不发育边滩、天然堤、决口扇、泛滥平原沉积，废弃河道一般不形成牛轭湖，这也是辫状河曲和流河沉积的重要区别。沉积特征：粗碎屑岩（砾岩、砂砾岩、含砾砂岩、砂岩）分选中等，磨圆中等到好，平行层理和大型交错层理发育，砾石常呈叠瓦状，具冲刷面。二、不同类型河流沉积模式——辫状河垂向沉积层序辫状河垂向层序不同于曲流河之处：1：二元结构的底层沉积发育良好、厚度大，顶层沉积不发育或厚度小；2：底层沉积粒度粗，成分和结构成熟度低，砂砾岩发育；3：河道频繁迁移形成了各种层理类型，如块状或不明显的平行层理、巨型槽状交错层理、单组大型板状交错层理等。二、不同类型河流沉积模式——网状河网状河发育弯曲的多河道，且河道窄而深，顺流向下呈网状分布。河道沉积物多以悬浮负载方式搬运。河道间被半永久性的冲击岛和泛滥平原或湿地所分开。网状河的沉积背景、沉积作用和沉积特征与曲流河和辫状河存在较为明显的区别。由于受地形坡度、流域岩性、气候条件、构造运动以及河水流量、负载方式等影响，在同一河流的不同河段或同一河流发育过程中的早期和晚期，其河道型式可有不同变化。甚至在同一时期的同一河段，因水位不同，河型亦有变化。如高水位时表现为网状河，低水位时表现为辫状河。二、不同类型河流沉积模式——网状河网状河各类亚环境沉积特征河流曲流河辫状河网状河亚相点砂坝心滩（坝）网状河道岩性以砂、泥岩为主，一般砾岩层较薄以砂、砾岩为主，常发育厚层的砾岩和含砾粗砂岩以粉砂岩、泥岩为主，砂、砾岩次之剖面组合“砂泥互间”“砂包泥”“泥包砂”垂向层序典型的正韵律结构正韵律结构，细粒沉积薄，或缺失。不明显的正韵律结构沉积构造多种多样，以下切型板状交错层理为典型标志发育各种大型槽状、板状交错层理，常见块状层理，一般缺乏小型砂纹层理以槽状交错层理和水平层理为主粒度概率分布以二段式为主以三段式为主以二段式为主平面砂体形态单个砂体为弯曲的条带状；曲流带复合砂体为平板状平面上：单个砂体为低弯度条带状；河道带砂体为板状或宽条带状。剖面上：单砂体和河道带砂体为透镜状。平面上：窄条带状，交织、扭结成网状。剖面上：为直立或倾斜的窄而厚的墙状，相互分隔远离厚度规模中厚层状；范围：几米～十几米中厚层状—厚层状；范围：几米～几十米中层状；范围：几米～十几米砂体叠置单边或多边式侧向叠置多层式垂向叠置孤立式不同类型的河流沉积识别标志对比三、古代河流鉴别标志及其与油气关系（一）鉴别标志1、矿物成分复杂，成熟度低以砂岩和粉砂岩为主。成分成熟度低。砾岩多为复成分砾岩，砂岩以长石砂岩、岩屑砂岩为主。以泥质胶结为主，少量为钙、铁质胶结。2、粒度资料反映了征的牵引流性质。3、沉积构造丰富，具有特征的“二元结构”序列。自下而上表现出下粗上细的间断性正韵律或正旋回。每个旋回底部发育有明显的底冲刷现象。4、生物化石稀少一般无动物化石，可有植物碎片及硅化木等。5、特征的砂体形态以砂、粉砂状结构为主，分选差至中等。层理发育，以板状和大型槽状交错层理为特征。砾石呈叠瓦状排列，扁平面倾向上游。层理及砾石倾角约为10⁰~30⁰。底部常具冲刷构造，并常含泥砾及下伏地层的砾石。6、曲流河相：具有完整的“二元结构”。主要由槽状、板状交错层理砂岩和波纹交错层理粉细砂岩、泥岩等组成，有明显向上层理变薄、岩性变细的特征。在剖面上，呈上平下凸的透镜状或板状嵌于四周河漫泥质沉积之中。7、辫状河相：砂岩分布较广，主要由大型槽状交错层理砂岩等组成，缺乏粉砂、泥质层。三、古代河流鉴别标志及其与油气关系（二）河流沉积与油气关系河流相沉积砂体是油气储集的良好场所。古河流砂体可形成岩性圈闭油藏、地层-岩性圈闭油藏以及构造-岩性圈闭油藏。参考文献［１］朱世发主编沉积岩与沉积相中国石油大学出版社２０１５［２］朱筱敏主编沉积岩石学第四版石油工业出版社２００８［３］吴婧洛跃雄黎成河流沉积相鉴别标志及特征比较研究石油天然气学报(江汉石油学院学报)第31卷第1期2009年2月［４］高志勇韩国猛张丽华河流相沉积中的准层序———以四川中部须家河组为例石油与天然气地质第28卷第1期2007年2月［５］邓运华论河流与油气的共生关系石油学报第31卷第1期2010年1月［６］谢庆宾朱筱敏管守锐王贵文刘少宾张周良陈方鸿薛培华韩德馨中国现代网状河流沉积特征和沉积模式沉积学报第21卷第2期2003年6月