不同沉积体系及相构成特点

不同沉积体系及相构成特点摘要：不同沉积体系及相构成特点论述关键词：沉积体系；沉积特征；冲积扇；河流；湖泊；三角洲；障壁海岸；缓坡碳酸盐岩一、冲积扇沉积体系冲积扇冲积扇沉积体系冲积扇是暂时性洪流或间歇性洪流流出山口时，由于地形急剧变缓,水流向四方散开，流速骤减,碎屑物质大量堆积而成的，形状近扇状的沉积体。从山地峡谷向开阔平原转变地带上的一种河流沉积体系，呈扇形或半圆锥状、以粗粒碎屑占优势的堆积物。（1）冲积扇沉积体系的沉积亚相特征：冲积扇是陆地上最靠近物源区的沉积体系，粒度粗，分选差，沉积速率高。扇根分布在临近冲积扇顶部地带的古沟口附近,主要发育有古沟道、主水道和主水道间三种沉积微相。扇中位于冲积扇中部,为冲积扇的主要组成部分。它与扇根并不具有明显的界限,以具有中到较低的沉积坡角和发育的辫状河道为特征。与扇根沉积相比较,砂与砾比率增加,沉积物偏细,成分成熟度和结构成熟度增高,砾石碎屑多呈叠瓦状排列。扇中沉积由于未经过充分分选,加上泥石流的存在,扇中沉积层内、层间和微观非均质性极强。扇缘是整个冲积扇沉积物最细,流体能量最低的部分，呈环带状围绕在冲积扇周围。沉积物为细砾、含砾砂、砂及泥,细砾较为少见。其微相可分为水道径流及片流两种。（2）冲积扇沉积体系的分类：Ι湿地沉积扇：沉积特征，湿地沉积扇主要发育与潮湿气候带，最明显的终年泄水，这些常年河对扇的沉积作用影响小，而由季节性气候条件产生的巨大洪水起着控制作用。整个扇的面积大，有时为干旱扇的几百倍；扇面坡度一般较低，因此河流作用常常控制着湿地扇的整个扇面。自扇顶向扇尾湿地扇的最大碎屑粒径逐渐变小。沉积亚相分为：扇顶近源相、扇中中段相、扇尾远端相。Ⅱ扇三角洲：冲积扇直接进入水体在滨湖或滨海地带形成的粗碎屑扇状体。沉积特征：冲积扇直接进入水体在滨湖或滨海地带形成的粗碎屑扇状体。它是一种进积到稳定水体中的冲积扇沉积体系，它属于在活动扇与稳定水体交界带上的沉积。这种沉积一部分在陆上，但大部分在水下，有的几乎完全在水下。扇三角洲出现于不同气候和能量条件的各种滨海带中，也常常沿冰缘地带的山间湖滨分布。扇三角洲的远端相形成于滨岸带、海洋或湖泊的水下环境，当有高速的粗粒沉积物注入水体时才能显现出河流的影响。海岸带的扇形体由于受到河流、波浪、潮汐及水面升降变化等的多种作用，因而形态和面貌呈多种多样。冲积扇沉积体系与能源资源形成、赋存的关系在含煤冲积扇沉积体系中，煤的聚集往往集中于特定的部位，这主要决定于控制泥岩沼泽形成和发育的自然地理条件。在冲积扇体系分布的范围内，有利于成煤的部位主要有扇间洼地、中扇朵叶体间洼地、扇尾地带和扇前缘外侧与河、湖、海环境的过渡地带。对于油气的生成，冲积扇体系是不利的沉积环境，但由于它所产生的沉积物大多岩性粗，可以构成很好的储集层。实践证明，冲积扇沉积与储层有着密切的关系，特别是砂砾岩冲积扇体储层的油气地质意义已被国内外很多油田证实。只要邻接该砂体有生油层存在，往往可形成次生的油气藏。由冲积扇体系充填的沉积盆地，如果周边的物源区具有含铀矿物的岩体出露，在适宜的气候和沉积环境条件下，常为铀矿的聚集提供了良好的形成条件。二、河流沉积体系河流环境内形成的一套有成因联系的沉积相组合。1）河流沉积类型：顺直河：少见，局部地段。辫状河：河床坡降大，河身不稳定，河心滩极发育，宽度大，弯度低。曲流河：河床坡降小，侧向加积明显，弯曲度大边滩发育，易形成牛轭湖，废弃河道。网结河：河道坡度低，分支河道之间湿地和植被极发育，河流位置稳定，不宜迁移。2）河流沉积亚相：Ⅰ河道亚相：心滩，边滩（砂坝），河床滞留沉积；Ⅱ河岸亚相：天然堤，决口扇；Ⅲ泛滥盆地亚相：河漫滩，河漫沼泽，河漫湖泊；Ⅳ牛轭湖：废弃河道。3）主要河流类型的沉积特征：Ⅰ、辫状河的沉积特征：这种河道沉积物大部分粒度粗，以砂砾岩为主，是由彼此错位叠置的砂质和砾质透镜体形成的带状砂砾岩体，其中细碎屑沉积物含量极低，砂砾岩体地面平直，对下伏岩层侵蚀不明显，多出现于山麓地带，位于冲积扇沉积体系与冲积平原沉积的交界地带。缺少明显的天然堤，洪泛沉积不发育（纵向砂坝），具各种类型的河道坝沉积（横向砂坝），心滩发育(侧向砂坝)。Ⅱ、曲流河的沉积特征：主要有三部分构成，即：河道充填沉积（河道相）、河道边缘沉积（河岸相）、洪泛盆地沉积（洪泛盆地相）。在曲流河沉积体系中，明显地表现出平面上或剖面上的细粒沉积物包围砂质沉积物的特征。Ⅲ网结河的沉积特征：网结河河道在平面上交织成网状，河道十分稳定，河道间发育河心岛或植被岛的河流。河道坡度小，弯度多变，导致频繁的溢岸洪泛。湿地环境占60~90%，河道环境分布局限。河流沉积体系与能源资源形成聚集的关系成煤环境重要场所：冲积平原，岸后沼泽和废弃河道充填沼泽，牛轭湖，这些沉积场所多存在于曲流河沉积体系，网结河沉积体系中，而辫状河沉积体系成煤的条件是有限的，正在形成的辫状河体系对于泥炭沼泽的形成和发育往往不利，因而难于出现有工业价值的可采煤层。河流沉积体系中河流相的砂体若离上覆和下伏的生油凹陷中心较近，就会形成有利的油气储集层。沉积相的平面分布控制着砂体的空间展布，进而影响着赋铀砂体的空间分布。三、湖泊沉积体系湖泊沉积体系主要是以淡水湖泊为主，多为陆源碎屑充填的滨海或内陆湖泊。一些大型的内陆湖泊或各类断陷盆地内的湖泊，都往往形成独立的沉积体系。1）湖泊沉积体系的沉积相特征：Ⅰ、湖泊的碎屑沉积速度比海盆要快Ⅱ、湖水波浪的影响范围要小Ⅲ、湖泊对气候因素的影响反应较快。2）湖泊沉积体系的沉积亚相分类Ⅰ湖三角洲:三角洲平原（顶积层），三角洲前缘（前积层），前三角洲（底积层）Ⅱ扇三角洲：砂砾混杂，粘土含量高，成熟度低，下倾方向为浊积物.Ⅲ滨岸沉积:多以砂岩、粉砂岩为主，陡岸前也可形成砾岩。碎屑颗粒分选、磨圆中等，交错层理发育，多为小型，有透镜状及不规则水平层理，多见各种层面构造（如泥裂、雨痕、虫迹、冲迹等），与岸线平行可见壳屑层沉积。Ⅳ浅湖沉积:生物繁盛，湖泊沉积中浅湖沉积较多，保存有较好的生物化石。Ⅴ深湖沉积:沉积物由于还原环境而呈黑或深灰色，大部分为致密均质泥岩，多为细薄水平层理，有时有明显的季节纹理，无底栖生物化石，多浮游生物化石。Ⅵ重力流或浊流沉积:其又可分为碎屑流沉积，高密度流沉积，低密度流沉积。3）湖泊沉积体系与能源资源形成、聚集的关系湖泊沉积体系与成煤作用的形成和发育具有非常密切的关系。通常湖泊沉积体系中湖泊三角洲地带和滨湖地带都是成煤的良好场所。例如我国云南东部地区若干褐煤盆地，由于新生代第三纪时有利的构造环境及气候条件，在山间湖泊沉积体系的环境下，形成了如先锋、昭通、小龙潭等厚、巨厚的褐煤层。油页岩的形成与聚集与湖泊沉积体系有密切的关系。油页岩主要为还原环境的静水沉积，大多形成于大型的内陆湖盆中。四、三角洲沉积体系由于河流作用沉积在水体（海、湖）中的陆上和水下连续的沉积体，称为三角洲。三角洲沉积体系的类型及其沉积亚相特征：Ⅰ河控三角洲沉积体系及沉积特征是由三角洲平原沉积、三角洲前缘沉积、前三角洲沉积以及三角洲朵体之间的三角洲间湾沉积构成.三角洲平原沉积是三角洲陆上低平的地带，主要是由活动的河道和废弃的河道，以及河道两侧的天然堤、决口扇和泛滥盆地等沉积组成。三角洲前缘沉积是三角洲沉积体系的水下部分，分布于三角洲平原的向海一侧。它是河流与海洋作用最活动的地带，在三角洲沉积体系中沉积速度最快。由于海水波浪的筛选，沉积的砂质最纯，含重矿物最多。前三角洲沉积主要由暗色含有机质的泥质组成，具水平层理，它是三角洲体系中最均匀且分布最广泛的沉积。三角洲间湾沉积是大型三角洲朵体间微咸水或近正常海水环境下的沉积。沉积物以泥质为主，可夹有石灰岩层或透镜体，含海相或微咸水化石。Ⅱ浪控三角洲沉积体系和沉积特征：①水下分流河道不发育②海滩脊的加积作用③河口沙坝的进积作用.Ⅲ潮控三角洲沉积体系及其特征:河流流入强潮汐环境的海域，潮汐作用对三角洲的形成发挥了重要控制作用。沉积特征：①分流河道呈顺直河道②砂体具有海成的沉积构造，双相平面结构③三角洲平原受潮汐作用的影响.三角洲沉积体系与能源资源形成、聚集的关系在各种类型的三角洲沉积体系中，以河流作用为主的三角洲沉积体系往往为成煤提供了更有利的条件；在不断推进的三角洲平原及三角洲前缘滨岸地带，都是泥潭沼泽发育的良好场所；在三角洲朵叶废弃之后，低平的地势也成为良好的成煤场所。地域辽阔的三角洲环境是河、海、湖交汇的地带，气候潮湿，生物的繁衍速度是极快的，由于沉积物源的丰盛、海岸线和构造沉降环境的持续，就为古代油气的形成、聚集提供了良好的储集场所。五、障壁海岸沉积体系障壁海岸沉积体系多为海岸伸展的砂体，起着防止海水直接内侵的障壁作用。由波浪建造起来的砂质沉积。障壁岛沉积体系沉积亚相组成：临滨、海滩、风成沙丘、冲越扇沉积等亦称障壁复合体。障壁岛沉积体系对能源资源形成的影响：障壁岛沼泽化形成的煤层，其长轴平行于沉积走向，即平行障壁岛砂体延伸方向，煤层分布较广泛，但由于成煤前的古地形及周期或成煤后期潮道的影响，厚度变化较大，煤层硫分含量较高。障壁岛后成煤模式，障壁岛间成煤模式。六、缓坡碳酸盐岩沉积体系缓坡碳酸盐岩沉积体系指从滨海波浪作用的浅水地带到逐渐过渡为低能的深水环境，沉积表面极缓，几乎近水平，不存在明显坡折的碳酸盐沉积体系。缓坡碳酸盐沉积体系沉积亚相及其特征：Ⅰ内坡相：位于上临滨和正常浪基面之间的缓坡沉积作用带。主要特点为泻湖潮滩沉积、高能浅滩和障壁岛沉积。Ⅱ中坡相：位于正常浪基面至风暴浪基面之间的缓坡沉积作用带。主要特点为递变层理风暴岩、丘状交错层理碳酸盐。Ⅲ外坡相：位于风暴浪基面以下的缓坡地带。主要特点为深水泥质沉积与纹层状灰岩的互层。Ⅳ盆地相：位于大陆架明显坡折处前面的浅水地带。主要特点具生物扰动构造的钙质泥岩。缓坡碳酸盐岩沉积体系与能源资源矿产的聚集关系：与成煤有关的这种沉积体系不同的相带大多是互相过渡的、渐变的。参考文献：[1]水资源保护工作手册.南京:河海大学出版社,1988.[2]碎屑岩系油气储层沉积学.于兴河.中国地质大学（北京）能源系石油教研室.[3]沉积学.姜在兴.石油工业出版社，2003.