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第四讲陆源碎屑沉积盆地岩相古地理图的编制根据统计分析法进行岩相古地理研究，其最终是通过编制岩相古地理图来完成的；或者说，岩相古地理图的编制是相分析及古地理研究的总结。当然，以油气勘探为目的的岩相古地理图，主要应突出那些与油气生成和储集有关的岩性、岩相特征及古地理条件，故有时也称这类岩相古地理图为沉积条件图或沉积体系图。如何编制岩相古地理图，要收集和整理哪些资料，先作哪些基础图件，如何进行分析，不同地区、不同层段、以及不同的沉积相也不尽相同。编图程序大致分为三个阶段，基础资料的收集和整理，主要基础图件的编制和分析，岩相古地理图的编制和使用。第一节概述1、基础资料的收集和整理在地层划分和对比的基础上，对露头剖面、岩心录井、岩屑录井、古生物及古生态鉴定、分析化验（包括薄片、重矿物、粒度分析、地化指标、油气水分析等）、电测井及地球物理等方面资料进行系统收集和整理，并认真审查与核对，注意准确性与代表性，以保证编图基础资料的扎实可靠。整理原始资料，一般先建立相分析剖面和岩相古地理卡片，再逐井进行分项统计，如砂岩类型、重矿物、粒度参数、层理特征、古生物、泥岩颜色和地化指标等。下表是油田常用的一种岩性综合统计表，下表是常用的沉积环境指标统计表，还有一些其它类似的单项或多项不同内容的统计表格。2、制图单位的划分和比例尺的选择制图单位主要是根据研究课题的需要、资料的丰富程度和地质条件而决定的。大、中、小三种比例尺的一般划分是：小比例尺图：＜1/300万或＜1/1000万，这种图件是全国性的或大区域的，编图单位时间间隔为代或纪。中比例尺图：1/300万～1/50万，这种图件范围一般为一个沉积盆地，编图单位间隔为世或期。大比例尺图：＞1/50万，通常是为盆地内某一凹陷或地区的深入一步勘探而编制的，制图单位为段、亚段或砂层组。总之，沉积剖面或钻孔越多，资料越丰富，制图比例尺可以越大。制图单位分得越详细，图件的精度也越高。在我国一些含油盆地的勘探过程中，经常编制的是中—大比例尺的岩相古地理图。3、主要基础图件在资料收集和整理、确定制图单位和选好比例尺的基础上，先要编制各种类型基础图件以反映盆地的各种沉积特征，并进行沉积条件分析。编制基础图件的类型和数量，视研究课题及资料丰富程度而定。以油气勘探为目的时，经常要编制以下一些基础图件：（1）综合柱状剖面图（地层划分和对比的依据）。（2）取心井段沉积相分析图（3）沉积相分析剖面图（显示划相依据及相的共生组合）。（4）岩相（沉积相）对比剖面图（反映相的纵横向变化）。（5）地层厚度图（反映盆地轮廓、隆起和拗陷、凸起和凹陷，以及物源方向及河流流向等）。（6）粒度分布曲线图（累积曲线、频率曲线、概率曲线、C—M图和粒度参数的平面变化图等）。（7）砂岩厚度图（反映砂体、砂岩富集区、砂岩尖灭界线等）。（8）砂岩百分含量等值线图（反映古水流方向、物源方向和三角洲位置等）。（9）砂岩层数图（推断碎屑沉积与水位变化的关系，反映构造性质等）。（10）砂泥比图（判断岸线位置、古水深度和主要物源方向）。（11）泥岩颜色图（反映陆上、过渡与水下三种沉积环境的大致范围，是划分湖盆相带和有利生油相带的主要依据）。（12）重矿物图（反映物源方向和沉积体系）。（13）岩石类型图（反映物源方向和分布趋势，是划分相带的依据）。（14）有机碳、还原硫、三价铁和二价铁等值线图（反映不同沉积环境的地球化学特征，并是指示陆上或水下沉积的标志）。（15）锶钡比值图（反映古盐度变化，间接判断盆地的封闭状况）。（16）化石分布图（是划分相带和鉴别环境的标志）。（17）地层水矿化度图（反映古气候条件）。（18）电测曲线划相图（利用自然电位、电阻率、微电极以及地层倾角测井等电测曲线综合分析，划分岩性和韵律特征，建立沉积模式）。上述这些图件都属于基础图件，总的可归纳为单因素分析和多因素分析两种类型基础图件。图件多少，视不同研究目的和资料丰富程度还可增减。4、岩相古地理图的编制和使用（1）岩相古地理图是一种综合成果图，包括沉积边界、母岩性质、物源方向、沉积相带、沉积中心、沉降中心、砂体和砂岩富集区以及生、储油有利地区等。从分析沉积盆地的沉积条件、岩性和岩相变化特征，进而在岩相古地理图及其基础图件上，指明有利的生、储油地区及其形成有利时期，为油气勘探部署提岩性、岩相方面的依据。（2）砂体几何形态及砂体预测评价图（划分砂体成因类型、指明油气聚集有利地区）。（3）勘探远景预测图（是勘探地层圈闭油气藏和古地貌圈闭类型油气藏的根据）。岩相古地理图及其基础图件主要以平面图形式表示，在备好的底图上，一般有等值线图、分区图和点图三种表现形式，每种形式可单独使用，也可视资料的相互关系和完善程度叠合起来使用，如在分区图的背景上，可以有等值线和点图的形式。数据齐全准确的单因素资料最适合勾等值线图，其精度也最高。底图准备与编图质量关系甚为密切，原则上剖面点和井位要均匀分布。这与勘探程度有关，要根据不同勘探阶段的进展情况，制定编图计划。5、我国岩相古地理图研究概述刘鸿允的《中国古地理图》(1955)是第一部系统论述我国各地质历史时代的古地理轮廓的专著。关士聪等(1984)的《中国海陆变迁海域沉积相与油气》主要以大地构造学、地层学和沉积学的观点编制了我国从晚元古代至三叠纪的海陆分布及沉积相图25幅。王鸿祯等(1985)的《中国古地理图集》是以大地构造学的理论为指导、以现有的地质区测资料为基础编制了我国各地质时代古地理图。冯增昭倡导以“单因素分析综合作图法”进行定量岩相古地理研究与编图。第二节地层等厚图地层等厚图是编制岩相古地理图的主要基础图件，通常作为编图的背景，用以反映盆地范围、沉积边界以及沉积基底（或基础层）的古地形和古构造的特征等。除编制地层总厚度图外，还可按不同岩石类型分别统计作图，如砂岩厚度图）、泥岩厚度图和碳酸盐岩厚度图等。对厚度图的分析应注意下述几点内容。华北地区太原组地层厚度图华北地区太原组地层厚度图华北地区山西组地层厚度图一、厚度变化影响因素的判别当整个沉积时期盆地保持均匀下沉，补偿又较适应的情况下，厚度线变化与盆地轮廓和构造线方向基本一致。盆地中央厚度最大，向边缘逐渐减薄，这种大范围变化趋势主要受大地构造因素控制，局部加厚或减薄主要受古地形起伏控制砂层厚度局部加厚通常是三角洲砂体的核部位置。定量的判别厚度变化与古构造和其它沉积条件变化之间的关系，可采用趋势面分析方法。所谓趋势面分析就是将地层资料或其实测资料分为代表大范围因素与小范围因素的两个部分。大范围分量叫做趋势，作成的图叫趋势面，而小范围因素是趋势的剩余，常叫做偏差。这样就将一幅地层图分为两幅，一幅是趋势面图，另一幅是偏差图。趋势面图有助于恢复沉积盆地总的面貌，而剩余偏差图仅能反映局部地层厚度或岩性岩相的变异特点，如三角洲体系或沿岸的其它沉积体系，乃至水下扇及深水重力流水道沉积等。二、沉积中心与沉降中心的判别厚度分析法与岩相分析法结合起来，有助于查明沉陷的性质，是沉积中心还是沉降中心，在古地形较为平缓的水盆，其中央地区沉降幅度最大，且为深水—较深水相沉积，即为沉降中心与沉积中心符合，也是生油有利地区。但是，有时也不相符合，例如一些断陷式盆地，沿边界大断层沉降幅度很大，地层很厚，但岩性却为粗的砂砾岩，为洪积—冲积相，是沉降中心而不是沉积中心。这种情况沉积中心与沉降中心不符，掌握这种分布情况，对指导油气勘探有重要意义。三、岸线的判别盆地中厚度变化不完全是均匀的，例如水上平原或水盆中央地带，由于古地形较平坦，通常厚度变化也较均匀，等值线较稀疏，盆地边缘地区，古地形常有较大变化，有时沉积物明显加厚，使等值线加密，在地层等厚线的密集带向陆一侧，便是当时海（湖）岸线的大致位置。四、零等厚线地质意义的判别判别零等厚线是地层的沉积尖灭线，还是剥蚀后的假“尖灭线”，对于区分是沉积区或是剥蚀区具有重大意义。对此解释经常是比较困难的，克鲁宾（W.C.Krumbein）总结了一些判别标准（表6-3）。根据等厚线外推，恢复原始沉积边界，经常是困难的。可以将等厚图与岩相图并行解释，掌握零线附近存在的岩相及其相对沉积边缘的可能位置进行判断。剥蚀造成的零等厚线代表沉积边界的零等厚线1．零线圈在地层单位下部层位的‘尖灭点”上2．上部层整合退覆下部层3．地层段落的顶层向零线变薄，其它相反4．岩相与地层等厚线走向不一致5．碎屑岩比和砂页岩比增高，是上层被剥蚀基底的碎屑岩影响加大造成的（可以表现在纵向变化图上）6．等厚线变化率显示突变7．与生物相不一致1．零线圈在地层单位上部层位尖灭点上2．上部层整合超覆下部层3．所有岩层都逐渐向零线变薄4．岩相与地层等厚线走向一致5．碎层岩比和砂页岩比增高，但不是下部岩性剥蚀再沉积造成的6．等厚线连续变化到零7．生物相由亚滨海带到滨海带逐渐变化零地层等厚线的判别标志表第三节岩石类型图岩石类型图又名岩性图或岩石组合分区图，用来表示制图单位岩石类型在平面上的变化规律。配以地层等厚线的岩石类型图可称岩相图，故它是划分沉积相带的主要基础图件。岩石类型图是以分区形式表示的图件。通常采用三角图分区法，即先按制图单位各沉积剖面主要出现的岩石类型、数量多少、成因关系，及与生、储、盖层的关系，进行归并和分类。一般归并为三类，以此为角顶作成等边三角形，三角形图按组合关系进行分区。最后根据每个剖面的岩石类型进行投点，依投点结果再在选好的底图上编制分区图。国内外常用的三角形图分区方法有：百分比法、比率法、熵函数法、等级函数法、岩相偏离法等，下面着重介绍百分比法（图6-3）。百分比法目前是我国石油系统常用的一种编图方法。先以算术平均法求出各剖面中岩石类型厚度及其百分含量，例如某剖面岩层总厚200米，其中砂岩占100米、粉砂岩占60米，泥岩占40米，计算百分比为，砂岩—50%、粉砂岩—30%、泥岩—20%。岩石类型三角图百分比图解百分比三角图内视具体情况划分为若干块，以能清晰地表示出制图单元岩石类型变化特点为原则，力求少分；对每块进行编号。根据每个剖面三种主要岩石类型的百分含量在三角图上投点。再将每个剖面投点结果标在平面图的点旁，分母是剖面号或井号，分子是岩石类型编号，将相同的编号圈入同一个区，即成分区图，在三角图上相邻的方块，在乎面分区图上亦应相邻。百分比三角图及投点情况如何分析和使用岩石类型图呢？从图中可以看出，该段岩石类型分区在平面上基本呈环状分布，但并不对称，北宽南窄，总的变化是由盆地边缘至内部，砂岩减少，泥岩显著增加。盆地深水区在3号、1号和2号井区，物源主要来自北部。另外，我国一些中一新生代陆相含油盆地，以碎屑岩和粘土岩为主，化学岩很少。在此情况下，主要根据砂（砾）岩和粘土岩相对百分含量勾绘岩石类型分区图，根据能反映沉积环境的岩石组合直接分区编制，故称岩相图，它是编制岩相古地理图时划分相带的基础。百分比法编制岩石类型图实例上油砂山组(N22)砂岩百分含量等值线第四节其它基础图件一、泥岩颜色分区图是以分区形式表示的另一种重要基础图件，根据地化指标的分析，说明泥岩的颜色，基本上能反映岩层在沉积时的氧化还原程度，如黑色（黑、灰黑、灰）表示还原环境，红色（紫、棕、褐、黄）表示氧化环境，绿色（绿、灰绿、黄绿）介于二者之间，属弱还原一弱氧化环境。因此，用泥岩颜色分区表示盆地内氧化还原程度的变化，也是一种最简便的方法。当然也要注意结合自生矿物、生物化石和其它沉积标志。泥岩颜色分区图对于说明盆地地化条件、划分相带和评价生油条件，乃至计算生油量均有重要意义。编图前，先按单剖面统计灰黑、绿、红三类泥岩厚度，计算厚度百分比。在三角图中进行投点。三角图分区数量和形式，要视研究地区和制图单位的具体情况决定之。在陆相盆地中，颜色多呈环状分布，由盆内至边缘，泥岩颜色变红、变杂，反映了沉积环境的变化。上油砂山组(N22)颜色分区图E1+2E31E32N11N12N21N22N23柴西地区颜色叠加图研究沉积中心的迁移二、化石分布图编图目的在于了解古生物群的分布和变化，进而了解当时的沉积环境和水介质性质。资料丰富时可采用分区形式，划分依据是：不同生物类型的组合