第二节河流相河流是陆地上最活跃\最有生气的侵蚀\搬运和沉积地质营力.河流是把沉积物源源不断地由陆地搬运到湖泊\海洋的通道.曲流河辫状河一.河流的分类一)河流的类型1.按地形及坡降山区河流:•高差大,坡降大,向源侵蚀强,河岸陡,河谷深,河道直,支流少,水流急,粒度粗平原河流:•高差小,坡降小,向源侵蚀停止,河道弯曲,支流多,粒度细2.按河流的发育阶段幼年期:河流上游,多为山区河流,以侵蚀为主,许多支流汇成主流壮年期:河流中游,形成泛滥平原老年期:河流下游,靠近湖\海岸边,主流分叉发育许多支流3.根据分岔参数和弯曲度(拉斯特(Rust,1978))河道的分岔参数:每个平均蛇曲波长中河道沙坝的数目1单河道1多河道河道弯曲度:河道与河谷长度比1.5低弯度1.5高弯度顺直河辫状河网状河曲流河河道河谷二)主要类型河流的特征1.顺直河通常出现在大型河流的某一段或小型河流河道内凹岸侵蚀,凸岸加积形成浅滩-----侧向迁移向曲流河发展2.曲流河单河道,弯曲度1.5河道较稳定,宽深比低侧向侵蚀和加积作用使河床向凹岸迁移,凸岸形成点沙坝河流的中下游3.辫状河多发育在山区或河流上游以及冲积扇多河道,河道不稳定,天然堤和河漫滩不发育河道沙坝(心滩)发育4.网状河弯曲的多河道,河道窄而深多发育在河流的中下游地区河流类型在时间、空间上均可发生变化二河流沉积相及相模式一)曲流河沉积相模式河床亚相堤岸亚相河漫亚相牛轭湖亚相1.河床亚相特点:1)形态:横剖面槽形,上游窄,下游宽2)底部具冲刷,构成河流沉积单元的基底3)岩石:以砂岩为主,砾岩次之,河流中最粗4)构造:层理发育,类型多样,缺少动物化石5)砂体形态:多具有透镜体,底部具有明显的冲刷界面(1)河床滞留沉积:平水期滞留在河床底部的粗碎屑物质沉积物:粗,多为砾石,时有垮塌或冲刷泥砾构造:明显的冲刷——充填,可有叠瓦状构造横向上:透镜状、席状垂向上:河流沉积的最底部(2)边滩沉积曲流河中最重要的砂体类型河道凸岸侧向加积沉积物:以砂为主成分成熟度较低结构:跳跃组分为主,分选中等构造:大中型槽状、板状交错层理,平行层理垂向:向上粒度变细;层理规模变小横向:板状、透镜状平面:带状边滩沉积的厚度近似于河床的深度边滩的侧向加积具有间歇性。相邻的边滩侧积体之间常具泥质披覆层。侧向侵蚀与侧向加积作用原因:河流弯曲\地球自转引起的克里奥利力的作用结果:1)河谷谷底不断拓宽2)河床的弯曲度增加----凹岸侵蚀,凸岸沉积(边滩)3)河道发生截弯取直2.堤岸亚相特点:1)位于河床沉积的上部2)岩石类型简单\细3)构造简单\小型2.堤岸亚相1)天然堤:洪水期河水溢出河床,粉砂、泥沿河床两岸迅速堆积所形成平行与河床的砂堤沉积物:粉砂、泥的薄互层,向河道方向可有细砂。一般单旋回厚几cm--几十cm。构造:小型波状、槽状、攀升层理)、水平层理,顶部可有水平层理、暴露构造。垂向:边滩沉积之上剖面:楔形平面:豆荚状决口扇--洪水冲决天然堤,在其外侧形成的扇形沉积体。沉积物:细砂、粉砂,较天然堤粗。构造:中小型交错、波状层理,冲刷--充填构造。垂向上:上下均为河漫泥质沉积。单旋回厚十几cm-几米。剖面上:透镜状平面上:舌形或扇形垂向上:正粒序2)决口扇3.河漫亚相按淤水的程度,分为:河漫滩河漫湖泊河漫沼泽特点:1)位于天然堤外侧的地势低洼而平坦的地区2)粉砂\粘土,河流中最细3)构造简单,波状\水平,暴露成因\生物成因河床外广阔的滩地,平水期无水,洪水期被水淹没。沉积物:水动力弱,粉砂、粘土为主。构造:水平层理、波状层理、各种暴露构造。垂向上:垂向加积产物,位于河流相旋回的上部。1)河漫滩2)河漫湖泊河床外长期积水的洼地,积水多源于河流泛滥。沉积物:粘土、粉砂构造:洪水期沉积层理不发育湖泊沉积中具水平层理干旱:干裂、结核、石膏——盐湖潮湿:生物繁茂,有机质丰富3)河漫沼泽由于长期地表潮湿积水,植物繁盛,形成沼泽沉积物:与河漫湖泊多相似,特别的是泥炭沉积构造:块状为主,粘土岩中有时可见水平层理4.牛轭湖亚相废弃的积水河道废弃作用:串沟取直曲颈取直沉积特征沉积物:粉砂、粘土构造:交错层理、水平/块状层理垂向上:串沟取直——与早期废弃河道沉积渐变曲颈取直——与早期废弃河道沉积突变5.曲流河沉积的垂向模式第一沉积单元:河床底部滞留沉积,块状含砾砂岩或砾岩,与下伏呈冲刷侵蚀接触第二沉积单元:边滩沉积,大型交错层理中细砂岩,层理规模向上逐渐变小第三沉积单元:边滩顶部沉积,小型交错层理\上攀\波状层理粉细砂岩第四沉积单元:天然堤和泛滥平原沉积,断续波状层理粉砂岩和水平层理泥岩细粒悬浮物质在洪泛期的垂向加积的产物河道迁移而引起沉积物的侧向加积的产物河流沉积的“二元结构”二)辫状河沉积相模式河道宽、浅、急心滩发育,而边滩不发育是辫状河最突出的特征1.河道砂坝(心滩)的形成双横向环流-形成心滩的水动力基础地形坡度差异—导致心滩迁移心滩上游方向较陡,沉积物较粗,遭受侵蚀作用,下游方向较平缓,发生沉积作用2.河道砂坝的分类根据地貌形态\大小\与河岸的关系:纵向砂坝:沿水流方向延伸的砂体,常见于砾石质辫状河的端部横向砂坝:砂体延伸方向与水流方向垂直,常见于辫状河下游的河道变宽斜向砂坝:砂体延伸方向与水流方向斜交,由于主河道弯曲且水流流量不对称产生曲流砂坝:曲流河的边滩3.沉积特征辫状河一般河道沉积发育而天然堤\决口扇\泛滥平原沉积\牛轭湖沉积不发育河道的迅速迁移,不稳定3.沉积特征1)河道沉积:(1)底部滞留沉积(2)正常河道淤积:缘于水流逐渐减弱,向上粒度变细、层理规模变小(3)心滩沉积3.沉积特征心滩沉积:辫状河沉积的主体,典型特征。沉积物:砂砾,少有泥质加积结构:滚动组分为主,分选中等--差。构造:大型板状交错层理为主,不同时期沉积层间有冲刷面。平面上:上游沉积物较粗,遭受侵蚀,下游沉积物较细,发生沉积垂向上:不明显的向上变细粒序横向上:单个透镜状,多彼此冲刷相连,“砂包泥”2)辫状河的垂向层序特点F-垂向加积的粉砂岩\泥岩E-大型水道冲刷充填交错层理砂岩D-小型板状交错层理砂岩C-板状交错层理砂岩B-清楚槽状交错层理粗砂岩A-不清楚槽状交错层理粗砂岩SS-河床滞留沉积-含泥砾的粗砂岩和砾质砂岩辫状河与曲流河的比较:1)二元结构顶底层厚度不同2)沉积物粒度不同3)沉积构造规模不同三)网状河沉积相模式河道坡度小,水流能量低。河道、湿地等环境长期稳定,各沉积相在垂向上增生、叠加。1.河道沉积沉积物:砂结构:跳跃组分构造:槽状交错层理平面上:带状、网状剖面上:砂体厚、窄,多层叠置的透镜状垂向上:垂向叠加为主,少有侧向加积2.湿地沉积沉积物:富含泥炭的粉砂、粘土横向上:“泥包砂”四.河流沉积组合及沉积体系沉积体系:同一物源、同一水动力系统控制,成因上有联系的沉积体或沉积相在空间上有规律的组合。山区冲积扇、辫状河——平原曲流河——滨湖(海)网状河、三角洲(冲积沉积体系)五.古代河流鉴别标志岩性:砂岩、粉砂岩;泥砾成分:长石砂岩、岩屑砂岩结构:分选差至中等;粒度曲线两段式,以跳跃总体为特征;C-M图呈S形,发育PQ、QR、RS段构造:板状、槽状交错层理,上部波状交错层理;砾石叠瓦状排列;侵蚀—冲刷构造;暴露构造生物化石:破碎的植物枝、干、叶;硅化木垂向层序:二元结构;底冲刷——F-U层序砂体特征:平面上:条带状、树枝状;横剖面:上平下凸透镜体或板状馆陶组第一亚段(即Ⅰ4)沉积体系河流相与油气的关系储集层垂向上:边滩或心滩砂质岩横向上:透镜砂体中部•岩性圈闭、地层-岩性圈闭、构造—岩性圈闭油复气合藏油地气层藏油岩气性藏构造油气藏披覆背斜油气藏(孤东)滚动背斜油气藏(埕北18)断块油气藏(垦东53块)反向断鼻油气藏(桩11块)岩性上倾油气藏(垦东25块)地层超覆油气藏(陈37块)岩性—构造油气藏(垦东18块)岩性透镜体油气藏(孤岛浅层气)