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第3章__河流相

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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油区岩相古地理 —— 第 3 章 河流相 第 1页 第 三 章 河流相 河流是地表水流湖泊、海洋的通道。河流作为重要的地质营力汇集大量的沉积物(包括溶解物质),并将它们搬运到大的湖泊和海洋盆地中去。在一些特定的环境中,如下沉的海岸平原、山间盆地及山前盆地,河流的沉积作用非常活跃。有时,河流沉积会成为这些盆地的主要充填物。河流形成的砂体可能成为油气的有效储层。 第一节 河流的类型 一、按地形及坡降分类 可将河流分为山区河流和平原河流。前者地形高差和坡降大,向源区方向侵蚀作用强烈,河岸陡而河谷深,河道直而支流少,水流急而沉积物粗。后者地形高差及坡降小,向源区方向 侵蚀停止,侧向侵蚀强烈,河道弯曲而直流多,故平原河流多为弯曲河流。 二、按河流的发育阶段分类 可将河流划分为幼年期、壮年期、老年期,幼年期河流数河流发育的初期阶段,山区河流多属此类;壮年期和老年期河流多属平原河流。在同一条河流中,这三类河流分别位于上游、中游和下游。从沉积的角度看,大量的沉积作用发育在河流的壮年期和老年期。 三、按河流弯度分类 河流弯曲度的概念:是指河流长度与河谷长度之比,通常称为弯度指数。其临界值为 有人定为 此临界值和河道的多寡,可将河流划分为平直河、曲流河、辫状河和网状 河。 油区岩相古地理 —— 第 3 章 河流相 第 2页 (一)平直河 也叫顺直河,河流弯度指数小于 属于小型河流,或仅在较大型河流的某一段内存在。河道内凹岸为冲坑(深槽),是冲刷边,沿其发生侵蚀作用;凸岸因加积作用形成砂坝,从而河道可以产生侧向迁移而逐渐向曲流河过渡。 (二)曲流河 又称蛇曲河,单河道,河流弯度指数大于 道较稳定,宽深比低,一般小于 40。天然堤发育。侧向侵蚀和加积作用使河床向凹岸迁移,凸岸形成点砂坝(边滩)。由于河道极度弯曲,常发生河道截弯取直作用。曲流河河道坡度较缓,流量稳定,搬运形式以悬浮负载和混合负载为主,故沉积物较细 ,一般为砂、泥沉积。 曲流河主要分布于河流的中下游地区,以边滩沉积发育为特征。 (三)辫状河 辫状河多河道,河道中有心滩或河中砂岛发育,河道频繁分叉又合并,形状似发辫。河道宽而浅,弯度小。河道坡降大,不稳定,经常改道迁移,故又称为“游荡性河流”。例如恒河的支流科西河,在上两个世纪中向西迁移了 170 多公里。 由于河流经常改道,辫状河河道砂坝不固定,所以天然堤和河漫滩不发育。由于坡降大,沉积物搬运量大,并以底负载搬运形式为主。这种河流多发育在山区或河流的中上游以及冲积扇上。 (四)网状河 与辫状河不是同义语。 网状河也是多河道,但河道窄而深,顺流向下游呈结网状。目前对网状河认识尚不一致,一般认为网状河指的是在河流中下游三角洲平原地区,由于发洪水期间河水产生决口分流而形成的网状河道。 油区岩相古地理 —— 第 3 章 河流相 第 3页 河道的发育类型受地形坡度、流域岩性、气候条件、构造运动以及河水流量、负载方式等因素的影响。因此,在同一河流的不同河段或同一河流发育过程的早期或晚期,河道在类型可有不同的变化。甚至在同一时期的同一河段,由于水位的变化,河流的类型也有所改变,如在高水位时为曲流河,在低水位时则表现为辫状河。 第二节 河流的沉积类型 河流相是河流沉积环境及 其沉积特征的综合。不同类型的河流因其沉积环境和沉积特征不同而使沉积相有所差异。总的来说,河流环境包括河床、堤岸、河漫滩和牛轭湖四大部分。 一、河床亚相 河床是河谷中经常流水的部分,即平水期水流所占的最低部分。其横剖面呈槽形,上游较窄,下游较宽。流水的冲刷使河床底部具有明显的冲刷面,构成河流沉积单元的基底。 河床亚相又称河道亚相。其岩石类型以砂岩为主,次为砾岩,碎屑粒度是河流相中最粗的。层理发育,类型丰富。缺少动植物化石,仅见破碎的植物枝、干等残体,岩体形态多为透镜状。 (一)河床滞留沉积 河床中流水的选择性 搬运,使细粒物质被悬浮带走,而将上游搬来或就近侧向侵蚀河岸(在辫状河中也可下切侵蚀早期沉积)形成的砾石等粗碎屑物质留在河床底部,集中堆积成不连续的透镜体,称为河床滞留沉积。 河床滞留沉积的沉积物主要是砾石和粗砂,包括河水对凹岸或河床底部侵蚀时卷起或刮起的泥砾,还可能有被水浸透而沉积下来的树干等植物茎。细砂、粉砂极少。砾石常具有叠瓦状定向排列,倾斜方向指向上游。砾岩很难形成厚层,一般呈透镜状断续分布在河床最底部,向上过渡为边滩或心滩油区岩相古地理 —— 第 3 章 河流相 第 4页 沉积。 (二)边滩(点(砂)坝)沉积 边滩又称为点砂坝或内弯坝,是 曲 流河中最主要的沉积单元 ,是河道侧向迁移,河曲形成过程中在河道凸岸形成的侧向加积的 砂质沉积体 。 在曲流河的弯曲河床中,主流线随河床而弯曲。在河床弯曲处水流受惯性作用在凹岸产生壅水,使水位高于凸岸,在河床横断面上,凹岸水体承受的压力大于凸岸,这种压力的不平衡使从凹岸流向凸岸的底流和从凸岸流向凹岸的表流构成了连续螺旋形前进的单支横向环流。表流是强烈下降的辐聚水流,惯性力强,对凹岸具有强烈的冲刷侵蚀作用。底流是辐散水流,它携带由表流对凹岸侧向侵蚀形成的沉积物流向凸岸,并在凸岸沉积下来。随着凹岸的侧向侵蚀加 剧和河流的侧向迁移,凸岸出现连续的沉积物侧向加积作用而形成边滩。 由于曲流河河床中水流对沉积物的搬运以底负载搬运(滚动和跳跃)方式为主,故边滩沉积的岩性 以砂岩(细砂岩、粉砂岩)为主 ,粘土较少,常含有碳化植物屑。砂岩的成份成熟度和结构成熟度都较低。 边滩沉积的砂岩中单向流水成因的各种层理发育,常见有 大型槽状交错层理、板状交错层理 ,间或有平行层理。上部有各种沙纹层理和小型交错层理。 受河道中水动力条件控制,边滩沉积物下部的粒度较粗,单层厚度较大;向上边滩沉积物粒度逐渐变细,单层厚度减薄。因此,边滩 沉积层具有明显的向上变细变薄的 序 。 边滩沉积的厚度近似于河床的深度,小型河流边滩的厚度近数米,大型河流的边滩厚度可达 30~ 40m。边滩的宽度决定于河流的大小,从几十米到油区岩相古地理 —— 第 3 章 河流相 第 5页 数千米。 边滩沉积常呈透镜状或板状封闭在河漫滩泥质沉积物中 。 (三)心滩沉积 心滩沉积是辫状河的典型特征 。 河流的游荡性是在高水位期开始的,由于推移搬运物质的沉积,原来在水下的较小的心滩向两旁及下游方向扩大,同时减少了两旁河道的宽度,使河道身变得宽窄相间,并向侧向侵蚀,还使河道变深。由于洪水期流水作用,不断使心滩淤高, 并露出水面形成心滩或河心砂岛,河流发生分叉。这种分叉作用在河道内反复进行,就形成了辫状形态的河流。 心滩的形成和还可通过河流汇合处或转变处所形成的砂坝发展而成。 在河道中,依据心滩的产出方式可将其分为: 纵向砂坝、斜列砂坝、横向砂坝。 心滩极易迁移,往往一次洪水过程就能完全改变河道中心滩的分布格局。 由于辫状河坡度大,水流速度高,所以 心滩沉积物较粗 。心滩的上游方向较陡,沉积物较粗,并遭受侵蚀作用。下游方向较平缓,主要发生沉积作用。通常,粉砂及泥质物很难在心滩上沉积下来,它们多被 湍急的水流带到下游河流中去。与边滩砂体中的层理类型相比,心滩中发育 更大型的单向水流成因的交错层理 。层系底界常具有明显的冲刷面,并有砾石分布。 在大型河流中,如布拉马普特拉河,有报告说其心滩可高达 16m,滩高度小于 10m.(注:回忆高中时期春游山间河流沙洲)。 心滩砂体在垂向上粒度也有由下向上变细的趋势。但在辫状河沉积中,心滩砂体间多存在强烈的冲刷造成的侵蚀接触,使心滩砂体在垂向上的相序规律不甚清楚。 油区岩相古地理 —— 第 3 章 河流相 第 6页 单个心滩砂体呈透镜状,在辫状河沉积中,这些心滩砂体互相叠合形成板状、席状 砂层。 二、堤岸亚相 堤岸沉积是 曲流河发育的主要亚相类型 。垂向上常发育在河床沉积的上部。相对河床亚相而言属顶层沉积,与河床沉积相比,其岩石类型简单,粒度较细,以发育 小型交错层理为主 。可将其进一部分为天然堤和决口扇两个沉积微相。 (一)天然堤沉积(微相) 河流在洪水期因水位较高,漫越河岸的河水流速骤减,河水携带的细、粉砂级物质沿曲流河河床两岸堆积,形成 平行于河床的砂堤 ,成为天然堤。 ( 1)发育位置和形态 天然堤主要发育在曲流河凹岸一侧,在凸岸一侧被点坝的上部或顶部所代替,尤其在较小河流 中,天然堤和边滩上部交互出现,很难分开。在辫状河沉积中,天然堤因河道的侧向迁移而不易保存起来,因此说,辫状河天然堤不发育。 天然堤高于河床,并把河床和河漫滩分开。其两侧不对称,向河床一侧坡度较陡,粒度也较粗。每次随洪水上涨,天然堤不断加高,其高度范围与河流的大小成正比,最大高度代表最高水位。在现代河流中单个天然堤呈弯曲的豆荚状,随着河流的侧向迁移,天然堤在平面上不断延展,并能形成在河床沉积之上的一个盖层。天然堤剖面呈楔形,远离河床方向变薄,粒度变细,过渡为河漫滩沉积。 ( 2)沉积物特征 ①岩石类型 天然堤主 要由细砂岩、粉砂岩、泥岩组成, 粒度较边滩沉积的细 ,比远油区岩相古地理 —— 第 3 章 河流相 第 7页 离河道的河漫滩沉积的粗,垂向上的突出特点是砂、泥岩组成薄互层。 ②沉积构造 天然堤沉积构造以 小型波状层理、槽状交错层理 为特征。其垂向序列是下部砂质岩发育小型交错层理,尤其是上攀沙纹层理;上部泥质岩则发育水平纹层。天然堤常间歇性出露水面,故常含有钙质结核。泥岩可出现干裂、雨痕、虫迹以及植物根。 (二)决口扇沉积(微相) 在高水位时,过量的洪水冲决天然堤,并在堤岸靠平原一侧(天然堤外侧)的斜坡上形成舌状堆积物,成为决口扇。 决口扇沉积多呈扇形,有时可延展到邻近的河漫平原中。决口扇在剖面上为透镜状,夹于河漫滩泥质沉积物中,厚度十几厘米至数米。决口扇依附于河床之侧,与天然堤共生。它与河床、天然堤、河漫滩的关系如图所示。 ( 1)岩性 决口扇沉积主要由 细砂岩、粉砂岩 组成,粒度 比天然堤沉积物稍粗 。 ( 2)沉积构造 决口扇具有 小型交错层理、波状层理、冲蚀与充填构造 常见。由于决口扇的形成过程沉积速度快,且沉积物是从悬浮状态沉降下来的,所以决口扇常具有正粒序特点,以及泄水构造、变形层理、火焰构造等。在决口扇中还常有河水带来的植 物及其他化石碎片。 二、河漫滩亚相 —— 泛滥盆地沉积 河漫滩亚相主要发育在曲流河环境中,位于天然堤外侧。这里地势平坦,洪水泛滥期间,水流漫溢天然堤,流速降低,使河流的悬浮沉积物大量堆积。由于它是洪水泛滥期间沉积物垂向加积的结果,所以又称泛滥盆地沉积。 油区岩相古地理 —— 第 3 章 河流相 第 8页 河漫滩亚相沉积类型简单,主要为粉砂岩和粘土岩,粒度在河流沉积中最细。 层理类型单调,主要为波状层理和水平层理。常因间歇性地出露水面而在泥岩中保留干裂和雨痕。 化石稀少,一般仅见植物碎片。 平面上位于堤岸亚相的外侧,分布面积广泛。垂向上位于堤岸亚相之上,属河流顶部 沉积组合。 根据环境和沉积特征,可进一步划分为河漫湖泊和河漫沼泽两个沉积微相。 (一)河漫湖泊 在平原地区的弯曲河流中,当河床因天然堤的围限和本身的沉积作用而逐渐抬高时,河水往往在一个比河岸两侧地形较高的“冲脊”上流动(悬河?),即河床高于两侧地形。河水漫溢至两侧河漫滩上,洪水期后,低洼地区就会积水,加上冲积脊上河床水平面高于两侧低地,也构成低地积水区的地下水的来源。因此,长期积水的低洼地带就形成了河漫湖泊。 河漫湖泊以粘土岩沉积为主,也有粉砂岩出现,是河流相中最细的沉积类型。 河漫 湖泊层理一般不发育,有时可见薄的水平纹层。泥岩中泥裂、干缩缝常见。干旱气候条件下,地下水面下降,湖泊表面水体急速蒸发,常形成钙质和铁质结核,沉积物中会有泥灰岩、石膏等,在蒸发量足够大的情况下,河漫湖泊可发展成盐湖,形成各种盐类沉积。在潮湿气候区的河漫湖泊中,生物繁茂,可形成丰富的有机质沉积,并可保存较完整的动植物化石。 (二)河漫沼泽 油区岩相古地理 —— 第 3 章 河流相 第 9页 河漫沼泽又称岸后沼泽。在潮湿气候条件下,河漫滩上低洼积水地带植物生长繁茂并逐渐淤积就形成了岸后沼泽;也可由潮湿气候区的河漫湖泊发展而来。 河漫 沼泽与河漫湖泊有许多相似之处。不同的是河漫沼泽有泥炭沉积,可有煤层、煤线。如新疆某地第三系河漫沼泽沉积中就有厚数十厘米的泥碳层沉积。 在河流迅速侧向迁移的情况下,天然堤发育不良,洪水泛滥可形成平坦广阔的河漫沉积区,沉积物中不仅有泥质,也可有大量的砂质沉积。这是,堤岸亚相与河漫亚相已经没有多大差别,统称为泛滥平原沉积。 四、牛轭湖亚相(废弃河道填谷亚相) (一)截直作用与牛轭湖的形成 牛轭湖的沉积主要与河流的截直作用所形成的微地貌有关。截直作用与曲流河伴生。由于截直作用,河流改道,使得某一段河道或整个河道废弃 ,就形成了牛轭湖沉积。 截直作用可分为两种,一种是串沟取直,一种是颈项取直。 (二)沉积特征 在牛轭湖沉积中,主要是洪水期河流所携带的比较细粒的物质,如粉砂和粘土等。粉砂岩中具有交错层理,粘土岩中发育水平层理,常含有淡水软体动物化石和植物残骸。岩体呈透镜状,延伸最大可达数十公里,厚可达数十米。 需要指出的是,在 串沟取直所形成的牛轭湖沉积中,比较粗的推移载荷物质仍是其重要的组成部分 ,即砂或更粗的沉积物常比后来洪水充填的粉砂、粘土一类沉积可能还要多。这是因为它离新河道较近,在旧河道废弃后,还会有床沙载荷物质沉积 。 颈项截直所形成的牛轭湖沉积则主要是比较细粒的油区岩相古地理 —— 第 3 章 河流相 第 10页 沉积物 ,粗粒的床沙物质仅仅分布在旧河道的两端,这主要是由于它离新河道较远。 第三节 河流沉积组合及垂向模式 一、河流沉积组合和沉积体系 (一)河流沉积组合 河流沉积是大陆上经常性水流冲积作用的产物。其沉积组合通常有: 辫状河组合 主要分布于河流上游的盆地边缘地区,由冲积扇和辫状河流沉积而成。沉积物几乎全部由粒度粗、分选差的底负载沉积物组成,以辫状河道发育为特征。 分布在河流中游地区,主要发育曲流河,有时出现网状河沉积。底负 载和悬浮负载均发育良好,故沉积物由混合负载组成,河道砂质沉积与洪泛平原沉积交互出现。 三角洲组合 主要发育在河流的下游地区。河流的河漫亚相极为发育,可厚达千米以上,在下游地区构成广阔的海岸平原,沉积物以细粒悬浮负载为主;潮湿气候条件下,发育河漫沼泽的泥炭层沉积,向下过渡为三角洲沉积。 (二)沉积体系 上述各类沉积组合可归纳为一个“沉积体系” 所谓沉积体系是指 受同一物源和同一水动力系统控制的,成因上有联系的沉积体或沉积相在空间上有规律的组合 。 上述各沉积组合中,从上游的冲积扇、辫状河,至中下游的 曲流河、网状河,直到在海 /湖形成三角洲,它们的沉积相各不相同,但其沉积物来自同油区岩相古地理 —— 第 3 章 河流相 第 11页 一物源并受同一水动力系统控制,而且在空间上有规律地依次出现,彼此在成因上有密切联系,通常把它们归属于同一沉积体系,称为 冲积沉积体系 。 二、河流沉积的垂向模式 垂向模式也叫垂向层序或垂向序列,它对沉积相的识别具有重要意义。在河流相研究中,以曲流河的垂向模式研究得较为成熟,现已被公认。而对辫状河的垂向模式尚未有统一的认识。 (一)曲流河垂向模式 现在大家都趋于认同沃克等人( 1979)提出的曲流河沉积的典型垂向模式。这个标准相模式由下而 上可划分为四个沉积单元。 为块状含砾砂岩或砾岩,属河床底部滞留沉积,与下伏层呈冲刷侵蚀接触,底部具有明显的冲刷面,粗砂中含有泥砾,可见不清晰的大型槽状交错层理。 为具有大型板状、槽状交错层理的中、细砂岩,层理规模向上逐渐变小,中夹具有平行层理的粉细砂岩,沿层面可发育剥离线理,为边滩沉积。 由粉细砂岩组成,发育小型槽状交错层理和上攀波纹层理,为边滩顶部沉积。 主要由断续波状交错层理粉砂岩和水平层理粉砂质泥岩及块状泥岩组成。块状泥岩常发育 有泥裂、钙质结核以及植物直立根,属天然堤和泛滥盆地沉积。 ( 1)向上变细( 序 上述曲流河的理想垂向层序是由上至下,粒度由粗变细,层理规模由大油区岩相古地理 —— 第 3 章 河流相 第 12页 变小:从大型槽状交错层理变为小型交错层理、上攀层理、水平层理,底部具冲刷面。从而构成一个典型的间断性正韵律或正旋回,即 序。 ( 2)“二元结构” 曲流河沉积垂向层序的下段为 河床亚相的底部滞留沉积和点砂坝沉积 ,是由于河道迁移而引起的沉积物 侧向加积 的结果,构成了河流沉积剖面下部层序,故成为 底层沉积 。层序的上段由 堤岸亚相和河漫亚相 (泛滥盆地 )组成,属泛滥平原沉积,主要是大量细粒悬浮物质在洪水期 垂向加积 的结果,构成了河流沉积剖面的上部层序,故又称 顶层沉积 。 底部沉积和顶层沉积的垂向叠置,构成了河流沉积的所谓“二元结构”。它是河流相沉积的重要特征 。 在曲流河沉积中,二元结构较为明显,顶层沉积和底层沉积厚度近于相等或前者大于后者。 (二)辫状河垂向模式 对辫状河人们至今未概括出一个典型的垂向模式。只有极少数古代砂质河流体系被确定为辫状河流。有人认为陕甘宁侏罗系宝塔山砂岩层序反映了辫状河相模式。也有人认为酒泉盆地老君庙油田 层层序是辫状河相模式,可 是没有大型槽状和板状交错层理,只有平行层理。在国外,加拿大魁北克省泥盆系巴特里角砂岩的垂向层序和法国杜朗斯河、阿代舍河的垂向层序被认为是辫状河垂向模式的代表。 砂质辫状河相以心滩沉积的砂岩为主,缺乏垂向加积的河漫沉积物,故辫状河相的二元结构不发育,在心滩砂岩中泥岩呈透镜状薄夹层产出。在垂向上辫状河相层序中粒度及层厚的变化规律不如曲流河那样明显。 (三)曲流河与辫状河在垂向层序上的区别 同曲流河相比,辫状河除了二元结构顶积层不发育或厚度较小以外,还具有因河道迁移而形成的各种层理类型,如块状层理、不明显的水平层 理、巨型 /大型槽状交错层理、单组大型板状交错层理等。辫状河相底层沉积的粒度较粗,砂砾岩发育,砂岩的结构成熟度和成分成熟度都较低。 油区岩相古地理 —— 第 3 章 河流相 第 13页 第四节 古代河流的鉴别标志 一、岩石类型及其组合 (一)岩石类型 河流相发育的岩石类型以碎屑岩为主,次为粘土岩,碳酸盐岩较少出现。在碎屑岩中,又以 砂岩和粉砂岩 为主,砾岩多出现在山区河流和平原河流的河床中。底部冲刷面上的泥砾,是河流相的重要鉴别标志之一。 (二)岩石成分特征 碎屑岩的物质成分复杂,它与源区以及河流流域的基岩成分相同。一般不稳定组分高,成熟度低。砾岩多为复成分的。砂 岩以 长石砂岩、岩屑砂岩为主,个别也出现石英砂岩,泥质胶结者居多,间或有钙质、铁质胶结的。 (三)地化特征和自生矿物 由于大多数河流的水介质是弱氧化的,并几乎是中性至酸性的,故河流相沉积中不出现海绿石。菱铁矿等二价铁矿物也不常见。粘土矿物以 高岭石较多 ,伊利石较少。 二、结构标志 河流相碎屑沉积物以砂、粉砂为主,分选差至中等。粒度频率曲线常为双峰。粒度概率曲线显示明显的两段式,且以跳跃总体为主,跃总体与悬浮总体之间的截点在 浮总体的含量为 2~ 30%, 通常缺乏牵引总体,如果有,粒度大于 1Φ。 河流的水流属于牵引流,故河流相沉积在牵引流 上呈 S 形,有较发育的 。 油区岩相古地理 —— 第 3 章 河流相 第 14页 三、构造特征 (一)层理类型 河流相层理发育,类型繁多,但其中以 板状和大型槽状交错层理 为特征。 在河流相中,半数以上的层具有交错层理。纹层倾斜方向指向砂体延伸方向,倾角 15~ 30°,由下至上层系及纹层的厚度变薄,粒度变细,纹层也具有粒度正韵律特征,层系厚度不超过 1m,一般在 30 在河流沉积的剖面上,大型板状、槽状交错层理发育在下部,小型者发育在上部,波状交错层理发育在剖 面顶部。 (二)波痕 河流沉积中常见 流水不对称波痕 。 (三)砾石的叠瓦状排列 河流沉积中常呈叠瓦状排列,扁平面向上游倾斜,倾角约为 10~ 30°。 (四)侵蚀 — 冲刷构造 河流沉积最底部常见明显的侵蚀、切割及冲刷构造,并常含泥砾及下伏层的砾石。 (五)暴露成因的沉积构造 由于河漫亚相和堤岸亚相时常暴露在大气中,因此,在天然堤顶部和河漫沉积中可见到雨痕、干裂等暴露成因的沉积构造。 (六)其它 在干旱气候条件下的天然堤和河漫湖泊中,可形成钙质、铁质结核。 四、生物化石 河流相的生物化石一般保存不好,通常较难见到大量 化石及较完整的植油区岩相古地理 —— 第 3 章 河流相 第 15页 物化石,所见者常是破碎的植物枝、干、叶等。 (一)河床亚相的硅化木 河床亚相典型的 指相化石是硅化木 ,它是由植物的干或茎在开放系统条件下硅化而成的。 另有一些生物残体充填在冲刷面之上的凹槽中。 (二)堤岸亚相可见到少量虫迹和直立的植物根。 (三)河漫亚相 化植物屑或完整的植物化石 是该亚相较典型的生物化石。 见到浅水介形虫化石。 另外,在时代较新的河流相地层中可见到脊椎动物化石。 五、沉积层序 在沉积剖面上,自上而下表现为下粗上细的间断 性正韵律或正旋回,可简写成 序。每个旋回底部发育有明显的底冲刷现象。典型的河流沉积剖面应具有完整的河流沉积层序,即具有完整的二元结构,自上而下由河床滞留沉积开始,向上一次出现点砂坝或河道砂坝以及泛滥平原沉积。 六、砂体形态 河流砂体在平面上单个砂体沿水流方向多呈弯曲的 长条状、带状、树枝状 的形态。在横切河流的剖面上,呈 上平下凸 的透镜体或板状嵌于四周河漫泥质沉积中,如辫状河心滩砂体,总是呈透镜状成群出现,交错叠置, 四周被泥岩包围 ,显示河道的多次往复迁移(画图)。 七、测井相标志 河流相河床亚相自然电位曲线 一般为中幅箱形或钟形,在顶部略有齿化。 油区岩相古地理 —— 第 3 章 河流相 第 16页 堤岸亚相的自然电位曲线一般为低幅对称或正向的齿形。 河漫滩沉积的自然电位曲线则为平缓的齿形。 牛轭湖沉积的自然电位曲线一般为箱形,有齿化现象。 总的来说,河流相自然电位曲线底部幅度大,向上变缓;底界清楚,顶界渐变。大致形态如图所示。 八、泥岩颜色 河流相的泥岩颜色较杂,反映以弱氧化环境为主,兼有弱还原环境的特点。 第五节 河流相沉积实例及其与油气的关系 一、河流相沉积实例 (一)现代河流实例 滦河是现代河流沉积的一个典型实例。 滦河发源于河北省沽源县境内,向东注入渤 海,为一近源中小型季节性河流。其沉积物在上游以砂砾为主,下游以细砂为主,粒度粗,泥质夹层少。碎屑成分中岩屑含量高,成熟度低。河流的中上游河床宽阔,河道砂坝发育,沉积层序具辫状河的特点,中下游沉积层序表现为曲流河特点。 (二)古代河流实例 我国华北黄骅坳陷上第三系馆陶组和明化镇组河流相沉积可作为古代河流沉积的实例。馆陶组属辫状河沉积,明何镇组属曲流河沉积(孙永传)。 要是济阳坳陷)馆陶组河流相沉积 胜利油区馆陶组沉积时期,主要为河流相沉积。 油区岩相古地理 —— 第 3 章 河流相 第 17页 二、 河流相沉积与油气的关系 河流相沉积砂体是油气储集的良好场所。古河流砂体如果接近油源,可成为油气储集层。 由于河流砂体岩性变化快,其内部储油物性的非均质性较为明显。垂向上以旋回下部河床亚相中的 边滩或心滩砂质岩储油物性最好 ,向上逐渐变差;横向上 透镜体中部储油物性较好 ,向两侧变差。 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。目前这类油藏在世界上已发现的油田中所占比例较小,但各地不断有所发现。如美国怀俄明州下白垩统砂岩中凯奥蒂油田、米勒溪油田、加拿大阿尔伯达省贝尔希尔油田分别属于河流相 的岩性油藏和地层 — 岩性油藏,我国陕北三叠系某油田亦属于河流相成因。渤海湾盆地上第三系馆陶组相继发现了河流相砂体为储集层的大型油气田。如胜利油田馆陶组油气藏多处于凸起或构造带高部位,一般为河流相沉积。
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