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冲积扇

冲积扇是河流出山口处的扇形堆积体。当河流流出谷口时,摆脱了侧向约束,其携带物质便铺散沉积下来。冲积扇平面上呈扇形,扇顶伸向谷口;立体上大致呈半埋藏的锥形。多种气候条件下都可形成,在加拿大的北极地区、瑞典的拉普兰(Lappland)区、日本、阿尔卑斯山、喜马拉雅山以及其他温暖至湿润的地区均可见到。

冲积扇基本信息

冲积扇沉积类型

冲积扇沿着半径方向,可分为顶坡段、前缘段和两者之间的过渡段。从扇顶到扇缘地面逐渐降低,坡度逐渐变小,堆积物由粗到细,分选性逐渐变好。其纵剖面形态与河床一致呈现下凹形,横剖面为上凸形。一般说,冲积扇的大小与河流长度大体呈正比。

冲积扇上可能出现的搬运和沉积作用有两种基本类型:一种是起因于暂时性或间歇性水流形成的牵引流搬运沉积作用,形成水携沉积物,主要有三类:河道沉积、漫流(片流)沉积和筛状沉积;另一种类型起因于重力与洪水作用,形成泥流、泥石流(碎屑流)沉积。

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冲积扇造价信息

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内燃式击夯

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排气排气

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冲积扇分类

干旱区冲积扇面的地貌通常可分为四部分︰活冲刷区,死冲刷区,荒漠砾石铺盖区和未分离的砂和砾石区。冲积扇的岩石碎块上常有荒漠岩漆,这是一种主要由铁、锰氧化物形成的棕黑色薄层。大部分人认为,因为岩漆可溶于水,其存在证明这些岩石碎块在近2,000年内没有受到多少洪水的淹没。

岩漆的有无必然与洪水相关,也是识别死、活冲刷区的基本特征。无论死、活冲刷区都有许多粗大砂砾,其中散布着巨大石块,径长甚至大到10公尺。死冲刷区的粗大石块上都不同程度地染有岩漆,砾石的平均粒径也比活冲刷区的大。这种粒径的差异说明︰死冲刷区物质沉积时,气候较湿润,降雨较多,河流流量比现今为大。

冲积扇上值得注意的其他地貌特征有︰泥石流堤──蜿蜒的块砾堤,代表从前泥石流的两侧边界;扇顶深谷──峡谷状的沟谷,围限着扇顶的活河床。还有荒漠砾石盖层,由带棱角的卵、砾、块石交错搭接而成,在扇面上形成平坦或波状的硬壳,过去认为是风力作用的产物,有人提出是降雨、径流和重力作用将扇面细粒物质移走而形成的,风力作用只是阻止细粒物质在已形成的砾石盖层上堆积。

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冲积扇大小

冲积扇大小主要与沉积物供给量、气候因素、物质来源区与堆积区的地形条件有关。在温带或湿润地区,降雨和洪流频率高,侵蚀作用阻碍了冲积扇的增长,湿润区统贯冲积扇的水流把沉积物多半都搬运到冲积扇范围以外去,也阻碍了大冲积扇的发育。未受构造变形或邻近冲积扇增长所限制的冲积扇,其形状近似部分锥体,横剖面呈凸形,纵剖面略呈凹形。扇的坡度受冲积扇大小、物质来源、物质来源区主要岩性、堆积历史和构造运动史的影响。上升区,扇面可以很陡。粗大砾石多形成陡扇,页岩、泥岩区的细粒物质多形成平缓扇。与泥石流堆积有关的小冲积扇很陡,物质来源丰富的大冲积扇也很陡。

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冲积扇常见问题

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冲积扇简介

冲积扇(alluvial fan)是河流出山口处的扇形堆积体。当河流流出谷口时摆脱侧向约束,其携带物质便铺散沉积下来。冲积扇平面上呈扇形,扇顶伸向谷口,立体上大致呈半埋藏的锥形。以山麓谷口为顶点,向开阔低地展布的河流堆积扇状地貌。它是冲积平原的一部分,规模大小不等,从数百平方米至数百平方公里。广义的冲积扇包括在干旱区或半干旱区河流出山口处的扇形堆积体,即洪积扇;狭义的冲积扇仅指湿润区较长大河流出山口处的扇状堆积体,不包括洪积扇。

它在干旱、半干旱地区发育最好,由暴发性洪流形成,在一些山间盆地区尤为突出,通常被视为荒漠地形的特征。冲积扇有几种重要的类似物:例如河流三角洲,不同之处是后者在河流入海或其他水体处的水下形成,中国上海地区就是典型的河流三角洲;再如深水海底扇,形成于洋底,由通过海底峡谷搬运的沉积物堆积而成。研究现代冲积扇,可为辨认古冲积扇,从而为研究地质历史提供线索。冲积扇对人类有实际经济意义,尤其在干旱与半干旱区,它是用于农业灌溉和维持生命的主要地下水水源。有些城市,例如洛杉矶,整个都建在冲积扇上。

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冲积扇水流

冲积扇上有各种类型的水流,从较清的水流到泥石流。前者与其他环境中的清水类似,具有同样的物理与水力学规律,对沉积物进行同样良好的分选;只是水系形态有差别。在山区是各支流汇入主流,而在冲积扇上则倒置为主河流入补给自由分岔的支流。当山地物质来源区有大量细粒物质,加上强烈暴雨,可形成高稠度的泥石流,其中巨砾的重量可比在水中减轻60%,因此搬运能力很大。

冲积扇的侵蚀或堆积速率一般由于缺乏资料,难以估计。然而加利福尼亚州怀特山(White Mountains)西侧的米尔纳河冲积扇(Milner Creek Fan)由于位于凝灰岩上,根据钾-氩年龄测定法(potassium-argon dating)测定出的年代为70万年,因而得知该冲积扇形成于70万年内,平均堆积速率约为每1,000年7.5~20公分(3~8吋)。构造运动和气候变化对冲积扇的发育都有明显的作用。山地抬升将导致一群冲积扇的发育和扩大。气候由干旱变湿润或由湿润变干旱将强烈地影响冲积扇的增长速率和堆积区的位置。

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冲积扇成泉

介绍

冲积扇可分为扇顶、扇中、扇缘三部分,这种分法,体现了河流在冲积扇上的分选作用。

冲积扇上的这种分选结构,除了构建出大地上一种独特景观外,至少还造成了两个结果,一是冲积扇成了一座天然的地下水库,因为分选作用,粗大的砾石留在扇顶,层垒在一起的砾石间遍布空隙,这有利于水流的下渗和转变为地下径流。而扇缘部分沉积的是粒径极小的黏土,黏土透水性差,这相当于在扇缘建起了一道天然的水库大坝,一座天然的地下水库就这样建成了。当水库中积蓄的水超过了黏土堤坝的高度后,积水就会涌出地表形成一处处泉水流淌,因此在冲积扇的黏土带与细沙带接触的部分,会形成一个泉水带,就是在这个环形的带状区域内一处处泉水涌流。而水正是干旱区的人类最缺乏的宝贵资源,沿着冲积扇的泉水带,人类开垦田地,种植果蔬粮食,因此泉水带也是人类的聚落带。

原理

为什么冲积扇的扇缘部位常常会有泉水出露?这与冲积扇的结构有很大关系:从冲积扇的纵剖面图上可以看出,上层通常是粒径较大的砾石,下层则是颗粒更小的细沙和黏土。每当山洪暴发,大量的水流从山口的扇顶部位倾泻下来,漫过整个扇体,而洪水在沿着扇体向下奔流的同时大量地渗入扇体内部。由于扇体最表层的洪积物粒径较大,排列并不紧密,彼此之间的缝隙很宽,非常利于地表水的下渗。而当水下渗到扇体下层的黏土层时,由于沉积物粒径的减小,排列变得更加紧密,不利于水的继续下渗,水流垂直运动的速度减缓,变为近似水平方向的流动。当水流到冲积扇扇缘部位的时候,已经离地表很近,非常利于打井汲水甚至直接形成泉水出露。而且,由于扇缘部位的黏土在一定程度上起到了对水体阻隔的作用,它能保证季节性山洪的水长期储存在扇体中,相当于一个"水坝",保证了泉水的稳定性。

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冲积扇形成过程

湿润区

冲积扇在不同的气候区有不同的形成过程:

降水频率大,水量丰沛,水流比较稳定,因此出山口河流形成的冲积扇规模大,组成物质分选较好,砾石磨圆度高,扇面上分流和网流十分发达。扇面物质在湿热气候作用下,土质呈现红壤化。山区主流两侧的溪沟坡陡水流急,在山洪暴发时形成洪流或泥石流,挟带的大量碎屑物质便在沟口附近堆积,形成由大小不一的砾石、砂土和粘土等组成锥形的冲积锥。这些碎屑物质分选程度和磨圆度均较差,孔隙度较大,透水性较强。一般情况下,冲积锥面积较小,其上段坡度较大,中段坡度锐减,前缘地段地势展平,坡度减至1~2度。

半湿润区

出山口河流在山前多发育大面积的冲积扇。如中国华北平原西部山前的黄河、漳河、滹沱河和永定河等冲积扇,表面形态扁平,坡度较小,形成广阔的冲积扇平原。其中,黄河冲积扇面积达72144平方公里,扇面上废弃的古河床高地和河间洼地呈指状分布,波状起伏的微地貌特点十分明显(见图黄河冲积扇)。

干旱区

降雨量极少,暂时性洪流在山麓谷口处形成洪积扇。组成洪积扇的泥沙石块,颗粒粗大,磨圆度差,层理不明显,透水性强,扇面网状水系发育不显著。在山前断裂活动的盆地,洪积扇具有很大的沉积厚度,紧靠山前部分通常厚度达数百米。洪积扇从顶部到扇缘的高差也可达数百米。一系列洪积扇互相联结则形成洪积平原,又称山麓洪积平原。

变形

冲积扇在形成过程中,还受地质构造运动的影响而产生变形,大体有3种情况:

①当山地不断抬升、山前平原相对下降时,在老扇形体上叠加新扇形体,形成上叠式扇形体,如黄河冲积扇。

②当山地上升的规模和幅度都较大时,老扇形体随之抬升,在下方发育新扇形体,新老扇形体联接,呈现串珠状,如甘肃河西走廊的洪积扇。

③当山地前缘存在不等量升降的新构造运动时,新扇形体向相对下降的一侧移动,促使新老扇形体并列,且向一侧偏转,造成不对称的形态,如滹沱河、永定河冲积扇。

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冲积扇颗粒

冲积扇堆积物粒径变化很大,在一些扇的上部有比小卡车还大的巨石,1公尺左右的砾石可被冲到扇缘,大砾石与黏土也可在同一处堆积中出现。在堆积层序方面,湿润地区的冲积扇,因每年有季节性的洪水和植被发育,所以垂直剖面中可出现一系列的埋藏的有机质层,各有机质层在横向上都相当连续,这说明沉积物依次覆盖在前一年的草被之上。在干旱区,洪水稀少,且常以泥石流形式出现,往往被局限在扇顶深谷中。因此在堆积层序中出现直线到曲线形的岩屑舌,可从扇顶伸延到扇中或更远。由于堆积作用区向侧向和下游不断摆移,冲积扇的内部结构表现为一系列的透镜状与楔状体在垂直方向相互交替堆叠,它们是粗、细和混合粒级的堆积物构成的复杂层组,在横向上相互错叉或尖灭。

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冲积扇发育周期

通常与扇面的几何形态有密切关系。根据无量纲方法量计,发现黄河不同时期的冲积扇,无论来沙多少或发育时间的长短,当扇体纵轴□(平行河床的最大长度)与横轴 b(垂直于河床的最大长度)二者的比值(□/b)达到0.94左右、 扇顶圆心角(□)介于95°~100°时,原冲积扇的塑造过程终止,开始新冲积扇的发育过程。

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冲积扇文献

柴达木盆地西北缘现代冲积扇沉积特征及石油地质意义 柴达木盆地西北缘现代冲积扇沉积特征及石油地质意义

柴达木盆地西北缘现代冲积扇沉积特征及石油地质意义

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柴达木盆地处于古亚洲构造域和特提斯-喜马拉雅构造域的结合部,构造应力大而复杂,导致盆内地势起伏大,加上西南暖湿气流受喜马拉雅山系阻隔难以进入境内,盆内气候干旱,最终导致盆地内冲积扇极为发育。通过对大柴旦地区大头羊煤矿、鱼卡河、波门河和八里沟四个冲积扇的实地考察,共观测到3个亚相8个微相:扇根亚相沉积物最粗,分为古沟道、主水道和主水道间微相;扇中亚相沉积物偏细,成熟度增高,分为辫状水道、辫状水道间和纵坝微相;扇缘亚相沉积物最细,流体能量最低,分为水道径流和片流微相。不同沉积微相其沉积特征差异较大,认为古沟道、主水道和辫状水道微相具有较好的储集性能。勘探表明,冲积扇沉积与储层有着密切的关系,其内形成的油藏具有"自我保护"的能力;另外,冲积扇的形成很可能导致上覆地层形成扇背斜油藏,也可能导致下伏基岩形成基岩风化壳油藏。

近代冲积平原上深基坑变形破坏模式及监测 近代冲积平原上深基坑变形破坏模式及监测

近代冲积平原上深基坑变形破坏模式及监测

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近代冲积平原上深基坑变形破坏模式及监测——针对近代冲积平原的工程地质特征和水文地质特征, 分析了深基坑的结构变形破坏、圆弧及倾覆破坏和水土流失破坏等3种破坏模式及特征, 指出了针对不同破坏模式的基坑监测重点。

沉积体系冲积扇沉积体系

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。

沉积体系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。

沉积体系冲积扇沉积体系的分类

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。

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沉积模式沉积模式分类

沉积模式冲积扇

冲积扇,是山麓—洪积相的组成部分之一。冲积扇在空间上是一个沿山口向外伸展的巨大锥形沉积体,椎体顶端指向山口,锥底向着平原,其延伸长度可达数百米至百余公里。冲积扇可以单个出现,但大多数情况下也可由多个冲积扇沿着山系的前缘在横向上彼此联结,形成冲积扇复合体系,其延伸可达数百公里。

根据气候条件的不同,可以将冲积扇划分为湿润型和干旱型两种类型。湿润性冲积扇单个扇体大,表面积可为干旱型冲积扇的数百倍山体中河流作用较明显,发育河流作用产生的沉积结构和构造。干旱型冲积扇呈面积较小的锥形体,山根处沉积厚度大,向扇缘处沉积厚度快速减薄。

冲积扇上的沉积物按成因可分为水携沉积物和泥石流沉积物两种类型。前者可进一步按沉积的位置和沉积物特征划分为河道沉积、漫流沉积和筛状沉积。

按照现代冲积扇地貌特征和沉积特征,可将冲积扇相进一步划分为扇根、扇中和扇缘三个亚相或称为近端扇、中扇和远端扇。

干旱型冲积扇的沉积特征:

扇根: 沉积宽度小、坡度陡。主要沉积物为泥石流沉积和河道冲天沉积。岩石类型为成分复杂、分选差、无组构的混杂砾岩、具叠瓦状构造的砾岩和砂砾岩。

扇中:发育河道沉积和漫流沉积。主要成分为复杂、分选差的砂岩、砾质砂岩和砾岩,砂岩和砾质砂岩可具有不明显的平行层理和交错层理。

扇缘: 位于冲积扇周边,缺少明显河流冲刷作用,沉积范围扩大、沉积物变细,主要沉积物为砂岩、粉砂岩和泥岩,分选相对较好,具有平行层理和交错层理。

湿润型冲积扇的沉积特征:

扇根: 由若干单元厚层格架砾岩组成。沉积单元呈长条状,与水流方向平行,两侧为具交错层理的砂岩。砾石主要为巨砾粒级,碎屑呈叠瓦状且磨圆良好。

扇中: 底部发育冲刷面,沉积物含砾不多,上部或过渡带为粗砾的斜长方形沙坝;下部为纵向沙坝。在坝的侧方或下游一侧,砂楔具板状交错层理,河道砂质砾石中具槽状交错层理。

扇缘: 砾石仅分散在具槽状、板状交错层理的一些薄层砂岩和透镜体砂岩中。远端扇中辫状河道发育。沙坝类型包括纵向、舌型、和横向形式。常见构造为板状交错层理和波纹层理。

沉积模式曲流河

曲流河又称蛇曲河,为单河道,河道较稳定,宽深比低.河水侧向侵蚀作用使河床向凹岸迁移,侧向加积作用在凸岸形成点沙坝。由于河道的不断弯曲,常发生河道截弯取直作用,形成牛轭湖和泛滥平原沉积。

根据环境和沉积物特征可将曲流河相划分为河床、堤岸、河漫、牛轭湖4个亚相。

河床是河谷中经常流水的部分,岩石类型以砂岩为主,其次是砾岩,碎屑粒度是河流相中最取得。可发育多种类型沉积构造,缺少动物化石,可见破碎的植物枝干等残体。

河床又可分为两个微相:河床滞留沉积和边滩沉积。

河床滞留沉积以砾石等粗碎屑物质为主,砂粉极少。一般呈透镜状分布于河床最底部,向上过度为边滩沉积。

边滩沉积的砂体为透镜状,中,细砂岩,向上变细。

堤岸亚相发育在河床沉寂的侧方,平行河流方向延伸。其岩石类型简单,粒度较细,发育小型交错层理。

堤岸亚相可分为两个微相即天然堤和决口扇。

天然堤沉积微相:岩性细(粉,砂,泥岩)呈薄互层状,多为水平层理和爬升交错层理,常位于边滩底部。

决口山沉积微相:其岩性细(细沙,粉砂)呈扇状,厚度小(<5mm)具有小型交错层理,水平层理。

河漫亚相:类型简单,主要为粉砂岩和粘土岩,沉积物粒度最细,层理类型简单主要为波状层理和水平层理。河漫亚相可以分为3个沉积微相分别是河漫滩,河漫湖泊,河漫沼泽。

河漫滩是河床外侧河谷底部较平坦的部分。沉积特征以粉砂岩为主,少量粘土岩沉积。粒度较细,以波状层理和斜波状层理为主,也有水平层理。

河漫湖泊以粘土岩沉积为主,可见粉砂岩出现,是河流相中最细的沉积类型。课件薄的水平层理。

河漫沼泽是在潮湿气候条件下,河漫滩上低洼积水地带植物生长繁殖并逐渐淤积而成。

牛轭湖亚相是由截弯取直一部分河道废弃蓄水而形成。沉积特征为暗色泥岩,泥质粉砂岩,透镜状直接覆盖于喝道砂岩之上。

沉积模式河控三角洲

河控三角洲是在河流输入泥沙量大,波浪、潮汐作用微弱,河流的建设作用远远超过波浪、潮汐破坏作用下形成的。按照三角洲的形态进一步可分为鸟足型三角洲和朵状三角洲。

根据沉积环境和沉积特征可将三角洲相分为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲3个亚相。

1、三角洲平原亚相

三角洲平原亚相范围包括河流大量分岔位置至海平面以上的广大河口区,是与河流有关的沉积体系在海滨区的延伸。岩性主要为砂岩、粉砂岩、泥岩。沙质沉积与泥炭、褐煤共生是该亚相的重要特征。层理构造复杂,视环境不同而异。见雨痕、干裂、足迹等层面构造。

三角洲平原亚相可进一步划分为分支河道、陆上天然堤、决口扇、沼泽、湖泊等沉积微相。

2、 三角洲前缘亚相

三角洲前缘亚相位于三角洲平原外侧的向海方向,处于海平面以下,为河流和海水的剧烈交锋带,是三角洲沉积作用最为活跃的地带和三角洲砂体的主体。

三角洲前缘亚相可进一步划分出水下分支河道、水下天然堤、支流间湾、分支河口砂坝、远砂坝、三角洲前缘席状砂等6个沉积微相。

3、前三角洲亚相

前三角洲亚相位于三角洲前缘的前方,是河控三角洲沉积最厚的地区。主要由暗色粘土和粉砂质粘土组成,可含少量细砂。常发育水平层理及块状层理,常见广盐性的生物化石。可作为良好的生油层。

沉积模式潮坪相

潮坪又称为潮滩,潮坪的陆源沉积物供应少,地处平缓,相带较宽。潮坪是有被潮道和潮沟锁切割的平原组成的。可分为朝上带,潮间带,朝下带。构成潮坪的主要是潮间带,也称潮间坪。潮坪环境中能量较高。潮坪沉积也分为浑水和清水两种沉积类型。前者以陆源沉积为主,后者以碳酸盐沉积为主。

沉积特征:浑水潮坪以粘土岩,粉砂岩,细砂岩为主,极少见砾岩。潮流作用强,能量高,沉积物以砂为主,形成水下沙坝,沙滩。

沉积构造:层理类型多样,多见水平纹层或水平波状纹层,混合坪上多具有脉状,波状透镜状层理。沙坪上常出现有多次涨潮造成的预装或人字形状交错层理,这是潮坪沉积交错层理的重要标志之一;在潮下带的潮汐通道内可见中-大型流水交错层理,羽状交错层理。

粒度特征:粒度偏细,分选好,环境能量低,水介质的流动与停滞状况周期性交替。

沉积模式滨岸相

滨岸相位于浪基面及最高潮线之间。根据海洋环境特征可分为障壁型和无障壁型。无障壁型按照海岸水动力状况和沉积物类型分为砂质或砾质高能海岸及粉砂淤泥质低能海岸。沉积物以粉砂为主,过渡带的外侧为滨外陆棚环境。物理化学环境是暴露的强氧化环境,波浪淘洗,剥蚀,改造作用强。

沉积特征::砂岩、粉砂岩夹砾岩、泥岩,紫红、暗紫色、成熟度高,具强烈暴露标志,泥裂、雨痕、气泡。底栖生物难于生长,常有浅湖来的介壳形成滩、脊。

按照地貌特点、水动力状况、沉积物特征,可将滨岸相划分为海岸沙丘、后滨、前滨、临滨4个亚相。

1、海岸沙丘亚相

海岸沙丘亚相位于潮上带的向陆一侧,即特大风暴时潮水所到达的最高水位,它包括海岸沙丘、海滩脊、沙岗等沉积单元。

海岸沙丘中沉积物呈细—中粒,成熟度高,圆度和分选好,重矿物富集。具大型槽状交错层理。

海滩脊可呈平行海岸的单脊或成组出现,常由较粗的砂、砾石和介壳碎片组成,底部具冲刷面和平行层理,上部具交错层理。

2、后滨亚相

后滨亚相沉积物为具平行层理的砂,粒度较沙丘带粗,圆度及分选较好。平行层理砂岩可被小型交错层理中断。当后滨中有较浅的洼地并被充填时,可形成低角度的交错层理。

3、前滨亚相

前滨亚相位于平均高潮线与平均低潮线之间的潮间带,地形平坦,起伏较少。沉积物以中砂为主,分选较好。层系平直,冲洗层理发育。

4、临滨亚相

临滨亚相位于平均低潮线至浪基面之间的潮下带。临滨亚相常发育沿岸沙坝,波能越弱,沿岸沙坝越少。临滨上部发育有大量沙质沉积物,并发育较大规模的交错层理,越向岸越多,越向海的深水部位交错层理越渐少,而生物搅动构造增多,且出现水平纹层。

5、垂向层序

随着海进、海退的发生,可形成进积型和退积型的海岸垂向沉积层序。砂质高能海岸的垂向沉积层序特点:自下而上呈由细变粗的反旋回。

沉积模式重力流

沉积物重力流是指泥,砂,砾混杂的,重力驱动的,悬浮搬运的高密度底端。

沉积物重力流是阵发性,短暂性快速沉积,含大量悬浮物质的高密度流体,颗粒依赖于杂基支撑,成整体块状运动并对斜坡河峡谷产生侵蚀作用。形成沉积物重力流一般需要具备诸如构造背景,物源供给,沉积水深和地形坡度。即较大的水深,足够的坡度角和足够的密度差,充沛的物源,一定的触发机制。

沉积物重力流的类型:按沉积物支撑机理把重力流划分为四个类型,即:

泥石流(或碎屑流),颗粒流液化,沉积物流,浊流;

泥石流:粘土杂基支撑的块体流,可发育于山麓,也可分布在深水地区,多呈厚层块状,单期厚几-几十米,粒径范围变化大、杂基多、磨圆差,砾石直立或悬浮于杂基中;

颗粒流:含水砂级颗粒碰撞支撑的块体流,维持颗粒流流动需要较大的斜坡角(18 °),多见于沙丘、沙垅背流面,具有块状层理、底模,反向递变层理(动力筛);

液化流:超孔隙压力支撑砂级颗粒的流体流粒间流,颗粒呈悬浮状态,具块状构造、流体逃逸构造、底模构造、沙火山和包卷层理,无牵引流沉积构造;

浊流 :水泥砂近于均匀混合,由湍流支撑的水体底部浑浊流;由5个层段组成——鲍玛序列。

岩石类型:(1)经典浊积岩(鲍玛层序)(2)块状砂岩(3)叠复冲刷粗砂岩(4)卵石质砂岩(5)颗粒支撑砾岩(6)杂基支撑的岩层(7)滑塌岩。

鲍玛序列的结构特征:

1、 递变层理段( A段):底部含砾石,底面有槽铸型、沟铸型构造,冲刷侵蚀接触。

2、 平行层理段(B段):

3、 交错层理段(C段):、

4、 水平层理段(D段):

5、块状泥岩段(E段):块状泥岩,为浊流之后的悬浮沉积。可含深水有孔虫化石和遗迹化石。

重力流的结构特征:搬运方式:浊流——悬浮搬运或递变悬浮搬运;沉积方式:悬浮沉降;粒度:分布范围很广;分选:很差-较差。

构造特征:以递变层理或叠覆递变层理为主要鉴定标志。

重力流的沉积相模式:典型浊积岩相模式-鲍玛层序;非典型浊积岩相模式-海底扇相模式。

亚相类型:1、内扇(上部扇)亚相2、中(部)扇亚相3、外扇(下部扇)亚相

内扇亚相:位于大陆斜坡根部的狭谷出口处。发育滑塌层和紊乱层的泥石流、碎屑流沉积物。在水道堤或阶地外缘,由于漫溢作用可形成不同序次的典型浊积岩。内扇沉积物分布严格受地形、水道的限制。由于水道的迁移和加积作用可使砂砾质浊积岩分布的宽度和厚度更大。

中扇亚相:常呈叠覆舌状体,突出的地貌特征是辫状分支水道发育。

辫状沟道:卵石质砂岩(或含砾砂岩)和块状砂岩为主,有时见颗粒流和液化流沉积。辫状沟道间:以不同序次典型浊积岩分布的特征。辫状水道:迁移和加积作用,卵石质砂岩和块状砂岩连续,优质厚层油气储集层。

外扇亚相:地形平坦,基本无水道,沉积物分布宽阔而层薄,典型沉积是C-E序列和B一E序列的末梢相典型浊积岩和深水泥页岩。

沉积模式陆表海沉积相模式

碳酸盐沉积物主要发育与海洋环境,少见于非海洋环境。

碳酸盐岩沉积作用总体有如下特点:

1、温暖的气候,清洁并具有较高盐度的浅水动荡水体。

2、机械作用

3、碳酸盐岩沉积物在正向地貌区最发育。

4、现代碳酸盐岩沉积作用主要发生在两种类型台地,即与大陆毗连的镶边台地和孤立于大海中的浅水台地。

5、碳酸盐沉积沉积作用一方面速率较快,另一方面易受诸多因素抑制因而沉积作用具有间歇性。

6、半深海-深海环境的海底也发育着各种碳酸盐软泥和各种重力流沉积。

7、在古湖泊碳酸盐岩中,白云岩较发育。

8、白云岩的成因问题主要是白云石的形成机理问题。

沉积模式礁相

礁主要有礁核和礁翼组成,有时还有礁间。按形态礁可分为点礁,宝塔礁,马蹄形礁,环礁,丘礁,层状礁,岸礁,堡礁,边缘礁。

礁相主要分为礁骨架相,礁顶相,礁坪相,礁后砂相,泻湖相,礁斜坡相,近侧塌积岩相,远侧塌积岩相。

礁的典型特征:各类岩石和动物群落在礁块中有规律地分布,造成生物礁体岩相上的明显分带性,为礁相带的划分和模式的建立奠定了基本轮廓。

礁复合体或礁组合,是生物礁不同相的总称包括:礁骨架、礁顶、礁坪、礁后、泻湖、斜坡和塌积沉积。 2100433B

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碎屑岩成因类型

冲积扇砂砾岩体

冲积扇是指在干旱、半干旱气候地区,山间河流携带大量碎屑物质进入平原,在出山口处因流速变小,能量降低,而使碎屑物沉积下来形成的扇形锥积体。冲积扇中的砂砾岩体称为冲积扇砂砾岩体。冲积扇在平面上的形态为扇形或圆锥形,多个扇体在平面上组合形成裙边状碎屑堆积体。冲积扇主要由砾、砂和泥质组成的混杂堆积,粒度粗,分选差,成分复杂,圆度不好。但在冲积扇的中部有储集物性较好的辫状河道砂砾岩体,邻近若有油源,油气一般可以在此聚集。如我国新疆准噶尔盆地西北缘的克拉玛依油田三叠系储油层就是冲积扇砂砾岩体。

河流砂岩体

在长期沉降的气候潮湿区。河流发育。由河流成因的砂岩体称为河流砂岩体。河流的主要类型有辫状河和曲流河,其沉积模式如图 所示。河流砂岩体包括砾、砂、粉砂和粘土等各类碎屑沉积物,但以砂质为主,成分复杂,分选差至中等。河流砂岩体的形态极不规则,多呈带状,树枝状或网状,边缘呈锯齿状。古河道砂岩体以河床中的边滩和心滩砂岩的储油物性最好。目前世界范围内已发现了不少以古河道砂岩体为储集层的油气藏,如美国堪萨斯州的布什城油田、加拿大阿尔伯达省的贝尔希油田、利比亚苏尔特盆地的Sarir油田和中国的长庆油田等。

三角洲砂岩体

随着油气勘探工作的深入,日益证明世界上许多大油气田与三角洲砂岩体有着密切的联系。如科威特的布尔甘油田,西非尼日利亚尼日尔河三角洲发现许多大油田,中国的大庆长垣三角洲、东营凹陷的东辛、胜坨三角洲等。

三角洲是河流入海(湖)处,由于坡度减缓,流速突然降低,水流分散,河流所携带的砂泥在河口附近堆积下来,形成平面上略似尖顶朝向陆地的三角形沉积体。根据河流、波浪和潮汐能量的强弱,三角洲可分为河控三角洲、浪控三角洲和潮控三角洲等类型。大的河流三角洲规模可以很大,面积可达几十至几万平方公里。三角洲可进一步划分为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲等亚环境。各个亚环境的沉积物特征是不同的。三角洲平原中的分流河道砂岩体,三角洲前缘的水下分流河道砂岩体、河口坝砂岩体、远砂坝砂岩体以及前缘席状砂体都是常见的良好的储集层。

扇三角洲砂岩体:扇三角洲是指冲积扇或辫状河直接进入水体形成的一类砂体(据Galloway,1983)。盖洛韦等人(1983)按水体能量条件将扇三角洲分为湖泊扇三角洲、波浪改造的扇三角洲和潮汐改造的扇三角洲。其中湖泊扇三角洲受波浪和潮汐改造较弱,呈扇形。

中国陆相沉积,特别是东部的断陷湖盆常常是长条状的箕状凹陷。在湖盆的短轴方向上,坡度陡,物源近,很难形成源远流长的曲流河。辫状河直接进入浅湖形成的扇三角洲,称为辫状河三角洲。孙永传等曾将冲积扇进入浅湖形成的扇形碎屑岩体称为水下冲积扇。而纪友亮等却仍将其归属于扇三角洲。扇三角洲可以划分出如下微相:扇三角洲平原与正常三角洲平原有较大的差别,实际上扇三角洲水上平原属于近山口的冲积扇环境。扇三角洲的分流河道砂体、水下分流河道砂体、河口坝砂体及前缘席状砂构成了扇三角洲的主要储集层。

海岸砂岩体

海岸环境又称滨岸环境,它位于海水浪基面以上紧邻陆地的滨浅海地带。由于在地质历史中反复的海进和海退,因此,海岸沉积物是一个很宽的带。海岸地带由于波浪、沿岸流、潮汐以及风的作用,可以破坏附近的三角洲沉积而形成一系列海岸砂岩体,主要有海滩砂、砂坝、堤岛、风成砂丘等。海岸砂岩体一般呈带状或串珠状沿岸线分布,由于它们经受反复的冲洗和簸扬,一般分选好,圆度大,岩性以中细砂岩为主,较疏松,孔隙度和渗透率都较高,有良好的储油性能,是油气聚集的良好场所。海岸砂岩体包括海进砂岩体和海退砂岩体。海退砂岩体下伏暗色海相页岩,生油条件好;而海进砂岩体下伏三角洲平原或其它海岸沉积物,生油条件差,故目前世界上发现的海岸砂岩体油气田多属海退型砂岩体。如美国堪萨斯州格林乌德县契洛鞋带状油田就是一例。

湖泊砂岩体

湖泊是陆地上水流汇集的地方,由于它距物源近,大量碎屑物质在湖泊中堆积,使湖泊砂岩体很发育。湖泊的水动力条件和沉积过程与开阔的浅海相似,同样有波浪和沿岸流作用。在湖浪、湖岸流以及河流的地质作用下,湖泊砂岩体的类型是多种多样的,包括洪积成因的湖边扇砂砾岩体、湖成三角洲砂岩体、滨浅湖的湖滩砂岩体、水下隆起上的浅滩砂岩体、深湖的湖底扇砂岩体等。其中以滨浅湖的湖滩砂岩体和湖成三角洲砂岩体最为发育,储集物性亦好,可作为良好的储集层。中国大部分油气田成生在陆相沉积盆地之中,湖泊砂岩体就成为主要的储集层。例如大庆油田的主要产层属于下白垩统湖成三角洲砂岩复合体。大港部分油田的产层属于下第三系滨浅湖滩砂岩体(沿岸砂坝)。下辽河盆地和泌阳盆地的部分油田的产层属于下第三系湖底扇砂岩体。

浊积砂岩体

浊积砂岩体是由于地震、海啸等因素的影响,把河流携带至海岸带堆积的大量未固化的沉积物,以悬浮的高密度底流的方式沿海底峡谷搬运至深海堆积而成的砂岩体。这种高密度流称之为浊流。由浊流形成的砂岩体称为浊积砂岩体。它的平面形态经常是扇形,又称海底扇或深海扇。浊流也经常在湖泊中发生,它所形成的扇形砂岩体称湖底扇。图 为活克(1978)所建立的海底扇相模式。浊积砂岩体由根部至前缘,由下部至上部沉积物一般由粗变细,分选由差变好,扇体的扇中部分一般有分选较好的砂质沉积,可构成良好的储集层。由于浊积砂岩体发育在深水泥岩之中,这些泥岩既可作为生油岩又可作为封闭层,因此,浊积砂岩体不仅含油气丰实,而且也是地层、岩性油气藏发育的有利地区。如北海地区的米勒(Miller)油田和阿尔巴(Alba)油田,以及美国加利福尼亚州文图拉盆地的第三系油田和洛杉矶盆地的威明顿(Wilnington)油田等,后者的石油可采储量达7.84×1010m3。

资料记载

然气与石油相比,产出的环境有较为明显的差别。据B.C.Вышемнрскнй(1980)的统计(表) 表明:世界石油主要分布在海相地层中,在陆相地层中仅占次要地位;而天然气在陆相地层中占有相当大的比例。这一点对我国陆相盆地天然气的勘探有重要的指导意义。其次,由于天然气的分子直径小和易于渗流,因此在储集物性较差的储集层中聚集的天然气也有开采价值。据美国的统计资料,1979年美国探明的天然气储量为5.494×1012m3,其中约有1.426×1012m3(约占总量1/4)来自孔隙度为5-15%的储集层。可见低孔低渗的砂岩体中可能拥有巨大的天然气潜量。它是我们现在乃至今后低孔渗储层油气勘探开发的物质基础。

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