新浪博客

岩心上的常见沉积构造--以鄂尔多斯盆地延长组为例

2012-08-12 08:59阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1778086794

前段时间在西峰岩心库看完岩心之后，忽然对岩心上的沉积构造非常感兴趣，每天下班回来闲暇之余总想打开沉积构造图集看看。

沉积构造是判断储层古流向、沉积介质、水动力状况、沉积环境以及沉积物所经历的物理、化学和生物作用的重要标志，并且对油气储层的非均质性有重要影响。但在岩心上观看沉积构造还是有一定难度的，很多前来观看岩心的同事或学生在描述岩心的时候都遇到一些觉得模棱两可的沉积构造不知如何正确加以描述。几年前，曾有幸结识一位老师，并从他那里收集到一些珍贵的附有详细说明的延长组岩心照片，可以用来作为学习岩心观察的教材。今天，我在网上收集了部分常见沉积构造词条，并将从老师那里收集到的岩心照片加以整理，提供给喜欢沉积构造研究的同事们共同学习和欣赏。

摘自中国地学网的一组词条：

沉积构造的分类：
目前对沉积主要有两种分类方案，一是构造形态分类，另一是构造成因分类。
我们采用构造形态结合成因分类，大类按成因划分，次一级分类按分布和形态划分（见下表）。
物理成因的及生物成因的构造均为原生构造，化学成因的构造可有原生的如同生结核，也可有次生成因的如缝合线、叠锥等。另外，还有几种成因结合的复合成因构造。
沉积岩构造的分类表
物 理 成 因 构 造
 化学成因构造
生物成因构造
流动成因构造
 同生变形构造
 暴露成因构造


一、层理构造
块状层理
韵律层理
粒序层理
水平层理
平行层理
波状层理
交错层理
二、层面结构
（一）上层面构造
波痕
剥离线理构造
（二）底层面构造
侵蚀模—槽模
刻蚀模—沟模
跳模、刷模、锥模等
三、其它
冲刷充填构造
侵蚀面构造
 重荷模构造
包卷构造
砂球和砂枕构造
碟状构造
柱状构造
滑塌构造

 干 裂
雨 痕
冰雹痕
泡沫痕
流 痕
 结核
缝合线
叠锥
晶体印痕
成岩层理
 生物遗迹构造

层理构造概述

层理构造是沉积岩中最重要的一种构造。它是沉积物沉积时在层内形成的成层构造。层理由沉积物的成分、结构、颜色及层的厚度、形状等沿垂向的变化而显示出来。
层或一个单层是在基本稳定的介质条件下沉积的一个单元，表示最小的岩石地层单位，它由成分上基本一致的沉积物组成。层与层之间有层面分隔，层面代表了短暂的无沉积或沉积作用突然变化的间断面，层的厚度变化很大，可由数毫米至数米。按层的厚度可分为：块状层（厚度>2m），厚层（2m～0.5m），中层（0.5m～0.1m）,薄层（0.1m～0.01m），微层（<0.01m）。
组成层理的要素有细层、层系、层系组。细层通常又称纹层，是组成层理的最小单位，其厚度极小，常以毫米计；同一细层往往具有比较均一的成分和结构，但有时也有粒度的变化，是在相同水动力条件下同时形成的。细层可以与层面平行或斜交；细层可以是平直的、波状的或弯曲的；细层之间可以平行或不平行；细层可以是连续的，也可以是断续的。
层系，是由成分、结构和产状上相同的许多细层组成的。层系是在同一环境的相同水动力条件下，不同时间形成的细层组成的。水平细层（或纹层）组成的层系，由于层系缺乏明显的划分标志，故一般难以划分层系。而由倾斜细层组成的层系则易于识别，层系间有明显的层系界面分隔。层系的上、下界面之间的垂直距离即层系厚度，可从数毫米到数十米厚，一般为数厘米到数米。按层系界面的形态可以分为板状层系、槽状层系和楔状层系。板状层系界面为平面，且层系界面相互平行呈板状延伸，如果层系界面相互不平行则为楔状层系；槽状层系的底界面成槽状或杓状。
层系组是由两个或两个以上的相似层系组成的，是在同一环境的相似水动力条件下形成的。例如由厚度不等的板状层系所组成的层系组。

主要层理构造类型

层理构造可按层内粒度递变特征划分为块状层理、韵律层理、粒序层理；而按细层的形态与层系界面的关系划分为水平层理、平行层理、波状层理、交错层理等。

1、块状层理

层内物质均匀、组分和结构上无差异、不显细层构造的层理，称为块状层理。在泥岩及厚层的粗碎屑岩中常见。一般认为块状层理是由悬浮物的快速堆积、沉积物来不及分异因而不显细层，如河流洪泛期快速堆积形成的泥岩层。另外，块状层理也可由沉积物重力流快速堆积而成；在若干情况下，块状层理是由强烈的生物扰动、重结晶或交代作用破坏原生层理所形成的。
实际上，许多块状层理在显微镜下或腐蚀磨光面及用X—射线照像，均表明是不均匀的。

2、韵律层理

由层与层间平行或近于平行的从数毫米至数十厘米的等厚或不等厚的两种或两种以上的岩性层的互层重复出现所组成，常见砂质层和泥质的韵律互层，称为砂泥互层层理。韵律层理的成因很多，可以由潮汐环境中潮汐流的周期变化形成潮汐韵律层理；也可以由气候的季节性变化形成浅色层与深色层的成对互层，即季节性韵律层理；还可由浊流沉积形成复理石韵律层理等。

3、粒序层理

粒序层理又称递变层理，从层的底部至顶部，粒度由粗逐渐变细者称正粒序，若由细逐渐变粗则称为逆粒序。粒序层理底部常有一冲刷面，内部除了粒度渐变外，不具任何纹层。
粒序层理有多种成因，可在不同的环境中形成。主要由悬移搬运的沉积物，在搬运和沉积过程中，因流动强度减小、流水携带能力减弱、沉积物按粒度大小依次先后沉降而形成。粒序层理是浊积岩中的一种特征性的层理，这种粒序层理的厚度从数毫米至数十厘米，也可以厚达一米至数米。一般来说，物质越粗，层的厚度越大，粒序层的厚度较稳定，侧向延伸较远。粒序层理除了浊流成因以外，还有其它成因，如携带有大量悬浮物的河流、海流、潮汐流沉积，以及冰川季节性融化的冰湖沉积；甚至生物的扰动作用也可形成粒序层理。这些粒序层理厚度变化，从数毫米至数厘米，很少超过数十厘米，横向分布不稳定，常被砂泥层中断，而且常与其它层理共生。

4、水平层理与平行层理

水平层理主要产于细碎屑岩（泥质岩、粉砂岩）和泥晶灰岩中，细层平直并与层面平行，细层可连续或断续，细层约0.1μ。水平层理是在比较弱的水动力条件下，悬浮物沉积而成，因此，它出现在低能的环境中，如湖泊深水区、泻湖及深海环境。
平行层理主要产于砂岩中，在外貌上与水平层理极相似，是在较强的水动力条件下，高流态中由平坦的床沙迁移，床面上连续滚动的砂粒产生粗细分离而显出的水平细层。因此，细层的侧向延伸较差，沿层理面易剥开，在剥开面上可见到剥离线理构造。平行层理一般出现在急流及能量高的环境中，如河道、湖岸、海滩等环境中。常与大型交错层理共生。往往构成好的储层，如我国塔里木盆地柯克亚凝析气田的主力产层即为河流相红色平行层理砂岩，与之共生的沉积构造有大型槽状、板状交错层理、生物潜穴和剥离线理等。

5、波状层理

层内的细层成连续的波状、如细层不连续，称为断续的波状层理。一般形成波状层理要有大量的悬浮物质沉积，当沉积速率大于流水的侵蚀速率时，可保存连续的波状细层。

6、交错层理

交错层理是最常见的一种层理。在层系的内部由一组倾斜的细层（前积层）与层面或层系界面相交，所以又称斜层理。根据交错层理内层系的形状不同，通常分为：板状交错层理、楔状交错层理、槽状交错层理、波状交错层理等；按层系厚度不同，可分为小型（<3cm）、中型（3～10cm）、大型（10～200cm）、特大型（>200cm）交错层理。
在确定交错层理类型时，最好有三度空间或至少有两个断面的露头，在不同的断面上，层系或细层可以有不同的形态。
如板状交错层理，是由直脊型波痕迁移形成的沉积岩内部层理构造，上，下层面在可观察的露头上基本上是等厚的，内部纹层与其相交切。在与流水平行的断面上，细层成单向倾斜，层系成板状；而在与流水垂直断面上，细层可以水平，也可以倾斜。
槽状交错层理，在与流水垂直的断面上，层系成槽状；在与流水平行的断面上，层系可以呈单向倾斜的板状或舟状。交错层理的细层面有斜度（细层面与下层系界面的夹角）和方位（细层面的倾向）的不同，在板状交错层中细层面的倾向代表水流的流向，槽状交错层中槽的长轴倾斜方向平行于水流的流向。
交错层理可有不同的成因产生，除了由沙纹、沙浪、沙丘、逆行沙丘等床沙形体迁移而形成小型、中型、大型的交错层理以外，还有蛇曲河的边滩和海滩滩面的侧向加积，风成砂丘和水下砂坝的迁移等都可形成大型、特大型的交错层理。
7、流水沙纹层理（小型交错层理）及爬升沙纹层理
在非粘性的细粒沉积物中，沉积物供给相对少而成床沙搬运的条件下，由流水沙纹迁移形成流水沙纹层理。其层系的厚度小于3cm；呈板状、槽状、多数呈舟状，多层系；层系组内的前积层均为一个方向倾斜的小型斜层理。如有大量的沉积物特别是以悬浮物供给时，沙纹不仅向前迁移，而且同时向上能建造成爬叠沙纹系列，后一个层系爬叠在前一个层系之上，称为爬升沙纹层理。
在露头上有时可见从保存有前积层和后积层的波状层理过渡到只保存前积层的爬升沙纹层理。这种层理类型的变化，反映了悬浮物质/推移物质的比率关系。如果沉积物中悬移物质的沉积大于推移物质时，后积层不被侵蚀，主要被从悬浮体中沉积下来的沉积物所覆盖，沙纹的脊稍有迁移并能完整地被埋藏和保存下来，形成波状层理；如果悬移物质/推移物质比率减小到近于相等时，后积层逐渐被侵蚀，只保存前积层，形成爬升沙纹层理；如果推移物质大于悬移物质时，沙纹只有向前迁移而没有同时向上增长，仅保存前积层形成沙纹层理。因此，沉积物周期性快速堆积的环境，有利于爬升沙纹层理的形成。所以，沙纹层理、爬升沙纹层理可以出现在河流的上部边滩及堤岸沉积、洪泛平原、三角洲及浊流沉积环境中。
8、中型至大型的板状交错层理及槽状交错层理
中型至大型的板状交错层理主要是由沙浪迁移形成的，层系呈板状，层系厚度大于3cm，可达1m或更厚。槽状交错层理主要是由沙丘迁移形成的，层系呈槽状或小舟状，槽的宽度和深度都可从几厘米到数米，槽的宽深比常趋于固定值（Allen，1963）。
在Fr>1.同相位、水浅流急的高流态条件下，逆行沙丘迁移形成逆行沙丘交错层理。这种层理的特点是：层系似透镜状、长1～6m、高1～45cm、细层模糊、并以低角度（通常小于10°）倾斜，与上下交错层理的细层倾向相反，并与平行层理共生。在河流边滩及海滩等沉积环境均可见到这种层理。
9、浪成沙纹层理
由浪成沙纹迁移形成的交错层理即浪成沙纹层理。由对称波浪产生的浪成沙纹层理，是由倾向相反、相互超覆的前积层组成，内部具有特征的人字形构造。由不对称的波浪产生的浪成沙纹层理的特点为：不规则的波状起伏的层系界面，前积纹层成组排列成束状层系，前积层可通过波谷到达相邻沙纹的翼上，前积层表现出人字形构造，即相邻层系前积层倾向相反。由于波浪向岸和离岸运动的速度不同以及流水的叠加，浪成沙纹层理的前积层也可向一个方向倾斜，层系界面变为缓的波状起伏。浪成沙纹层理主要出现在海岸、陆棚、泻湖、湖泊等沉积环境中。
10、冲洗交错层理
当波浪破碎后，继续向海岸传播，在海滩的滩面上，产生向岸和离岸往复的冲洗作用，形成冲洗交错层理，又称海滩加积层理。这种层理的特征是：层系界面成低角度相交，一般为2～10°左右；相邻层系中的细层面倾向可相同或相反，倾角不同；组成细层的碎屑物粒度分选好，并有粒序变化，含重矿物多；细层侧向延伸较远，层系厚度变化小，在形态上多成楔状，以向海倾斜的层系为主。冲洗交错层理常出现在后滨－前滨带及沿岸砂坝等沉积环境中。
11、丘状交错层理
在正常的浪基面以下，风暴浪基面之上的陆棚地区，由风暴浪形成一种重要的原生沉积构造，最早称为“截切浪成纹层”（C.V.Campbell,1966），后来重新命名为“丘状交错层理”。
丘状交错层理是由一些大的宽缓波状层系组成，外形上象隆起的圆丘状，向四周缓倾斜，丘高为20～50cm，宽为1～5m；底部与下伏泥质层呈侵蚀接触，顶面有时可见到小型的浪成对称波痕；层系的底界面曾被侵蚀，细层平行于层系底界面，它们的倾向呈幅射状，倾角一般小于15°；在一个层系内，横向上有规则地变厚，因此，在垂直断面上它们象“扇形”，倾角有规则地减小；层系之间以低角度的截切浪成纹层分开。丘状交错层理主要出现于粉砂岩和细砂岩中，常有大量云母和碳屑。
12、洼状交错层理
洼状交错层理是彼此以低角度交切浅洼坑，浅洼坑的宽度一般为1～5m，其内充填的细层与浅洼坑底界面平行，而向上变成很缓的波状并近于平行的层理。对洼状交错层理的研究程度不及丘状交错层理，概念还不十分明确，有人认为洼状交错层理是丘状交错层理的伴生部分，即向上凸起的丘之间的向下凹的部分，但在层序上，洼状交错层理常位于丘状交错层理之上。
关于丘状交错层理和洼状层理的形成过程，由于尚未能从自然界直接观察到，室内水槽实验也未成功。目前哈姆斯、沃克等人均根据其沉积特征、分布层位和与其它沉积相的共生关系来推测，认为风暴掀起的巨浪触及海底，巨浪的峰和谷在沉积物的表面经过时，铸造成的缓波状起伏的表面，由于巨浪无固定方向，使沉积物的表面形成丘状凸起及洼坑，在此起伏的表面上，碎屑物加积而形成丘状层理及洼状层理。
岩心上的常见沉积构造--以鄂尔多斯盆地延长组为例
1、城120井 波浪影响下的沙纹层理
岩心上的常见沉积构造--以鄂尔多斯盆地延长组为例
2、里63井 浪成波痕层理
岩心上的常见沉积构造--以鄂尔多斯盆地延长组为例
3、宁28井 极细-细粒砂岩 浪成波痕层理；斜切层面虫迹

岩心上的常见沉积构造--以鄂尔多斯盆地延长组为例
4、西47井 极细-细粒砂岩、泥质粉砂砂岩
浪成波痕层理，鲍马序列ABD段；垂直层面虫迹
岩心上的常见沉积构造--以鄂尔多斯盆地延长组为例
5、西47井 浪成波痕层理
岩心上的常见沉积构造--以鄂尔多斯盆地延长组为例

我的更多文章

下载客户端阅读体验更佳

APP专享