沉积相和沉积史 沉积相与沉积体系划分

本节主要根据石油地质志（1992）改写。

鄂尔多斯盆地的沉积相和沉积史，经历了由海相—海陆过渡相—陆相的发育历程。

1.中、新元古代的沉积相和沉积史

中元古代开始了第一次海侵，海水自盆地西南部入侵。长城纪主要为陆相—滨海相。蓟县纪海侵达到高潮，沉积环境主要为滨海—开阔台地。蓟县纪以后，由于晋宁运动，使华北地台上升，缺失青白口纪的沉积，造成长达200Ma的沉积间断。震旦纪区内仅在西、南缘贺兰山、青龙山、洛南一带，沉积了陆相冰碛砾岩及泥砾岩的罗圈组。其后，由于蓟县运动的影响，盆地上升为陆。

2.寒武纪的沉积相和沉积史

早寒武世发生了第二次海侵，海水仍由西南方向入侵，但仅沉积了50～150m的地层，属于潮坪相，呈“L”形环绕盆地西南部分。

中寒武世为海侵高潮期。在吴旗－榆林－吴堡一带为潮坪含泥白云相，绕乌审旗－平旗－平凉－河津一带发育浅滩鲕粒灰岩相，盆地西南边缘发育石灰岩、页岩相。沉积厚度由盆地内的100m，往西南边缘渐增至600m。盆地边缘的石灰岩为有利生油相带，是盆地内的第二套生油气层（在下古生界内是第一套生油层），而浅滩鲕粒灰岩相则是有利油气储集的相带（图2-8）。

晚寒武世的沉积范围与中寒武世相近，但沉积厚度小，一般只有百米左右，最厚在贺兰山局部地区可至386m。此时中部庆阳古陆形成（吴旗－华池－庆阳－环县范围内）未接受沉积。沿伊盟古陆及庆阳古陆，发育潮坪竹叶状灰岩相，其间发育局限海白云岩相，而在盆地边缘沉积了一套白云岩相（图2-9）。

3.奥陶纪的沉积相和沉积史

奥陶纪发生了第三次海侵。早奥陶世早期（冶里—亮山期）以准同生白云岩为主，厚度由盆地外缘向内渐增，颗粒含量向盆地内减少。白云岩发育纹层及干裂构造，局部见波痕称为潮坪白云岩相。沉积厚并自西向东、自北向南渐增大为50～200m（图2-10）。

奥陶系连续沉积于寒武系之上，但地貌发生了第一次逆转，长期处于隆升的盆地东部及东南缘地区，此时发生沉降，沉积厚度较大（200m）。盆地西缘及盆地的大部分地区则上升为陆，没有接受早奥陶世早期的沉积。这一变异可能与中部庆阳古隆起的发育有关，早奥陶世扩大并与北部伊盟古陆联为一体，造成了盆地第一次西隆东坳的古地理面貌。

早奥陶世早期以后，由于受怀远运动的影响，本区整体上升，全部变为古陆并遭受侵蚀，愈往南部侵蚀程度愈大。

早奥陶世晚期，盆地西部及西南部又成为深沉降带，沉积厚度达1000～2000m，为下古生代第二次范围较大的一次海侵，除伊盟古陆及阿拉善古陆以外，全部为海水淹没，但盆地内的沉积厚度并不大，一般为100～300m。中部古隆起仍留余迹，沉积厚度一般小于100m。沉积相的变化明显受古地形的控制，中部古隆起及其东延部分，于定边、环县、石楼、河津范围内，发育潮坪白云岩、石灰岩相。伊盟古陆及中部古隆起南坡，于定边、环县、石楼、河津范围内，发育局限海石灰岩、白云岩、石灰岩相。西缘为开阔海石灰岩相。西部沿平凉、陇县一带，则发育浅滩藻屑、砂屑石灰岩相（图2-11）。这是盆地中的第三套生油气层（下古生界的第二套生油气层）。

图2-8　中寒武世沉积相图

（张吉森，1983）

1—盆地边缘石灰岩、页岩相；2—浅滩鲕粒灰岩相；3—潮坪含泥白云岩、颗粒白云岩相；4—古陆

中奥陶世平凉期，本区随华北地台整体上升，仅在西缘和南缘秦－祁海槽，沉积了厚达2000m左右的平凉组深水砂、页岩相（图2-12），这是盆地内第四个生油层。古陆南缘发育浅海碳酸盐台地。

晚奥陶世海水全部退出，仅局部地区发育局限海，沉积为背锅山组30～530m厚的白云岩、灰岩。

图2-9　晚寒武世沉积相图

（张吉森，1983）

1—潮坪竹叶状灰岩相；2—盆地边缘白云岩相；3—局限海白云岩相；4—潮坪竹叶状白云岩相；5—古陆；6—相区分界线

图2-10　早奥陶世冶里—亮甲山期沉积相图

（张吉森，1983）

1—潮坪白云岩泥质白云岩相；2—古陆

图2-11　早奥陶世马家沟期沉积相图

（张吉森，1983）

1—开阔海石灰岩相；2—潮坪白云岩、石灰岩相；3一局限海石灰岩、白云岩相；4—藻屑、砂屑石灰岩相

图2-12　中奥陶世平凉期沉积相图

（张吉森，1983）

1—深水盆地砂、页岩相；2—台地边缘浅滩颗粒灰岩相；3—广海台地石灰岩相；4—滩后潟湖灰云岩相；5—古陆；6—相带分界线

沉积相的概念~

人们很早就认识到沉积物的特征与沉积环境有着密切的关系。一定的沉积环境形成具一定岩性特征和古生物特征的沉积物或沉积岩。沉积相（sedimentary facies）的概念就是为了反映沉积物和沉积环境的关系而提出来的。
“相”这个术语在沉积岩石学中已经采用了100多年，但学者们对这一术语的理解仍很不一致。目前较多的人趋向于把“相”理解为沉积环境的物质表现。也就是说一定的沉积环境均具有其相应的沉积相，各种相的特点则表现在该环境形成的沉积物的特征上。因此根据这些沉积物的特点或沉积岩的特征和古生物的特征，可以恢复古代的沉积环境，这就是通常所说的相分析。
沉积相的分析是沉积岩石学的主要任务之一，这一任务的实现，有助于我们寻找沉积矿产、地下水资源和解决某些工程地质问题。
沉积相分析的基础是现实主义原理和比较岩石学的方法，即“将今论古”的方法。也就是根据现代各种环境所形成的沉积物的特征与古代沉积岩的特征进行对比，以推断古代的沉积环境。近年来，在这些方面均已取得巨大的进展。
近代相分析的方法可以分为两类：一种是通过相标志恢复环境条件，然后根据多种环境条件综合确定环境类型；另一种方法是通过岩石类型或原生构造的序列关系来恢复环境，这种方法通常也叫做相模式分析法。
所谓相标志即是沉积岩中具有成因意义的特征，主要是以下几个方面：
◎岩性特征：包括沉积岩的矿物成分、化学成分（包括微量元素和同位素）、结构和构造特征。
◎古生物特征：包括古生物的种类及数量、古生态，以及古生物活动的遗迹，如虫孔、虫迹等。
◎地球化学特征：包括某些能指示环境条件的微量元素、稀土元素和稳定同位素等。
上述特征中，有些具有明显的指示环境的意义，如海生动物化石以及海绿石等特征矿物的存在，可以说明为海相环境；但有些特征往往只能说明环境的某一方面的特点，即沉积环境的某些条件，如介质的酸碱度、水动力性质及强度、水的含盐度、温度等。例如，碎屑物质的粒度和形态、层理的特征等，一般只能说明搬运介质的性质、动力的强弱等，而不能单独地直接地决定其沉积环境的类型。因此，在相分析中，应对所有的相标志进行全面的观察和综合分析，才能较可靠地确定沉积环境的类型。故利用相标志进行相分析时，除了对沉积岩作详细的野外研究外，一般还要进行较多的室内的鉴定分析工作。
第二种方法是建立在三维空间的相序关系上，它着重从空间联系和历史演化的角度去恢复沉积环境。这种方法的理论基础是瓦尔特相律。瓦尔特（Walther,1893,1894）曾经指出，相的纵向相序即只有在横向上相依的相，才能在纵向上互相重叠而没有沉积间断，这就是沉积学中常说的相连续性原理即瓦尔特相律，如图6-1所示。

图6-1 瓦尔特相律示意图

（据威勒，1960）
此后，Visher（1965）等研究了现代沉积物和古代沉积岩的层序，发现不同环境的沉积物具有其特定的纵向序列。例如，河流沉积物具有一套粒度向上变细的序列，而向前推进的三角洲沉积，则具有一套粒度向上变粗的序列。一定环境的沉积物所具有的特定的垂向序列，乃是该环境的沉积作用演化过程的结果，因为任何一个较大的环境类型，都是由一些具有独特沉积特征的某一级的局部环境组成的。例如，河流环境是由河道、点沙坝、天然堤、牛轭湖、后沼泽等次级环境组成的，各个次级环境的沉积又都有其各自不同的特点。在地质发展过程中，由于河床的侧向迁移，这些次级环境就会互相更替，而环境演化的最终产物——沉积相，也就必然会呈规律性地在垂向上依次重叠，造成有规律的沉积序列，这种序列反映该环境沉积作用的机制，通常称之为沉积相模式。相模式是从现代和古代沉积的大量实例以及模拟实验的基础上建立起来的，具有普遍意义的沉积相的空间组合形式。
相模式可以作为标准，帮助我们去对照和分析实际资料，确定沉积环境类型，同时还可以帮助我们对新工作区的工作进行指导和预测。大量的实践已经证明，用相模式的方法去恢复环境比单纯依靠某些相标志去确定环境类型更简捷、更有效。但是由于对沉积相模式研究的时间不长，对有些环境的研究程度还不够，因此未能建立起其相应的沉积相模式。所以目前在沉积相分析中，除了运用沉积相模式进行分析对比外，还必须同时研究各种沉积相标志，才能更有效地确定各种沉积环境。

3.1.1 沉积相含义
相是沉积环境下的古代产物，不与环境等同，是环境的物质表现。本书沉积相的划分与沉积模式的建立根据研究区的实际情况，并参考刘宝珺、曾允孚（1985）的有关论述进行。
昌都地区三叠纪沉积环境变化多端，沉积类型与沉积作用复杂多样，火山活动特别强烈。三叠纪以海相沉积为主，分布广泛；陆相与海陆过渡相为辅，主要分布于类乌齐古陆或金沙江古陆两侧。
3.1.2 沉积体系划分
依据各种相的物源、相的环境及其在时间与空间上的展布，可划分出以下沉积体系：
（1）陆相-海岸陆屑沉积体系；
（2）碎屑陆架沉积体系；
（3）深水陆源碎屑沉积体系，包括斜坡-盆地沉积；
（4）浅水与深水碳酸盐沉积体系，包括台地、斜坡到盆地沉积和缓坡沉积；
（5）深水火山碎屑沉积体系，主要指火山碎屑流和浊流沉积。

沉积环境、沉积相的定义
答：化学标志 主要指沉积环境介质的pH、Eh、盐度等条件。生物标志 包括动物或植物的门类、种属和生态特征等各个方面，也包括生物的生命活动留下的各种痕迹。2.沉积相和沉积相的分类 人们很早就认识到沉积物(岩)特征与沉积环境有着密切的关系，一定的沉积环境形成一定特征的岩石类型和古生物组合。故沉积环境或...

主要沉积相类型
答：(一)冲积扇相 冲积扇是由山前带或陡崖朝着邻近的低地延伸的扇形沉积体。它常常是由携带大量沉积物的河流从狭窄的山谷流出并注入到宽阔的山前冲积平原上形成的。冲积扇是断陷盆地和前陆盆地边缘的主要沉积环境,其发育受盆缘断裂的活动,源区岩性及气候等因素的影响。 图5-1 合肥盆地冲积扇相垂向层序图 左—...

什么是沉积相
答：沉积相是指沉积环境以又在该环境中所形的沉积岩（物）特征综合。完整的、准确的沉积相概念，包括两层含义:一是反映沉积岩的特征，二是揭示沉积环境。沉积环境包括岩石在沉积和成岩过程中所处的自然地理条件、气候状况、生物发育情况、沉积介质的物理化学条件等。沉积岩(物)特征包括岩性特征（岩石成分、...

沉积相展布模式
答：(二)典型沉积相 通过冀中坳陷76口井6940m岩心观察和相应的单井微相分析,编制了38口井的单井微相分析图;又在对二连裂谷盆地大量岩心观察和相应的单井微相分析的基础上,经过分析总结,建立了9种沉积相模式:坡积相、辫状河相、曲流河亚相、三角洲相、扇三角洲相、水下扇亚相、浊积岩微相、滨湖浅滩微相、坝...

南北分带、东西分段的沉积演化与沉积相分布特征
答：而且由于各地区距物源区远近和沉积地形坡度等的不同，导致南带东、中、西段岩性组合、沉积发育特征及沉积相平面展布规模也有明显差异(表4-7)。表4-7 塔里木北部地区南带古近系东、中、西段沉积特征发育对比

沉积微相
答：油气及其他矿产资源勘探事业的发展，促进了沉积相的研究，使人们对这一概念的理解逐步深入。目前较为一致的看法是，相的概念中应包括沉积环境和沉积特征这两个方面的内容，而不应当把相简单理解为环境，更不应把它与地层的概念相混淆。相的较为完整的定义应该是 “沉积环境及在该沉积环境中形成的沉积物...

沉积相和沉积环境
答：沉积相和沉积环境是沉积学最基本的研究内容。沉积相以往的工作偏重于相的分析和相模式的建立，当前更趋向于对某些特殊相和沉积物，如碳酸盐岩、生物礁、大陆边缘沉积、黑色页岩、湖泊沉积等，以及建立全球性沉积相对比的研究。在沉积环境方面，内容更为广泛，既有古代和现代的海洋环境，也有古代和现代的陆相...

主要沉积相类型分析要点
答：典型河流相分析要点见表1-7，辫状河与曲流河的沉积相模式与典型沉积序列见图1-7和图1-8。表1-7 河流相分析要点 图1-7 辫状河流沉积相模式与典型沉积序列 （据Tucker修编，2011）图1-8 曲流河沉积相模式与典型沉积序列 （据Tucker修编，2011）5.三角洲相实例 根据河流作用、波浪作用及潮汐作用...

什么是沉积相
答：沉积相是沉积物的生成环境、生成条件和其特征的总和，成分相同的岩石组成同一种相，在同一地理区的则组成同一组。积相主要分为陆相、海陆过渡相和海相，主要取决于这些岩石的生成环境，鉴定这些岩石不仅依靠其古代生成的环境，岩石的组成结构，还可以依据其中包含的生物、微生物的化石，陆相一般包括沙漠相、...

(二)沉积相特征
答：粒度概率曲线呈3～4段式，以跳跃总体为主，悬移总体和牵引总体含量少；跳跃总体由2～3段不同斜率的次总体组成，是沉积物受潮汐和波浪联合作用的结果。沉积构造以楔形交错层理、板状交错层理、双向交错层理和波状交错层理为特征。障壁砂坝常与 湖相、潮坪相和碳酸盐台地相相邻共生。自然电位和电阻率曲线...