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岩 相 古 地 理 编 图,地球资源与信息学院,王冠民,第一章 相 标 志,第一节 岩 性 标 志,一、颜色 取决于含铁自生矿物、有机质的种类和数量。 粘土、化学岩、生物化学岩的自生颜色可反映 古水介质的物理化学条件。,二、岩石类型 正常沉积的沉积岩可以指示古水动力条件、沉积背景： 粒度粗古水动力强； 粒度细古水动力弱。 碳酸盐岩古盐度稍高、清水、浅水； 颗粒灰岩滩 但大多需要结合其它的相标志才能确定沉积相。 浊积岩、风暴岩有好的指相性。,三、自生矿物 鲕绿泥石、海绿石、磷灰石、锰结核等。 黄铁矿的晶形、大小与准同生期、早成岩期的还原强度有关。,四、结构 1、粒度 与沉积水动力条件密切相关， 滚动、跳跃、悬浮3种模式。 粒度概率累积曲线图、CM图,粒度分析: 研究碎屑岩或沉积物的粒度大小和粒度分布。,碎屑岩粒度判别沉积环境及水动力条件 （一）粒度分析方法 筛析法：松散或弱固结的岩石，各粒级重量百分比。 沉降分析：粘土、粉砂、砂，等间隔取样，重量百分比 薄片分析：固结紧密的岩石，计算颗粒数百分比。,（二）粒度资料图解 直方图和频率曲线图 1）直方图 横坐标是值标度；纵坐标是算术百分坐标。 一系列长条组成，底边长度代表粒度区间； 高度代表每个粒度区间的重量百分比。,峰或众数: 图中的高方块或高点 单峰 分选好 双峰 多峰 分选差,2）频率曲线图 将直方图上各方块顶边中点连接起来形成的光滑曲线,3） 累积曲线 用粒度累积百分比数值作图 横坐标粒径 纵坐标各粒级累积含量。,4）概率累积曲线 横坐标粒径值， 纵坐标概率百分数坐标：50为对称中心的非等间距 坐标，单峰正态曲线刻划。,用累积重量百分比作图： 如果粒度符合正态分布，则为直线。 但多数表现为相交的几个直线段几个粒度正态次总体。 碎屑沉积物（岩）粒度一般包括三个次总体： 悬浮搬运组分 跳跃搬运组分 滚动搬运组分,（三）粒度参数 平均粒径和中值粒度的集中趋势 Mz（16+50+84）/3 中值Md累积曲线上50%对应的粒径。 标准偏差和分选系数分选程度 1=（84-16）/4（95-5）/6.6 So=P25/P75 较少使用。,偏度(SK1)判别粒度分布的不对称程度 公式：略 正、负偏态,峰度(尖度)频率曲线尖锐程度。 公式：略 分6个级别：很平坦、平坦、中等、尖锐、很尖锐、非常尖锐。,（四）粒度分析在区分沉积沉积环境中的应用 1. 萨胡公式 参见P119221 适于非此即彼的条件下。,2.概率累积曲线 搬运介质的性质 搬运介质的水动力强度 沉积底床坡度,3. CM图 应用每个样品的C值和M值绘制。 C值：累积曲线上1%对应的粒径，代表水动力开始沉积时的最大能量； M值：累积曲线上50%处对应的粒径，代表水动力的平均能量。,M值为横坐标，C值为纵坐标，均为对数坐标。,N O P Q R S 滚动搬运 滚动为主 悬浮为主 均匀悬浮 递变悬浮,1）牵引流沉积的C-M图,2）浊流沉积的C-M图 平行于C-m基线递变悬浮 Im小分选好 Im：点群平均线与C-M基线的距离,2、颗粒的形态和圆度 3、颗粒的定向 反映水流方向 4、分选、杂基的含量和支撑方式 结构成熟度； 杂基含量高分选差沉积快； 杂基支撑悬浮搬运、沉积重力流； 5、颗粒表面结构,五、原生沉积构造 沉积水动力条件的直接反映。 水平层理、块状层理、粒序层理、槽状交错层理 波痕 、植物根、干裂、生物潜穴,六、垂向沉积序列 垂向的沉积特征变化：颜色、成份、结构、构造、微相。 尤其重要的是：正旋回（正粒序）：微相类型 是否具有底冲刷。 反旋回（逆粒序）：微相类型,七、横向展布 沉积体的横向变化特征：如岩性、结构、构造、厚度。 与其它沉积相、微相的平面配置， 也决定了沉积微相的类型。,第二节 古生物标志 生物与环境密切相关。 包括：浮游和游泳生物、底栖生物、植物等， 以及生物死亡后的埋藏学：原地？异地？完整？破碎？,第三节 遗 迹 相,不同的遗迹组合与水体的物化条件密切相关。,第四节 地球化学相标志 第五节 地球物理相标志,作业： 画出A、B两个样品的直方图、频率曲线图、累计曲线图、 概率累计曲线图、C-M图，计算平均粒径、粒度中值、标准偏差、 偏度、尖度，并指出每个参数的指示意义； 利用萨胡公式，判别样品的沉积环境。,第二章 相分析和古地理条件分析,第一节 剖面相和平面相分析,一、垂向相分析 1.划相精度 2.相类型的确定 综合利用相标志、相模式,二、单井相分析 1、根据取芯井段的特征，画出单井柱状图 图例见沉积学实验方法和技术8384页。 2、垂向沉积相分析,不同岩性符号的宽度： 砾岩：2cm 砂岩：1.5cm 粉砂岩：1.0cm 泥、页岩：0.5cm,1）必须注意用直尺画线段，岩性符号宽度、变化准确； 2）图例完整，图例排列整齐； 3）充填符号工整、大小疏密适当、美观；,历年存在问题： 1. 对沉积旋回不注意画法，不按粒度变化来画， 邻层粒度连续变化，但却画有间断。 2. 直线不用尺子； 3. 图例不画或不全。 4. 不按图例和规范画，注意教材中的图件大部分并不规范。 5. 应付,三、剖面对比相分析 在单井相分析基础上进行，分析沉积相的横向展布。 关键：等时对比界面和单元的确定。 方法：1、层序地层学； 2、旋回对比，分级控制，不同相带区别对待。 3、等高程对比。 对比标准层至关重要！ 以对比标准层为基线拉平剖面。 内容：等时单元内综合各井相特征，判断沉积相、微相,连接相同的相、亚相或微相（尤其是对砂体！）,注意： 对比图主要是对齐同一相类型，其中的关键往往是相同类型砂体的连接（不同的相、微相主要反映在砂体上，尖灭的多是砂体）。,注意：1、相变问题，即同期异相、同相异期。 2、所选的井最好断层少、地层全。 3、对沉积体系规模的讲，应该以平行、垂直 水流方向为骨架方向。 4、纵向比例和横向比例分别相同,四、平面相分析 在剖面相分析的基础上，编制地层等厚图、砂岩百分比图、 泥岩等厚图、颜色图、地震相图等， 最后对平面上的沉积相作出分析平面沉积相图。,第二节 陆源盆地岩相古地理条件分析,一、物源分析 1、根据砂砾岩的粒度、成份、厚度、百分含量的变化。 根据砂砾岩中的指向标志恢复古水流方向：如砾石的 优选方向、斜层理、槽模、沟模、渠模、长颗粒的定向、 剥离线理等。,2、根据碎屑重矿物组合及其分布 稳定的重矿物：金红石、电气石、锆石 其比例的变化可以反映物源。 3、地震前积反射结构,二、古水动力条件 1、根据定向构造判定水流方向； 2、根据结构变化： 粒度大小、分选、磨圆、支撑类型 判断水体能量大小、流体性质和方向 3、成份的变化：成份成熟度判断水流方向,3、岩层厚度的变化 地层厚度的变化代表沉降幅度 沉降中心的概念； 暗色泥岩的比例很可能与沉积中心（主要由沉积相 来判别）有关。 沉积中心与沉降中心未必一致。 碎屑岩层的厚度变化在没有侵蚀的情况下， 与水流方向、分布密切相关。,三、水体深度及古地形分析 1、沉积物的分布：粗碎屑多浅水、细碎屑多深水 2、沉积构造： 浅水：交错层理、浪成、生物扰动、 侵蚀及暴露沉积构造； 深水：水平层理、韵律层理。 3、底栖生物：如珊瑚、叠层石、苔藓虫 介形虫的分异度,4、地层的接触关系 整合与不整合隆起与凹陷 5、盆地类型 湖盆结构对称沉积、沉降中心吻合 单断式陡岸靠近沉积中心,6、地震反射,四、古气候条件分析 1、岩性特征： （1）特殊岩性：冰碛岩、冰川纹泥寒冷 蒸发岩干旱 煤系地层潮湿 （2）冷色调潮湿； 暖色调干旱。 如：红层,2、古生物、古生态 气候影响生物的分带性和种群的类型和成份的多样性。 现代海洋生物向两极的变化 陆生植物对气候的变化反映明显： 喜热、喜温 湿生、旱生,3、稳定同位素 利用氧同位素的变化 4、黄土冰期产物,五、水介质物化条件分析 1、还原程度： 含铁自生矿物：褐铁矿赤铁矿海绿石鲕绿泥石 菱铁矿白铁矿、黄铁矿。 尤其是所形成的粘土岩的颜色（色调）： 氧化弱还原还原,2、确定酸碱度 特殊矿物：碳酸盐矿物、黄铁矿、白铁矿 高岭石水云母拜来石胶岭石,3、盐度 地球化学方法：碳氧同位素、硼含量、Sr/Ba,六、有利生、储油区的确定 生油区：岩性、岩相、地球化学等方面来确定。 储油区：与砂体的发育、分布密切相关，盖层的有无。,七、碎屑盆地岩相古地理图的编制 1、基础资料的收集和整理 2、主要图件 （1）相剖面图（柱状图） （2）对比剖面图 （3）地层厚度图 （4）粒度曲线图 （5）砂岩厚度图 （6）砂泥比或砂岩百分比图 （7）泥岩颜色图 （8）重矿物图,（9）重矿物图 （10）岩石类型图 （11）有机碳、还原硫、三价铁等值线图 （12）化石分布图 （13）测井和地震相图 （14）砂体剖面、平面形态图 （15）岩相古地理图,历年问题： 1.等值线不光滑，不闭合。甚至两个相邻的同样等值线平行； 2.间距的数据不清楚。 3.图件乱。 4.相、亚相、微相画不清。三角洲与湖泊相的关系不清楚。 5. 不按三角法画，或者抄袭！ 注意：平面图不许另换纸清绘，不怕脏，但要清楚。,