第八章     碎屑岩沉积相

第一节 沉积相的概念及分类

一、基本概念

二、沉积环境和沉积相的分类

第二节 山麓—洪积相

一、概述：山麓—洪积相的形成过程

二、冲积扇的形态及形成条件

三、冲积扇的沉积类型及亚相划分

四、冲积扇的鉴定标志

五、实例

第三节 河流相（Fluvial Facies）

一、概述

二、河流的沉积环境及其沉积特征

三、河流沉积组合及垂向模式

四、古代河流沉积的主要鉴别标志

五、河流相沉积实例及其与油气的关系

第四节 湖泊相（Lacustrine Facies）

一、概述

二、陆源碎屑湖泊的沉积模式及亚相类型

三、碎屑湖泊沉积相组合

四、陆源碎屑湖泊相的鉴别标志

五、陆源碎屑湖泊相与油气的关系

第五节 三角洲相

一、概述

二、三角洲的类型

三、河控三角洲相的沉积特征（重点讲解）

四、浪控和潮控三角洲相的沉积特征

五、扇三角洲沉积特征

六、辩状河三角洲沉积特征

七、三角洲相的鉴别标志

八、三角洲相与油气的关系（自学为主）

第六节 海相组（Marine facies set）

一、海相组概述

二、无障壁型海岸相（滨岸相）

三、障壁型海岸

四、浅海陆棚相

五、半深海及深海相

 

 

 

第八章  碎屑岩沉积相

 （Sedimentaryfacies of clastic rocks）

第一节 沉积相的概念及分类

（Conception and Classification of Sedimentary Facies）

学时: 1学时

基本内容:

沉积环境、沉积相、相标志、沃尔索相律及相模式的概念，标准相模式的作用，沉积相的分类。

重点与难点: 沉积相、沃尔索相律及相模式的概念。

教学思路:

从环境的讲解入手，逐步引入沉积环境、沉积相的概念，然后介绍与沉积相相关的概念如岩相、古地理、相标志、沃尔索相律及相模式等概念，以及标准相模式的作用，最后介绍沉积相的分类。

主要参考书:

①冯增昭主编《沉积岩石学》下册第二十章第一节，石油工业出版社，1993

②刘宝珺、曾允孚主编《岩相古地理基础和工作方法》第一章，地质出版社，1985

③何幼斌编《Sedimentary Petrology》（英文辅助教材）第八章，江汉石油学院，2003.

④Reading H G主编《Sedimentary Environments and Facies》， Blackwell Scientific Publication，Oxford，1986.

复习思考题：

①何谓沉积相？何谓沉积环境？二者关系如何？

②何谓岩相古地理，试解释其含义？

③何谓相序基本法则（或称相变规律、或沃尔索法则）？并说明它在相分析中的应用？

④何谓相模式？它有哪四方面的作用？它是如何建立的？它与沉积环境、沉积相有何关系？

⑤以自然地理环境为依据，可将沉积相划分出哪些相组和相？

⑥沉积相划分几级？目前油气勘探与开发中重点是那级相？为什么？

教学内容提要：

一、基本概念

1．环境（environment）：自然地理环境、沉积环境、沉积环境的特征、古环境

2．相（facies）：相的概念及演化，包括三种学派：①相就是环境，②相是具有一定特征的岩石组合（物质表现派），③相是沉积特征及其生成环境的综合。

3．相标志（facies markers）——最能反映沉积相的一些标志，包括岩石特征、古生物特征、地球化学特征三个方面。

4．岩相（lithofacies）

5．古地理（palaeogeography）

6．相序递变：相序连续性原理 / 相序递变规律 / 沃尔索相律——“只有那些没有间断的，现在能看到的相互邻接的相和相区，才能重叠在一起”，或者说，只有在横向上成因相近且紧密相邻而发育着的相，才能在垂向上依次叠覆出现而没有间断。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

沃尔索相律示意图

7．沉积相模式（Sedimenary facies model）——以相序递变规律为基础，以现代沉积环境和沉积物理特征的研究为依据，从大量的研究实例中，对沉积相的发育的演化加以高度的概括，归纳出带有普遍意义的沉积相的空间组合形式

二、沉积环境和沉积相的分类

1．沉积环境的分类

按照大的自然地理区划，可分出大陆环境、海洋环境与海陆过渡环境。

2．沉积相的分类

先介绍其他各种不同的分类方案，然后介绍本课程所采用的分类体系（如下表）。

沉积相的分类

 

 

 

第二节 山麓—洪积相

（Piedmont-pluvial facies）

学时: 1学时

基本内容:

山麓—洪积相的形态、形成条件、沉积类型、亚相划分、鉴别标志、研究实例及其与油气等矿产的关系。

重点:

山麓—洪积相的沉积类型、鉴别标志。

教学思路:

通过几分钟的录相短片，使学生了解山麓—洪积相的形成过程，然后讲解山麓—洪积相的形成条件、沉积类型及其亚相划分，逐步总结出鉴别标志，最后介绍研究实例及其与油气等矿产的关系。

主要参考书:

①冯增昭主编《沉积岩石学》下册第二十章第二节，石油工业出版社，1993

②刘宝珺、曾允孚主编《岩相古地理基础和工作方法》第四章，地质出版社，1985

③冯增昭主编《中国沉积学》第十四章，石油工业出版社，1994。

④Reading H G主编《Sedimentary Environments and Facies》， Blackwell Scientific Publication，Oxford，1986.

复习思考题：

①试说明冲积扇沉积的一般特征。它可划分几种主要类型？并比较它们的形成条件和特点。

②试比较泥石流沉积与浊流沉积在C—M图上的差别？并解释二者的沉积条件上的差异。

③试简述冲积扇相与石油地质的关系？并举例说明。

教学内容提要：

一、概述：山麓—洪积相的形成过程

二、冲积扇的形态及形成条件

    1．形态

    2．形成条件：造山运动、地形坡度的突变、保存条件

    3．冲积扇类型

三、冲积扇的沉积类型及亚相划分

    1．沉积类型：河道沉积、漫流沉积、筛状沉积、泥石流沉积

    2．亚相划分：扇根（扇头、扇首）、扇中、扇缘（扇端）

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

理想的冲积扇沉积类型及剖面形态

四、冲积扇的鉴定标志

    1．岩性

    2．结构

    3．沉积构造

    4．颜色

    5．生物化石

    6．C-M图特征

    7．垂向层序及沉积相组合

五、实例

    1．新疆克拉玛依油田P-T砂砾岩沉积体

    2．滇西洱海西岸的冲积扇群

 

 

 

第三节 河流相（Fluvial Facies）

学时: 2学时

基本内容:

河流的类型、沉积环境及其沉积特征，河流相的亚相、微相划分及其主要特征，河流沉积组合及垂向模式，古代河流沉积的主要鉴别标志，河流相的油气分布规律。

重点:

河流相的亚相、微相划分及其主要特征，河流沉积垂向模式，古代河流沉积的主要鉴别标志。

教学思路:

首先简要介绍河流的分类及不同类型河流的主要特征，然后重点讲解曲流河的亚相、微相划分及其主要特征，以此为背景简要介绍辫状河的亚相、微相划分及其主要特征，然后讲解河流沉积组合及垂向模式，逐步总结出古代河流沉积的鉴别标志，最后介绍研究实例及其与油气等矿产的关系。

主要参考书:

①冯增昭主编《沉积岩石学》下册第二十章第三节，石油工业出版社，1993

②刘宝珺、曾允孚主编《岩相古地理基础和工作方法》第四章，地质出版社，1985

③冯增昭主编《中国沉积学》第十五章，石油工业出版社，1994。

④何幼斌编《Sedimentary Petrology》（英文辅助教材）第九章第一节，江汉石油学院，2003.

⑤Reading H G主编《Sedimentary Environments and Facies》，Blackwell Scientific Publication，Oxford，1986.

复习思考题：

①河流有哪几种类型？各有何特征？其定量判别标准是什么？

②什么是侧向加积作用?什么是垂向加积作用?其加积作用的性质和沉积物搬运方式有何关系？

③试对比弯曲河流和辫状河流的分布关系及二者形成条件的差别。

④试说明弯曲河流的沉积作用及其沉积模式的建立（立体模型及垂向层序）。

⑤试说明辫状（网状）河流的沉积作用及其沉积模式的建立（立体模型及垂向层序）。

⑥边滩、心滩的水动力特点、沉积物特点有何异同？

⑦试说明河流相的沉积韵律和二元结构及其控制因素。

⑧试说明河流相砂岩体的分布、孔隙性和渗透性及其与石油地质的关系。

教学内容提要：

一、概述

1. 河流的分类：主要介绍拉斯特（Rust, 1978）河流分类体系

河流分类（据拉斯特，1978）

 

2. 不同类型河流的主要特征：平直河、曲流河（蛇曲河）、辫状河、网状河

二、河流的沉积环境及其沉积特征

1. 曲流河沉积环境及其沉积特征

根据环境和沉积物特征，曲流河相可划分为河床、堤岸、河漫、牛轭湖四个亚相。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

弯曲河流沉积环境模型

（1）河床亚相：河床滞留沉积微相、边滩沉积微相。

（2）堤岸亚相：天然堤沉积微相、决口扇沉积微相。

（3）河漫亚相：河漫滩沉积微相、河漫湖泊沉积微相、河漫沼泽沉积微相。

（4）牛轭湖亚相

2．辫状河沉积环境及沉积特征

主要介绍沃克和坎特提出的辫状河沉积的立体模型。

3．网状河沉积环境及其沉积特征

三、河流沉积组合及垂向模式

1．河流沉积组合和沉积体系：

（1）冲积扇组合

（2）泛滥平原组合

（3）海岸平原——三角洲组合

（4）沉积体系

2．河流沉积的垂向层序

（1）曲流河沉积的典型垂向层序：二元结构

（2）辫状河沉积的垂向层序

 

四、古代河流沉积的主要鉴别标志

1．岩石类型及其组合

2．结构

3．沉积构造

4．生物化石

5．沉积层序

6．砂体形态

五、河流相沉积实例及其与油气的关系

1．河流相沉积实例

（1）滦河现代河流沉积

（2）黄骅坳陷上第三系馆陶组和明化镇组

2．河流相沉积砂体与油气的关系

 

 

 

第四节 湖泊相（Lacustrine Facies）

学时: 2学时

基本内容:

湖泊沉积环境的一般特征，陆源碎屑湖泊相的亚相划分、主要特征，陆源碎屑湖泊沉积的鉴别标志及其与油气关系。

重点:

陆源碎屑湖泊沉积模式、亚相类型、主要鉴别标志。

教学思路:

首先简要介绍湖泊环境的一般特征和分类，然后重点讲解陆源碎屑湖泊沉积模式、亚相类型及各亚相的基本特征，逐步总结出陆源碎屑湖泊沉积的主要鉴别标志，最后介绍研究实例及其与油气等沉积矿产的关系。

主要参考书:

①冯增昭主编《沉积岩石学》下册第二十章第四节，石油工业出版社，1993

②刘宝珺、曾允孚主编《岩相古地理基础和工作方法》第四章，地质出版社，1985

③冯增昭主编《中国沉积学》第十六、十七章，石油工业出版社，1994。

④何幼斌编《Sedimentary Petrology》（英文辅助教材）第九章第三节，江汉石油学院，2003.

⑤Reading H G主编《Sedimentary Environments and Facies》，Blackwell Scientific Publication，Oxford，1986.

复习思考题：

①试述湖泊相的沉积类型及其划分原则。

②试述淡水碎屑湖泊相的一般沉积特点、亚相类型及其划分标志。

③试说明湖泊环境的沉积作用及其沉积模式的建立（平面模型和垂向层序）。

④试说明湖泊相砂岩体的形成及其分布规律，并指明含油有利相带。

教学内容提要：

一、概述

1．湖泊环境的一般特点：水动力特征、物理化学条件、生物学特征

2．湖泊的分类

（1）按含盐度分类

（2）按沉积物特征分类

（3）按湖泊所处的地理位置分类

（4）按湖泊成因分类

（5）库卡尔（Kukal, 1971）的分类

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

二、陆源碎屑湖泊的沉积模式及亚相类型

1．沉积模式

2．亚相类型

（1）湖成三角洲亚相

（2）滨湖亚相

（3）扩张湖亚相

（4）浅湖亚相

（5）半深湖亚相

（6）深湖亚相

（7）湖湾亚相

（8）滩坝沉积

（9）湖泊重力流亚相

三、碎屑湖泊沉积相组合

          1．沉积相平面组合

2．沉积相的垂向组合

四、陆源碎屑湖泊相的鉴别标志

1．岩石类型

2．沉积构造

3．生物化石

4．垂向层序

5．分布范围及沉积厚度

五、陆源碎屑湖泊相与油气的关系

 

 

 

第五节 三角洲相

学时: 2学时

基本内容:

①三角洲、同相异期、同期异相的概念

②三角洲沉积环境特点，三角洲的主要类型，三角洲的亚相、微相划分及沉积特征，三角洲的相组合及沉积旋回，三角洲相的识别标志，三角洲相与油气关系。

重点:

河控三角洲的亚相、微相划分及沉积特征，三角洲相的识别标志。

教学思路:

从三角洲的形成过程和沉积环境介绍入手，讲解三角洲的类型及其基本特征，重点讲授河控三角洲的亚相、微相划分及沉积特征，对比介绍其它类型的三角洲的亚相、微相划分及沉积特征，并介绍三角洲沉积的纵横向变化特征，逐步总结出三角洲的鉴别标志，最后介绍三角洲相与油气的关系。

主要参考书:

①冯增昭主编《沉积岩石学》下册第二十章第十节，石油工业出版社，1993.

②刘宝珺、曾允孚主编《岩相古地理基础和工作方法》第五章，地质出版社，1985.

③冯增昭主编《中国沉积学》第二十章，石油工业出版社，1994。

④何幼斌编《Sedimentary Petrology》（英文辅助教材）第九章第四节，江汉石油学院，2003.

⑤Reading H G主编《Sedimentary Environments and Facies》，Blackwell Scientific Publication，Oxford，1986.

复习思考题：

①什么叫三角洲？概括三角洲的形成条件及其沉积作用。

②根据海浪、潮汐、河流、海岸地形、物质来源、海岸进退，说明四种主要类型三角洲的形成作用。

③绘图说明四种主要类型三角洲的平面模式和垂向层序。

④综述三角洲各亚相的主要沉积特征及其纵横向组合关系。

⑤试说明三角洲相沉积生储盖条件的分布与相带关系。试举例说明。

教学内容提要：

一、概述

    1．三角洲的定义

    2．三角洲的发育过程

    3．三角洲形成的控制因素

二、三角洲的类型

    1．按蓄水盆地的性质划分

    2．按河流类型和沉积物粒度划分

    3．按河流作用和海洋作用的相对强弱划分

 

三角洲的类型与河流、海洋作用（波浪为主）的关系

4．按河流、波浪、潮汐对三角洲形成的控制作用划分

三角洲类型的三端元分类

三、河控三角洲相的沉积特征（重点讲解）

1．河控三角洲的形态：鸟足状三角洲、朵状三角洲

2．河控三角洲的亚相类型

三角洲的立体模型

（1）三角洲平原亚相

（a）分支河道微相

（b）陆上天然堤微相

（c）决口扇微相

（d）沼泽微相

（e）淡水湖泊微相

（2）三角洲前缘亚相

                  （a）水下分支河道微相

                  （b）水下天然堤微相

                   （c）支流间湾微相

                  （d）分支河口砂坝微相

                  （e）远砂坝微相

                  （f）三角洲前缘席状砂微相

（3）前三角洲亚相

3．平面组合及垂向层序

           （1）平面相组合

           （2）垂向层序

（3）沉积旋回  

三角洲复合体系中由于三角洲平面位移引起的多旋回现象

四、浪控和潮控三角洲相的沉积特征

1．浪控三角洲沉积特征

2．潮控三角训沉积特征

五、扇三角洲沉积特征

1．扇三角洲平原沉积特征

2．扇三角训前缘沉积特征

3．前扇三角洲沉积特征

六、辩状河三角洲沉积特征

1．辫状河三角洲平原沉积特征

2．辫状河三角洲前缘沉积特征

3．辫状河前三角洲沉积特征

七、三角洲相的鉴别标志

    1．岩石类型

    2．粒度

    3．沉积构造

    4．生物化石

    5．垂向序列

    6．砂体形态

八、三角洲相与油气的关系（自学为主）

 

 

 

第六节 海相组（Marine faciesset）

学时: 5学时

基本内容:

①海洋环境的一般特征，海相组的划分及海相组沉积的一般特征。

②滨岸沉积环境的水动力特征及搬运、沉积特点，滨岸相的亚相类型及其特征，滨岸相的鉴别标志。

③泻湖、障壁岛、潮坪、河口湾的概念，泻湖、障壁岛、潮坪、河口湾等各沉积环境特点，各亚相类型及其沉积特征，彼此间相组合及其与油气关系。

④浅海陆棚的沉积环境特点，浅海陆相的亚相类型及其主要特征，浅海风暴流沉积及其识别标志。

⑤半深海、深海的沉积环境特点，沉积作用方式及岩石类型的特征，海相组沉积与油气关系。

重点:

海相组沉积的一般特征（岩性、沉积构造、自生矿物、生物化石等）。

滨岸相的亚相类型及其特征。

潮坪环境的特点、沉积特征、识别标志。

浅海风暴流沉积及其识别标志。

半深海、深海的沉积类型。

教学思路:

关于海相组概述：首先介绍海洋环境的一般特征，然后介绍海相组的划分，重点从岩性、沉积构造、自生矿物、生物化石等方面讲解海相组沉积的一般特征，使学生对海相组沉积有一个总的了解。

关于无障壁海岸相：首先介绍滨岸沉积环境的水动力特征以及在该环境中的搬运和沉积特点，然后重点讲解滨岸相的亚相类型及其特征，最后总结出滨岸相的鉴别标志。

关于障壁型海岸相：通过与无障壁型海岸相的比较来介绍有障壁型海岸的环境特征，然后分别介绍泻湖、障壁岛、潮坪等各沉积环境特点，各亚相类型及其沉积特征，重点讲解潮坪相的环境特点和沉积特征，总结潮坪沉积的鉴别标志。河口湾部分以自学为主。最后介绍无障壁型海岸相与油气的关系。

关于浅海陆棚相：首先介绍浅海陆棚的环境特点，然后介绍浅海陆棚相中两个亚相的基本特征，重点讲解浅海风暴流沉积的特征及其识别标志。

关于半深海相及深海相：以自学为主，教师简要地从环境特点和沉积类型两方面介绍半深海相和深海相，并指出学生可以参阅的有关参考文献，如深海调查方面的文献；最后总结一下海相组沉积与油气等沉积矿产的关系。

主要参考书:

①冯增昭主编《沉积岩石学》下册第二十章第六节，石油工业出版社，1993

②刘宝珺、曾允孚主编《岩相古地理基础和工作方法》第六章，地质出版社，1985

③Reading H G主编《Sedimentary Environments and Facies》，Blackwell Scientific Publication，Oxford，1986.

④何幼斌编《Sedimentary Petrology》（英文辅助教材）第九章第五节，江汉石油学院，2003.

复习思考题：

关于海相组概述：

①试阐述海洋环境的一般特点。

②试从水体深度、海底地形、滨线位置等方面说明海相组的划分。

③试说明海洋环境的一般沉积特征及其沉积条件。

关于无障壁海岸相：

①试绘图说明无障壁碎屑型海岸沉积的亚相划分及其沉积特征。

②试分别写出高能砾—砂质海岸、中能砂质海岸和低能泥质海岸的垂向层序及各带沉积特征，并绘出示意图。

③试说明海滩—海岸亚相砂体的沉积作用、分布规律及其与石油地质的关系。

关于障壁型海岸相：

①试绘图说明有障壁的碎屑型海岸的沉积作用及相带分布。

②试说明泻湖相的主要类型及沉积特点。

③何谓障壁岛？它是如何形成的？其沉积特征是什么？

④试指出滩、坝、堤、砂嘴在海岸环境的分布位置和确切定义。

⑤何谓潮坪？主要出现在什么环境？试简述其沉积作用、分布特点、主要特征（砂坪、泥坪、混合坪）。

⑥绘图说明有障壁海岸沉积的垂向层序。

⑦试从岩石类型、沉积构造、指相化石、自生矿物、韵律性质等方面来对比洪积相、河流相（曲流河）、三角洲相（岸进的）、无障壁海岸陆棚、有障壁的泻湖—潮坪—海岸相等五种剖面相模式（亚相—微相），并分别指出它们各自的生油、储油的有利相带，并分别指出生储盖组合特点。

关于浅海陆棚相：

①试对比大型湖泊沉积与海岸—陆棚沉积的主要不同点。

②试说明浅陆棚相的一般沉积特征。什么叫过渡带？其具何种沉积特征？

③试阐述浅海风暴流沉积的形成过程和沉积特征。

④试对比浅海风暴流沉积与曲流河沉积的主要异同点。

关于半深海相及深海相：

①试绘图说明大陆坡沉积物的分布与海流作用的关系。

②试说明半深海及深海环境的沉积作用及主要沉积物类型。

③何谓碳酸盐沉积作用补偿深度？何谓氧化硅沉积补偿深度？二者之间有什么关系？如何用这种作用说明古代和现代海洋沉积物的分布？

④试述海相组沉积与油气的关系。

⑤课余注意阅读相关的书刊、杂志，总结几十年来半深海、深海沉积作用、大地构造、古地磁、古生物等学科领域的所取得的进展。

教学内容提要：

一、海相组概述

（一）海洋环境的一般特点

1．海水的物理化学条件

2．海洋的水动力状况

3．海底地形与海水深度

（二）海相组的划分

按海底地形和海水深度，将海相组分为滨海、浅海、半深海和深海四个相。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

海相组地形和水深关系示意图

（三）海相组沉积的一般特征

1．岩石类型

2．沉积构造

3．自生矿物

4．生物化石

二、无障壁型海岸相（滨岸相）

（一）海岸水动力学及搬运沉积特点

（二）亚相类型及特征

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

砂质海岸地区沉积环境划分示意图

1．海岸砂丘亚相

2．后滨亚相back-shore sub-facies

3．前滨亚相foreshore sub-facies

4．近滨亚相Near-shore

（三）垂向层序

（四）无障壁型海岸相的主要鉴别标志

1．岩矿特征

2．沉积构造

3．生物化石

4．垂向沉积层序

5．砂体形态

三、障壁型海岸

（一）概述：类型及形成过程

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

泻湖、障壁岛、潮坪、河口湾沉积环境示意图

（二）泻湖相 lagoon

    1．淡化泻湖

    2．咸化泻湖相

（三）障壁岛相

（四）潮汐通道和潮汐三角洲相

（五）潮坪相（本节重点）

    1．一般特点

    2．浑水潮坪沉积特征

           （1）岩石类型

           （2）沉积构造

           （3）生物化石

         （4）沉积层序

（六）河口湾相（自学为主）

（七）沉积组合及其与油气的关系

    1．沉积相组合

    2．与油气的关系

四、浅海陆棚相

（一）一般特点

    地理位置、水动力条件、亚相划分

（二）过渡带

（三）滨外陆棚

（四）浅海风暴流沉积

    形成过程、 “风暴岩”（tempestites）的概念及其特征

 

五、半深海及深海相

（一）半深海相（Hemipelagic facies）

1．一般特点

2．沉积类型

           （1）深水原地沉积

            （2）深水异地沉积 

（二）深海相（Pelagic facies）

    1．一般特点

    2．沉积类型

（1）深水原地沉积

（2）深水异地沉积

（三）海相组沉积与油气及其它沉积矿产的关系