21章-潮坪讲课.pdf

第二十一章 障壁岛潮坪沉积第二十一章 障壁岛潮坪沉积朱筱敏朱筱敏障壁岛泻湖障壁岛泻湖海海潮道潮道美国南部障壁岛美国南部障壁岛美国障壁滨岸沉积美国障壁滨岸沉积障壁岛障壁岛墨西哥湾墨西哥湾意大利威尼斯泻湖意大利威尼斯泻湖海海潮汐通道潮汐通道泻湖障壁岛潮汐通道潮汐通道泻湖障壁岛障壁岛沉积体系（剖面图）障壁岛沉积体系（剖面图）海海美国南部障壁岛沉积体系美国南部障壁岛沉积体系海海现代风暴对障壁岛的改造现代风暴对障壁岛的改造潮道潮道新潮道新潮道风暴破坏风暴破坏风暴破坏风暴破坏第二十一章 障壁岛潮坪沉积第二十一章 障壁岛潮坪沉积第一节沉积环境和沉积作用第二节障壁岛、泻湖、潮坪沉积特征第三节古代障壁岛体系的识别及与油气关系第一节沉积环境和沉积作用第二节障壁岛、泻湖、潮坪沉积特征第三节古代障壁岛体系的识别及与油气关系本章重点1、障壁岛体系形成发育条件和沉积作用2、障壁岛体系沉积特征和沉积模式本章重点1、障壁岛体系形成发育条件和沉积作用2、障壁岛体系沉积特征和沉积模式第一节沉积环境和沉积作用第一节沉积环境和沉积作用障壁岛、泻湖和潮坪沉积位于海陆过渡区，是一个复合体系。包括泻湖、潮道、障壁岛和潮坪以及河口湾沉积一、沉积环境1、障壁岛的概念海浪等地质因素造成的长而低的、狭窄的沙岛障壁岛、泻湖和潮坪沉积位于海陆过渡区，是一个复合体系。包括泻湖、潮道、障壁岛和潮坪以及河口湾沉积一、沉积环境1、障壁岛的概念海浪等地质因素造成的长而低的、狭窄的沙岛位于海陆过渡区，是一个复合体系。包括泻湖、潮道、障壁岛和潮坪以及河口湾沉积位于海陆过渡区，是一个复合体系。包括泻湖、潮道、障壁岛和潮坪以及河口湾沉积墨西哥西海岸障壁岛墨西哥西海岸障壁岛河北七里海泻湖河北七里海泻湖2、障壁岛成因、障壁岛成因一、沉积环境当今世界海岸线一、沉积环境当今世界海岸线1013%有障壁岛。有障壁岛。成因是：成因是：1、海底沙洲向上堆积，海平面下降；、海底沙洲向上堆积，海平面下降；2、平行海岸的沙洲向前推进；、平行海岸的沙洲向前推进；3、沿岸砂脊的沉没，海平面上升、沿岸砂脊的沉没，海平面上升泻湖化泻湖化障壁岛成因障壁岛成因一、沉积环境一、沉积环境3、形成障壁岛的有利条件3、形成障壁岛的有利条件1、稳定的砂质供给；2、中等稳定的、低坡度海岸平原；3、中小潮差（2m,4m)；4、中低波浪能量的水动力条件。1、稳定的砂质供给；2、中等稳定的、低坡度海岸平原；3、中小潮差（2m,4m)；4、中低波浪能量的水动力条件。不同潮差形成不同特点的障壁岛体系不同潮差形成不同特点的障壁岛体系小潮差小潮差大潮差大潮差中潮差中潮差二、障壁岛沉积作用二、障壁岛沉积作用1、障壁岛体系水动力作用1、障壁岛体系水动力作用1)水动力能量较低；2)潮汐作用较强；3)涨潮和退潮时潮流作用强;4)不同部位水动力作用不同，局部流通。1)水动力能量较低；2)潮汐作用较强；3)涨潮和退潮时潮流作用强;4)不同部位水动力作用不同，局部流通。二、障壁岛沉积作用二、障壁岛沉积作用2、沉积作用及沉积类型2、沉积作用及沉积类型依赖于水动力作用方式依赖于水动力作用方式障壁岛：海浪和风滨岸和沙丘潮坪：潮汐潮下和潮间潮道：潮流潮道三角洲障壁岛：海浪和风滨岸和沙丘潮坪：潮汐潮下和潮间潮道：潮流潮道三角洲一、障壁岛沉积特征一、障壁岛沉积特征第二节 障壁岛、泻湖、潮坪沉积特征第二节 障壁岛、泻湖、潮坪沉积特征1、沉积组成临滨前滨后滨沙丘以及越过障壁岛漫冲积坪1、沉积组成临滨前滨后滨沙丘以及越过障壁岛漫冲积坪障壁岛沉积组成障壁岛沉积组成临滨临滨沙丘沙丘后滨-前滨后滨-前滨漫冲积洲漫冲积洲滨岸沉积环境滨岸沉积环境临滨临滨后滨后滨前滨前滨平均高潮线平均低潮线浪底最大风暴线沙丘沙丘障壁岛沉积特征障壁岛沉积特征2、临滨2、临滨1）临滨下部由非常细粒的砂、粉砂组成，面状的纹层常被生物扰动破坏2）临滨中部和上部由较纯净的中细砂及介壳组成，发育低角度楔状和槽状交错层理。1）临滨下部由非常细粒的砂、粉砂组成，面状的纹层常被生物扰动破坏2）临滨中部和上部由较纯净的中细砂及介壳组成，发育低角度楔状和槽状交错层理。近岸和远岸砂坝近岸和远岸砂坝障壁岛沉积特征障壁岛沉积特征3、前滨由冲洗干净的、分选良好的砂砾岩构成，发育冲洗层理3、前滨由冲洗干净的、分选良好的砂砾岩构成，发育冲洗层理4、后滨：平行层理的砂砾岩4、后滨：平行层理的砂砾岩5、沙丘：沙丘沉积物多为细粒砂岩，发育风成的中小型槽状交错层理以及植物根构造5、沙丘：沙丘沉积物多为细粒砂岩，发育风成的中小型槽状交错层理以及植物根构造障壁岛沉积特征障壁岛沉积特征5、漫冲溢扇（洲）5、漫冲溢扇（洲）由中细砂组成，发育前积斜层理和水平层理，并呈薄层舌状或席状延伸到泻湖之中。由中细砂组成，发育前积斜层理和水平层理，并呈薄层舌状或席状延伸到泻湖之中。漫冲积洲沉积漫冲积洲沉积障壁岛沉积特征障壁岛沉积特征6、砂体形态6、砂体形态砂体形态呈与海岸平行的狭长带状，笔直或微弯曲，甚至具微弱分支；砂体形态呈与海岸平行的狭长带状，笔直或微弯曲，甚至具微弱分支；长度一般几公里至几十公里，宽数百米至数公里，厚数米至数十米；长度一般几公里至几十公里，宽数百米至数公里，厚数米至数十米；剖面上呈底平顶凸的透镜状。剖面上呈底平顶凸的透镜状。6、障壁岛海退沉积6、障壁岛海退沉积当海平面相对稳定、沉积物连续供给并且下沉速度适当的时候，障壁岛向海方向推进，形成下细上粗再变细的复合韵律，沉积层理的规模向上增大，沉积厚度具减小的趋势。当海平面相对稳定、沉积物连续供给并且下沉速度适当的时候，障壁岛向海方向推进，形成下细上粗再变细的复合韵律，沉积层理的规模向上增大，沉积厚度具减小的趋势。障壁岛沉积序列障壁岛沉积序列临滨临滨沙丘沙丘前滨前滨漫冲积洲漫冲积洲具前积交错层理的中细砂岩具大中型槽状交错层理的细砂岩具楔状和槽状交错层理以及生物扰动的中细砂岩及粉砂岩具冲洗层理的纯净砂、砾岩具前积交错层理的中细砂岩具大中型槽状交错层理的细砂岩具楔状和槽状交错层理以及生物扰动的中细砂岩及粉砂岩具冲洗层理的纯净砂、砾岩后滨后滨具平行层理的砂岩具平行层理的砂岩二、潮道和潮汐三角洲沉积特点二、潮道和潮汐三角洲沉积特点潮流可垂直或斜交潮道运动；进潮三角洲和潮道易保存；退潮三角洲和潮道易遭波浪的改造潮流可垂直或斜交潮道运动；进潮三角洲和潮道易保存；退潮三角洲和潮道易遭波浪的改造海海1、潮道沉积特征成因1、潮道沉积特征成因潮道由侧向迁移而成；类似于曲流河的侧向迁移潮道由侧向迁移而成；类似于曲流河的侧向迁移1、潮道沉积特征序列1、潮道沉积特征序列侵蚀底面，生物沉积碎屑砾岩深潮道，双向大型面状交错层理砂砾岩浅潮道，平行层理和中小型双向面状交错层理砂岩整体向上变细、沉积层理规模减小整体向上变细、沉积层理规模减小潮道沉积序列潮道沉积序列6米6米0米0米苏北现代潮道沉积苏北现代潮道沉积2、潮汐三角洲沉积特征序列2、潮汐三角洲沉积特征序列涨潮三角洲比退潮三角洲发育涨潮三角洲比退潮三角洲发育底部与涨潮有关的面状交错层理砂岩；退潮的、多为面向大海的面状交错层理砂岩；交错层理向上规模减小；沉积厚度10m底部与涨潮有关的面状交错层理砂岩；退潮的、多为面向大海的面状交错层理砂岩；交错层理向上规模减小沉积厚度10m与潮道差别？与潮道差别？三、泻湖沉积特征三、泻湖沉积特征1、一般特征1、一般特征泻湖水体通过潮道与大海相联系；泻湖水体通过潮道与大海相联系；沉积水动力较弱，波浪作用较弱；沉积水动力较弱，波浪作用较弱；面积较小；面积较小；古生物化石壳薄、个体小；古生物化石壳薄、个体小；泻湖的含盐度变化较大（淡化和咸化）。泻湖的含盐度变化较大（淡化和咸化）。美国南部障壁岛泻湖体系美国南部障壁岛泻湖体系2、淡化泻湖沉积特征淡化泻湖的形成2、淡化泻湖沉积特征淡化泻湖的形成H2S淡水注入大于泻湖水体的蒸发，泻湖水面增高，淡水入海，泻湖淡化。淡水注入大于泻湖水体的蒸发，泻湖水面增高，淡水入海，泻湖淡化。由于海水与淡水的密度差，造成水体的垂向循环停止，形成还原环境由于海水与淡水的密度差，造成水体的垂向循环停止，形成还原环境2、淡化泻湖沉积特征1）以钙质粉砂岩、粉砂质泥岩等细粒沉积物为主；2、淡化泻湖沉积特征1）以钙质粉砂岩、粉砂质泥岩等细粒沉积物为主；2）波状层理和水平层理等较低能沉积构造；2）波状层理和水平层理等较低能沉积构造；3）化石种属单调，个小、壳薄，H2S多时，生物消亡；3）化石种属单调，个小、壳薄，H2S多时，生物消亡；4）淡化泻湖的沼泽化，形成近海煤田4）淡化泻湖的沼泽化，形成近海煤田3、咸化泻湖沉积特征咸化泻湖的形成3、咸化泻湖沉积特征咸化泻湖的形成H2S淡水注入小于泻湖水体的蒸发，泻湖水面降低，海水入湖，泻湖咸化。淡水注入小于泻湖水体的蒸发，泻湖水面降低，海水入湖，泻湖咸化。由于海水与咸盐水的密度差，造成水体的垂向循环停止，形成还原环境由于海水与咸盐水的密度差，造成水体的垂向循环停止，形成还原环境3、咸化泻湖沉积特征1）以粉砂质泥岩、石膏、盐岩等细粒沉积物为主；3、咸化泻湖沉积特征1）以粉砂质泥岩、石膏、盐岩等细粒沉积物为主；2）水平层理以及塑性变形层理等低能沉积构造；2）水平层理以及塑性变形层理等低能沉积构造；3）化石种属单调，广盐性生物多，个小、壳薄，H2S多时或盐度很高时，生物消亡3）化石种属单调，广盐性生物多，个小、壳薄，H2S多时或盐度很高时，生物消亡北海潮坪沉积北海潮坪沉积陆四、潮坪沉积特征陆四、潮坪沉积特征1、潮坪形成环境四、潮坪沉积特征1、潮坪形成环境四、潮坪沉积特征发育在波浪能量低的、具较明显潮汐周期的平缓倾斜的海岸地区，或形成于沿岸海岸、泻湖、河口湾和受潮汐影响的三角洲沉积地区。发育在波浪能量低的、具较明显潮汐周期的平缓倾斜的海岸地区，或形成于沿岸海岸、泻湖、河口湾和受潮汐影响的三角洲沉积地区。2、潮坪沉积亚相划分2、潮坪沉积亚相划分德国北海亚德湾德国北海亚德湾潮上坪潮上坪潮间坪潮间坪潮下坪潮下坪潮坪波浪能量低，潮坪波浪能量低，主要动力为潮汐；潮间坪是主体；出现在中大潮差地区；主要动力为潮汐；潮间坪是主体；出现在中大潮差地区；潮流作用形成潮渠。潮流作用形成潮渠。平均高潮位平均高潮位主要为泥、粉砂和少量的细砂，沉积构造十分丰富，主要为水平层理、透镜状层理、压扁层理，偶见双向交错层理，生物潜穴发育，并发育潮道。主要为泥、粉砂和少量的细砂，沉积构造十分丰富，主要为水平层理、透镜状层理、压扁层理，偶见双向交错层理，生物潜穴发育，并发育潮道。潮上带潮上带潮间带潮间带潮下带潮下带平均低潮位平均低潮位以草沼泽为主的各类湿地、地势平坦，有早期留下来的部分潮道，主要为泥质沉积，主要为水平层理和拢动层理以草沼泽为主的各类湿地、地势平坦，有早期留下来的部分潮道，主要为泥质沉积，主要为水平层理和拢动层理主要为细砂、中砂，以平行层理、低角度交错层理少量的压扁层理等主要为细砂、中砂，以平行层理、低角度交错层理，少量的压扁层理等分布于地形高差较小的地区，分布于地形高差较小的地区，陆源沉积物供给比较少，以潮汐为主要营力，相带比较宽；沉积物自上而下逐渐变粗，在垂向上呈正韵律，沉积构造丰富，潮陆源沉积物供给比较少，以潮汐为主要营力，相带比较宽；沉积物自上而下逐渐变粗，在垂向上呈正韵律，沉积构造丰富，潮上带可形成非常宽广的沼泽沉积，潮间带宽可达数十千米。上带可形成非常宽广的沼泽沉积，潮间带宽可达数十千米。Distribution of shore-zone features with tidal range.潮坪潮坪潮差潮差2 24 46 6障壁岛障壁岛潮道潮道潮坪沉积类型清水和浑水潮坪潮坪沉积类型清水和浑水潮坪潮下坪潮下坪潮间坪潮间坪潮上坪潮上坪考虑沉积物类型考虑沉积物类型清水潮坪沉积亚相特征清水潮坪沉积亚相特征潮坪沉积的特征潮坪沉积的特征以灰泥石灰岩和泥粉晶白云岩为主，夹风暴流或潮道沉积的颗粒石灰岩以灰泥石灰岩和泥粉晶白云岩为主，夹风暴流或潮道沉积的颗粒石灰岩;颜色浅，纹理发育，叠层石、泥裂、鸟眼等构造常见。颜色浅，纹理发育，叠层石、泥裂、鸟眼等构造常见。潮下坪潮下坪潮间坪潮间坪潮上坪潮上坪3、碎屑潮坪沉积特征、碎屑潮坪沉积特征1）岩石类型泥土岩、粉细砂岩，由海向陆，沉积物变细；）岩石类型泥土岩、粉细砂岩，由海向陆，沉积物变细；潮上坪多为石膏和盐岩及泥岩；潮间坪多为潮道砂和潮道间泥沉积；潮下带多为水下砂坝、沙滩砂及生物碎屑沉积；潮上坪多为石膏和盐岩及泥岩；潮间坪多为潮道砂和潮道间泥沉积；潮下带多为水下砂坝、沙滩砂及生物碎屑沉积；3、碎屑潮坪沉积特征、碎屑潮坪沉积特征2）沉积构造层理类型多样）沉积构造层理类型多样潮上坪多为水平纹层、泥裂等；潮间坪多为脉状、波状和透镜状层理；潮下带多为羽状交错层理；潮上坪多为水平纹层、泥裂等；潮间坪多为脉状、波状和透镜状层理；潮下带多为羽状交错层理；潮上带沉积（泥裂）潮上带沉积（泥裂）潮上带大量水平层理和液化流动包卷层理和顶部的泥炭沉积潮上带大量水平层理和液化流动包卷层理和顶部的泥炭沉积泥炭泥炭潮上带和潮间带波状叠层石潮上带和潮间带波状叠层石潮间坪上各类砂波主要是泥质岩和粉砂岩潮间坪上各类砂波主要是泥质岩和粉砂岩宽阔的潮间坪沉积面上的波纹宽阔的潮间坪沉积面上的波纹沼泽沼泽潮道潮道潮间带偏下部的青鱼剌层理潮间带偏下部的青鱼剌层理青鱼刺层理（潮间带下部青鱼刺层理（潮间带下部潮湿下带，涨潮流速与退潮流速基本相当时出现，一般情况难以见到）潮湿下带，涨潮流速与退潮流速基本相当时出现，一般情况难以见到）3、碎屑潮坪沉积特征3、碎屑潮坪沉积特征3）粒度特征粒度细、分选好；潮道和砂坪的粒度概率图类似河道。3）粒度特征粒度细、分选好；潮道和砂坪的粒度概率图类似河道。4）生物化石种类少、数量多；海陆生物混生；半咸水生物和广盐性生物多4）生物化石种类少、数量多；海陆生物混生；半咸水生物和广盐性生物多跳跃总体跳跃总体悬浮总体悬浮总体4、碎屑潮坪沉积理想层序、碎屑潮坪沉积理想层序潮上坪潮上坪潮间坪潮间坪潮下坪潮下坪多为海退型多为海退型苏格兰艾莱潮坪层序苏格兰艾莱潮坪层序潮下坪潮下坪潮间坪潮间坪潮上坪潮上坪苏北现代潮坪沉积苏北现代潮坪沉积潮上坪潮上坪潮间坪潮间坪潮下坪潮下坪塔里木盆地台盆区志留纪沉积相图（据地球物理勘探局研究院，1999）塔里木盆地台盆区志留纪沉积相图（据地球物理勘探局研究院，1999）滨岸滨岸潮坪潮坪盆地盆地陆棚陆棚台盆区志留系碎屑潮坪沉积体系（朱筱敏，1994）台盆区志留系碎屑潮坪沉积体系（朱筱敏，1994）台盆区志留系碎屑潮坪沉积构造素描图台盆区志留系碎屑潮坪沉积构造素描图灰色和浅灰色的细砂岩和含砾砂岩，平行层理十分发育上部为互层泥岩和粉砂岩，含大量透镜状层理；中部互层灰绿灰色细砂岩和粉砂岩，较多泥片。下部为块状砂岩和含砾砂岩，侵蚀面发育较纯的红色或灰绿色泥岩，水平层理或块状灰色和浅灰色的细砂岩和含砾砂岩，平行层理十分发育上部为互层泥岩和粉砂岩，含大量透镜状层理；中部互层灰绿灰色细砂岩和粉砂岩，较多泥片。下部为块状砂岩和含砾砂岩，侵蚀面发育较纯的红色或灰绿色泥岩，水平层理或块状潮上坪潮间坪（潮道）潮下坪潮上坪潮间坪（潮道）潮下坪塔里木盆地满参1井54765422米潮坪沉积塔里木盆地满参1井54765422米潮坪沉积五、河口湾沉积特征五、河口湾沉积特征1、河口湾的定义1、河口湾的定义当海水大规模入侵时，海岸相对下沉，河流下游的河谷将沉溺于海平面之下，海岸河口区形成了向海扩展的漏斗状或喇叭状的狭长海湾，就称为河口湾当海水大规模入侵时，海岸相对下沉，河流下游的河谷将沉溺于海平面之下，海岸河口区形成了向海扩展的漏斗状或喇叭状的狭长海湾，就称为河口湾五、河口湾沉积特征五、河口湾沉积特征2、环境特点海水入侵，形成水体分层和楔形混合；2、环境特点海水入侵，形成水体分层和楔形混合；潮流为往返的双向流，涨潮时壅水，退潮时，潮流强烈冲刷河床；潮流为往返的双向流，涨潮时壅水，退潮时，潮流强烈冲刷河床；半咸水环境半咸水环境英格兰远离英格兰远离英格兰远离英格兰远离SuffolkSuffolkSuffolkSuffolk海岸海岸海岸海岸中国东海已停止活动（死亡）的潮汐砂脊中国东海已停止活动（死亡）的潮汐砂脊五、河口湾沉积特征五、河口湾沉积特征3、有利形成条件、有利形成条件发育在港湾河口地区，发育在港湾河口地区，潮差较大；河流规模小；潮差较大；河流规模小；沉积物供给少；沉积物供给少；不同潮差形成不同特点的障壁岛体系不同潮差形成不同特点的障壁岛体系小潮差小潮差大潮差大潮差中潮差中潮差中国东海陆架发育的潮汐砂脊及古海岸线的变化中国东海陆架发育的潮汐砂脊及古海岸线的变化（13500135001100011000）4、河口湾沉积特征1）岩性特征4、河口湾沉积特征1）岩性特征以分选好、园度较好的细砂和泥质沉积为主；泥质夹层是在平潮时沉积而成。以分选好、园度较好的细砂和泥质沉积为主；泥质夹层是在平潮时沉积而成。4、河口湾沉积特征4、河口湾沉积特征2)沉积构造2)沉积构造多种类型的沉积构造；多种类型的沉积构造；典型构造有：典型构造有：板状和槽状交错层理（河道）；透镜状、波状和脉状层理；羽状交错层理（潮道）；干扰波痕。板状和槽状交错层理（河道）；透镜状、波状和脉状层理；羽状交错层理（潮道）；干扰波痕。4、河口湾沉积特征4、河口湾沉积特征3）生物化石半咸水生物化石多，向海化石变大变多。3）生物化石半咸水生物化石多，向海化石变大变多。4）砂体形态放射状砂体平行河口湾轴向；剖面多为透镜状；宽度几十米到几百米；长度几百米到几千米。4）砂体形态放射状砂体平行河口湾轴向；剖面多为透镜状；宽度几十米到几百米；长度几百米到几千米。琼州海峡潮汐沉积体系包括：琼州海峡冲刷槽琼州海峡潮汐沉积体系包括：琼州海峡冲刷槽()，东部砂滩脊，东部砂滩脊()，以及西部砂滩脊，以及西部砂滩脊()。2828N N110110E E苏北黄海潮汐砂脊区苏北黄海潮汐砂脊区苏北黄海潮汐砂脊区苏北黄海潮汐砂脊区5、河口湾沉积层序5、河口湾沉积层序荷兰马斯河口湾荷兰马斯河口湾下部大型单向交错层理砂岩下部大型单向交错层理砂岩中部大中型双向交错层理砂岩中部大中型双向交错层理砂岩上部脉状、波状和透镜状层理及小型交错层理砂泥岩上部脉状、波状和透镜状层理及小型交错层理砂泥岩向上变细的沉积序列向上变细的沉积序列识别难！识别难！第三节古代障壁岛体系的识别及与油气关系第三节古代障壁岛体系的识别及与油气关系一、识别标志一、识别标志沉积相的组合沉积相的组合HOADLEY油田沉积相图，1984二、障壁岛体系与油气勘探二、障壁岛体系与油气勘探生储盖组合生储盖组合思 考 题思 考 题1、障壁岛-泻湖-潮坪沉积体系的概念？2、障壁岛体系亚相划分和相标志？3、障壁岛-泻湖-潮坪沉积体系相模式？4、淡化泻湖和咸化泻湖的一般特征？5、障壁岛体系与油气生储盖的关系，1、障壁岛-泻湖-潮坪沉积体系的概念？2、障壁岛体系亚相划分和相标志？3、障壁岛-泻湖-潮坪沉积体系相模式？4、淡化泻湖和咸化泻湖的一般特征？5、障壁岛体系与油气生储盖的关系，