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现代河流堆积层序及堆积方式探求

fun88网  2011-10-08  【字体: 】  gclub-6.com    我要谈论(0)

1、导言
对现代河流堆积研讨最早起源于19世纪, 但真正对现代河流堆积的广泛研讨鼓起于20世纪50年代末和60年代初, 特别是20世纪70~80年代举行的第2次世界河流堆积学会议,再次促进了现代河流堆积学的开展,这一时期宣布了许多的河流堆积学研讨成果及作品。几十年来,经过河流堆积学的研讨,人们已概括出了曲流河、辫状河及网状河的堆积方式及其环境演化方式,河流堆积的二元结构已遍及被承受,尽管这些方式已成为比照和认知古代河流堆积体的一个规范结构,但由于河流堆积的杂乱性和多样性,难以用一种方式包含古代许多杂乱的河流堆积进程。特别是跟着油田勘探开发作业的不断深入,传统的经典的河流堆积方式已满意不了油田勘探开发作业的需求,正如J D Collinson指出的那样“许多实例的广泛经历,比之有限数量高度提炼过的相方式常识,似乎是解说新比如的更好根底”。本文便是一个很好的实例,它以嫩江大马岗堆积体为例,提醒了一种杂乱的河流复合堆积方式和堆积层序,为地下河流相地层的辨认供给了一个新的能够fun88手机版的根据。
2、地质概略
嫩江发源于内蒙古大兴安岭东北端的伊勒呼里山,流经内蒙古、黑龙江两省区,在黑龙江省肇源县境内汇入松花江,全长约870km, 流域面积为2.2×108m2 。该流域在地质结构上坐落大兴安岭—内蒙古海西褶皱带东南边际松嫩中止(坳)陷带的西部(图1) 。 嫩江上游河段坐落巨细兴安岭山区,河道大多呈“V”字型,以切开腐蚀为主,归于典型的山区河流;中下游河段坐落宽广的松嫩平原区,河道宽广,呈“U”字型,多蛇曲,以冲积堆积为主,归于平原河流,大马岗段处于该河段上。
 
3、嫩江大马岗堆积体堆积特征及岩相类型
3. 1 堆积特征
经过对大马岗河流堆积体九个探槽剖面、十九个探坑(图2)的详尽调查及描绘,发现大马岗堆积体首要由三种类型堆积物组成:砾质堆积、砂质堆积及泥质堆积,并以泥质堆积为主,按其堆积的岩性、色彩、粒度及堆积结构等特征,将大马岗堆积体由下至上共划分为10个层,分别用N10—N1表明[15 ],详细堆积特征如下(图3):
N10:黄褐色粗砂质细砾堆积,受探槽剖面约束,在最深探槽处该层厚1.4m仍未见底。其砾石成分稠浊、巨细不一,分选、磨圆差,最大直径为14cm,最小为0.2cm,一般2.5~3.0cm。
N9:白灰色或灰白色含粉砂泥或纯泥, 厚30~150 cm。具水平层理, 富含植物根。
N8:为褐色粉砂质泥,厚0~190m, 富含植物根及铁质。在工区内发育不全,仅在探槽III及探槽VIII 南部见到,向工区北部逐步尖灭。
N7:灰黄色粉砂质细砂与白灰色粉砂质泥互层堆积,厚0~392 cm。细砂单层厚3~4cm,具小型低视点槽状交织层理,富含植物根、铁质及碳屑。粉砂质泥单层厚3~4cm,发育波状层理。
N6:黄色中砂质细砂,厚40~470cm。层理发育,首要发育的层理类型有:大型低视点槽状交织层理、小型低视点槽状交织层理、同堆积变形层理及波状层理等。
N5:灰褐色粉砂质泥,厚94~254cm ,富含植物根、铁质、钙质及碳屑,部分见钙质结核及团块。
N4:灰黄色粉砂质细砂与黄灰色粉砂质泥薄互层堆积,厚30~204cm。单砂层厚2~8cm,泥质层单层厚3~4 cm;砂层内具波状层理,富含碳屑及植物根。
N3:黄灰色泥质粉砂,厚0~210cm,发育波状层理,富含植物根、碳屑及钙质结核。
N2:黄色细砂质粉砂,厚20~204cm,发育小型槽状交织层理,富含植物根、铁质及钙质。
N1:灰黑色粉砂质泥,厚10~298cm,富含植物根,近地表已被土壤化。
 
3. 2 岩相类型
岩相指在必定条件下构成的岩石类型及其堆积结构的归纳,相当于堆积能量单元,依照Miall [3, 16]提出的河流相岩相分类计划,结合大马岗河流堆积体的堆积特征,在大马岗嫩江现代堆积体内共划分出16种岩相类型, 即:块状层理细砾相(Gm )、大型低视点槽状交织层理细砂相(St1)、小型低视点槽状交织层理相(St2)、同堆积变形层理细砂相(Ssd)、小型高视点槽状交织层理粉砂相(Ft)、平行层理细砂相(Sh)、板状交织层理细砂相(Sp )、反向交织层理细砂相(Stcb)、波状交织层理细砂相(Shcs)、波状层理细砂相(Sw )、薄层状粉沙质泥与细沙互层相(Sm )、微波状层理粉砂相(Fw )、块状层理泥质粉沙相(Fm )、水平层理泥相(Fsc); 块状层理粉沙质泥相(Mm ) 及土壤层相(Mpr), 各岩相详细特征见表1,其散布特征如下。
表1 嫩江大马岗河流堆积体岩相类型及其特征
序号 岩相代码 岩  相 岩  性 堆积结构 堆积环境
1 Gm 块状层理细砾相 粗砂质细砾 块状层理,颗粒支撑,叠瓦状结构 辫状河砾质坝
2 St1 大型低视点槽状交织层理细砂相 中砂质细砂 大型低视点槽状交织层理 曲流河点坝
3 St2 小型低视点槽状交织层理细砂相 中砂质细砂 小型低视点槽状交织层理 曲流河点坝
4 Ft 小型高视点槽状交织层理粉砂相 细砂质粉砂 小型高视点槽状交织层理 曲流河决口扇
5 Ssd 同堆积变形层理细砂相 细砂 同堆积变形层理 曲流河点坝
6 Sh 平行层理细砂相 中砂质细砂 平行层理 曲流河点坝
7 Sp 板状交织层理细砂相 细砂 板状交织层理 曲流河点坝
8 Stcb 反向交织层理细砂相 细砂 反向交织层理 曲流河点坝
9 Shcs 波状交织层理细砂相 细资:料;来/源,于GZU521学:习;网 http://Gzu521.COm砂 波状交织层理 曲流河点坝及天然堤
10 Sw 波状层理细砂相 细砂 波状层理 曲流河点坝上部及天然堤
11 Sm 薄层状粉砂质泥与细砂互层相 粉砂质泥及粉砂质细砂 纹理状至块状 曲流河点坝上部及天然堤
12 Fw 微波状层理粉砂相 粉砂 微波状层理 曲流河决口扇
13 Fm 块状层理泥质粉砂相 泥质粉砂 块状或不显层理 曲流河漫滩
14 Fsc 水平层理泥相 粘泥 水平层理 辫状河河间沼地
15 Mm 块状层理粉砂质泥相 粉砂质泥 块状或不显层理 曲流河漫滩及辫状河溢岸
16 Mpr 土壤层相 粉砂质泥 植物根 曲流河洪泛堆积土壤化
(1) 块状层理细砾相(Gm)
在研讨区散布广泛,坐落嫩江大马岗河流堆积体的最下部,首要由砾石及充填于砾间的粗砂组成。砾石巨细不一,成分稠浊,分选差, 呈次棱角状,最大砾石直径14cm , 一般为1~115 cm;砾石呈迭瓦状摆放。
(2) 大型低视点槽状交织层理细砂相(St1)
此岩相在大马岗堆积体中部比较发育,厚1~115m不等,是构成该堆积体内曲流河点坝的首要岩相类型之一。首要由分选较好的中细砂构成,发育大型低视点槽状交织层理,其纹层倾角小于10°,一般5~7°,层系厚度5~14cm, 纹层首要由碎屑颗粒的粒度粗细不同而显现出来。此岩相内富含炭化植物根及铁质。
(3) 小型低视点槽状交织层理细砂相(St2)
发育于大马岗堆积体点坝中部,其不同于岩相St1的特点是槽状交织层理的规划较小,层系厚度3~4cm, 剖面上层系延伸长度20~90cm, 此岩相常与同堆积变形层理岩相交互呈现,砂层内富含植物根、铁质及炭屑。
(4) 小型高视点槽状交织层理粉砂相(Ft)
在大马岗堆积体上部比较发育,首要由细砂质粉砂组成,其槽状交织层理的层系厚度3~40cm,层系在剖面上延伸长度约20~50cm,纹层倾角一般在15~20°,砂层内富含炭屑。
(5) 同堆积变形层理细砂相(Ssd)
发育于大马岗堆积体内点坝砂体的中下部,由细砂组成,内部纹层变形呈揉皱状与层系界面相交,层系厚度小,多为6~8cm, 在纹层面上铁质比较富集。
(6) 平行层理细砂相(Sh)
仅在大马岗堆积体西部探槽剖面上见到,散布规模较小, 由中-细砂组成,纹层近于水平。
(7) 板状交织层理细砂相(Sp)
首要发育于堆积体内点坝砂体的下部,且常见有平行层理与其伴生,由细砂组成,交织层与层系界面平行,内部纹层以必定视点与层系界面相交,其纹层倾向相反,呈低视点“人”字型,层系厚度多为4~5cm, 在层系的纹层面上,铁质比较富集,沿纹层面散布。
 (8) 反向交织层理细砂相(Stcb)
在大马岗堆积体内不多见,仅在研讨区西部横探槽剖面上见到。其特征是相邻层系中纹层的歪斜方向相反,呈羽状。层系厚度多在50cm以上,两组对称相反的层系,厚度附近,在横剖面上其延伸规模约10m, 纹层倾角小于30°。岩性首要为细砂,分选较好。薛培华(1991) 在拒马河定兴点坝现代堆积中也发现了此类岩相,并认为是在水流方向急剧改动的条件下堆积作用的成果,散布于曲流的转弯处。
 (9) 波状交织层理细砂相(Shcs)
在大马岗堆积体西部曲流河点坝顶部及天然堤中比较发育,首要由细砂组成,厚度50~120cm, 层系厚度10~20cm, 层系界面呈微波状崎岖,纹层倾角一般在5~10°,部分与水平层理稠浊,砂层内富含铁质及植物根,铁质多沿层面散布。
(10) 波状层理细砂相(Sw)
发育于大马岗堆积体的上部及下部,其岩相为细砂,波状纹层厚3~5cm, 砂层内富含铁质及炭屑,该岩相厚约3~10cm, 在研讨区内散布较安稳。
(11) 薄层状粉砂质泥与细砂互层相(Sm)
在大马岗堆积体的上部及下部均比较发育,包含如下2种类型。1) 黄灰色粉砂质泥与细砂薄层互层,首要呈现于大马岗堆积体上部曲流河天然堤薄的互层堆积物中,是水流周期性越岸堆积而成,以两种方式呈现,一种是砂薄泥厚,单砂层厚一般2~3cm, 粉砂质泥厚一般4~5cm, 构成4~5个小韵律;另一种是砂厚泥薄,单砂层厚8~10cm, 粉砂质泥单层厚2~3cm, 砂层内具微波状层理,砂层及泥层厚度安稳,接连散布,富含铁质、植物根及炭屑。2) 白灰色粉砂质泥与细砂互层,在大马岗堆积体下部辫状河溢岸堆积物中比较发育,在研讨区散布规模较窄,仅见于南部, 其特点是白灰色粉砂质泥与细砂呈薄的互层,单砂层厚约5~6cm, 泥质层单层厚约4~5cm , 砂层内富含铁质、少数植物根及炭屑。
(12) 微波状层理粉砂相(Fw)
发育于大马岗堆积体的上部,首要由细砂质粉砂组成, 纹层具微波状层理,含植物根及少数铁质。岩相厚度20~60cm 不等,在全区散布比较广泛。
(13) 块状层理泥质粉砂相(Fm)
发育于大马岗堆积体上部,厚度为42~50cm 不等, 在研讨区散布较为广泛,首要由泥质粉砂组成,纹层不显,内含植物根及岩屑,偶见钙质结核。
(14) 水平层理泥相(Fsc)
发育于大马岗堆积体下部,厚度20~80cm 不等,首要由白灰色含粉砂泥组成,纹层与层系界面平行,在全区散布较为广泛。
(15) 块状层理粉砂质泥相(Mm)
首要散布于大马岗堆积体的中部,由黄灰色粉砂质泥组成,纹层不显,厚度120~133cm, 是构成大马岗堆积体的一种首要岩相,富含植物根、铁质及炭屑。

(16)土壤层相(Mpr)
散布于大马岗堆积体的最顶部,在全区均有散布,首要由深灰色粉砂质泥组成,已被土壤化,富含植物根。
上述不同岩相组合构成了大马岗堆积体3种不同的垂向堆积层序,反映了不同的堆积环境。块状层理细砾(Gm) 、水平层理泥(Fsc)及薄层状粉砂质泥与细砂互层(Sm) 构成了大马岗堆积体的下部垂向堆积层序,代表一次水流由强到弱构成的一个完好的堆积旋回,为辫状河心滩(底部砾石层) 及辫状河溢岸堆积。中部层序岩相类型较多,且其纵、横向改变大,首要由低视点槽状交织层理细砂(St1 , St2) 、同堆积变形层理细砂(Scd) 、波状交织层理细砂(Shcs) 与块状层理泥质粉砂(Fm)构成,部分可见平行层理细砂(Ssd)及反向交织层理细砂(Stcb),垂向上呈显着的由粗到细的正旋回,层序底部无显着冲刷面,与下伏层序呈骤变触摸。此套层序的岩相及其组合特征反映是一个完好的曲流河堆积层序, 下部细砂为曲流河点坝堆积,上部泥质粉砂为曲流河漫滩堆积而成。上部垂向堆积层序则首要由薄层状粉砂质泥与细砂互层(Sm)、块状层理泥质粉砂(Fm)、微波状层理粉砂(Fw)及土壤层(Mpr)构成,其岩相组合特征反映这是一套弱水流条件下的堆积层序,是曲流河溢岸堆积构成,其间粉砂质泥与细砂互层相(Sm)为天然堤堆积,微波状层理粉砂相(Fw)为决口扇堆积。
可见,嫩江大马岗河流堆积体内岩相类型多样,且岩相散布纵横向改变较大,图4是大马岗露头探槽剖面Ⅴ所调查到的岩相及其散布特征。
 
图4  大马岗露头探槽剖面V 岩相类型散布图

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