沉積巖沉積相6 三角洲相課件

第六章三角洲相deltasedimentaryenvironmentandsedimentarymodel一、概述 1、三角洲的定義 巴雷爾(1912)認為“三角洲是河流在一個穩(wěn)定的水體中或緊靠水體處形成的、部分出露水面的一種沉積物”。 三角洲是在河流入海(湖)的近河口處，河流攜帶沉積物傾瀉入海(湖)形成的沖積平原，它在平面上呈頂尖朝向陸地的三角形沉積體，其上有錯綜分布向海(湖)散開的分支河道。 三角洲是陸源沉積物堆積的重要場所，它受河流、波浪、潮汐和海流等多種作用的影響，沉積環(huán)境復(fù)雜多變。 三角洲巖性巖相多種多樣，海陸相沉積交互穿插，富含有機質(zhì)的泥巖和滲透性良好的砂巖都很發(fā)育，是油氣生成和聚集極為有利的地帶。 三角洲的面積可達幾十～幾萬km2，長達幾十～幾百km，沉積厚度可達幾十～幾千米。 如長江三角洲面積達5.18×104km2，黃河三角洲陸上面積達12.2×104km2。 隨著時間的推移，三角洲的廢棄和發(fā)育相互轉(zhuǎn)化，交替出現(xiàn)，結(jié)果各三角洲彼此連接和部分疊合，形成三角洲復(fù)合體。 如密西西比河三角洲平原是由7個三角洲連接疊合而成，長江三角洲由6個三角洲連接疊合而成，黃河三角洲由9期亞三角洲依次疊置而成。 3、三角洲形成的控制因素 ①河流的作用 河流的流量和輸砂量是形成三角洲的物質(zhì)基礎(chǔ)。 河流的流量和輸砂量越大，最大流量與最小流量的比值越高，越有利于泥砂在河口堆積，即有利于三角洲的形成。 ②蓄水體(湖、海)的密度與河水密度的差異 貝茨(Bates，1995)將三角洲河口比擬為水力學(xué)的一個噴嘴。河流流入蓄水體可以形成軸狀噴流和平面噴流兩種自由噴流類型。 河水密度=蓄水體密度：等密度流動，屬軸狀噴流。如河流進入淡水湖泊。 ③蓄水體的水動力條件 波浪、潮汐、海(湖)流可對河流輸入的泥、砂進行改造和再分配，影響或阻止三角洲向海方向推進，改變著三角洲發(fā)育的形狀。 ④河口區(qū)海底地形：坡度 ⑤蓄水盆地的構(gòu)造特征：主要是水盆地的穩(wěn)定性和沉降速度 2、按河流類型和沉積物粒度劃分 ①正常三角洲(曲流河三角洲)：沉積物細，砂泥比低，<<1 ②辮狀(河)三角洲：沉積物較粗，砂和含礫砂為主，砂/泥比高，通常>1 ③扇三角洲：沉積物很粗，富含礫石，泥石流等重力流沉積發(fā)育 3、按河流和海洋作用的相對強弱劃分三角洲建設(shè)性三角洲破壞性三角洲 4、按河流、波浪、潮汐對三角洲形成的控制作用劃分三角洲河控三角洲：鳥足狀、朵狀浪控三角洲：鳥嘴狀潮控三角洲：港灣型

鳥足狀三角洲又稱舌形或長形三角洲，是以河流作用為主的極端類型，是最典型的高建設(shè)性三角洲。 地貌特征是海岸曲折，呈鋸齒狀，有廣闊的三角洲平原和較發(fā)育的濱海沼澤。

朵狀三角洲形態(tài)呈向海突出的半圓狀或朵狀。 與鳥足狀三角洲相比，此類三角洲在形成時泥砂輸大量相對較少，砂泥比值較高，波浪作用有所增強，但河流輸入沉積物的數(shù)量仍高于波浪和潮汐作用改造的能力。 我國的黃河、灤河，歐洲的多瑙河，非洲的尼日爾河等形成的三角洲屬于此類型。 2、河控三角洲的亞相類型 根據(jù)沉積環(huán)境和沉積特征，可將三角洲相劃分為三個亞相。三角洲相三角洲平原亞相三角洲前緣亞相前三角洲亞相 三角洲平原亞相可進一步劃分為5個沉積微相三角洲平原亞相分支河道微相陸上天然堤微相決口扇微相沼澤微相淡水湖泊微相分支河道微相或稱河道砂壩，是三角洲平原上的主要儲集體。巖性：中厚層砂巖，厚度多為幾米至10m左右結(jié)構(gòu)：磨圓中等到好，分選中等構(gòu)造：大型及小型板狀、槽狀交錯層理、沖刷-充填構(gòu)造沉積序列：向上變細砂體形狀：條帶狀，它構(gòu)成了三角洲平原亞相的骨架陸上天然堤微相位于分支河道兩側(cè)巖性：細砂巖、粉砂巖、泥巖薄互層結(jié)構(gòu)：磨圓中等到好，分選中等構(gòu)造：小型交錯層理、波痕，泥巖中可見生物潛穴SP曲線幅度較低，形態(tài)為低幅鐘形，多見微齒化沼澤微相 沼澤位于三角洲平原分支河道間的低洼地區(qū)，其表面接近平均高潮線。 沉積物為深色有機質(zhì)粘土、泥炭、褐煤，夾有洪水成因的紋層狀粉砂。 沼澤沉積約占三角洲平原亞相沉積的90%。淡水湖泊微相

面積小，水體淺（3~4m），暗色泥巖，水平層理發(fā)育，可見黃鐵礦、廣鹽性生物化石。

⑵三角洲前緣(deltafront)亞相 三角洲平原外側(cè)的向海方向，處于海平面以下 為河流和海水的劇烈交鋒帶，沉積作用活躍，是三角洲砂體的主體。三角洲前緣亞相水下分支河道微相水下天然堤微相支流間灣微相分支河口砂壩微相遠砂壩微相三角洲前緣席狀砂微相 ②水下天然堤微相 沉積物為極細的砂和粉砂。粒度概率曲線為單段或兩段型，基本上由單一的懸浮總體組成。 有流水形成的波狀層理。 ①水下分支河道微相 沉積物以砂、粉砂為主，常發(fā)育交錯層理、波狀層理、沖刷-充填構(gòu)造。 ③支流間灣微相 水下分支河道之間相對凹陷的海灣地區(qū)。 當(dāng)三角洲向前推進時，在分支河道間形成一系列尖端指向陸地楔形泥質(zhì)沉積體(泥楔)。 沉積物以粘土為主，含少量粉砂和細砂。 具水平層理和透鏡狀層理，可見浪成波痕及生物介殼、植物殘體等，蟲孔及生物擾動構(gòu)造發(fā)育。 在層序上，下部為前三角洲粘土沉積，向上變?yōu)楦缓袡C質(zhì)的沼澤沉積。 ④分支河口砂壩微相 也稱分流河口砂壩，位于水下分支河道的河口處，沉積速率最高。 沉積物主要為細砂、粉砂，分選好，質(zhì)純。 單層為中、厚層，具較發(fā)育的槽狀交錯層理，可見流水波和浪成波痕。 生物化石稀少。 河口砂壩隨三角洲向海推進而覆蓋于前三角洲粘土沉積之上，粘土中有機質(zhì)產(chǎn)生氣體沖上來可形成氣鼓構(gòu)造(氣脹構(gòu)造)。如果下面泥質(zhì)層很厚，也可產(chǎn)生泥火山和底辟構(gòu)造。 ⑤遠砂壩微相

遠砂壩位于河口砂壩前方較遠部位，又稱末端砂壩。 沉積物較河口砂壩細，主要為粉砂，有少量粘土和細砂。 可發(fā)育槽狀交錯層理、包卷層理、流水波痕、浪成波痕及沖刷-充填構(gòu)造等。 在層序上，位于河口砂壩之下，前三角洲粘土沉積之上，形成下細上粗的垂向?qū)有颉?高建設(shè)性三角洲向海推進時，砂質(zhì)堆積迅速，水下分支河道、水下天然堤、分支河口砂壩、遠砂壩可連結(jié)組合成指狀或鳥爪狀砂體，稱指狀砂壩。 砂壩沉積厚度大，向海方向變寬加厚，向陸方向變窄減薄，橫剖面呈透鏡狀，下伏的前三角洲泥常被擠入指狀砂壩而成為泥丘。指狀砂壩的幾何形態(tài)是確定古代三角洲的重要標(biāo)志 ⑥三角洲前緣席狀砂微相 在海洋作用較強的河口區(qū)，河口砂壩受波浪和岸流的淘洗和簸選，并發(fā)生側(cè)向遷移，使之呈席狀或帶狀廣泛分布于三角洲前緣，形成三角洲前緣席狀砂體。 席狀砂的砂質(zhì)純，分選好，發(fā)育交錯層理，化石少。砂體向岸方向加厚，向海方向減薄。 三角洲前緣席狀砂是破壞性三角洲的沉積微相類型，在高建設(shè)性三角洲相中不發(fā)育。

⑶前三角洲(prodelta)亞相 位于三角洲前緣的前方，實際上為處于浪基面以下的正常海相沉積。 主要由暗色粘土和粉砂質(zhì)粘土組成。 常發(fā)育水平層理及塊狀層理。 見有廣鹽性生物化石，如介形蟲、雙殼類等。 前三角洲暗色泥巖富含有機質(zhì)，可作為良好的生油層。

上述各類三角洲亞相和微相在河控三角洲中發(fā)育最全最完整，因此在古代地質(zhì)歷史中能保存和鑒別出來的三角洲多屬河控三角洲。 3、平面相組合及垂向?qū)有?①平面相組合 河流—三角洲—深水濁積扇沉積體系。 三角洲內(nèi)部的平面相結(jié)合由陸向海依次為三角洲平原、三角洲前緣、前三角洲。 這些亞相在三角洲沉積中處于同一時期的同一沉積界面上。 河流—三角洲—灘壩沉積體系(河控朵狀三角洲或浪控三角洲) 兩個概念： 同期異相 同相異期 兩個等時線間所限制的前積層都包含了同一時期形成的三角洲平原、三角洲前緣、前三角洲三個不同的亞相。 在一個大的三角洲沉積中，同一亞相乃是不同時期形成的該亞相的疊加。 ②垂向?qū)有?三角洲在平面上依次鄰接而出現(xiàn)的相，在垂向上亦依次遞變。 大致為下細上粗的反旋回沉積的垂向?qū)有?，在層序的上部局部下粗上細的間斷性正旋回，頂部出現(xiàn)夾灰質(zhì)泥巖和薄煤層的沼澤沉積。 由下至上海相化石減少，而陸相化石尤其植物化石增多；波浪波痕及其產(chǎn)生的交錯層理向上減少，流水波痕及其產(chǎn)生的交錯層理增多。河控三角洲垂向?qū)有蚧菝癜枷萑侵蕹练e序列黃驊拗陷古近系東三段三角洲沉積層序四、浪控和潮控三角洲沉積特征 1、浪控三角洲沉積特征

浪控三角洲的平面形態(tài)呈鳥嘴狀，故又稱為鳥嘴狀三角洲。圣弗蘭西斯科河鳥嘴狀三角洲塞內(nèi)加爾河掩閉型鳥嘴狀三角洲 一般來說，浪控三角洲的垂向?qū)有蛉詾橄录毶洗值姆葱貙有颍跃哂欣宋g海灘脊序列為特征，而且層序頂部一般都出現(xiàn)三角洲平原的沼澤和分支河道沉積。 層序底部是含生物擾動的前三角洲。向上過渡為互層的泥、粉砂和砂的沉積，具有波浪引起的沖刷構(gòu)造、遞變紋理和交錯紋理，最后演變成具平行低角度紋理的、分選好的高能海灘砂以及沼澤沉積。 2、潮控三角洲沉積特征 河流流入三角港或其他形狀的港灣，由于潮汐作用遠大于河流作用，在港灣中堆積的泥砂受潮汐作用的強烈破壞和改造，僅形成小型三角洲。其外形受港灣控制，故又稱為港灣型三角洲澳大利亞巴布亞灣港灣型三角洲 潮控三角洲一般發(fā)育于中高潮差、低波浪能量、低沿岸流的盆地狹窄地區(qū)。 潮控三角洲前積作用形成了一個下細上粗的反旋回垂向?qū)有颉?層序下部主要是以潮汐砂脊為特征的三角洲前緣進積作用產(chǎn)生的向上變粗的層序。 上部主要為三角洲平原的潮坪和潮道沉積。 頂部常發(fā)育沼澤和分支河道沉積。五、扇三角洲沉積特征 Holmes(1965)、Megowen(1970)將扇三角洲定義為：“由相鄰高地進積到安靜水體中的沖積扇”。 扇三角洲主要形成于構(gòu)造活動較強烈的地區(qū) 根據(jù)扇三角洲的影響因素，將它劃分為湖泊扇三角洲、波浪改造的扇三角洲和潮汐改造的扇三角洲。扇三角洲相扇三角洲平原亞相扇三角洲前緣亞相前扇三角洲亞相分流河道微相漫灘沼澤微相水下分流河道微相水下分流河道間微相河口砂壩微相前緣席狀砂微相泥石流沉積微相碎屑流沉積微相六、辮狀河三角洲沉積特征

辮狀河三角洲是由辮狀河體系前積到停滯水體中形成的富含砂和礫石的三角洲。 辮狀河三角洲通常是由湍急洪水控制，常為季節(jié)性的沉積作用產(chǎn)生。辮狀河三角洲相辮狀河三角洲平原亞相辮狀河三角洲前緣亞相前辮狀河三角洲亞相辮狀河道微相廢棄河道充填微相水下分流河道微相水下分流河道間微相河口砂壩微相遠砂壩微相越岸沉積微相辮狀河三角洲與扇三角洲沉積特征對比表類型辮狀河三角洲扇三角洲沉積特點主要為正常河流的牽引流沉積，通常受到急湍洪水控制，為季節(jié)性沉積作用，以河道沉積占主導(dǎo)地位突發(fā)的、瞬時的災(zāi)變事件產(chǎn)生的重力流沉積與間災(zāi)變期正常牽引流沉積交替進行，并以重力流沉積占主導(dǎo)地位平原亞相類似于辮狀河沉積類似于沖積扇沉積河道砂體總體呈層狀，內(nèi)部由若干個下粗上細的砂巖透鏡體疊置而成透鏡體，厚度小，變化大沉積構(gòu)造交錯層理發(fā)育，尤以側(cè)積交錯層發(fā)育為特征塊狀構(gòu)造為主巖石類型礫巖、含礫砂巖、中粗砂巖為主，顆粒支撐砂巖、礫巖為主，多為雜基支撐七、古代三角洲沉積鑒別標(biāo)志 1、巖石類型 砂巖、粉砂巖、粘土巖為主。三角洲平原中常見有暗色有機質(zhì)沉積，如泥炭或薄煤層等。 2、粒度分布特征 三角洲中由陸→海，砂巖中的碎屑粒度和分選有變細變好的總趨勢。 在C-M圖上，三角洲前緣具有QR和RS段。 3、沉積構(gòu)造 流水波痕、浪成波痕、板狀和槽狀交錯層理，水平層理，波狀層理、透鏡狀層理、包卷層理、沖刷-充填構(gòu)造、變形構(gòu)造、生物擾動等。 4、生物化石 海生與陸生生物化石混生。 5、垂向?qū)有?總體上為下細上粗反旋回序列，頂部為下粗上細正旋回。 6、砂體形態(tài) 平面上呈朵狀或指狀，剖面上呈發(fā)散的掃帚狀。 7、測井曲線 反鐘型或漏斗型 對于三角洲中微相的測井曲線，一般來講，分流河道多呈鐘型或箱型正韻律，河口壩、遠砂壩呈漏斗型反韻律。前三角洲 8、地震剖面

不同類型的三角洲的形態(tài)特征和沉積特征不相同，因此，在地震剖面上的特征也存在一些甚至較大的差別。如海盆河控三角洲，最重要的標(biāo)志是發(fā)育有各種前積構(gòu)造，其中以S型、斜交型和復(fù)合S型前積構(gòu)。海盆浪控三角洲以疊瓦狀前積構(gòu)造為特征。斷