大陆环境及其相模式-河流环境

第三单元大陆环境及其相模式第二节河流环境及相模式一、现代河流的类型的划分山区河流：地形高差大，朔源侵蚀强烈、河岸陡、河谷深、河道直、分支少、流速大、沉积物粗。平原河流：坡降小、侧向侵蚀为主、河道弯曲、支流多、沉积物相对较细。1、按地形和坡降分2按河道发育阶段幼年河：发育在河流的上游，山区、以侵蚀作用为主，多分支汇合成主流。壮年河：发育在中游，形成泛滥平原。老年河：发育在下游、以网节河为主。沉积作用幼年河幼年河壮年河壮年河3、按照形态划分利用弯度指数和游荡性指数划分:曲流河:S＞2.0，B≈0顺直河:2.0＞S＞1.3辫状河(游荡性河):S＜1.3,B＞0弯度指数（S）＝河道长（l）/河谷长的比值（L）游荡性指数（B）＝2×各河心滩总长/河道长（l）4、水动力状态划分(1)游荡性河(2)叉流河(3)曲流河5、河流的四分方案四分方案（B.R.Rust、1978，Miall、1997）辫状河(Braided)、曲流河(Meandering)、网状河(anastomosing)顺直河(Straight)Majorchanneltypes二、曲流河的沉积类型及其特征（一）、沉积亚相划分（河流的二元结构）1、河道亚相沉积，或底层沉积，或下部旋回沉积主要为推移载荷侧向加积作用的产物，沉积微相：河床底部的滞留砾岩沉积、边滩（心滩）2、堤岸亚相主要为河流悬移载荷垂向加积作用的产物沉积微相：天然堤，决口扇3、河漫滩亚相沉积，或顶层沉积，或上部旋回沉积主要为河流悬移载荷垂向加积作用的产物，沉积微相：串沟充填沉积、河漫湖及牛轭湖，岸后沼泽1、曲流河道亚相的沉积微相特征（1）河床滞留沉积残留河床底部的比较粗的砾石，呈透镜状产出，称为河床滞留砾岩相。岩性主要为砾岩（砾石的成分比较复杂）、砂质砾岩。曲流河河道曲流河道和泛滥平原（2）边滩微相是最主要的流水地貌，是河床侧向迁移作用的必然产物（内岸沉积、外岸侵蚀）沉积特点：A岩石类型：岩屑砂岩和长石砂岩B粒度：砂级为主，由跳跃总体和悬浮总体组成，滚动总体不发育C沉积构造：层理发育且类型多，规模多变D形态：板状，底部具冲刷面现代曲流河沉积河道边滩2.堤岸亚相的沉积微相组成及其特征（1）天然堤：洪水漫过河岸时携带细、粉砂级物质沿河床两岸堆积。主要由细砂岩、粉砂岩、泥岩组成，粒度较边滩更细下部为小型交错层理的砂岩，上部为水平层理的泥岩是最主要的流水地貌，是河床侧向迁移作用的必然产物（内岸沉积、外岸侵蚀）（2）决口扇亚相：洪水期河水冲决天然堤，砂泥等物质在决口处堆积成扇形体，与天然堤共生。细砂岩和粉砂岩组成波状层理、水平层理、小型交错层理，冲刷面植物化石碎片，砂体呈舌形，向河漫平原方向尖灭。曲流河道、天然堤、泛滥平原（1）串沟砂坝级串沟淤填沉积微相串沟是洪水期在边滩冲刷出来的一条新河道。分为串沟沙坝和串沟淤填沉积，均呈透镜状串沟沙坝：粒度粗，中－粗碎屑堆积串沟淤填：粒度较细，泥质淤积物3.河漫滩亚相的沉积微相组成及其特征又称泛滥盆地。位于天然堤外侧，地势低洼平坦，洪水期间，河水漫过天然堤，沉积了大量悬浮物质。主要由粉砂和泥岩组成。层理类型主要有波状层理和水平层理，垂向上位于河床或天然堤的上部，属于顶层沉积。（2）河漫滩：河床外侧河谷底部较平坦的部分，只有洪水期才有水，除了波状层理和水平层理，还可见干裂和雨痕，离河床愈远，沉积物粒度越细。（3）河漫平原：平原区的河流，当河床在一个比河岸两侧高的“冲脊”上流动时，河漫平原低洼处会积水，形成河漫湖泊，以粘土沉积为主，见泥裂、钙质或铁质结核。干旱地区还可见盐类沉积。（4）河漫沼泽：河漫湖泊在潮湿气候条件下可形成岸后沼泽曲流河平原（5）牛轭湖是一种废弃河道沉积充填物，河流截弯取直造成的，主要由粉砂岩和粘土沉积物组成。现代废弃河道形成演化过程单河道曲流河的沉积亚相和微相划分环境类型主要岩性与粒度沉积构造特征垂向层序特征形态特征河道滞留沉积以粗砾岩和含砾粗砂岩为主，中、细砂岩较少1.砾岩定向排列，可呈叠瓦状，最大扁平面倾向上游；2.底部具冲刷面；3.下部常为块状，中、上部可发育大型槽状、板状交错层理1.具不太明显的正韵律结构；2.向上过渡为边滩或牛轭湖充填沉积1.剖面上常呈透镜状；2.平面上条带状边滩1.粒度变化范围大；2.主要由含砾、砂及粉砂等组成；3.可分为粗粒边滩和细粒边滩1.下部具大型槽状或（ε型）板状交错层理，中上部为小型槽状交错层理或爬升波痕纹理，顶部有时出现水平层理；2.常见再作用面1.典型的正韵律结构；2.底部为河床滞留沉积，顶部过渡为天然堤1.剖面上为板状砂体；2.平面上为椭圆或弧形天然堤1.主要为薄层粉砂岩和泥岩；2.二者常呈薄互层状1.发育小型流水砂纹交错层理或爬升层理和水平层理；2.上部泥岩中可见植物和生物扰动构造1.砂、泥薄互层；2.底部与边滩过渡接触，顶面与漫滩细粒沉积突变接触1.剖面上为楔形；2.平面上呈条带状牛轭湖主要为细粒的粉砂岩和泥岩1.发育水平层理；2.泥岩中常具块状构造1.一般无韵律结构；2.底部与河床滞留沉积呈快速过渡接触1.剖面上被边滩砂所包围；2.平面上呈弧形、半圆形决口扇以细砂岩、粉砂岩为主，在决口水道底部可见薄中、粗砂岩1.主要为小型交错层理，局部发育中型交错层理；2.常见冲刷、充填构造1.常见反韵律；2.局部冲刷比较明显，侧向延伸有限舌状、透镜状河漫滩主要为粉砂岩和泥岩1.发育水平层理；2.常具块状构造；3.生物扰动构造一般无韵律结构板状曲流河各亚相沉积特征Leveedepositsadjacenttothechannel,dominatedbyfinesandandsilt.OverbankdepositionFitzroyRiverBasin:northwesternAustraliaFloodbasin/panenvironmentsassociatedwithfrequentoverbankflowevents.Anexampleofacrevasse-splay:conesofsandytosiltyfacieswithbothcoarsening-upwardandfining-upwardsuccessions,andareformedbysmall,secondarychannelswhichbreachedthemainchannelduringfloodflow.•无分选块状层理•河道底部常含有大量泥砾，呈大小不等的团块状或撕裂状分布于灰色块状中粗粒砂岩中，岩性多为暗色泥岩，一般为水流强烈冲刷堤岸垮塌或原地沉积的泥岩破碎而成，为曲流河床滞留沉积产物。层理构造古生物标志动物化石稀少，但砂岩和泥岩中含有丰富的炭屑、植物茎干、孢粉或植物叶片印模等化石，局部夹煤线和煤层，反映半湿地和旱地沉积环境特征大英蓬莱镇剖面J3p河流相沉积：1．冲刷面；2．冲刷面之上为河道亚相含砾粗砂岩，发育大型斜层理；3．冲刷面之下为洪泛亚相粉砂岩、泥岩组合；曲流河道边滩砂体中发育的大型板状交错层理和底冲刷构造，曲流河边滩块状砂体及其上泛滥平原的粉砂岩、泥岩，构成一个向上变细的正向半韵律，（蓬溪蓬莱镇，J3p）（二）、曲流河沉积模式单河道曲流河沉积模式三、辫状河的沉积类型及其特征（1）河道滞留沉积（2）心滩（3）天然堤（4）决口扇（5）河漫平原1、辫状河沉积微相组成心滩微相（河道砂坝）沉积辫状河特点是发育一系列心滩，比边滩的沉积物要粗A、组成：砾石和粗砂，有时常夹细砂和粉砂层，岩石成熟度更低；B曲线：牵引总体为主C层理：多变，以大型槽状交错层理为特征，也有板状和平行层理D形状：透镜状，底冲刷发育露头中的槽状交错层理酒泉盆地旱峡煤矿赤金堡组叠置水道砾岩解释辫状河河道砂岩中的板状交错层理和底冲刷构造(彭州狮山剖面T3x5底部)辫状河心滩中的槽状交错层理（平溪，T3x2）辫状河心滩砂体中的槽状交错层理和底冲刷构造（平溪，T3x6）辫状河心滩砂岩中的楔形较错层理（七里峡，J2s2）2、辫状河沉积模式魁北克省加斯佩半岛泥盆纪辫状河沉积序列（据Walker和Cant，1976年）A.滞留沉积砾岩,具大型槽状交错层理,底部为大型冲刷面；B.具平行层理、小型槽状交错层理及爬升波痕纹理的细砂岩；C.具大型槽状交错层和板状交错层理的中砂岩；D和F.具水平层理的细砂和泥质沉积，泥层中发育暴露成因的干裂构造。苏6井区盒8下段辫状河沉积模式图四、网状河的沉积类型及其特征ANASTOMOSINGRIVERSTYLE1、网状河沉积微相沉积特征沉积微相主要岩性及粒度特征沉积构造特征形态特征河道以各种粒度的砂岩为主，底部常含有细砾及薄层砾岩下部多为块状构造，发育大型槽状交错层理，中、上部以小型槽状交错层理为主，顶部可水平层理平面上为弯曲的鞋带状，剖面上呈窄而厚的墙状砂体，两侧与漫滩细粒沉积物的接触面近于垂直天然堤以粉砂岩、泥岩为主，并夹有薄层细砂岩发育水平层理和小型砂纹层理剖面上为楔形或三角形；平面上呈条带状泛滥平原以泥岩、粘土岩、砂质泥岩和粉砂岩为主，夹有泥炭层发育水平层理被条带状河道砂体围限的块状2、网状河岩性分布及其沉积模式网状河体系沉积序列及模式不同类型的河流沉积识别标志特征辫状河曲流河网状河亚相心滩（坝）点砂坝网状河道岩性以砂、砾岩为主，常发育厚层的砾岩和含砾粗砂岩以砂、泥为主，一般砾岩层较薄以粉砂岩、泥岩为主，砂、砾岩次之剖面组合“砂包泥”“砂泥间互”“泥包砂”垂向层序正韵律结构，细粒沉积薄或缺失典型的正韵律结构不明显的正韵律结构沉积构造发育各种大型槽状、板状交错层理，常见块状层理，一般缺乏小型砂纹层理多种多样，以下切型板状交错层理为典型以槽状交错层理和水平层理为主粒度分布(概率图)以三段式为主以二段式为主以二段式为主砂体形态平面上：单个砂体为低弯度条带状；河道带砂体为板状或宽条带状剖面上：单砂体和河道带砂体为透镜状单个砂体为弯曲的条带状；曲流带复合砂体为平板状平面上：窄条带状，交织、扭结成网状。剖面上：为直立或倾斜的窄而厚的墙状，相互分隔远离厚度规模中厚层状—厚层状；范围：几米～几十米中厚层状；范围:几米～十几米中层状；范围：几米～十几米砂体叠置多层式垂向叠置单边或多边式侧向叠置孤立式测井曲线高幅平滑箱形锯齿状渐变钟形低幅锯齿状小型钟形五、古代河流鉴别标志•岩性：砂岩、粉砂岩；泥砾•成分：长石砂岩、岩屑砂岩；砾岩复成分•结构：分选差至中等；•构造：板状、槽状交错层理，上部波状交错层理；砾石叠瓦状排列；侵蚀—冲刷构造；暴露构造•生物化石：破碎的植物枝、干、叶；硅化木•垂向层序：二元结构；•砂体特征：平面上：条带状、树枝状；横剖面：上平下凸透镜体或板状（一）、曲流河鉴别标志1.曲流河以侧向侵蚀及侧向加积为主，以边滩地貌单元为特征，呈板状产出2.层序上：下部为不稳定的透镜状滞留砾岩，往上为堤岸的薄层泥、粉砂及细砂的互层沉积，最上部则为河漫滩（或洪泛平原）的粉砂河泥质；3.剖面上具有明显的半韵律旋回性，旋回底部为清晰的冲刷面，旋回下部主要为砂质沉积，上部为粉砂质泥，二者之比1：1；河流曲率愈大、洪泛平原愈发育，即旋回上部的粉砂、泥的含量（按厚度）愈高。4.单个半韵律旋回内，粒度向上变细、单层厚度向上变薄，水动力条件逐渐变弱的层理类型也相应变化。5.具明显的单向水流型层理。下部砂岩中有大型槽状、板状交错层理及平行层理；上部粉砂、泥岩中则为沙纹层理、水平层理及其它沙纹层理。海常见泥裂、钙质结核、植物根、虫孔等构造。6.交错层的流向比较分散，其离散度较大。曲流河沉积模式辮状河沉积模式二、辫状河鉴别标志1.下切侵蚀作用为主，以心滩地貌单元为特征，呈剖面上透镜状产出，平面上则为不稳定的透镜体－带状；2.剖面上半韵律旋回性，但上部旋回的粉砂质泥占的比例很小。通常没有堤岸沉积，洪泛平原沉积也很少；3.一般没有向上变细的剖面结构，常见向上便粗的剖面结构4.具有代表强水动力的单向水流交错层理，代表水浅流急的层理构造，如平行层理、大型槽状交错层理、逆行砂波层理。冲刷面出现频繁；5.表明流向的交错层理倾向的离散度较小。河流相与油气的关系储集层垂向上：边滩或心