毕业论文地层及沉积相特征

晚泥盆世到石炭纪沉积相包括陆相、海相、海陆交互相及火山岩相。常见有如下一些沉积类型：

1.陆相

柴达木盆地晚泥盆世—石炭纪陆相沉积主要见于晚泥盆世，石炭纪仅少数见及，常见有湖泊相、冲积扇相和沼泽相。

（1）湖泊相

根据研究区沉积特点，可分为滨湖亚相、浅湖亚相、滨浅湖亚相和湖湾亚相。

1）滨湖亚相主要见于晚泥盆世和晚石炭世，岩性为粉砂岩、石英长石砂岩，长石砂岩、砂质页岩，局部夹煤线。具波痕、交错层理、龟裂构造，含植物。主要见于沙流水群、牦牛山群、契盖苏群、克鲁克组；

2）浅湖亚相主要见于晚泥盆世和晚石炭世，岩性为砂质粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，粉砂岩，碳质页岩及石英砂岩。含植物和胴甲鱼类。主要见于契盖苏群、太原群。浅湖亚相对于油气的聚集非常有利；

3）滨浅湖亚相主要为中粒石英砂岩，含粒岩屑质长石砂岩、钙质岩屑砂岩、石英长石砂岩、夹砂砾岩，含植物、鱼类，具平行层理、楔状交错层理、波痕及龟裂构造。分别见于老君山群、契盖苏群、和阿木尼克组；

4）湖湾亚相见于沙流水群、牦牛山组，岩性为灰、深灰色泥、钙、白云质粘板岩，钙、泥质粉砂岩夹火山碎屑岩、砂岩，局部夹石膏凸镜体；含植物和鱼类。

（2）冲积扇相

包括扇根、扇中、扇端三个亚相。

1）扇根亚相分布于冲积扇的顶部其沉积物主要由分选极差的复成分砾岩、砂砾岩组成，集中见于晚泥盆世老君山群、沙流水群、牦牛山群、契盖苏群、阿木尼克组，根据沉积特征，经野外实地观察，本报告将原城墙沟组下部1～3层归入晚泥盆世阿木尼克组，将五龙沟组下部（1～13层）归入晚泥盆世契盖苏群。

2）扇中亚相位于冲积扇的中部，其沉积物主要由砂岩、砾状砂岩、砾岩组成，含植物，具平行层理、偶见楔状交错层理。分别见于晚泥盆世老君山群、沙流水群、牦牛山群、阿木尼克组，及契盖苏群；

3）扇端亚相，又称扇缘，位于冲积扇的趾部，沉积物主要由砂岩、泥质粉砂岩和含砾细砂岩组成，夹粉砂岩和黏土岩。见于沙流水群、牦牛山群、阿木尼克组、契盖苏群。

（3）沼泽相

石炭纪最为发育，特别是晚石炭世。根据岩石组合特征及沉积特点可划分为闭流沼泽、覆水沼泽、泥炭沼泽三种基本类型。

1）闭流沼泽亚相以深灰、黑色粉砂岩、黏土岩、和粉砂质黏土岩为主，一般层理不发育、含植物，偶见铁质页岩、菱铁矿层、主要见于晚石炭世早期羊虎沟群、克鲁克组。

2）覆水沼泽亚相水体相对较深，沉积物有黑色碳质页岩、碳质泥岩，粉砂质页岩、碳质页岩，夹煤层、菱铁矿结核发育平行层理或波状层理，含植物，分别见于党河南山组、羊虎沟群、杂多群，加麦弄群。

3）泥炭沼泽亚相为主要的成媒环境，沉积物为黑色碳质页岩、泥质页岩，粉砂质页岩，夹煤线、煤层，局部有石膏，具水平层理、波状层理。分别见于臭牛沟组、羊虎沟群、克鲁克组、太原群、扎布萨尕秀组、加麦弄群。

2.海相

研究区海相沉积集中发育于石炭纪，包括滨岸相、潟湖相、潮坪相、浅海陆棚相、浅海陆盆相、台地边缘相、台地相、浅海—次深海相。

（1）滨岸相

又称滨海相，属于无障壁滨海环境，它是大陆与开阔海的过渡地带，研究区滨岸相可分出前滨、近滨、后滨三个亚相。

1）后滨亚相沉积物为钙质石英砂岩、钙质砂岩、粉砂质页岩、粉砂岩。具羽状交错层理，不对称波痕，分别见于大冰沟组、党河南山组、怀头他拉组、大干沟组、羊虎沟群、太原群、克鲁克组。

2）前滨亚相沉积物以中砂为主，多为细砂岩、粉砂岩、粉砂质页岩、夹钙质砂岩具交错层理，不对称波痕，偶含植物和介形类。分别见于大冰沟组、臭牛沟组、克鲁克组、太原群、因格布拉克组、扎布萨尕秀组、加麦弄群、冷科1井、霍参1井。

3）近滨亚相又称临滨亚相，可细分为下临滨、中临滨和上临滨三个微相，沉积物主要为中、细粒的长石石英砂岩（有时为纯净的石英砂岩）、粉砂岩，夹粉砂质泥岩，钙质粉砂岩，有时见砾岩和砂砾岩（上临滨）。多见交错层理，不对称波痕，少量平行层理。局部地区底栖动物和植物化石多见。分别见于大冰沟组、城墙沟组；臭牛沟组、党河南山组、土尔根大坂群、怀头他拉组；大干沟组、羊虎沟群、克鲁克组、太原群、因格布拉克组、扎布萨尕秀组、捎斯兰赶陇组。

（2）潟湖相

它属于障壁海岸相沉积环境，是被障壁岛所遮拦的浅水盆地沉积。其沉积物主要为陆源碎屑物质和化学沉积物质为主：包括清水潟湖亚相、沼泽化潟湖亚相和咸水潟湖亚相。研究区主要出现在中南祁连山沉积区，特别是石膏沉积主要见于早石炭世。

1）清水潟湖亚相又称淡化潟湖，其沉积物主要为钙质粉砂岩、粉砂质黏土岩、黏土岩，泥灰岩。含黄铁矿、菱铁矿，多见水平层理，少数有交错层理，波痕。含广盐性生物化石（双壳类、腹足类等）。分别见于大冰沟组、羊虎沟群。

2）沼泽化 湖亚相属于沼泽化淡水 湖沉积环境，又称滨海沼泽，其沉积物除陆源碎屑外，主要为泥炭堆积，含煤层，植物化石丰富。与泥炭沼泽亚相区别经常有生物碎屑灰岩互层出现，后者含珊瑚、腕足类及 类化石。分别见于扎布萨尕秀组、太原群。

3）咸水潟湖亚相沉积物以粉砂岩、粉砂质泥岩为主，夹石膏和盐岩。多见水平层理，生物数种单调，目前仅见于大冰沟组、党河南山组。

在潟湖环境中，由于水体安静，生物数量多，有利于有机质的堆积、保存和向石油的转化，因此潟湖是良好的生油环境。

（3）潮坪相

又称潮滩，其主要部分位于潮间带，沉积物为砂岩、粉砂岩、碳质页岩和泥岩的薄互层，有时夹粘土质页岩、煤线，含植物。具典型的复合层理，压扁层理、波状层理，研究区内多为碎屑岩相潮间带沉积环境，属混合坪亚相，分别见于党河南山组、羊虎沟群、太原群、杂多群。

（4）浅海陆盆碎屑岩相

又称陆架相，研究区多属于潮控型浅海陆棚沉积环境，沉积物主要为陆源碎屑物质，多发育砂砾岩、石英砂岩、粉砂岩，页岩，夹灰岩，含植物、动物化石，可见交错层理。主要见于臭牛沟组、土尔根大坂群、怀头他拉组、大干沟组、克鲁克组、太原群、中吾农山群。

（5）浅海陆盆碳酸盐相

为潮下较深水陆棚低能带，包括浅海盆地亚相、浅海盆地边缘亚相、广海陆盆亚相（相当于威尔逊1975年划分的1～3相带）。

1）浅海盆地亚相：岩性在研究区内多见灰黑色生物泥质灰岩、泥灰岩，泥岩，夹页岩、粉砂质泥岩，煤层，局部为钙质砂岩，含珊瑚，腕足类。见于克鲁克组、中吾农山群、扎布萨尕秀组、加麦弄群、霍参1井。

2）广海陆盆亚相：在研究区内主要为砂质灰岩、薄层灰岩、泥灰岩、砂岩、页岩、砂质、碳质页岩不均匀互层，（局部夹煤层）。含珊瑚、腕足类、 类及腹足类，及植物。见于城墙沟组、臭牛沟组、怀头他拉组、羊虎沟群、克鲁克组、缔敖苏组、太原群、尕丘1井。

3）浅海盆地边缘亚相：研究区内岩性为中厚层状灰岩、泥质灰岩、燧石灰岩、夹碳质页岩，总的特征是陆源物质较少，含珊瑚、腕足类、 类、苔藓虫，植物等。见于党河南山组、克鲁克组、太原群。

（6）台地边缘相

位于潮下高能带，相当于威尔逊1975年划分的4～6相带，包括台地前缘斜坡亚相、台地边缘生物礁亚相、台地边缘浅滩亚相。

1）台地前缘斜坡亚相：岩性为灰岩、泥灰岩、碳质泥岩、钙质、碳质页岩，夹石英砂岩，粉砂岩，含珊瑚、腕足类、 类、双壳类、海百合茎，多见于城墙沟组、怀头他拉组、太原群、中吾农山群、四角羊沟组、浩特洛哇组、克鲁克组、杂多群。

2）台地边缘生物礁亚相：主要为生物礁灰岩、生物障积岩，生物化石非常丰富，很少有碎屑岩加入，研究区内相当发育，特别是早石炭世，岩性分别为生物灰岩、中厚层状灰岩。见于穿山沟组、城墙沟组、五龙沟组、臭牛沟组、党河南山组、土尔根大坂群、怀头他拉组、大干沟组、中吾农山群、扎布萨尕秀组、四角羊沟组。

3）台地边缘浅滩亚相：其分布规模与台地边缘生物礁亚相相似，主要为颗粒灰岩，夹少量砂岩，研究区内多发育中厚层状灰岩夹砂岩、砂质页岩，具交错层理和不对称波痕，含珊瑚、腕足类。见于穿山沟组、城墙沟组、五龙沟组、党河南山组、土尔根大坂群、怀头他拉组、大干沟组、哈拉郭勒群、缔敖苏组、克鲁克组、捎斯兰赶陇组、中吾农山群、扎布萨尕秀组、四角羊沟组、加麦弄群。

（7）台地相

位于潮下—潮上低能带。相当于威尔逊1975年划分的7～9相带。包括开阔台地亚相、局限台地亚相、台地蒸发岩亚相。

1）开阔台地亚相：岩性单一、几乎全部为中厚层状灰岩，偶夹少量泥质灰岩、燧石团块，含珊瑚、腕足类等，多不形成成礁体。其分布较广，分别见于党河南山组、臭牛沟组、土尔根大坂群、怀头他拉组、大干沟组、羊虎沟群、克鲁克组、中吾农山群、四角羊沟组、捎斯兰赶陇组、杂多群、加麦弄群、冷科1井。

2）局限台地亚相：主要为薄层灰岩，局部为白云岩化，夹紫红色石英砂岩、粉砂岩，页岩、硅质岩。偶见珊瑚、腕足类。多与开阔台地相相伴出现，分别见于党河南山组、怀头他拉组、大干沟组、土尔根大坂群、缔敖苏组、克鲁克组、因格布拉克组、四角羊沟组、捎斯兰赶陇组。

3）台地蒸发岩亚相：主要为白云岩、石膏见于中吾农山群、臭牛沟组。

（8）浅海—次深海相

目前仅见于土尔根大坂群，为一套浅灰色、灰色片理化砂岩、石英片岩，夹千枚岩，其原岩细碎屑岩类。推测为浅海—次深海相。

3.火山岩相组

火山岩在晚泥盆世—石炭纪时期均有发育，均分布在柴达木盆地南缘和北缘。近年来，大量事实表明，火山岩和火山碎屑岩是重要的油气储集层，特别是新疆准噶尔盆地石炭纪火山岩已经成为重要的产油气层位。研究区内的晚泥盆世—石炭纪火山岩主要包括爆发相和溢流相，次火山岩相少见。

（1）爆发相

为火山爆发期形成的火山碎屑岩，研究区可见火山斜坡亚相、远火山口亚相、火山沉积亚相。

1）火山斜坡亚相：位于火山锥的斜坡上，岩性为安山岩、安山玢岩，火山角砾岩、泥灰岩、夹英安岩、石英砂岩、钙质板岩，其中以火山角砾岩为主要特征。分别见于牦牛山组、哈尔扎组、缔敖苏组。

2）远火山口亚相：位于火山锥底部及其附近，由熔岩和火山碎屑岩组成，见于中吾农山群，岩性为熔岩、层凝灰岩、凝灰岩。

3）火山沉积亚相：沉积多位于火山锥的中下部位。以凝灰岩、层凝灰岩为主，夹凝灰质砂岩，具交错层理、不对称波痕。见于土尔根大坂群、中吾农山群、四角羊沟组。

（2）溢流相

一般分布于熔岩锥及其附近位置，主要由火山岩组成，包括溢流亚相和次火山岩亚相，研究区内仅见溢流亚相。

溢流亚相：岩性为熔岩类，一般不见火山碎屑，主要为安山岩，集块岩，玄武岩、流纹岩等。见于牦牛山组、大干沟组、哈拉郭勒群、四角羊沟组。

东巴伦支盆地根据露头和钻井揭示在前寒武系基底之上发育有前上泥盆统、上泥盆统-下二叠统、上二叠统-三叠系、侏罗系-白垩系以及第三系（古、新近系）的沉积盖层。其中生界层序是东巴伦支海盆主要的含油气层序（图6-2）。

1.上二叠统-三叠系巨层序

上二叠统-下三叠统巨层序在盆地中缺失严重，仅在南巴伦支坳陷分布，而其他层序在东巴伦支盆地的大部分地区都有分布。这套巨层序被划分成4个层序：上二叠统-下三叠统、下三叠统、中三叠统和上三叠统。

在东巴伦支盆地的周边三叠统主要以陆相沉积为主。而盆地内部在晚二叠世和早三叠世时期主要是海相环境。早三叠世后期，盆地大面积暴露于地表，在南巴伦支坳陷侧翼发育河道体系。

图6-2 东巴伦支盆地地层综合柱状图

（据IHS，2008，经修改）

Ingoydjupet群：该套地层发育于三叠系斯基特统-下诺利阶，为海相三角洲、浅海陆架沉积，岩性主要是页岩、泥岩、粉砂岩和砂岩。与上覆Realgrummen群为整合接触（图6-3）。

图6-3 巴伦支海西南地层综合柱状图

（据Gabrielsen al.，1997，经修改）

下、中三叠统：东巴伦支盆地的下、中三叠统为陆相（河流-冲积相）、过渡相（三角洲平原）和浅海相（浅水和深水陆架）沉积，岩性为页岩、砂岩和粉砂岩，最小厚度约6000 m。与上覆上三叠统和下伏上二叠统均呈整合接触。

Realgrunnen群（挪威）：该套地层属于上三叠统上诺里阶-中侏罗统巴柔阶，与上覆特斯腾格伦嫩群为不整合接触，与下伏Ingoydjupet群为整合接触。

2.中、上侏罗统巨层序

东巴伦支盆地的中、上侏罗统包括从阿连阶到伏尔加阶的地层，为过渡相（三角洲平原）、海相（浅水陆架和深水陆架）沉积，主要岩性为砂岩、页岩、粉砂岩和煤层，与上覆下白垩统及下伏下侏罗统均呈整合接触。

3.白垩系-新近系巨层序

巴伦支盆地下白垩统主要为浅海相泥岩、页岩和粉砂岩，上部逐渐过渡为海相和陆相交互层，其中陆相沉积物的数量较大。关于上白垩统地层的信息很有限，主要为滨浅海相砂岩，在盆地西南部岩性变细，夹碳酸盐岩和凝灰岩。在巴伦支盆地深水区的尼欧克姆统为深色页岩，浅水区的岩性为粉砂岩、细砂岩与褐煤互层。

在古近纪和大部分新近纪期间，盆地发生隆升，周边大部分地区受到抬升和侵蚀，东巴伦支盆地的大部分地区成为滨岸带-浅水陆架环境，以砂岩为主，在盆地西南部主要为泥岩、页岩和粉砂岩，在古近系中偶夹凝灰岩。