沉積相分析方法論述

摘 要：沉積相的研究對沉積環境的分析和古地理的恢復均有十分重要的意義。文章論述了沉積相分析的思路和方法，并以遼河盆地曙一區館陶組濕地沖積扇沉積為例，通過分析，最終得出其為半干旱-潮濕環境下的沖積扇沉積，并提出了沉積相分析應注意的事項。

關鍵詞：沉積相；分析思路和方法；沖積扇

1 沉積相的分析思路及方法

沉積相研究的直接目的是恢復古地理，即以現代自然地理面貌等環境條件和沉積特征作為借鑒，進行比較和推斷。當然，古今自然地理及其他環境條件不盡相同，但其沉積環境的總輪廓和總特征確有許多共同之處。

1.1 沉積相的分析思路

先對相的控制因素進行分析，包括沉積物供給、氣候、構造、海平面變化、生物活動及火山活動。其中，沉積物供給控制沉積相的組成和厚度；氣候控制相類型與水介質性質；構造控制古地理格局、沉積空間、沉積厚度、沉積物供給及盆地類型；海平面變化控制沉積邊界、沉積物供給、相變等；生物活動控制有機物的堆積速率、沉積結構等；火山活動控制沉積物供給、水介質性質、古地理等。

觀察沉積相的空間形態，然后從相標志下手分析沉積巖的特征，這包括巖性特征、古生物特征及地球化學特征。先找具有指相性的標志，如海綠石指示的是海相地層。相標志能反映出當時的沉積環境狀況，例如，巖石的顏色為紅色則一般是干旱、氧化的環境；礦物成為主要為方解石的一般以海相為主，湖泊相為少數；巖石的顆粒大小反映水動力的強弱，磨圓度反映物源的距離；沉積構造中的波痕、泥裂反映環境更明顯。

先對相的控制因素進行分析，進而觀察沉積相的空間形態，然后從相標志下手分析沉積巖的特征，先找具有指相性的標志，如海綠石指示的是海相地層。以相序遞變規律為基礎，分析出沉積相的亞相及微相，將所研究的沉積相空間組合形式與沉積相模式進行對比，最終確定沉積相具體類型。

1.2 沉積相的分析方法

沉積相的研究最重要的是相標志的獲取，其次是確定沉積相模式，應遵循相序遞變規律。相序遞變規律是只有那些沒有間斷的，橫向與縱向時間空間上的關聯為只有在橫向上緊密相鄰并且成因相近而發育著的相，才能在垂相上沒有間斷的依次疊覆出現。

1.2.1 相標志的獲取。相標志包括巖性特征、古生物特征地球化學特征及地球物理特征。其中，巖性特征包括巖石的顏色、成分、結構、構造、巖石類型及其組合；古生物特征包括生物的種屬和生態。

1.2.2 沉積相模式。通過相標志對所研究的沉積相進行綜合分析，將沉積相的橫向及縱向分布與相應其他類似的沉積模式進行對比，確定沉積相的具體模式。

2 沉積相的研究實例-遼河盆地曙一區館陶組濕地沖積扇沉積

遼河盆地西部凹陷成葫蘆狀北東-南西向展布，存在兩種不同性質的沖積扇，即干旱環境下的和潮濕環境下的。

2.1 館陶組濕地沖積扇沉積特征

2.1.1 巖石類型及組分特征。研究區館陶組為粗粒質的碎屑巖，通過顯微鏡薄片鑒定，碎屑巖全巖樣的定量分析結果與薄片鑒定結果類似。另外，通過對巖芯觀察，館陶組以灰白色色調為主的沉積物，局部地區含有灰綠色薄層砂質泥巖，基本上不見紅色色調，同時未發現強蒸發條件下的特征物質，而粘土礦物組合特征為高嶺石-伊利石-蒙皂石-綠泥石組合，與潮濕-半潮濕氣候下的粘土礦物組合特點相同。

通過以上的資料，我們可以發現館陶組的沉積物以分選差的礫巖以及含礫砂巖互層為主，基本沒有泥巖出現，這說明成熟度低；巖石成分以變質巖和巖漿巖巖屑巖屑為主，也說明結構成熟度很低。巖芯的顏色基本無紅色色調證明沉積環境為還原環境，加上其粘土礦物組合可以推斷出該沉積時期氣候是以潮濕氣候為主的近物源區沉積。

2.1.2 重礦物組成特征。區內重礦物主要有透明重礦物和不透明礦物兩類，通過其組合的含量來看，重礦物組合反映出的母巖則主要是超基性侵入巖、基性、變質巖。重礦物類型比較豐富，不穩定的重礦物種類比較多，穩定系數很低，且含量非常高，表明了碎屑物質接近物源沉積的特點。

2.1.3 粒度參數特征。通過對巖樣的粒度分析，其結果表明（以砂巖為主），大多數樣品落入河流相區，部分樣品落入冰磧（重力流）區，對粒度分布曲線分析表明，這種概率特征與現代近辮狀河流砂極為類似。分析以上資料可以看出，巖樣的分選比較差，粒度概率統計與現代近辮狀河流砂相似，反映出沉積相較為氣候條件下近源沉積的特點。

2.2 沉積相類型的確定

結合區內經常發生的泥石流沉積，根據氣候特征等的分析，可確定館陶組是屬于半干旱-潮濕環境下的沖積扇。

在該區濕地沖積扇層序中可劃分為三種相，第一種相為近端相（扇根），其主要由礫巖組成，以坡面流沉積為主，偶爾有泥石流沉積。第二種相為中端相（扇中）以辮狀河流沉積為主夾有坡面流沉積。第三種為遠端相（扇緣），以辮狀河道沉積為主。

研究區域大部分位于扇根下部和扇中，屬扇根-扇中亞相。該亞相可進一步劃分為泥石流微相、坡面流微相及辮狀河流微相等三種微相類型。

據鉆井取芯詳細研究及測井曲線的對比，研究區沉積相的垂向組合類型主要有三種：一種是以塊狀礫巖為主的坡面流夾泥石流沉積。第二種是下部為坡面流夾泥石流沉積，上部是辮狀河道沉積。第三種是以含礫砂巖為主的辮狀河道沉積。這三種組合都具有明顯的正旋回特征。在平面上，辮狀河道微相和坡面流微相沉積特征較明顯，分布相對穩定，厚度比較大。泥石流微相多是中、薄層狀，層數多，厚度小，分布不穩定，夾于坡面流微相和辮狀河道微相沉積中，所以在平面上基本不能區分該微相的分布特征。

2.3 沖積扇的相模式

根據對該扇的縱橫向的沉積特征及沉積相的組合特點，館陶組濕地沖積扇的沉積模式可歸納為圖1所示的模式。

3 結束語

沉積相分析應注意以下幾點：（1）各種相標志要綜合分析，是統計的，單一的相標志的解釋要慎重，除非是過硬標志。在進行相分析時，應做到野外宏觀標志與微觀標志相結合，多學科領域相結合，各種相標志相結合。正如實例館陶組濕地沖積扇沉積中，運用巖性、粒度分析、構造等多方面確定沉積環境。（2）瓦爾特法則在應用時，一定要在連續沉積的地方，或是相對較整合的地層。（3）相分析必須考慮沉積背景，包括大地構造位置、古氣候條件、物質供應或物源條件。

參考文獻

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