有障壁海岸沉积体系

如题所述

根据岩性特征及沉积构造组合可将潮坪沉积进一步划分为泥坪(潮上带)、砂泥坪(潮间带)和砂坪(潮下带)沉积。

该沉积体系在研究区柯坪印干村剖面、柯坪铁热克阿瓦提剖面及中1井、顺1井等众多钻井剖面上非常发育和典型,主要由一套紫红色砂砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩组成。发育人字形交错层理、脉状潮汐层理、沙纹层理、透镜状层理等沉积构造。根据沉积特征又可进一步划分为砂坪、混合坪和泥坪等微相(图3-10~图3-12)。

1.泥坪沉积

泥坪沉积位于盆地周边地区,在柯坪大湾沟剖面、柯坪铁克里克剖面及众多钻井中(如在塔中401井3828.4~3844.9m和3845.2~3863.5m井段上部)均钻遇了志留系泥坪沉积(图3-10、图3-12)。在塔中地区分布广泛,尤其是上志留统的红色泥岩段,沉积厚度大,分布相对稳定。泥坪沉积岩性为紫红色、灰绿色泥岩和泥质粉砂岩、粉砂质泥岩,泥岩中具有水平纹层(图3-13),粉砂岩中具生物扰动构造、生物潜穴以及变形层理,在局部地区尚可见到泥裂(图3-14),反映了处于潮上带的泥坪沉积特征。自然电位曲线起伏很小,自然伽马曲线则呈高频的锯齿状,值较高。

图3-10 塔里木盆地志留系有障壁海岸沉积体系剖面结构特征

图3-11 有障壁海岸沉积体系地震相剖面

2.砂泥坪沉积

砂泥坪沉积位于平均高潮线与平均低潮线之间。在塔里木盆地中,已有众多钻井(如塔中10井、满参1井)钻遇了中、上志留统砂泥坪沉积(图3-10、图3-12)。砂泥坪岩性为不等厚互层的棕褐色粉砂质泥岩和浅灰色粉细砂岩。泥岩厚为0.05~1.3m,砂岩单层厚为0.15~15m。粉细砂岩的成分成熟度中等,结构成熟度较高,石英含量为52%~60%,长石为10%~16%,岩屑成分复杂,含量为26%~35%。砂岩颗粒呈次棱角状至次圆状,分选中等至好。

图3-12 塔里木盆地志留系有障壁海岸沉积体系剖面结构特征

图3-13 泥坪紫红色粉砂质泥岩中发育的水平层理,柯坪印干村剖面,塔塔埃尔塔格组

图3-14 潮上泥坪中的干裂,柯坪印干村S剖面,塔塔埃尔塔格组

砂泥坪沉积物具两种概率曲线类型。一种是由跳跃和悬浮总体构成的两段式,跳跃总体含量为60%,直线倾斜45°,细截点的φ值为2.75;悬浮总体含量较高,可达30%,反映了波浪回流后水动力能量中等偏弱、泥质悬浮物含量较高的特点。另一种为过渡带沉积,由跳跃和悬浮总体构成的两段式,跳跃总体含量为50%~60%,直线倾斜56°;粒径φ值为3.5~5.5,含量为20%~30%;悬浮总体含量较低,反映波浪上涌时能量较强。

砂泥坪沉积物中发育丰富的潮间带沉积构造(图3-15~图3-17)。在棕褐色、灰绿色泥岩和粉砂质泥岩中,可见泥裂、生物扰动以及波纹层构造;在粉细砂岩中,可见波状层理、透镜状层理以及厚为2~3cm的束状浪成交错层理和板状交错层理。在砂泥坪粉细砂岩中,还可见到包卷层理、递变层理或块状层理以及片状泥砾,泥砾大小为0.1cm×0.5cm~1cm×2.5cm。

图3-15 塔里木盆地志留系潮坪沉积构造

(据朱筱敏等,2002)

砂泥坪沉积在剖面层序上既可表现为下粗上细的正韵律,也可表现为上粗下细的反韵律。在水进层序中通常为反韵律,泥质的含量较少,砂层略厚。下部为具水平波纹层的泥质粉砂岩和粉砂质泥岩,然后是具小型低角度楔状交错层理、波状层理的粉细砂岩,时见具递变层理的含泥砾的粉细砂岩。自然电位曲线上表现为漏斗状。水退层序中表现为正韵律,泥质的含量较多,韵律下部为低角度楔状交错层理粉细砂岩,然后是具透镜状层理、生物扰动构造和水平纹层的泥质粉砂岩和泥岩。自然电位曲线上表现为平滑钟形。自然伽马曲线呈锯齿状,GR值较高,达60API。

图3-16 潮间坪中的波状层理,柯坪印干村剖面,塔塔埃尔塔格组

图3-17 塔中12井潮间带中发育的平行层理,塔塔埃尔塔格组

3.砂坪沉积

砂坪沉积位于平均低潮线以下,长期受海洋潮汐等水动力作用(图3-10)。目前,已在塔里木盆地塔中10井4815~4825m、满参1井5415~5423m等井段钻遇了砂坪沉积。砂坪沉积主要岩性为棕褐色或浅灰色细砂岩、沥青质细砂岩、棕褐色粉砂岩及浅灰绿色泥岩。泥岩厚度较薄,一般小于1m;砂岩厚度较大,可达18m。砂岩具有较好的成分和结构成熟度,石英含量为62%~90%,长石为4%~8%,岩屑含量为6%~31%。砂岩颗粒为次棱—次圆状,分选中等至好。砂岩具颗粒支撑结构。

砂坪沉积物的粒度概率图可见3种,即两段式、过渡式和三段式,它们的共同特点是跳跃总体粒度在1~2.5φ之间,含量约70%~80%,细截点在2.75φ左右,悬浮总体含量15%~20%,泥质含量约5%~10%。一种是由跳跃和悬浮总体构成的两段式,跳跃总体含量为70%~80%,直线倾斜55°~60°,细截点的φ值为3.25;悬浮总体含量为10%~15%。另一种是具有过渡带沉积、由跳跃和悬浮总体构成的两段式,跳跃总体含量为60%,直线倾斜约58°;过渡带含量可达20%~30%,直线倾斜约30°;悬浮总体含量很少。这两种粒度概率曲线特征反映了在平均高潮线之下较强的潮汐作用以及潮流作用,使得较粗粒沉积物在半悬浮状态下搬运。

砂坪的砂岩中常见冲洗交错层理、层面的浪成波痕沉积构造以及生物扰动和潜穴(图3-18、图3-19)。在砂坪沉积环境中常发育潮汐水道沉积,它是由灰色细砂岩、含砾不等粒砂岩和粉砂质泥岩、泥岩组成。常见数个向上变细的潮道沉积旋回叠置。潮道微相的沉积构造常以面开始,向上以斜层理、冲洗交错层理、波状层理和水平层理组合为特征。

砂坪沉积在剖面层序上一般表现为上粗下细的反韵律,砂层的厚度通常较厚,泥质的含量较少,垂向上韵律厚约1~8m。下部为泥质粉砂岩和粉细砂岩,上部是具小型低角度交错层理及平行层理的细砂岩和粉细砂岩。这是由于砂坪沉积物多是在海平面相对上升期间形成的。由于沉积界面坡缓水浅,所以波浪触及海底后的能量消耗较快。当海平面相对上升时,浪底的位置不断向陆方向迁移,也就是说高能沉积区向陆地方向迁移,所以在砂坪沉积区形成了下细上粗、厚1~8m的反韵律。自然伽马曲线以齿化钟形组合为主,由于泥质含量的变化而呈钟形。自然电位曲线光滑,随粒度变化呈钟形-漏斗形组合。

图3-18 潮下砂坪中的板状交错层理,印干村剖面,志留系塔塔埃尔塔格组

图3-19 潮下砂坪沉积的楔状层理,顺1井

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