节 理野外研究方法

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-06
盆地沉积相与地层格架分析方法

沉积盆地 ( 简称盆地) 是指岩石圈表面 ( 地球表面) 在三维空间内,容纳沉积物堆积和叠置的场所,其边界为各种不同性质的构造活动带和自然地理障壁。沉积盆地分析就是将沉积盆地作为研究对象,运用多学科 ( 如沉积学、地层学、构造地质学等) 的知识,采用多种方法 ( 如钻孔、露头观察和地球物理等) 对盆地的形成、沉积充填、古地理演化和地球动力学进行综合研究的过程。古地理学是研究和描述地史时期地球表面的自然地理,如海陆分布、海水深度、盐度、温度、陆地地形、气候条件、生物分布等特征及其发展历史的一个地质学的分支。古地理分析,通常是在地层和所含化石、沉积岩和沉积相研究、大地构造、区域地质研究的基础上进行的,其对于阐明地壳发展史,揭示矿产的形成环境及其分布规律具有指导意义。

图 2. 1 古地理分析内容示意

2. 1. 1 沉积分析的原则与方法
古地理分析是对地质历史时期中自然地理景观的再造,也就是再造沉积区和侵蚀区的景观。古地理分析的内容包括: 所研究区或盆地的地层等时格架的建立,精细地层的划分与对比; 确定侵蚀区的位置及母岩的性质、古地形的起伏; 确定沉积区的边界、搬运介质及水动力条件; 确定水的物理 - 化学性质等介质条件。此外,古地理分析还要确定古气候及古构造状况、确定古火山喷发的中心等 ( 图 2. 1) 。
古地理的分析不仅可以确定当时的自然地理景观,还可查明沉积矿产的生成与分布的规律性; 阐明沉积作用与大地构造之间的关系,以进一步了解地壳运动与地质发展史,作出矿产的预测; 对于特殊盆地、特殊沉积 ( 如事件沉积) 进行专门研究,恢复古地理景观。
总之,古地理分析是在综合各种地质资料的基础上,通过沉积学、古生态、古构造、地球化学等分析方法,再现当时的自然地理景观。由于这个问题涉及的范围很广,目前还不能得到全面的解决,所以在此尽可能简要地介绍一下古地理分析的有关方法。岩相古地理学发展到今天,已经与盆地分析、层序地层学等新学科密切地联系在一起,岩相古地理学研究更注重盆地演化的细节问题和资源预测的精度。
2. 1. 1. 1 现实主义原则
沉积相分析的原则包括 “现实主义” ( actualism) 原则和相共生原则 ( 又称瓦尔特相律,Walther's Law) 。现实主义原则由地质学之父莱伊尔 ( C. Lyell) 于1830 年在 《地质学原理》一书中作了详细论述。其基本含义为: 现在正在进行着的地质作用,也曾以基本相同的方式和强度在整个地质时期发生过,古代的地质事件可以用今天所观察到的现象和作用加以解释。
1905 年盖基 ( A. Geikie) 又提出了 “现在是打开过去的钥匙” ( the present is the keyto the past) 这一著名的表述。在我国常将这一原则称为 “将今论古”,或 “历史比较法”。现实主义原则作为地质科学的一种方法论和基本原则,对沉积相分析和古地理研究尤为重要。
现实主义原则不仅是研究和恢复古代沉积环境的指导理论,而且为进一步发展沉积学和古地理学指出了一条正确途径。为了能更准确地解释过去,必须加强对现代沉积环境、沉积作用及产物的研究。从某种意义上说,对现代沉积学的知识了解得越多,就越能更好地解释过去,碳酸盐沉积学新理论的提出,潮坪、风暴岩、三角洲等许多沉积相模式的建立等就是很好的证明。
需要指出的是,应用现实主义原则时必须考虑到地质历史与生物演化规律一样也是前进性发展的,各地质时期的地质作用方式和特点既有继承性,也有变化性,既有连续性又有阶段性,例如元古宙的碳酸盐潮坪中广泛发育有叠层石,而到显生宙时,同样是碳酸盐潮坪环境,由于食藻生物的出现,叠层石的分布范围和数量大为减少。所以在应用现实主义原则时,决不能把今日的现象与古代简单地完全等同看待,而必须根据多方面的事实,以发展的观点,进行历史的分析,才能得出合乎逻辑的科学解释。
2. 1. 1. 2 沉积相分析方法
探讨地层形成的自然环境,再造沉积时期古地理面貌的基本方法是沉积相分析法。沉积学及古地理学的研究方法可以分为野外和室内两个方面。首先是沉积岩岩石学和沉积相标志的研究,沉积岩分布于地壳中成为一种地质体,因此在野外对沉积岩进行研究时首先要使用地质观察的方法,即在野外研究沉积岩的物质组分、结构、构造、岩层产状、岩层间的接触关系、岩层厚度、各种成因标志和岩性组合在纵向和横向上的变化; 并收集古流向资料,从而查明沉积岩在时间上和空间上的分布和演化特点。获得这些资料最基本的方法是系统地测制地层剖面和沉积岩相剖面,并进行区域范围的地层和相剖面的分析与对比。
近年来,在沉积学研究中还引进了大量新技术和新方法,如遥感技术、钻探技术、深海钻探及采取长岩心技术、各种测井技术和地震勘探技术; 此外,航空摄影或地面摄影用的雷达测试技术以及探测水下地形的声呐测试技术已在逐渐应用。
在室内研究中,显微镜薄片法仍是研究沉积岩最基本的方法。沉积学常用的室内方法还有粒度分析、重矿物分析、不溶残渣分析、差热分析、化学分析、光谱分析等。近年来,室内研究中亦引进了不少新的测试手段,如阴极发光显微镜、稳定同位素 ( 碳、氧、硫) 分析、扫描电子显微镜、X 射线衍射、图像分析、电子探针、原子吸收光谱、红外光谱、气相色谱以及激光拉曼光谱和古地磁的研究等。同时,计算机技术已广泛应用于沉积学研究中,包括沉积过程和沉积体系的展布及储层分布的模拟和预测等。
在地下资料的应用方面,主要是利用钻井过程中测得的地下各地层的物性资料 ( 测井曲线) 进行岩性判别和测井相分析,以及利用地震测量资料,通过各沉积体和沉积界面的反射曲线研究而进行沉积相分析,即地震相分析。地下相分析是研究油田地下地层和沉积相以圈定油气储集层的主要手段。
这些新技术、新方法的引进,是促进沉积学发展的重要原因之一,使沉积学在宏观领域和微观领域的研究深度、广度和成效大为提高,更使得对于沉积岩的客观规律的认识达到了一个新的水平。应该强调,必须将野外露头 ( 或岩心) 观察和室内研究密切结合起来。室内研究是野外研究的继续,野外研究是室内研究的基础。此外,在对沉积岩进行研究时,必须要注意沉积作用和成因以及其他地质作用,特别是与构造环境的关系。要将其他有关地质学科的资料和知识恰当地运用到沉积学及古地理学的研究中,才能获得有关沉积岩成因的全面的认识。
2. 1. 2 岩相古地理分析基本原理
沉积相分析和岩相古地理各种沉积条件的分析必须遵循一些法则,主要有相序递变法则、沉降补偿原理和地层旋回等时对比法则等。
2. 1. 2. 1 相序递变法则
相序递变规律或相变法则是指沉积相在时间上和空间上发展变化的有序性,称为相序递变。很早瓦尔特 ( Walther,1894) 就指出: “只有在横向上成因相近且紧密相邻而发育着的相,才能在垂向上依次叠覆出现而没有间隔”。这一规律通称为相序递变规律或相序递变法则,是相序分析中应遵守的基本法则。
相序递变主要有两种基本类型,一类是由于海平面上升 ( 或海进) 所形成的退积型相层序,相剖面自下而上由陆相—海陆过渡相—海相叠覆而成; 另一类是由于海平面下降( 或海退) 所形成的进积型相层序,相剖面自下而上由海相—海陆过渡相—陆相叠覆而成。如果是由海平面上升、再次下降连续叠覆形成的一个完整旋回,即为连续沉积的相层序或称为完整相层序。依据岩性、岩相变化的级次,也可划分出次一级相层序。也就是说,在早期,我国中新生代陆相含油气盆地分析采用岩性韵律对比法、相旋回对比法,如能运用成因层序等时对比原则,在识别出不同级次沉积 ( 地层) 旋回的基础上采用相旋回对比法,有可能建立精细区域地层 ( 砂层、或砂层组) 等时对比格架。
2. 1. 2. 2 沉降补偿原理
沉积盆地沉降和补偿可概括为下述 4 种情况:
1) 快速沉降,快速补偿。起因于盆地快速沉降,侵蚀区快速上升,为地壳活动区的特色,主要由分选差、厚度大的粗—中碎屑沉积物组成,为洪积 - 冲积相,多为陆源沉积盆地沉降中心特点。
2) 快速沉降,缓慢补偿。即补偿速度小于沉降速度,物源区母岩风化较彻底,多以黏土及化学溶解物质沉积为主,显厚度较小的深水—较深水相沉积,在陆源盆地中具有沉积中心 ( 或生烃中心) 的特点。
3) 缓慢沉降,快速补偿。由于补偿速度远大于沉降速度,水盆面积缩小,以淤积 -冲积沉积为主,直至盆地填满消亡,显现岩性、岩相连续,但剥蚀、冲刷现象明显。
4) 缓慢沉降,缓慢补偿。由于沉降与补偿均缓慢,代表稳定构造区特点,形成成熟度高的碎屑沉积物 ( 如石英砂岩) ,常为浅海陆棚区所特有。
沉积盆地沉降和补偿原理对于含油气沉积盆地岩相古地理研究的相分析具有重要意义。因此,在剖面相分析中,除应注意在一定环境里由于沉降与补偿变异所造成的层序、厚度和接触关系等变化外,还应注意在环境和水深等条件相对不变时,由于瞬间事件作用所引起的各种变化。剖面相分析中应注意下述几个基本原则。
( 1) 定时问题
剖面对比相分析中主要解决同一时期、不同地区的沉积相的变化,选择等时对比界面就是一个首要问题。
区域剖面相分析中,较好地利用标准化石定时的例子很多。近 20 年来,应用碳酸盐岩中的超微体化石、浮游有孔虫的鉴定,并结合古地磁的测试,较好地解决了海相沉积盆地古近 - 新近纪、白垩纪和侏罗纪准确定时问题。海相碳酸盐岩中的超微体生物从侏罗纪时出现,白垩纪大量繁殖,古近 - 新近纪最盛。故应用此法定时还受到时间及相类型的限制。
我国东部中、新生代陆源碎屑沉积为主的地区,剖面对比相分析中,利用标准生物化石的 “科”、“属”可以划分系、统, “种”的变化可以用来划分组、段。但生物演化常不是截然突变的,甚至有一些 “哑层”采不到化石,因此常不易准确地划分等时界面,更多的是结合岩性组合特征、沉积层序和接触关系等标志来加以确定。
( 2) 穿时问题
传统的群、组、段岩石地层单位时常存在 “时侵”或 “穿时”问题,在以陆源碎屑沉积为主的地层单元尤为常见。
传统油区地层划分和对比主要注重相似或相同岩性的等时性,而忽视了等时界面和岩性界面的不一致性,即穿时现象。
新地层学原理———垂向加积作用和侧向加积作用是在近代沉积学、地震地层学的发展基础上而建立起来的。沉积盆地中沉积物的沉积作用除了由于重力作用产生垂向加积外,尚有由于环流或湖面收缩 - 扩张所产生的侧向和前积作用。例如曲流河体系中由凸岸( 加积岸) 向凹岸 ( 侵蚀岸) 的侧向加积作用; 在沉积盆地中由于湖面收缩河流三角洲或扇三角洲向盆地内方向推进的前积作用等。由此建立了不少新地层学模型和相模式,有助于建立段和亚段,乃至砂层组的等时地层格架。
2. 1. 2. 3 地层旋回等时对比法则
近几年兴起的高分辨率层序地层学中提出的地层旋回等时对比概念有其可取之处,特别是在油区大比例尺岩相古地理工业制图中应予以考虑。
高分辨率层序地层学 ( Cross,1994) 是应用 Walther 相序定律,结合 Wisdom 的基准面取代定律并采用岩石地层横剖面及相应的时空范围进行编制,有可能解决陆相含油气盆地勘探和开发中砂层和砂层组的精细对比问题。其基本指导思想是应用沉积动力学观点,分析沉积盆地 ( 区) 沉积物的堆积样式、保存程度、相序递变特征及不同级次相类型的组合和纵横向变化,这一切变化受控于基准面 ( 是一个地球物理面,为上、下振动并横向摆动的抽象等势面) 的升降变化,有效可容空间向盆地或向陆地发生迁移,使沉积物( 岩) 各种性质发生变化构成了时间和空间的函数。因此,以此为出发点来解释各种层序的岩性岩相变化及其沉积学特征,有可能充实和完善单纯用相序递变法则和相旋回对比法而无法解决的高精度等时地层格架问题。
地层旋回的等时对比基本原理是: 伴随基准面的升降变化和可容纳空间的增大与减小,地层记录可以由完整的地层旋回组成,也可以仅由非对称的半旋回和代表侵蚀作用与非沉积作用的界面构成。基准面旋回的转换点可作为时间地层对比的优选位置。转换点在地层记录中的某些地理位置表现为地层不连续面,某些位置则表现为连续的岩石序列。岩石与界面出现的位置和比例是可容纳空间和沉积物供给的函数。
高分辨率层序地层对比的核心内容是同时代地层与界面的对比,不能简单地泥对泥、砂对砂,或者简单地进行旋回对比,而要根据在一个旋回中不同地理位置上的地层发育特点进行对比。
对比的总原则是:
1) 先进行较大基准面旋回的对比,然后进行较小旋回的对比。
2) 一个完整基准面旋回、向上变细的半旋回及向上变粗的半旋回间可以互相对比,也可以分别与没有沉积的一个面进行对比,即所谓的岩石对比岩石、岩石对比界面或面面相对。
3) 在短期基准面旋回的对比过程中,中期基准面由上升到下降的转换点是优选位置中要重点考虑的对比界面,以此转换点为起点,依次向上或向下作小层对比,其结果会更趋合理。特别是在区域范围的地层对比中,掌握这一原则十分必要,因为此转换点是中期基准面向其幅度最大值单向移动的临界点,在区域内表现为连续的岩石序列,即同一时间域内的不同地理位置均产生了沉积响应。
2. 1. 3 盆地地层格架的建立
进行沉积盆地古地理和盆地的整体分析,不论是利用露头,还是钻孔、测井与地震资料,首要问题是进行地层划分和对比,建立研究区的地层格架,这是沉积盆地分析和重建古地理格局的基础。
2. 1. 3. 1 地层的沉积作用
沉积作用分为物理的、化学的、生物的 3 种。从地层的形成方式来看,沉积作用可以归结为垂向加积作用和侧向加积作用两种最基本的方式。
( 1) 垂向加积作用
垂向加积是指沉积物在地球重力场作用下从沉积介质中自上而下的堆积过程,该过程是以沉积物 “雨”降方式堆积沉积物的。因此,沉积层是垂向上加积的,这种沉积方式即形成所谓 “千层糕式”的地层形式,地层的叠覆原理就是在这种理论的基础上建立起来的。大洋环境、深海、大型湖盆、封闭海盆、潟湖和爆发型火山沉积区是垂向加积作用的主要场所; 浊积岩、风暴岩、洪泛岩等序列中的背景沉积、宇宙尘堆积、风成黄土等都是垂向加积的标志性地层记录。垂向加积作用所形成的地层具有以下特征: ①未经构造变动和未发生倒转的地层序列,在任何时空尺度上总是上新下老; ②连续延伸的岩层界面必然是等时面,主要由沉积速率、气候条件、物源类型、物理条件、化学条件等变化,导致沉积物成分、结构、构造和颜色等特征的变化,故岩石地层单位穿时普遍性原理不适用于以垂向加积作用为主的地层; ③地层的相变不服从瓦尔特相律,而服从其具体沉积作用的特有规律或具随机性,例如与界线黏土层相关的地层记录。

图 2. 2 曲流河侧向迁移形成的侧向加积 ( A) 和障壁砂坝向海推进形成的前积 ( B)( A 据 Davis,1983; B 据 H. A. Bernard 等,1962,转引自杜远生等,1994)

( 2) 侧向加积作用
侧向加积作用是指沉积物在搬运营力作用下,沿搬运方向的堆积推移过程,该过程所形成的原始沉积层是斜列的,即等时面是倾斜的,常见的如曲流河道迁移过程中边滩向凸岸方向的积 ( 图 2. 2A) 、三角洲前缘向海方向的加积、砂坝向海推进过程中向海方向的加积 ( 图 2. 2B) 以及滨岸沉积在海平面上升时形成的向岸方向的加积,生物建隆在其筑积速度和海平面上升幅度均衡时以垂向加积为主,而当海平面上升幅度小于筑积速度时就会出现侧向加积 ( 图 2. 3) 。由侧向加积作用形成的地层记录具有如下特征: ①未经构造变动和未发生倒转的地层序列其沉积层是原始倾斜的,即其等时面是原始倾斜的; ②在广大范围内连续延伸的相同属性岩层或岩性界面,其穿时性是绝对的,等时性是相对的;③地层的相变符合瓦尔特相律。

图 2. 3 生物建隆 ( 礁) 的垂向加积 ( A) 和侧向加积 ( B、C) 示意( 据 Langman,1981,转引自杜远生等,1994)

( 3) 海进、海退与地层的形成
海进、海退是地层形成的重要动力过程,不同地史时期,不同环境条件形成了各具特色的记录 ( 图 2. 4) ,其重要特征是若地层层序连续,则相序必然连续,相的时空结构服从瓦尔特相律,但其相同属性的岩相界面在斜交和垂直海岸线方向上必定是穿时的,如我国华北地台南部河南、河北一带早古生代的三山子组白云岩就是典型的穿时岩石地层单位。
2. 1. 3. 2 地层对比与地层格架的建立
地层对比是确定不同剖面上地层单位的地层特征和地层层位的相当。由于地层有不同的属性,划分地层单位的依据不同,故具有不同的地层对比标准,如生物、岩性、年代、磁性、地震反射特征等。层序地层学为沉积盆地沉积地层的对比和建立地层格架及进行盆地沉积充填分析提供了新的手段,利用层序形成的某一阶段的等时界线,作 “瞬时”古地理图,也为古地理研究提供了新的前景。
所谓地层格架是指区域性岩石地层的时空有序排列形式,它可以用一定的几何图形表示。因为时间和空间是两种不同的物理量,所以,地层格架又可分为空间格架和时间格架两类。地层的空间格架又叫作岩石地层格架,或地层的沉积格架; 时间格架也可叫作年代地层格架。两类格架中,岩石地层格架为基础,它是客观存在的,是可以根据岩石地层序列的结构和空间排列特征、几何形态、几何关系确定的描述性格架,是沉积盆地分析和沉积地层及沉积层控矿产分布规律预测的基础; 年代地层格架是解释性的格架 ( 图 2. 5) 。

图 2. 4 海进超覆 ( A) 及海退退覆 ( B) 与地层相变关系( 据王鸿祯等,1980)

建立区域地层格架,必须了解沉积地层序列内基本不整合界线单位的发育特征,包括其划分、时空分布情况、垂向叠覆及其内部岩石地层的结构、形态、相互关系、侧向堆积规律等。地质填图是主要的地面调查方法,此外还应尽可能地综合使用层序地层学、岩石地层学、年代地层学、生物地层学、磁性地层学、沉积学和遥感地质方法。
( 1) 区域不整合面的识别与追索
1) 不整合面上、下岩层的几何关系: 最重要的是向陆方向上覆岩层对不整合面的区域性上超 ( 超覆) 、陆架 ( 台地) 前缘或盆地边缘的倾斜时沉积岩层对陆架 ( 台地) 边缘的上超、对上覆不整合的顶超以及上覆地层对不整合的下超等。
2) 古风化壳标志: 古风化壳以钙质风化壳最为常见,其次是铁质风化壳、铝质风化壳和硅质风化壳等。古风化壳都属于古土壤的范畴,是在土壤剖面的 C 层 ( 风化的基岩层) 与 B 层 ( 淋积和残积层) 中发育形成的,其上的 A 层 ( 有机矿物层) 及 O 层 ( 富有机质层) 一般未保存下来。
3) 岩性岩相标志: 该标志为岩性和垂直层序的突变或规律性变化、底砾岩的出现。底砾岩分布在海相层序中陆相沉积的顶或底,含陆棚或台地内部沉积大角砾的块体流沉积之顶或底、大量蒸发岩之底或顶,可以指示不整合的存在。
4) 不整合的剥蚀标志: 主要是层序地层学中Ⅰ型不整合面的起伏、深切河谷、较大型 ( 高 0. 1 ~1m) 的圆滑喀斯特溶沟等。但是经过较长期暴露或波浪冲刷的不整合面则无剥蚀标志保留。
5) 地层缺失和古生物带的缺失: 一般来说不整合面的识别标志在侧向上变化很大,因此,最好通过填图查明其变化情况,但是有的不整合物理特征不明显,那就只能靠区域地层对比查明是否有重要的地层和生物带缺失,来确定有无不整合。

图2.5贵阳地区三叠纪地层格架(据魏家庸等,1991)

(2)凝缩段的追索与识别
凝缩段(饥饿段)指相对较薄、沉积速率极低的一段地层。该地层是在相对海平面最高时期的沉积,饥饿段的主要识别标志有:强烈生物扰动的毫米级—厘米级纹层—薄层泥灰岩或页岩,浮游生物化石丰富的瘤状泥质灰岩,富有机质或深色的黏土岩,某些斑脱岩,磷、锰、菱铁矿等结核或自生海绿石相对富集层,多元素的地球化学异常富集层等。物理标志有:硬底及海底间断面的频繁出现,高水位沉积层向饥饿段的下超现象等。凝缩段主要分布于盆地内至陆棚或台地前缘部位,向陆棚或台地内部追索,其延伸范围可大可小,其特征也会发生变化。但不管怎样变化,它与上、下岩层相比其层理明显较薄,其沉积速率总是较低的。凝缩段由于岩性特殊,一般可作为非正式或正式岩石地层单位填图。
( 3) 特殊形态岩石单位的填图
特殊形态的岩石单位一般分布范围有限,主要是构成低位体系域的重力流沉积 ( 如灰岩角砾岩楔或岩舌、厚层砂岩岩楔) ,以及高位体系域的礁、滩等。
( 4) 遥感图像解译
遥感图像的优点是能够清楚地展现大范围地层实体的形态与几何关系。遥感图像解译的重点是特殊形态的岩石单位、不整合与沉积岩层的层理特征,以及下超、上超、顶超等关系。
( 5) 沉积序列垂向变化研究
在陆棚或台地边缘,地层格架的几何特征、低位或边缘楔和饥饿段等比较清楚,而在陆棚或台地内部情况则相反,主要是海侵体系域和高位体系域的沉积。这时除了仔细查找不整合面外,还要靠研究沉积层序的垂向变化,将海侵体系域与高位体系域分开,来建立地层格架。
海侵体系域和高位体系域的地层结构正好相反,前者为退积结构,后者为进积结构。这两种结构在沉积层序的垂向变化上均有明显的反映。因此,根据其垂向变化规律可以划分高级的退积 ( 海侵) 和进积 ( 海退) 旋回。退积与进积的旋回界面相当于饥饿段中部的最大海泛面,进积与退积的旋回界面相当于不整合面。
( 6) 地层时代研究
综合利用生物地层学、年代地层学、磁性地层学和地质年代学方法,确定各地层单元的时代归属,同时还必须与详细研究岩石地层的几何关系相结合,以便建立地区性年代地层格架。
2. 1. 4 沉积微相研究
2. 1. 4. 1 沉积微相含义
沉积微相是研究可识别、划分的,并具有一定应用价值,如判断相对最小一级沉积单元的砂体成因。目的是预测其属性、砂体规模及展布,为油气开发中研究油水运动特点和剩余油分布提供地质依据。
2. 1. 4. 2 研究的基本方法
( 1) 确定研究工区所处的沉积部位
在区域沉积相带划分基础上,首先确定研究工区所处的沉积部位、所属的沉积相类型,为微相研究提供宏观控制。
( 2) 建立沉积相的标准相模式
标准相模式是研究沉积微相的重要依据,通过标准相模式可以了解微相类型、分布及沉积特点,以指导微相划分,如湖泊盆地的微相 ( 表 2. 1) 。
( 3) 确定沉积微相类型
以岩心为基础,综合录井资料作参照,以电测曲线形态为基础,综合判断微相类型。
1) 基本原则: ①以沉积相的标准相模式,指导微相划分; ②小层地层单元是确定微相类型的基本单元。
2) 主要方法: ①分析小层单元岩性组合、单层厚度、砂岩岩性、泥岩颜色等有关相划分的单因素指标,进行逐井、逐层定相; ②优选标准的微相岩性剖面→岩电性的相关性分析→建立微相电子图版,以便用大量的电测曲线资料,直接划分微相类型。
表 2. 1 陆相湖盆主要沉积相、亚相与微相


从两者的不同点进行识别,具体如下:
一、两者的形成不同:
1、褶皱的形成:褶皱的形成机制与其受力方式、变形环境及岩层的变形行为密切相关。不同的形成机制在不同的条件下起作用。
2、断层的形成:断层是岩层或岩体顺破裂面发生明显位移的构造,断层在地壳中广泛发育,是地壳的最重要构造之一。在地貌上,大的断层常常形成裂谷和陡崖,如著名的东非大裂谷、中国华山北坡大断崖。

二、两者的概述不同:
1、褶皱的概述:岩层在形成时,一般是水平的。岩层在构造运动作用下,因受力而发生弯曲,一个弯曲称褶曲,如果发生的是一系列波状的弯曲变形,就叫褶皱。
2、断层的概述:断层地壳受力发生断裂,沿破裂面两侧岩块发生显著相对位移的构造。断层的规模大小不等,大者沿走向延长可达上千千米,向下可切穿地壳,通常由许多断层组成的,称为断裂带;小者长以厘米计,可见于岩石标本中。
三、两者的特点不同:
1、褶皱的特点:褶皱虽然改变了岩石的原始产状,但岩石并未丧失其连续性和完整性。
2、断层的特点:大小不一、规模不等,小的不足一米,大到数百、上至千米。但都破坏了岩层的连续性和完整性。在断层带上往往岩石破碎,易被风化侵蚀。沿断层线常常发育为沟谷,有时出现泉或湖泊。
参考资料来源:百度百科-褶皱
参考资料来源:百度百科-断层

研究节理的方法因任务和目的的不同而不同。尽管研究的任务和目的不同,但目前研究节理的基本方法都是进行大量的测定、观察和统计,在统计的基础上,结合地质构造等有关资料、测试结果和模拟实验进行分析。下面讨论的主要是一般性区域构造研究中对节理观察的内容和方法。

一些地区或地段上的节理,尤其是主节理清晰地显示于航空照片甚至卫星照片上。在野外工作前对航空照片和卫星照片进行解译,概括、宏观地认识工作区节理的特点和规律,常会收到事半功倍的效果。在航片和某些卫星照片上,可以初步分析和确定:节理组系的方位、产状及其与各级构造的关系;节理的组合型式及其变化;节理的发育程度、展布范围和被充填情况等。

1.观测点的选定

观测点的选定取决于任务,一般不要求均匀布点,而是根据地质情况和节理发育情况布点,做到疏密适度。选择观测点时要考虑:

1)露头良好,露头面积大于10m2,便于大量测量。

2)构造特征清楚,岩层产状稳定。

3)节理比较发育,组系及其相互关系比较明确。

4)观察点应在重要构造部位,并且在不同的构造层、不同的岩系和不同的岩性中都应布点。

2.观测内容

对节理的观测主要包括以下几个方面:

1)地质背景的观察:在对节理进行观测前,首先应了解观测地段的地质背景,包括构造层及其组成;地层及产状;岩性及成层性;褶皱和断层的特点;以及测点所在构造部位。

2)节理分类和组系划分:对节理要进行分类,划分组系,如有主节理发育,应区分主节理和一般节理。若在工作之初不能对节理进行分类和划分组系时,在收集到一定资料后,应及时进行分析概括。

3)对节理进行分期、配套:此项工作主要应在野外进行,野外与室内相结合,反复检验。

4)节理发育程度观察:岩性和厚度对节理的发育有明显的影响。

5)节理的延伸:从节理和岩层的关系,可以分为层内节理和穿层节理。

6)节理组合型式观察:岩石中的几组节理常组合成一定型式,将岩石切成形状和大小各不相同的块体。节理切割的岩块的大小和形状,对油藏的泄油和运移十分重要。

7)节理面观察:野外应注意观察节理面的形态和结构细节;节理面的平直程度;节理面是否有擦痕和羽饰构造;微剪切羽裂及其与主剪节理的几何关系。

8)节理的含矿性和充填物的观察:节理是重要的含矿构造,应注意节理是否含矿及含矿节理占节理总数的百分数。节理常被石英、方解石等矿物充填。应注意观察充填脉内纤维晶体的方位及其与节理壁的几何关系。

3.节理的测量和记录

在节理观察点上,测定节理产状与测定岩层产状要素一样。如果节理产状不太稳定而数据要求精度很高时,应逐条进行测量。如果节理按方位和产状分组明显,也可分组测量,每组中测量有代表性的几条节理,然后再统计这组节理的数目。

测量和观察的结果,一般填入一定表格或记在专用野外记录簿中,以便整理。记录表格可根据目的和任务编制,一般性节理观测点登记表的格式如表11-1所示。

表11-1 节理观测点登记表