臧俊超 周軍平 朱領(lǐng)軍
【摘 要】河流沉積為陸源沉積的一種重要類型,其對(duì)于研究石油、天然氣的儲(chǔ)存有著重要意義。本文從河流形成發(fā)展的角度展開討論,分析河流沉積的沉積成巖過程,通過大量文獻(xiàn)的查閱與分析,討論其研究意義。
【關(guān)鍵詞】河流;沉積成巖;研究意義
0.引言
石油、天然氣的生成和分布,與沉積相的關(guān)系密切,研究沉積相對(duì)油氣勘探和開發(fā)有著重要的指導(dǎo)意義,經(jīng)過大量資料分析以及結(jié)合指導(dǎo)教師的意見,從河流的物源、搬運(yùn)、沉積以及成巖過程的研究,探討河流沉積相普遍存在的的地質(zhì)意義。
1.河流沉積成巖過程
1.1河流沉積物源
河流一般發(fā)源于山脈之中,在風(fēng)化作用的影響之下,地面的巖石發(fā)生機(jī)械破碎和化學(xué)的分解,從而形成易于被水流攜帶的小塊沙粒,或者形成易于溶于水的物質(zhì),從而在水流流經(jīng)時(shí)進(jìn)入其中。其沉積物的來源主要包括山上的破碎的巖石,河流形成過程中沿途的泥沙、土質(zhì)物質(zhì)等等,主要有各種砂巖、泥巖、礫巖等主要沉積物。
1.2河流沉積物的搬運(yùn)
在風(fēng)化作用進(jìn)行的同時(shí),巖石還遭受著剝蝕作用,機(jī)械破碎或者化學(xué)反應(yīng)之后,被剝離或者蝕去。在較小的水流匯集之后,水流會(huì)對(duì)碎屑物等進(jìn)行搬運(yùn)。對(duì)于粗大的碎屑物(粒徑>2mm)如礫石,常以滾動(dòng)、滑動(dòng)、拖移的方式在流水中被搬運(yùn),如流水速度較小,只有相對(duì)較細(xì)的顆粒沿河床底部滾動(dòng)和滑動(dòng),如流速較大,就有較多的顆粒在河床底部移動(dòng),并且相互碰撞。
對(duì)于較粗的顆粒(粒徑2-0.1mm)如砂,在搬運(yùn)過程中因相互碰撞而被瞬時(shí)性推舉向上向前運(yùn)動(dòng),以及因受到紊流的渦旋作用而短暫上浮,則以跳躍的方式進(jìn)行搬運(yùn);對(duì)于較細(xì)小的碎屑物(粒徑<0.1mm)如粉砂、粘土,多以懸浮狀態(tài)被搬運(yùn)。還有以化學(xué)形式搬運(yùn)的產(chǎn)物,通過真溶液或者膠體溶液進(jìn)行搬運(yùn),搬運(yùn)形式多為離子如Ca2+、HCO-3等。另外還包括生物吸收介質(zhì)中的化學(xué)元素來營養(yǎng)自己,建造其骨骼,死亡后它的骨骼隨著水體的遷移在水體中沉淀堆積。
1.3沉積成因與作用類型
(1)關(guān)于沉積發(fā)生的原因一般分為以下幾種:
①在河道由狹窄突變?yōu)殚_闊的地段、河流彎道的凸岸、支流與主流的交匯處、河流的泛濫平原上、河流的入湖入海處等處由于流速減慢而發(fā)生沉積。
②在遭遇枯水期、河流被襲奪、在干旱區(qū)河水遭受強(qiáng)烈蒸發(fā)等原因?qū)е铝髁繙p少。
③在一些山區(qū)由于山崩、滑坡以及洪水等將大量的碎屑物注入河床,或單純由于流量減少都可以使河流超負(fù),從而使較粗的碎屑物在河床中沉積下來。緊接著會(huì)造成河床抬高,朝寬而窄平的方向演化,河水在寬而窄的河床上流過,會(huì)頻繁的發(fā)生分散與匯聚的作用,形成多條岔道,動(dòng)力減少從而發(fā)生沉積。
④河床底部某些部位變得比較平坦,導(dǎo)致渦流減弱,容易發(fā)生沉積。
(2)沉積作用一般分為以下三種:
①機(jī)械沉積:由于重力作用的支配,重的物質(zhì)搬運(yùn)距離近,先沉積;輕的物質(zhì)搬運(yùn)距離遠(yuǎn),后沉積。
②化學(xué)沉積:化學(xué)方式的搬運(yùn)物按化學(xué)方式沉積,它受反應(yīng)規(guī)律的支配。在真溶液中,難溶物質(zhì)先沉淀,易溶物質(zhì)后沉淀。水中的膠體質(zhì)點(diǎn)的沉積是通過與電解質(zhì)的中和作用,或正負(fù)膠體之間的中和作用,或水的蒸發(fā)作用等進(jìn)行的。
③生物有機(jī)體的沉積堆積作用:如生物的鈣質(zhì)骨骼通過堆積變成石灰?guī)r,植物被埋藏后變成煤炭。
2.河流沉積的研究意義
河流是最活躍的地質(zhì)外力,它塑造地貌形態(tài),改變地球的外貌。河流相的分布很廣,尤其是古代河流分布面積可達(dá)數(shù)百至數(shù)千平方公里,并有大型的河流相砂巖體發(fā)育,砂巖體主要發(fā)育在河床亞相中,形態(tài)常呈上平下凸的透鏡狀,側(cè)向發(fā)生尖滅,被粉砂巖和泥巖取代。
河流相在形成過程中,形成一些列的亞相。這些亞相與能源聚集具有密切的關(guān)系。比如,沖積平原,岸后沼澤和廢棄河道充填沼澤,牛軛湖,這些沉積場(chǎng)所多存在于曲流河沉積體系,網(wǎng)結(jié)河沉積體系中,而辮狀河沉積體系成煤的條件是有限的,正在形成的辮狀河體系對(duì)于泥炭沼澤的形成和發(fā)育往往不利,因而難于出現(xiàn)有工業(yè)價(jià)值的可采煤層。河流沉積體系中河流相的砂體若離上覆和下伏的生油凹陷中心較近,就會(huì)形成有利的油氣儲(chǔ)集層。沉積相的平面分布控制著砂體的空間展布,進(jìn)而影響著賦鈾砂體的空間分布。
3.結(jié)論
作為很重要的一種陸源沉積,河流沉積物及其巖石是地表的重要組成部分,常常含有重要的礦產(chǎn)和油氣資源。因此,河流沉積仍需要更加深入的研究,以充分發(fā)掘利用我國的自然資源。
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