1樓：中地數媒
8.2.1編圖工作的設計和準備
沉積相古地理研究與編圖不僅要吸收前人的工作成果，還要開展必要的野外工作。在工作方法上強調巨集觀與微觀結合、野外與室內結合;在工作步驟上，一般包括設計準備、野外工作、室內分析鑑定和編圖工作。這些不同的工作階段之間常常是有機聯絡、相互穿插的。
在設計準備階段，要做好以下幾方面的工作:
(1)全面收集資料
在地層劃分和對比的基礎上，對露頭剖面、岩心錄井(包括取心及井壁取心)、岩屑錄井、古生物及古生態鑑定、分析化驗(包括薄片、重礦物、粒度分析、地化指標、油氣水分析等)、電測井及地球物理等方面資料進行系統收集和整理，並認真審查與核對，注意準確性與代表性，以保證編圖基礎資料的紮實可靠。
整理原始資料，一般先建立相分析剖面和巖相古地理卡片，再逐井進行分項統計，如砂岩型別、重礦物、粒度引數、層理特徵、古生物、泥岩顏色和地化指標等。
地層資料收集包括:①1∶5萬和1∶20萬區調圖幅中的實測剖面資料，以及石油、地質普查勘探的地層剖面、各類鑽孔、石油深井岩心資料(包括電測井、放射性測井和岩屑錄井資料等);②用於分析解釋地層、構造介面的各種物探資料;③大地構造專題研究資料;④有關工作區及相鄰地區的巖相古地理和地層古生物專門性研究成果;⑤沉積、層控礦床資料。
(2)統一地層劃分對比方案，確定編圖單元
編制中、小比例尺沉積相古地理圖，通常是以年代地層為單位，即研究同一時間範圍內的沉積環境變遷。這就要求所有的地層剖面是近似等時的。因此在工作之初就要注意地層的等時、穿時和相變等問題，正確選定地層對比的時間界線和分層標誌，提出合理的地層劃分對比方案，作為測製剖面、資料整理的基礎。
在確定地層劃分對比方案時，還應考慮到成圖單元的合理性。由於目前的成圖方法仍然是採用兩度空間表現三度空間的變化，因此，成圖單元時限長短，直接影響圖件的質量，一般來說，成圖時間單元愈短，愈能較準確地反映工作區的沉積環境面貌及其變化，但對地層對比、沉積資料收集的精度要求也就愈高。
根據統計分析法進行巖相古地理研究，最終是通過編制巖相古地理圖來完成的。或者說，巖相古地理圖的編制是相分析及古地理研究的總結。
如何編制巖相古地理圖，要收集和整理哪些資料，先作哪些基礎圖件，如何進行分析，對於不同地區、不同層段以及不同的相不盡相同。
陸源碎屑沉積盆地巖相古地理圖的編制大致有3個基本階段，即基礎資料的收集和整理、主要基礎圖件的編制和分析、巖相古地理圖的編制和使用。
8.2.2野外工作
野外工作是沉積相古地理研究與編圖的基礎。主要是通過測製沉積相剖面，系統研究剖面的岩石成分、結構、構造、古生物組合和生態特點及遺跡化石等各種能夠判別沉積環境的成因標誌，並收集各種古流向資料，進而劃分岩石的成因單元，綜合分析剖面的層序結構特點，初步確定沉積相型別。與此同時，還應採集必要的樣品供室內分析研究，為正確地劃分沉積相型別，建立區域沉積相模式和綜合編圖工作奠定基礎。
8.2.2.1沉積相剖面的測製
(1)野外踏勘
設計期間，應對工作區及主要剖面進行踏勘，以便了解全區基本面貌、地層出露情況，以及沉積相概貌等，初步擬定出一套圖例和岩石分類命名方案、確定剖面研究型別、數量及步驟。
(2)剖面的型別、部署原則和精度要求
沉積相的野外研究，主要是在不同型別的剖面上進行的。因此，剖面部署是否合理以及研究程度的高低直接影響到最終成圖質量。
剖面型別包括控制剖面、輔助剖面和路線剖面3類。一般要求在平面圖上每乙個單獨表示的沉積單元的主幹剖面不少於1條，輔助剖面不少於2～3條。剖面精度與平面圖適應，一般大比例尺圖的剖面比例尺不小於1∶500，中、小比例尺一般在1∶1000～1∶2000。
(3)剖面測製程式和樣品採集
相剖面的測製程度和方法與地層剖面的測量方法一樣，但其觀察重點應放在相標誌的研究和沉積環境的分析上。一般包括踏勘、實測和定相成圖3個步驟。在剖面測製過程中，應採集必要的測試分析樣品供室內研究用。
8.2.2.2沉積相野外研究
沉積相古地理研究中的野外定相問題十分重要，室內工作只是野外工作的補充、修正和深化。沉積相型別的確定，主要取決於沉積物的結構、構造、生物組合和生態特徵等相標誌的綜合分析，以及剖面結構特徵和相組合的時空關係等特徵的研究。而這些標誌和特徵的識別主要是在野外或岩心的觀察和研究中完成的。
野外準確定相要求熟練掌握不同沉積相型別的主要特徵、不同環境的沉積模式，善於發現和識別各種相標誌;要求在野外根據不同的剖面特點，抓住要點，仔細觀察，根據所有的標誌和剖面結構及相序變化特點，綜合分析，然後作出判斷。
(1)沉積相標誌觀察
關於沉積相的識別標誌在第5章已經做了較系統的介紹。不同岩石型別的剖面，相標誌的觀察要點不同。對於以陸源碎屑岩為主的剖面，除前述標誌外，還應注意砂岩的成熟度和砂體形態方面的特徵。
砂岩的成熟度包括成分成熟度和結構成熟度兩個方面，無論是成分成熟度還是結構成熟度，都與沉積環境密切有關(圖8.1)，是確定陸源碎屑岩沉積相的重要標誌。
圖8.1 砂岩結構成熟度與沉積相的關係(據m.k，tucker，1980，轉引自劉寶珺等，1990)
砂體的幾何形態，係指具有相同特徵沉積沙體的分布、延伸方向和形態特徵。不同沉積環境沉積的砂體形態不同。例如，河控三角洲的砂體呈指狀垂直於海岸;浪控三角洲砂體平行於海岸;潮道或河道砂體底凸頂平，而遠海砂壩常常是底平頂凸。
砂體形態的研究不僅對定相有用，而且對油氣資源和沉積礦產的普查評價也很有意義。
對於碳酸鹽岩剖面的觀察，重點應放在結構、層理型別及厚度、生物組合的觀察上。碳酸鹽岩的結構型別複雜，與沉積環境關係密切。顆粒的有無、粒泥比的高低、顆粒型別、有無亮晶等，都需要在野外細心地加以觀察。
碳酸鹽岩的顏色和層理特徵與沉積環境關係也很密切，淺色厚層狀多為淺水環境;深色薄層狀則常和潟湖、陸棚或深水盆地有關。碳酸鹽岩中層理及層面構造，主要出現在淺水高能的顆粒灰岩中。碳酸鹽岩的形成與生物作用關係密切。
因此生物組合和生態特徵的研究十分重要。根據生物組合和生態型別的分析，可以確定沉積時的生物組合是廣鹽型還是狹鹽型、生物埋藏是原地還是異地等。
(2)剖面結構研究
剖面結構是指由特定的岩性、結構、構造、生物等所表現出的有關聯的垂向順序，或稱為相序列或巖相組合。這些序列是屬於描述性的，其規模可大可小，多數情況下反覆出現形成韻律層或明顯的沉積旋迴，其形成是由不同沉積環境自身所具有的特定水動力條件和演化規律所致。對這些不同特點的剖面結構的地質解釋稱為相模式或沉積模式。
熟練地掌握這些相模式的特點及其形成機制，對於野外定相具有十分重要的意義。在陸源碎屑岩中，向上變粗變厚的序列有進積型沖積扇、三角洲、堡島和海底扇模式(圖8.2)。
它們雖然都是向上變厚變粗，但各具特點。向上變薄變細的序列則有砂質辮狀河的河道沉積及麴流河的邊灘、潮坪和潮道等沉積相模式(圖8.3)。
在碳酸鹽岩中向上變淺的序列，常常表現為潮下→潮間→潮上環境的反覆出現，但在不同的條件下表現出不同的組合特點，例如灰泥序列、顆粒序列、疊層石序列、生物礁序列以及海岸薩布哈序列(圖8.4)。至於濁積巖中的鮑馬序列和風暴巖序列更為大家所熟知。
總之，熟練地掌握和運用這些已知的序列和模式，對沉積相的確定很有幫助。對於一些比較簡單的剖面結構，可以通過野外觀察和總結，然後和典型模式相比較後作出解釋。對於那些剖面結構較複雜、旋迴性或規律性不甚清楚的，也可以經過詳細測量，採用數學上的馬爾柯夫鏈分析法，作出模式剖面圖，而後和典型的相模式進行比較，以確定沉積相。
圖8.2 向上變粗變厚的剖面結構(據a.d.maill，1984)
圖8.3 向上變細變薄的剖面結構(據a.d.maill，1984)
圖8.4 碳酸鹽岩中常見的剖面結構(據n.p.james，1979，轉引自劉寶珺等，1990)
8.2.3室內工作
沉積相古地理研究的室內工作包括各種樣品的分析鑑定、綜合整理、各種基礎圖件、綜合圖件以及最終研究報告的編寫。前者的具體內容包括岩石薄片的鑑定及其結果的分析和統計、碎屑岩粒度分析、岩石薄片中生物碎屑、種屬和生態特徵的鑑定和統計分析、部分沉積成岩礦物的定性定量研究、各項測試資料(包括光譜、化學分析、同位素分析)的綜合整理與解釋等。在此主要介紹沉積岩薄片鑑定的要點和一些主要圖件的編制以及編圖中的幾個問題。
8.2.3.1沉積岩薄片鑑定
沉積岩薄片鑑定是最基本、最重要的室內鑑定工作，可以為沉積相的確定提供必要的微觀證據，同時為最終編圖工作提供許多定性定量資料。為了使野外和室內工作、巨集觀和微觀研究緊密結合，提倡野外人員自己鑑定薄片，而室內專門鑑定人員也要參加主要剖面的測量工作。
(1)砂岩薄片鑑定
砂岩主要由碎屑顆粒、膠結物、雜基和孔隙4部分組成。砂岩薄片鑑定包括組分、結構、顯微構造及成岩後生變化等4部分。應統計碎屑石英(q)、長石(f)和岩屑(r)的百分含量，並據以計算穩定碎屑組分和不穩定碎屑組分的比值，即q(石英+矽質岩屑)/(f+r)。
這個比值反映了砂岩的成分成熟度。
雜基指與碎屑物質一起機械沉積下來的較細粒物質，主要是黏土物質，還有細粉砂和碳酸鹽岩灰泥等。雜基含量多的岩石分選差、結構成熟度低。
砂岩的結構包括顆粒的結構特徵(粒度、形態、表面特徵等)和基質結構(顆粒間的接觸關係、支撐型別、膠結型別)。粒度分析的資料，可以通過篩析法、薄片法或水析法獲得。資料整理包括各種粒度分析圖(常用的有頻率曲線、累積曲線和概率值累積曲線)的各種引數計算(包括平均值、標準偏差、偏度、峰度、尖度)，以及粒度或粒度引數影象(如c－m圖、離散圖等)。
成岩後生作用研究包括成岩作用型別、階段及其演化等。這些對砂岩孔隙度和滲透效能的影響極大，對油氣勘探或某些後生金屬礦床的形成有重要意義。
(2)碳酸鹽岩薄片鑑定
要注意碳酸鹽岩的礦物成分、結構和成岩作用特徵的研究。碳酸鹽岩中礦物成分常見的有方解石、白雲石、陸源碎屑、黏土及有機質等。
碳酸鹽岩結構的研究，包括顆粒、灰泥基質、膠結物和孔隙等4個部分。鑑定時要注意:①確定顆粒的型別，確定生物骨骼的完整性，非生物骨骼顆粒包括鮞粒、球粒(或稱團粒)、核形石、團塊及內碎屑等;②含量變化，不同型別顆粒的相對百分含量、灰泥基質的含量、亮晶膠結物的含量、顆粒總量/基質含量之比、基質/亮晶膠結物的含量比等;③對生物碎屑的研究，根據生物骨骼的顯微結構特徵確定其所屬門類及相對含量。
碳酸鹽岩的成岩後生作用研究，對於白雲岩，應確定其生成時期，是準同生期、成岩期還是後生期形成。通常是用其粒度大小和晶形特徵，結合野外產狀和其他因素加以確定。除准同生白雲岩化外，其餘的不具有環境意義。
因此對成岩或後生白雲岩，應採用多種手段恢復其原岩特點，才能確定其沉積相型別。
8.2.3.2泥質巖的研究
泥質巖顆粒很小，所以必須配合其他方法和手段進行研究。泥質巖研究一般是觀察其顏色及原生沉積構造(紋理、層理、生物擾動構造)、礦物成分及含量、有機質含量、生物化石等。
8.2.3.3實驗測試資料的獲得與分析
包括各種實驗室測試分析(如光譜分析、化學分析、同位素分析、微古鑑定、x射線－衍射分析、陰極發光分析、電子掃瞄與探針分析等)的綜合整理與解釋等。
8.2.3.4室內綜合編圖與分析
巖相古地理分析的最終成果圖要在室內完成，包括各種單因素分析圖件(如砂體圖、砂岩百分含量圖、某種岩層厚度圖等)、各種綜合分析圖(如沉積體系圖、巖相分帶圖、綜合古地理圖、礦產形成與分布圖等)。
巖相古地理圖的編制技術與方法將在以下章節中介紹。
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