相標誌

相標誌是指反應沉積相的一些標誌，它是相分析及岩相古地理研究的基礎。可歸納為岩性、古生物、地球化學和地球物理四種相標誌類型。

沉積岩特徵（包括岩性特徵、古生物特徵以及地球化學特徵）的這些要素是相應各種環境條件的物質記錄，通常稱為相標誌。

基本介紹

• 中文名：相標誌
• 外文名： Facies mark
• 學科：沉積學
• 特徵：岩性、古生物、地球化學特徵
• 岩性標誌：顏色、岩石類型等
• 套用：油層微相分析

簡介

油層微相分析主要是利用岩心及露頭等資料進行的，工作的重點是尋找相標誌。那些用來恢復沉積環境的沉積岩的一系列特徵，稱為相標誌(成因標誌)。相分析就是從詳細觀察和描述相標誌開始的。相標誌可歸納為三大類，即岩性特徵、古生物特徵以及地球化學特徵。

分類

1、岩石學標誌

最有意義的是指不成因的那些原生沉積標誌(右圖)和少數具有繼承性的成岩標誌。常用的有如下的一些成因標誌:礦物岩石成分:包括岩石類型和礦物成分，如原生沉積的自生礦物可指不沉積環境，岩屑和重礦物可指不源區母岩性質。岩石類型除了在一定程度上可以指不沉積環境外，還可反映沉積盆地的構造狀況和古氣候條件。

岩石結構:其中套用比較廣泛的是粒度分布特徵。粒度分布資料可用來解釋沉積環境，常用的有機率累積粒度曲線、C-M圖、粒度參數散點圖等。

2、古生物標誌

古生物和古生態資料是確定沉積環境的最有效標誌，並且還可指不沉積時的水深、鹽度、濁度等。

3、地球化學標誌

採用岩石或生物介殼中的微量元素(如B,B/Ba,Sr/Ba,Br等)、同位素(如C,S,O等元素的同位素)以及有機地化資料來解釋環境。

應當指出的是，由於大部分標誌的環境解釋有多解性，因此，在環境分析中必須採取綜合分析方法，用多種標誌互相補充和驗證，才能獲得比較可靠的古環境分析結論。

岩性標誌

顏色

顏色是沉積岩最直觀、最醒目的標誌。觀察和描述中要注意區分繼承色，自生色和次生色。繼承色主要決定陸源碎屑顆粒的顏色，一般不反映沉積環境。自生色主要決定於岩石中含鐵自生礦物及有機質的種類及數量，粘土岩、化學岩和生物化學岩的自生顏色對古水介質的物理化學條件有良好的反映，是良好的地球化學指標，次生色是在後生作用階段或風化過程中，岩石的原生組分發生次生變化所引起的，不反映沉積條件。

岩石類型

陸源碎屑岩本身（如砂岩和粘土岩等）不是鑑別沉積相的良好標誌，因此必須首先對其它證據，如化石、自生礦物和結構構造等進行鑑定，才能確定陸源碎屑岩的沉積相。常與陸源碎屑岩共生的碳酸鹽岩、矽岩、蒸發岩和紅色岩層等具一定的指相性。各類岩石的百分比或比率具有重要指相意義，以此類數據編制的岩石類型圖是編制油區岩相古地理圖的重要基礎圖件。

自生礦物

自生礦物（沉積礦物、同生礦物、成岩礦物）在陸源碎屑岩中含量雖小，卻具良好指相性，常見的有鮞綠泥石、海綠石、磷灰石和錳結核等。

碎屑顆粒結構

碎屑顆粒的粒度、圓度、球度、表面特徵及其定向分布等均具一定指相性。粒度參數鑑別沉積環境的判別函式，不同沉積環境砂質沉積物的粒度機率特徵，以及不同沉積相的C-M圖和粒度機率等，請參看本書有關章節。

(1)粒度

在油氣勘探與開發中，套用粒度參數鑑別沉積相，甚至三級相和微相，已得到廣泛套用。其基本原理，就是碎屑沉積物主要有三種搬運模式：滾動的、跳動的和懸浮的。不同沉積環境具有不同搬運模式，並形成不同的粒度分布持證。但也應注意下述方面：①不同沉積環境可能具有類似的水動力條件，形成近似的粒度參數；②沉積環境變化多端，有過渡，也有極端情況，因之粒度分布也常變得複雜；③成岩作用也會影響粒度分布；④它只能提供一般的水動力條件和判定滾動、跳動和懸浮的相對沉積作用比例，所以不能過分強調粒度參數在相分析中的使用效果，而應與其它相標誌結合起來使用。

（2）顆粒的形態和圓度

形態和圓度取決於搬運介質和搬運模式。但沉積物的組成和內部固有的構造，以及顆粒的原始形態也是重要的控制因素。目前礫石的形態和圓度用於相分析的意義最大。

（3）顆粒定向

顆粒定向有時也歸入構造特徵，如礫石、石英、雲母、有機顆粒等的長軸排列方向和對於水平面的傾斜，可以用於相分析。最有意義的仍屬礫石。長條形砂粒和礫石一樣，也有趨向於平行水流方面的優選方位，例如具有薄紋層的平行層理砂岩，在急流態水流機製作用下，長形顆粒普見定向組構，同時伴有由大致平行的溝和脊構成的剝離線理。

(4)碎屑顆粒支撐結構

基質（或雜基）少於10%或15%，一般指示牽引流水流體系；基質（或雜基）大於10%或15%，一般指示塊體流、密度流，或沉積物重力流水流體系。碎屑沉積物遭受較強化學成岩作用和物理成岩作用後，這種組構特徵可依然保存，故具重要指相意義。

（5）顆粒表面結構

用掃描電鏡研究石英顆粒表面特徵，可以識別的環境有：①濱海環境（高能海灘、中能海灘、低能海灘）；②風成環境（熱帶沙漠、沙丘）；③冰川環境（冰川、冰水）。

原生沉積構造

沉積岩的構造特徵是沉積時水動力條件的直接反映，又較少受沉積後各種作用的影響，故具良好指相性。主要沉積構造類型與沉積環境的關係歸納於圖13－5中。

相序

相序或相層序指的是沉積相的垂向構成，包括成分、結構、構造、亞（微）相，因此一個相序相當於傳統的一個韻律或旋迴，在層序地層學上叫一個準層序。

按照其粒度結構特徵，相序可分為向上變粗(CU）和向上變細（FU）兩種類型。常見的向上變粗相序有三角洲、扇三角洲、水下扇、無障壁海岸、灘壩等，向上變細的相序有河流、沖積扇、潮坪、溝道重力流沉積等，一般來說一個相序自下而上水深總是變淺的。

套用

相標誌是沉積微相研究方法的一種，儲集層沉積微相研究一般是在沉積大相和亞相己經確定的前提下進行的，若脫離大相或亞相的控制，直接進行微相劃分，容易出現“串相”的現象。因此，在沉積微相劃分之前，應先進行區域沉積背景分析，確定大的沉積環境。然後，再利用岩心及野外露頭等資料劃分沉積微相，恢復古砂體的形成環境，建立沉積微相模式。