湖泊的類型
湖泊的分類方式很多,因研究目的不同而分類也不同,如按自然地理位置分為內陸湖(位於大陸內部)和近海湖(鄰近海洋)。按湖水鹽度分為淡水湖(含鹽度<0.1%)、微鹹水湖(含鹽度0.1%~1%)、鹹水湖(含鹽度1%~3.5%)和鹽湖(含鹽度>3.5%)。按沉積物的類型分為 碎屑型湖泊(以陸源碎屑為主,多為淡水湖)、化學型湖泊(以碳酸鹽和膏鹽沉積為主,多為鹹水湖)和過渡型湖泊。按成因分為河成湖、火山口湖、溶蝕湖和冰川湖等。
碎屑湖泊相的一般特徵
(一)岩石類型以粘土岩、砂岩和粉砂岩為主,礫岩少見,僅分布於濱湖地區。
我國東部中新生代盆地主要是長石砂岩和長石石英砂岩類。粘土岩廣泛分布,由湖岸向中心增多。形成於較深水還原環境的湖相粘土岩常富含有機質,可成為良好的生油岩系。碎屑湖泊中也可出現數量不等的石灰岩,泥灰岩、白雲岩、硅藻土、石膏、鹽岩以及煤、油頁岩等。
(二)沉積構造層理類型多樣,以水平層理最為發育。從濱岸淺水至停滯的深水,依次出現交錯層理——波狀層理——水平層理。另外,可見波痕、泥裂、雨痕和攪動構造等。
(三)生物化石 生物化石豐富是碎屑型湖泊沉積的重要特徵。常見的生物種類有介形蟲、瓣鰓類,腹足類等,尤其是介形蟲的大量出現,是湖泊環境的重要標誌。藻類也是湖泊中較發育的生物,輪藻為淡水環境所特有。陸生植物根、莖、葉、孢子花粉等大量出現也是湖泊相的重要特徵。在近海湖泊中也可偶然出現海相生物化石,如有孔蟲。
(四)沉積物分布理想的碎屑湖泊沉積是圍繞湖盆呈環帶狀分布(圖5—14)。由湖盆邊緣向中心依次為濱湖砂礫岩、砂岩、粉砂岩、粘土岩。而斷陷式湖盆沉積多呈不對稱分布,一般厚度變化與盆地輪廓及構造方向的變化基本一致。
湖盆沉積的厚度變化較大,可由數十米至數千米。這主要與構造升降活動及物源供應有密切的關係。如松遼盆地白堊紀湖}自相沉積厚度達5000m以上,濟陽坳陷第三紀湖相沉積厚度在6000m以上。
碎屑湖泊相的亞相類型
按湖水深度和所處的地理位置,可將碎屑型湖泊相劃分為湖泊三角洲、濱湖、淺湖、半深湖、深湖等幾個亞相。
(一)湖成三角洲亞相 在河流入湖的河口處,由於流速降低,水流攜帶的沉積物便在河口處堆積下來,形成平面上呈三角形或舌狀,剖面上呈透鏡狀的沉積體,稱湖成三角洲。它與海成三角洲有許多共同之點。
(二)濱湖亞相 位於洪水期水面與枯水期水面之間,
水動力條件複雜。低水位時,可出露水面,氧化作用強,可見暴露地表的一些沉積構造。在碎屑物源供應充分的開闊湖岸,形成以砂岩和粉砂岩為主的湖灘。有時有湖濱礫岩。砂岩中砂粒的磨圓度和分選都較好,可見大型的交錯層理,斜層傾向湖心,傾角平緩。砂礫質湖灘不適於生物生長,但可見湖浪帶來的淺水生物如螺、蚌等。它們的殼體和碎片可堆積成生物灘。有時有平行湖岸的重礦物富集帶。
若供應物以泥為主,則形成泥灘。一般泥灘坡度小,面積大,沉積物為粉砂質泥岩,具水平層理和季節性韻律層。亦有泥裂、雨痕、蟲孔、植物碎片及生物擾動構造。如近岸水體被沙壩、沙咀、堤島阻隔,可形成半封閉的湖灣區,沉積物主要是泥質,植物化石及碎片豐富。進一步發展可演化成沼澤,形成泥炭。氣候乾旱區可有白雲質沉積物。
(三)淺湖亞相位於枯水期水面以下與波基面以上的淺水地帶。沉積物主要受水體波浪作用和湖流作用的影響,而無拍岸浪的作用。
岩石類型以粉砂岩、粘土岩為主,可夾少量化學岩。陸源物質供應充分時有細砂岩。細砂岩呈透鏡體狀,圓度、分選好。
層理主要為水平層理、波狀層理。水動力較強的淺湖區,可見小型交錯層理。在砂泥岩互動出現時,可見壓扁層理、透鏡狀層理等。有時可見對稱的浪成波痕。本帶是湖泊中生物最發育的地帶,生物化石豐富,可堆積成生物灘。有在弱還原條件下形成的菱鐵礦、鮞綠泥石等自生礦物。地形平緩的淺湖區,當砂質供應充分時,可形成砂質淺灘和沿岸砂壩等砂體。
(四)深湖亞相位於波基面以下的靜水區(亦可進一步分為半深湖亞相和深湖亞相)。主要為黑色或深灰色的粘土岩,有時可夾有少量的灰岩、泥灰岩和油頁岩。岩石的特點是粒度細、顏色深、有機質含量高。層理髮育而單諷,主要是細薄的水平層理、季節紋理。含分散狀黃鐵礦。岩性、厚度穩定,分布廣,易於對比。深湖環境中還能出現湖底扇、深水重力流沉積,具有良好的儲集條件。
碎屑湖泊沉積與油氣的關係
碎屑湖泊相常具有油氣生成和儲集的良好條件。深湖和半深湖亞相為還原或弱還原環境,有利於有機質的保存和向石油的轉化,是良好的生油環境。碎屑型湖盆由於周圍靠近物源,砂體很發育。有扇三角洲砂礫岩體、湖成三角洲砂岩體、近岸環帶狀砂岩體,深處的濁積砂岩體等,往往成為有利儲集相帶。