Слайд 1Тема 3. Природные резервуары
прибрежно-морских систем
осадконакопления
Слайд 2Прибрежно-морские системы осадконакопления:
1. Располагаются в узкой
полосе повышенной гидродинамической активности, начиная с глубины около 10-15м (основание
обычных волн) и до границы воздействия морских процессов на сушу;
2. Формируются в результате выноса и переработки речных и дельтовых отложений;
3. Отличительный признак по сравнению с дельтами - отсутствие приустьевых баров и руслового аллювия рукавов дельты;
4. Береговые зоны тянутся на десятки и сотни километров вдоль берегов и на десятки и сотни километров поперек палеошельфа
5. Отложения могут достигать мощности 10-60 м
Общие положения
Слайд 7Градиент давления
Береговая линия
Слайд 8Строение береговой зоны
Приливной бар
Слайд 9Классификация морских побережий
Схема классификации основана на влиянии волновых
и приливно-отливных процессов:
1. Побережья с преобладанием волновой
деятельности (безбарьерное (1) и барьерное (2) побережья) – амплитуда прилива менее 2 м;
2. Побережья с преобладанием приливно-отливной деятельности – амплитуда прилива более 4 м;
3. Побережья со смешанной волновой и приливно-отливной деятельностью – амплитуда прилива 2-4 м;
Слайд 101. Побережья с преобладанием волновой деятельности
Слайд 111. Схема безбарьерного (пляжевого) побережья
40-50 м
5-15 м
Zoophycos
Cruziana
Scolithos
Слайд 12Прибрежные течения
В предфронтальной зоне пляжа, существует массовая транспортировка воды,
которой управляют волны. Накатывающаяся волна порождает прибрежное течение, которое, в
свою очередь, приводит к образованию пульсационных разрывных течений, движущихся в направлении к морю.
Слайд 13«Мелеющая» вверх последовательность – главный элемент пляжевого побережья
Слайд 14Развитие береговой линии: проградация отложений предфронтальной зоны пляжа
Наклонное направление
осадконакопления при проградации прибрежных отложений.
Временные границы секут фациальные
границы отложений.
Слайд 18Корреляция прибрежно-морских отложений.
Корреляционные границы наклонены в сторону бассейна, маркируя клиноформы,
примыкающие к поверхности максимального затопления (кровля трансгрессивных сланцев)
Слайд 19Корреляция прибрежно-морских отложений
Слайд 20Прибрежно-морские последовательности (парасиквенсы). Каждый парасиквенс соответствует регрессии бассейна и перемещению
береговой линии в сторону отступающего бассейна
Слайд 21Проградационные и ретроградационные последовательности. Поверхность максимального затопления и поверхности максимальной
проградации используются как реперы для корреляции отложений
Слайд 23 Песчаники фации предфронтальной зоны пляжа
Следы роющих организмов Cruziana
Слайд 26 Косая срезанная слоистость штормового типа
Слайд 27Бугристая текстура (HCS)
HCS – особый тип напластования прибрежных отложений, характеризующийся:
Наличием
поверхности размыва в основании
Выклиниваниями под небольшим углом, варьированием мощности переслаивающихся
пропластков
Геометрия прослоев неровная (комковатая, волнистая) во всех направлениях
Размерность: мощность менее метра, ширина в пределах 2-10 метров
Является результатом штормовой активности бассейна
Слайд 28Дальняя зона волнового пляжа: прослои темпеститов, нарушенные биотурбацией
Переходная зона волнового
пляжа: прослои темпеститов, нарушенные биотурбацией
Слайд 29Темпестит переходной зоны пляжа. Видна эрозионная подошва, градационная (Г) и
бугорчатая (Б) слойчатость песчаников, переходящих вверху в глины
Слайд 31Штормовые и волновые темпеститы в керне
Слайд 32Фациальные модели прибрежных отложений в зависимости от положения уровня моря
Нормальный
разрез с постепенной сменой отложений
Разрез с эрозионным залеганием, вызванным резким
падением уровня моря
Слайд 33Строение дельтовых и прибрежных последовательностей. Как отличить?
Трудно отличить баровые песчаники
волновой дельты и песчаники береговой зоны даже при наличии керна.
Различия можно найти в морфологии и геометрии песчаных коллекторов
Дельта
Прибрежная зона
Линейная геометрия песчаных тел
Покровная и линейная геометрия
Слайд 34Фациальный профиль пласта Ю1 Кынского месторождения
Слайд 35Прибрежно-морские парасиквенсы Ю1-0 – Ю1-5 Фахировского месторождения
Регрессивные парасиквенсы
Слайд 36Диагностические признаки пляжевых отложений
1. Преобладание мелко- и среднезернистых
хорошо
отсортированных кварцевых песчаников с примесью гравия, мелкой гальки
и раковинного детрита;
2. Концентрация тяжелых минералов в основном в штормовом валу, верхней и подводной частях пляжа;
3. Косая слоистость пляжевого типа со знаками ряби и желобами стока;
4. Присутствие морской и наземной фауны;
5. Седиментологическая модель характеризуется наличием двух максимумов гидродинамической активности (береговой вал и волноприбойный бар), аномалия ПС представлена двумя прямоугольными треугольниками (воронками), расположенными друг над другом.
Слайд 37Лагуна
Барьер
Вдольбереговые течения
волны
шторм
ветер
2
Слайд 38
2. Барьерные острова представляют собой отдельные бары
или несколько наложенных друг на друга баровых гряд, вышедших на
поверхность в виде островов. Наиболее благоприятные условия для их формирования возникали на участках стабилизации береговой линии в периоды переходов от регрессии к трансгрессии и наоборот.
3. Лагуны характеризуются ограниченной площадью, малыми глубинами, застойностью водной среды. Вследствие этого в них накапливаются преимущественно илы с высоким содержанием органического вещества, либо хемогенные осадки.
2. Основные элементы волнового барьерного побережья
1. Подводные валы и бары образуют асимметричные песчаные тела высотой до 10 м с выпуклой верхней и плоской нижней поверхностями, постепенно выклинивающиеся в сторону моря и расщепляющиеся на отдельные песчаные прослои в сторону лагуны. Эти образования, протягивающиеся параллельно берегу на десятки и сотни километров, сложены мелкозернистыми песчаниками с хорошей сортировкой обломочного материала и косой разнонаправленной слоистостью.
Слайд 41Типовое строение барьерного острова
Песчаные линзы в глинистых отложениях
Флазерная слоистость, переходящая
в волнистую слоистость
Разнонаправленно-косоволнистый
песчаник (бугорчатая текстура)
Песчаник с косой разнонаправленной слоистостью
Параллельно-слоистый песчаник
Углистые отложения (лагуна)
1. Подножье
2. Склон
3. Гребень
Слайд 42Комплекс отложений вдольбереговых баров
(гребневая часть)
Слайд 43Комплекс отложений вдольбереговых баров
(подножье)
Слайд 44песчаник однородный
(гребневая часть бара)
песчаник с пятнистой глинистостью
(склон и подножье бара)
увеличение
Х25, Н-
увеличение Х25, Н-
Слайд 45Пример фациального профиля барьерного побережья
Барьерный бар
Открытое побережье
Лагуна
Слайд 46Профиль корреляции баровых отложений прибрежной зоны
Слайд 47Карта толщин барьерно-баровых отложений
Слайд 48Фациальная карта прибрежно-морских отложений
Слайд 49Диагностические признаки баров
1. Разрез представлен регрессивными последовательностями с укрупняющимися вверх
размерами обломочных зерен, увеличением песчанистости и мощности отложений, уменьшением глубины
осадконакопления и снижением интенсивности биотурбации.
2. На каротажных диаграммах ПС и ГК регрессивные песчаники хорошо выделяются по воронковидным формам аномалий, кровля песчаных тел иногда бывает хорошим сейсмическим рефлектором.
Для лагун характерно:
Широкое развитие глинистых отложений иногда с прослоями углей, включения растительного детрита, конкреций сидерита и пирита, наличие волнистой, косоволнистой, линзовидной и горизонтальной слоистости, нарушенной ходами илоедов.
Слайд 502. Побережья с преобладанием приливно-отливной деятельности
Слайд 51Сизигийный прилив
Квадратурный прилив
Слайд 55Фациальные обстановки
Приливно-отливные отмели образуют обширные пространства побережья в районах с
низкой энергией волн. Обычно это однообразные равнины, рассеченные сетью приливно-отливных
каналов (зона литорали).
Приливно-отливные каналы представляют собой сильно извилистые протоки с косами на внутреннем седиментационном борту. Дно каналов заполнено относительно крупнозернистыми песками с раковинным детритом и многочисленными глинистыми обломками, которые образуют базальные остаточные отложения канала.
Эстуарии – полузамкнутые прибрежные области у устья реки, имеющие свободное сообщение с открытым морем и опресненные за счет речных вод.
Слайд 56Приливная отмель и приливно-отливные каналы
Слайд 57Отложения приливных каналов
Последовательность заполнения приливно-отливных каналов для отливного канала,
расположенного вдоль активно действующего барьерного острова, и заброшенного канала, находящегося
позади барьерного острова. After Moslow and Tye, 1985.
Слайд 59бары
Приливные меандры
Речной-приливной канал
Речная долина
Слайд 60Седиментационная модель и типичный разрез приливного эстуария
Шельф: биотурбированные илы
Приливной бар:
двунаправленная косая слоистость
Приливная отмель: биотурбация, косая и флазерная слоистость, волновая
рябь, остатки раковин
болото
Слайд 61Признаки приливно-отливной деятельности
Возвратные приливно-отливные движения
Косая слоистость с противопоставленными
передовыми сериями;
Косая слоистость типа «елочки»;
Обилие поверхностей локального размыва
в косослоистых сериях
Илистые драпировки (облекания)
Диапазон текстур ряби (флазерная, волнистая и линзовидная слоистость)
Единичные или двойные илистые драпировки на передовых слойках косых серий
Слайд 62Флазерная, волнистая и линзовидная слоистость
From Dalrymple, 1992, after Reineck
and Singh, 1980
Флазерная слоистость
Волнистая слоистость
Линзовидная слоистость
Прогрессия от
A до C представляет уменьшение энергии потока и сохранения высокой пропорции ила.
Слайд 64Отложения заполнения приливных каналов
1. Эрозионное основание
2. Двумерная крупномасштабная плоскостная или среднемасштабная мульдообразная косая слоистость
3. Тенденция уменьшения зернистости вверх по разрезу
4. Колоколообразная или цилиндрическая форма кривых ПС и ГК
Слайд 653. Побережья со смешанной волновой и приливно-отливной деятельностью
Слайд 66(modified from Blatt, 1982; after Taverner-Smith, 1982)
Модель осадконакопления побережья смешанного
типа
Слайд 69Побережья со смешанным волновым и приливно-отливным режимом
1.
Барьерные острова по своему строению похожи на таковые волновых побережий,
однако в отличие от последних они не образуют непрерывных линейно вытянутых вдоль берега песчаных тел. Приливные протоки разделяют барьерные острова на короткие сегменты протяженностью несколько километров или десятки километров.
2. Лагуны позади барьерных островов характеризуются нормальной соленостью, они представляют открытую систему с постоянным обменом между лагунными водами и водами морского бассейна. За пределами приливно-отливных каналов лагунные отложения представлены в основном алеврито-глинистыми биотурбированными осадками.
3. Приливно-отливные протоки - каналы, по которым происходит транспортировка и отложение обломочного материала. Характерными особенностями песчаных тел являются: 1) наличие эрозионной поверхности в основании с базальными отложениями; 2) присутствие крупной (более 1 см) косой слоистости приливно-отливного течения, обрамленной тонкими волнистыми слойками алеврита и глины. Вверх по разрезу происходит переход от крупномасштабной к мелкомасштабной косой слоистости.
Слайд 704. Приливно-отливные дельты формируются в устьях приливно-отливных каналов: приливные –
в устье протоки на стороне лагуны, обращенной к суше, а
отливные – в устьях проток, обращенных к морю. Приливные дельты лучше всего развиты в протоках с преобладанием волновых процессов, усиливающих приливное течение. Дельтовые отложения представляют собой серию перекрывающих конусов или лопастей с крупной косой слоистостью, ориентированной в сторону отливных течений. Эти отложения составляют значительную часть лагунных фаций.
Слайд 71Разрез, сформированный при выдвижении комплекса бар-промоина-лагуна в условиях приливов умеренной
высоты
Слайд 73
Промысловые особенности и геометрия песчаных тел
Слайд 74
Характеристики типичных мелководно-морских резервуаров
Вид каротажной диаграммы
Слайд 75
Характеристики типичных мелководно-морских резервуаров
Слайд 76Проницаемость различных фаций барьерного побережья. Белл Крик (Монтана)
Лагуна
Дальняя зона
Переходная зона
Предфронтальная
зона
Зона нижнего пляжа
Зона заплеска (верхний пляж)
Намывная дельта
Проницаемость, мд
Слайд 77Изменчивость качества коллектора в различных частях барьерного бара (Канада)
Подножье
Склон
Гребень
15
13
11
10
1-10
0,5-5
Слайд 78Склон
Морфология коллектора береговых зон
Трансгрессивный барьерный вал
Береговая равнина (strand plain)
(modified from
Galloway and Hobday, 1983)
Регрессивные и трансгрессивные песчаные тела обычно составлены
из дискретных проградационных песчаных баров
Необходимо учитывать при корреляции и моделировании!
Слайд 81 Динамика осадконакопления в прибрежной зоне
Ретроградационная последовательность (объем осадков меньше
объема
пространства компенсации)
Трансгрессия
Смещение фаций
Смещение фаций
Строение фаций: ретроградационное
Предфронтальная зона пляжа
Нижний пляж
Прибрежная
равнина
Предфронтальная зона пляжа
Дальняя зона
Переходная дальняя зона
Переходная дальняя зона
Фации перемещаются по восстанию
Уровень моря
Поднятие уровня моря превышает объем поступающих осадков
Слайд 82 Динамика осадконакопления в прибрежной зоне
Аградационная модель (объем материала равен
объему пространства компенсации)
Поднятие уровня моря соответствует поступающим осадкам
Нет смещения фаций
Нет
смещения фаций
Уровень моря
Береговая линия стационарна
Прибрежная равнина
Предфронтальная зона пляжа
Переходная дальняя зона
Фации постоянны
Модель фаций: аградация
Слайд 83 Динамика осадконакопления в прибрежной зоне
Проградационная модель (объем материала больше
объема пространства компенсации)
Регрессия
Уровень моря
Смещение фаций
Уровень моря постоянный
Уровень моря постоянный
Смещение фаций
Фации
мелеют кверху
Фациальная модель: проградация
Прибрежная равнина
Нижний пляж
Предфронтальная зона пляжа
Предфронтальная зона пляжа
Переходная дальняя зона
Переходная дальняя зона
Дальняя зона
Слайд 84 Динамика осадконакопления в прибрежной зоне
Проградационная модель с эрозией
Форсированная регрессия
Уровень
моря
Эрозия
Смещение фаций
Падение уровня моря
Эрозия
Смещение фаций
Падение уровня моря
Фации мелеют кверху
Фациальная модель:
проградация
Эрозия
Нижний пляж
Предфронтальная зона пляжа
Эрозия
Предфронтальная зона пляжа
Переходная дальняя зона
Предфронтальная зона пляжа
Переходная дальняя зона
Дальняя зона
