附录 油区岩相古地理研究方法提纲
第一节 沉积相分析和岩相古地理基本原理
沉积相分析和岩相古地理各种沉积条件分析中必须遵循一些法则，主要有相序递变法则、沉降——补偿原理和地层等时旋回对比法则等。
一、相序递变法则
相序递变规律或相变法则是指沉积相在时间和空间上发展变化的有序性或相序递变。很早沃尔索 ( Walther，1894) 就指出：“只有在横向上成因相近且紧密相邻而发育着的相，才能在垂向上依次叠覆出现而没有间隔。”这一规律通称为相序递变规律或相序递变法则，是相序分析中应遵守的基本法则 (参见第十六章)。
相序递变主要有两种基本类型，即由于海 (湖) 平面上升 (或海进) 所形成的退积型相层序 (不考虑沉积物的强烈供给)，相剖面自下而上由陆相——海陆过渡相——海相叠覆而成。另一类是由于海 (湖) 平面下降 (或海退) 所形成的进积型相层序，相剖面自下而上由海相一海陆过渡相一陆相叠覆而成。如果是由海平面上升、再次下降连续叠覆形成的一个完整旋回，即为连续沉积的相层序，或称完整相层序。依据岩性、岩相变化的级次和沉积厚度的变化，也可划分出次一级相层序。
二、沉降——补偿原理
沉积盆地沉降和补偿可概括下列4种情况：
(1) 快速沉降、快速补偿，可容空间变化不明显。起因于盆地快速沉降，侵蚀区快速上升，为地壳活动区的特色。主要由分选差、厚度大的粗——中粒级碎屑沉积物组成，发育洪积——冲积相，多表现为陆源沉积盆地沉降中心特点。
(2) 快速沉降、缓慢补偿，可容空间明显增大。即沉积物补偿速度小于沉降速度或可容空间增加速度，物源区母岩风化较彻底，多以粘土及化学溶解物质沉积为主，发育厚度较小的深水——较深水沉积，常具沉积中心 (或生油中心) 的特点。
(3) 缓慢沉降、快速补偿，可容空间明显减小。由于沉积物补偿远大于沉降速度，水盆面积缩小，以淤积——冲积沉积为主，直至盆地填满消亡，显现岩性、岩相连续，但剥蚀冲刷现象明显。
(4) 缓慢沉降、缓慢补偿，可容空间变化不明显。由于沉积物沉降与补偿均缓慢，代表稳定构造区特点，形成成熟度高的碎屑沉积物 (如石英砂岩)，常为浅海陆棚区所特有。
值得指出的是，地层剖面中岩性、岩相连续或不连续变化均指在正常沉积作用情况下发生的，强调由于构造运动引起盆地水位面升降所致，即所谓构造变动控制沉积作用。这种分析在稳定构造单元一定时期的沉积作用内可能是正确的，但不应忽视由于事件作用诸如洪水、重力滑塌、风暴、火山喷发等所引起的岩性和岩相不连续变化。近20年来，地层学、古生物学、沉积学、石油地质学等领域专家越来越重视在层序分析中必须区分正常沉积作用和事件沉积作用。正常沉积作用常常是缓慢的、低效的，由于时间持续长，沉积物可能是丰富的，但也有相反的情况。事件沉积作用几乎是在瞬间发生的，但它所具有的能量经常比正常沉积作用大几个能量级，所形成的沉积可能是丰富的、罕见的、独特的。总之，“正常的”和“事件的”这两个术语用于形容作用，而产物则是由这些作用形成的。“丰富的”和“罕见的”是指在一个层序中的相对比例。“特殊的”可应用于一个事件、一个作用或一个独特的沉积。
沉积盆地沉降和补偿原理对于沉积盆地岩相古地理研究具有重要意义。因此，在剖面分析中，除应注意在一定环境里由于沉降与补偿变异所造成的层序、厚度和接触关系等变化外，亦应注意在环境和水深等条件相对不变，而是由于瞬间事件作用所引起的各种变化。剖面相分析中应注意下述几个基本问题。
(1) 定时问题。
剖面对比相分析中主要解决同一时期、不同地区的沉积相变化规律问题。选择等时对比界面就是一个首要基础问题。
在区域剖面相分析中，较好地利用标准化石定时的例子很多。近十年来，应用碳酸盐岩中的超微体化石、浮游有孔虫的鉴定，并结合古地磁的测试，较好解决了海相沉积盆地古近——新近纪、白垩纪和侏罗纪准确定时问题。海相碳酸盐岩中的超微体生物从侏罗纪时出现，白垩纪大量繁殖，古近——新近纪最盛，故此法定时受到时间及相类型的限制。
在我国东部中、新生代陆源碎屑沉积为主的地区开展剖面对比相时，除应重视取心井的岩心研究外，也应加强非取心井的研究，要重视从岩屑中获取某些沉积标志，诸如岩石类型、显微结构、构造及自生矿物等，加强薄片观察，以此尽可能弥补相分析中取心井不足的现象。总之，介形类、腹足类及孢子花粉和藻类等古生物是沉积盆地大区域划分和对比地层的基本依据。
利用标准生物化石的“科”、 “属”可以划分“系、统”，“种”的变化可以划分“组、段”。但生物演化常不是截然突变的，甚至有一些“哑层”采不到化石，因此常不易准确划分等时界面，更多的是结合岩性特征、沉积层序、接触关系等标志来加以确定。
建立等时地层格架应综合利用地震反射特征、地震合成记录、古生物组合和沉积旋回特征，消除地层穿时问题。
(2) 穿时问题。
传统的群、组、段这类岩石地层单位存在“穿时”问题，即相同岩性组合形成于不同地质时代，这在以陆源碎屑沉积为主的地层单元中尤为常见。这一概念是在地层岩石学的研究中逐步建立起来的。
我国中、新生代陆源碎屑沉积盆地中的陆源碎屑储集岩的岩性、岩相变化较大，给地层划分和对比带来较大困难，特别是在缺少化石的条件下。传统油区地层划分和对比主要注重相似或相同岩性的等时性，而忽视了等时界面和岩性界面的不一致性，即穿时现象。
新地层学原理————垂向加积作用和侧向加积作用是在近代沉积学、地震地层学、地震沉积学的发展中而建立起来的。沉积盆地中沉积物的沉积作用除了由于重力作用产生垂向加积外，尚有由于环流或湖面收缩——扩张所产生侧向和前积作用。例如，曲流河体系中的由凹岸(侵蚀岸) 向凸岸 (加积岸) 的侧向加积作用； 在沉积盆地中由于湖面收缩，河流三角洲或扇三角洲向盆内方向推进的前积作用等。
一般情况下，利用岩石地层单位进行剖面对比相分析，只能说同一“群、组或段”在它们分布范围内的相变，所代表的时间单元基本或大部分是等时的。目前在陆源含油气盆地勘探中，常按岩性一时间——厚度三者综合考虑建立地层单位。“系”和“统”主要考虑时间因素，“组”主要考虑时间--岩性因素，“段”和“亚段”主要考虑岩性——时间因素。
三、地层旋回等时对比法则
近几年兴起的层序地层学 ( Vail, 1988; Galloway, 1992; Cross, 1994) 利用层序地层界面、最大海 (湖) 泛面进行地层旋回等时对比的方法得到了广泛应用。在沉积盆地勘探早中期，常应用 Vail倡导的经典层序地层学，建立三级层序地层格架，实现全盆地的等时地层对比。在沉积盆地勘探后期以及油气田开发时期，即在油区大比例尺岩相古地理工业制图中，更多应用了 Cross倡导提出的高分辨率层序地层学。
高分辨率层序地层学 ( Cross，1994) 是应用 Walther相序定律、沉积物补偿原理和采用岩石地层横剖面及相应的时空图的编制，解决陆相含油气盆地勘探和开发中砂层和砂层组的精细对比问题。其基本指导思想是应用沉积动力学观点，分析沉积盆地 (区) 沉积物的堆积样式、保存程度、相序递变特征及不同级次相类型的组合和纵横向变化，这一切变化受控于基准面 (上下振动并横向摆动的抽象等势面) 的升降变化，有效可容空间向盆地或向陆地发生迁移，从而沉积物 (岩) 各种性质的变化便构成了时间和空间上的函数，因此，以此为出发点来解释各种层序的岩性、岩相变化及其沉积学特征，有可能充实和完善传统的相序递变法则和相——旋回对比法，解决更多的生产实际问题。
地层旋回等时对比的基本原理是：伴随基准面的升降变化和可容纳空间的增大与减小，地层记录可以由完整的地层旋回组成，也可以仅由非对称的半旋回和代表侵蚀作用与非沉积作用的界面构成。
高分辨率层序地层对比是同时代地层与界面的对比，不能简单地泥对泥，砂对砂，或者简单地进行旋回对比，而要根据在一个旋回中不同地理位置上的地层发育特点进行对比。
等时地层对比的总原则是：(1) 先进行较大基准面旋回的对比，然后进行较小旋回的对比。(2) 一个完整基准面旋回与向上变细的半旋回及向上变粗的半旋回间可以互相对比，也可以分别与没有沉积的一个面进行对比，即所谓的岩石对比岩石、岩石对比界面或面面相对。(3) 在短期基准面旋回对比过程中，中期基准面由上升到下降的转换点是优选位置中要重点考虑的对比界面，以此转换点为起点，依次向上或向下作小层对比，其结果会更趋合理。特别是在区域范围的地层对比中，掌握这一原则十分必要，因为此转换点是中期基准面向其幅度最大值单向移动的临界点，它在区域内表现为连续的岩石序列，即同一时间域内的不同位置均产生了沉积响应。
第二节 陆源碎屑沉积盆地的岩相古地理条件分析和制图
在陆源碎屑沉积为主的含油气盆地，当以正常沉积作用为主时，通常侧重于沉积物来源、古地形及水体深度、水动力条件、古气候和水介质物化条件等方面的分析。
一、沉积物来源的分析
物源分析的主要任务是确定来源方向、侵蚀区或母岩区位置、搬运距离及母岩性质。主要研究对象是陆源碎屑组分及其结构和构造特征。基本原理是机械分异作用。通过物源分析也有助于查明盆地发育过程中侵蚀区与沉积区、隆起与坳陷、凸起与凹陷等方面的关系。最终应落实解决砂层和砂体的分布规律。
(一) 砂砾岩的成分及其分布
查明砂砾岩的成分、粒度、厚度及其百分含量变化，是确定物源方向的基本手段。
砾岩主要分布在盆地边缘，接近于物源区。砾石成分可直接反映物源区母岩成分。根据砾石排列规律可恢复搬运介质类型和水流方向。物源方向与古水流方向常常是一致的。
砂岩的分布虽与砾岩有相似之处，盆地边缘靠近主要物源区砂岩最发育，向盆地内部变薄减少。但其分布远较砾岩广泛，实际意义更大。
砂岩中碎屑组分及其含量变化的研究是有意义的。其中最多的是石英，次为长石，统计和分析长石和石英的含量变化，对恢复物源方向、判定储集性能，均有一定作用。
根据石英的包裹体、消光类型、形态和多晶现象等标志来综合推断其来源，仍是一个重要途径。酸性火山岩中的长石主要是透长石； 酸性侵入岩中为正长石和微斜长石； 条纹长石说明缓慢冷凝过程，是侵入岩的特征。
阴极发光法对于人们认识碎屑石英的来源及母岩性质又近了一步，它是一种值得使用的新方法，尤其是对解决粒度细、以石英颗粒为主的粉一细砂岩或含粉一细砂级石英颗粒较少的砂质碳酸盐岩类的物质来源问题，不能不说是一种新的重要途径。
应用岩屑类型及含量变化，恢复母岩性质及物源方向较有成效。对于我国陆相盆地，由于母岩风化产物搬运距离短，可有效的利用砾石中岩屑类型分析母岩性质和物源方向。
综合应用砂岩中的各种组分，编制砂岩类型分区图，也有助于恢复母岩性质及物源方向，近母岩区长石和岩屑增加，石英相对减少，多发育岩屑砂岩和长石砂岩类，向盆内逐渐过渡为石英砂岩类，明显的变化方向即为物源方向。
(二) 碎屑重矿物组合及其分布
利用碎屑重矿物组合及其含量变化，追索物源及其母岩早已被广泛应用，尤其对世界古近—新近纪盆地是最有效的。特别是电气石和锆石在各时代砂岩中均有分布，只要细心研究一定能够提供母岩和物源方向的资料。还有ZTR 指数，即锆石、电气石、金红石的总数，作为重矿物组合成熟度的一个度量 (休伯特，1962)，远离物源区，ZTR指数增大。
稳定重矿物抗风化能力强，分布广，远离母岩区含量相对升高； 不稳定重矿物抗风化能力弱，分布不广，远离母岩区含量相对减少。通过分析稳定和不稳定组分在平面上的分布和变化，进而恢复物源方向和母岩性质，还可以搞清各河流沉积体系的分布范围，扩散方向。同一河流体系所控制沉积范围，其重矿物含量等值线作连续变化。
利用碎屑重矿物中的稳定组分与不稳定组分的含量比值，即所谓稳定系数，或古地理系数，通过对该系数变化规律分析，更有助于查明物源，明确古地理条件，较之用单一矿物含量变化效果更好些。区域研究成果表明，稳定系数从盆地边缘至盆内由小变大。不同气候和古地理条件下的沉积物，稳定系数变化较大。风化不彻底的快速堆积区，稳定系数较小，反之，则比较大。一般来说，海相沉积比陆相沉积古地理系数大。即使同一沉积区，因不同时期的水进和水退变化造成稳定系数也有较大差异 (附录图1)。
以碳酸盐岩为主的海相地层，因其中陆源碎屑组分含量很低，恢复物源及母岩性质常常很难，解决此问题较有效的方法就是提取其中的酸不溶组分，或通称不溶残余组分，包括少量粉一细砂及粘土物质。提取其中不溶组分后，鉴定成分，划分出稳定和不稳定组分，并求得稳定系数，编制等值线图，对其变化进行分析，亦能较好地获得物源及古地理等项资料。
(三) 物源的综合分析
直接依据砾石成分、岩屑和重矿物组合、轻重矿物的特征，结合重、磁、电等地球物理资料确定母岩性质。
直接依据砾石定向性、层理和层面特征、砂砾岩含量及其分布、重矿物组合及其含量分布、地震前积反射、FMI和 DIP 测井等资料确定物源方向和母岩区位置。
根据资料完善符合程度，将物源分为3种类型。
(1) 主要物源：几种资料符合程度好，影响范围大，持续时间久；
(2) 次要物源：几种资料基本符合，少数不甚一致，影响范围小，持续时间较短；
(3) 推测物源：几种资料符合差或资料不足，或根据不足者。
(四) 编制物源综合图
物源综合图是物源分析的总结性图件。重点是选择样品多、分布广、能说明问题、有代表性的几种主要资料叠加后编制 (附录图2)。
二、 古水动力条件的分析
古水动力条件是指沉积时期的波浪和水体的运动状况，此项研究是重建古地理的重要内容和有效手段之一。
(一) 根据定向构造
不同类型的斜层理可以用来测量古水流方向。只有一个优选方向是单向水流所致，有两个优选方向是由周期性变化所致。
波浪的情况较为复杂。震荡波痕的走向大致与岸线一致，不对称波痕与水流方向垂直，其倾斜方向与水流一致。
一般认为浊流成因的底面印模构造 (沟模、槽模等) 在区域上是稳定的。槽模不仅能可靠地指示古水流方向，而且说明它是浊流冲刷侵蚀作用形成的。沟槽与槽模伴生时，能更加可靠地指示古水流方向。它们指示的水流方向常与构造线一致。湖相浊积岩也有发育的槽模和沟模构造，不过常为其他类型底面印模构造所复杂化，如重荷槽构造。
利用砾石排列分析古水流已取得较好效果。
在砂岩中用定向薄片测定长形砂粒的定向分布，亦可用来推断水流方向。考虑到砂粒小，方位稳定性差，一般应测300~400个颗粒以上。
长形的生物化石，例如箭石类的鞘、原始头足类、竹节石、树干等也可作为测量古水流方向的研究对象。泥岩中的长形炭化植物茎或叶的碎屑，沿层面密集定向分布，这也是定向古水流所致。
(二) 根据结构及成分变化
利用碎屑的粒度、圆度、球度和成分变化恢复古水动力条件，通常与物源分析是同时进行的。利用这方面资料恢复古水动力系统的一般规律是：碎屑颗粒粒度随搬运距离加大而变小，圆度随搬运距离增加而增大，结构成熟度加大。
碎屑组分 (尤其是重组分) 的分散晕不仅有溯源价值，而且也是古水流方向的标志。
(三) 根据孢粉资料
孢粉含量变化可作为搬运距离的标志。同种孢粉等值线与沉积走向一致，其含量递减方向即为古斜坡方向。这种方法对于缺乏水流标志的泥质沉积物通常更有意义。孢粉带入水盆的主要营力是流水和风，河口处孢粉浓度大，无河口的沿岸地区则很低。
(四) 根据厚度变化
一般情况下，地层厚度变化是沉降幅度的指标，与古水流方向关系不甚密切，但是碎屑岩单层厚度的变化往往与粒度的变化相一致，而且有指示古水流意义。我国一些中、新生代沉积盆地砂层等厚线变化一般都能反映古河流体系的范围和主要扩散方向。
(五) 编制古水流体系图
编制古水流图主要应用重矿物组合、轻矿物组分、标形特征、粒度参数等，还应用了微量元素、有机碳、还原硫、三价铁等项资料来综合确定古水流流向(附录图3)。
总之，古水流条件对于古地理和古构造研究都是必不可少的，难度也较大，要从多方面综合分析。虽然古水流的局部变化是复杂的，但从总体来看又是有规律可循的。由于构造运动的继承性，古斜坡或古水系也有一定的稳定性和继承性。
三、水体深度及古地形的分析
判断沉积盆地相对古水深的手段有6种，分述于下。
(一) 根据沉积物的分布规律
一般情况下，偏氧化色的粗碎屑为浅水沉积，由浅水至深水，砂砾沉积减少，粘土质沉积递增，较深和深水区主要是偏还原色的粘土质沉积。
某些自生矿物如海绿石、绿泥石、结核状磷矿、鲕状赤铁矿、铝土矿等都主要是较浅水的沉积物。
(二) 根据岩石的构造特征
沉积构造是反映水体深度及机械性质的良好标志。概括起来，盆地的深水、较深水区主要形成微细水平层理，连续韵律发育； 深海 (湖) 浊积岩具复理石构造，槽模、沟模是它的沉积标志； 浅水地区层理类型多样，间断韵律发育，波痕、搅混构造以及侵蚀冲刷现象均较发育； 干裂、雨痕、细流痕等层面构造主要是滨海 (湖) 相的标志。
(三) 根据古生物标志
利用海洋生物判定水体深度，以造礁生物最为可靠。在海相古近一新近纪含油盆地，应用有孔虫中底栖和浮游数量的百分比、简单分异度和复合分异度恢复水体深度，编制古等深线图，进而划分相带，指导油气勘探是颇有成效的。
对于缺少遗体化石的砂泥岩沉积地层，可应用遗迹化石，如潜穴、足迹、爬痕，以及其他生物扰动构造，确定古海 (湖) 盆地的相对古水深。
(四) 根据地层的厚度变化
根据沉积补偿原理，以地层厚度 (如为残厚要进行恢复) 变化反映湖底沉降幅度和古地形的基本轮廓，以黑色泥岩百分含量变化反映水体的相对深度，也间接定性地表示古地形起伏状况，其结果是划分沉积相的基本依据。当然这种分析方法主要适用于沉积与补偿较为适应的沉积盆地。
(五) 根据地层的接触关系
古地形低凹处，多为深水区，一般为连续沉积，地层间为整合接触。古地形隆起部位带水浅，常处于波基面之上，易遭受水下冲刷，地层间出现冲刷面或沉积相不连续，地震剖面中出现局部不整合接触，也往往反映盆地内地形起伏，或有古隆起存在。
(六) 古地形与相特征
归纳我国中、新生代盆地的古地形与相特征，具有如下几种关系。
(1) 湖盆结构较对称、古地形较平坦者，岩性由滨湖至深水区由粗变细规律明显。相带呈环状，且较对称，沉积中心与沉降中心较一致，多位于湖盆中央。
(2) 湖盆结构不甚对称、古地形不对称，亦不甚平坦者，岩性粗细变化突然，水体深浅变化明显，如一些单断式凹陷，陡岸一侧近岸水下扇可直接与深湖相相接； 平缓一侧相带宽且平缓，多发育三角洲 (附录图4)。
(3) 盆地内部的古隆起，及由盆地边缘向内延伸的古鼻状隆起附近，由于水下冲刷及机械分异作用，在深水及较深水相带中可出现岩性较粗的浅水相沉积。
总之，如湖盆结构复杂，古地形变化大，岩性和岩相类型多样，相带间界限明显； 反之，如湖盆结构简单，古地形较平缓，沉积物及相类型简单，相带之间也是过渡的。在油气勘探中，掌握上述盆地结构和古地形分布变化规律，认识不同成因类型砂体的分布，对预测含油有利相带至关重要。
四、古气候条件的分析
目前，恢复沉积区古气候条件的方法多种多样，但主要手段是孢粉特征分析。孢粉类型和含量是古气候变化的灵敏标志。
(一) 根据岩性特征
特殊岩石类型，如冰碛岩、冰川纹泥是寒冷气候标志，蒸发岩是干旱气候产物，煤系地层是温暖潮湿气候沉积响应等。
盆地气候分析适宜采用综合标志划分气候类型； 以暗色碎屑岩为主，煤层及碳质泥、页岩广泛发育，粘土矿物以高岭石为主，大量出现菱铁矿、铝土矿及沉积锰矿等，综合起来是潮湿气候的可靠标志； 沉积岩系中既不含石膏、石盐，又不含煤层、菱铁矿，粘土矿物以水云母、胶岭石为主，红色岩层较为广泛，综合起来是半干燥气候类型标志； 剖面中有煤层、煤线，粘土矿物多为高岭石，红色岩层缺乏或较少，综合起来是半潮湿气候的标志； 边缘相带为红色沉积，向盆地内过渡为蒸发岩为主的沉积类型，为干燥气候标志。
在海相地层，大套石灰岩(尤其是生物石灰岩、礁石灰岩)、磷酸盐岩，铁、锰、铝等沉积矿床，均为潮湿气候的可靠标志。
盐类假晶、干裂、雨痕等一般是干燥气候标志，风棱石、沙漠漆、霜面等是沙漠干燥气候标志。
(二) 根据古生物及古生态
陆生植物群的分带性和分区性更为显著，如古生代的节蕨植物、石松植物，中生代的真蕨植物、苏铁植物，新生代的棕榈和樟树都是热带气候的指示性植物。应用孢子花粉再造古地理和恢复古气候是卓有成效的。剖面中旱生植物和喜湿水生植物各类孢粉百分含量的变化，可较好地反映古气候演变规律。平面上由盆地边缘至内部，喜干植物的孢粉减少，水生喜湿的孢粉增加，围绕盆地呈环状分布。
研究第四纪气候变化现采用草原指数 ( Steppe-index) 这一概念：SI=草本植物孢粉/(草本植物孢粉+木本植物孢粉)。草本主要是寒带草原植物，冰期沉积时其含量可达90%~100%，间冰期沉积时则很少，而以温带木本植物 (如橡树、松树) 孢粉为主，用统计资料编制曲线可准确地反映第四纪古气候变化，并可恢复冰期和间冰期的次数，此法在研究欧洲第四纪冰川时被广泛应用。
(三) 根据碳、氧稳定同位素
利用海水中氧的含量变化，判断各时期古水盆的绝对温度，是一种行之有效的方法。利用碳、氧同位素综合判断水体盐度的公式是：
当Z>120时，为海相石灰岩； 当Z<120时，为淡水石灰岩，如黄骅坳陷沙一段碳酸盐Z值最高为125.7，反映了海相性特征。
(四) 根据黄土及湖泊沉积
欧美第四纪冰川研究成果表明，用古地磁确定时间，用孢粉恢复气候变化，尤以用湖泊纹层状淤泥沉积物所获效果最好。根据对中欧黄土剖面的研究，其中许多风化层为间冰期产物，黄土层为冰期产物。由于用古地磁定时的准确性，已证实欧洲在70万年内有18~19个气象周期。这些手段用以解决我国争论已久的第四纪冰川问题是值得借鉴的。
五、水介质物化条件的分析
水盆中介质的物化条件，包括氧化还原电位 ( Eh值)、氢离子浓度 (pH值) 和含盐度等。这些指标不同程度地影响有机质的保存和油气生成，也直接控制水体溶解物质的化学沉积分异作用及沉积矿产的形成。
(一) 确定还原程度的标志
常用的标志是含铁自生矿物，由氧化环境至还原环境依次为：褐铁矿——赤铁矿——海绿石——鳞绿泥石——鲕绿泥石——菱铁矿——白铁矿和黄铁矿。含铁矿物分散在岩石中主要显现在颜色上，尤以粘土岩的颜色判断还原程度更为直接。
判定含油岩系还原程度常用的指标：还原硫 (S²⁻)、三种铁离子 (FeHc₁、FeHc₁、Fe²ts₂), 以及 Fe²⁺与Fe³⁺的比值和铁的还原系数
在湖泊沉积中，水体由浅变深，依次为氧化相——弱还原相——还原相。
(二) 确定酸碱度的标志
酸碱度的划分主要根据水介质中的氢离子浓度：pH<7为酸性介质，pH=7为中性介质, pH>7为碱性介质。
直接标志是根据常见的指示矿物，如碳酸盐矿物、含铁矿物和粘土矿物等 (附录表1)。
附录表1 判断水介质酸碱度的主要矿物标志
| 矿 物 | 酸 碱 度 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 酸性 | 弱酸性 | 中性 | 弱碱性 | 碱性 | 强碱性 | |
| 碳酸盐矿物 | 菱铁矿 | 白云山 铁白云山 菱锰矿 | 方解石 | |||
| 含铁矿物 | 白铁矿 | 黄铁矿 | ||||
| 粘土矿物 | 高岭石 | 多水高岭石 | 多水高岭石， 拜来石 | 钙胶岭石， 拜来石 | 钙镁胶岭石 | 镁胶岭石 |
一般认为粘土矿物与同生期水流介质环境关系密切：由湖盆边缘至盆地内部，依次为高岭石——拜来石——胶岭石。生油层粘土矿物为胶岭石类，其次为水云母和拜来石类，高岭石类极少或不存在。由陆相至海相 (pH值由低变高)，依次出现高岭石——单热水云母——拜来石一胶岭石。故粘土矿物是良好的pH指示矿物。物源区的气候条件对粘土矿物的形成也是一种影响因素。
在古代沉积中，粘土矿物类型和含量不仅受物源区气候、介质物化条件的影响，也受成岩后生变化的改造。故粘土矿物指相性，应因时因地而异，不能一概而论。
(三) 古盐度的确定
直接测定海水中氯离子含量，经换算可获得海水盐度： S(‰)=0.030+1.805Cl-(‰)。正常海水的氯度为19.4‰, 盐度为35‰。
利用碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、卤化物，以及粘土矿物是恢复古湖泊含盐度的主要手段。
六、岩相古地理条件的基本控制因素
沉积盆地的岩相古地理条件千变万化，它的基本控制因素不外两方面，即地壳的活动和全球性的古气候周期性变化。它们规定和影响各种沉积条件的演变和变化，如沉积盆地中侵蚀区和沉积区的分布、沉降与补偿的相互关系、水体深度变化、古地形变化、古气候变化以及水介质的物化条件的变化等，甚至包括水盆地中生物的繁殖和发育，都是在地壳运动的影响下发展和变化的。也就是说，在某一生油时期，当盆地中持续接受沉积，并聚集了大量有机物质时，就存在了生油的内在因素。而盆地中具还原条件的深水—较深水区则是有机物质转化为油气必不可少的外部条件。只有在这种条件下，大量的有机物质才能得以堆积和保存，并在适当温度、压力下转化为油气。湖盆能否保持长期稳定存在，这主要受盆地所处大地构造位置和地壳活动性质所决定和控制，只有在地壳振荡运动能保持以较大面积持续下沉，并伴随有良好的沉积补偿条件 (即沉降速度大于或等于补偿速度)，水体保持一定深度，沉积不断加厚，最终才能形成较厚的生油岩系。温湿的古气候条件和适当的水介质物化条件亦是重要的影响因素，但它们也均受地壳活动的影响。
盆地周缘的块断活动，导致物源区上升，盆地下沉，母岩遭受侵蚀而源源不断供给碎屑物质。在水动力条件影响下，形成了不同类型砂体，特别是海湖三角洲及滨岸地带形成的各种砂体，是油气聚集的良好相带。
在构造运动的背景上，适宜的古气候条件有利于陆上和水体中的生物繁殖与生长，为生成油气提供物质基础。
所以，不论水盆大小，也不论海盆或湖盆，只要具备上述古地理条件及构造条件，就可能生成大量油气。油区岩相古地理的研究任务就是要查明这些条件，为油气预测提供理论依据并指明勘探方向。
七、陆源碎屑沉积盆地岩相古地理图的编制
根据统计分析法进行岩相古地理研究，最终是通过编制岩相古地理图来完成的。或者说，岩相古地理图的编制是相分析及古地理研究的总结。
如何编制岩相古地理图，要收集和整理哪些资料，先做哪些基础图件，如何进行分析，对于不同地区、不同层段以及不同的相，也不尽相同。
陆源碎屑沉积盆地岩相古地理图的编制大致有这样3个基本阶段，即基础资料的收集和整理； 主要基础图件的编制和分析； 岩相古地理图的编制和使用。
(一) 基础资料的收集和整理
在地层划分和对比的基础上，对露头剖面、岩心录井 (包括取心及井壁取心)、岩屑录井、古生物及古生态鉴定、分析化验(包括薄片、重矿物、粒度分析、地化指标、油气水分析等)、电测井及地球物理等方面资料进行系统收集和整理，并认真审查与核对，注意准确性与代表性，以保证编图基础资料的扎实可靠。
整理原始资料，一般先建立相分析剖面和岩相古地理卡片，再逐井进行分项统计，如砂岩类型、重矿物、粒度参数、层理特征、古生物、泥岩颜色和地化指标等。
(二) 制图单位的划分和比例尺的选择
制图单位的划分和比例尺的选择目前尚无统一规定，主要根据研究课题的需要、资料的丰富程度和地质条件的复杂情况而决定。大、中、小3种比例尺的一般划分如下所述。
(1) 小比例尺岩相古地理图：比例尺一般小于1∶300万，甚至1∶1000万以下，这种图件是全国或大区域性的，是在大地构造单元划分的基础上进行编制的，制图单位的时间间隔为代或纪或世 (相当于Ⅰ级层序)。此类图件可以作为大区域油气预测的基础图件。
(2) 中比例尺岩相古地理图：比例尺一般为1：300万~1：50万，此类图件包括范围较小，一般为一个沉积盆地。制图单位间隔为世或期 (相当于Ⅱ级或Ⅲ级层序)。这类图件可作为指明进一步勘探方向，提供岩性、岩相方面的依据。
(3) 大比例尺岩相古地理图：比例尺一般为1∶50万以上，通常是为盆地内某一凹陷或地区进一步勘探而编制的。制图单位为段、亚段或砂层组 (相当于Ⅲ级层序、体系域或准层序组)。
总之，沉积剖面或钻孔越多，资料越丰富，制图比例尺可以越大。制图单位分得越详细，图件的精度也越高。在我国一些含油盆地的勘探过程中，经常根据工业制图要求，编制的是中一大比例尺的岩相古地理图，随着层序地层学的迅速崛起和岩性地层圈闭勘探的进一步加强，以层序或体系域为单位编制岩相古地理图得到了广泛的应用。
(三) 主要基础图件
以油气勘探为目的时，经常要编制以下一些基础图件。
(1) 岩心素描、单剖面层序地层和沉积相综合分析图 (地层划分和对比的依据，相的共生组合关系)；
(2) 层序地层及沉积相对比剖面图 (反映地层层序和相的纵横向变化)；
(3) 地层厚度图 (反映盆地轮廓、隆起和坳陷、凸起和凹陷，以及物源方向及河流流向等)；
(4) 粒度分布曲线图 (累积曲线、频率曲线、粒度概率曲线及其垂向演化、C—M图和粒度参数的平面变化图等)；
(5) 砂岩厚度图 (反映砂体、砂岩富集区、砂岩尖灭界线，以及古水流方向、物源方向和三角洲位置等)；
(6) 砂岩层数图 (推断碎屑沉积与水位变化的关系，反映构造性质等)；
(7) 砂地比图 (判断岸线位置、古水深度和主要物源方向)；
(8) 泥岩颜色图 (反映陆上、过渡与水下3种沉积环境的大致范围，是划分湖盆相带和有利生油相带的主要依据)；
(9) 重矿物图 (反映物源方向和沉积体系)；
(10) 岩石类型图 (反映物源方向和分布趋势，是划分相带的依据)；
(11) 有机碳、还原硫、三价铁和二价铁等值线图 (反映不同沉积环境的地球化学特征，并指示陆上或水下沉积的标志)；
(12) 锶钡比值图 (反映古盐度变化，间接判断盆地的封闭状况)；
(13) 化石分布图 (是划分相带和鉴别环境的标志)；
(14) 电测曲线划相图 (利用自然电位、电阻率、微电极以及地层倾角测井、FMI测井等电测曲线综合分析，划分岩性和韵律特征，建立沉积模式)；
(15) 砂体几何形态图 (划分砂体成因类型、指明油气聚集有利地区)；
(16) 地震相图 (通过地震相向沉积相的转换，从而确定沉积相的平面展布，尤其在钻井剖面较少或钻井分布不均的地区，地震相图尤为重要)；
(17) 岩相古地理图 (综合成果图，沉积边界、母岩性质、物源方向、沉积相带、沉积中心、沉降中心、砂体及砂岩富集区、生、储油有利地区等)；
(18) 有利勘探地区预测图 (是勘探地层岩性圈闭的主要根据)。
前16种图件是编制后两种成果图件的基本资料。总的可归纳为单因素分析和多因素分析两种类型基础图件。制作多少基础图件，要视不同研究目的和资料丰富程度变化。
岩相古地理图及其基础图件主要以平面图形式表示。在备好的底图上，一般有等值线图、分区图和点图3种表现形式，每种形式可单独使用，也可视资料的相互关系和完善程度叠合起来使用，如在分区图的背景上，可以有等值线和点图的形式。数据齐、全、准的单因素资料最适合勾画等值线图，其精度也最高。
底图准备与编图质量关系甚为密切，原则上剖面点和井位以及地震测线要均匀分布，符合工业编图要求。要根据勘探和开发阶段的进展情况，合理选择作图比例尺和作图单元，编制多种岩相古地理基础图件，最终编制研究区岩相古地理成果图件。
八、岩相古地理图的分析和使用
沉积体系研究和岩性古地理编图是为勘探开发沉积矿产服务的。依据岩相古地理图及其基础图件，分析沉积盆地的沉积条件和岩性、岩相变化特征，确定沉积体系类型，建立不同沉积体系与油气成藏要素之间关系，指明有利的生、储油地区 (层) 及其形成的有利时期，为勘探部署提供岩性、岩相方面的依据，这是油区岩相古地理研究的最终目的。
(一) 有利生油地区 (层) 与盖层的分析和确定
岩性、岩相、地球化学特征和盖层封堵能力是评价盆地生油条件和盖层质量的基本标志。以生油地区 (层) 和盖层封堵能力的判定标准为依据，通过地质与地球物理综合分析，在岩相古地理图上圈定有利、较有利生油区和盖层发育区。
通过对不同时期、不同组段岩相古地理图的综合分析，有助于查明盆地的发育历史，了解和确定有利生油区 (层) 和盖层发育区的时空演变规律。一般来说，如盆地较稳定发育，沉积中心与沉降中心基本位于盆地中央，该地区沉积水动力较弱，沉积富含有机质的暗色泥岩，形成最有利生油和盖层发育地区。
通过编制主要含油层系的岩相古地理图，搞清含油盆地的发育历史和深水一较深水相带的分布、变化规律，确定含油有利相带和盖层发育地区，是提高勘探效果的基础工作，也是核心工作。
(二) 有利储油地区 (层) 的分析与确定
陆源碎屑沉积盆地中有利储油地区，主要受制于砂岩体的发育与分布情况 (还应考虑成岩作用对储层质量的影响)。在岩相古地理图或沉积体系图中，恢复出海 (湖) 盆地的岸线、三角洲及古河流位置，圈定出不同成因类型砂体的分布、延伸方向和形态特点，是确定有利储油地区的基础。在此项工作中，应注意相带与砂岩体分布的关系，沉积相的共生组合控制砂岩体的共生关系。存在两种主要沉积砂体变化规律：一是从冲积扇砂岩体——河流砂岩体—三角洲砂岩体——浅海 (湖) 砂岩体—深海 (湖) 扇浊流砂岩体，这种分布情况与物源方向平行，与海湖岸垂直，搬运介质初为河流，后为波浪与海流。二是三角洲砂岩体及其两侧的海滩、堤岛砂岩体，这个方向与海岸平行，主要为沿岸流的沉积作用所控制。依此分布规律，可以预测有利砂岩体的分布。
在烃源岩、储层和盖层分析的基础上，应基于沉积体系的研究成果，分析生、储、盖组合特征和有效性，进一步确定有利的烃源岩、储层和盖层以及有利勘探开发层位。
第三节 碳酸盐岩岩相古地理图的编制
冯增昭教授倡导的碳酸盐岩“单因素分析多因素综合作图法”在碳酸盐岩古地理研究领域和油气勘探实践中已取得了重大进展，兹介绍如下。
所谓单因素是指能独立地反映某地区、某地质时期、某沉积层段的沉积环境某些特征的因素，它的有无或含量的多少均可独立地反映该地区、该层段沉积环境的某些特征，如沉积环境水体的深浅、能量大小、性质等。实际上，某沉积层段的厚度、岩石类型、结构组分、矿物成分、化学成分、化石及其生态组合等均可作为“单因素”。
“单因素分析多因素综合作图”可分3个步骤：第一，是对各地质露头剖面和钻井剖面，尤其是各基干剖面进行认真的地层学和定量岩石学研究，取得各种第一手的定性和定量资料，尤其是定量资料，了解各剖面各沉积层段的沉积环境特征。第二，在已取得的各剖面的定量资料中，按要求的作图单位和比例尺，选择出那些能独立地反映其沉积环境特征的因素，即单因素，并把全区各剖面各作图单位的各种单因素的百分含量都统计出来，作出各种相应的单因素图，主要是等值线图。这些单因素图可以从不同的侧面定量地反映该地区该沉积层段的沉积环境，这就是单因素分析。第三，把这些定量的单因素图叠加起来，并结合该地区该沉积层段的其他定量和定性资料，去粗取精，去伪存真，全面分析，综合判断，即可编制出该地区该沉积层段的定量岩相古地理图，这个过程就是多因素综合作图。这一方法论的核心是定量，即以各剖面的定量单因素资料为基础，从各单因素图的分析入手，再通过各单因素图的叠加和综合分析判断，最后作出定量的岩相古地理图。
在碳酸盐岩岩相古地理图的编制过程中，经常编制的单因素图件主要有：
(1) 厚度等值线图；
(2) 浅水碳酸盐岩颗粒含量等值线图 (%)；
(3) 准同生白云岩含量等值线图 (%)；
(4) 还原色含量等值线图 (%)；
(5) 深水页岩含量等值线图 (%)；
(6) 深水碳酸盐含量等值线图 (%)；
(7) 浅水碳酸盐含量等值线图 (%)；
(8) 浅水碎屑岩含量等值线图 (%)。
其他特殊成分如果含量较多，如石膏、石盐、特定化石等都可以作为单因素勾绘出其含量等值线图。
下面，对各主要单因素的特征及其在沉积环境分析中的意义作简要说明。
(1) 地层厚度。
地层厚度主要受该地区沉降幅度的控制，也与沉积物质供给有关，一个沉积地区某沉积层段的等厚图主要反映该地区该层段沉积时期的古大地构造格局，主要是相对隆起和相对凹陷的格局。在陆源物质尤其是粗粒陆源物质沉积发育的地区，沉积厚度也反映陆源物质的供给条件。沉积厚度与水体深度并无必然的关系。
(2) 陆源物质。
陆源物质又可分为粗陆源物质和细陆源物质。粗陆源物质包括陆源砾和陆源砂，可反映陆源的方位，也可作为古陆边缘相的标志，但也不是绝对的。细陆源物质包括陆源粉砂和陆源粘土，只能大致反映陆源区的方位。用陆源物质这一单因素来判断沉积环境和恢复岩相古地理时要很谨慎，应结合其他定量及定性的特征，综合判定。
一般把陆源泥含量大于50%，陆源砂及准同生白云岩等含量均小于 10%，且以浅水潮坪沉积为主的地区，称作泥坪； 把陆源泥含量大于50%，陆源砂含量10%~50%，且以浅水潮坪沉积为主的地区，称作砂泥坪； 把陆源砂含量大于50%，陆源泥含量10%~50%，且以浅水潮坪沉积为主的地区，称作泥砂坪或砂坪。陆源砂含量更高，不具有潮坪沉积特征的地区，就是沙滩或沙坝了。
(3) 颗粒。
颗粒是指砂级以上的、经过磨蚀的、亮晶胶结为主的盆内颗粒 (如砾屑、砂屑、鲕粒、生屑等)。颗粒含量高，说明沉积环境的水动力强； 颗粒含量低，说明沉积环境的水动力弱。一般把颗粒含量大于30%的地区定为滩； 颗粒含量介于20%~30%的地区定为准滩； 颗粒含量介于10%~20%的地区定为滩雏。
(4) 准同生白云岩。
准同生白云岩主要是指刚沉积不久尚未固结成岩的碳酸盐沉积物，在其尚未脱离沉积环境时，通过某些白云化作用，如毛细管浓缩白云化作用、混合白云化作用等所形成的白云岩。这种白云岩主要形成于潮上及潮间环境或其邻近的潟湖环境。一般把准同生白云岩含量大于50%的地区，称作云坪； 把准同生白云岩含量30%~50%而具潮坪特征的、石灰岩含量大于50%的地区，称作云灰坪； 把准同生白云岩含量30%~50%而具潮坪特征的、细碎屑岩 (粉砂岩和粘土岩) 含量大于50%的地区，称作云泥坪。
(5) 颜色。
岩石的颜色主要取决于岩石本身的成分，如色素、矿物成分、粒度等，成岩后生作用也对颜色有一定的影响，但归根结底取决于沉积环境，即岩石的原生颜色在一定程度上反映沉积环境的氧化还原程度。
(6) 石膏。
石膏(盐类矿物) 是蒸发环境的产物，主要形成于潮上云坪环境及咸化潟湖环境。因此，膏岩层的分布尤其是它的等厚图对于沉积环境的解释十分有用。一般将膏岩含量大于50%的地区定为膏潟湖，将膏岩含量20%~50%的地区定为含膏潟湖。
综合各单因素基础图件，参考相关区域地质背景资料和沉积相标志，可编绘岩相古地理图件 (附录图5)。