16沉积岩沉积相相概念及分类

1、第十六章,沉积相的概念及综合分类,第一节,基本概念,一、沉积环境与沉积相,1,环境,是指地球表面的地理景观单元。如山地、高原、冲,积平原、河流、湖泊、海洋等,2,3,4,5,2,沉积环境,塞利,1970,年）定义为,沉积作用进行的自然地,理环境，是物理上、化学上和生物学上有别于相邻地,区的一块地表,即是说有沉积物堆积并保存的环境区,域，如河流、湖泊、三角洲、滨海、浅海、深海,等,物理常数,介质性质（气、液、固体）、环境能量,地形坡度、温度、压力等,化学,参数,水体化学成分,pH,值,Eh,值、盐度等,生物学,参数,生物物种属、群落等,相对的还有,平衡环境,沉积物堆集速与剥蚀速率相,等的环境，如

2、缺乏沉积的深海平原,剥蚀环境,遭受剥蚀产生大量风化产物的母岩,区、物源区,如龙门山区、峨嵋山区等,6,物理参,数,7,化学参数,8,生物参数,9,3,沉积相,相这一概念最早由丹麦地质学家斯丹诺,Steno,1669,引入地质文献,瑞土地质学家格列斯利,Gressly,1838,认为：“相是,沉积物变化的总和，它表现为这种或那种岩性的、地质,的或古生物的差异,塞利,Selly,1970,提出：应该从沉积岩体几何形态,岩石学特征、古生物特征、沉积物构造特征和古流向特,征来限定相或沉积相,鲁欣,1953,将相定义为“相就是能表明沉积条件,的岩性特征和古生物特征的有规律综合，因此，相是沉,积物形成条件

3、的物质表现,10,本教材把相定义为,沉积环境,及在该环境中形成的,沉积岩（物）特征,的综合,沉积环境,要素所组成,自然地理条件,包括海、陆、河、湖、沼泽、冰川、沙漠,等的分布及地势的高低,气候条件,包括气候的冷、热、干旱。潮湿,构造条件,包括大地构造背景及沉积盆地的隆起与拗陷,沉积介质的物理条件,包括介质的性质（如水、风、冰川,清水、浑水、浊流），运动方式和能量大小以及水介质的温度,和深度,介质的地球化学条件,包括介质的氧化还原电位,Eh,酸碱度,pH,以及介质的含盐度,上述条件的综合即为,沉积环境,相是环境的产物,11,沉积岩特征,要素包括,岩性特征,如岩石的颜色、物质成分、结构、构,造、岩

4、石类型及其组合,古生物特征,如生物的种属、数量和生态,地球化学特征,同位素含量、微量元素类型含量,综上所述,沉积环境是形成沉积岩特征的决定因,素，沉积岩特征则是沉积环境的物质表现,换句话说,前者是形成后者的基本原因，后者乃是前者发展变化,的必然结果,这就是相的概念中沉积环境和沉积岩特,征的辩证关系,12,4,相标志,是指沉积岩所具有的那些能反映其沉积环境的环,境参数，沉积过程的各种特征。包括,9,方面,岩石的类型与成分,岩石的结构,岩石的沉积构造,13,成分,14,15,16,Cross Bedding,17,18,Escape structures,19,Mud Cracks,Ripple

5、Marks,20,Fossils,古生物、包括遗迹化石,21,岩石的几何形态,22,23,岩石的纵向序列，即相序,24,25,岩石的电性,地球化学组成,岩石的地震,地层学反映,26,纵向层序和电测曲线,27,28,5,沉积相研究中的时空关系,相序定律,沃尔索,Walther,1894,年）提出了相律：是指,只有那些没有间断的，现在能看到的相互邻接的相,和相区，才能重叠在一起,换句话说，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断,即只有在那些在横向上没有间断的、彼此相邻的,沉积环境中形成的沉积岩才能在连续的地层剖面上重,叠在一起,显然，相序定律为人们利用现代

6、沉积环境特征去,研究古代沉积物垂向序列提供了良好的,比较沉积学,基,本原理,29,在一连续地层剖面中出现的沉积相排列称为相序,30,31,2,等时面与岩石（性）界面的穿时性,等时面,是指地质历史过程中某一时刻的沉积,界面。常与某一事件平行或一致，可反映特殊的地,质事件。如我国西南地区中三叠统底部的”绿豆岩,事件,穿时性,是指同岩性的岩层实际为不同时,期的沉积产物,32,33,6,相模式,以相序递变规律为基础，以现代沉积环境和沉积,物特征研究为依据,从大量的研究实例中对沉积相的,发育和演化加以高度的概括，归纳出带有,普遍意义的,沉积相的空间组合形式,相模式和相标志是恢复和再现古代沉积环境的两,个

7、重要手段和钥匙,34,35,36,沃克,Walker,1976,认为,沉积模式就是“删,去其地方性的细节，而保留其纯粹本质的东西”。所以,沉积模式就是对沉积环境及其沉积产物、沉积过程的高,度概括，它应具有广泛的概括性和代表性,沃克还认为,标准相模式应起到以下四个方面的作用,1,从比较的目的来说，它必须起到一个标准的作,用,2,对于进一步观察来说，它必须起到提纲和指南,的作用,3,对于新的研究地区来说，它必须起到预测的作,用,4,对于所代表的环境或系统的水力学解释来说,它必须起一个基础的作用,37,沉积相模式可以采用以下不同的表示方法加以说明,1,直观模式：以简化的图式直观地表现出沉积环境,沉积

8、作用过程和最终沉积产物之间的复杂关系,2,实际模式：以现代具有代表性的地区或古代沉积,岩层的相序为基础而建立的模式,3,动态模式,能表示形成特征沉积体的沉积作用全过,程的沉积模式,例如曲流河点砂坝向上变细序列模式,4,静态模式：表示在一个特定时间的沉积层内沉积,环境特征和沉积物的相变规律，用该模式能预测物源,区位置和古沉积环境,5,比拟实验模式：以模拟实验获得的沉积特征为基,础而制作的沉积模式,6,数学模式：以数学方法模拟复杂的地质作用过程,的模式,38,二、沉积相的研究方法,相标志法,系统观测研究,各种相标志，综合分析确,定沉积相类型,沉积相模式,与标准的相模式进行比较确定沉积相类,型,统计

9、学方法,为确定沉积相序开辟了一条新路，它特,别适用于建立具丰富沉积标志的韵律性地层剖面的沉积,相序,里丁,Reading,和沃克,Walker,1965,较早使用,了统计学方法来确定不同沉积相的组合关系，后来许多,学者发展了统计学在沉积相序研究中的应用,自学,马尔柯夫链法在建立沉积相序中的应用,39,第二节沉积相综合分类,沉积相的划分应该依据自然地理条件或地貌特征,及沉积物综合特征，并且要遵循简单易行、便于记忆,和理解的原则，对沉积相进行划分。常以沉积环境的,名称,命名沉积相,分为四级,相组,环境组,相,环境,亚相,亚环境,微相,微环境,任何级的相均可统称为相,环境,40,环境,相,组,环境,相,大陆环境（相）组,残积环境（相,坡积,坠积环境（相,沙漠环境（相,冰川环境（相,冲积扇,山麓,洪积,环境（相,河流环境