中国矿业大学2013-2014年第2 学期《沉积学基础》试题A卷

1、中国矿业大学2013-2014学年第2学期沉积学基础试卷A试题考试时间：100分钟 考试方式：闭卷学院 班级 姓名 学号 题号一二三四五六总分得分阅卷人一、简述沉积环境及含义。（10）二、简述重力流、牵引流的区别。（10）三、举例说明河流沉积特点及与煤油气资源的形成关系。（20）四、论述三角洲沉积特点（20）五、论述沉积岩心的描述鉴定分析方法。（20）六、论述控制沉积作用的因素。（20）中国矿业大学2013-2014学年第2学期沉积学基础复习资料看分值，举证1、 沉积学的概念、研究内容、研究意义。概念：沉积学是在沉积岩石学基础上发展起来的，主要研究沉积物的来源、沉积条件、沉积环境、沉积作用和成

2、岩作用的一门学科。侧重于成因研究。 古地理学（岩相古地理学）是对一定地质历史时期形成的地层进行沉积相分析，研究不同地区的沉积环境条件及其相互关系，再造当时的海陆分布、自然地理和气候特征的一门学科。内容：（1）研究沉积物的来源；（2）沉积物的沉积条件和沉积机理，特别是有益沉积矿产的形成机理与富集条件、赋存规律；（3）沉积相分析，恢复沉积岩（包括沉积矿产）形成时的古地理环境、古气候条件、大地构造背景、生物特征以及沉积物供应（物源）条件。 意义：沉积矿床（包括煤、油、气、油页岩、油砂等能源矿床；金属及非金属等层控矿床） 储集体（石油、天然气、水、包括砂岩、碳酸盐岩、页岩等）记录历史。生命、有机质、热

3、、构造、盆地、气候、海平面变化等演化历史 地质学基础 2、 沉积环境、沉积相概念与关系。（重点：沉积环境背后隐藏的意义）沉积环境是沉积物形成时的自然地理环境沉积环境的内涵包括：自然地理环境江河湖海、高山平原气候环境干湿冷热生物条件包括动物和植物介质环境沉积介质的水动力条件，沉积介质的盐度、深度、PH、EH、温度等构造环境大地构造背景条件、沉积盆地内的隆起、凹陷等沉积相在特定环境中形成的沉积物通常称为沉积相(相)，是沉积环境的物质表现。3、 Walther相律、沉积模式概念与关系。（重点 关系）根据相标志恢复古环境的方法称为相分析或环境分析相序分析-瓦尔特(Walther)相律：在没有沉积间断的

4、条件下，只有在横向上相邻的相，才能在纵向 上互相叠覆。 沉积模式/相模式/沉积相模式是对沉积环境 的特征研究、发展演化及空间组合形式 的全面概括，是以图形或文字方式表现的一种立项的概括 的沉积相格局。4、 沉积体系 沉积体系是指与沉积作用相关的沉积相的集合体(Scott和Fisher，1969)。是与某些现象或沉积作用有密切成因联系的三维空间岩相组合（或地层单位）。沉积体系通常以其形成的环境命名。如河流沉积体系、三角洲沉积体系等。同期沉积体系联接而成的等时地层体被称为沉积体系域。相邻的不同沉积体系之间通常以不整合或相变面为界。沉积体系一般根据相模式来确立。5、沉积建造，沉积旋回，沉积韵律概念。

5、沉积建造（sedimentary formation）泛指在一定构造背景条件下，当地壳发展到某一构造阶段时所形成的一套具有特定岩相组合的沉积岩系。沉积韵律：是指由两种以上的岩性单元组成的，有规则的和频繁重复的层序沉积旋回主要是因地壳周期性振荡运动引起的，而韵律的形成则多与局部的地区性因素有关。沉积旋回是指沉积作用和沉积条件按相同的次序不断重复沉积而组成的一个层序。沉积旋回以规模较大，常表现为岩性岩相的交替变化而区别于“沉积韵律”第1章沉积物的搬运和沉积作用（4.5.要清楚）1、沉积物质的形成沉积物的来源: 母岩 生物物质 火山物质 宇宙物质沉积岩的形成过程，一般经过四个阶段：母岩的风化与剥蚀作

6、用阶段风化物质的搬运作用阶段 风化物质的沉积作用阶段 沉积物的固结（成岩）作用阶段地表和接近地表的岩石，在温度变化、水、空气及生物的作用和影响下所发生的破坏作用，称为风化作用。物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。物理风化：岩石只发生机械破碎而化学成分未改变的风化作用。化学风化：指岩石在氧、水和溶于水中的各种酸的作用下，遭受氧化、水解和溶滤等化学变化，使其分解并产生新矿物的作用。生物风化：指岩石由于生物的生活活动引起的破坏作用风化产物按性质可分碎屑物质、溶解物质、不溶残余物质三类。2、流体力学基本原理内摩擦定律，水流流动状态层流、紊流与雷诺数，水流流动强度急流、缓流与福劳德数，内摩擦定律内

7、摩擦力与接触面积（A）和相对速度差（dv）成正比，与单位层厚度成反比。凡符合于牛顿内摩擦定律的流体，称为牛顿流体，如牵引流、空气、油体等。凡不符合于牛顿内摩擦定律的流体，称为非牛顿流体，如沉积物重力流、血液等。(1)水流状态判断依据雷诺数（Re）（无量纲）Re =惯性力/粘滞力=v d/= v d/密度；v平均流速；d管道直径； （）粘滞系数(2)地质意义：任何流体都存在层流和紊流两种流动状态。层流有利于沉积物沉积。紊流有利于沉积物搬运。紊流对沉积物有扬举作用。层流流速缓慢，各质点的流速、方向不变，呈平行线状，分层流动。紊流流速湍急，各质点的流速、方向随时间而变，运动轨迹不规则，质点混乱、呈漩

8、涡状。临界流介于上述两者之间。注：随着流速改变，上述流动状态可以转化福劳德数（Fr）与地质意义（1）水流强度的判断依据。（2）分类与地质意义：Fr 1，水流强度为急流，也称高流态，对床砂形体破坏大。Fr 1，水流强度为临界流，也称过渡流态。急流水流在障碍物处形成浪花，迅速越过，上部水面略有升高，不向上游传播，影响范围较小。缓流水流在障碍物前形成跌落，在障碍物后形成壅高，向上游传播能力强，影响范围较大。临界流介于上述两者之间。佛罗德数可普遍用于碎屑物质以床沙载荷方式搬运和沉积过程的解释中。明渠水流随着流动强度的加大，在床面上会依次出现下列床沙形体：无颗粒运动的平坦床沙沙纹沙浪沙丘过渡型（或低角度

9、沙丘）平坦床沙逆行沙丘流槽凹坑3、沉积物的搬运与沉积作用及其控制因素 进入搬运状态的沉积物在搬运过程中仍然会发生机械破碎和化学分解，产生新矿物。搬运过程中，随着搬运能力的减弱，无力携带所搬运的沉积物，发生沉积。沉积下来的沉积物，一方面长期固定下来不再移动；另一方面，随着地壳上升、侵蚀基准面下降，流体的流速加快，会重新发生侵蚀并被再次搬运.沉积物的搬运作用和沉积作用常交替进行，并且在过程中也继续发生着风化作用。如化学分解、机械破碎等。三个作用阶段密切联系、又相互独立。1、搬运介质水（河流、湖泊、海洋、地下水等） 空气（风） 生物 冰川风化产物的搬运和沉积作用按搬运方式分机械搬运和沉积作用、化学搬

10、运和沉积作用、生物搬运和沉积作用2、搬运与沉积方式（1）机械搬运与沉积作用对象：碎屑、粘土以及内源颗粒（鲕粒、生物碎屑等）。方式：滑动式、滚动式、跳跃式和悬浮式。机理：受流体力学定理支配。（2）化学搬运与沉积作用对象：化学溶解物（真溶液、胶体）。方式：真溶液、胶体或络合物形式。机理：受化学、物理化学定理支配。（3）生物搬运与沉积作用（后者大于前者）对象：岩石、水、大气中的元素。方式：光合作用、新陈代谢等形式。机理：受生物物理、生物化学、生物生理定理支配。4、牵引流与重力流的概念、意义。(重点：清楚)牵引流：以一定介质动力（推力或举力）导致流体运动并带动所携带碎屑颗粒迁移的流体。如河流、波浪流、

11、潮汐流、洋流、等深流、大气流等。流体力学性质：属牛顿流体；搬运方式：推移（滚动和跳跃）、悬浮搬运力：作用于沉积物上的推力（牵引力），大小取决于介质流速；负荷力（载荷力），大小取决于流体流量的大小。重力流：是含大量沉积物、在重力作用下发生流动的高密度流体（密度流）。如泥石流、碎屑流（颗粒流）、液化流、浊流等。流体力学性质：非牛顿流体；搬运方式：悬浮搬运力：负荷力（载荷力）5、 沉积分异作用及地质意义。 （重点：清楚）母岩的风化产物以及其它来源沉积物在搬运和沉积过程中，会按颗粒大小、形状、比重、矿物成分和化学成分等在地表依次沉积下来，称为沉积分异作用。分为机械沉积分异作用、化学沉积分异作用及生物沉

12、积分异作用主要受物理因素支配的分异作用，叫机械沉积分异作用按颗粒大小分异：碎屑物质在搬运过程中，粗粒者首先沉积，细粒者后沉积。结果沿着搬运方向，从物源区起由近而远依次沉积：砾石砂粉砂粘土，并作有规律的带状分布。按比重分异：矿物颗粒的沉速与比重成正比，比重大者首先沉积，搬运距离较近；比重小者后沉积，搬运距离较远。结果沿着搬运方向出现碎屑物质按比重的分异现象。按形状分异：碎屑颗粒的搬运，还受其形状的影响。如片状矿物易呈悬浮搬运，这样同样大小的碎屑云母就比石英搬运得远，故常可见到在泥质物中混有较大的云母片。另外，在搬运过程中，碎屑物质的形状也会发生变化，一般的规律是搬运愈远其圆度、球度愈高。按矿物成

13、分的分异：一般是随着搬运距离的加长，不稳定的矿物逐渐遭到破坏。故离母岩近的区域，碎屑矿物的成分复杂，重矿物含量高，即成熟度低；离母岩远的区域，则矿物成分简单，并多为性质稳定的矿物，重矿物含量低，矿物成熟度高。矿物成分：不稳定组分减少、重矿物含量减少稳定组分增加 粒度（颗粒大小）：粒度变细，分选变好 颗粒形状：圆度和球度变好化学沉积分异作用化学沉积分异作用：溶解物质（包括胶体溶液物质和真溶液物质），在搬运和沉积过程中，根据其本身的化学性质（主要是其在溶液中的溶解度和外界条件如介质的pH值、Eh值、气候因素、构造条件、有机物的作用等），从溶液中按一定先后顺序沉淀下来的现象。两种分异作用的关系及其地

14、质意义并存；机械沉积分异作用早些，化学沉积分异作用晚些。形成各种类型的机械沉积岩和化学沉积岩以及相应的沉积矿产，分异越彻底，对矿产形成越有利。经各种沉积作用形成的堆积物称沉积物，沉积物是含水量多而松散的物质。由松散的沉积物转变为坚硬的岩石的作用称为固结（成岩）作用。固结作用主要包括：压固作用、胶结作用、重结晶作用、交代作用和成岩矿物的形成等第2章 沉积相标志（重点：灵活）基本思想 将今论古基本理论 沃尔特（Walther）相律基本方法 相标志是指反应沉积相的一些标志，它是相分析及岩相古地理研究的基础1.岩性（沉积）标志颜色、成分、结构、原生沉积构造、沉积组合及垂向相序、沉积体空间形态等及其沉积

15、环境意义。颜色也是沉积岩的个重要待征。对沉积岩颜色的研究有助于推断沉积岩形成的沉积环境(气候条件、水介质氧化-还原条件等）、物质来源等。根据沉积岩颜色的不同成因，可将其颜色分为下列几种：一、沉积岩的颜色继承色：碎屑岩的颜色常取决于其中碎屑颗粒的颜色。碎屑物质是母岩的机械风化产物，其颜色是继承了原生母岩的颜色，所以又称继承色。例如长石砂岩常呈肉红色，这是由于其中的长石颗粒来自原生花岗岩中的肉红色长石的结果。原生色：粘土岩和化学岩的颜色主要取决于在沉例如，作为煤层夹矸或顶底板的页岩或泥岩往往是黑色成深灰色，这是由于富含碳质的缘故。有些石灰岩由于富含沥育质，所以常呈黑色、灰黑色。积物成岩阶段形成的矿

16、物及其它杂质。次生色：沉积岩形成之后，如果长期暴露在地表环境经受风化，某些成分发生变化、形成新的矿物(又称次生矿物)，也会导致岩石的颜色发生改变，这种颜色称为次生色。在对沉积岩的颜色进行观察时，应该寻找岩石的新鲜断面，观察岩石的原生色、继承色。描述岩石的颜色时，如果用一种颜色无法恰当地表述，则可采用复合色，如灰绿色、灰黄色等，其中后者为岩石的主要颜色色调。此外，岩石表面受湿后，其颜色较干燥状态时深得多。沉积岩的碎屑成分和岩石类型矿物成分标志研究主要是用显微镜和其它方法对岩石或矿物（碎屑与杂基；稳定矿物与不稳定矿物、矿物组合；重矿物组合；成分成熟度等）进行显微研究，提供环境分析、物源特征等信息。

17、主要包括：陆源碎屑成分、自生矿物、特殊岩石类型等方面。1、陆源碎屑成分陆源碎屑成分主要包括石英、长石、岩屑及各种轻重矿物。它们实质上是岩层物理风化和化学分解作用的残余物，同时也是分析物源区岩石类型的直接依据。陆源碎屑成分研究的任务就是通过鉴定分析沉积物中的石英、长石、岩屑及各种轻、重矿物标型组合特征，研究它们的含量变化，以确定物源方向、源区的大致位置、搬运距离及母岩类型等。（1）利用矿物的标型特征分析母岩类型矿物标型特征指不同成因的同种矿物，由于形成时物理、化学条件的不同，因而在化学组成、晶形和物性上就存在差异；其中具明显特征并可作为成因标志者即为矿物标型特征。如沉积岩中最丰富的矿物石英，可以

18、据其包裹体、消光类型、晶体形态和多晶现象等标志区分母岩类型。阴极发光显微镜的发明和应用，使原来认为是无标型特征的单晶石英颗粒，也可确定其成因类型。变质岩来源的石英阴极发光色为棕色岩浆岩型石英的阴极发光颜色为蓝色和蓝紫色（2）利用碎屑矿物组合分析母岩类型每一类岩石都有其特定的矿物组合，经风化剥蚀、搬运、沉积成岩，故在形成的碎屑中，仍然保留其组合特征花岗岩型石英碎屑，含针状锆石和电气石火山岩型石英，含固态玻璃质包体变质岩型石英，含大量尘状包体再旋回石英，石英加大边（3）成分（矿物）成熟度表示方法：石英/（长石+岩屑）（锆石+金红石+电气石）/重矿物总量反映碎屑矿物的改造历史、改造程度。2、自生矿物

19、(1)海绿石：现代海绿石主要形成于远离大河口的陆棚区，其介质条件为弱咸性(pH=7-8)和弱氧化弱还原(Eh=0)的正常海水，水温10-15左右，形成深度大于125m，在寒冷地区，水深30m就可形成。大量原生海绿石的形成主要与海水有密切关系。(2)鲕绿泥石：据现代沉积学研究，它也属海洋自生矿物，但和海绿石的形成温度和深度不同，鲕绿泥石形成于较温暖的浅海，水温大于20，其分布深度小于60m。(3) 粘土矿物：粘土矿物可以反映介质的pH值。高岭石形成于酸性介质中，一般为大陆环境；伊利石、蒙脱石形成于中性或碱性介质中，多为海洋环境。3、特殊岩石类型(1)碳酸盐岩：尽管在海洋和湖盆中均可产生出，但两者

20、的特征不同，前者常大量产出，后者常呈夹层或透镜体产出。生物成因的可依据生物化石区别海相与陆相沉积；碳酸盐岩沉积反映介质为弱碱性；某些特殊的碳酸盐岩的岩性可指示环境或介质条件。如：藻叠层石碳酸盐岩一般形成于潮坪环境；鲕粒灰岩形成于滨海或碳酸盐台地的高能带；具水平纹层的泥晶灰岩形成于静水环境(2)红层：一般是大陆沉积物含铁矿物在潮湿干燥的温暖气候条件下风化后成赤铁矿而显红色，可通过化石与海相红色页岩相区别。(3)蒸发盐：是含盐度较高的溶液或卤水通过蒸发作用产生的化学沉积物，它们的出现一般反映气候干燥和闭塞环境。内陆盐湖或半封闭的滨海泻湖是形成蒸发盐的有利环境。(4)磷块岩：磷块岩并非是区别海洋与大

21、陆沉积的特征矿物，在大陆地层中，自生磷酸盐矿物也较常见，但大量的磷质在海洋，大量形成磷酸盐的环境是浅海。大量磷块盐出现可指示海洋环境，特别是50-200m海区更有利于其形成。(5)锰结核：锰结核中微量元素的浓度随着环境的改变而发生有规律的变化，因而其比值具有指示环境的意义。如在湖泊和浅海中形成的铁锰结核中Co、Ni、Zn、Pb等元素要比大洋中少的多。(6)礁灰岩：是由固着的造礁生物形成的一种突起的抗浪构造，造礁生物主要有珊瑚、层孔虫、苔藓虫、海绵等，是浅海环境的良好标志。三、利用碎屑成分追索物源大地构造背景包括碎屑的粒度、分选度、形状、圆度、球度、石英表面结构、支撑类型、结构成熟度等介质水动力

22、条件 流体力学性质碎屑改造历史 沉积环境类型 构造背景，等等粒度分选及粒度结构反映了水动力条件、流体力学性质粒度分选及粒度结构反映了水动力条件、流体力学性质3、支撑类型、结构成熟度颗粒的支撑类型判断介质水体的流动性质：颗粒支撑牵引流；杂基支撑密度流、重力流四、沉积岩的构造原生沉积构造1）机械成因构造流水成因、同生变形、暴露成因层理构造交错层理与古流向恢复层面构造波痕、雨痕底面构造沟模、槽模冲刷充填构造、侵蚀面构造2）生物成因构造遗迹化石、生物扰动等3）化学成因构造结核、盐岩假 4）复合成因构造泻水构造沉积岩的构造（1）层理构造沉积岩成层性，即层状构造是沉积岩最主要要的构造特征，是区别于岩浆岩、

23、变质岩的主要标志之一。3）古水流向的恢复（1）指向构造交错层理、波痕、砾石的组构、碎屑成分粒度圆度的空间变化等。（2）古流向恢复野外测量法交错层理：地层产状、纹层产状（50组）、吴氏网校正、玫瑰花图的制作2、化学成因的沉积构造缝合线构造、压溶构造 结核构造 晶体印痕与盐岩假晶 泥裂构造 鸟眼构造五、沉积组合及相序1、遵循“远观近取”原则。2、详细分层、逐层观察描述、寻找沉积标志。典型地质现象的拍摄。3、综合研究岩性、粒度、沉积构造在剖面上的变化序列。划分沉积成因组合水动力、物源、微环境等变化。4、对于砾岩层和交错层理测古流向。5、沉积岩层厚度分析沉积物供应丰度、速率、沉积区坳陷强度。6、沉积岩

24、层之间接触关系分析过渡、明显、冲刷。区分自旋回和它旋回，层序界面的识别和层序划分。7、重点（骨架）岩层的横向变化、相变关系。8、目的层的采样新鲜！采样目的、编号、层位。2.古生物、古生态学标志及其沉积环境意义。生物化石及组合类型：根据对现代沉积环境中生物的观察，生物群的分布及其生态特点严格地受环境控制，在一定的沉积环境内均有与之相适应的特殊的生物组合。生物对环境的指示意义：指示沉积水体介质的温度、深度、压力、光照度、浑浊度、水体流动性质、基底性质、水体所处位置等。遗迹化石也称痕迹化石，是地史时期生物生活活动的遗迹和遗物的总称。也可以说是生物成因的各种构造，反映生物的存在。包括生物生存期间的居住

25、、运动、捕食、代谢、生殖等行为所遗留下来的痕迹。许多遗迹化石分布的范围郎比较狭窄，因而对岩相分析和古生态的研究，甚至对小区域内的地层划分对比都有一定的意义。1遗迹化石行动方式类型根据生物生活习性特征确定出五种行动方式遗迹类型：停息迹：游动生物生活在漏水环境中停息时，或侧面的一部分形蕊其凹形迹有明显的倾斜方向性时，为逆水流的方向。爬行迹：底栖生物生活在泼水环境中，在沉积物表面上移动时，形成了呈连续性线形或断续性点形迹。居住构造迹：在沉积物表面上移动时，形成了呈连续性线形或断续性底栖生物生活在滨海地带环境中，为保护生存兔道水流波浪冲击，种长期永久性通道潜穴，呈直管形、分岔形、u字形等通道潜穴迹。觅

26、食构造迹：底栖生物生活在浅海环境中，为了摄食而在沉积物中挖掘的通道。啮食迹：底栖生物生活在较深水环境中，为了摄食在沉积物表面上有规律地食泥痕迅呈卷曲形、蛇曲彩排列。2遗迹化石环境意义(1)判断沉积时期水体底层的气体状况如在沉积层内非常缺乏实体化石而有遗迹化石，特别是有丰富的遗迹化石时，说明当时水体底层有较多的生物存在，并非缺氧环境。只是这些生物不具有硬体，或是由于种种原因这些生物硬体不易形成实体化石。相反，如在沉积层内既没有底栖生物的实体化石也非常缺乏遗迹化石时，就可能说明当时水底底层是缺氧环境。(2)判断沉积时期的沉积速度某些底埋底栖生物生活于沉积表层以下一定深度，随着沉积速度或加积的快慢，

27、或者侵蚀，其居住位置在垂直方向上，可向上或向下移动，这些都可根据潜穴内部构造来判明。当潜穴顶部被截去只留下潜穴下部时，表明侵蚀作用加强甚或有侵蚀间断；大量出现钻蚀底栖生物的钻孔遗迹时，往往也表明有侵蚀间断的存在。(3)判断水体流动与否及水流方向许多底栖动物部有向流性的特点。因为水流可携带来丰富的悬浮物，所以食悬浮物的底栖动物的潜穴、栖息印痕等多有向流性。在地层中也常常可以见到成行成排的潜穴、孔道和栖息印痕等遗迹化石。(4)判断沉积底层性质富含水分的松软底层，是大量潜穴动物的生活场所。沉积物成岩后，潜穴周围常有变形带；坚硬底层不适宜潜穴动物生存，往往只有钻蚀底栖动物所留下的钻孔，孔道周围无变形带

28、。(5)判断沉积环境在不同沉积环境中，由于环境因素的差异，底栖动物为了适应环境，也具有不同的生态特点。在滨海地区，影响环境的因素变化大(温度、盐度变化大，潮汐和波浪作用大)，生活在这里的绝大多数底栖动机不是挖掘很深的近垂直的潜穴，就是在岩底或岩岸上钻孔；在浅海地区，影响环境的因素变化小，底埋底栖动物的潜穴较没多倾斜或水平；在半深海地区，由于环境安定，底栖动物不再需要简单的潜穴或钻孔来保护，而是需要系统地寻找食蜘因而留下各种弯曲的、网状的、树枝状的或螺旋状的觅食和啮食痕迹及复杂的潜穴系统。遗迹化石的分布，主要由底栖动物食物的不同所决定。水流强的浅海砂相，滤食动物居住通道多呈垂直形或“U”字形；水

29、流弱的泥相，主要有食泥动物的摄食痕迹；陆相泻湖相的泥质岩中，以爬迹、足迹为特征。随着海水深度的增加，宜立的通道或觅食构造，明显地依次为水平蜿蜒的食迎所代替。3.沉积地球化学标志及其沉积环境意义。地球化学在古环境分析中的应用，主要包括元素地球化学和稳定同位素地球化学原理的应用。沉积岩中的元素含量取决于下列因素：陆源区性质(母岩成分)、古气候、沉积环境(包括水体等介质性质)、沉积岩的成分、生物作用、成岩及后生因素等，因此研究它就可以对再造古地理环境提供信息水体古盐度的测定主要有硼含量法、微量元素比值法、沉积磷酸盐法、自生铁矿物法等等。硼含量方法硼含量与岩石中的伊利石有关，并反映古水介质的古盐度。一

30、般认为，正常海水中B的含量大于300-400ppm，淡水环境中小于100ppm；半咸水环境100-200ppm，超过400ppm为超咸水（2）微量元素比值法B/Ga：海水7；近岸5-6；半咸水1.5-4；淡水1.5；Sr/Ba：海水1；淡水1Sr/Ca : 海相高；陆相低Th/U : 2 海相； 2 陆相；Mn/Fe:海相高；陆相低Rb/K、V/Ni、Mg/Ca、Mg/CaFe黄铁矿/C有机:海相0.5-0.8；陆相0.03-0.06煤层的全硫（St.d）及各种形态硫（包括黄铁矿硫Sp.d、硫酸盐硫Ss.d和有机硫So.d）的含量可以区分煤层的形成环境，全硫含量对水体的水介质条件有很好的指示作

31、用。（3）沉积磷酸盐法2、氧化还原条件的标志判断沉积环境的氧化还原条件主要是根据同生矿物组合，如对介质Eh值高低反映灵敏的铁、锰矿物组合。铁在海盆中沉积具有明显的规律性，随着pH值的增大，Eh值的降低，铁矿物呈不同的相依次分布，铁的化合价态也相应变化，因而可用来反映环境的地球化学相。3、离岸距离（古水深）标志近些年对现代沉积物元素地球化学的研究发现，元素的聚集和分散与水盆地深度也有一定的关系。这一性质主要是元素在沉积作用中所发生的机械分异作用、化学分异作用和生物、生物化学分异作用的结果。4、源区分析母岩岩性基本决定了风化产物的元素组成。所以母岩成分还是能在某些特征元素(稀土元素)含量的变化上体

32、现出来。Keith和Weber(1964)提出的区分侏罗纪以来的海相灰岩和淡水灰岩的公式：Z=2.048(13C+50)+0.498(18O+50)Z120为海相灰岩，Z120时为淡水灰岩3、古气候分析18O /16O比值淡水低、海水高、随温度降低而降低。温带淡水中比值比海水中低7高纬度或高海拔地区淡水中比值低304、硫同位素与环境氧化还原条件的分析5、硫、锶同位素与沉积环境分析4.地球物理学标志及其沉积环境意义。地球物理学标志常用的有沉积序列和沉积相相的测井响应、地震响应，根据测井曲线和地震反射资料解析出其中的基本相标志，进而鉴别沉积相类型。沉积相的测井响应：自然电位、自然伽玛、视电阻率、声

33、速、中子、密度、井径等。反映岩性组合、沉积序列。沉积相地震响应：地震反射剖面。反映地质体的空间连续性、叠置关系、进而反映沉积相类型。第3章 大陆相组(野外怎么认识，概念+特征，能源关系)1. 冲积扇的概念、沉积特征、鉴别标志，地质意义及与能源矿产的关系。冲积扇是一种自山口顺坡呈放射状的河流形成的扇形堆积物，是从山地峡谷向开阔平原转变地带上的一种河流沉积体系特点：在陆相沉积中，冲积扇是粒度最粗、分选最差、沉积速率高、最近物源区的沉积体系。冲积扇的演变和沉积物的特点明显地受气候、物源和构造条件的控制；冲积扇是一个扇状的楔形堆积体。通常将扇其划分为扇根、扇中和扇端三个部分；冲积扇的堆积和保存需要长期

34、相对沉降的构造条件；古冲积扇体系中往往赋存有丰富的沉积矿产资源。常见有黄金、外生铀矿床、煤田、石油和天然气等。河道沉积-河床充填沉积主要由砾、砂沉积物组成，粒度粗，分选也差。成层性不好，可见交错层理。常具明显的切割-充填构造(2)漫流沉积-漫流沉积物主要由碎屑组成，可含有少量粘土和粉砂。常呈块状，亦可出现交错层理或细的纹层。形成席状或片状沉积体。(3)筛状沉积-当源区供给冲积扇主要为砾石而无或极少其他粒级的物质时，在冲积扇的表层便堆积了舌状砾石层。扇体表层的砾石层就称为筛状沉积。筛状沉积主要由次棱角状的粗大砾石组成，分选较好，其间充填物较少。(4)泥石流沉积-当水流携带的砾石和泥砂沉积物达到足

35、够量时，就形成了密度大、粘度高、呈可塑性状态的流体，称为泥石流。大量碎屑物质在泥石流中呈块状整体搬运，在扇体上堆积后，形成泥石流沉积。泥石流经常发育在扇体的上部。其最大特点是砾、砂、泥混杂，分选极差。 层理一般不发育。 粘度大的泥石流，其粗粒碎屑分布均匀，呈块状层理构造， 粘度不大者可具粒序层理，扁平状砾石呈水平或叠瓦状排列。(1)扇根：也称为扇头或扇首，分布于邻近断崖处的冲积扇顶部地带，其特征沉积坡度角最大。主要为河床充填沉积及泥石流沉积. 冲积扇砾岩，砾石磨圆中较好、分选差，呈条带产出（2）扇中：位于冲积扇的中部，以沉积坡度角较小和辫状河道发育为特征。以辫状分支河道和漫流沉积为主，砂岩、砾

36、状砂岩为主。可见平行层理和交错层理，河道冲刷-充填构造发育。(3)扇端：也称扇缘，出现于冲积扇的趾部，地形平缓，沉积坡度角低，沉积类型以漫流沉积为主，沉积物较细，通常由砂岩夹粉砂岩、粘土岩组成，可见平行层理、交错层理、冲刷-充填构造等。潮湿扇(1)粗大砾石主要集中于扇根部分，且多为碎屑支撑的块状层，砾石磨圆较好，叠瓦状排列常见。岩体呈透镜状或原始水平层叠覆，偶而夹有平行层或交错层砂砾岩透镜体。(2)扇中主要为砂岩、砂砾岩和砾岩的互层。河道砂岩、砂砾岩具滞留沉积，槽状和板状交错层发育，砾石坝具平行层理及前积型交错层。(3)扇端部分主要为辫状河道砂岩，槽状和板状交错层发育，砾石坝具平行层理及前积型

37、交错层。扇端部分主要为辫状河道砂岩，槽状及板状交错发育，局部见有平行层理和沙纹交错层旱地扇干旱扇规模较小，沉积物多呈红色。扇体由泥石流沉积、筛状沉积、河道沉积和漫流沉积组成。(1)扇根主要为泥石流成因的杂乱砾岩和碎屑支撑的槽洪砾岩与筛状沉积。沉积物分选通常较差底部具侵蚀面，分选相对较好，可以有大型交错层和叠瓦状砾石组构。(2)扇中主要由砂岩与砾岩的互层组成，砂岩与砾岩之比增大。分选较好的河成交错层砂岩及砂砾岩透镜体增多，冲刷-充填构造发育。(3)扇端以砂质沉积为主，常夹泥质和粉砂层。泥岩具干裂，缺乏植物化石。鉴别标志几何形态 几何形态特征与盆地的构造演化和经受的作用营力有关。 (1)盆地下沉幅

38、度大，扇体推进慢，沉积厚度大，形态呈楔状体； (2)盆地下沉幅度小，扇体推进快，沉积厚度小，呈分布广泛的席状。 (3)碎屑流发育的扇体多呈厚的楔状体，河流作用强的扇体则以席状形态为特征。1、主要形成于湿润地区的扇端或扇间的泥炭沼泽环境，分布局限；2、煤系的岩性、岩相变化大、不稳定；可用于地层对比的标志层较少；煤层不易对比；3、煤层厚度不稳定，变化大；多数为薄层状-中厚层状煤层；4、煤层中一般含有较高的灰分，低硫份；5、煤系地层中多见植物化石2. 河流的概念、河流作用，河流分类、河流（亚、微）环境特点及沉积特征，河流沉积的鉴别标志，不同河流沉积特征的异同，地质意义及与能源矿产的关系。河流概念:通

39、常是指陆地河流，由一定区域内地表水和地下水补给，经常或间歇地沿着狭长凹地流动的水流河流的侵蚀作用河流的剥蚀作用按方向可分为下蚀(底蚀)作用、侧蚀作用河流的下蚀(底蚀)作用是以河流水体动力及其夹带的砂石，对构成河床底部的岩石进行冲击、磨蚀、溶蚀等作用的过程。结果导致河床逐渐降低、河谷加深。河流的侧蚀作用是河谷加宽过程。在河流的中下游地段或弯曲河段，河水在惯性离心力的作用下，偏向河湾的外测(凹岸)一侧，在拐弯处形成螺旋状前进的横向环流，使河床的凹岸受到冲蚀和侵蚀。由于河流的侧向侵蚀，河床凹岸处水下部分被掏空，使河床边坡上的岩石、泥土坍塌坠落，河床随之迁移、河谷拓宽，同时河床也变得更加弯曲，形成河流

40、冲积平原。河床迁移、河流改道是河流侧向侵蚀的结果随河流的侧向侵蚀，河流曲率增加，相邻的两个河曲之间逐渐靠拢。最终因某次洪水的冲击，河水从上游河曲直接流入下游河曲(称河道的裁弯取直)；它们之间的河曲补再有河水通过，遭废弃的河曲两口逐渐被淤塞，形成牛轭湖。河流的分类1、按照河流搬运的沉积载荷类型、河道的几何形态和沉积类型，将平原河流分为：（a）富砂(推移载荷)的低弯度河（b）富泥(悬移载荷)的低弯度河（c）混合载荷的曲流河2、按河道的平面形态：（a）辫状河（b）曲流河（c）交织河曲流河沉积体系环境特征-曲流河的突出特征是因河道侧向侵蚀呈明显的弯曲状。河道凹岸遭受侵蚀，在凸岸发生堆积，形成曲流沙坝。

41、在河道强烈弯曲的地段，河流在洪水期可因截弯取直或决口发生改道，使部分老河道废弃。曲流河的亚环境、微环境组成与沉积特征河流沉积相特征河道沉积(亚相)河道滞留(微相)、曲流砂坝（边滩）（微相）、废弃河道(微相)河道边缘沉积(亚相)决口扇(微相)、天然堤(微相)洪泛平原沉积(亚相)河漫滩(微相)、漫滩湖泊(微相)、漫滩沼泽(微相)(1) 河道沉积(亚相)河道底被侵蚀成起伏不平的冲刷面，砾石、植物干和泥砾等粗颗粒滞留其上。发育冲刷充填构造。曲流沙坝边滩)沉积(微相)在沙坝近主流线的较深水区域，通常沉积大型交错交错层的中-粗砂；构成沙坝的下部单位。在远离主流线的沙坝较高部位，水深变浅，沉积物粒度变细，主

42、要形成小型交错层的细砂。造成特征的向上变细积序列。废弃河道沉积(微相)曲流河道可因流槽截直逐渐废弃，也可因曲流颈部截直突然废弃。河道口淤塞变成牛轭湖。主要是一套很厚的泥质沉积物，通常称为泥质塞。牛轭湖沉积的纹理发育，富含植物残骸（2）河道边缘(亚相)包括天然堤和决口扇，分布于河道边缘，沉积物略粗。天然堤沉积(微相)天然堤是位于河道岸边的楔状沉积物突起。主要为砂、粉砂和泥质沉积物构成的薄互层。其中砂及粉砂层具有小型交错层理和微平行层理；泥质层具水平层理。决口扇沉积-决口扇是河水在洪水期冲决天然堤向泛滥盆地倾泻时形成的扇状或舌状砂质沉积体。常含大量植物碎片及泥砾。有小-中型槽状交错层、沙纹层理、流

43、水波痕、粒序层、平行层理等(3)洪泛平原沉积(亚相) 洪泛平原又称河漫滩、河道间，包括冲积平原上除了河道以外的广大地区。主要是由溢岸洪水引起的垂向加积单元。河漫滩(微相)专指因河道迅速迁移，河道间地区的所有溢岸沉积物。主要为细砂、粉砂和粘土。小型交错层及平行层理常见。富含植物碎片、干裂等。河漫湖泊(洪滥盆地)沉积(微相)为水平纹层状的泥质层夹细砂或粉砂质薄层，富含植物化石和根迹。漫滩沼泽(微相)在湿润地区，河漫湖泊充填变浅、形成的喜湿性植物丛生并有有机质堆积的地段。(3)河道砂体的形态 曲流河是一种河漫滩沉积比较发育的高弯度河流体系，将形成一系列曲流带为细粒的河漫滩沉积包围的条带状河道砂岩透镜

44、体 河道砂岩的横剖面形态呈上平下突的透镜状 基底冲刷面起伏明显 河道砂岩在等岩性图上呈串珠状的条带四 辫状河沉积体系1、辫状河由一系列宽而浅的河道、河道沙坝及河间冲积岛组成。2、沉积特征(1)辫状河有河床滞留沉积，出现在河床底部，以砂砾沉积为主。(2)其上发育河道沙坝，河漫滩沉积不发育。(3)河道沙坝沉积物一般较粗，成分复杂，成熟度较低，常为长石砂岩类或岩屑砂岩类辫状河的垂向沉积序列（1）沉积层序的最底部为河床滞留沉积，以含泥砾的粗砂岩和砾质砂岩为主，与下伏层侵蚀冲刷接触(SS)。（2）其上为不清晰的大型槽状交错层理含砾粗砂岩(A)、具清楚槽状交错层理的粗砂岩(B)及板状交错层理砂岩(C)。（

45、3）再向上主要由小型板块状交错层理砂岩(D)组成，偶见大型水道冲刷充填交错层理砂岩(E)。（4）顶部由垂向加积的波状交错层理粉砂岩和泥岩互层(F)及一些具模糊不清的、角度平缓的交错层理的砂岩(G)组成。交织河（富泥低弯度河）沉积体系织河是被一些植被岛(vegetated islands)、天然堤和湿地(wetlands)组成的洪泛平原分隔开的，具有细粒沉积物(粉砂和泥)稳定堤岸、低坡降、深而窄、顺直到弯曲的相互联系在一起的许多河道所形成的网状水系。富泥低弯度河是指被泛滥平原分成若干条彼此分隔而又会合的持久河道系统，其中各条支流可以有不同的弯曲度；分支河则是因原始河道快速加积淤塞、分支而成的。沉

46、积环境特征（1）主要分布于地形平坦的滨岸平原，河流的河道狭窄。（2）河流以垂向侵蚀为主，基底呈强烈的起伏状,常具滞留沉积物。（3）河道横剖面一般为对称或近于对称的曲线状。河道砂体形态呈伸长状的狭窄条带，横剖面为对称或近于对称的上平下凸的透镜体。（4）河道宽/深比一般小于10。砂/泥比大大小于1。河道砂体呈分支状或交织状锒嵌于漫滩的泥质沉积之中，古流向分散。（5）河道常为交织状或网状。河道被泛滥平原分隔，河道间常发育有沼泽和小型湖泊，植物茂盛，排水不畅。常夹煤线或煤层，植物化石及根迹发育。交织河沉积相特征(1)河道沉积主要为砂和砾组成的深而狭窄的条带状沉积。底部具有明显的侵蚀面，周围被湿地环境的

47、细粒沉积物所包围。在平原区以砂质河道沉积为主，底部也可有薄的砾石层；在山区则主要发育砾质河道。河道充填的砂层具板状交错层理，为多层向上变细的层序。(2)天然堤沉积发育在河道沉积的两侧，一般厚数米，宽数十米至数千米。沉积物由纹层状细砂和粉砂薄层组成，偶夹有机质透镜体。(3)决口扇沉积砂质决口扇沉积在网状河流体系中极为普遍，通常是细砂及粗粉砂组成的叶状沙席，扇底部为纹层状粗粉砂和细砂，再上为一向上变粗的厚层序，具流水波痕和少量高角度交错层理的中粒砂及细砾沉积物。上部扇沉积物粒度变细为溢岸泥质沉积，其上植被繁茂。(4)泛滥湖泊沉积在湿地环境普遍发育有大小不等的浅水湖泊次环境。主要为纹层状粉砂质粘土，

48、但常因生物的扰动纹层完全破坏。(5)沼泽沉积沼泽沉积多为生物扰动的泥质沉积物，有时由薄纹层有机质和碎屑泥沉积(粉砂质泥和泥质粉砂)所组成，含有大量水生植物群。(6)泥炭沼泽沉积一般为泥炭层，厚度多变，分布面积广泛，可达数十平方千米。交织河流的分支河道间的湿地长期发育的沼泽和泥炭沼泽可以形成巨厚的煤层。交织河流晚期的废弃河道和河道间浅湖均可演变为沼泽环境，也是很好的聚煤场所。不同类型河流的沉积特征河流沉积体系主要由河道沉积与河漫滩沉积彼此镶嵌而成。其中河道相是其最特征的组分，并构成了河流沉积体系的骨架。因此识别河道沉积就成了对河流沉积体系进行解释和制图的关键。就每一种河道类型来说，其侵蚀特征、沉

49、积类型、弯曲度范围以及在河道周围沉积的悬移载荷的比值等都有明显的一致性。河道充填组分、河道几何形态、内部构造和侧向关系等参数，可以作为鉴别古河道体系的判据。辫状河沉积 心滩是辫状河河道中的标志性地貌单元,河道与河道砂坝的频繁迁移是辫状河流的最重要特点辫状河沉积以河道砂岩为主，河漫滩沉积不发育。整个剖面中，河道砂与漫滩沉积之比通常大于1，最高可达4以上。河道沉积的突出特征为：(1)主要为中粗粒砂岩。(2)具河道坝序列，但是在剖面上常常是不完整旋回反复叠置的巨厚层，最大厚度逾百米。(3)垂向上粒序性较差，自然电位曲线形态多为箱状。(4)砂体呈宽阔的板状，宽厚比大。多河道充填的砂岩在侧向上彼此连接成

50、席状。(5)砂体基底冲刷面比较平坦，厚度在区域上变化小。2、曲流河沉积 曲流河沉积具有较发育的河漫滩沉积曲流河沉积具有较发育的河漫滩沉积，在整个相序中砂泥比近于1。河道沉积特征为：(1)主要由中一细粒砂岩组成。(2)具曲流沙坝序列。在剖面上可以是完整的序列，也可以是不完整旋回叠置成的厚砂体。砂体厚度般在10-30m。(3)正粒序发育，自然电位曲线多呈钟状。(4)砂体横剖面为上平下凸的透镜体，四周为细粒的河漫滩沉积包围，砂厚图呈不规则的串珠状条带。(5)砂岩基底冲刷面起伏明显，最大起伏可达3-4m。交织河(富泥的低弯度河)沉积主要分布于地形平坦的滨岸平原地区。泛滥平原发育、植被繁茂；河道狭窄，常

51、为交织状或网状，河道被泛滥平原分隔是其主要特点。交织河沉积交织河的河道砂岩的百分数较低，但河漫滩的细粒沉积却十分发育，其中常夹煤线及煤层。砂泥比通常大大小于1，一般为12或23。河道砂体具体的特征主要为：(1)主要为细粒砂岩，局部为中细粒砂岩。(2)砂体具边滩沙坝序列或河道充填序列，序列上部常见泥质塞。(3)垂向上正粒序明显或模糊，自然电位曲线呈钟状或块状。(4)砂体呈上平下凸的透镜体，横剖面形态比较对称，规模较小，厚度一般在512m，宽度小于300m，宽厚比小于20。砂厚图等值线呈狭窄的条带状或豆荚状。(5)基底冲刷面起伏强烈。1 岩石类型及其组合 2 结构 3 沉积构造 4 生物化石 5

52、沉积层序 6 砂体形态 7 测井形态特征岩石类型及其组合河流沉积发育的岩石类型以碎屑岩为主，次为粘土岩，碳酸盐岩极少出现；在碎屑岩中，又以砂岩和粉砂岩为主，砾岩多出现在山区河流和平原河流的河床沉积中。碎屑岩的物质成分杂，它与源区以及河流流域的基岩成分有关。一般不稳定组分高，成熟度低。砾岩多为复成分的，砂岩以长石砂岩、岩屑砂岩为主，个别也出现石英砂岩，泥质胶结者居多，间或有钙、铁质胶结者。大多数河流的水介质是弱氧化的，并几乎是中性至弱酸性的，故河流相沉积中不出现海绿石，菱铁矿等二价铁矿物也常见。粘土矿物以高岭右较多，伊莉石较少。3 沉积构造河流相层理发育，类型繁多，但以大型板状和大型槽状交错层理

53、为特征。在河流沉积的剖面上，大型板状、槽状交错层理发育在下部；小型者发育在上部，波状层理发育在剖面顶部。河流沉积中常见流水不对称波痕，也可见砾石的叠瓦状排列，扁平面向上游倾斜，倾角约为10 -30o。河流沉积的最底部常具明显的侵蚀、切割及冲刷构造，并常含泥砾及下伏层的砾石。4、生物化石河流体系生物化石一般保存不好，通常较难见到动物化石及较完整的植物化石，所见者常是破碎的植物枝、干、叶等。河床亚相典型的指相化石为硅化木，它是植物的干或茎在开放系统条件下硅化而成。河漫沼泽沉积中可见炭化植物屑袁完整的植物化石，它们多是在封闭缺氧条件下保存下来的。在时代较新的河流地层中可见到脊椎动物化石。5 剖面结构

54、沉积剖面上，自下而上表现为下粗上细间断性正韵律或正旋回，每个旋回底部发育有明显的底冲刷现象。典型的河流沉积剖面应具有完整的河流沉积层序，即具有完整的“二元结构”。6 砂体形态河流砂体的平面上多呈弯曲的长条状、带状、树枝状等。在横切剖面上，呈上平下凸的透镜状或板状嵌于四周河漫泥质机积之中。如辫状河心滩砂体和曲流河边滩砂体，总是呈透镜状成群出现，交错叠置，四周为泥质沉积所包围，显示河道的多次往复迁移。7 测井形态特征河流沉积自然伽玛、自然电位与视电阻率组成的测井响应呈圣诞树状或钟状。八 河流沉积与煤油气资源1、泥炭沼泽发育场所冲积平原岸后沼泽废弃河道牛轭湖2、石油、天然气、水储层良好的生储盖组合3

55、. 湖泊与沼泽的概念，湖泊分类，湖泊亚环境及沉积特征，鉴别标志；地质意义及与能源矿产的关系。 湖泊-是陆地上稳定的天然蓄水盆地湖泊的主要特征及分类1、 湖水的温度分层（1）随着深度的增加，温度将逐渐降低，当达到某一深度时，水温降低很快，这个水温突然变化的水层称为温跃层；（2）在温跃层以下，水体较冷，密度较大并处于停滞状态，人们通常把该层称为下部滞水层；（3）温跃层以上为水体运动活跃、混合良好的暖水层，一般称为上部温水层。2、湖泊的水动力条件湖泊潮汐作用很弱湖浪的大小与湖泊的规模和风吹程有关。在较浅的湖区，风暴浪改造近岸沉积，可以产生类似于陆棚的风暴沉积3、湖泊的水化学条件（1）在温暖潮湿气候区的淡水湖中，生物的繁殖率很高。当这些生物死亡后沉积于湖底，可使湖底的游离氧消耗贻尽，造成无氧带。这种湖泊-称为富营养湖泊，其沉积物主要为黑色的富含硫化物的有机质组成的腐殖泥。（2）如果生物繁殖率低，或者水体保持良好的氧化条件，那么水体中因含游离氧较多，只能沉积黄灰色的含植物和藻类的软泥。软泥中可以见到底栖动物化石。这种湖泊称为贫营养的湖泊4、湖泊的分类(1)按湖水盐度将湖泊分为淡水湖、咸水湖和盐湖。盐度0.1%者称为淡水湖，盐度3.5%者称为