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文档简介

1、 沉积相 复习资料1、 什么是沉积环境、沉积相和沉积体系?三者有什么关系? 沉积环境:以沉积作用为主的地貌单元,即为具有特定的物理、化学和生物条件,接受沉积物并发生沉积作用的地区。沉积环境有河流环境、湖泊环境等。沉积相的定义:沉积环境及在该环境中形成的沉积岩(物)的综合一般定义为:在特定环境中形成的沉积物的总和沉积相沉积环境沉积岩(物)特征(类似沉积学定义)沉积环境是作用过程,沉积相是沉积环境过程响应的物质表现2、什么是相组合和相序?瓦尔特相律的含义是什么? 相组合:具有成因或环境联系的共生产出的相的集合体相序:具有成因的相产出的地层序列在没有沉积间断的地层剖面里,垂向上彼此邻接的沉积层,在横

2、向上也一定彼此邻接(瓦尔特Walther) 。这个原理被称为瓦尔特相律。3、 谓相模式?相模式的作用?对特定沉积环境和某种沉积作用(沉积体系)的全面概括,称为相模式。alker(1979)认为,一个相模式除了本身是一个环 境的概括之外,还必须起到以下作用:(1)可以作为对比的标准;(2)可以作为进一步研究的提纲和指南;(3)可以对新区进行预测;(4)可以作为环境或体系水动力条件解释的基础.4、形成沉积岩的沉积环境是如何划分的? 环境分类:大陆环境,过渡环境,海洋环境。 沉积相的分类:1、冲积扇的定义?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。多数是由许多扇体互相衔接起来形成巨大的冲

3、积扇体系。2、冲积扇的形成过程和沉积类型形成过程:起伏巨大的地形(主要由构造控制) 气候、地形和母岩产生粗碎屑暂时性水流携粗碎屑至山口沉积 冲积扇连片成冲积扇沉积体系沉积类型:1.重力块体搬运沉积2.牵引流沉积(1)河流沉积: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,可见砾石叠瓦状排列和交错层理。常具明显的切割-充填构造(2)漫(片)流沉积的特征:起源于降雨或融雪形成的快速汇集的水流流经汇水盆地塌积斜坡后,富含沉积物的山洪到达冲积扇时发育为片流;当其沿扇体向下流动时,洪流由于扩展和衰减为少有的、阵发性的、不受限定的和多方向的片流;片流沉积由于其沉积时独特的水动力条件(高

4、福劳德数、高流体衰减率和高沉积速率)而与其它水载沉积物不同;冲积扇的陡坡使得大多数片流的流体条件为超临界状态; 具有宽度远远大于厚度的席状层;通常具有正粒序,垂向上显示出由漂砾、粗砾和中砾与纹层状细砾或细砾质粗砂组成的10-30 cm厚的规则互层;常见扁平碎屑的叠瓦状排列和椭圆碎屑平行水流定向排列;交错层等其它沉积构造有但不常见,可见逆行沙丘;(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。3.冲积扇的基本特征?积扇是一个扇状的楔形堆积体。山

5、前的冲积扇常彼此连接成环绕山脉的山麓洪积相(冲积扇沉积体系)。通常将扇划分为扇根(内扇)、扇中(中扇)和扇端(外扇)三个部分在陆相沉积中,冲积扇是粒度最粗、分选最差的近源沉积单位.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可根据气候条件划分为湿润型和干旱型 冲积扇的堆积和保存需要长期相对沉降的构造条件古冲积扇体系中往往赋存有丰富的资源。常见有黄金、外生铀矿床、煤田、石油和天然气4. 冲积扇的沉积相带是如何划分的?(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,其特征是沉积坡度角最大。主要为河床充填沉积及泥石流沉积(2)扇中:位于冲积扇的中部,以沉积坡度角

6、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。5. 潮湿扇和干旱扇沉积有什么不同? 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

7、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。2.潮湿扇分布于年降水量较高的潮湿气候区。潮湿扇主要受河流作用的控制,泥石流作用相对较弱。在潮湿扇上,砾岩与砂岩的成熟度较高,煤和根土岩较发育。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,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

8、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。1. 河流流水的主要作用流水作用:侵蚀作用: 下切侵蚀:河床加深 侧向侵蚀:河床加宽,河道侧向迁移搬运作用: 悬移搬运:粒经一般小于0.1mm 跃移搬运:粒经一般为0.10.25mm 推移搬运:沿底面滚动或滑动的较粗粒物质沉积作用: 侧向加积:使弯曲河流侧向迁移,形成边滩,形成 河道(河床)沉积 垂向加积:洪水期悬移物质在河道外沉积,形成河漫滩沉积(天然堤、决口扇和泛滥平原)2. 主要河流类型及其主要特征?曲流河的突出特征是因河道侧向侵蚀呈明显的弯曲状

9、。河道凹岸遭受侵蚀,在凸岸发生堆积,形成曲流沙坝。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。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。辫状河有河床滞留沉积,出现在河床底部,以砂砾沉积为主,其上发育河道沙坝,河漫滩沉积不发育,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。网状河指的是被一些植被岛天然堤和湿地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,河道间常发育有沼泽和小型湖泊,植物茂盛,排水不畅,主要分布于地形平坦的滨岸平原河流的河

10、道狭窄,以垂向侵蚀为主,基底呈强烈的起伏河道横剖面一般为对称或近于对称的曲线状河道宽/深比一般小于103. 辨状河沉积层序与曲流河沉积模式的差别?辫状河的垂向沉积序列:该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,与下伏层呈侵蚀冲刷接触(SS)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)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)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(1) 河道沉积(亚相)滞留沉积 河道底被侵

11、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。曲流沙坝沉积(向上变细)大型槽状交错层的中-粗砂岩:沉积在沙坝近主流线的较深水区 构成沙坝的下部单位;小型交错层的细砂: 沉积在远离主流线的沙坝较高部位,水深变浅,沉积物粒度变细;平行层理砂岩:见于砂坝的中下部甚至上部,为高流态平坦床砂的沉积产物。河道迁移(点砂坝侧向加积)形成大型前积型层理(Epsilon 层理 )废弃河道:沉积废弃河道沉积-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) 河漫滩沉积(亚相)河漫滩沉积又

12、称河道间,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。河漫滩可以分为天然堤、决口扇和泛滥平原三个沉积单元。天然堤和决口扇沉积分布于河道边缘,沉积物略粗,统称为河道边缘亚相。天然堤沉积-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和平行层理;泥质层具水平层理,决口河道和决口扇沉积-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、流水波痕、粒序层、平行层理等泛滥平原沉积泛滥平原沉积-专指因河道迅速迁移, 河道间地区的所有溢岸沉

13、积物.主要为水平纹层状的泥质层夹细砂或粉砂质薄层,常见小型交错层及平行层理。富含植物化石和根迹,还可见直立虫孔、干裂和雨痕等暴露标志。5. 曲流河沉积、辫状河沉积和网状河沉积有什么不同? (1)、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:(a)主要为中粗粒砂岩。(b)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。(c)垂向上粒序性较差,自然电位曲线形态多为箱状。(d)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席状。 (e)砂体基底冲刷面比较平坦,厚度在区域上变化

14、小。 ( 2)、曲流河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:(a)主要由中一细粒砂岩组成。(b)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。砂体厚度一般在1030m。 (c)正粒序发育,自然电位曲线多呈钟状。(d)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。(e)砂岩基底冲刷面起伏明显,最大起伏可达34m。 (3)、网状河(富泥的低弯度河)沉积 网状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

15、征主要为: (a)主要为细粒砂岩,局部为中细粒砂岩。 (b)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。 (c)垂向上正粒序明显或模糊,自然电位曲线呈钟状或块状。 (d)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。 (e)基底冲刷面起伏强烈。 6. 古代河流鉴别特征?答:古代河流沉积的主要鉴别标志如下:()岩石类型及其组合:以碎屑岩为主,次为粘土岩,碳酸盐岩较少出现,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。()岩矿特征:一般不稳定组分多,成熟度低,砾

16、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。粘土矿物主要为高岭石,反映酸性环境。()结构:以砂、粉砂为主,分选差至中等,分选系数一般大于1.2,粒度频率曲线常为双峰,概率曲线显示明显的两段型,且以跳跃总体为特征,由跳跃总体和悬浮总体组成。图上呈型,有较发育的PQ、QR、RS段。()沉积构造:层理发育,类型繁多,但以板状及大型槽状交错层理为特征,细层方向指示砂体延伸方向,倾角15°30°,常见流水不对称波痕,也可见砾石的叠瓦状排列,扁平面倾向上游,倾角约为10°30°;河流沉积的最底部常见明显的侵

17、蚀,切割及冲刷构造,并常含泥砾及下伏层砾石。()生物化石:常见破碎的植物枝、干、叶等,河床亚相典型的指相化石为硅化木,河漫沼泽沉积中可见炭化植物屑或完整的植物化石,在时代较新的河流相地层中可见到脊椎动物化石。()沉积层序:在沉积剖面上,自下而上表现为下粗上细的间断性正韵律或正旋回,每个旋回底部是冲刷面,一个完整的河流沉积层序从下而上由河床滞留沉积开始,向上依次出现点砂坝或河道砂坝以及泛滥平原沉积,即具有“二元结构”。()砂体形态:在平面上多呈弯曲的长条状,带状,树枝状等,在横切河流的剖面上,呈上平下凸的透镜状或板状。1. 说明沙漠的沉积类型及其沉积特征。(1)岩漠沉积-岩漠是以剥蚀作用为主的平

18、坦的岩石裸露地区,风把疏松的干颗粒吹走,并撞击岩石表面,使之变成很光滑的、具有沙漠漆的釉质表面,仅有少数大的棱角状砾石散布其上。其沉积物在地质剖面中很难见到。 2) 砾漠:砾漠又称戈壁滩,它们主要由中砾、卵石和粗砂组成,堆积面比较平坦,沉积厚度很小。砾漠的砾石是地表细粒沉积物被风吹去之后的一种蚀余堆积物。由于风砂磨蚀,砾石表面常具撞击痕和磨光面,或变成风棱石。 (3)风成砂沉积 成熟度高,稳定矿物组分多,粘土含量低,分选极好,磨圆度高,砂粒表面呈毛玻璃状沙丘是风成砂的最主要堆积类型。具有风成交错层理(4)旱谷沉积-旱谷沉积是一种间歇性河流沉积作用的产物。因具有暴洪特点,河道不固定,沉积速度快,

19、顺坡堆积呈扇状,故称旱谷冲积扇。沉积物粒度粗,砾石可具叠瓦状排列。(5)沙漠湖和内陆盐碱滩沉积-沙漠中的风蚀洼地或构造洼地因积水而成湖。主要为粉砂或粘土沉积,各薄层常见递变层理。有石膏和石盐如果沙漠中的风蚀洼地不积水成湖而只出现潮湿的盐壳,就称之为内陆盐碱滩,又称干盐湖或内陆萨布哈,沉积物为粉砂和粘土的互层,其间夹有薄层砂、盐及石膏层,2.古代风成砂岩的鉴别特征? 2.古代风成砂岩:古代的风成砂岩,般是根据与现代大沙漠中的风成砂的比较识别的。常用的识别标志主要有以下几种:(1)具有规模巨大的交错层理;(2)可以见到为数不多的风成波痕、泥裂和雨痕等层面构造;(3)砂岩分选良好,粒间充填物主要为化

20、学沉淀物;(4)缺乏云母类碎屑;(5)石英砂粒表面呈毛玻璃状;(6)缺乏海相化石和煤;(7)缺乏分布广泛的标志层;(8)与蒸发岩或河流沉积共生等 3.与流水相比,冰川的侵蚀、搬运与沉积有什么特征? 冰川以其与流水作用显著不同的特殊方式搬运和堆积沉积物。刨蚀作用:在活动冰体之下,融水渗入到岩石的节理和裂隙之中,并在其中冻结膨胀,使岩石松散、破裂。松散的岩块冻结在冰川底部,并被冰川体从基岩上拔掘出来混入到活动的冰体之中。磨蚀作用:带棱角的岩块和冰体冻结在一起,锒嵌在冰川体上,成为象锉刀一样研磨与削蚀基岩的工具。在上覆冰体的压力作用下,带棱角的岩块变成侵蚀作用很强的营力,它能把基岩上大量的岩块磨蚀下

21、来,并在基岩表面刻划成沟槽和擦痕。磨蚀产生的细粒岩粉尤如磨料,能把基岩表面磨光,同时碎屑本身也可因磨蚀形成带擦痕的磨光面。冰川的搬运作用:冰碛(moraine):处于搬运状态的冰川沉积物,有时也指沉积下来的沉积物。搬运方式:混入在冰体中的碎屑呈“悬浮”状态以流体流的方式随冰川整体运动。侧碛:沿冰川边缘搬运的沉积物。底碛:内碛降落或冰川刨蚀产生的底部碎屑。内(中)碛:二个冰川汇合在起,侧碛汇合成中碛,另外还有陷入冰川裂隙或冰洞中的碎屑冰川的沉积作用终碛end moraine or terminal moraine :当冰川消融时,各种冰碛混合在起,最终在冰川前缘沉积。终碛不是一种搬运产物,而是一

22、种沉积物。冰碛物(till or moraine):直接由冰川堆积的沉积物。它是一种未经分选的由泥质质点、砂粒、砾石以至巨大的岩块混含而成的块状堆积物其中细粒的碎屑主要是由冰研磨而成,没有明显的风化痕迹。较粗的颗粒表面常具钉子形擦痕和光面。冰碛岩(tillite):冰碛物的石化产物。冰碛岩常常与碎屑流沉积混淆,但是,如果这类沉积停积在具沟槽、擦痕和磨光面的基底之上,那么就无疑是冰川成因的了。4.冰川沉积的主要类型有哪些?各有什么沉积特征?冰川沉积相可以分为陆相组合与海相组合两类陆相组合又可分为内部相组合、边缘相组合和外部相组合。内部相组合主要为基底冰碛岩,在局部洼地也可有纹泥岩;边缘相组合由冰

23、上的、冰界的冰水沉积、冰河沉积和基底冰碛岩组成;外部相组合主要为冰缘以外的冰河沉积,没有基底冰碛岩。 海相组合也可分内部组合、边缘相组合和外部相组合。内部相组合包括基底冰碛岩、无规律的纹层或冰海块状冰碛岩;边缘相组合主要由无规律的纹层岩和冰海块状冰碛岩组成,具有数量不定的水下沉积和少数基底冰碛岩;外部相组合由无规律的纹层岩或冰海块状冰碛岩组成,其中可以夹有浊积岩和碎屑流混积岩。 说明湖水的基本特征。湖泊的物理特征:(1) 湖泊的水动力特征:波浪、岸流、河流、潮汐作用很弱湖浪:浪基面1/2波长,一般小于20米。湖浪的大小与湖泊的规模和风的吹程有关。在较浅的湖区,风暴浪改造近岸沉积,可以产生类似于

24、陆棚的风暴沉积岸流:湖浪的推进方向与湖岸斜交时产生岸流河流:河流的注入改变水动力特征和沉积物分布特征(2) 湖水的温度分层: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;温跃层以上为水体运动活跃、混合良好的富氧暖水层,一般称为上部温水层;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 ;.湖泊的水化学条件:变化大:河流的注入和局部气候环境矿化度(含盐度):小于1%至大于25%(海水为3.5%)化学成分:变化很大,反映源区物质和盆地气候条件 稳定同位素:18O/16O ,13C/12C 比海洋低 34S/32S 不

25、稳定 微量元素:B、Li、F、Sr比海洋少,Sr/Ba 小于1 PH值等:变化很大(212)生物特征:含淡水和咸水,底栖和浮游等多种生物,湖水受生物作用明显,如富营养湖水和品营养湖水。 碎屑型湖泊、碳酸盐型湖和盐湖的沉积相带是如何划分的,其沉积特征是什么?1.滨湖沉积 4.湖湾沉积2.浅湖沉积 5.扇三角洲沉积3.深湖沉积 6.三角洲沉积滨湖亚相:水位浅,氧化作用强烈;距岸近,水动力条件复杂,硅质碎屑沉积物主要出现在河口地区。岸线附近以广泛发育湿地沼泽为特征,盐湖以广泛发育的砂坪和泥坪(干盐湖或萨布哈)为特征,没有潮汐作用。浅湖亚相:位于浪基面以上,波浪和湖流作用强烈,水体透光性较好生物、特别

26、是底栖生物十分发育,沉积物主要粉砂质泥岩夹薄的粉砂岩与细砂岩,或者呈互层状产出,泥岩呈块状或具粉砂纹层。富含底栖生物化石,生物扰动构造发育。颜色以灰绿色居多,砂岩和粉砂岩多为薄层状,内部具小型浪成交错层,砂岩和泥岩互层时可形成透镜状层理,滨、浅湖较难区分,往往合并为滨浅湖亚相。半深湖深湖亚相:浪基面以下,常为缺氧的还原环境,见黄铁矿、菱铁矿等自生矿物化石丰富,以浮游生物为主,底栖生物不发育,沉积物由悬浮沉降、密度流和快体运动提供。4.湖湾沉积:湖湾是指滨岸沙坝背后或者三角洲分流间形成的半封闭水域,沉积物以粉砂质泥岩为主,偶尔夹有薄的砂及粉砂层。 敞流型湖泊与闭流型湖泊敞流型湖泊的沉积特:征硅质

27、碎屑沉积主要沉积类型化学沉积。敞流型湖泊的沉积特征硅质碎屑沉积,碎屑沉积物供给少化学和生物化学作用化学沉积。主要为无机的碳酸钙和有机质分泌的钙质或硅质介壳沉积。化学沉积主要为碳酸盐的砂和泥(少量的硅藻),也有叠层石、非碳酸钙有机质以及硅质碎屑沉积物;闭流型湖泊的沉积特征化学沉积,闭流型湖泊见于内陆水系地区,受季节性洪水影响,湖平面波动大,冲积扇出现的湖边,砂坪(裙)伸入湖内;高水位时砂质沉积被波浪改造为湖边具浪成波痕砂质沉积,主要沉积作用受化学和生物化学作用控制,大蒸发量使湖水盐度增大。两种类型:常年型和间歇型间歇性闭流型湖泊间歇性盐盆由间歇性水流、降雨、和地下水补给,每年常会干涸,以层状蒸发

28、盐沉积为特征,也可见有碳酸盐沉积物(包括钙华或石灰华)蒸发盐与硅质碎屑沉积在盐湖边缘呈指状交错常年性闭流型湖泊至少有一常年性河流注入,一般不干涸,大部分是盐湖,有时会被稀释。碳酸盐泥、粉砂、砂、叠层石,蒸发矿物可伴生产出,也可在湖中成夹层产出湖泊的碎屑沉积作用 1. 简述三角洲的形成过程? 河口砂坝和河道分叉的形成 河流入海的河口区,水流展宽和潮流的顶托作用使流速骤减,河流底负载下沉而堆积成水下浅滩。浅滩淤高、增大、露出水面,形成新月型河口砂坝。水流从砂坝顶端分成两股,形成两个分支河道(分流河道),并向外侧扩展。分支河道向前发展,在河口处又会出现新的次一级河口砂坝 2 决口扇的形成与分流河道的

29、改道 分支河道不断向海延伸,河床淤高。洪水季节洪流冲决天然堤,沉积物逐渐淤积而成决口扇。三角洲的废弃和发育相互转化,交替出现,结果各三角洲彼此连接和部分叠合,形成三角洲复合体三角洲的生长具有旋回性:进积(建设)相:沼泽、河流、风蚀沉积,分流河口砂,三角洲前缘粉砂和砂,前三角洲细粉砂和粘土。三角洲朵体的废弃和海侵,导致河口沉积物的剥侵蚀和重新分配形成破坏相。 2. 三角洲的类型有哪些?注入流体类型:扇,辫状河,曲流河,作用:建设性,破坏性。控制因素:河控,浪控,潮控。型状:鸟足状,朵状,尖头状。盆地水深:深水,浅水。Galloway和薛良清合作(1988),建立了一个包括扇三角洲、辫状河三角洲和

30、正常三角洲(曲流河三角洲)在内的三角洲扩展分类。这一扩展分类综合考虑了冲积体和蓄水盆地两方面的特征,对三角洲概括比较全面。 3.阐明扇三角洲、辫状河三角洲和曲流河三角洲沉积的相带划分及其沉积特征曲流河三角洲沉积相带划分:三角洲平原 上 部 高潮面以上 下部 低潮面以上 三角洲前缘 delta front 浪基面以上 前三角洲 prodelta 浪基面以下(1)三角洲平原:分流河道沉积(Distributary channels) 为砂和粉砂沉积物。横剖面形态为近于对称的透镜体。为向上变细的沉积序列分流河道间沉积(Inter-distributary area) 天然堤-发育在河道两侧,由细砂、

31、粉砂和泥质组成。砂质沉积内部具沙纹交错层和流水波痕 沼泽及湖泊-排水不良,但植物繁茂,沉积物主要为富含有机质的暗色泥岩夹泥炭和煤层。植物化石丰富,根土构造发育。湖泊的规模通常较小,沉积物主要为泥岩 决口扇沉积-发育在天然堤两侧和分流间海湾,呈扇状分布,由细砂和粉砂组成。常见粒序层、沙纹层和平行层理 分流间湾沉积-分流间湾是指分流河道间与海洋相通的相对低凹的地区。为泥质,含少量粉砂和细砂,具水平层理和透镜状层理。含海相动物化石(2)三角洲前缘:水下分流河道沉积-是陆上分流河道的延伸部分。沉积物中常含粘土碎块,具交错层理、流水沙纹层理和侵蚀面等,可见向上变细的序列。水下天然堤沉积-由极细砂和粉砂组

32、成。可见沙纹层理、浪成波痕、虫孔和包卷纹层等。河口砂坝沉积-由砂质沉积物组成。质地纯净,分选良好,具多方向槽状交错层和冲刷面。河口坝末端通常称为末端坝,为细砂、粉砂和泥组成的交互层。具反粒序,有水平纹层、波状及透镜状层理,河口坝单元形成向上变粗的序列。前缘席状砂-河口坝经海洋营力改造形成。成层性好,砂纹层理发育。(3)前三角洲:前三角洲位于前缘的向海一侧,水深通常在浪基面以下沉积物主要为泥和粉砂质泥,富含有机质,可见海绿石等自生矿物层理主要是水平纹层。在近前缘的部分可出现少数粉砂薄层,其中有小型交错纹层等构造含海相动物化石,有较多的虫孔及生物扰动构造三角洲前缘沉积物的再搬运、沉积形成的沉积物重

33、力流,泥岩底辟、变形改造等辫状河三角洲平原: 辫状河三角洲平原是辨状河三角洲的水上部分,沉积特征与辨状河沉积特征相似,主要包括:辫状河道,河道间泛滥平原及沼泽微相,并以辫状河道最具代表性。辫状河三角洲前缘 水下分流河道 河口砂坝 水下河道间 席状砂(3) 前辫状河三角洲:细粒泥质沉积,沉积物重力流沉积。 沉积物粒度较细,多为灰、灰绿、深灰色泥岩、粉砂质泥岩夹粉-细砂岩组成,在剖面上为砂泥岩薄互层。水平层理、块状层理及沙纹交错层理发育。沉积物重力流主要为碎屑流、液化流和浊流沉积。扇三角洲平原:是扇三角洲的陆上部分,包括从扇端至岸线之间的近海平原地带。 扇三角洲前缘:亦称过渡带,位于岸线至正常天气

34、浪基面之间的浅水区前扇三角洲:是指扇三角洲的浪基面以下部分,向下与陆架泥或深水盆地沉积过渡。 4.三角洲的沉积旋回?三角洲沉积旋回分为两个时期:即建设期和破坏期:三角洲向海推进增长发育时期称三角洲的建设期三角洲被海水淹没遭受侵蚀破坏的时期称三角洲的破坏期每个单一的三角洲沉积体在垂向上就代表了一个沉积旋回,每个旋回都是以三角洲的建设相开始,以破坏相的出现而告终在垂向剖面上,建设相和破坏相周期性地交替重复出现,就形成了多旋回三角洲复合体系 5.三角洲沉积的识别标志有哪些?三角洲沉积的识别标志 (1)几何形态: 三角洲沉积总是分布在以河口为中心的一定的范围内,平面形态一般为三角形,但波浪和潮汐为主的

35、三角洲有其它形态;面积由几千平方公里到十万平方公里以上;剖面上为楔状或透镜状,横向延伸可达数百公里。(2) 侧向相变关系:楔状的三角洲砂泥质沉积朵体,向陆相变为以河流为主的陆相沉积,向盆地方向相变为细粒深水海相沉积;具体到三角洲平原上,可由粗粒的分流河道沉积相变的细粒的沼泽、湖泊或分流间湾沉积;三角洲前缘的沉积类型取决于河流、波浪和潮汐相互作用的强弱;粗粒的三角洲前缘向海相变为细粒的前三角洲泥质沉积,再相变到开阔陆棚泥质沉积,前三角洲和开阔陆棚沉积的差别在于前者沉积速率高、沉积厚度大,以及有较多的浊流沉积(3) 相的垂向序列: 活动三角洲的进积形成由陆棚海相到河流相的向上变粗的沉积序列,而且具

36、有旋回性;三角洲前缘砂进积到前三角洲粉砂和泥之上形成规模较大的(50-150)向上变粗的序列,三角洲平原上部进积到三角洲平原下部形成规模较小的(2-15)向上变细的序列;潮汐和波浪为主的三角洲的情况较复杂,有时类似碎屑海岸或海湾沉积。(4) 沉积构造和化石: 三角洲沉积中的沉积构造有交错层、波痕、生物扰动构造、植物根迹、滑塌构造和泥岩底辟,除泥岩底辟外,其它构造可见于其它环境,因此要用构造组合来限定沉积类型;三角洲沉积的古流方向变化很大,有河流为主的单峰式到潮汐为主的双峰式;没有特定的生物群,动物化石可由淡水到咸水和超咸水组合。(5)地震剖面上的构造形态: 三角洲前缘的斜坡沉积具有向海缓倾前积

37、层,这种前积(斜积)层在地震剖面上较易识别。1. 浪控海岸与潮控海岸的水动力条件有什么不同?潮控环境,以发育大潮差河口湾和潮坪为特征浪控海岸,主要发育海滩和障壁体系2.浪控碎屑海岸沉积的相带是如何划分的?其沉积特征是什么?3. 潮坪沉积的识别标志有哪些?潮坪沉积有什么特征?潮坪沉积的识别标志:a.具有流水方向截然相反的人字形交错层和再作用面b.反映流水强弱的交替出现,小幅变化(潮汐韵律)及砂泥互层形成的压扁层理、波状层理及透镜状层理发育,大规模潮道构造c.大量的剥蚀接触和相突变:具水道冲刷、泥质碎片和簸选的砂质透镜体等暴露与沉积交替出现的标志d. 其它的标志包括垂向序列、大量生物扰动构造、泥裂

38、、叠层石以及其它雨痕、植物根迹、蒸发岩、泥炭和薄煤层等反映间歇性陆上暴露的标志沉积特征:潮坪沉积是一个向上变细的沉积序列,泥坪沉积具发育的干裂,有时顶部还可出现潮上湖沼或盐沼沉积,再上为粉砂岩和泥岩组成的混合坪沉积,潮汐层理发育,其上为砂坪沉积,具人字形交错层和再作用面等双向流水构造以及反映水位变化和间歇暴露的标志,下部为潮下带的潮道沉积,通常为块状砂岩,具滞留沉积和人字形交错层。4. 再作用面构造、潮汐层理、潮汐三角洲、冲溢扇、泻湖和障壁岛潮汐三角洲-是受边界限制的高速潮流通过障壁岛进入潮道两端的开阔水域时,流速因流水分散突然降低而成的朵状砂质沉积体。向陆一侧潮道口的朵状体称为涨潮三角洲向海

39、一侧潮道口的朵状体称为退潮三角洲泻湖-是受局限的浅水盆地,它与开阔海之间为障壁岛、障壁礁和环礁分隔,又以潮道与开阔海连通。障壁岛)海滩都是平行岸线分布的线状砂质沉积体 区别:海滩与陆地直接相连;障壁岛则以泻湖与陆地分离。范围:正常浪基面与最大高潮线之间临滨(Shoreface)位于正常浪基面至平均低潮线之间(潮下带),向海方向逐渐过渡为远滨或陆棚区;前滨(Foreshore)位于平均低潮线和平均高潮线之间(潮间带)后滨(Backshore)位于平均高潮线与最大高潮线之间(潮上带);海岸风成沙丘(Aeolian dunes)是由于海岸进积,海滩砂暴露在海平面以上受风力改造而成的低起伏沙丘区;冲溢

40、扇-是在风暴期从障壁岛上侵蚀下来的砂质沉积物被搬运到泻湖一侧形成的扇状沉积体。沉积构造为平行纹理,但在其边缘部分可出现向陆倾斜的中型前积层在潮湿的情况下可以遭受生物扰动河口湾是被海水淹没的河口,也可以看成是位于河口的海湾。河口湾的外形多呈喇叭状主要营力为潮汐作用与河流作用;河口湾的水循环受河水流量、潮汐和波浪作用的影响。因此,河口湾的盐度分布、水循环类型沉积物搬运途径等复杂而各不相同。5. 泻湖沉积物的特点?沉积物可主要来自海洋(与河口湾相比)。尽管有波浪、潮汐、风暴等通过进口通道影响泻湖,但泻湖为典型的低能环境。 以细粒沉积物为主,泻湖主要有生物扰动强烈的粉砂质和泥质沉积。砂质沉积主要在潮汐

41、三角洲、冲溢扇、泻湖海滩,以及由风从障壁岛带入并散布在泻湖中,潮道的砂质沉积物具流水波痕及向海向陆倾的小规模交错层,泻湖底部由风暴带入和风吹入的砂质夹层以水平纹层为主,也有砂纹交错层。 生物群变化大,以广盐度生物最发育,但分异度小,且个体小,壳变薄;正常盐度泻湖生物与广海相似,河口区见半咸水生物群,高盐度泻湖生物少。在硅酸盐碎屑沉积物少而气候适宜的地方,泻湖沉积以化学和生物沉积为主。 在非常干旱的地区,泻湖沉积以石膏及岩盐、白云岩等蒸发盐沉积为特征。 盐度不高的泻湖,特别是障壁礁后的泻湖,碳酸盐岩沉积发育,主要是碳酸盐岩泥和骨屑,鲕粒见于水动力较强地区,藻席在潮上带和浅水潮间带形成叠层石。 1

42、. 陆棚砂和陆棚泥沉积的水动力条件有什么不同?1.陆棚砂质沉积:分为(1)潮控陆棚砂质沉积: 潮控陆棚的潮流速度达50-150cm/s,因此沉积物以不同类型和规模砂体为特征:大砂波潮汐砂脊另外还有砂席、砂片和砾石席,以具有小规模床砂底形和斑块状泥质沉积物为特征 潮控陆棚砂质沉积以双向或单向的规模不等的交错层为特征,也具有平行层理,生物扰动构造较少 (2)风暴控陆棚砂质沉积::风暴控陆棚见于世界大部分海岸地区(潮流流速25cm/c,浪基面10m) 沉积类型复杂,取决于残留沉积和现代沉积物的相对比例残留沉积陆棚以砂质沉积为特征,浅滩后退快体、线状砂脊、叠加砂波和沙丘的低起伏砂体 现代沉积较多的陆棚

43、以生物扰动的细粒沉积物多为特征,残留沉积以天窗式分布在细粒泥质沉积之中。特征的沉积构造是粗粒风暴层和丘状交错层 。2.陆棚泥质沉积:由密度流搬运的陆棚。密度流是水体密度差异产生的流体。河口产生的浮力柱和潜流以及浑浊流等都是由悬浮沉积物产生的密度差异形成的密度流。在干旱地区近岸蒸发作用产生的卤水,寒冷地区表面冷水都可潜入底部形成潜流,但这种温度和盐度形成的密度潜流都不构成现代陆棚搬运作用的主要因素。陆棚泥含有少量的粉砂、砂和介壳,往往缺乏内部构造在富氧的陆棚上,生物扰动强烈,正常的海相化石丰富,泥岩中含球粒多在缺氧的陆棚上发育富含有机质的纹层泥,生物类型少,主要限于食泥生物在无氧环境,底栖生物不

44、能生长,泥质岩中只含浮游类生物。2. 潮流和波浪作用对陆棚沉积有什么影响?(1) 潮流-潮波是由大洋传到陆棚的,(2) 波浪作用-影响陆棚的波浪主要与风暴有关,涉及的水深可以达到200M。波浪和风暴控制的陆棚的搬运作用有:好天气波浪和大浪、风暴浪、风驱表面流、河流喷柱流、密度流等好天气波浪: 沿岸能量屏障沉积物向陆搬运海岸的振荡波浅水波运动,形成海岸带水动力特征(沿岸能量屏障),沉积物要越过此屏障到达陆棚,必须有河口喷流柱作用(如洪水期)。 大浪、风暴浪和风驱海流Swells, Storm Waves, and Wind-Forced Currents. 风暴产生的大浪具有低波高、长周期和长波

45、长的特点,可以影响到深达200m的中外陆棚的沉积物运动,这种振荡运动不一定使粗粒物质产生净搬运,但可以使细粒泥质悬浮和重新分布 ,对陆棚底部的沉积物搬运和沉积产生较大的影响。 高能的近岸带风暴,可能伴有高潮,对滨面和上临滨产生强烈的侵蚀,海滩沉积物被风暴离岸流以及风驱潜流向海搬运。 风驱流是风吹过水面时的剪切应力产生的单向流。伴有向岸强风的热带风暴和飓风能形成较高的海岸水体堆积,从而形成达2m/s单向水流,并传导到深部水层,导致沉积物的向海搬运。风驱流转化为等深流: 风驱沿岸流动的水流受克里奥力的影响会形成水体堆积,从而产生向海的潜流,深部水层受克里奥力的影响而使潜流流动方向偏离表层水流动方向

46、; 3. 陆棚地区风暴沉积的特征是什么?风暴控陆棚见于世界大部分海岸地区(潮流流速25cm/c,浪基面10m) 沉积类型复杂,取决于残留沉积和现代沉积物的相对比例残留沉积陆棚以砂质沉积为特征,浅滩后退快体、线状砂脊、叠加砂波和沙丘的低起伏砂体 现代沉积较多的陆棚以生物扰动的细粒沉积物多为特征,残留沉积以天窗式分布在细粒泥质沉积之中。特征的沉积构造是粗粒风暴层和丘状交错层 风暴层是相对富积的具粒序的粗粒物质(粗粉砂、细砂、介壳碎屑及少量砾石),与细粒泥质互层或指状交错,其成因为风暴流把粗粒物质从海滩带到陆棚,然后由向岸的浅水涌浪产生的不对称流体改造,主要见于内陆棚,但离岸40Km远还能见到4.

47、控制深海沉积的主要因素有哪些?(1)表层水域的肥度-表层水域的肥度指供给在表层水域生活的生物的营养组分含量。肥度高的地带有高的生物成因沉积物速率(2)碳酸钙的补偿深度-当深度增大到某一深度线时,就出现碳酸钙的产生(或加入)量与溶解量达到平衡(3)距大陆区的距离-陆源物质的分布随与大陆距离的增大而减少(4)大洋底流-大洋底流是沿洋底的大规模水团运动 (5)沉积物重力流-深海远洋粗碎屑的搬运和沉积主要都是通过重力流进行的(6)其他影响因素-有风、冰川、火山等作用5. 说明深海沉积物重力流沉积的主要类型?岩崩-是已石化的巨大岩块受重力作用自由崩塌滑落而移动滑动与滑塌-是半固结的沉积物在重力作用下沿破

48、裂的底面,顺坡向下滑动,内部仍保持一定的粘连性碎屑流沉积-是非牛顿流体的高浓度的沉积物分散体,具有屈服强度和高粘性,其流动方式为层流。基质屈服强度和产生的浮力构成对碎屑支撑的机理 颗粒流沉积-沉积物直接由颗粒之间相互碰撞所产生的分散应力支撑。颗粒流沉积物的特征是厚层块状,具突变的顶底面液化流沉积-含水的粉砂和砂受到突然冲击变成沉积物流体化。其沉积特点是:递变差或无递变,顶底面分明,底面可有负载铸型,内部具有各种泄水构造浊流-浊流是沉积物和水的混合物。浊流中的沉积物呈悬浮状态搬运,由流体的湍流机制支撑,可以在极缓的斜坡上流动6.说明深海沉积的主要相带划分及沉积特征? 1. 碳酸盐大规模

49、发育的基本条件是什么?(1)生物在碳酸盐形成中的重要作用:生物可以把壳体,死亡后沉积于水底,直接由生物形成的碳酸盐组分数量很大,其中有灰泥、碳酸盐颗粒及原地生物礁等海洋生物可以通过吸收大量CO2改变介质的条件,促进碳酸钙的沉淀生物扰动等遗迹化石。(2) 水动力条件对碳酸盐沉积的控制:灰泥总是堆积在安静的环境中,较粗的颗粒如砾屑、砂屑、生物碎屑等沉积在水动力条件较强的水体中,有一些碳酸盐沉积如生物礁等,呈块状的原地生物格架产出在水动力条件活跃的地区(3) 碳酸盐沉积基本上是在原地形成的:碳酸盐沉积物基本上是在原地或者是在盆地内形成的,在高能环境仅留下颗粒,在安静环境中颗粒与灰泥并存,在碳酸盐沉积中,每一类颗粒都有其特定的形成条件。(4) 碳酸盐主要形成于温暖、清洁、透光的浅水环境:温暖的气候是碳酸盐沉积的一个有利条件,浑浊水体对碳酸盐沉淀的抑制作用,水浅温度高,透光性好,有利于生物繁衍(5)碳酸盐的沉积作用迅速,但容易受到抑制:碳酸盐岩可容空间分布样式主要受四个主要变量控制:(a)构造沉降:产生沉积物可容空间的; (b)全球海平面升降变化:地层分布模式和岩相分布的主要控制因素;

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