沉积学知识点整理

1、沉积学的概念和相标志,发生沉积作用的自然地理即沉积环境的物质表现。即沉积环境的物质表现:即沉积作用的物质表现:1. 沉积环境：一个具有独特的物理、化学和生物特征 单元。2. 沉积相：反映沉积环境的岩石特征和生物特征的综合, 岩相：反映沉积环境和沉积作用的岩石特征。 生物相：反映沉积环境和沉积作用的生物特征。3. 环境相：反映沉积环境的岩石特征和生物特征的综合。 河流、湖泊、三角洲作用相：反映沉积作用的岩石特征和生物特征的综合。泥石流和浊流、风暴、地震、海啸大地构造相：反映大地构造环境和性质的岩石特征和生物特征的综合： 复理石、（海/陆）磨拉石三者的时空尺度不同4. 相变：地层的岩石特征和生物特

2、征及其所反映的沉积环境和沉积作用在空间上 的变化。5. 瓦尔特相（定）律：亦称相对比原理只有那些目前可以观察到是相互毗邻的相 和相区，才能原生地重叠在一起；即在垂向上整合叠置的相是在侧向上相邻的沉 积环境中形成的。6. 相分析的途径：生物分类均变说； 与最近生活的亲缘 生物和群落比较原程较 义过比 主代物 实现产 现与地球化学解释 与现代特征和 已知控制因素比较生物化石岩相地球化学古环境模型7. 相模式：是对相标志、沉积作用和沉积环境条件三者关系的描述和理论概括。它的通常表现形式是典型相标志及其沉积作用和沉积环境条件的垂向组合序列，它的理论基础来源于现代相关沉积环境和沉积作用的研究一现实类比。

3、8. 将相模式的作用 概括为4点：对比的标准，观察的提纲，预测的指南，成因解释的基础。相分析途径生物化石岩相地球化学主物分类均变说： 与晁近生活的亲缘 生物和群落比较现实主义原理, 与现代过程的产物比较较 I比 释和素 解征因 学特制 化代控 球现知 地与已灘芻别* 古坏境模型河流沉积1. 河流沉积概述：河流是陆相环境中最常见的一种环境和主要营力，是陆相地层的重要组成部 分。在区域构造背景稳定或沉降的条件下， 河流环境可以形成厚的沉积记录， 理 想条件下可以形成良好的油气藏和各类砂矿。河流沉积主要受气候（降雨量），构造，地貌，基岩类型和植被控制。河流可划分为不同的类型，在现代和地层记录中占主导

4、地位的是曲流河。2. 河流的分类： W9.额直河河流分类喋饲丿总曲越Gtmwu 療曲何適城盧一W狀W世I * * g三二3-J 河道类型及其流态和负戟特点示意图据 Galloway , 1 983>3. 曲流河的特点及沉积地貌：A河道弯曲、单河道B凹岸侵蚀、凸岸沉积、侧向加积C裁弯取直和形成牛轭湖D河道、边滩、心滩、河漫滩、洪泛平原E发育于基底稳定的河流中下游4. 曲流河的沉积特征：洪泛平原：泥质岩，均质层理、水平层理，暴露标志决口扇：粉砂岩、泥岩，小型流水波痕、爬升层理，暴露标志天然堤：粉砂岩,细砂岩,小型流水波痕，爬升层理发育，暴露标志边滩：砂岩，流水波痕和交错层理，规模向上变小 河

5、道滞留沉积：砂砾岩，底部冲刷面5. 曲流河的沉积作用：河道和曲流砂坝：侧方侵蚀和侧向加积作用 天然堤、洪泛平原和决口扇：垂向加积作用 牛轭湖：垂向加积和淤塞6. 曲流河的沉积序列：洪泛平原一决口扇一天然堤-【曲流砂坝：边滩（点坝）】-【河床底部：河道滞 留沉积】7. 曲流河的沉积模式：水平层理 泥崭块状层理孑 匸 | 岩 性沉积构造細砂岩小察交错丽 応升浊浪层理中粗粒砂林中一女创板状"刑麻滞ffl沉配f砾豊平行杲理洪泛平原天然堤河需留边滩沉积8. 辫状河的沉积特点：a.河道宽、砂坝多、辫状分布 b.河道不固定、常移动c.分为河道和心 滩（砂坝）d.河漫滩不发育e.形成于大坡降地区（上

6、游和扇上）9. 辫状河的水动力特征：水浅而流急、河道宽而多、河道游荡性强、侧向迁移迅速。10. 辫状河沉积特征和沉积序列：河漫滩（不发育）：粉砂岩和泥质岩，小型流水波痕和交错层理（垂向加积） 河道砂坝：砾岩、含砾砂岩、砂岩，流水波痕和交错层理（板状、波状、楔 状、槽状交错层理），叠瓦状组构滞留沉积：砂岩、砾岩，大型槽状交错层理，底部冲刷面网状河的基本特征：河道弯曲、河道多，河道固定、垂向加积为主；发育于基底沉降的河流中下 游;与聚煤作用关系密切。11. 网状河的环境单元：河道：河床、心滩、边滩 河岸：天然堤、洪泛平原（湿地）和决口扇。12. 网状河的水动力及沉积作用：网状河主流线向凹岸偏移微弱

7、、横向环流不明显河道：侧方侵蚀微弱和垂向加积明显河岸和洪泛平原：垂向加积作用13. 网状河的沉积特征：洪泛平原：泥质岩，均质层理、水平层理，暴露标志决口扇：粉砂岩、泥岩，小型流水波痕、层理（攀升层理），暴露标志天然堤：粉砂岩、细砂岩，小型流水波痕、层理（攀升层理发育），暴露标河道砂坝：砂岩，流水波痕和交错层理，规模向上变小 河道滞留沉积：砂砾岩，底部冲刷面14. 网状河的沉积模式：河道-天然堤砂体类似于曲流河沉积；决口扇沉积夹于洪泛平原沉积之中;指状砂坝镶嵌于洪泛平原（湿底）沉积之内 曲流河、辫状河、网状河对比沉积环境辫状河曲流河网状河河流的稳定性极不稳定、迅速迁移、游荡不定逐渐侧向移动稳定河

8、流的弯曲度低弯度高弯度中到低弯度河流宽深比最大、宽而浅较小最小、窄而深坡降最大较小最小、流量变化最大较大较小负载类型底负载为主底负载和悬移负载悬移负载为主（山区除外）负载能量最大中等最小、河道砂体类型河道沙坝（心滩）发育边滩（点沙坝）发育河道沙坝没有、边滩小废弃河道类型无牛轭湖有牛轭湖牛轭湖不发育、有废弃河道洪泛盆地特点不发育发育、细粉砂及粘土土壤化极发育、沙含量高植被发育、沼泽广泛天然堤不发育发育极发育沉积形式侧向加积明显侧向加积-垂向加 积垂向加积明显沉积结构二元结构上部单元不发育二元结构沉积序列（横列）二元结构单元发育岩石矿物与地球化学标志1. 颜色：原生色与次生色原生色： 继承色：取决

9、于碎屑物质的颜色，如纯石英砂岩 一白色；长石砂岩一肉红色。 自生色：取决于原生矿物或成岩矿物色素，如海绿石砂岩原生色多侧向稳定次生色：在后生作用如风化作用中形成，如当Fe2+氧化为Fe3+寸，岩石成红色。 常呈斑点状分布，或沿裂隙、孔洞分布，可以切割层理2. 层厚：巨厚( 100cm -厚(10050/30cm)-中厚(50/3010cm)-薄(101cm)- 纹层(v 1cm3. 成分：陆源，内源，火山源和混源4. 结构：粒度，分选，磨圆度，形貌，杂基含量分选好：定性：颗粒大小一致性定量：某一范围粒度空间所占比例高分选越好，水动力越强，牵引流；分选差，在快速情况下，如重力流， 冲积扇磨圆好：

10、长时间长距离搬运，海浪侵蚀稳定矿物占主要杂基含量：净砂岩：基质v 15%分为分选好(分选粒径v 0.5，磨圆好、棱角成熟)和分选差(分选0.5，分选差)杂砂岩：基质15%水动力低不成熟成熟度高：成分：颗粒矿物接近极端风化，所含稳定矿物石英为主结构：演化时间长，大小、磨圆好分选好，最接近极端，牵引流强水动力强矿物标志1. 石盐假晶：立方体形，泻湖(海水上涨形成)中产生，原始成分为石盐， 被方解石成分替换2. 石膏假晶：成分主要为方解石，干旱的潮坪相形成，原先的石膏被方解石 交代3. 层状磁铁矿：氧化环境，微生物环境，光合作用增强4. 鸟眼构造：菌藻类被压在地层中，后被方解石充填5. 帐篷构造：干

11、旱气候下，碳酸盐形成渣状，由于气泡往上拱形成地球化学标志1. 古盐度如何确定？目前仍然缺乏直接的或者不具多解性的间接测试手段。常用间接手段包括：(1) Mg/Cat匕值(2) 粘土矿物中B含量(海相100ppm陆相70ppm)(3) Sr/Ca比值(有些微量元素在化石壳体中的含量与海水的含量成正比)。Sr的分配系数=(Sr/Ca)壳/(Sr/Ca)海水=0.16 ± 0.022. 碳酸盐-氧碳同位素(1) 在自然界，同位素分馏变化极其微弱，也难以测定其绝对值的变化，需将 变化后的比值与某种标准比较，确定两者偏差的千分率；(2) 氧同位素用途：研究古温度、古气候、古盐度。一般温度 1o

12、C变化可引起S 18O值0.2 %。左右变化；(3) 碳同位素用途：指示其碳源和演化，因为壳体碳同位素变化受复杂的生命 效应所控制，物理因素占次要地位。问题：如何保证所测的碳酸盐没有受后期改造？3. 确定碳酸盐岩受后期改造程度的指标3种：化石结构识别法、阴极发光法和微量兀素识别法4. 碎屑岩物源分析(1) 重矿物类型及含量(2) 碎屑岩岩相学，岩屑类型及含量(3) 沉积物地球化学分析(4) 碎屑沉积岩的Sr、Nc同位素(5) 碎屑锆石 U/Pb 年龄(SHRIMP和LP-ICPMS)(6) 其他方法5. 其他宏观标志1) 沉积序列标志2) 古流标志(古水流、古沉(3)沉积体形态和分布物理标志1

13、、原生沉积构造：层面构造(顶面、底面)、层理构造准同生沉积构造：软沉积物变形构造2、流动类型：急流和缓流弗劳德数(Fr)=惯性力/重力=V/(gh)1/2Fr与流速成正比，与水深(h)成反比Fr<1，惯性力 <重力，重力驱动为主，缓流(水深流缓)(也称低流态)Fr=1，惯性力=重力，临界流动Fr>1，惯性力重力，惯性力驱动为主，急流(也称高流态)3、沉积构造-层面构造：波痕：由水流、波浪或风的作用，在沉积物表面形成的波状起伏的痕迹。波痕形态要素：脊点、谷点、背流面、波长、波高、波痕指数、对称指数波痕类型：水流波痕、浪成波痕、干涉波痕、改造波痕、孤立波痕、风成波痕 根据波痕要自

14、己能判断水流或风的方向。波痕类型形态规模物质构成介质动力流水波痕不对称、不 分叉、直脊- 曲脊-舌形、 新月形厘米波纹 米级沙丘上细下粗单向水流浪成波痕对称或不对 称，可分叉， 直脊或曲脊厘米级-米 级上细下粗振荡性风成波痕不对称-对 称，可分叉， 直脊-曲脊- 新月形厘米波纹 米级沙丘上粗下细空气流动（P54）水流波痕的波脊形态随着水深的减小和流速的增大，可分为直线形、波 曲形、链形、新月形、舌形、菱形对称浪成波痕的特点：具有对称形态，通常为脊尖谷圆，波脊多为直线形，部分 有分叉现象不对称浪成波痕的特点：波痕在形态上与直线形流水波痕相似，他们具有陡峭的 背流面和缓和的向流面，内部只有一个方向

15、的前积层。（P55）不对称浪成波痕和水流波痕区别在于：（翻书）（P68）暴露标记：泥裂（富泥岩石、快速掩埋）、雨痕（模）、泡沫痕、（P56）细流痕、剥离线理、冲刷痕（槽铸型和沟铸型）、压刻痕等。4. 沉积构造-层理构造：层理构造：在垂直岩层层面方向上由沉积物成份、颜色、粒度及排列方式等 的不同显示出来的物理沉积构造。组成层理构造的单位包括：纹层、单层、层组。（P58）5. 按形态和成因进行分类：形态分类：交错层理：板状、楔状、波状、槽状交错层理、羽状交错层理、丘状 交错层理等；水平层理、平行层理、爬升层理、块状层理、均质层理、递变层理、均质层理等 成因分类：水流、波浪、潮汐交错层理、冲洗交错层

16、理等各层理的基本概念见P58-656. B-C层序：潮坪环境特有的层理组合高水位时形成大型交错层理 B段,退潮时，随着水位下 降，大沙波露出水面，海水被限制在波谷中平行波脊流动，形成小型水流波痕层理 C段,二者正好正交。7. 定向组构-叠瓦状、直立组构、放射状组构8. 软沉积物变形构造：负载构造、火焰构造、球枕构造、枕状层9. 液化构造：液化脉、沙火山包卷层理、微褶皱滑塌构造（P66-68）生物相标志1相标志：反映沉积环境和沉积作用的物理、化学和生物特征2. 生物标志：反映沉积环境和沉积作用的生物特征。3. 遗迹化石：地史时期生命活动留下的遗迹与遗物4. 遗迹化石的特征：a. 原地保存b. 常

17、保存于缺少实体化石和无机沉积构造的地层中c. 地质分布时间长d. 遗迹化石与造迹生物很少共生e. 物多迹或异物同迹湖泊沉积1湖泊环境特征：a. 形态、大小、稳定性千差万别（106km2 <1km2）;b. 湖水的化学性质、营养状况相差很大；（青海湖-鄱阳湖）c. 水动力条件复杂，以湖浪和湖流为主，潮汐弱；d. 影响因素复杂：地形、物源、气候、生物、构造 2湖泊的分类：a. 根据排泄状态分为泄水湖、不泄水湖。b. 根据含盐度分为淡水湖（V 0.3%。）、半咸水湖（%。）、咸水湖（> 24.7 %。）、盐湖（盐类结晶）。c. 根据成因可分为构造湖、火山湖、冰川湖、岩溶湖、堰塞湖、和风成

18、湖等。在地史中历时较长、面积较大、研究价值较高的是构造湖（断陷、坳陷）。按成因构造湖.火山湖、沐川湖、跟 塞湖.岩溶湖*局亂 人工湖垠峯淞为火山喷凌物和熔岩流阴塞河 道而成.如舖泊湖*帀大连池毒按地理位呂内陆湖、近海湖*海潜湖受 到间歇性海浸近海湖）东部地区丄白垂统到下第-系中有不 少海漫湖沉积分布按湖泊是否外泄内流湖（河流从四周流入湖泊*湖水不发主外泄.如青海湖人外流 湖£有河流注入.并与大河相通.湖水发生外泄.如揶阳湖、涧庭湖按盐度和沉积物 性质陆源碎屑淡水湖和碳酸盐僞盐咸水湖3湖泊沉积的一般特征：a. 淡水湖化石保存较好；b. 沉积物以泥岩为主，其次为砂岩和粉砂岩，砾岩及化学沉

19、积相对较少；c. 碎屑岩成分成熟度较低，多为岩屑砂岩、长石砂岩等；d沉积构造多样，取决于水体深浅和水动力状况；e湖泊沉积物的厚度与地壳升降幅度、物质供应的充分程度有关；f. 长期频繁的湖面涨落，导致各种滨浅水相迅速交错结合，单个的相，如湖滩、泻湖及障壁岛等往往较薄。4淡水湖泊的沉积作用：a. 基本特点：多为泄水湖，因雨量充沛，注水量大于蒸发量，注入水可带入大量碎屑物质，湖水中水生动植物繁多。因此其沉积作用以机械、生物沉积为主。b. 机械沉积作用：由河流带来的大量碎屑物可形成三角洲沉积，由河流带来 的物质，由岸向湖心按粒度大小（砾一泥）依次沉积。理想条件下，成环带状分 布，环带的形状与湖泊的形状

20、相似。5淡水湖泊的沉积作用：a.生物沉积作用：潮湿区湖泊多有大量生物一一底栖游泳、浮游生物及水生 植物等，生物在活动中产生的排泄物、分泌物及死亡后的遗体可形成大量富有机 质的腐泥沉积（成油）。随着湖泊的淤积，水体变浅、流动性变弱，水生植物由 草本向木本植物转化，并逐渐向湖心迁移，同时形成大量腐殖质泥炭沉积（成 煤）。从而导致湖泊向沼泽演变。沼泽的进一步发展湖泊最后消亡。6湖泊亚环境及沉积相特征：理想的湖泊沉积模式平面上呈环带状分布， 从边缘到中心，沉积物粒度由粗变细， 各带不一定很连续，分布亦不规则。分为几个亚环境： 滨湖：洪水面与枯水面之间 浅湖：枯水面与浪基面之间 深湖：浪基面以下 湖泊沉积实际比理想模式复杂得多。河流入湖处，在湖边缘可形成湖泊三角洲； 因浊流作用，在深湖区可发育浊流沉积。堵44|沉积枸it 一生物1以砂岩.IB砂启为主.» 岩少鼻分巾型交186. SUtE 旻融交捲屋3龙 S.熾泉、螺胃歿、虫R6&5多部兗It双 売类、的类.JR展类-浅湖叹粉矽岩.E岩为主“少 轲透岩*耳见* 甄色啟制友岩或白云岩干现剿的水平值理气小 SJ交WEBP.g见裁状化石丰IB.砂戏好. 以用壳屋足类.Sft 类*介形类.鱼类尺槁翎苓r色富贯岩.55Ik 3UUK与曲灵岩.育 tflKSBS.|有时夹墨刀逐沉枳锻介形类、取査