高级岩石学复习思考题-沉积岩

1、高级岩石学复习思考题沉积岩1沉积物、沉积岩和沉积岩石学的概念及其与沉积学、沉积地质学的概念辩析。沉积物：沉积岩的物质，未成岩的松散堆积物，包括岩化产物、生物物质火山物质和宇宙物质。沉积岩：它是在地壳表层条件下，由母岩的风化产物、火山物质、有机物等沉积岩的原始物质成分，经过搬用、沉积作用和沉积后作用而形成的一类岩石。沉积岩石学:简单说是研究沉积岩的一门学科。它研究沉积岩的特征(成分、结构、构造)、形成、沉积环境及其时空分布规律的一门地质科学。沉积学:是指研究沉积物的科学沉积地质学（Sedimentary Geology）2风化作用的最终产物及其在沉积岩形成中的贡献。1）碎屑物质：母岩机械破碎的产

2、物，主要指矿物碎屑和岩石碎屑。碎屑岩的主要成分；2）不溶残积物：母岩分解过程新生成的不溶物质,如粘土和氧化物等。粘土岩的主要成分 3）溶解物质：以溶解状态被带走的成分。内源沉积岩的主要物质成分。3在搬运和沉积作用过程中碎屑颗粒如何变化? 碎屑颗粒在流水的搬运过程中发生哪些变化？这些变化在分析碎屑岩成因时有何意义？碎屑物质在流水搬运过程中的变化：成分成熟度增高，力度变小，圆度和球度变好。与此同时，还出现各种分异现象。总的变化：成分成熟度，结流水中得变化，不过比流水作用下的成熟度高。熟度增高。在湖泊和海洋中的变化同4沉积岩在矿物成分、化学成分、结构构造等方面有何特征?沉积岩具有特征性的化学成分、矿

3、物成分和结构构造 。由于沉积分异作用的原因，不同类型沉积岩石的化学成分差别很大，如碳酸盐岩以钙镁氧化物和 CO2 为主，砂岩以 SiO2 为主，泥岩则以铝硅酸盐为主。在矿物成分方面，岩浆岩中常见的矿物在沉积岩中少见，沉积岩中常见的盐类矿物和粘土矿物在岩浆岩中不存在或罕见。在结构构造方面，沉积岩具有独特的碎屑结构，泥状结构，层理层面构造和发育的孔隙为岩浆岩所没有，含有生物化石也是沉积岩的特征。5沉积岩的结构和构造?结构: 指组成岩石的各种组分的形状、大小、结晶程度以及颗粒之间的关系. 构造: 指组成岩石的各种组分的排列及空间充填方式6层理构造和层面构造?区分细层、层系、层系组等概念。层理构造是由

4、于沉积物的成分、结构、颜色及层的厚度、形状等沿垂向发生变化而形成成层更换的现象。在沉积岩层面上保留有自然作用产生的一些痕迹，统称层面构造。细层(laminae)：又称纹层，是组成层理的最小，其厚度极小，以毫米计。是相同水动力条件下同时形成的。层系(set)：又称系丛，是由成分、结构和产状上相同的许多细层组成的，是在同一环境的相同水动力条件下不同时间形成的细层组成的。层系组：由两个或两个以上岩性（成分，结构）基本一致的相似层系组成，是在同一环境的相似水动力条件下形成的。层：由成分基本一致的岩石组成，是组成沉积地层的基本一个层可以是一个或若干个纹层、层系或层系组组成，层可以与上下邻层分开，7简述下

5、列各概念：水平层理、交错层理(板状、槽状、楔状、羽状)、韵律层理、粒序层理、脉状层理、透镜状层理、波痕、槽模、重荷模、缝合线、生物扰动构造。水平层理(horizontal bedding)：纹层呈直线状，互相平行，且平行于层面，主要产于细屑岩（泥质岩、粉砂岩）和泥晶灰岩中，形成在比较稳定的水动力条件下。平行层理(parallel bedding)：外貌上与水平层理极相似，主要产于砂岩中，形成于较强水动力条件下。交错层理(cross bedding)：纹层与层系界面斜交。槽模(flute casts)：分布在底面上的一种半上的圆丘状或不规则的瘤状突起。突起构造。重荷模：指覆盖在泥岩上的砂岩底面。

6、韵律层理：在成分、结构与颜色方面不同的薄层作有规律地重复出现而组成的层理。粒序层理(graded bedding)：又称递变层理，具粒度递变的一种特殊层理，没有波痕(wave marks)：层面上波状起伏的特征脉状层理：粉砂与泥互层，砂为主，泥分布于波谷中。透镜状层理：粉砂与泥互层，泥为主，粉砂呈透镜状断续分布于泥中波痕(wave marks)：层面上波状起伏的特征 。的层，只有粒度变化。槽模(flute casts)：分布在底面上的一种半突起构造。重荷模：指覆盖在泥岩上的砂岩底面上的圆丘状或不规则的瘤状突起。生物遗迹构造：指保存在层面上及层内的生物活动的痕迹生物扰动构造指保存在层面上及层内的

7、生物活动的痕迹。缝合线：常见于碳酸盐岩中，在垂直层面的切面中呈锯齿状微裂缝，形似头盖骨接缝。从看则为参差不齐的垂直小柱（缝合柱）。上8胶结物和杂基?有何成因意义?胶结物的结构主要有哪些?杂基: 充填在碎屑颗粒之间的以机械方式沉积下来的细粒碎屑物质（0. 0625mm），主要为粘土矿物（残余物质）。成因意义：杂基含量高，反映水动力条件弱，反之则强。胶结物：充填在碎屑颗粒之间的化学沉淀物质。 成因意义：反映强水动力条件胶结物的结构：非晶质及隐晶质结构、显晶粒状结构（粒状、栉壳状）、嵌晶结构（结构）、自生加大结构。9碎屑岩的成分成熟度和结熟度?磨圆度和分选性? 如何判别砂岩的成分成熟度和结熟度？它们

8、有何成因意义？成分成熟度：是指砂岩中碎屑组分在风化、搬运、沉积作用的改造下接近最稳定的终极产物的程度。结熟度:是指碎屑物质在风化、搬运、沉积作用的改造下接近终极结构特征的程度。通常用杂基含量，砂泥比或颗粒与基质比来表示。磨圆度：岩石或矿物颗粒在搬运过程中经冲刷,滚动,撞击,棱角被磨圆的程度。分选性：碎屑颗粒粗细均匀程度。石英含量越多，长石和岩屑含量越少，成分成熟度越高，磨圆的越好，分选性越高其结熟度越高，能判断出搬运距离的远近。10掌握砂岩的成分分类和命名原则，简述长石砂岩及其成因意义。2、成分：石英为主，其次是长石及各种岩屑，有时含云母。3、结构：由碎屑、填隙物（基质和胶结物）及孔隙三部分组

9、成；碎屑的结构、填隙物（杂基和胶结物）的结构和孔隙结构。主要由砂和粉砂（0.05-2mm 颗粒50）组成的碎屑岩。长石砂岩（arkose）是一种长石碎屑含量大于 25%的砂岩（其中石英含量75%，可含较多的云母和重矿物），它包括长石砂岩和岩屑质长石砂岩，长石的种类多为酸性斜长石和钾长石。一般为粗砂状结构，肉红色至灰色，分选性和磨圆度变化较大，由很好至极差。常含较多的杂基，胶结物多为碳酸盐质、硅质、铁质。当砂粒中含较多量的石英碎屑（石英大于 75%）时，即过渡为长石石英砂岩，或称次长石砂岩。当岩石中含大量杂基时，则属长石杂砂岩。长石砂岩多由长英质母岩，如花岗岩、片麻岩经机械风化，短距离搬运，在山

10、前或山间盆地堆积而成。可恢复古地理、古构造、古气候、古水流以及划分地层等提供重要的资料。11 碳酸盐岩的结构组分有哪些?各组分的概念、成因和特征是什么?颗粒：指在沉积盆地内由化学、生物化学、生物作用及波浪、岸流、潮汐作用形成的碳酸盐颗粒，它在盆内就地沉积或经短距离搬运再沉积而成。泥晶基质：充填在颗粒之间，与颗粒同时经机械沉积作用形成的，粒度小于 0.03mm晶体。亮晶胶结物：充填在颗粒之间，从孔隙水中经化学沉淀作用形成的，晶体相对较粗和明亮，对颗粒起胶结作用的晶体。生物格架：原地生长的造礁生物以其坚硬的钙质骨骼形成的骨骼格架，屑等。晶粒：经重结晶和交代作用形成的均一的碳酸盐晶体。充填灰泥杂基，

11、生物12简述邓哈姆(Dunham，1962)石灰岩分类的主要内容，掌握碳酸盐岩结因分类和命名原则。见13简述1.人工代成因的。227 页路风香的形成机理石在 120-200 度的高温。2.目前自然界尚没有发现真正意义的的石。结论：石是交（1） 回流渗透作用：该假说认为作用是在泄湖内形成的，当泄湖水体因蒸发作用已达到石膏的沉淀点时，其浓度已超过正常海水的三倍，提高了 Mg/Ca 比值，这种浓缩了的卤水，将其较大的而向下渗流到早期沉积物中，并使之发生。（2） 蒸发泵吸作用：认为在一个气候干旱的蒸发量很大的潮上带内蒸发作用，会像泵一样使沉积物中的水溶液向上运动，并使之逐渐浓缩，沉淀出石膏和其他盐类矿

12、物，使水中的 Mg/Ca 比值提高，因而交代其所通过的碳酸钙沉积物而形成。14沉积相的概念，沉积环境条件包括哪些内容?一定的沉积环境及其在该环境中所沉积的沉积物特征的总合，即为沉积相。沉积环境条件包括）物理条件：介质动力条件如介质性质（水、大气或冰川）、流体的性质（流水、波浪、潮汐或风）、速度及方向和稳定性，流体密度和能量、水深等；此外还有气温、雨量、温度等。）化学条件：沉积介质的、Eh、盐度等。）生物条件：动物和植物。15何谓相序递变规律?何谓相模式?相序递变规律：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，称沃尔索相律。相模式：以相序递变规律为指导，以现

13、代沉积环境和沉积物特征的研究为基础，从大量的研究实例中,对沉积的发育和演化加以高度概括，归纳出带有普遍意义的沉积相的空间组合形式，称相模式。16沉积相标志包括哪些内容?各类相标志指示什么样的环境条件?（1）岩性标志：颜色、成分、结构、构造、垂向层序等。 颜色标志灰色及黑色：含有机质或分散状，与还原环境有关；红色、褐红色、黄色：与高价铁的氧化物或氢氧化物有关，代表强氧化环境；绿色：与低价铁的硅酸盐矿物如海绿石、鲕绿泥石有关，代表弱氧化弱还原介质条件。 成分标志不稳定矿物含量高，代表近源快速堆积的环境；成分成熟度高，代表搬运距离长，水动力条件相对较强。 结构标志结熟度高，代表搬运距离长，水动力条件

14、较强。杂基含量高，结熟度低，代表水动力条件弱。（2）古生物标志：实体化石及其生态、遗迹化石。、实体化石的生态生物生活的盐度、温度、水体深度以及生活方式等。 、遗迹化石及其环境意义浅水条件的垂直潜穴、深水条件下的沿层面分布的觅食和迁移遗迹等，（3）地球化学标志：微量元素、同位素、稀土元素等。特殊的遗迹相。1、微量元素及其比值 Br/Cl比值大，盐度高；Rb/K比值大，盐度高；B/Ga海相 B 高，Ga 高；Sr/Ba随盐度增加而增高。河流相的主要特征是什么?河流相可分成哪些亚相?哪些亚相主要由砂岩组成?一般特征171、河流由河床(Channel)、边滩(Po2、河流类型：平直河(Straight

15、)、Bar)、心滩(Mid-channel Bar)、(Braided)、 曲流河(Meandering)、网状河(Anastomosing)。岩石类型及成分 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，砾岩出现在山区河流和平原河流的河床沉积中。碎屑岩的成分复杂，不稳定组分高，成熟度低。砾岩多为复成分砾岩，砂岩以长石砂岩、岩屑砂岩为主，个别出现石英砂岩。泥质胶结者居多，间或钙铁质胶结。粘土矿物以高岭石较多，伊利石较少。结构 沉积物以砂、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，粒度概率曲线显示明显的两段型，且以跳跃总体为特征，其分

16、布范围为 1.75-3.0之间，跳跃总体与悬浮总体之间的截点在 2.75-3.5之间，悬浮总体的含量为 230，通常缺乏牵引总体。在 CM 图上呈S 形，有较发育的 PQ、 QR 和 RS 段。构造 层理发育，类型繁多，但以板状和大型槽状交错层理为特征，细层倾斜方向指向砂体延伸方向，倾角 1530 度，细层具粒度正韵律。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。砾石呈叠瓦状排列，扁平面倾向上游，倾角约为 1030 度。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。生物化石河流中一般无动物化石，可

17、有植物碎片及硅化木等。剖面结构 自下而上下粗上细的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“二元结构”，但与曲流河在垂向层序上存在着较大的差异，相的砂岩分布较广，主要由大型槽状交错层理砂岩和局部浅水成的单向倾斜板状交错层理砂岩和槽状交错层理砂岩等组成，虽然也有向上层理变薄、岩性变细的趋势，但缺乏粉砂泥质层。而曲流河相则主要由槽状交错层理砂岩和波状交错层理粉砂岩等组成，有明显的向上层理变薄、岩性变细的特征。砂体形态 河流砂体在平面上多呈弯曲的长条状、条状、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嵌于四周河漫泥质沉积之中。18湖泊相的主

18、要特征是什么?主要砂体分布在什么亚相?（一）岩石类型及成分以粘土岩、粉砂岩、和砂岩为主，砾岩少见，仅分布于滨湖地区。砂岩一般比海相复杂，各种类型都有出现，与河流相相比，矿物成熟度高，石英含量可达 70以上。粘土岩在碎屑湖泊中广泛分布，且由湖岸向中心增多。形成于深水还原环境的湖相粘土含有丰富的有机质，成为良好的生油岩。碎屑湖泊沉积中也可出现类型多样的化学岩和生物化学岩，如石灰岩、泥灰岩、硅藻土、油页岩等。（二）结构砂岩的粒度较河流相为细，分选也较好，结率曲线也与海相成因近似。（三）构造熟度较高，因而与海相较难区分，其粒度概层理类型多样，但以水平层理最为发育，有时亦为块状层理。在近岸地区可见交错层

19、理、斜波状层理等。湖泊相中波痕发育，以往认为对称波痕是湖泊与河流相区别的一种标志，但最近的研究发现，波痕的对称性并非为湖泊相所特有，而且湖泊也发育不对称波痕，但其波峰绝大多数与滨岸平行，不对称波痕的陡坡向岸方向倾斜。还可见到雨痕、泥裂和生物扰动构造。（四）生物化石化石丰富是碎屑湖泊沉积的重要特征。常见的生物种类有介形虫、双壳类、腹足类、及鱼类。藻类也是湖泊中较常发育的生物，而轮藻为淡水环境所特有。此外，叶、孢子花粉等的大量出现已是湖相的重要特征。（五）剖面结构植物的根、茎、碎屑湖泊沉积多出现由深湖至滨浅湖的下细上粗的反旋回层序，以此区别于下粗上细的间断性正旋回的河流相沉积。（六）砂体形态碎屑湖

20、泊沉积中储集砂体发育，类型众多，主要有湖泊三角洲砂体、扇三角洲砂体、水下冲积扇砂体、滨浅湖滩坝砂体、浊积砂体等，它们常因分布广、厚度大、近油源、粒度适中、生储盖组合配套等特点而成为油气储集的良好场所。19三角洲相的主要特征是什么? 三角洲相与河流相在剖面结构上有何区别?A 河流与海洋或湖泊的汇合处所形成的锥形沉积体。B 三角洲的类型：以河流作用为主的鸟足状、以波浪作用为主的尖头状（喙状）和以潮汐作用为主的三角洲三类。C 三角洲的三角洲。岩石类型及成分：三角洲平原、三角洲前缘、前以砂岩、粉砂岩、粘土岩为主，成分成熟度较河流相高，在三角洲平原沉积中常见暗色有机质沉积，如泥炭或薄煤层等。无或极少砾岩

21、和化学岩，这是与河流相和湖泊相的区别之一。结构其结熟度较河流相高，由陆方向，砂岩中的碎屑粒度和分选有变细变好的总趋势。在 CM 图上，三角洲前缘具有 QR 和 RS 段，其中以 RS 段最发育，反映悬浮搬运为主，滚动力组分较少。在概率图上，远砂坝沉积的粒度分布主要由细粒的单一悬浮总体组成，河口砂坝沉积有三个次总体，其中以跳跃总体为主，其粒度区间为 23.5，分选好，其它两个总体含量少，分选差。构造层理类型复杂多样。河流中沉积作用和海洋波浪潮汐作用形成的各种构造同时发育，如砂岩和粉砂岩中见流水波痕、浪成波痕、板状和槽状交错层理，泥岩中发育水平层理。此外还发育有波状、透镜状层理、包卷层理、冲刷充填

22、构造、变形构造、生物扰动构造等。生物化石和生物化石的混生现象是三角洲沉积的又一重要特征。但在三角洲形成过程中，由于咸、淡水混合，盐度变化大，水体混浊度高，狭盐性生物不易每繁殖，因此能堆积埋藏并保存为化石的原地生长生物主要为广盐性生物，如腹足类、双壳类、介形虫等，异地搬运埋藏的主要为河流带来的际生动植物碎片。在一个完整的三角洲垂向层序中，生物化石多出现于层序的下部，向上逐渐减少，但生物化石向上增多，甚至在顶部出现沼泽植物堆积而成的泥炭或煤层。剖面结构三角洲沉积在垂向上由下向上依次为前三角洲泥、三角洲前缘砂和三角洲平原分流河道沉积的下细上粗的反旋回沉层序。在三角洲平原分流河道沉积中为下粗上细的正旋

23、回。这与河流相沉积的间断性正旋回有显著的不同 。砂体形态在平面上呈朵状或指状，垂直或斜交海岸分布。剖面上呈发散的扫帚状，向前三角洲方向之中，与前三角洲泥呈齿状交叉 。20何谓重力流?形成条件是什么?浊流沉积的主要特征是什么?泥质沉积重力流：是非流，由沉积介质与沉积物混为一体的整体搬运（又称密度流和块体流，整体浑浊度大）以悬移方式搬运为主。1） 足够水深。足够的水深是重力流沉积物形成后不再被冲刷破坏的必要条件，一般认为最小坡度为 3-5 度。2)足够的坡角。足够的坡角造成沉积物不稳定和易受触发而作块体运动的必要条件，一般认为最小坡度为 3-5。（3）充沛的物源。充沛的物源亦是必要条件。（4）一定

24、的促发机制，重力流属于事件沉积作用，其起因需要一定的促发机制。的碳酸盐岩综合相模式中包括哪些相带?各相带有何特征?2122何为沉积基准面？如何利用沉积相序列分析沉积基准面的变化？沉积基准面（base level）是这样一个抽象的、动态平衡的界面，此面之上沉积物不能有效保存，此面之下沉积和埋藏作用则可能发生。海洋环境中基准面可以简单的认为是海平面，湖泊环境中基准面可以认为是湖平面，均可以认为是大致水平的，而河流环境的基准面是递降水流平衡剖面，是一个有起伏的面。沿沉积基准面由陆向盆方向的不同地理位置，一般会依次发生侵蚀作用、沉积过路作用、沉积作用和饥饿沉积作用。例如：古地貌形态在地史演化过程中,随

25、着沉积基准面的升降变化而不断发生改造和变迁。同一地貌单元在沉积过程中可发挥不同的作用,如:邻近盆地的局部凸起或高地,在低水位期,常常是作为一个局部物源发挥作用的;而在高水位期,又接受沉积,新的沉积物覆盖其上。同样,随着基准面旋回变化,河流的切割作用与加积作用交替出现,在低水位期,河道以下切和搬运沉积物为其主要作用过程;而在高水位期,除了作为沉积物的搬运通道之外,河道还将发生沉积充填作用,使得河床不断地变浅和变宽。同时,河流也更容易发生溢岸和决口作用。河流的性质随着沉积基准面升降变化而不断转换,相应地影响围（基性、中性、酸性），影响岩浆粘度的因素（氧化物，挥发份?W 4 到沉积物源供给型式的改变

26、。沉积物以点源补给型式发挥作用,这种点物源常常通过较大的河谷、地堑和盆底水道,将沉积物输送到盆地斜坡中下部,甚至盆底。在河谷出口处形成孤立的、但厚度较大的椭圆状或长条状扇体。在基准面处于期时,河道因加积充填作用而变浅,河流溢岸、决口和改道作用频繁,沉积水系变得细小而分散,物源补给方式演变为线源或面源型式,沉积物主要分布在盆地斜坡中上部或顶部,对应的沉积体呈面积较大的扇形,而厚度规模相对较小。232425如何利用层序地层的理论进行地层对比？如何进行地层厚度剖面和时间剖面的转化？利用沉积岩的地球化学如何进行其沉积背景研究（沉积环境与构造背景）？不同构造背景发育的盆地性质与充填特点。答：陆内或克拉通

27、内盆地克拉通（）是大陆上相对稳定的地区，其形成时代古老，基底是或元古代岩石，在克拉通基底上形成了许多规模巨大、构造较为稳定的坳陷型盆地。大陆边缘盆地此类盆地于超级大陆的裂解，此种过程从初始的裂谷开始，在深部的超级地幔柱和地幔流的驱动下形成洋壳，并逐渐扩张。在此过程中于离散的大陆边缘普遍形成了拉伸背景下的盆地 与俯冲带有关的盆地（亦称活动大陆边缘盆地）西太平洋边缘是最为典型的代表，那里发育了全球超巨型俯冲带和海沟岛弧盆地体系。图表现了板块俯冲产生的深海沟、弧前盆地、弧间盆地和弧后盆地。与碰撞有关的盆地从板块会聚到大陆碰撞，这一过程中形成了一系列相关的盆地，包括残余海盆、前陆盆地和山间盆地等（图）

28、，其中前陆盆地对油气最为重要。前陆盆地发育于大型克拉通或较小的地块边缘并紧邻的造山带，其形成演化体现了沉积与造山的耦合过程。造山带的挤压和山体的推覆在克拉通边缘上产生的负载效应引起了前陆盆地的不对称沉降。识别出了两种类型的前陆，并分别命名为前陆盆地和弧后前陆盆地，后者也曾被译为“后退弧前陆盆地”。与弧后盆地不同，弧后前陆盆地是挤压背景下形成并发育于之上，而弧后盆地是在伸展背景下形成，其下常有过渡壳和洋壳充填序列相对较薄。与转换带有关的盆地前陆盆地发育于大陆碰撞期俯冲板块之上，通常以海相地层占优势，转换带通常都是大型走滑带。板块学说的早期转换断层指横切洋中脊有特定运动形式的断层。以后这一术语使用范畴较广泛，也包括划分构造单元边界的大型走滑带。在转换带处可形成拉分盆地和压扭性盆地（图 ），圣安德列斯断裂带旁侧的盆地常被作为此种类型的典型代表。高级岩石学试题（沉积岩部分）学号：得分：一、岩石分类和命名（5 分）：根据下列岩石成分，请给出正确的岩石名称：1、石英：70，岩屑，2，石英次生加大胶结物：28，岩屑石英砂岩；2、石英：50，岩屑，5，长石