中国地质大学(北京)沉积学考博概念(共15页)

1、沉积相:是沉积物的生成环境、生成条件及其特征的总和，成分相同(xin tn)的岩石组成同一种相。沉积相主要分为陆相、海陆过渡相和海相，主要取决于这些岩石的生成环境。凝缩层:凝缩层(段)是厚度很薄的一个海相地层(dcng)单位,它由深海相、半深海相和远洋沉积物组成,以极低的沉积速率为特征。碎屑流：又称泥石流，是在重力(zhngl)作用下沿斜坡向下流动的砂、砾、粘土物质和水的混合物高密度流体。粘土和水的混合物密度大，对碎屑颗粒有较大的浮力，从而支撑着砂和砾级的碎屑悬浮于流体内。 陆间裂谷盆地：裂陷作用使岩石圈已经完全裂解成两部分或三部分，裂谷底部是新生洋壳，并有进一步扩张的趋势，成为岩石圈板块离散

2、运动的边界。陆间裂谷的主要裂陷扩张发生在新生洋壳部分，早期裂陷的大陆地壳中的正断层不再活动或不控制盆地的沉降作用。 槽模：一种常见印模，指砂岩底面上的舌状凸起，一段较陡，呈圆形或椭圆形，另一端宽而平缓，与层面渐趋一致。它是定向的浊流在尚未固结的软泥表面侵蚀冲刷的凹槽被砂质充填而成。 鲍马序列：一个完整的鲍马层序通常由ABCDE五层组成.。A层：粒序层理砂，一般为正递变，粒度下粗上细，反映浊流能量逐渐减弱，底部含砾石并发育槽模,代表递变悬浮沉积的产物。B层：平行纹层细、中砂。与A层为渐变关系，沿层面揭开时可见剥离线理。C层：流水波纹层粉砂。发育小型流水型波纹层理和上攀波状层理，并常出现包卷层理，

3、泥岩撕裂屑和滑塌变形层理，表明受流水改造和重力滑动的复合作用。D层：平行纹层粉砂质泥，具有断续平行纹层。属低密度流沉积。E层：块状泥。与D层不太好区分。 帐篷构造：主要出现在潮坪白云岩中，当白云岩与石膏、硬石膏成交互纹层时，石膏的脱水或硬石膏的水化，引起岩石体积的收缩或膨胀，在平面上呈多边形的盘形，在剖面上形成低幅度的倒“V”字形构造。 风暴岩：在风暴影响下在海洋和水盆地中形成的沉积岩。是一种密度流沉积，但常含很多风浪破坏下伏的正常天气沉积物所产生的撕裂片或内碎屑，还有被破坏的生物碎屑等。 萨布哈：指在正常高潮线以上的局限海平原在干旱到半干旱气候条件下形成的潮上沉积环境，一般位于大陆和潮间带，

4、具有蒸发盐、潮洪和风化沉积的特点。潮上带的盐坪称为海岸萨布哈，大陆内干旱盆地形成的盐碱滩称为大陆萨布哈。 磨拉石 瘤状灰岩 粘土矿物 沉积组合 等深流 裂谷盆地 块状层理 混杂堆积 复理石 潮间带 交错层理 黑色页岩(y yn) 白垩(bi ) 前陆盆地(pnd) 低位域 残留沉积 曲流河 CCD(碳酸盐补偿深度) 滑塌沉积 等深积岩 冷水碳酸盐岩 膏盐沉积 粒序层理 陆相红层 鲕粒亮晶灰岩扇三角洲 1.图解威尔逊海相碳酸盐沉积模式并简述各类环境的主要沉积特征。2.试述巴哈马碳酸盐台地的环境特征及沉积模式。P3403.深海沉积作用有哪几种主要类型？ 试述它们(t men)的流体动力条件及沉积特

5、征。P309对深海沉积有影响的主要因素是表层水域的密度，碳酸钙的补偿深度(shnd)，大洋底流，沿大陆坡峡谷向下流动的重力流，以及距大陆的距离。深海底层温度一般稳定在1左右。现代深海中的许多地区(dq)存在着流速达4400m/s的强烈底流，可以引起沉积物的搬运，并在沉积物表面形成波痕、冲刷痕、水流线理、交错层理等。所形成的波痕可以是对称的、舌形的、新月形的，波长一般从十厘米至数米，波高可达200m 或更高。深海沉积物的主要类型如下。1.深海生物源沉积：主要包括钙质软泥、硅质软泥，合称为生物软泥，大洋表层的浮游生物是这种沉积物的主要来源。2.深海钙质软泥：其形成受水体环境，介壳产量，溶解效应等因

6、素的控制。按介壳生物种类，钙质软泥可以划分为有孔虫软泥，颗石软泥，翼足类软泥。其中，前二者为钙质软泥的主要类型。3.硅质软泥：深海硅质软泥的主要物源主要是硅藻和放射虫。硅质软泥的类型主要有硅藻软泥和放射虫软泥。其中硅藻软泥主要分布于高纬度海区；放射虫软泥则主要分布于靠近赤道地带，但范围要小得多。4.深海粘土沉积：主要形成在沉积速率低，生物生产率低，远离大陆和深度很大的洋底。这类沉积物中生物成因物质的含量小于25%，粘土矿物的含量达5070%，其中伊利石分布最广，其次为高岭石和绿泥石，再次为蒙脱石。陆源石英和长石则极少。主要由风搬运而来。另外，深海粘土沉积中常见由锰氧化物和铁氧化物组成的锰结核，

7、以及宇宙源组分。5.海洋冰川沉积：沉积物有三类：陡坡块状底碛，冰海混杂的层状冰碛和含有冰碛坠石的海相纹层泥。近源块状底碛位于大陆冰川进入海洋的地带，分布范围狭窄，沉积物无分选，块状构造，无本地生物。冰海混杂的层状冰碛是冰海沉积的主要类型，可有原地埋藏的生物化石，粘土含量高，粗碎屑较少且方位杂乱，无定向性，具有层理。含有冰碛坠石的海相纹层泥分布在混杂的层状冰碛分布区以外，分布范围广。冰碛石坠落海底，沉积在正常的海相沉积物之中，可穿过纹层或将其压弯。冰海沉积的范围可以从浅海一直到深海。6.深海火山碎屑沉积：多分布于板块碰撞边界附近的海底，其分布范围不仅与物源有关，还与火山喷发高度和对流层下部的风向

8、有关，在风力的作用下，火山灰可以漂落到4000km 以外的地区。不同的火山灰层，颜色、层理、火山灰层厚度，火山颗粒大小、形状、矿物成分、地球化学特征等方面表现出不同的特征。4.概述、举例说明砂岩的碎屑组分和化学组分所反映的构造环境意义。石英砂岩主要发育在稳定的地台区，因此，通常认为石英砂岩标志着稳定大地构造环境，并进而表明基准面的夷平作用以及长期的风化作用。长石砂岩的形成在很大程度上取决于母岩成分，首先要富含长石的母岩如花岗岩、花岗片麻岩等，这是长石砂岩形成的物质基础。另外，还需要有利于母岩崩解的条件，主要是构造条件和气候条件。在构造运动比较强烈的地区，形成高差较大的地形起伏，花岗质基底隆起，

9、相邻地带发生沉陷，从而使母岩遭受剧烈侵蚀、快速堆积。由于风化时间短暂，主要是物理风化使其机械破碎，抵抗风化能力较弱，地形起伏低，侵蚀速度缓慢，并且气候导致的分解速度与大地构造活动导致的侵蚀速度之间的平衡的结果所决定。岩屑砂岩的成分在各类砂岩是最为复杂，需作具体分析。如石灰岩屑和火山岩岩屑，需要在侵蚀时受到不完全风化、近源快速堆积才能保存，这种侵蚀是由高差大的地形起伏或干燥气候条件引起的。然而，燧石岩屑砂岩则相反，它表示构造条件稳定、地形起伏小、长距离搬运及较彻底的风化条件。岩屑砂岩常含有较多泥质岩屑（沉积(chnj)的和浅变质的），这些泥质物在机械上的软弱特征排除了长距离搬运的可能。因此，它可

10、以作为局部来源区的标志，这种来源区甚至可能是在同一沉积盆地内的某些隆起部分。典型的杂砂岩通常堆积在急速沉降的地槽中，并且主要(zhyo)是在较老层系的复理式建造中。砂岩的成分直接受物源区的影响，而物源区与沉积盆地之间的关系则受构造作用的控制，这实际上也就是板块构造活动控制了各类砂岩以及其它沉积岩类的出现与分布。迪金森即是从这一观点出发，对于如何由砂岩碎屑组分探求其物源区的构造背景(bijng)作过详细研究，他分析了世界上近百个地区的砂岩的组成特点，而这些地区的大地构造性质是业已研究清楚的。把砂岩的碎屑组分作了较细致的划分与定量统计，然后以端员组分为依据编绘出三角形图解，作为判断物源区构造性质的

11、模式图，即QFL、QmFLt、QPlvLs 以及QmPK 等4种图解。在这4种图解中可以看出QFL 图最为重要，而QpLvLs图对于区分岛弧物源区和碰撞造山带特别有用。模式图中所用的组分符号及代表的意义为：Q稳定石英颗粒，其中包括Qm及Qp；Qm单晶石英颗粒；Qp复晶石英质岩屑，主要为燧石质颗粒；F单晶长石颗粒，其中包括P和K；P斜长石单晶颗粒；K钾长石单晶颗粒；L不稳定复晶岩屑，其中包括Lv和Ls;Lv火山岩屑和变质火山岩屑；Ls沉积岩屑和变质沉积岩屑；L岩屑总含量，即相当于L与Qp之和。由于沉积盆地类型是有限的，因而用碎屑组分类型可以对任何已知沉积盆地的大地构造环境作出有用的推论，在勘探工

12、作中，对新区评价很有意义。5.依据板块学说，叙述某一典型构造(guzo)环境对沉积作用的控制。6.根据你所掌握(zhngw)的知识，绘制一幅物源区盆地可能发育的沉积体系示意图，并对各类沉积体系的油气圈闭(qun b)类型及成藏条件分别予以扼要说明。7.试论深水沉积体系的主要类型及其油气资源意义。海岸带 潮流 浊积扇 海沟 转换断层 上升流 红粘土 碳酸盐补偿深度 多金属结核 天然气水合物大陆架 边缘海 深海扇 海沟(higu) 洋壳 热点珊瑚礁 碳酸盐补偿(bchng)深度 天然气水合物 俯冲(fchng)带 洋壳 硅质生物软泥 等深流 气体水合物 黑烟囱 大陆裙 无震海岭 综合大洋钻探计划（

13、IODP） 碱性玄武岩 洋脊 三角洲 巨大火成区（Large igneous provinces） 钙质生物软泥 俯冲工厂 硅质软泥 洋岛玄武岩 二、问答题 ( 任选2题，每题30分，共60分，多选不加分)： 试以当代海洋地质地理单元为例， 叙述板块构造学说中威尔逊旋回的各阶段演化特征。威尔逊旋回是指大洋开闭的发展旋回，由加拿大学者J.T.Wilson于1968年提出。威尔逊旋回将大洋开闭的不同发展趋势的演化历史归纳为六个发展阶段，各发展阶段的演化特征及实例见下表：阶段实例主导运动特征形态典型火成岩典型沉积变质作用胚胎期东非裂谷抬升裂谷拉斑玄武岩溢流、碱性玄武岩中心少量沉积作用可忽略幼年期红海

14、、亚丁湾扩张狭海（有平行的海岸及中央凹陷）拉斑玄武岩溢流、碱性玄武岩中心陆架和海盆沉积，可能有蒸发岩可忽略 成年期大西洋扩张有活动中脊的洋盆拉斑玄武岩溢流、碱性玄武岩中心，但活动集中于大洋中央丰富的陆架沉积（冒地槽）少量 衰退期太平洋收缩环绕边缘的岛弧及毗邻海沟边缘的安山岩及花岗闪长岩大量源于岛弧的沉积物（优地槽）局部广泛 终了期地中海收缩并抬升年轻山系边缘的安山岩及花岗闪长岩大量源于岛弧的沉积物（优地槽），但可能有蒸发岩局部广泛遗痕（地缝合线）喜马拉雅山的印度河缝合线收缩并抬升年轻山系少量红层广泛 由上表可知，威尔逊旋回起始于大陆裂谷，生成成为一大洋然后缩小，并最后完全关闭。前三个阶段表征(

15、bio zhn)了大洋的张开和形成，后三个阶段则标志了大洋的收缩和闭合。旋回中的每个阶段代表一个特征的构造环境，并伴有特色的火山活动类型和变质、变形作用及沉积作用。试述海平面变化的主要原因及其资源(zyun)环境效应。全球海平面变化(binhu)有以下几个方面因素。海洋水体积变化 在海洋容积不变的情况下海洋水体积的变化会引起诲平面变化。海洋水体积变化的影响因素有冰川的消长、密度体积效应、地幔水的排出和海水进入地幔等。其中冰川消长影响最大，如第四纪冰期与间冰期的海平面升降达100200m。（全球变暖是重要的原因）海盆容积变化 在海水体积不变情况下，海盆容积变化，也可引起海平面变化。海盆容积变化原

16、因有沉积物充填、洋底扩张和俯冲速率变化、地壳均衡补偿和区域性构造运动。（洋中脊活动）大地水准面变化 地球运动轨道参数、地球自转速率与地球大地水准面是处于相对平衡的。它们的变化必然会打破原有的平衡，从而调整大地水准面的形状来适应新的轨道参数和地球自转速率。最易发生调整的当然要数地球的流体部分了，海平面与假想的大地水准面是基本致的。此外、地球轨道参数、地球自转速率的变化引起地球固体形态改变质量的重新分配和磁场的变化，可以引起海洋体积的变化，从而导致海平面波动。海平面上升对人类社会的影响是深远的。目的，世界上50以上的人口生活在距海50km以内的海岸地区，海岸地区的平均人口密度较内陆高出10倍。荷兰

17、学者估计，如果今后个世纪海平面上升1m，直接受影响的土地将有500104km2，人口约109，耕地占世界的13。中国大陆海岸线长约17714km，沿海地区是改革开放的前沿，经济发展的重心，又有黄河、长江和珠江三大三角洲和低平的海岸平原、极易受将来海平面上升的危害。应当及早谋求对策。（3）试述海底热液块状硫化物矿床的成因及其在开采利用上的优越性。4. 海洋矿产资源如何分类？任选(rn xun)其中一种详述其基本特征、成因和分布规律。 海洋矿产资源是海洋中产出矿物原料的总称(zn chn)。在广义上, 海洋矿产资源应包括(boku)海底矿产资源和海水矿产资源两大部分, 但一般理解海洋矿产资源仅指海

18、底的矿产资源, 而把海水中的矿产资源归为海洋化学资源。分布于海底的矿产有的与现代海洋的形成演化有关，是海洋作用的直接产物，有的则与现代海洋的形成演化没有直接的联系，也无明显的海洋成因特征，其形成过程与陆地上分布的同类矿产无异。因此，根据与现代海洋形成演化的关系，可以将海底矿产资源分为海洋成因矿产和非海洋成因矿产。海洋成因矿产根据其成矿作用的不同，又可分为机械沉积成因矿产（滨海砂矿）、化学和生物化学沉积成因矿产（磷钙土、铁锰结壳）、成岩成因矿产（铁锰结核、天然气水合物等）、热液成因矿产（多金属软泥、块状硫化物和铁锰氧化物等），非海洋成因矿产包括石油、天然气、煤以及基底岩石中的其他矿产。海洋矿产分

19、类海洋成因矿产机械沉积分异矿产砂矿（Au、Pt、Sn、Ti、REEs、金刚石等）海岸带建筑与工业砂海岸带、陆架区化学或生物化学沉积成因矿产磷钙土（P）上升流发育的陆架路坡、岛屿、海山斜坡铁锰结壳（Co、Pt、REEs、Mn）8003500m水深的大洋岛屿与海山斜坡带成岩成因矿产铁锰结核（Cu、Co、Ni、Mn等）深海平原区甲烷气体水合物（CH4）500m水深以下海底沉积物表层热液成因矿产多金属软泥（Au、Ag、Pb、Zn、Mn等）新生海底裂谷带、大洋中脊、海底热点活动区、弧后扩张区块状硫化物（Cu、Pb、Zn、Au、Ag等）大洋中脊、弧后扩张区等铁锰氧化物（Fe、Mn）新生海底裂谷带、大洋中脊

20、、海底热点活动区、弧后扩张区非海洋成因矿产石油、天然气、煤以及基底岩石中的其他矿产（陆地有的矿产在海底，特别是陆架基底均可出现）陆架区天然气水合物也称甲烷水合物，是一种由碳氢气体与水分子在高压、低温条件下形成的结晶状固态简单化合物，其外貌类似冰雪，通常呈白色，可以像固体酒精一样被点燃，而且燃烧以后几乎不产生任何残渣或废弃物，因此被形象地称为“可燃冰”。“可燃冰”能源密度大，在标准温压状态下，1立方米完全饱和的“可燃冰”包含164立方米的甲烷和0.8立方米的水，其能源密度是煤和黑色页岩的10倍，是天然气的25倍。充足的气源、适当(shdng)的温压条件和地质构造环境是天然气水合物形成的必要条件。

21、目前对天然气水合物的成因主要(zhyo)有两种观点：一是先存的天然气藏因温度或孔隙压力的变化而转变为天然气水合物；另外一种是微生物成因气或热成因气从下部(xi b)运移至天然气水合物稳定带而形成天然气水合物。前苏联学者. 等（1990）将天然气水合物分为静态系统和动态系统两种成藏地质模式。静态系统：静态系统是由于冷却、挤压或天然气丰度的增加可形成水合物，水合物生成的重要原因不是外来物质的供给，而是系统内的变化。可归纳分为三种模式： = 1 * GB3 冷却作用：在该模式中，天然气水合物可以在气藏（游离气水）、含水层（饱和气）和冻结层（与冰的接触面）内生成。低温模式中水溶气形成的水合物呈分散状存

22、在于岩石中或者与已存在的气藏共生。 = 2 * GB3 挤压作用：在系统受到挤压时，游离气水系统内可达到气水合物形成的条件，其水合物的形成模式与低温模式相似。 = 3 * GB3 成岩作用：在沉积压实过程中，溶于孔隙水中的自生生物气的丰度可以不断增加，即气体的弹性可达到水合物形成的平衡压力，这种模式为成岩作用模式。动态系统：指与反应带进行物质交换时形成天然气水合物的系统，主要有三种模式： = 1 * GB3 渗流模式：在气体和含水渗流条件下，水合物可在储层内形成，在到达水合物稳定带后，渗流含气水呈气过饱和态并成为水合物生成源，这是沉积层中最广泛的气水区域渗流方式，在太平洋和大西洋发现的气水合物

23、显示多半是按此模式生成的。 = 2 * GB3 泥底辟作用：泥火山作用下的气水合物明显地赋存在经受过快速坳陷的含有巨厚年轻沉积层内，埋深不大，在黑海和墨西哥湾都发现了大量的此类水合物。 = 3 * GB3 沉降模式：该模式是以滑塌沉降的重力流理论为基础的。水合物形成在毗邻宽广陆棚的重力构造发育的陆坡带。这种模式是在对中美海槽内斜坡深水钻探成果总结后提出的。天然气水合物由于受其特殊的性质和形成时所需的温压条件限制，分布于特定的地理位置和地质构造单元内，主要赋存于高纬度地区的永久冻土带和水深大于300500米的海底下。海洋中的天然气水合物在主动和被动大陆边缘均有分布，在主动大陆边缘中，常见于 =

24、1 * GB3 增生楔以及 = 2 * GB3 弧前盆地等区域，尤其是增生楔部位最为发育；相对而言，在被动大陆边缘地区，构造活动相对较弱，纵观世界各地被动大陆边缘水合物成矿地质环境主要有以下特点： = 1 * GB3 断裂褶皱发育带， = 2 * GB3 泥底辟、岩底辟和火成岩底辟发育区， = 3 * GB3 陆架与陆坡转折带， = 4 * GB3 海底扇状沉积体发育区（水下扇、斜坡扇或盆底扇沉积体系）， = 5 * GB3 海底滑塌构造体（重力流沉积体系）， = 6 * GB3 麻坑（Pockmark）地貌特征， = 7 * GB3 深水台地区。试论洋中脊、 热点、 俯冲带火山活动特点及火山

25、岩基本特征。大洋中脊裂谷带和板块俯冲带边界的岛弧海沟系活动大陆边缘，有异常强烈的火山活动。火山活动。火山活动造成的直接地质灾害影响范围是有限的，可能产生火山碎屑流。但与火山活动相伴生的地震与海啸影响范围则是很大的。洋中脊的火山喷发是间歇性的，板块增生过程却是连续的，因此，洋中脊随时间将经历不同的火山，构造过程。洋中脊的火山活动限于脊轴12千米宽的范围内。火山经多次喷发而形成火山链，与中脊走向平行。其形态及喷发周期与海底扩张速度有关。慢速扩张的火山链喷发是不连续的，可见枕状玄武岩，每500010000年喷发一次；中速扩张的火山链比较连续，常见席状玄武岩，每300600年喷发一次；快速扩张的火山链

26、是连续的，多半为席状玄武岩，约50年喷发一次。每个热点的年龄为数千万年乃至一亿年。热点具有以下特征：1.每个热点都是一个隆起(ln q)，其标志在陆上为基底岩石的抬升，在海上是水深较浅。2.隆起的顶部为活火山，其特点是产生碱性玄武岩，流纹岩和拉斑玄武岩。这些(zhxi)熔岩具有独特的同位素比和地球化学模式。3.热点(r din)代表高热流区。4.至少有些热点伴有重力高。5.在大洋和一些地区，一个（有时两个）横向的无震海岭从热点向外延伸。6.当热点处于活动扩张海岭上时，由于两侧的板块彼时向外扩张，在海岭两侧就形成火山岛链或海山链。有许多火山源被看做是热点。7. 试将海洋表层沉积物进行分类，简述它

27、们在全球范围内的分布特征及其控制因素。海洋表层沉积物的分类是个比较复杂的问题，既要考虑分类学的一般原则，又要考虑海洋沉积物的特殊性，因此要采用多重分类。按照沉积物的来源，海洋表层沉积物可以分为四类。（1）陆源碎屑沉积物：主要是碎屑硅酸盐矿物，来自陆地的风化剥蚀，大多分布在滨海环境和近海陆架。（2）内源沉积物：主要由从海水中析出的化学和生物化学物质组成，其中又可按化学成分划分为碳酸盐沉积、硅质沉积物、蒸发沉积物，而每一个内源沉积物又都有自己的分类。（3）生物源沉积物：直接由动植物的残骸组成，例如滨海环境中常见的泥炭等，在现代沉积物中数量比较有限。（4）火山源沉积物：即火山碎屑沉积，主要分布在板块

28、活动边缘或火山活动比较活跃的地区。海洋表层沉积物在全球范围内的分布具有显著的气候分带性、垂直分带性和环陆分带性等特征。这三种错综复杂的分带性，基本上反映了全球范围内海洋表层沉积物的物质成分和粒度成分变化的总规律。在海洋中，当由一个气候带过渡到另一气候带、当海水深度增加以及当远离大陆趋向深海大洋的时候，在一般情况下，发生海底沉积相当有规律的更替。（1）气候分带性：总的趋势是，生物源沉积物和内源沉积物由低纬度地区向高纬度地区减少，由海洋向陆地的纵深地带减少；陆源碎屑沉积物则由高纬度地区向低纬度地区减少，由陆地向海洋减少。而中纬度的温带地区，是陆源沉积物和内源沉积物及生物源沉积物复杂交生的地区。这是

29、由于气候对一系列沉积因素有着重要影响而引起的。如在近极圈地区，岩石的机械风化作用大于化学风化作用；在气候润湿的中纬度地区，化学风化加强；而在干燥的亚热带地区，化学风化相对变弱；在潮湿的热带地区，化学风化又大大加强。这些情况，必然强烈影响到向大洋搬运并在大洋内沉积的陆源物质组成。此外，在大洋本身范围内，气候作用控制着自大陆输入的固体物质和可溶物质的运移，因为大洋水循环系统和搬运不同粒径物质的水动力条件在很大程度上受气候因素制约。气候分带性也同参与沉积形成作用的底栖生物和浮游生物的新陈代谢作用以及与碳酸钙和其他沉积矿物组合的化学沉积性能有关。气候分带性在根本影响大洋沉积物成分的同时，也反映沉积物各

30、种物理和物理化学性质。（2）垂直分带性：大致表现为粗的陆源碎屑沉积物随着海洋水深的增加而有规律地过渡到较细的深海沉积物，各种生物源、内源沉积物有仅分布在特定水深的倾向性。此外，在海洋水层中落下的沉积物质，其物理化学成分受海水介质影响的程度以及与介质发生物质交换和能量交换的程度均是海区深度的某种函数，它不可避免地要在海底沉积物上记录下来。这一分带性主要是由不同水深处的水团动力特点和物理、化学性质所决定的。（3）环陆分带性：表现在随着离开陆地(ld)和物质供给区向海中远去时，沉积物的粒度组成和物质组成发生变化的规律性（即陆源沉积物一般过渡为生物源沉积物，而沉积速度也在同一方向上变化），在此过程中，

31、既表现出地球化学分异，也表现出重力分异的影响。海平面变化的主要类型(lixng)如何？原因(yunyn)如何？讨论海平面升降所产生的资源、环境效应。答案：海平面变化的主要类型： 海平面变化包括全球海平面变化和相对海平面变化两种。全球海平面变化的概念，1904年由奥地利地质学家H.E.Suess提出，他使用“Eustatic”一词，指洋盆下沉引起海面下降。90多年来这一术语及其派生的术语曾被广泛应用于表述全球海面垂直升降。R.W.Fairbridge(1961)从成因上将全球海平面变化（eustasy）分为构造海面升降（tectoneustatsy）、冰川海面升降（glacialeustasy）

32、和沉积海面升降（sedimentoeustasy），都是全球性因素引起的海平面变化。 世界上某一地点的实际海平面变化是全球海平面变化值与当地陆地升降值的代数和，称为相对海平面变化。陆地升降包括构造引起的地壳垂直升降运动和冰川、水、沉积物的均衡作用。三角洲下沉区的海面上升率必然比全球海平面上升率要大得多。所以，1990年联合国教科文组织的海平面变化报告曾指出“研究海平面必须包括海面和陆地变化”。想对海平面的研究在评估海平面上升对人类社会的影响方面比理论海平面更有实际意义。主要原因海平面变化的原因错综复杂，主要有以下四个方面：（1）海水体积的变化，引起海水体积变化的原因有冰川消融和增长、孤立海盆水

33、量增减、蒸发与降水、原生水排出、孔隙水吸入和密度体积效应等；（2）海盆容积的变化，引起海盆容积变化的原因有海底扩张速率的变化、局部构造运动、局部压实作用、地壳均衡作用（包括冰川均衡作用、水压均衡作用和沉积均衡作用）和海底沉积作用等；（3）地球体运动参数的变化，地球公转轨道三参数的变化、地球自转角速度的变化、地极移动和地磁场的周期变化等均能引起海平面变化；（4）动力海平面变化，大气压力、风浪、海流速度和潮汐等均会引起海平面变化。海平面升降所产生的环境效应：（1）海平面上升对环境的影响 全球海平面上升将给沿海和全球环境带来严重影响。1991年联合国环境规划署认为：“全球变暖，将加速海平面升高会引起

34、严重的社会经济后果，会威胁低洼岛屿及沿海地区。”所以，研究海平面升降必须同时研究沿海陆地以及全球环境，这实际上是研究某段海岸的海面相对升降和影响。由于各种自然的和人为的原因，各处相对海平面变化的差异性很大，如一些大河三角洲地区，在全球海平面背景上又加上地壳下降、地层压实和人为剧烈采取地下水等的直接影响，其相对海面的上升值可等于目前全球海平面上升率的5倍、10倍甚至于100倍，其对自然环境和经济、政治的影响也是多方面的。我国十分重视相对海平面变化的影响，1993年2月曾组织中国科学院地学部11位著名院士和8位专家专门考察和研究了我国沿岸海面上升的实际影响，讨论了由此引起的一系列环境变化。要点如下

35、：1）淹没沿海大片低地和湿地。2）风暴潮灾害(zihi)加剧3）海水入侵(rqn)4）海岸(hi n)侵蚀与岸线蚀退众所周知，海平面变化的最主要影响，是使海岸线发生一系列急剧的海进和海退。其结果不仅直接影响着陆缘地区的自然环境、地质结构以及侵蚀、搬运与沉积作用，同时也是构造运动和矿产资源分布的灵敏“反应计”。（1）海平面变化与陆缘地区自然环境的变更：海平面下降使海岸向海迁移到近现代大陆架边缘或更深的地方，使得广大的大陆架裸露成陆，使沿岸平原大大扩展，河流入海口和阶地下切，且当岸线迁移至大陆架边缘时，波浪以较大的交角接近岸线，从而增强了沿岸流和沿岸泥沙的搬运作用，粗粒沉积物由河流、波浪和海流带往

36、大陆架各处。而当海平面上升时岸线向大陆方向快速迁移，导致沿海大片低地和湿地被淹没，河口咸水入侵,地下水位上升等，直接制约沿海农业、水产养殖业和旅游业的发展。（2）海平面变化与地震及构造变动（板块运动与新构造运动）相关：地震活动的高潮期一般都与高海平面或相对的高海面（海平面上升）时期相对应，这是因为当海底扩张加速，新生洋壳冷却不充分，洋中脊体积较大，导致海盆容积减小，海平面相对上升，同时因板块构造活动剧烈，地震高潮出现；而地震平静期则往往出现在低海面阶段，这是因为当海底扩张速度减慢时，洋壳收缩较多，洋中脊体积较小，导致海盆容积减小，海平面相对下降引起海退，地震也因构造活动的减缓而进入低潮期。海平

37、面升降所产生的资源效应：海平面变化与矿产资源：各种各样的沉积物被河流、风、波浪进行搬运，并按物质的比重不同分选富集，伴随海平面变化（海岸线迁移）而在相适应的地方富集。例如上升的海滩、砂堤及古海岸阶地的沉积地层中，特别是在沙口区和砂坝上、砂嘴的顶端，常是滨海砂矿富集的场所；而在滨海湖沼、潮湿的浅滩和砂洲上，常易形成沼气和泥炭。此外海平面变化与大陆边缘油气聚集的关系比较密切，它是产生大陆边缘生油层和储油层形成所必需的条件。非大海退或非大海进时期的沉积层不含有大油气藏。一般为海进替换的大海退时期，是区域性储集层和盖层形成的时代，而起盖层和生油层作用的碳酸盐和陆源细粒沉积层的广泛分布则与大海进有关。在

38、被动大陆边缘，海平面上升时期礁生长很快，各种形式的生物礁也得以发育，因此，此时期的沉积层可以容纳大油气藏。在活动大陆边缘，含油气的沉积层主要是在海平面下降时期沉积的年轻的新生界地层。这些大型油气田常常分布在三角洲及海积平原等场所。就你所熟悉的海洋含油气盆地论述沉积体系发育状况对油气成藏的控制作用。答： 中国海洋石油与天然气成因，分陆相成因和海相成因，并以前者为主。近海盆地的陆相生油气，具有独特的地质环境，因为盆地地处大陆活动边缘，当盆地在稳定发展时期，所形成的深湖或半深湖，除了水生浮游生物和藻类外，从陆上通过河流和其他途径输入的陆源植物残体较多，在还原环境和快速埋藏条件下，除深湖区沉积中心产生

39、的干酪根主要是腐泥型外，大多数是混合型，湖盆水位发生时高时低的环境变迁，频繁出现沼泽化沉积，并在特定地质条件下，湖泊与沼泽多期交替叠加沉积，使产生的多源油气运移到圈闭构造富集成藏，实践证明多数高产井都能油气共存出。 以东海西湖凹陷为例，富产天然气的主要原因(yunyn)是盆地沼泽化程度高，广泛发育的沼泽相煤系地层气源岩发挥重要作用。经钻探和测井资料证实，煤层从573-3925m井段层数多达77层，总厚度达50m左右。尤其是西湖凹陷西南部包括平湖断阶带和苏堤构造带，成烃成藏地质条件更加优越。 近海盆地海相(hi xing)生油气，由于沉积物生烃的有机质主要来自海水中的浮游生物和藻类，除边缘地区外

40、，陆源有机质残体很少介入，因此生烃母质多为腐泥型干酪根。 海相成烃成藏条件是如何形成的？据东海(dn hi)瓯江凹陷的灵峰一井钻遇的具有海相古生物化石的古新世早始新世，海相沉积是其主因。其来源可能与中国海自中生代以来，发生过多期重大地质事件有关。尤其与特提斯海在中国海域延伸段的闭合事件关系更加密切，特提斯构造是划分地球上两个古大陆的全球性构造带。 以渤海海域已知油气藏为例可分为5种类型，1）背斜构造油气藏，包括逆牵引背斜和挤压背斜，闭合面积较大，油气受高点控制。2）断块油气藏，依靠断层封堵油气。3）断鼻油气藏，由断层封堵的鼻状或半背斜构造。4）潜山油气藏，由不同的基底岩层古地貌高点形成，如碳酸

41、盐岩潜山，它的分布严格受主断裂控制。5）潜山披覆背斜油气藏，分布在凸起或低凸起之上，其特点是构造幅度下大上小，油气藏高度和面积严格受构造控制，如埕北油田。 根据我国近海5个大型含油气盆地，大中型油气田地质条件，有如下基本规律：1）具备大型沉积地层，面积一般在50000KM以上。2）具备具厚沉积地层，厚度在10000-20000m左右。3）具备有利相带，深湖或半深湖、沼泽相和海相。4）具备配置良好的生储盖组合，要求有高孔渗储层（三角洲砂体、海进砂和生物礁）以及封闭严密的盖层。5）具备大型二级构造带和油气源丰富的凹陷，尤其定居于“凹中隆”或“凹围隆”的区域背景下的构造或圈闭。10.哪些地区在古海洋

42、学研究中具有特殊意义？ 为什么？答案：出入口 出入口是控制表层成深层水环流的狭窄水道。它对改变表层水团的分布和海洋垂向结构有着重要意义。直布罗陀海槛是现代海洋中的出入口，它控制着进出地中海的环流特征，有助于地中海深层水的形成，此深层水进入大西洋并扩展到广大地区。与出入口或水道的开放或关闭有关的特别或要的古环流变化实例是澳大利亚地区塔斯马尼亚隆起之南的塔斯马尼亚水道的打开，它是环南极流形成的一个极重要组成部分，另一个实例是南美洲之南的德雷克水道的开放，它对环南极流的演化也很重要。印度洋和大西洋之间的特提斯水道在新生代中期的最终关闭，因印度尼西亚水道在新生代关闭而造成印度洋与热带太平洋的进一步分离

43、，以及中美洲水道在新生代晚期的关闭都对低纬度地区古环流的变化具有决定性意义。 出入口的关闭导致海洋间水的分隔和地球化学及沉积状况的差异。海洋分隔的形成又导致生物地理分区性增强。因为地球化学沉积参数和生物地理参数对大洋之间水的交换程度非常灵敏，所以它们是任何此类变化的良好监测者。地球物理方面的重建提供了构成古海洋模式的基本格局，但是由于出入口地区常常构造复杂，所以常常难以提供确切的时间。研究田入口处变化的古海洋学效果最好不直接在水道处进行，通过那里的强大水流破坏了记录，而是要在水道的任意一侧，特别是要在水道的下游进行这种研究，在这些地段，即使在强环流阶段沉积物也能堆积下来。研究工作必须以出入口下

44、游沉积物背流面横剖面为基础进行一个横剖面研究水平梯度上的搅动，另一个横剖面研究垂向梯度上的搅动。 深的底层水流也有重要的出入口。很多出入口，如德雷克水道和塔斯马尼亚水道是由分离的大陆块造成的，这样的大陆块影响着包括底层水在内的整个水柱。然而，许多出入口穿过诸如中央海岭或无震海岭那样的深处地形。这些出入口一般称之为水道。盆地间深洋水流的水道常常与穿过整个中央海岭系的破裂带有关，而通过无震海岭的水道常常与无震海岭下沉史的关键性阶段有关。深洋水道系的演化主要受穿过洋盆的底层水分布控制。图17-5表示了曾对控制南大西洋底流起过重要作用的下沉曲线。例如维马水道是南极底层水流向西北大西洋海盆的一个重要水道

45、。这一水道在新生代快要开始时只沉降到4000m水深，它已长期影响了此区内深的底层水流。然而，由于有些底层水的上部界面从未浅于4500m左右（例如南极底层水），一个4000m深的水道可能有阻塞作用。有些深海钻探剖面布置在此类通道内和接近两端处，以考察(koch)底层水流动的历史。底层(d cn)水的来源区 现代大洋底层水最重要(zhngyo)的来源区是在两极地区，特别是在南极洲附近和北大西洋。在南极，韦德尔海和罗斯海是形成底层水最重要的地区(见第八章。由于这些底层水的形成与冰川演化及海冰存在密切相关，所以对这些地区气侯演化的了解有决定性的意义，在这方面已取得许多进展(见第十九章)；但由于极区后勤

46、工作最难解决，所以许多问题尚待了解。了解古冰川演化或冰冻圈演化的方法有很多，包括能记录冰量变化的氧同位素测量(见第三章)和底层水来源区附近新生代地层中深海与下部半深海底栖有孔虫组合特征和分布的研究(这些组合是特定底层水类型的踪迹)。冰载沉积物的历史是极区冰川史和高纬度表层水几何形态的征兆(见第十三章)。某些浮游微体化石属种，如放射虫Cycla -dophora davisiana在海冰形成时的重要性提高了（Hays等，1976)。上升流带依据硅质和钙质壳的体积堆积速率可以给出生产力的估算和不甚受生物群演变影响的海底处的溶解(van Andel等，1975)。这些估算值可能与表层水及深层水环流特征的变化有