1沉积环境与沉积相课件

1、沉积环境与沉积相 Sedimentary Environmentand Sedimentary Facies王 约贵州大学 资源与环境工程学院E-mail: gzyuewang126Cell:1页，共38页。相关学科普通地质学沉积岩石学地层学古生物学古生态学构造地质学流体力学地球化学海洋地质学现代地理学现代地貌学现代环境学第2页，共38页。第一章 绪论第3页，共38页。地理学中的概念 地球表面划分：山、河、湖、漠、海等自然地理单元（地貌单元）-物理因素：温度、压力、引力、重力等 风、浪、潮、流、雨、雪等-化学因素：化学成份和物质、PH、EH、溶解度、生物化学-生物因素

2、：类型、多样性、丰度、生物物理和化学作用环境第4页，共38页。沉积环境沉积物沉积时的自然地理环境发生沉积作用时的，独特的物理、化学、生物特征的地貌单元与相邻的地区相区别第5页，共38页。简称“相（Facies)相的理解1、岩石类型2、岩石的成因作用类型3、沉积环境的同义语4、沉积物的形成环境条件和沉积物特征5、大地构造环境6、自然环境的产物，即沉积环境的物质表现沉积相描述：沉积相=岩相+生物相第6页，共38页。相变： 1 沉积相在空间上的横向变化。 2 同一时期的地层在不同地区因环境条件不同所引起的沉积和生物特征的变化。 3 岩相的空间分异。相分析： “物质表现”与环境的相应联系来分析和恢复古

3、沉积环境。第7页，共38页。又称：相对比定律或相律定律：在没有沉积间断的条件下，只有在横向上相邻的相、才能在纵向上互相叠覆纵向相序=横向相带瓦尔特(Walther)相律第8页，共38页。第9页，共38页。第10页，共38页。第11页，共38页。简称“相模式Facies Models”-删除地方性的细节，保留其纯粹本质的东西（理论模式）作用：-对比标准-提纲和指南-预测沉积相模式Sedimentary Models类型：-直观模式（简化图式）-事实模式（现代与古代相结合）-静状模式（特定时限预测物源）-动态模式（沉积作用的全过程）-模拟实验模式-数学模式第12页，共38页。沉积环境（相）分类第1

4、3页，共38页。沉积环境（沉积相）沉积环境组（沉积相组）沉积亚环境（沉积亚相）残积坡积 冲积河流湖泊沼泽沙漠冰川扇根、扇中、扇端河床、边滩、心滩、天然堤、决口扇、等滨湖、浅湖、深湖冰碛、冰湖、冰海三角洲河口湾三角洲平原、三角洲前缘、前三角洲大陆海陆过渡海岸浅海半深海深海障壁、无障壁上部浅海、下部浅海第14页，共38页。现实主义（actualism）原则-thy present is the key to the past瓦尔特相律野外与室内宏观与微观新技术与新方法研究方法第15页，共38页。第二章 沉积物来源-陆源-生物源-深源-宇宙源第16页，共38页。风化作用地壳表层的岩石在温度、大气、水

5、、生物等因素作用下，发生机械破碎、化学和生物化学变化的作用元素的风化分异各种元素从母岩中析出、迁移的能力和程度不同，而按一定的顺序从母岩中分离1、最易迁移元素：Cl, Br, I, S2、易迁移元素：Ca, Mg, Na, F, Sr, K, Zn3、迁移元素：Cu, Ni, Co, Mo, V, Mn, Si4、惰性（微迁移）元素：Fe, Al, Ti, Sc, Y, TR5、几乎不移动元素：Si(石英)陆源物质母岩风化产物（主要）第17页，共38页。按性质分：1、碎屑物质2、不溶残积物3、溶解物质母岩风化产物第18页，共38页。生物硬体内源沉积岩的重要成分之一生物软体碳氢化合物（有机物）1

6、、氨基化合物：生物死亡埋藏后，细菌作用下大部分解消耗，形成甲烷2、碳水化合物：同上3、类脂化合物：成油母质4、木质素：成煤母质A、不可溶物质干酪根B、可溶物质烃、沥青等生物来源第19页，共38页。第20页，共38页。 海相烃源岩形成过程中有机质的变化第21页，共38页。火山作用带到地表的火山碎屑、伴生的气热液、沿深断裂流出的热卤水等金属矿床非金属矿床深部来源宇宙来源第22页，共38页。搬运过程中仍可能生产机械破碎、化学和生物化学分解搬运和沉积作用的主要介质：水、大气、生物、冰川等搬运和沉积的方式：机械、化学、生物风化、搬运和沉积的主要地质营力：液态（水），气态（大气和风），固态（冰川）第三章

7、沉积物的搬运和沉积作用第23页，共38页。牵引流以一定介质动物（推力或上举力）导致流体运动并带动碎屑颗粒迁移的流体碎屑颗粒在牵引流中的搬运方式：1、推移式砾石叠瓦状排列2、跃移式紊流、涡流和不同流速差上举力碎屑跃入水中；河床底不平整+水流脉动冲刷沙波3、悬移式泥，粉砂一、机械搬运和沉积方式1、牵引流的机械搬运和沉积方式第24页，共38页。第25页，共38页。重力流（高密度流）在重力作用下发生流动的流体泥石流（碎屑流）山麓颗粒流颗粒之间没有粘性风成砂丘、海底峡谷上端液化流沉积物沉积后浊流高速紊流状态的混浊高密度流1、连续低速型（洪积型）较高速流进低速流2、突发高速型头部、颈部、本体部、尾部2、重

8、力流的机械搬运和沉积方式第26页，共38页。突发高速型第27页，共38页。3、风的搬运和沉积作用第28页，共38页。风的搬运作用方式悬移：长期悬浮在空中（风沙，沙尘暴）跃移：推移（蠕移）：风的沉积作用风速紊流上举沙粒和尘土风成沙和黄土分带性：戈壁，沙漠，黄土第29页，共38页。风的沉积作用第30页，共38页。3、冰的搬运和沉积作用第31页，共38页。低溶解度的氧化物、氢氧化物和硫化物，常呈胶体溶液被搬运胶体特点：1质点小；2带电性；3扩散力弱；4吸附现象沉积物和岩石特点：1、未硬化的呈胶状，成岩后具有贝壳状断口2、孔隙度小，强的吸收性3、微晶、放射状、鲕状、球粒状、等结构4、常呈透镜状、结核状

9、或层状产出5、吸附不定量的水、金属元素等，化学成份不固定二、化学搬运和沉积方式1、胶体溶液的搬运和沉积作用第32页，共38页。呈离子状态溶解于水中影响因素：pH, Eh, 盐度，温度，压力，CO2，离子吸附作用等化学沉积分异2、真溶液的搬运和沉积作用第33页，共38页。按结晶程度分类非晶质结构隐晶质结构（2mm）按晶粒相对大小等粒结构不等粒结构斑状结构按晶粒自形程度自形结构半自形结构他形结构第34页，共38页。搬运营力较小沉积作用非常重要二、生物搬运和沉积作用第35页，共38页。EcologicalpyramidZOOPLANKTONPHYTOPLANKTON2nd Order CARNIVORES1st Order CARNIVORES10%10%10%第36页，共38页。微浮游植物主食物链微食物环CO2RDOC原绿球藻太阳能生物泵海洋储碳 AAPBDOC poolCOC不同微型生物类