《沉积学导论》课件

1、沉积学与能源矿产沉积学与能源矿产能 源 矿 产沉 积 学 蕴含有某种形式的能，并可能转换成人类生产和生活必需的热、光、电、磁和机械能的矿产。 能源矿产可分为三类，一是燃料矿产，可燃有机矿产；二是放射性矿产；三是地热资源。 5 “W” ModelWhat？Why？Who？Where？ How？What?什么是沉积学？Who?谁研究沉积学？研究的主体？Where? 沉积学应用在哪些地方？前期基础所学的相关课程？ 参 考 书1、 何起祥（1978），沉积岩和沉积矿床，地质出版社； 2、 刘宝珺（1980），沉积岩石学，地质出版社3、 曾允孚（1986），沉积岩石学，地质出版社4、 高振中等（1996

2、），深水牵引流沉积内潮汐、内波和等深流沉积研究，科学出版社；5、 张春生 刘忠保（1997），现代河湖沉积与模拟实验，地质出版社；6、 赵澄林（2001），沉积学原理，石油工业出版社； 7、 赵澄林 朱莜敏（2001），沉积岩石学（第三版），石油工业出版社；8、 刘招君 董清水 王嗣敏 朱建伟 郭巍 （2002），陆相盆地层序地层学导论与应用，石油工 业出版社9、 姜在兴（2003），沉积学，石油工业出版社；10、陈家良等（2004），能源地质学，中国矿业大学出版社；11、美H.布拉特 G.V.米德顿 R.V.穆雷，沉积岩成因翻译组译（1978），沉积岩成 因，科学出版社；12、加R.G.沃克

3、（Walker）编， 马万钧译（1979），沉积相模式，地质部情报研究所情报 期刊编辑部13、美F.J.佩蒂庄（1981），沉积岩，石油工业出版社；14、美G.M.弗里德曼 J.E.桑德斯，徐怀大等译（1987），沉积学原理，科学出版社；15、美G.deVries 克莱因，李思田等译（1989），砂岩沉积模式与能源矿产勘探，地质出 版社；16、美W.E.盖洛韦 D.K.霍布德，顾晓忠的译（1989），陆源碎屑沉积体系在石油、煤和 铀勘探中的应用，石油工业出版社；17、美C.K.威尔格斯 等编著，徐怀大等译（1993），层序地层学，石油工业出版社；课程要求平时成绩：30%考试、开卷或答辩+报告：

4、70%教学安排（32学时）第 一 章 沉积学导论（4）第 二 章 实验沉积学（流体力学与底形形成机制）（2）第 三 章 水槽实验（4） 第 四 章 比较沉积学（沉积环境与相模式法）（4）第 五 章 全球变化沉积学（2）第 六 章 事件沉积学（4）第 七 章 层序地层学（2）第 八 章 油气矿产沉积学（2）第 九 章 油砂矿产沉积学（2）第 十 章 天然气水合物矿产沉积学（2）第十一章 煤矿产沉积学（2）第十二章 油页岩矿产沉积学（2）第一节 沉积学的相关概念（what？）第二节 沉积学的发展史第三节 沉积学的研究方法（how？）第四节 沉积科学与能源矿产（where？） 第一章 沉积学导论 沉

5、积学概念最早由H.A.Wadell于1932年提出，简单定义为“研究沉积物的科学” 。 Friedman和Sanders(1978)将沉积学定义为“研究沉积物、沉积过程、沉积岩和沉积环境的科学” ，对沉积学的研究领域给于了比较完整的概括。 沉积学概念什么是沉积学？ 沉积学是在沉积岩石学基础上发展起来的。第一章 沉积学导论第一节 沉积学的相关概念What？ 1、沉积学概念FriedmanWhat?沉积岩石学(Sedimentary petrology)的概念 狭义的沉积岩石学：研究沉积岩的物性(岩石、成分、结构、构造、分类)的学科。 广义的沉积岩石学：研究沉积岩的成分、结构、构造、分类及其形成作

6、用、沉积环境、分布规律的一门科学。 1）既研究物性，又研究成因：除了研究沉积岩的特点外，还进行模拟实验，探讨沉积作用的机理，分析沉积环境，研究其时空演化、分布规律以及与大地构造之间的关系。2）既研究古代岩石，又研究现代沉积物。 广义的沉积岩石学概念中“广”的部分，拓展的部分实际就是“沉积学”的研究内容，即广义的沉积岩石学包含了“沉积学”。第一章 沉积物的来源第二章 沉积物的搬运和沉积作用第三章 沉积后变化第四章 沉积岩的构造和颜色第五章 沉积岩的总分类第六章 陆源碎屑岩第七章 泥质岩（粘土质岩）第八章 火山碎屑岩第九章 碳酸盐岩第十章 硅质岩第十一章 其他内源沉积岩及附生岩第十二章 沉积环境和

7、沉积相第十三章 沉积作用和板块构造沉积岩石学曾允孚 夏文杰 主编地质出版社1986 沉积岩石学赵澄林 朱筱敏 石油工业出版社第一篇 总论 第一章 绪论 第二章 沉积岩的形成与演化第二篇 碎屑岩及火山碎屑岩 第三章 碎屑岩的成分 第四章碎屑岩的结构及粒度分析 第五章碎屑岩的构造和颜色 第六章砾岩和角砾岩 第七章砂岩及粉砂岩 第八章粘土岩 第九章碎屑沉积物的沉积后作用 第十章火山碎屑岩第三篇 碳酸盐岩 第十一章 碳酸盐岩概论 第十二章 石灰岩 第十三章 白云岩 第十四章 碳酸盐岩沉积物的沉积后作用第四篇 其他沉积岩及矿产 第十五章 其他沉积岩及矿产第五篇 碎屑岩和碳酸盐岩沉积相 第十六章 沉积相的

8、概念及综合分类 第十七章 山麓洪积相 第十八章 河流相 第十九章 湖泊相 第二十章 三角洲相 第二十一章 障壁岛、瀉湖、潮坪和河口湾相 第二十二章 海相组沉积相 第二十三章 重力流沉积及沉积相 第二十四章 碳酸盐岩沉积相 第二十五章 现代碳酸盐沉积环境 第二十六章 湖泊碳酸盐沉积 第二十七章 礁和礁相 第二十八章 碳酸盐台地沉积环境 第二十九章 海相深水碳酸盐沉积 第三十章 沉积作用的控制作用第一章 总论 第一节 陆源碎屑沉积学 第二节 碳酸盐沉积学 第三节 储层沉积学和沉积体系 第四节 层序地层学与油气第二章 洪水沉积作用 第一节 洪水事件 第二节 洪水沉积作用和类型 第三节 洪（冲）积扇相

9、模式 第四节 洪水漫湖沉积作用第三章 河流沉积作用 第一节 沉积动力学 第二节 基本类型及其沉积作用 第三节 河流相砂体与油气第四章 湖泊沉积学 第一节 现代湖泊与分类 第二节 湖泊沉积动力学 第三节 淡水湖泊沉积作用沉积学原理 赵澄林 编著石油工业出版社 第四节 盐湖沉积作用 第五节 冰川湖泊沉积作用 第六节 湖泊碳酸盐沉积作用 第七节 沼泽化湖泊沉积作用 第八节 火山碎屑湖泊沉积作用 第九节 渤海湾早第三纪古湖泊沉积作用 第十节 湖泊相碎屑岩相模式第五章 海洋沉积学 第一节 海洋概况 第二节 海水的运动及其沉积作用 第三节 海洋沉积作用 第四节 海平面沉降作用 第五节 渤海海岸地貌特征及其

10、沉积作用 第六节 山东半岛日照市黄海海岸地貌特征及其沉积作用 第七节 中国海相碎屑岩储层沉积学 第八节 南海碳酸盐沉积环境及其沉积作用 第九节 中国碳酸盐岩储层沉积学第六章 海底扩张与板块构造 第一节 海底扩张说的兴起 第二节 海底扩张的新论证 第三节 板块构造及沉积作用 第四节 中国大陆板块与含油气沉积盆地类型 第五节 地体的概念第七章 模式和事件沉积作用 第一节 对沉积地质学的回顾与展望 第二节 风暴沉积和风暴岩 第三节 震积岩及其沉积作用 第四节 等深岩及等深流沉积作用 第五节 远洋和半远洋沉积作用 第六节 深海远洋各类沉积作用相互关系曾允孚的概念体系（1999）层序地层学 储层沉积学大

11、地构造沉积学 事件沉积学全球旋回地层学 实验沉积学矿床沉积学 资源沉积学环境沉积学 大陆动力沉积学全球变化沉积学第一章 沉积学导论第一节 沉积学的相关概念何起祥（2003）的概念体系沉积地球科学理论沉积学应用沉积学实验沉积学比较沉积学事件沉积学学科名称 分支学科名称 方法论 第一章 沉积学导论第一节 沉积学的相关概念中国地质之父李四光国际地质大会有关沉积学的议题李四光（1889年10月26日1971年4月29日） 1948年8月赴英出席在伦敦召开的第18届国际地质学大会 2009年10月26日诞辰120周年国际地质大会有关沉积学的议题 我国著名地质学家李四光,少年有志,为了要造出第一流兵舰 ,

12、扬我国威,15岁东渡日本,学习造船专业。但是，当时中国没有钢铁不能造船，李四光又转赴英国，学习采矿。可他觉得采矿离不开找矿、勘探，还需要掌握地质学的专门知识，于是，他最终选择了地质专业。后来李四光为我国的地质学特别是石油工业的发展作出了杰出的贡献。1889年10月26日出生于湖北省黄冈县回龙镇下张家湾村。19041907年留学日本，入东京宏文学院普通科学习。1905年8月在东京加入中国同盟会。1907年1910年7月入大阪高等工业学校舶用机关科学习造船机械。毕业归国后任湖北中等工业学堂教师。1911年10月1912年8月先后任湖北军政府理财部参事，湖北军政府实业司司长，湖北省同盟会支部书记。1

13、913年10月1918年6月入英国伯明翰大学，先学采矿，后学地质学。毕业时获自然科学硕士学位。1920年归国，任北京大学地质系教授。1928年1月任中央研究院地质研究所所长。1931年英国伯明翰大学授予自然科学博士学位。1934年1936年4月在英讲学，接受挪威奥斯陆大学哲学博士学位。1937年11月率中央研究院地质研究所迁广西桂林。1948年8月赴英出席在伦敦召开的第18届国际地质学大会。国际地质大会有关沉积学的议题1950年5月回到北京。出席中国人民政治协商会议第一届全国委员会第二次会议。任中国科学院副院长，中国地质工作计划指导员会主任，中华全国自然科学专门学会联合会主席。1951年4月当

14、选为世界科学工作者协会执行委员会副主席。1951年8月 担任东北地质专科学校校长（吉林大学地学部前身） 1952年9月任中华人民共和国地质部部长。1956年2月成立地质力学研究室，兼室主任，1958年室改成所，兼任所长。1958年6月被苏联科学院授予国外院士。8月任中国科学院原子能委员会主任。9月任中国科学技术协会主席。12月加入中国共产党。1969年4月被选为中国共产党第九届中央委员会委员。1970年8月任国务院科教组组长。1971年4月29日逝世于北京。 三十一届世界地质大会有关沉积学的议题2000年8月碳酸盐和陆源碎屑混合沉积体系事件沉积学旋回沉积学生物礁大地构造沉积学层序地层学白云石的

15、成因冰川事件沉积学全球变化沉积学环境沉积学第一章 沉积学导论第一节 沉积学的相关概念G 21 沉积学G 21.1 流水沉积学1：流水沉积动力学G 21.2 流水沉积学2：冲积相和建筑构造 G 21.3 沼泽沉积碳酸盐和钙结砾岩G 21.4 海岸和三角洲沉积学G 21.5 生物礁和碳酸盐地台沉积 G 21.6 深海碎屑沉积 G 21.7 碳酸盐和混合硅质碎屑碳酸盐边界作用和回馈G 21.8 穿越时空的蒸发盐 G 21.9 白云石化和去白云石化 G 21.10 灾变时间沉积记录 G 21.11 火山碎屑沉积物沉积学G 21.12 沉积运动和地层学中的偶合过程响应模型G 21.13 碎屑沉积的来源区

16、：从砂的产生到地球动力学示G 21.14 沉积岩石学的系统性第32届国际地质大会 有关沉积学的讨论题：第一章 沉积学导论第一节 沉积学的相关概念第33届国际地质大会第一章 沉积学导论第一节 沉积学的相关概念 本届国际地质大会主席阿尔内比约吕克在致词中还引用中国总理温家宝的话说，地质科学是没有国界的，地质学家在同一个地球上工作，需要相互沟通、相互借鉴。 第一节 沉积学的相关概念（what？）第二节 沉积学的发展史（why？）第三节 沉积学的研究方法（how？）第四节 沉积科学与能源矿产（where？） 第一章 沉积学导论第一章 沉积学导论地层学沉积岩石学沉积学沉积地质学第二节 沉积学的发展史沉积

17、岩是地层信息，尤其是化石、年代和环境信息的载体。 在地球科学发展的早期，沉积岩石学(sedimentary petrology)是地层学的一部分。 地层学家按照成分和粒度将沉积岩分为砾岩、砂岩、页岩和灰岩，用以描述地层在纵向和横向上的变化。第一章 沉积学导论一、沉积岩石学与地层学第二节 沉积学的发展史 史密斯（William Smith）是世界上第一个根据沉积岩层中的生物化石来确定地层顺序的人。 他的学术成就具有划时代的意义主要著作有：有机物化石鉴定地层(18161819)化石地层层位（1817）英国地层表(1799)英国和威尔士新地质图册(18191824)英格兰威尔士和苏格兰部分地区的地层

18、概述(18131815)等。 第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史 1831年伦敦地质协会授予他沃尔斯顿奖章：“为表彰开创英国地质学的斯密斯先生，特颁此奖章。史斯先生是第一个发现并识别不同的岩层，并根据各岩层所含化石考证了不同岩层的先后顺序的人。斯密斯先生所开拓的新事业，永远值得我们铭刻在心”。 第一章 沉积学导论William Smith (1769-1839)英国地质之父 第二节 沉积学的发展史 史密斯1769年3月23日生于英国牛津郡，1839年8月28日卒于北安普顿。 在塞缪尔.斯迈尔斯所著自己拯救自己（1859年）披露，史密斯出生在一个农民家庭，父亲去世很早，母亲改嫁，由叔父抚养

19、成人。 自小喜欢到处游荡，读书三天打鱼，两天晒网，喜欢收集卵石，具有敏锐的观察能力，热爱测量工作。 第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史第一章 沉积学导论 自己拯救自己是西方成功学的开山之作。全书以一句古训“自助者，天助之”贯穿始终，通过历史上各界名人生动而具体的事例，论述了一个人的幸福与成功来自于自我塑造。比如勤勉、勇气、信念、合理的金钱观以及自身修养等所有年轻人必备的优良品质。第二节 沉积学的发展史William Smith的观察能力表现在： 一次，当他做在轻便四轮马车上旅行时，他根据路边出露的石灰岩和红壤，他预测出前方5-15英里将出现的白垩纪鲕状灰岩的性质、露头情况和相互之间的叠置

20、关系。 他发现不同的地层中含有不同的化石。 他曾预测一个地方的地层共有23层，后被证实，1801年在英国到处流传。这种观察能力来自：每年旅行1万英里。 不断与人讨论有关地层层序的问题被称为“地层Smith” 。第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史 他花了20年时间，编制英格兰和威尔士地质构造图，1814年在朋友的帮助下得以出版，此前，为了考察和野外制图：他卖掉了辛苦劳作积累的家财、自己精心收集的地质标本和书，仅留下了地图和论文 。 1839年3月在去伯明翰参加英联邦会议的途中逝世，一颗地质巨星陨落了。一位作家写道：每一层地质构造都是一段无声的历史，一层又一层的岩石叠加起来就是一部长长的无声

21、历史。.斯密斯先生只不过以其独特的敏锐观察力和潜心的追求打开了这本地质构造的书，书中的华章妙局还需要后人去发掘。 第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史第二节 沉积学的发展史第一章 沉积学导论 二、沉积岩石学诞生的标志 1879年 Henry Clifton Sorby (1826-1908)在伦敦地质学会上做了一个为后人反复引用的主席演说： “石灰岩的结构和成因”沉积岩石学诞生的标志。 Sorby (1826-1908)沉积岩石学之父 ，英国地质学家。1826年5月10日生于英格兰伍德伯恩，1908年3月9日卒于英格兰谢菲尔德。 沉积学是在沉积岩石学基础上发展起来的。 Sorby曾任英国显

22、微镜学会主席、英国矿物学会首任主席、伦敦地质学会主席、费尔斯学院院长。 第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史 19世纪末 Sorby 率先将偏光显微镜用于沉积岩的鉴定，开创了沉积岩石学研究的历史纪元。 1849年开始制备岩石薄片（厚约0.03毫米）进行显微镜下研究。他的方法突破了在此之前只能用显微镜观察晶体完好的矿物标本的限制。 1858年他首次指出在天然晶体和人工晶体中液态包裹体的重要意义。 他用显微镜对金属结晶结构和存在杂质的研究，成为金相技术的起点，开辟了显微岩石学研究的新领域。第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史 17世纪的显微镜 18世纪的显微镜第一章 沉积学导论第二节 沉积

23、学的发展史 沉积岩的薄片研究从Sorby开始，他在许多方面远远领先于他的时代。 例如，他在1859年关于交错层理的论文，揭示了对原生沉积构造在古地理重塑中的用处的了解这一观点只在近代才得到更广泛的认识。 他的最后的一篇论文，印于1908年，恰在他82岁逝去的两年之前，题目为“论岩石的构造和历史的研究中定量方法的应用”，预示了自那时以后的几十年的进展。 第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史 主要著作：板状节理的成因（1853）显微镜下晶体结构(1858)机械力和化学力的直接对比(1863)显微镜在地质学中之应用(1877)石灰岩的结构和成因(1879)研究岩石结构和历史的定量分析法之应用(1

24、908)第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史 20世纪初期，人类的能源结构发生了巨大的变化。石油逐渐取代煤炭成为最重要的能源资源。石油勘探和开发都要和沉积岩打交道。 人们对沉积岩有关信息的期望越来越高。沉积岩的研究方法有了极大的发展。 沉积岩石学的基本理论渐趋成熟，一支专门研究沉积岩石学的队伍逐渐形成并不断壮大。 沉积岩石学作为一门独立的地球科学分支学科的时机已经成熟。第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史 1913年，Hatch F. H 的沉积岩石学一书出版，标志着沉积岩石学作为一门独立的地球科学分支学科的诞生。 1922年，Milner H. B所著沉积岩石学导论问世。 1928年

25、，两卷本的沉积岩石学出版。 第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史 1920年，美国国家研究院地质学和地理学分院沉积委员会决定出版一本沉积学专著，以满足日盖增长的需要，并请著名古生物学家和沉积岩石学家Twenhofel W 负责此事。 1925年，由Twenhofel主编的沉积作用教程问世。六年后，沉积作用教程再版，以后又多次重版。1939年，他出版新著沉积作用原理。 1931年，“沉积岩石学杂志”（Journal of Sedimentary Petrography）在美国出版发行。第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史 在原苏联，沉积岩石学也受到了高度的重视。1932年，.出版沉积岩石

26、学一书，并被定为高等院校通用教材。1940年又出版了的沉积岩石学。 从20世纪的30年代至50年代，是沉积岩石学发展的鼎盛时期。沉积岩石学的岩类学基础和描述岩石学系统不断完善，陆续出现了一批重要论著。 1957年，Pettjohn的沉积岩一书问世。这是沉积岩石学达到成熟阶段的重要标志，也是对半个世纪以来沉积岩石学发展的历史总结。 第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史 1、沉积学的兴起 沉积学（Sedimentology）是研究沉积物和石化沉积物沉积过程和机制的学科。 当历史进入到20世纪50年代，研究现代沉积作用的呼声日盖高涨。沉积岩石学已经无法包容日益拓宽的研究领域。第一章 沉积学导论第

27、二节 沉积学的发展史三、沉积学 1、沉积学的兴起 第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史三、沉积学 沉积学概念最早由H.A.Wadell于1932年提出，简单定义为“研究沉积物的科学” 。 1940年，苏联的 . P 鲁欣出版沉积学原理 。 1946年第一届国际沉积学大会在比利时根特召开，其主题是“西欧近年来的沉积地质学”。1949年召开第二届、1951年召开第三届。这些会议都是些小型会议，并且仅限于西欧国家参加。 1951年，美国学者 Doeglas 发表“从沉积岩石学到沉积学”一文，正式提出了以沉积学作为沉积岩石学发展一个新的阶段，为地球科学开拓了一个新的领域。 1952年，在Algie

28、rs召开的第19界国际地质大会上，一个国际沉积学家组织国际沉积学协会成立了，其成员有300人，该协会的第一任主席是D.J.Doeglas。 第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史 1962年，“沉积学杂志”（Sedimentology）创刊。 在1963年，该协会的名字被更名为“国际沉积学家协会”（IAS）（International Association of Sedimentologists） 沉积学的研究内容与沉积岩石学有许多共性，但其主要任务是利用物理学、化学、生物学和数学的原理，研究沉积物搬运和堆积过程，为解释沉积岩和沉积物的成因提供基础。 第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展

29、史 早在上世纪的三十年代， Bagnold就研究过沉积作用的物理过程，并用以解释层理构造的动力学，开创了沉积学研究的先河。 实际上早在1932年Wadell就提出了沉积学（Sedimentology）这一术语，并定义为研究沉积物的科学。早期沉积学仅指现代沉积物的科学研究。 Friedman(1978)把沉积学定义为沉积物的地质学，它包括沉积物、沉积过程以及沉积作用产物研究等方面。并指出沉积学的目标是使地质学家能够解释沉积地层的纵向和横向关系。第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史 2、沉积学发展里程碑-浊流理论 沉积学的进展是与现代沉积作用的研究分不开的。浊流沉积作用的发现为当代沉积学研究提

30、供了一个范例，是沉积地球科学发展史上的一个里程碑。 浊流的概念最早由 Daly于1936提出，并认为“浊流是海底峡谷形成的主要原因” 。 1937年，荷兰学者Kuenen用水槽实验证实了 Daly的设想。第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史水下沉积物重力流 1950年，Kuenen与Mlgliorini合作，证实了递变层理的浊流成因，并确认浊流是一种深海地质作用。 由此为复理石的形成机制找到了合理的解释和现代实例。 第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史 复理石一词本是瑞士阿尔卑斯山的一个地层名词，是指当地晚白垩世至渐新世的一套砂泥质沉积，以杂砂岩和页岩的互层为特征。 第一章 沉积学导论

31、第二节 沉积学的发展史 在地槽论的早期，关于地槽的沉积环境有着尖锐的争论。正统的地槽论者认为，地球上根本没有深水沉积。地槽是浅水环境下的构造深凹陷。复理石是地槽回返时地壳频繁震荡形成的一种浅水沉积。 而欧洲的一些学者则认为，地槽不仅是构造上的深凹陷，也是沉积上的深盆地，相当多的地槽沉积属于深水沉积。两派争执多年。 浊流理论的出现不仅给这一历史悬案作了结论，也为板块理论的诞生扫清了障碍。第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史 二次大战之后，海洋地质调查有了空前的发展。而社会经济的快速发展又对以石油为主的能源工业提出了更高的要求。 这种大的形势为沉积学的发展，尤其是现代沉积作用的研究，创造了条件

32、，终于在20世纪60年代引发了沉积科学的一场革命？第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史 3、碳酸盐岩研究进展 沉积岩石学一直把沉积岩按其搬运和沉积方式分为碎屑岩、粘土岩和化学生物化学岩三类。三者各有其分类系统和成因分析方法。 上世纪五十年代，美国的一批年轻沉积学家到巴哈马群岛和波斯湾地区进行现代碳酸盐沉积作用的研究。他们很快发现，碳酸盐沉积物也是由粒度不同的颗粒组分组成的。这些颗粒虽有不同的前期历史，但它们在沉积过程中的行为，却与陆源碎屑颗粒无异，也服从沉积动力学的规律。碳酸盐岩与陆源碎屑岩之间，虽然物质组成和物质来源不同，但其成因机制并无本质上的区别。第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发

33、展史内碎屑结构第一章 沉积学导论第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史碳酸盐岩的结构成因分类常见的碳酸盐岩结构类型 粒屑结构的特征 结晶结构的特征 交代结构的特征 生物（骨架）结构 1959年， Folk提出了石灰岩的结构成因分类。揭示了碳酸盐岩与陆源碎屑岩在形成过程和形成机制方面的同一性。 这是沉积学理论体系的一次意义深远的革命，其意义决不在浊积岩之下。 第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史 与此同时，美国的沉积学家还在波斯湾、巴哈马、美国大盐湖等地开展了对叠层石的研究。发现这些长期有争议的沉积物是蓝藻的生物化学作用的产物。 它们的形态取决于环境的动力条件，因而是极好的指相标志。第一章

34、 沉积学导论第二节 沉积学的发展史 4、沉积学研究其它进展 自20世纪50年代以来，沉积学的研究不断取得新的进展，成为地球科学中最活跃的学科须域之一。除了碳酸盐岩和浊积岩外，在蒸发岩、磷块岩、沉积构造、河流沉积作用、三角洲沉积作用、湖泊沉积作用、生物礁沉积作用、深海沉积作用和风成沉积作用等方而，都取得了令人瞩目的进展。 沉积模拟实验也普遍受到重视。 通过水槽实验研究“交错层理底形类型与规模水流速度与水流性质”之间的相互关系，取得重大突破，为定量沉积学研究莫定了基础。 第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史古水流和盆地分析 （ Potter和 Pettfiohn ，1960 ）沉积岩成因（ B

35、latt等，1972）陆源碎屑沉积环境（ Reineck和 Singh 等，1973）板块构造与沉积作用（ Dikinson ，1974）沉积岩石学第三版（Pettijihon，1975）地质历史中的碳酸盐相（ Wilson，1975）沉积学导论（ R.C.Selley，1976,1982),沉积环境与沉积相 （ R G Reading 等，1978）沉积学原理（G M Fridman 和J E sanders ，1978）陆源碎屑沉积体系（ W.E.Galloway和 D.K.霍布 1983） 这一时期也是沉积学在理论上进行升华的时期，出现了一大批具有里程碑意义的重要著作，如：第一章 沉积学

36、导论第二节 沉积学的发展史沉积学重要成果 1948年,瑞典海洋考察船在红海中部水深1937处发现海底热液作用 1950年，Kueen 等出版了浊流与形成递变层理后来，荷兰的Bouma归纳总结出了浊积岩的“Bouma”序列 1959年，美国的 Fork 提出了基于机械成因的石灰岩分类; 60年代中期，Heezen 发现等深流沉积; 1963年，Simons等，在美国地质调查局的资助下在科罗拉多洲立大学进行了“水槽实验”第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史沉积学发展历程(H.Okada 2005) 1、五十年代 中国的地质工作始于上世纪初。古生物学和地层学的研究早在建国以前就在世界上占有一席之

37、地。 沉积岩石学的研究也得到了相应的发展。但较系统的沉积学研究，却是从五十年代开始的。 随着新中国的建立和社会主义建设事业的开展，国家对资源，尤其是油气、煤炭和铁、铝、磷等矿产资源的需求与日俱增。第二节 沉积学的发展史第一章 沉积学导论四、中国沉积学的发展 这就对沉积岩石学的研究和研究人才的培养提出了要求。 地质院校开设了沉积岩石学课程。 翻译出版了一大批前苏联的沉积岩石学专著和教科书:.(1932)的沉积岩石学、 (1940)的沉积岩石学、 鲁欣（1940）的沉积学原理第二节 沉积学的发展史第一章 沉积学导论2、六十代年 到了六十年代中期，我国已形成了一支水平较高的专业队伍。出版了一批范围涉

38、及理论沉积学和应用沉积岩石学的论文和著作。 “文化大革命”的十年，正是地学革命高潮迭起，科学哲学发生历史性变革的时期。我国的地质工作却陷于停顿。 中国地质学家失去了亲自参加这一科学革命的机会。第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史3、七十代年八十代年 “文化大革命”的结束和改革开放政策的实施，为我国地球科学的发展注入了强大的活力。 1979年，中国矿物岩石地球化学学会沉积学分会、中国地质学会沉积专业委员会成立。我国沉积学研究进入黄金时代。第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史 一批重要的专著和教科书的出版，标志着我国沉积学的飞速发展。其中比较重要的有: 华东石油学院勘探系（1977）,沉积

39、岩 何起祥（1978）,沉积岩和沉积矿床 刘宝珺（1980）,沉积岩石学 曾允孚（1986）,沉积岩石学 何镜宇、孟祥化（1987）,沉积岩和沉积相模式及建造 第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史超星图书第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史4、八十代年以来 20世纪 80年代以来，是我国沉积学蓬勃发展的时期。 1983年，沉积学报创刊。我国沉积学家与国外的交往日益频繁。 1981年，岩相古地理杂志创刊。 第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史学术期刊的名称？ 这一时期也是我国沉积学界成果最丰硕的时期。一大批研究成果先后问世，如: 王鸿帧的中国古地理图集、 刘宝珺的中国南方岩相古地理图

40、集、 吴崇筠的中国含油气盆地沉积学、 曾允孚的关于华南泥盆纪盆地岩相古地理研究、 田在艺的中国含油气沉积盆地论、 李思田的中国东部大型盆地的分析 、 刘焕杰的海相成煤盆地的岩相古地理研究 、 王东坡、 刘招君等松辽盆地演化与海平面升降。第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史 在这一时期，我国沉积学家对现代沉积的研究，尤其是我国海洋地质工作者对海洋沉积物和海洋沉积作用的研究，取得了巨大的进展。 秦蕴珊等（1987、1989）对中国海洋沉积作用和区域海洋地质的研究； 何起祥（1986） 、张明书（1987、1989） 、王国忠等（2001）对生物礁沉积学和沉积地质学的研究； 成国栋等（1997）

41、对黄河三角洲的研究、黄慧珍等（1997）对长江三角洲的研究；龙云作等（1997）对珠江三角洲的研究；陈吉余（1989） 、李从先等（1998）对河口海岸和三角洲沉积作用的研究； 汪品先等（1989、1995）、业治铮（1992）对南海古海洋学和东亚季风的研究；赵一阳等（1996）对中国海沉积地球化学的研究等。第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史 还有一大批学者对海平而变化、海底资源、海洋环境和海洋灾害有关的沉积学问题进行了探讨。 这些研究工作不仅对认识我国海洋的历史有着十分重要的意义，而且是对沉积学和沉积地质学理论宝库的贡献。 第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史 沉积岩石学、沉积学和

42、沉积地质学标志着沉积地球科学的三个发展阶段。三者之间相互依存，互为补充，并不存在互相排斥或互相取代。 发展是历史的延续和进步，而不是简单的否定。而且历史是不可逾越的。因此沉积学的诞生不是对沉积岩石学的否定。 沉积地质学则更需要沉积岩石学和沉积学作为它的支撑。 第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史地层学沉积岩石学沉积学沉积地质学五、沉积学展望 由于沉积物和沉积环境之间并无简单的一一对应关系，许多复杂的沉积现象都存在着多解性，结论往往要以研究者的经验为依归。 这种现象在地球科学中具有普遍性，在相当长的时间内不会有根本性的改变。因此，沉积地球科学的发展必须是多方位的。第一章 沉积学导论第二节 沉

43、积学的发展史 地质历史上的沉积作用存在着许多明显的特点。遗憾的是，我们对这些特点的成因了解得还太少。例如， 巨厚白云岩的分布差不多都是在晚元古代以前； 磷质在海洋中含量很低，却在地质历史的某些特定时期形成巨厚的矿床，而且有着某种时间上的周期性； Milankovitch旋回，应当是自然界的一种普遍规律，但是，像第四纪晚期那样的冰期间冰期交替，在别的时代似乎并不存在。 这些虽然不是简单的沉积学问题，但却是沉积学家无法回避的。第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史1. 仍未解决的一些问题 近20多年来，全球变化引起了国际社会和科学家的普遍关注。 所谓全球变化，狭义的理解，是指近代由于人类活动导致

44、大气圈中二氧化碳浓度增加，引起温室效应，使地球气温升高，两极冰盖消融，海平面上升，致使地球生态环境发生灾难性破坏的一个连锁的地质作用过程。 第二节 沉积学的发展史第一章 沉积学导论2. 发展分支（1）全球变化沉积学 有些学者过分强调当代的全球变化，忽视全球变化的普遍意义，这是一种偏见。 其实，地质历史上重大的地质事件都会激起一系列连锁反应，并在不同程度上影晌地球环境或外动力作用的历史进程。 第二节 沉积学的发展史第一章 沉积学导论 例如，冈瓦纳古陆解体后，南极大陆逐渐移动到现在的位置。渐新世时，德雷克海道形成，南美州和南极州最后分离。南极绕极流形成，使南极处于热孤立状态。气温日益下降，终于形成

45、大陆冰盖。海平面因此大幅度下降。从而开始了第四纪冰期、间冰期交替的历史。 由南极冰盖引起的海平面下降，导致地中海的盐度危机，形成了深盆浅水蒸发岩沉积，这就是米辛尼亚事件。整个过程是一环套一环的连锁反应。实际上，这就是一种历史上的全球变化。第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史 白垩纪末期事件和恐龙灭绝是另一个由事件引起全球变化的例子。 有一种假说认为，在距今6500万年前，一个巨大的地外星体在墨西哥湾附近撞击地球。 由撞击激起的尘埃冲上同温层，太阳辐射受到屏蔽，地球表面气温急剧下降，出现核冬天。 撞击作用和有害元素的毒化作用使海洋生物，尤其是藻类大批死亡。海洋与大气圈二氧化碳平衡遭到破坏。大

46、量二氧化碳从水圈转到大气圈。第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史第一章 沉积学导论核 冬 天 当核爆炸时，巨大的能量将大量烟尘注入大气，有的还高达12公里以上进入平流层。由于核爆炸所产生的烟尘微粒有相当大部分直径小于1微米，它们能在高空停留数天乃至一年以上，因为它们的平均直径小于红外波长(约10微米)，它们对从太阳来的可见光辐射有较强吸收力，而对地面向外的红外光辐射的吸收力较弱，导致高层大气升温，地表温度下降，产生了与温室效应相反的作用，使地表呈现出如严寒冬天般的景观，称为核冬天。 由此引起的温室效应使地球气温升高，伴之而来的酸雨、风暴及气候反常现象使陆地植被同样遭到毁灭性的破坏。 全球环

47、境急剧恶化，使恐龙及其他大型爬行动物先后灭绝。 这也是由一次事件引起的连锁反应，是历史上的又一次重要的全球变化。第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史（2）沉积学与地层学的统一 在地球科学发展的早期，沉积岩石学是地层学的一部分。沉积岩石学是从地层学分化出来。 然而，从1987年，沉积学的发展趋势开始被进一步改进。这种改进主要体现在沉积学与地层学的融合。这一观点最早是由Sam Boggs Jr在1987年提出的。随后在1988年和1999年，Fritz、Moore和Nichols也相继提出了上述观点。 沉积学和地层学的融合是一种自然发展趋势，在20世纪7080年代迅速发展起来的层序地层学的建立

48、在一定程度上促进了这种发展。第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史 这种发展趋势是层序地层学发展的产物，层序地层学可以确定地层的三维空间展布，而且由于生物地层学（Guex，1991）和放射年代学（Williams 等，1988；Hole，1998）的发展，层序地层学也可以建立精确的年代地层。 从本质上看，沉积学是一门确定沉积物和沉积岩的物理、化学和生物特征，说明其成因及形成过程，建立其沉积环境的学科。地层学为我们提供了沉积物和沉积岩的层序顺序及他们之间的时间关系。 第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史 随着事件地层学（Einsele，1998），旋回地层学（Gale，1998），化学地层

49、学（McArthur，1998）和磁性地层学（Hailwood，1989）的发展，Doyle和Bennett（1998）在地层学研究方面取得了一些新进展。同时，实验地层学（Paola等，2001）这个新的概念的提出也促进了这种发展趋势。 Paola和他的同事们试图通过一个实验盆地去定量地理解盆地的沉降和沉积机制，他们试图通过experimental EarthScape（XES）从实验角度测试可以反映层序地层学的地层模型。 沉积学和地层学彼此紧密相关。为了定量的分析沉积盆地的沉积过程以及推测其地层模式，在未来，我们沉积学和地层学之间会有更加紧密的联系。第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史（

50、3）地（球）外沉积学的发展 20世纪末，反映科技重要性的辉煌成绩是发起了空间发展工程，这项工程是1957年国际地球物理年会所倡导的活动之一。 1969年7月20日，阿波罗计划发射的“阿波罗11”号成功地登陆月球，两名宇航员第一次在月球表面上留下了自己的足迹。从那以后，就像火星探测计划和金星探测计划显示的那样，对月球和其它行星（除地球外）表面沉积物的研究取得许多进展。 月球和火星沉积物的沉积学研究迅速的发展起来（Mutch等，1976；Lindsay，1976，1978；Sharp，1978）。第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史 因此，在20世纪70年代，“地（球）外沉积学”作为一个新的研

51、究领域加入到沉积学之中。 （1）月球沉积学 当“阿波罗11”号成功地登陆到月球表面时，人们的视线便聚焦到宇航员在月球表面所留下的清晰的足迹. 这个强烈的画面向我们暗示了月球表面大量松散沉积物的发育可能是高能量活动的产物。 这意味着月球沉积学的沉积过程中没有水的存在（Lindsay，19725，1974，1976）。 （2）火星沉积学 1971年5月发射的“火星9”号探测器已经向地球返回了大量关于火星表面地貌的信息（Murray，1973）。火星表面最大的地形特征是与地球表面的侵蚀地形和辫状河道十分的相似（图9.5，9.6）。 火星Nirgal Vallis地区的古峡谷（左）和其南坡大量长达约1

52、千米的冲沟（右）（据Jakosky，2000） 右侧图在左侧图中的位置由小白框表示 大规模的辫状河道被认为是运行的流水作用的结果（Milton，1983；Craddock和Maxwell，1993）。许多资料显示，在大规模的河床顶部附近，也有一些近期形成的、小型的河道发育（图9.5右）。 单个小型河道的地貌特征是：每个河道在剖面上呈“V”字型，河道上游较宽且深，向下游宽度逐渐变窄、变浅。这暗示：尽管火星的表面在目前看来是干枯的，但是它曾经受到过由于渗流形成的液态水的侵蚀作用 火星上Gorgonum Chaos地区布满了大量的冲沟和裙状碎屑沉积物（左侧）（据Jakosky，2000） 流体中的碎

53、屑物首先沉积形成了裙状沉积，后期的流体在裙状沉积体上切割出大量的沟道（右侧） 图片展示的是一个陨坑的内部地貌特征，该陨坑位于南部高地和北部低地的分界线上。这一地带包含大量水存在证据，其中包括假想中一古代海洋的“海岸线”。此外，这里还有流水过境后留下的沉积物以及陨坑被冲沟“切割”的证据。 4、环境沉积学和社会沉积学 沉积学、地层学和地（球）外沉积学的统一具有重要的意义，这是未来沉积学家所面临的最紧迫的问题。 它关注于地球居民未来的生活质量也就是关注未来人类的生存。归根结底就是地球的环境危机问题（Carson，1962；Colborn等，2001）。这种危机被认为是人类活动的必然结果，这些人类活动

54、应归因于快速增长的人口和近期快速发展的人类工业文明（Park，2001）。 因此，地球环境应分为两个主题：一是在地球46亿年漫长的发展历史过程中受自然现象控制的环境问题；另一个是由于人类活动所引起的环境问题。 第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史 为了方便起见，提议将沉积学进一步划分为环境沉积学和社会沉积学，其中环境沉积学是指由自然现象所形成的地球环境，而社会沉积学是指人类改造后而形成的地球环境。 当前，最主要的问题是哪个沉积学的贡献更大些，因而产生了不同的论题，例如：在拦截湖、海港和人工开凿的运河中的沉积物的沉积问题，大坝下面水流的冲刷作用和与日俱增的海岸侵蚀危险等，这些都可归因于拦截大

55、坝的修建、原油的污染（Ohshima等，1975）、化学污染物的沉积和扩散（Ohshima等，1982；Ohshima和Saito，1993）、土壤侵蚀、湖底环境的保护（Tokuoka等，1993；Tokuoka，1999）以及为放射性核污染废弃物寻找稳定的地质场所等问题。第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史 在21世纪，沉积学作为地球科学的基础学科将一直起着非常重要的作用，而且对于保护和提高地球环境也将作出更大的贡献。 沉积学家和地质学家们已经研究了地球的历史和环境变化，因此肩负着运用他们的知识为后代建立更好的地球环境的重任。第一章 沉积学导论第二节 沉积学的发展史第一节 沉积学的相关概

56、念（what？）第二节 沉积学的发展史（why？）第三节 沉积学的研究方法（how？）第四节 沉积科学与能源矿产（where？） 第一章 沉积学导论How? 怎样学习沉积学？1.现实主义原则2.沉积相分析方法How?1.现实主义原则 现实主义原则是莱伊尔（1830）在地质学原理中首次论述的一个原则。即：现在的地质作用，也曾在地质时期发生过，古代的地质事件可以用今天的地质作用加以解释。1905年盖基(A. Geikie)提出了“the present is the key to the past”的表述。即“将今论古”，或“历史比较法”。对现代沉积学研究越多，就更有助于解释过去，碳酸盐沉积学新理

57、论的提出、潮坪、风暴岩、浊流、三角洲等许多沉积相模式的建立就是范例。兴城野外实习How?2.沉积相分析方法恢复沉积环境和古地理的方法是沉积相分析法。包括野外和室内两个方面。相标志：物理标志、化学标志、生物标志。 野外研究方法：研究沉积岩的物质组分、结构、构造、产状、接触关系、厚度、古流向资料、各种成因标志，建立沉积相组合与分布特征，查明沉积岩的时空分布和演化特点。最基本的方法是系统测制沉积岩相剖面，并进行区域相剖面的分析与对比。此外，还引进了大量新技术和新方法。如遥感技术、钻探技术、测井技术、反射地震、航空摄影、声纳法等。How?2.沉积相分析方法室内研究方法:显微镜薄片法是最基本的方法。其它室内方法有：粒度分析、重矿物分析、不溶残渣分析、差热分析、化学分析、光谱分析等。较新的测试手段：阴极发光、稳定同位素、扫描电镜、X衍射、图像分析、电子探针、原子吸收光谱、红外光谱等。 在油田区，地下地层和沉积相以圈定油气储集层的重要手段：如利用测井曲线、地震资料进行岩性和沉积相分析（测井相分析、地震相分析）。理论-将今论古第一节 沉积学的相关概念（what？）第二节 沉积学的发展史（why？）第三节 沉积学的研究方