岩石学-沉积岩课件-沉积岩No5

沉积岩岩石学

SedimentaryPetrology沉积岩岩石学

SedimentaryPetrology1第五章沉积相及其分析

一、沉积相及其分析方法二、沉积相的主要鉴别特征第五章沉积相及其分析一、沉积相及其分析方法2沉积相的概念沉积相是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。沉积相标志：沉积岩中具有成因意义的特征，包括沉积物岩性特征和古生物特征；沉积相模式：反映环境沉积作用的机制。它是在大量实例和实验的基础上建立起来的。相关的概念：沉积相的概念沉积相是一定的沉积环境及其在该环境中所沉积的沉积3

沉积环境：在物理上、化学上和生物上均有别于相邻地区的一块地球表面。

环境条件：

１）物理条件：介质动力条件（水、大气或冰川）、流体的流动性质（流水、波浪、潮汐或风）、流动速度及方向和稳定性，流体密度、能量、水深，此外还有气温、雨量、温度等。

２）化学条件：沉积介质的pH、Eh、盐度等。

３）生物条件：动物和植物。沉积相概念沉积环境：在物理上、化学上和生物上均有别于相邻地区的4沉积物特征：体现在以下几个方面1）岩性特征：颜色、矿物成分、化学成分、结构构造、垂向层序等。2）古生物特征：实体化石种类、数量及其生态、活动遗迹（遗迹化石）。3）地球化学特征：微量元素、同位素、稀土元素等。沉积相的概念沉积物特征：体现在以下几个方面沉积相的概念5沉积相分析：

通过沉积物（岩）各种特征的分析，包括岩石特征、古生物特征和地球化学特征分析，恢复沉积物（岩）形成时的各种环境条件，通过综合这一系列的环境条件，最终对沉积物（岩）的沉积环境作出正确解释的过程。沉积相分析沉积相分析：沉积相分析6相标志1、概念：沉积物（岩）中蕴含的能指示一定环境条件的各种特征。2、相标志的类型（1）岩性标志：颜色、成分、结构、构造、垂向层序等。（2）古生物标志：实体化石及其生态、遗迹化石。（3）地球化学标志：微量元素、同位素、稀土元素等。沉积相分析相标志1、概念：沉积物（岩）中蕴含的能指示一定环境条件的各种7岩性标志包括：1、颜色标志灰色及黑色：含有机质或分散状黄铁矿，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。沉积相分析岩性标志包括：1、颜色标志沉积相分析82、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。3、结构标志结构成熟度高，代表搬运距离长，水动力条件较强。杂基含量高，结构成熟度低，代表水动力条件弱。沉积相分析2、成分标志沉积相分析9岩屑砂岩，钙质胶结岩屑石英砂岩，硅质胶结岩屑砂岩，泥质胶结石英砂岩，硅质胶结岩屑砂岩，钙质胶结岩屑石英砂岩，硅质胶结岩屑砂岩，泥质胶结石104、构造标志前面介绍的各种构造的成因能很好地反演其沉积时的环境条件。沉积相分析4、构造标志沉积相分析11１、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。２、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。古生物标志包括：沉积相分析１、实体化石的生态古生物标志包括：沉积相分析121、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，陆相Ga高；Sr/Ba－随盐度增加而增高。2、C、S、O的稳定同位素3、稀土元素稀土分布模式、Ce/Ce*等。地球化学标志沉积相分析1、微量元素及其比值地球化学标志沉积相分析13沉积相分析的原则1、原则：将今论古，这是现实主义分析原则。2、相序递变规律－沃尔索相律：横向上成因相近且紧密相邻相，在垂向上将依次叠覆出现，而没有间断。3、相模式：指以相序递变规律为指导，以现代沉积环境和沉积物特征的研究为基础，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。沉积相分析沉积相分析的原则1、原则：将今论古，这是现实主义分析原则14沉积相分类按照自然地理环境进行划分如下：沉积相分类按照自然地理环境进行划分如下：15第五章沉积相及其分析

一、沉积相及其分析方法二、沉积相的主要鉴别特征第五章沉积相及其分析一、沉积相及其分析方法161.由洪水将沉积物从山区带出，在山口的山麓地带因坡降减小堆积而成。2.平面上扇形、纵向剖面呈下凹状、横向剖面呈上凸状。3.扇面发育有河道，扇顶只有一、二条主河道，在扇中和扇缘分支成网状河，多为暂时性河道。一、冲积扇相（AlluvialFan）一般特征横切面平面纵切面立体1.由洪水将沉积物从山区带出，在山口的山麓地带因坡降减小堆17岩石类型及成分１.扇根靠近山口，主要沉积物为碎屑流形成的混杂砾岩或含砾泥岩，以及河道沉积的颗粒支撑砾岩；２.扇中为辫状河发育区，沉积物主要为河道砂、砾岩；３.扇端和侧缘主要为洪水漫流沉积的砂、粉砂和泥质沉积物；４.冲积扇中的碎屑成分完全承袭附近物源区母岩的成分。岩石类型及成分４.冲积扇中的碎屑成分完全承袭附近物源区母岩18结构粒级分布很宽，从泥、砂到巨砾。砾和砂的含量很高，分选和磨圆均差。

构造

扇根呈相应的杂乱块状构造和洪积层理。单层厚度大，砾石占的比例也高。洪积层理是分选差的砂和砾在垂向剖面上频繁交互，由于粒级变化而微显平行层理；扇中辫状河发育，河道砂砾中出现大型的多层系的交错层理，也有洪积层理。砾石呈叠瓦状排列，偏平面倾向山口，倾角20－30度左右。扇端和侧缘可见波状层理、水平层理和块状层理，砂层厚度薄。

结构19生物化石一般无生物化石剖面结构

冲积扇体在垂向上略显向上变细的正韵律，底有冲刷面。一次洪流形成一个扇叶体，巨厚的扇体由多次洪流形成，垂向叠加和侧向连接组成复合体。若后继的叶体向山地退缩，则复合体呈向上变细的正韵律，反之，则呈反韵律。

砂体形态

扇体横剖面呈底平顶凸的透镜体，纵剖面呈底平底微凹的楔状体。从山口向外，扇体和单层砂砾层的厚度均由厚变薄，组成物质由粗变细，分选性变好和泥质含量增多等变化趋势。生物化石20松辽盆地中侏罗系冲积扇松辽盆地中侏罗系冲积扇211、河流由河床(Channel)、边滩(PointBar)、心滩(Mid-channelBar)、二、河流相（FluvialEnvironment）废弃河道(AbandonedChannel)、天然堤(Levee)、决口扇(CrevasseSplay)、泛滥平原(Floodplain)等组成。一般特征1、河流由河床(Channel)、边滩(PointBar)222、河流类型：平直河(Straight)、辫状河(Braided)、曲流河(Meandering)、网状河(Anastomosing)。相分析－河流相FluvialEnvironment2、河流类型：平直河(Straight)、辫状河(Braid23岩石类型及成分

以碎屑岩为主，次为粘土岩，碳酸盐岩较少。在碎屑岩中，又以砂岩和粉砂岩为主，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，粘土矿物以高岭石为主，伊利石较少。结构沉积物以砂、粉砂为主，分选差至中等。岩石类型及成分24构造层理发育，类型繁多。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15－30度，细层具粒度正韵律。在河流沉积的剖面上，下部为大型板状、槽状交错层理，上部为小型者，顶部发育波状层理。常见不对称波痕。砾石呈叠瓦状排列，扁平面倾向上游，倾角约为10－30度。底部常具明显的侵蚀、切割及冲刷构造。生物化石河流中一般无动物化石，可有植物碎片及硅化木等。构造25剖面结构

自下而上表现出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”；辫状河与曲流河在垂向层序上存在着较大的差异：辫状河相的砂岩分布较广，多具大型槽状交错层理，局部有板状交错层理和槽状交错层理等；曲流河相则主要具槽状交错层理和波状交错层理，有明显向上层理变薄、岩性变细特征。剖面结构26辨状河和曲流河的纵向模式图辨状河辨状河向上变细辨状河和曲流河的纵向模式图辨状河辨状河向上变细27Homogeneous,sandycoarsergrained≤2.5mthickLow-angle(<2°)clinothemsHomogeneous,sandy28三、湖泊相（LakeEnvironment）大小不等，相差很大；沉积物受地形、气候、盆地深度、含盐度等影响；可以分为：淡水湖、咸水湖一般特征三、湖泊相（LakeEnvironment）大小不等，相差29（二）结构

砂岩的粒度较河流相为细，分选也较好，结构成熟度较高。

（一）岩石类型及成分

以粘土岩、粉砂岩、砂岩为主，砾岩少见。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。深水湖相粘土岩常含有丰富的有机质，成为良好的生油岩。碎屑湖泊沉积中也可出现化学岩和生物化学岩，如泥灰岩、硅藻土等。（二）结构（一）岩石类型及成分以粘土岩、粉砂岩、砂岩为主，30（三）构造层理类型多样，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理、斜波状层理等，波痕发育。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、叶肢介及鱼类。此外，陆生植物的根、茎、叶、孢子花粉等也会大量出现。（三）构造31一般特征1、河流与海洋或湖泊的汇合处所形成的锥形沉积体。四、三角洲相（Delta）一般特征四、三角洲相（Delta）32以河流作用为主的鸟足状以波浪作用为主的尖头状（喙状）三类以潮汐作用为主的三角洲。河控型河控型密西西比三角洲2、三角洲的类型：以河流作用为主的鸟足状河控型河控型密西西比三角洲2、三角洲的33浪控型潮控型浪控型潮控型343、三角洲的构成：三角洲平原、三角洲前缘、前三角洲。3、三角洲的构成：三角洲平原、三角洲前缘、前三角洲。35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。无或极少砾岩和化学岩，这是与河流相和湖泊相的区别之一。岩石类型及成分三角洲相与河流相和湖泊相的区别之一：无或极少砾岩和化学岩以砂岩、粉砂岩、粘土岩为主，成分成熟度较河流相高；岩石类型及36结构其结构成熟度较河流相高，由陆向海方向，砂岩中的碎屑粒度和分选有变细变好的总趋势，分选好，分选差。河流沉积作用和海洋波浪潮汐作用形成的各种构造，如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。发育波状、透镜状层理、包卷层理、冲刷－充填构造、变形构造、生物扰动构造等。构造:层理类型复杂多样结构其结构成熟度较河流相高，由陆向海方向，砂岩中的碎屑粒度37注意：海生和陆生生物化石的混生是三角洲沉积的重要特征之一。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，狭盐性生物不易繁殖。生物化石海生和陆生生物化石的混生注意：生物化石海生和陆生生物化石的混生38剖面结构

三角洲沉积可以分为前三角洲泥、三角洲前缘砂和三角洲平原分流河道砂砾沉积，构成下细上粗的反旋回沉积层序。在三角洲平原分流河道沉积中为下粗上细的正旋回。这与河流相沉积的间断性正旋回有显著的不同。剖面结构39（一）一般特征1、障壁岛、泻湖、潮坪构成了有障壁的海岸体系。五、障壁、泻湖、潮坪体系（一）一般特征五、障壁、泻湖、潮坪体系401、主要为中－细砂岩和粉砂岩、重矿物较富集。2、颗粒分选和磨圆较好，多为化学物质胶结。上部沙丘因风的改造，颗粒表面呈毛玻璃状，分选和磨圆好。3、具有厚层楔状、槽状交错层理，也可发育低角度板状交错层理。4、原地生物化石较少，生物介壳多为异地埋藏。5、砂体形态：在平面上呈与海岸平行的狭长带状，笔直或微弯曲；剖面上呈底平顶凸的透镜状。（二）障壁岛相特征1、主要为中－细砂岩和粉砂岩、重矿物较富集。（二）障壁岛相41岩石学-沉积岩课件-沉积岩No542（三）泻湖相特征（三）泻湖相特征431、若为碎屑沉积：主要是钙质粉砂岩、粘土岩，粗碎屑很少。可有方解石、铁锰结核、二氧化硅矿物等，当盆地被隔绝时，可产生黄铁矿、菱铁矿、鲕绿泥石等。若为碳酸盐沉积：以泥晶、微晶灰岩及白云岩、含泥含云灰岩为主，很少鲕粒。2、粒度细，粗粒级颗粒少。3、很少有交错层理（泻湖中水体能量弱）。若有波浪作用，可形成缓波状层理、水平波状层理及对称或不对称波痕。4、生物种类单调，适应淡化水体的广盐性生物，如腹足类、双壳类、苔藓类、藻类等。泻湖相：可以分为淡化和咸化泻湖淡化泻湖相：1、若为碎屑沉积：主要是钙质粉砂岩、粘土岩，粗碎屑很少。可有441、若为碎屑沉积：以粉砂岩、粉砂质泥岩为主，并可夹有盐渍化和石膏化的砂质粘土岩，可出现石膏、盐岩夹层。若为碳酸盐沉积：主要是灰岩、白云岩，可出现天青石、硬石膏、黄铁矿等自生矿物。2、发育水平层理及塑性变形层理，斜层理不发育。盐类沉积中可见周期性溶解作用所引起的“冲刷面”。还可见盐类假晶及泥裂。3、生物种属单调，以广盐性生物最发育，特别是腹足类、双壳类、介形虫等。咸化泻湖相：膏盐类沉积是咸化泻湖的重要特征之一。1、若为碎屑沉积：以粉砂岩、粉砂质泥岩为主，并可夹有盐渍化和45（四）潮坪相１、以粘土岩、粉砂岩、细砂岩为主，砾岩极少见。潮下带，沉积物以砂为主，并常含生物介壳和泥砾。潮间坪上，从海向陆，由较纯的砂质沉积过渡到泥质沉积，从而形成了砂坪、砂泥混合坪和泥坪。潮上坪：若发育沼泽，可有泥岩沉积，可形成盐沼、盐坪以及石膏等蒸发盐类沉积。在平面上，由海向陆，沉积物粒度呈由粗变细的带状分布。（四）潮坪相１、以粘土岩、粉砂岩、细砂岩为主，砾岩极少见。潮46泥坪：多见水平纹层或水平波状纹层；混合坪：多为脉状、波状、透镜状层理；泥坪和混合坪可发育有干裂、雨痕、冰雹痕、鸟眼、泥皮、足迹、爬痕、虫孔等，干燥气候条件下的泥坪可见石膏及盐类假晶。砂坪：常出现羽状或人字形交错层理（潮坪沉积重要标志之一）。潮下带：清潮汐通道内，可见大型流水交错层理、羽状交错层理等。３、生物群以种类少而数量多、海相和陆相相混生为特征。２、层理类型多样。泥坪：多见水平纹层或水平波状纹层；３、生物群以种类少而数量多47（一）一般特征1、滨岸、陆棚、半深海－深海相构成了无障壁的海岸体系。六、滨岸、陆棚、半深海－深海相（一）一般特征六、滨岸、陆棚、半深海－深海相481、海岸沉积的砂质较纯，石英等稳定组分含量高，重矿物相对较富集，成分成熟度较高。2、滨岸砂圆度、分选较好，结构成熟度高，粒度分布特征较均一。（二）滨岸相特征1、海岸沉积的砂质较纯，石英等稳定组分含量高，重矿物相对较富493、近滨带槽状和板状交错层理发育，近滨下部可见水平层理及生物潜穴。4、常含有数量不等的各门类海相生物及碎片，生物介壳一般都具有破碎、磨损和圆化现象。5、砂体常平行于海岸线走向呈线状分布，往往成排出现，剖面上常呈下平上凸的透镜状或席状。6、沉积层序最发育，呈现出下细上粗的反旋回特征。自下而上依次出现滨外－近滨－前滨－后滨沉积。3、近滨带槽状和板状交错层理发育，近滨下部可见水平层理及生物50岩石学-沉积岩课件-沉积岩No5511、主要为粘土岩、粉砂岩、细砂岩、砾岩较少，并有大量化学岩及生物化学岩如碳酸盐岩，部分铁、锰、铝、磷沉积岩等。碎屑矿物成分成熟度高，不稳定成分少，海绿石、鲕绿泥石、胶磷矿是常见的自生矿物。粘土岩可含有砂质、铝质、海绿石质、硅质、灰质、沥青质、黄铁矿等。（三）浅海陆棚相1、主要为粘土岩、粉砂岩、细砂岩、砾岩较少，并有大量化学岩及52２、砂质沉积圆度及分选好，结构成熟度高，但比滨岸稍差，填隙物多为化学胶结物，杂基少，粒／基比高。３、有对称或不对称浪成波痕。交错层理也常见，水体较深处水平层理发育。其他还有生物扰动构造、底冲刷、虫孔、虫迹等，但没有干裂和雨痕。４、陆棚区，特别是浅水陆棚区，生物大量繁殖，数量和种类均多，有底栖生物，也有浮游和游泳生物，如珊瑚、海绵、苔藓虫，层孔虫、藻类等造礁生物，也有腹足类、双壳类、腕足类、棘皮类、有孔虫、头足类等。２、砂质沉积圆度及分选好，结构成熟度高，但比滨岸稍差，填隙物531、半深海中分布最广的是各种软泥，如蓝色软泥、红色软泥、绿色软泥，此外，还有火山灰软泥和碳酸盐软泥；2、现代深海沉积物主要是各种软泥，如石灰质软泥、硅质软泥（放射虫软泥、硅质海绵骨针软泥、硅藻软泥）等。3、近年研究发现了锰结核、深海浊积岩等。（四）半深海－深海相1、半深海中分布最广的是各种软泥，如蓝色软泥、红色软泥、绿色54（一）浊流浊流是靠液体湍流来支撑碎屑颗粒，使之呈悬浮状搬运，并在重力作用下呈块状流动的沉积物重力流。七、深海浊积岩相（一）浊流七、深海浊积岩相55（二）浊积岩的特征1、陆源碎屑浊积岩以复成分砾岩和杂砂岩为特征。近源的沟道浊积岩主要为不等粒结构的长石砂岩和岩屑砂岩。远源的末稍至深水平原浊积岩以粉砂－细砂为主。２、浊积岩的颗粒／杂基比值低，分选性很差到较好。（二）浊积岩的特征56３、以递变层理或叠覆递变层理为其最主要的鉴别标志，其次是平行层理、波状层理、滑塌变形层理等。还有槽模、沟模、重荷模、撕裂屑、旋涡层、变形砾、直立砾、漂浮砾、液化锥、液化管、碟状构造、水下岩脉等特殊构造类型，它们具有良好的指相性。４、除指示深水环境的实体化石如有孔虫、放射虫、钙质超微化石外，深水的遗迹化石（如平行层理的爬迹、网状迹和平行潜穴等）更具良好的指相性。３、以递变层理或叠覆递变层理为其最主要的鉴别标志，其次是平行57５、具完整或不完整的鲍玛序列（鲍玛层序）。６、在平面上呈扇形、舌形，剖面上呈透镜状。５、具完整或不完整的鲍玛序列（鲍玛层序）。58八、碳酸盐岩沉积相全球碳酸盐产率分布八、碳酸盐岩沉积相全球碳酸盐产率分布59大堡礁大堡礁60碳酸盐岩相带碳酸盐岩相带61蒸发台地沉积体系：沉积特征：中厚层深灰色白云岩、泥质云岩、膏质云岩和膏质泥岩。中寒武统蒸发台地相膏坪蒸发台地沉积体系：中寒武统蒸发台地相膏坪62白云岩盐溶角砾岩盐溶角砾岩白云岩白云岩盐溶角砾岩盐溶角砾岩白云岩63方1井寒武系局限海台地相沉积特征局限台地沉积体系：沉积特征：主要为灰泥岩、粒泥灰岩和白云岩，少量泥粒灰岩，夹砾砂屑颗粒灰岩。生物化石少，以广盐度的蓝绿藻和介形虫为主，代表着较闭塞的低能环境。方1井寒武系局限海台地相沉积特征局限台地沉积体系：64

寒武纪阿瓦塔格组白云质泥岩与泥晶白云岩互层（肖尔布拉克剖面）寒武纪下丘里塔格群藻白云岩（肖尔布拉克剖面）

寒武纪下丘里塔格群藻白云岩（肖尔布拉克剖面）寒武纪Xcm49藻粘结白云岩（单偏光100）（肖尔布拉克剖面）寒武纪阿瓦塔格组白云质泥岩与泥晶白云岩互层（肖尔布拉克剖面65颗粒为泥晶，反映水动力条件较低。生屑灰岩颗粒为泥晶，反映水动力条件较低。生屑灰岩66玛6井3695.7m玛6井3695.4m玛6井3697m玛6井3696.4m玛6井3698.1m玛6井3697.6m玛6井3698.8m玛6井3698.2m颗粒为泥晶生物屑或生物屑泥晶，反映低能环境玛6井3695.7m玛6井3695.4m玛6井3697m玛667塔中12井揭示的开阔台地相沉积特征沉积特征：该相带海域广阔，海水循环较好，盐度基本正常，沉积物从粒屑到灰泥都有。包括泥晶粒屑灰岩、亮晶粒屑灰岩和粒屑泥晶灰岩、泥晶灰岩等，生物以腕足类为主，其次为蓝绿藻、棘皮、介形虫、苔藓虫等。开阔台地沉积体系：塔中12井揭示的开阔台地相沉积特征沉积特征：开阔台地沉积体系68寒武纪下丘里塔格群高水位体系域

奥陶纪KDO26含生物泥晶灰岩（单偏光40）（大湾沟剖面）寒武纪下丘里塔格群高水位体系域奥陶纪KDO26含生物泥晶69台地边缘沉积体系：沉积特征：由颗粒岩和生物岩类组成，生物种类多，主要是广盐度的蓝绿藻、棘皮、腕足、三叶虫、苔藓虫、层孔虫等。台地边缘沉积体系：70斜坡沉积体系：沉积特征：碳酸盐碎屑流—浊流成因的灰色薄—中层细砾灰岩、砂屑类岩、呈夹层状或互层状产于较深水静水斜坡沉积的灰—深灰色薄—中层状泥质灰岩、泥晶灰岩、灰质泥岩中。库南1井斜坡—陆棚相斜坡—广海陆棚相斜坡沉积体系：库南1井斜坡—陆棚相斜坡—广海陆棚相71和4井揭示的中上奥陶统浅海陆棚相沉积特征沉积特征：以陆源碎屑沉积为主，夹有碳酸盐岩沉积。根据沉积物特征及其所反映的水体深度浅海陆棚沉积体系和4井揭示的中上奥陶统浅海陆棚相沉积特征沉积特征：浅海陆棚沉72奥陶纪KDO78泥晶灰岩（单偏光100）（大湾沟剖面）

奥陶纪KDO78含少量生物的泥质泥晶灰岩（单偏光100）（大湾沟剖面）其浪组层序旋回特征（大湾沟剖面）奥陶纪其浪组KDO86层序cs（锤头处）（大湾沟剖面）

奥陶纪KDO78泥晶灰岩（单偏光100）（大湾沟剖面）奥73半深海—深海沉积体系：沉积特征：主要为泥质灰岩和暗色泥页岩、放射虫硅质岩。塔东1井寒武系广海陆棚—半深海盆地相广海陆棚—半深海盆地相半深海—深海沉积体系：塔东1井寒武系广海陆棚—半深海盆地相广74新疆苏巴什地区野外礁、滩相储集体详细调查

新疆苏巴什地区野外礁、滩相储集体详细调查75岩石学-沉积岩课件-沉积岩No576旋回性旋回性77泥晶灰岩亮晶生物屑灰岩生物屑泥晶灰岩亮晶生物屑灰岩泥晶灰岩亮晶生物屑灰岩生物屑泥晶灰岩亮晶生物屑灰岩78塔里木盆地石炭纪沉积模式图塔里木盆地石炭纪沉积模式图79地壳上各地的沉积特征是与该地区的构造运动状况密切相关的。可以认为，地壳的构造运动是沉积作用的根本原因，古地理环境、沉积物分布、岩相类型、岩体特征、成分变化及厚度大小等，都可以看作是构造运动不断变化在沉积作用上的反映。第六章沉积建造

沉积建造：与一定地质构造环境相联系，在较大地区稳定形成的岩石共生组合。地壳上各地的沉积特征是与该地区的构造运动状况密切相关的。第六802、地台沉积建造石英砂岩建造碳酸盐岩建造含媒建造红色碎屑建造铝土页岩建造陆相火山碎屑建造一、地槽－地台学说1、地槽沉积建造硅质火山建造岩屑砂岩建造泥质页岩建造碳酸盐建造复理石建造磨拉石建造2、地台沉积建造一、地槽－地台学说1、地槽沉积建造81大洋盆地（Oceanicbasins）张裂大陆边缘（Riftedcontinentalmargins）弧沟系统（Arc-trenchsystems）缝合带（Suturebelts）大陆内盆地（Intra-continentalbasins）二、板块构造与沉积作用大洋盆地（Oceanicbasins）二、板块构造与沉积作82沉积岩岩石学

SedimentaryPetrology沉积岩岩石学

SedimentaryPetrology83第五章沉积相及其分析

一、沉积相及其分析方法二、沉积相的主要鉴别特征第五章沉积相及其分析一、沉积相及其分析方法84沉积相的概念沉积相是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。沉积相标志：沉积岩中具有成因意义的特征，包括沉积物岩性特征和古生物特征；沉积相模式：反映环境沉积作用的机制。它是在大量实例和实验的基础上建立起来的。相关的概念：沉积相的概念沉积相是一定的沉积环境及其在该环境中所沉积的沉积85

沉积环境：在物理上、化学上和生物上均有别于相邻地区的一块地球表面。

环境条件：

１）物理条件：介质动力条件（水、大气或冰川）、流体的流动性质（流水、波浪、潮汐或风）、流动速度及方向和稳定性，流体密度、能量、水深，此外还有气温、雨量、温度等。

２）化学条件：沉积介质的pH、Eh、盐度等。

３）生物条件：动物和植物。沉积相概念沉积环境：在物理上、化学上和生物上均有别于相邻地区的86沉积物特征：体现在以下几个方面1）岩性特征：颜色、矿物成分、化学成分、结构构造、垂向层序等。2）古生物特征：实体化石种类、数量及其生态、活动遗迹（遗迹化石）。3）地球化学特征：微量元素、同位素、稀土元素等。沉积相的概念沉积物特征：体现在以下几个方面沉积相的概念87沉积相分析：

通过沉积物（岩）各种特征的分析，包括岩石特征、古生物特征和地球化学特征分析，恢复沉积物（岩）形成时的各种环境条件，通过综合这一系列的环境条件，最终对沉积物（岩）的沉积环境作出正确解释的过程。沉积相分析沉积相分析：沉积相分析88相标志1、概念：沉积物（岩）中蕴含的能指示一定环境条件的各种特征。2、相标志的类型（1）岩性标志：颜色、成分、结构、构造、垂向层序等。（2）古生物标志：实体化石及其生态、遗迹化石。（3）地球化学标志：微量元素、同位素、稀土元素等。沉积相分析相标志1、概念：沉积物（岩）中蕴含的能指示一定环境条件的各种89岩性标志包括：1、颜色标志灰色及黑色：含有机质或分散状黄铁矿，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。沉积相分析岩性标志包括：1、颜色标志沉积相分析902、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。3、结构标志结构成熟度高，代表搬运距离长，水动力条件较强。杂基含量高，结构成熟度低，代表水动力条件弱。沉积相分析2、成分标志沉积相分析91岩屑砂岩，钙质胶结岩屑石英砂岩，硅质胶结岩屑砂岩，泥质胶结石英砂岩，硅质胶结岩屑砂岩，钙质胶结岩屑石英砂岩，硅质胶结岩屑砂岩，泥质胶结石924、构造标志前面介绍的各种构造的成因能很好地反演其沉积时的环境条件。沉积相分析4、构造标志沉积相分析93１、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。２、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。古生物标志包括：沉积相分析１、实体化石的生态古生物标志包括：沉积相分析941、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，陆相Ga高；Sr/Ba－随盐度增加而增高。2、C、S、O的稳定同位素3、稀土元素稀土分布模式、Ce/Ce*等。地球化学标志沉积相分析1、微量元素及其比值地球化学标志沉积相分析95沉积相分析的原则1、原则：将今论古，这是现实主义分析原则。2、相序递变规律－沃尔索相律：横向上成因相近且紧密相邻相，在垂向上将依次叠覆出现，而没有间断。3、相模式：指以相序递变规律为指导，以现代沉积环境和沉积物特征的研究为基础，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。沉积相分析沉积相分析的原则1、原则：将今论古，这是现实主义分析原则96沉积相分类按照自然地理环境进行划分如下：沉积相分类按照自然地理环境进行划分如下：97第五章沉积相及其分析

一、沉积相及其分析方法二、沉积相的主要鉴别特征第五章沉积相及其分析一、沉积相及其分析方法981.由洪水将沉积物从山区带出，在山口的山麓地带因坡降减小堆积而成。2.平面上扇形、纵向剖面呈下凹状、横向剖面呈上凸状。3.扇面发育有河道，扇顶只有一、二条主河道，在扇中和扇缘分支成网状河，多为暂时性河道。一、冲积扇相（AlluvialFan）一般特征横切面平面纵切面立体1.由洪水将沉积物从山区带出，在山口的山麓地带因坡降减小堆99岩石类型及成分１.扇根靠近山口，主要沉积物为碎屑流形成的混杂砾岩或含砾泥岩，以及河道沉积的颗粒支撑砾岩；２.扇中为辫状河发育区，沉积物主要为河道砂、砾岩；３.扇端和侧缘主要为洪水漫流沉积的砂、粉砂和泥质沉积物；４.冲积扇中的碎屑成分完全承袭附近物源区母岩的成分。岩石类型及成分４.冲积扇中的碎屑成分完全承袭附近物源区母岩100结构粒级分布很宽，从泥、砂到巨砾。砾和砂的含量很高，分选和磨圆均差。

构造

扇根呈相应的杂乱块状构造和洪积层理。单层厚度大，砾石占的比例也高。洪积层理是分选差的砂和砾在垂向剖面上频繁交互，由于粒级变化而微显平行层理；扇中辫状河发育，河道砂砾中出现大型的多层系的交错层理，也有洪积层理。砾石呈叠瓦状排列，偏平面倾向山口，倾角20－30度左右。扇端和侧缘可见波状层理、水平层理和块状层理，砂层厚度薄。

结构101生物化石一般无生物化石剖面结构

冲积扇体在垂向上略显向上变细的正韵律，底有冲刷面。一次洪流形成一个扇叶体，巨厚的扇体由多次洪流形成，垂向叠加和侧向连接组成复合体。若后继的叶体向山地退缩，则复合体呈向上变细的正韵律，反之，则呈反韵律。

砂体形态

扇体横剖面呈底平顶凸的透镜体，纵剖面呈底平底微凹的楔状体。从山口向外，扇体和单层砂砾层的厚度均由厚变薄，组成物质由粗变细，分选性变好和泥质含量增多等变化趋势。生物化石102松辽盆地中侏罗系冲积扇松辽盆地中侏罗系冲积扇1031、河流由河床(Channel)、边滩(PointBar)、心滩(Mid-channelBar)、二、河流相（FluvialEnvironment）废弃河道(AbandonedChannel)、天然堤(Levee)、决口扇(CrevasseSplay)、泛滥平原(Floodplain)等组成。一般特征1、河流由河床(Channel)、边滩(PointBar)1042、河流类型：平直河(Straight)、辫状河(Braided)、曲流河(Meandering)、网状河(Anastomosing)。相分析－河流相FluvialEnvironment2、河流类型：平直河(Straight)、辫状河(Braid105岩石类型及成分

以碎屑岩为主，次为粘土岩，碳酸盐岩较少。在碎屑岩中，又以砂岩和粉砂岩为主，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，粘土矿物以高岭石为主，伊利石较少。结构沉积物以砂、粉砂为主，分选差至中等。岩石类型及成分106构造层理发育，类型繁多。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15－30度，细层具粒度正韵律。在河流沉积的剖面上，下部为大型板状、槽状交错层理，上部为小型者，顶部发育波状层理。常见不对称波痕。砾石呈叠瓦状排列，扁平面倾向上游，倾角约为10－30度。底部常具明显的侵蚀、切割及冲刷构造。生物化石河流中一般无动物化石，可有植物碎片及硅化木等。构造107剖面结构

自下而上表现出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”；辫状河与曲流河在垂向层序上存在着较大的差异：辫状河相的砂岩分布较广，多具大型槽状交错层理，局部有板状交错层理和槽状交错层理等；曲流河相则主要具槽状交错层理和波状交错层理，有明显向上层理变薄、岩性变细特征。剖面结构108辨状河和曲流河的纵向模式图辨状河辨状河向上变细辨状河和曲流河的纵向模式图辨状河辨状河向上变细109Homogeneous,sandycoarsergrained≤2.5mthickLow-angle(<2°)clinothemsHomogeneous,sandy110三、湖泊相（LakeEnvironment）大小不等，相差很大；沉积物受地形、气候、盆地深度、含盐度等影响；可以分为：淡水湖、咸水湖一般特征三、湖泊相（LakeEnvironment）大小不等，相差111（二）结构

砂岩的粒度较河流相为细，分选也较好，结构成熟度较高。

（一）岩石类型及成分

以粘土岩、粉砂岩、砂岩为主，砾岩少见。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。深水湖相粘土岩常含有丰富的有机质，成为良好的生油岩。碎屑湖泊沉积中也可出现化学岩和生物化学岩，如泥灰岩、硅藻土等。（二）结构（一）岩石类型及成分以粘土岩、粉砂岩、砂岩为主，112（三）构造层理类型多样，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理、斜波状层理等，波痕发育。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、叶肢介及鱼类。此外，陆生植物的根、茎、叶、孢子花粉等也会大量出现。（三）构造113一般特征1、河流与海洋或湖泊的汇合处所形成的锥形沉积体。四、三角洲相（Delta）一般特征四、三角洲相（Delta）114以河流作用为主的鸟足状以波浪作用为主的尖头状（喙状）三类以潮汐作用为主的三角洲。河控型河控型密西西比三角洲2、三角洲的类型：以河流作用为主的鸟足状河控型河控型密西西比三角洲2、三角洲的115浪控型潮控型浪控型潮控型1163、三角洲的构成：三角洲平原、三角洲前缘、前三角洲。3、三角洲的构成：三角洲平原、三角洲前缘、前三角洲。117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。无或极少砾岩和化学岩，这是与河流相和湖泊相的区别之一。岩石类型及成分三角洲相与河流相和湖泊相的区别之一：无或极少砾岩和化学岩以砂岩、粉砂岩、粘土岩为主，成分成熟度较河流相高；岩石类型及118结构其结构成熟度较河流相高，由陆向海方向，砂岩中的碎屑粒度和分选有变细变好的总趋势，分选好，分选差。河流沉积作用和海洋波浪潮汐作用形成的各种构造，如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。发育波状、透镜状层理、包卷层理、冲刷－充填构造、变形构造、生物扰动构造等。构造:层理类型复杂多样结构其结构成熟度较河流相高，由陆向海方向，砂岩中的碎屑粒度119注意：海生和陆生生物化石的混生是三角洲沉积的重要特征之一。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，狭盐性生物不易繁殖。生物化石海生和陆生生物化石的混生注意：生物化石海生和陆生生物化石的混生120剖面结构

三角洲沉积可以分为前三角洲泥、三角洲前缘砂和三角洲平原分流河道砂砾沉积，构成下细上粗的反旋回沉积层序。在三角洲平原分流河道沉积中为下粗上细的正旋回。这与河流相沉积的间断性正旋回有显著的不同。剖面结构121（一）一般特征1、障壁岛、泻湖、潮坪构成了有障壁的海岸体系。五、障壁、泻湖、潮坪体系（一）一般特征五、障壁、泻湖、潮坪体系1221、主要为中－细砂岩和粉砂岩、重矿物较富集。2、颗粒分选和磨圆较好，多为化学物质胶结。上部沙丘因风的改造，颗粒表面呈毛玻璃状，分选和磨圆好。3、具有厚层楔状、槽状交错层理，也可发育低角度板状交错层理。4、原地生物化石较少，生物介壳多为异地埋藏。5、砂体形态：在平面上呈与海岸平行的狭长带状，笔直或微弯曲；剖面上呈底平顶凸的透镜状。（二）障壁岛相特征1、主要为中－细砂岩和粉砂岩、重矿物较富集。（二）障壁岛相123岩石学-沉积岩课件-沉积岩No5124（三）泻湖相特征（三）泻湖相特征1251、若为碎屑沉积：主要是钙质粉砂岩、粘土岩，粗碎屑很少。可有方解石、铁锰结核、二氧化硅矿物等，当盆地被隔绝时，可产生黄铁矿、菱铁矿、鲕绿泥石等。若为碳酸盐沉积：以泥晶、微晶灰岩及白云岩、含泥含云灰岩为主，很少鲕粒。2、粒度细，粗粒级颗粒少。3、很少有交错层理（泻湖中水体能量弱）。若有波浪作用，可形成缓波状层理、水平波状层理及对称或不对称波痕。4、生物种类单调，适应淡化水体的广盐性生物，如腹足类、双壳类、苔藓类、藻类等。泻湖相：可以分为淡化和咸化泻湖淡化泻湖相：1、若为碎屑沉积：主要是钙质粉砂岩、粘土岩，粗碎屑很少。可有1261、若为碎屑沉积：以粉砂岩、粉砂质泥岩为主，并可夹有盐渍化和石膏化的砂质粘土岩，可出现石膏、盐岩夹层。若为碳酸盐沉积：主要是灰岩、白云岩，可出现天青石、硬石膏、黄铁矿等自生矿物。2、发育水平层理及塑性变形层理，斜层理不发育。盐类沉积中可见周期性溶解作用所引起的“冲刷面”。还可见盐类假晶及泥裂。3、生物种属单调，以广盐性生物最发育，特别是腹足类、双壳类、介形虫等。咸化泻湖相：膏盐类沉积是咸化泻湖的重要特征之一。1、若为碎屑沉积：以粉砂岩、粉砂质泥岩为主，并可夹有盐渍化和127（四）潮坪相１、以粘土岩、粉砂岩、细砂岩为主，砾岩极少见。潮下带，沉积物以砂为主，并常含生物介壳和泥砾。潮间坪上，从海向陆，由较纯的砂质沉积过渡到泥质沉积，从而形成了砂坪、砂泥混合坪和泥坪。潮上坪：若发育沼泽，可有泥岩沉积，可形成盐沼、盐坪以及石膏等蒸发盐类沉积。在平面上，由海向陆，沉积物粒度呈由粗变细的带状分布。（四）潮坪相１、以粘土岩、粉砂岩、细砂岩为主，砾岩极少见。潮128泥坪：多见水平纹层或水平波状纹层；混合坪：多为脉状、波状、透镜状层理；泥坪和混合坪可发育有干裂、雨痕、冰雹痕、鸟眼、泥皮、足迹、爬痕、虫孔等，干燥气候条件下的泥坪可见石膏及盐类假晶。砂坪：常出现羽状或人字形交错层理（潮坪沉积重要标志之一）。潮下带：清潮汐通道内，可见大型流水交错层理、羽状交错层理等。３、生物群以种类少而数量多、海相和陆相相混生为特征。２、层理类型多样。泥坪：多见水平纹层或水平波状纹层；３、生物群以种类少而数量多129（一）一般特征1、滨岸、陆棚、半深海－深海相构成了无障壁的海岸体系。六、滨岸、陆棚、半深海－深海相（一）一般特征六、滨岸、陆棚、半深海－深海相1301、海岸沉积的砂质较纯，石英等稳定组分含量高，重矿物相对较富集，成分成熟度较高。2、滨岸砂圆度、分选较好，结构成熟度高，粒度分布特征较均一。（二）滨岸相特征1、海岸沉积的砂质较纯，石英等稳定组分含量高，重矿物相对较富1313、近滨带槽状和板状交错层理发育，近滨下部可见水平层理及生物潜穴。4、常含有数量不等的各门类海相生物及碎片，生物介壳一般都具有破碎、磨损和圆化现象。5、砂体常平行于海岸线走向呈线状分布，往往成排出现，剖面上常呈下平上凸的透镜状或席状。6、沉积层序最发育，呈现出下细上粗的反旋回特征。自下而上依次出现滨外－近滨－前滨－后滨沉积。3、近滨带槽状和板状交错层理发育，近滨下部可见水平层理及生物132岩石学-沉积岩课件-沉积岩No51331、主要为粘土岩、粉砂岩、细砂岩、砾岩较少，并有大量化学岩及生物化学岩如碳酸盐岩，部分铁、锰、铝、磷沉积岩等。碎屑矿物成分成熟度高，不稳定成分少，海绿石、鲕绿泥石、胶磷矿是常见的自生矿物。粘土岩可含有砂质、铝质、海绿石质、硅质、灰质、沥青质、黄铁矿等。（三）浅海陆棚相1、主要为粘土岩、粉砂岩、细砂岩、砾岩较少，并有大量化学岩及134２、砂质沉积圆度及分选好，结构成熟度高，但比滨岸稍差，填隙物多为化学胶结物，杂基少，粒／基比高。３、有对称或不对称浪成波痕。交错层理也常见，水体较深处水平层理发育。其他还有生物扰动构造、底冲刷、虫孔、虫迹等，但没有干裂和雨痕。４、陆棚区，特别是浅水陆棚区，生物大量繁殖，数量和种类均多，有底栖生物，也有浮游和游泳生物，如珊瑚、海绵、苔藓虫，层孔虫、藻类等造礁生物，也有腹足类、双壳类、腕足类、棘皮类、有孔虫、头足类等。２、砂质沉积圆度及分选好，结构成熟度高，但比滨岸稍差，填隙物1351、半深海中分布最广的是各种软泥，如蓝色软泥、红色软泥、绿色软泥，此外，还有火山灰软泥和碳酸盐软泥；2、现代深海沉积物主要是各种软泥，如石灰质软泥、硅质软泥（放射虫软泥、硅质海绵骨针软泥、硅藻软泥）等。3、近年研究发现了锰结核、深海浊积岩等。（四）半深海－深海相1、半深海中分布最广的是各种软泥，如蓝色软泥、红色软泥、绿色136（一）浊流浊流是靠液体湍流来支撑碎屑颗粒，使之呈悬浮状搬运，并在重力作用下呈块状流动的沉积物重力流。七、深海浊积岩相（一）浊流七、深海浊积岩相137（二）浊积岩的特征1、陆源碎屑浊积岩以复成分砾岩和杂砂岩为特征。近源的沟道浊积岩主要为不等粒结构的长石砂岩和岩屑砂岩。远源的末稍至深水平原浊积岩以粉砂－细砂为主。２、浊积岩的颗粒／杂基比值低，分选性很差到较好。（二）浊积岩的特征138３、以递变层理或叠覆递变层理为其最主要的鉴别标志，其次是平行层理、波状层理、滑塌变形层理等。还有槽模、沟模、重荷模、撕裂屑、旋涡层、变形砾、直立砾、漂浮砾、液化锥、液化管、碟状构造、水下岩脉等特殊构造类型，它们具有良好的指相性。４、除指示深水环境的实体化石如有孔虫、放射虫、钙质超微化石外，深水的遗迹化石（如平行层理的爬迹、网状迹和平行潜穴等）更具良好的指相性。３、以递变层理或叠覆递变层理为其最主要的鉴别标志，其次是平行139５、具完整或不完整的鲍玛序列（鲍玛层序）。６、在平面上呈扇形、舌形，剖面上呈透镜状。５、具完整或不完整的鲍玛序列（鲍玛层序）。140八、碳酸盐岩沉积相全球碳酸盐产率分布八、碳酸盐岩沉积相全球碳酸盐产率分布141大堡礁大堡礁142碳酸盐岩相带碳酸盐岩相带143蒸发台地沉积体系：沉积特征：中厚层深灰色白云岩、泥质