沉積學(xué)復(fù)習(xí)資料(精品)

沉積作用(SedimentaryProcesses)

物理作用(PhysicalProcesses),生物作用(BiologicalProcesses),化學(xué)作用(ChemicalProcesses)沉積構(gòu)造(SedimentaryStructure)

物理構(gòu)造(PhysicalStructure),生物構(gòu)造(BiologicalStructure),化學(xué)構(gòu)造(ChemicalStructure)

（2）流態(tài)（FlowRegime)弗勞德常數(shù)Froudenumber(F):F=V╱√g

.

d

v:流速（velocityofflow）g:重力加速度（gravitationalacceleration）d:水深（depthofwater）

低流態(tài)（Lowerflowregime），F(xiàn)<1,即是一種水深流緩的流動狀態(tài)，水體搬運能力弱，水面波動和沉積物表面的起伏不同相。

過渡流態(tài)（Transitionalflowregime）：F=1，

高流態(tài)（Upperflowregime）：F>1，即是一種水淺流急的流動狀態(tài)，水體搬運能力大，水面波動和沉積物表面的起伏同相。

（2）底形（Bedforms)

底形是水流作用在水底沉積物表面所形成的各種外形。底形與流態(tài)之間有密切的關(guān)系，隨水流動態(tài)的變化，底形發(fā)生有規(guī)律的變化。大部分沉積構(gòu)造（各種波痕、層理）是由于底形的遷移而形成的。

低流態(tài)下，隨著水流動態(tài)變強（F值增加），底形出現(xiàn)的次序為：下平底（lowerplanebed，沒有顆粒移動)小波痕（smallripples）小波痕疊加的大波痕（megaripplessuperimposed）大波痕（megaripples）隨著水流動態(tài)變強（F值增加），波痕的脊由直線變?yōu)椴詈蜕嘈巍?/p>

過度流態(tài)下，底形不穩(wěn)定，主要是被沖刷的大波痕。

高流態(tài)下，常見的底形為上平底（upperplanebed）和逆行沙丘(antidunes）。重力流（GravityFlow）

通常稱為高密度流(denseflow),在重力作用下，沉積物不穩(wěn)定而移動帶動水介質(zhì)運動水介質(zhì)與沉積物充分混合，進而形成富含沉積物的流體按照沉積物的支撐機理，重力流可分為四種類型：

濁流（Turbiditycurrent）：流體內(nèi)的沉積物由湍流的向上分力所支撐，并使沉積物持續(xù)地懸浮于流體中。

液化流（Liquefiedflow）：沉積物顆粒間孔隙流體的向上流動而支撐沉積物。在富含液體（水）的松散沉積物中，當孔隙流體壓力超過靜水壓力時，顆粒保持懸浮狀態(tài)，就象流沙一樣。

顆粒流（

Grainflow）：由于沉積物顆粒之間的相互碰撞作用而支撐顆粒呈懸浮狀態(tài)，在重力作用下流動。

碎屑流（Debrisflow）:基質(zhì)支撐沉積物顆粒，使砂、礫級懸浮于其中而在重力作用下進行搬運。重力流類型（按顆粒支撐機理）（MiddletonandHampton,1976)碎屑流顆粒流液化流濁流基質(zhì)力顆粒相互作用液體向上流動湍流末端濁積巖根部濁積巖再沉積礫巖某些滑塌濁積巖礫狀泥巖重力流的形成與演化示意圖（Walker,1978)二、沉積物顆粒（Sedimentgrains）

當流體流動所產(chǎn)生的上舉力與牽引力超過沉積物顆粒的重力和吸附力時，顆粒開始移動。在細粒沉積物中，顆粒主要受吸附力的作用；在粗粒沉積物中，顆粒主要受重力的作用。細粒沉積物中顆粒的啟動速度比粗粒沉積物中顆粒的啟動速度大；但細粒顆粒的沉降速度比粗顆粒的沉降速度小。直徑（mm）平均速度（cm/s）侵蝕區(qū)沉積區(qū)搬運區(qū)沉積物顆粒侵蝕、搬運與沉積間的關(guān)系（Hjulstr?m,1939)波痕（Ripplemarks）對稱指數(shù)（symmetryindex）：向流面與背流面水平投影之比。

波痕指數(shù)（rippleindex）：波長與波高之比。波痕內(nèi)部構(gòu)造（Internalstructureofaripple）:底積層（Bottomset）；前積層（Foreset）；向流面紋層（Stosside).

波痕內(nèi)部結(jié)構(gòu)(Structureofaripple)

波痕的分類：波痕按成因分為：水流波痕、波浪波痕、風(fēng)成波痕、干涉波痕與孤立波痕；按規(guī)模可分為：小型波痕、大型波痕與巨型波痕。三種成因類型波痕對比成因類型：

羽狀交錯層理（Herringbonecrossbedding）：相臨單層內(nèi)的紋層傾向相反，這種層理是潮坪環(huán)境的典型標志。

點壩（邊灘）交錯層理（Channelbarcross-bedding）：曲流河道內(nèi)由點沙壩遷移所形成的交錯層理。

水道充填交錯層理（Channel-fillcrossbedding）：小型水道充填所形成的交錯層理。

海灘沖刷交錯層理（Beachcrossbedding）：由于海灘傾斜面的遷移和沖刷所形成的，紋層傾角小，沉積物的分選、磨圓好，富含介殼碎片。

沙丘交錯層理（Sanddunecrossbedding）：由沙丘的遷移和崩塌所成，紋層傾角大，可達30~40o。

丘狀交錯層理（Hummockycrossbedding)：紋層向上凸，傾角很小，多見于淺海環(huán)境，屬風(fēng)暴成因。逆行沙丘交錯層理（Antidunecrossbedding)：紋層傾角小，與上下巖層中其它類型層理的紋層傾向相反，多與平行層理伴生。水流波痕交錯層理（Current-generatedcrossbedding）：由于水流波痕遷移而成，包括各種類型的交錯層理，如大型、小型波狀、槽狀、板狀及楔狀交錯層理。

波浪波痕交錯層理（Wave-generatedcrossbedding）：由波浪波痕遷移而成，主要包括小型波狀、槽狀交錯層理。

§1.2.2生物構(gòu)造BiologicalStructures

遺跡（Traces）：由于動物活動在沉積物表面形成的痕跡，如停息跡（restingtraces）、爬行跡（crawlingtraces）、尋食跡（browsingtraces）、足跡（

footmarks）（足跡指示水上環(huán)境）等。

鉆孔（Borings）：生物在堅硬巖石內(nèi)所形成的孔洞。

潛穴（Burrow）：生物在堅硬巖石內(nèi)所形成的孔洞。

生物擾動構(gòu)造（BioturbationStructures）：由于生物活動所形成的變形構(gòu)造。

根痕（Rootmarks）：指示水上環(huán)境。

生物生長構(gòu)造（Growthstructure)：如疊層石紋層。生物構(gòu)造與環(huán)境關(guān)系

a:與水深關(guān)系

淺水環(huán)境：垂直潛穴和簡單潛穴系統(tǒng)深水環(huán)境：水平潛穴和復(fù)雜的潛穴系統(tǒng)b:與顆粒大小關(guān)系在高能環(huán)境，水動力強度大，沉積物較粗，生物與生物構(gòu)造不發(fā)育。c:與沉積速率關(guān)系

在快速堆積環(huán)境中，不利于生物的繁衍，也不利于生物擾動構(gòu)造的發(fā)育；在緩慢堆積環(huán)境，有利于生物擾動構(gòu)造的發(fā)育和生物遺跡的保存。

d：與水體含氧度關(guān)系

富氧水體中，有利于生物繁衍，生物擾動構(gòu)造發(fā)育。潛穴與水深的關(guān)系濱岸帶分選好沙與粉沙純凈沙與粉沙深海泥侵蝕面食懸浮物動物食沉積物動物§1.3.1化學(xué)作用（ChemicalProcesses）

化學(xué)作用主要涉及到一些成巖現(xiàn)象，如溶解、沉淀等，其中大部分與沉積環(huán)境無關(guān)，但有些溶解、沉淀現(xiàn)象與特定的環(huán)境有關(guān)。另外，一些典型礦物也可指示沉積環(huán)境的氣候及水介質(zhì)性質(zhì)。

1、溶解、沉淀現(xiàn)象（DissolutionandPrecipitation)

膏鹽礦物溶解及碳酸鹽巖礦物溶解形成孔洞；礦物晶體溶解后被其他物質(zhì)充填，形成假晶；上述現(xiàn)象多與干旱氣候條件有關(guān)。

2、標型礦物（IndexMinerals)

赤鐵礦（Hematite）指示氧化環(huán)境。硫化鐵（Ironsulfides）指示還原或缺氧環(huán)境。

粘土礦物（Claymineral）可以指示水介質(zhì)：高嶺石（Kaolinite）多形成于酸性水介質(zhì)中；伊利石（Illite）則發(fā)育在堿性水介質(zhì)中。鮞綠泥石（Chamosite）：在現(xiàn)代沉積物中，鮞綠泥石多出現(xiàn)在熱帶淺海中，水深不超過60米。

3、典型構(gòu)造（TypicalStructures)鳥眼構(gòu)造（Birdeyestructure）：發(fā)育于干旱潮坪環(huán)境。

4、重礦物（HeavyMinerals)穩(wěn)定類型：石榴子石、電氣石和鋯石沖積扇體系(AlluvialFan)1.定義：山谷出口處由分選差的粗碎屑構(gòu)成的扇狀沉積體。兩種類型沖積扇。

3.沉積相的構(gòu)成（FaciesArchitecture）在遠離物源方向，沖積扇可以劃分為扇根、扇中與扇端。

扇根(FanheadorUpperfan)：泥石流沉積物，基質(zhì)支撐的混雜堆積，塊狀構(gòu)造（副礫巖）；主水道沉積物，砂礫巖，礫石呈疊瓦狀排列，發(fā)育不明顯的交錯層理、平行層理和遞變層理；篩析沉積物，砂礫巖。

扇中（Midfan）：

辮狀水道沉積物，砂礫巖，發(fā)育疊瓦狀構(gòu)造和不明顯的遞變層理、交錯層理；局部片流沉積物，平行層理含礫砂巖、粉砂巖，呈透鏡狀。扇端（Lowerfan）：水道不發(fā)育，以片流活動為主，發(fā)育平行層理砂巖、粉砂巖，與泛濫平原或湖泊沉積物呈指狀交互。扇根—扇中—扇端沖積扇各沉積相的沉積序列沉積物（Sediments）：

粗，分選、磨圓極差，以礫石為主，有少量的砂、粉砂，缺少化石，富含云母等不穩(wěn)定礦物，有時發(fā)育副礫巖(基質(zhì)支撐)。沉積構(gòu)造（Structure）：塊狀構(gòu)造為主，發(fā)育不明顯的交錯層理、平行層理和遞變層理，粒度具雙峰分布。河流體系（FluvialSystem）上游(UpperReach)中游(MiddleReach)下游(LowerReach)Introduction一、河流類型S:

彎曲度，河道長度與河谷長度之比

BP:

分叉指數(shù)，單位波曲波長河道中沙壩的數(shù)目河道類型及其流態(tài)和負載特征示意圖（afterGalloway,1983)不同類型河道環(huán)境特征對比曲流河的經(jīng)典曲流沙壩模式(據(jù)Allen，1964)曲流河沉積的標準垂向模式辮狀河沉積的標準垂向模式點沙壩垂直相序列扇三角洲體系（FandeltaSystem）1、定義（Definition）：由于沖積扇直接提供物源，在盆地邊緣的水上和水下部分所形成的碎屑沉積體。近源短程河流供給；直接與沖積扇過渡；水上部分為沖積扇。

4、扇三角洲的識別標志扇三角洲通常發(fā)育在盆地陡坡帶或同沉積邊界斷裂的下降盤；扇三角洲一般沿沉積盆地的短軸方向生長（即垂直盆地的長軸方向；重力流沉積較為普遍，近物源發(fā)育碎屑流沉積，洪水濁流和滑塌重力流沉積靠近盆地內(nèi)部；扇三角洲沉積物通常較粗，分選、磨圓較差；扇三角洲沉積物可以直接與深水泥巖和烴源巖相接。河流作用和海水作用與三角洲形態(tài)（據(jù)斯克拉頓，1960）6.三角洲的垂向?qū)有颍⊿equenceofRiver-DominatedDelta）河控三角洲層序較為典型和完整，明顯表現(xiàn)為一個反旋回序列，即向上變粗的沉積序列。

下部（Lowerpart）：即底積層（前三角洲），由深灰色水平紋理、塊狀層理泥巖與粉砂巖組成，發(fā)育豐富的生物潛穴和生物擾動構(gòu)造。

中部（Middlepart）：即前積層（三角洲前緣），主要由河口壩和遠沙壩組成，此外還發(fā)育水下分支流河道與席狀砂。自下而上由水平紋理、波狀交錯層理粉砂巖與泥巖（遠沙壩沉積物）、板狀交錯層理砂巖、平行層理砂巖、“S”形紋層砂巖（河口壩沉積物）組成

上部（Upperpart）：即頂積層（三角洲平原），由分支流河道、沼澤、分支流間灣沉積組成?？傮w上表現(xiàn)為多個正旋回復(fù)合序列。典型河控三角洲序列河控三角洲序列潮控三角洲序列河口壩三角洲平原前三角洲線狀沙脊潮道沉積前三角洲理想湖泊相模式與實際相分布對比理想湖泊分布樣式：環(huán)帶狀分布模式（機械分異）湖岸—湖泊中心：砂礫巖帶—砂巖帶—沙質(zhì)泥巖帶—泥巖帶SteepzoneGentlezoneCenterzoneFDTBD:DeltaFD:FandeltaTB:TurbiditybodyCoarseclasticsedimentdistributioninfault-depressionopenlakebasinLakelevel（湖平面）D沉積巖石學(xué)標志：巖石類型和礦物成分：自生礦物、重礦物，反映構(gòu)造狀況和古氣候條件沉積結(jié)構(gòu)：雜基，粒度分布特征概率累積、離散圖，C-M圖沉積構(gòu)造：介質(zhì)動力條件和流體性質(zhì)，層理與層面構(gòu)造古生物和古生態(tài)標志：

確定沉積時環(huán)境、水深、鹽度，生物遺跡化石資料地球化學(xué)標志：巖石或生物介殼中的的微量元素、同位素以及有機地化資料解釋環(huán)境沉積環(huán)境的識別標志剖面層序分析：綜合研究巖性、粒度、沉積構(gòu)造在剖面上的變化序列是環(huán)境分析最重要的方法。不同沉積環(huán)境產(chǎn)物在剖面上的變化序列不同，河流粒度向上變細，大型交錯層理和平行層理為主向上變?yōu)樯臣y層理及水平—波狀層理，三角洲沉積恰恰相反。其它環(huán)境識別方法第二節(jié)

大陸沉積環(huán)境

大陸環(huán)境的沉積條件比較復(fù)雜，沉積物多樣化，在時間上和空間上相變也快。沉積介質(zhì)：水、大氣和冰川；介質(zhì)動力條件：單向流水為主，風(fēng)、冰川和波浪沉積物：碎屑巖為主，自礫巖到泥巖均有，而碳酸鹽巖及其它內(nèi)源巖相對較少。大陸沉積區(qū)距物源區(qū)較近，與母巖關(guān)系密切，搬運不遠，故不穩(wěn)定組分較多生物化石：陸上動物、淡水動物和植物，大量植物是大陸環(huán)境所特有沉積環(huán)境：沖積環(huán)境最常見，其次湖泊環(huán)境，再次為沼澤、沙漠、冰川環(huán)境大陸環(huán)境的一般特征

第四節(jié)海洋陸源碎屑沉積環(huán)境一般特征介質(zhì)動力條件以波浪、潮汐和海流為主，水單向和振蕩運動分四種沉積環(huán)境：(1)海岸環(huán)境—位于浪基面以上的陸棚最上部；(2)淺海陸棚環(huán)境—浪基面到陸棚邊緣，水深小于200m；(3)半深海環(huán)境—大致相當于大陸坡，水深為200～2500m；(4)深海(大洋盆地)環(huán)境—水深超過2500m海洋陸源碎屑沉積環(huán)境海岸沉積環(huán)境分類根據(jù)海岸地貌可分為無障壁海岸和有障壁海岸兩大類沿岸是否發(fā)育有障壁地形，島嶼、沙壩、介殼攤、生物礁等有障壁海岸可劃分：障壁島及其后方的瀉湖和潮坪，障壁島外的海灘以及河口等亞環(huán)境無障壁海岸：沿岸海底坡度較陡時會出現(xiàn)海灘，海底坡度很緩時出現(xiàn)潮坪，具有河口亞環(huán)境海灘是波浪起主導(dǎo)作用，潮坪是潮汐起主導(dǎo)作用的海岸環(huán)境河口為河流作用較弱而潮汐作用較強的沉積環(huán)境障壁島由海灘沉積物加積而成瀉湖為與廣海連通性很差的水體石灰?guī)r的結(jié)構(gòu)分類

灰泥含量顆粒含量(%)顆粒晶粒生物格架內(nèi)碎屑生物顆粒鮞粒球粒石灰?guī)r藻粒Ⅰ顆粒︱灰泥石灰?guī)rⅠ(1顆粒石灰?guī)rⅠ(2)顆粒石灰?guī)r10902575

5050

7525

9010內(nèi)碎屑石灰?guī)r生粒石灰?guī)r鮞粒石灰?guī)r球粒石灰?guī)r藻粒石灰?guī)rⅡ晶粒石灰?guī)rⅢ

生物格架︱礁石灰?guī)r含灰泥顆粒石灰?guī)r含灰泥內(nèi)碎屑石灰?guī)r含灰泥生粒石灰?guī)r含灰泥鮞粒石灰?guī)r含灰泥球粒石灰?guī)r含灰泥藻粒石灰?guī)r灰泥質(zhì)顆粒石灰?guī)r灰泥質(zhì)內(nèi)碎屑石灰?guī)r灰泥質(zhì)生粒石灰?guī)r灰泥質(zhì)鮞粒石灰?guī)r灰泥質(zhì)球粒石灰?guī)r灰泥質(zhì)藻粒石灰?guī)r顆粒質(zhì)石灰?guī)r顆粒質(zhì)灰泥石灰?guī)r內(nèi)碎屑質(zhì)灰泥石灰?guī)r生粒質(zhì)灰泥石灰?guī)r鮞粒質(zhì)灰泥石灰?guī)r球粒質(zhì)灰泥石灰?guī)r藻粒質(zhì)灰泥石灰?guī)r含顆粒石灰?guī)r含顆?；夷嗍?guī)r含內(nèi)碎屑灰泥石灰?guī)r含生粒灰泥石灰?guī)r含鮞?；夷嗍?guī)r含球粒灰泥石灰?guī)r含藻?；夷嗍?guī)r無顆粒石灰?guī)r灰泥石灰?guī)r灰泥石灰?guī)r灰泥石灰?guī)r灰泥石灰?guī)r灰泥石灰?guī)r灰泥石灰?guī)r

7.灰泥石灰?guī)r以