沉積環(huán)境與沉積相

沉積環(huán)境與沉積相

SedimentaryEnvironment

and

SedimentaryFaciesE-mail:Cell:1相關學科普通地質學沉積巖石學地層學古生物學古生態(tài)學構造地質學流體力學地球化學海洋地質學現代地理學現代地貌學現代環(huán)境學2第一章緒論3——地理學中的概念——地球表面劃分：山、河、湖、漠、海等自然地理單元（地貌單元）--物理因素：溫度、壓力、引力、重力等→風、浪、潮、流、雨、雪等--化學因素：化學成份和物質、PH、EH、溶解度、生物化學--生物因素：類型、多樣性、豐度、生物物理和化學作用環(huán)境4沉積環(huán)境沉積物沉積時的自然地理環(huán)境——發(fā)生沉積作用時的，——獨特的物理、化學、生物特征的地貌單元——與相鄰的地區(qū)相區(qū)別5簡稱“相（Facies)相的理解1、巖石類型2、巖石的成因作用類型3、沉積環(huán)境的同義語4、沉積物的形成環(huán)境條件和沉積物特征5、大地構造環(huán)境6、自然環(huán)境的產物，即沉積環(huán)境的物質表現沉積相描述：沉積相=巖相+生物相6相變：1沉積相在空間上的橫向變化。2同一時期的地層在不同地區(qū)因環(huán)境條件不同所引起的沉積和生物特征的變化。3巖相的空間分異。相分析：“物質表現”與環(huán)境的相應聯系來分析和恢復古沉積環(huán)境。7又稱：相對比定律或相律定律：１在沒有沉積間斷的條件下，只有在橫向上相鄰的相、才能在縱向上互相疊覆．２縱向相序=橫向相帶瓦爾特(Walther)相律891011簡稱“相模式FaciesModels”--刪除地方性的細節(jié)，保留其純粹本質的東西（理論模式）作用：--對比標準--提綱和指南--預測沉積相模式SedimentaryModels類型：--直觀模式（簡化圖式）--事實模式（現代與古代相結合）--靜狀模式（特定時限→預測物源）--動態(tài)模式（沉積作用的全過程）--模擬實驗模式--數學模式12沉積環(huán)境（相）分類13沉積環(huán)境（沉積相）沉積環(huán)境組（沉積相組）沉積亞環(huán)境（沉積亞相）殘積坡積沖積河流湖泊沼澤沙漠冰川扇根、扇中、扇端河床、邊灘、心灘、天然堤、決口扇、等濱湖、淺湖、深湖冰磧、冰湖、冰海三角洲河口灣三角洲平原、三角洲前緣、前三角洲大陸海陸過渡海岸淺海半深海深海障壁、無障壁上部淺海、下部淺海14現實主義（actualism）原則--thypresentisthekeytothepast瓦爾特相律野外與室內宏觀與微觀新技術與新方法研究方法15第二章沉積物來源-陸源-生物源-深源-宇宙源16風化作用——地殼表層的巖石在溫度、大氣、水、生物等因素作用下，發(fā)生機械破碎、化學和生物化學變化的作用元素的風化分異——各種元素從母巖中析出、遷移的能力和程度不同，而按一定的順序從母巖中分離1、最易遷移元素：Cl,Br,I,S2、易遷移元素：Ca,Mg,Na,F,Sr,K,Zn3、遷移元素：Cu,Ni,Co,Mo,V,Mn,Si4、惰性（微遷移）元素：Fe,Al,Ti,Sc,Y,TR5、幾乎不移動元素：Si(石英)陸源物質—母巖風化產物（主要）17按性質分：1、碎屑物質2、不溶殘積物3、溶解物質母巖風化產物18生物硬體——內源沉積巖的重要成分之一生物軟體——碳氫化合物（有機物）1、氨基化合物：生物死亡埋藏后，細菌作用下大部分解消耗，形成甲烷2、碳水化合物：同上3、類脂化合物：成油母質4、木質素：成煤母質A、不可溶物質——干酪根B、可溶物質——烴、瀝青等生物來源1920

海相烴源巖形成過程中有機質的變化

21火山作用帶到地表的火山碎屑、伴生的氣熱液、沿深斷裂流出的熱鹵水等——金屬礦床——非金屬礦床深部來源宇宙來源22搬運過程中仍可能生產機械破碎、化學和生物化學分解搬運和沉積作用的主要介質：水、大氣、生物、冰川等搬運和沉積的方式：機械、化學、生物風化、搬運和沉積的主要地質營力：液態(tài)（水），氣態(tài)（大氣和風），固態(tài)（冰川）第三章沉積物的搬運和沉積作用23牽引流——以一定介質動物（推力或上舉力）導致流體運動并帶動碎屑顆粒遷移的流體碎屑顆粒在牽引流中的搬運方式：1、推移式—礫石→疊瓦狀排列2、躍移式—紊流、渦流和不同流速差→上舉力→碎屑躍入水中；河床底不平整+水流脈動沖刷→沙波3、懸移式—泥，粉砂一、機械搬運和沉積方式1、牽引流的機械搬運和沉積方式2425重力流（高密度流）——在重力作用下發(fā)生流動的流體泥石流（碎屑流）——山麓顆粒流——顆粒之間沒有粘性——風成砂丘、海底峽谷上端液化流——沉積物沉積后濁流——高速紊流狀態(tài)的混濁高密度流1、連續(xù)低速型（洪積型）——較高速流進低速流2、突發(fā)高速型——頭部、頸部、本體部、尾部2、重力流的機械搬運和沉積方式26突發(fā)高速型273、風的搬運和沉積作用28風的搬運作用方式懸移：長期懸浮在空中（風沙，沙塵暴）躍移：推移（蠕移）：風的沉積作用風速↘→紊流上舉↘→沙粒和塵土↓→風成沙和黃土分帶性：戈壁，沙漠，黃土29風的沉積作用303、冰的搬運和沉積作用31低溶解度的氧化物、氫氧化物和硫化物，常呈膠體溶液被搬運膠體特點：1質點??；2帶電性；3擴散力弱；4吸附現象沉積物和巖石特點：1、未硬化的呈膠狀，成巖后具有貝殼狀斷口2、孔隙度小，強的吸收性3、微晶、放射狀、鮞狀、球粒狀、等結構4、常呈透鏡狀、結核狀或層狀產出5、吸附不定量的水、金屬元素等，化學成份不固定二、化學搬運和沉積方式1、膠體溶液的搬運和沉積作用32呈離子狀態(tài)溶解于水中影響因素：pH,Eh,鹽度，溫度，壓力，CO2，離子吸附作用等化學沉積分異2、真溶液的搬運和沉積作用33按結晶程度分類非晶質結構隱晶質結構（<0.001mm）顯晶質結構1、微晶（0.001~0.004mm）2、細晶（0.004~0.062mm）3、中晶（0.062~2mm）4、粗晶（>2mm）按晶粒相對大小等粒結構不等粒結構斑狀結構按晶粒自形程度自形結構半自形結構他形結構34搬運營力較小沉積作用非常重要二、生物搬運和沉積作用35EcologicalpyramidZOOPLANKTONPHYTOPLANKTON2ndOrderCARNIVORES1stOrderCARNIVORES10%10%10%36微浮游植物主食物鏈微食物環(huán)CO2RDOC原綠球藻太陽能生物泵海洋儲碳

AAPBDOCpoolCOC不同微型生物類群在碳循環(huán)中的地位不同微浮游