22重力流沉积及沉积相

沉积岩与沉积相沉积岩与沉积相是沉积学的重要内容，它们反映了沉积物的形成环境、条件和特征，对于理解地质历史、恢复古地理、探索矿产资源等都有重要意义。

本文将从以下几个方面介绍沉积岩与沉积相的基本概念、分类、特征和应用。

沉积岩的概念和分类沉积岩是由沉积物经过压实、胶结、成岩作用等形成的一类岩石，它们占地壳上层的约75%的面积，但只占地壳总体积的约5%。

沉积岩的形成过程包括以下几个阶段：风化作用：指基岩在大气、水和生物等因素的作用下，发生物理破碎和化学分解，产生碎屑物质和溶解物质。

搬运作用：指风化产物被流水、风、冰川、重力流等流体或固体介质搬运到其他地方的过程。

沉积作用：指搬运介质的动力不足时，风化产物在一定区域内堆积或沉淀形成沉积物的过程。

成岩作用：指沉积物在地下受到压力、温度、流体和生物等因素的影响，发生压实、胶结、重结晶、置换等变化，最终转变为坚硬的岩石的过程。

根据沉积物的来源和成分，沉积岩可以分为以下三大类：碎屑岩：由碎屑物质（如砂砾、粘土等）组成的沉积岩，如砂岩、页岩、砾岩等。

化学岩：由溶解物质（如碳酸盐、硫酸盐等）在水中发生化学反应或生物作用而沉淀形成的沉积岩，如灰岩、白云岩、石膏岩等。

生物岩：由生物遗骸或分泌物（如碳酸钙、硅酸盐等）组成的沉积岩，如珊瑚礁、硅藻土、煤等。

沉积相的概念和分类沉积相是指具有相似生成环境和特征的一组或一套沉积物或沉积岩。

它是反映沉积环境和条件的综合标志，包括以下几个方面：沉积物组分：指沉积物中所含有的不同类型和比例的颗粒、杂基（基质）、胶结物等。

沉积物结构：指沉积物中颗粒或杂基之间的排列方式和联系方式，如层理、颗粒支撑性质、孔隙结构等。

沉积构造：指由于不同类型和强度的营力作用，在沉积过程中或之后形成的各种形态特征，如层面构造（波痕、槽模等）、变形构造（褶皱、断层等）、生物构造（生物遗迹、生物痕迹等）等。

沉积物组合：指在一定空间和时间范围内，不同类型和性质的沉积物或沉积岩的叠置关系和变化规律，如岩性组合、层序组合、相带组合等。

1.沉积相的分类：陆相组：残积相、坡积——坠积相、沙漠（风成）相、冰川相、冲积扇相、河流像、湖泊相、沼泽相过渡相组：三角洲相、河口湾相海相组：滨岸相、浅海陆棚相、半深海相、深海相2.冲积扇的形成条件：明显变化的地形和大量沉积物供应——构造背景、母岩性质和气候条件3.冲积扇的类型：冲积扇的类型分为旱扇和湿扇旱扇(Arid Fan) 气候干旱扇形清楚主河道或单一河道间歇性水流或洪水以副砾岩为主, 分选差，混杂堆积. 纵向粒度变化快, 常见红层和膏盐类沉积. 无煤层，沉积构造类型少，碎屑流发育相带分布清晰4.湿扇(Wet or Humid Fan) 气候潮湿常年流水扇形不清叠加河道, 辫状平原, 正砾岩发育, 无副砾岩, 分选好. 纵向粒度渐变, 无红层或膏盐类沉积. 可见煤层，沉积构造发育缺少碎屑流, 可发育泥流相带分布不清5.冲积扇亚相的划分：扇根，扇中，扇缘扇根：1泥石流沉积：基质支撑的混杂堆积，块状构造（副砾岩）；2河道沉积：砂砾岩，砾石呈叠瓦状排列，发育不明显的交错层理、平行层理和递变层理；3筛析沉积：砂砾岩，粒度双峰分布。

扇中：1辫状水道沉积：砂砾岩，发育叠瓦状构造和不明显的递变层理、交错层理；2局部片流沉积：平行层理含砾砂岩、粉砂岩，呈透镜状。

扇端：水道不发育，以漫流活动为主，发育平行层理砂岩、粉砂岩，与泛滥平原或湖泊沉积物呈指状交互。

6.冲积扇中主要的沉积类型：1. 泥石流沉积形成:泥质母岩, 植被不发育, 地形较陡的地区, 遭受阵发性洪水侵蚀, 大量泥砂被携带流动。

流体性质:密度大粘度高, 可呈塑性——重力流。

形态:呈舌状或叶瓣状, 具有陡, 厚的清晰边界。

成分:砾, 砂, 泥混杂, 细粒成分占优势(主要由砂, 粉砂, 泥组成的泥石流称为泥流) 结构:分选极差构造:块状层理, 粒序层理, 一般层理不发育; 扁平砾石呈水平或叠瓦状排列2. 漫流沉积形成:携带沉积物的流水从冲积扇河床末端漫出, 流速和水深骤减, 携带的沉积物呈席状或片状沉积下来, 形成席状砂, 砾岩堆积体, 为浅的坡面径流(漫洪沉积, 片流沉积). 形态:呈透镜体状, 一系列透镜体组合形成席状或片状沉积体. 成分:主要由碎屑组成, 可含少量粘土和粉砂。

地质学名词解释七一、名词解释（30个）地质学：地质学的研究对象是地球，是研究地球的物质组成、结构构造、地球形成与演化历史以及地球表层各种作用、各种现象及其成因的学问。

地质作用：就是形成和改变地球的物质组成、外部形态特征与内部构造的各种自然作用。

（分为内力地质作用与内力地质作用）内力地质作用：作用于整个地壳和岩石圈，能源主要来源于地球本身的称为内力地质作用。

外力地质作用：作用于地球表面，能源来自于地球外部称为外力地质作用。

内力地质作用又分为：构造运动、地震地质作用、岩浆作用、变质作用。

外力地质作用又分为：风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和固结成岩作用。

沉积岩在固结成岩的过程中主要发生下列：压实作用、胶结作用、重结晶作用。

构造运动：地球内部动力引起地壳（或岩石圈）组成物质发生了变形变位的机械运动过程。

构造运动的特点：普遍性和长期性。

构造运动的形式：升降运动（造陆、沿半径）、水平运动（造山、沿球体平面沿切线方向）变质作用：由内力地质作用致使岩石的矿物成分，结构，构造发生变化的作用称变质作用。

影响变质作用的因素：温度、压力和化学活动性流体。

其中压力可分为静压力、流体压力、定向压力。

构造运动：内力引起地壳乃至岩石圈变形、变位的作用称为构造运动。

新构造运动：地壳发展史上最近一个时期的构造运动称为新构造运动。

褶皱：岩层受构造应力作用形成的连续弯曲现象。

断层：岩块沿着破裂面有明显位移的断裂构造称为断层。

褶皱：岩层受构造应力作用形成的连续弯曲现象。

地质构造：指由各种内、外力地质作用形成的岩石的变形产物，具体表现为岩石的弯曲变形（塑性变形产物）和断裂变形（脆性变形产物）等。

断裂构造：指岩石所承受的应力达到或超过其破裂强度时发生破裂变形而形成的构造。

地震：是地壳快速颤动或摆动的现象，是地壳运动的一种表现。

地震四要素：发震时刻、震级、震中、破坏烈度。

震源：地壳内部发生地震的地方称为震源。

震中：震源在地面上的垂直投影称为震中。

沉积相的分类及详解沉积相是地球表面上由沉积物形成的地质单位，在地质学中具有重要的研究价值。

根据沉积物的特征和形成环境的不同，沉积相可以分为多种类型。

本文将对沉积相的分类及其详解进行阐述。

一、根据沉积物的颗粒大小和颗粒组成，可以将沉积相分为以下几类：1.碎屑岩相：碎屑岩相主要由岩屑颗粒组成，岩屑颗粒的大小和组成决定了岩性。

碎屑岩相可以进一步分为砂岩相、砾岩相和泥岩相。

砂岩相主要由砾石、砂粒和粉砂粒组成，颗粒较粗，常见于河流、河口和河口三角洲等环境。

砾岩相主要由砾石和卵石组成，颗粒更大，常见于冲积扇和冲积台地等环境。

泥岩相主要由粉砂粒和粘土颗粒组成，颗粒较细，常见于湖泊和海洋等环境。

2.碳酸盐岩相：碳酸盐岩相主要由碳酸盐矿物组成，如石灰石、白云石等。

碳酸盐岩相常见于海洋和湖泊等浅水环境，是海洋生物的主要构造物。

碳酸盐岩相又可以分为浅海碳酸盐岩相和深海碳酸盐岩相。

浅海碳酸盐岩相主要由珊瑚、藻类和浅海生物的骨骼等构成，常见于热带和亚热带地区。

深海碳酸盐岩相主要由微生物的残骸和颗粒物质组成，常见于深海盆地和大陆边缘沉积区。

3.有机质岩相：有机质岩相主要由有机质组成，如煤和页岩等。

有机质岩相常见于湖泊和海洋等富含有机质的环境，是石油和天然气的主要来源。

有机质岩相可以进一步分为煤相和页岩相。

煤相主要由植物残体和腐殖质组成，常见于湖泊和沼泽等湿地环境。

页岩相主要由有机质和粉砂粒组成，颗粒较细，常见于海洋和湖泊等深水环境。

二、根据沉积物的形成环境和沉积过程的特点，可以将沉积相分为以下几类：1.河道相：河道相主要由河流运输的颗粒物质沉积形成，常见于河流底部和河口沉积区。

河道相的沉积物主要由砾石、砂粒和粉砂粒组成，颗粒较粗，呈现层理结构和交错纹理。

2.冲积扇相：冲积扇相是由冲积扇形成的沉积相，常见于山区和山前平原。

冲积扇相的沉积物主要由砾石和卵石组成，颗粒更大，呈现扇形堆积的特点。

3.三角洲相：三角洲相是由三角洲形成的沉积相，常见于河口沉积区。

1、沉积相：沉积环境及其在该环境中形成的沉积岩（物）特征的综合。

2、沉积环境包括：自然地理环境和沉积环境。

3、相是沉积环境的物质表现，环境是原因，相是结果。

相包含沉积环境和沉积特征，不等同于环境，也不同于地层。

4、沉积环境与沉积岩特征的关系：沉积环境是沉积岩特征形成的决定因素，沉积岩特征是沉积环境变化的必然结果。

5、沃尔索相律：（相序连续性原理、相序递变规律）：横向上成因相近且紧密相邻而发育着的相，才能在垂向上依次叠覆出现而没有间断。

6、相模式的表现形式：1）直观模式2）事实模式3）静态模式4）动态模式5）比拟实验模式6）数学模式7、沉积体系：成因上相关的沉积环境和沉积体的组合，即受同一物源和同一水动力系统控制的、成因上有内在联系的沉积体或沉积相在空间上有规律的组合，其基本单元是相。

8、冲积扇：发育在山谷出口处，主要由暂时性洪水水流形成、范围局限、形状近似于圆锥状的山麓粗碎屑堆积物。

9、冲积扇形成条件：明显变化的地形和大量沉积物供应——构造背景、母岩性质和气候条件。

10、泥石流和筛状沉积主要在扇根，扇中到扇端主要是河道沉积与漫流沉积。

11、从扇根到扇端，粒度由粗到细，厚度由厚到薄12、冲积扇在发育过程中，由于沉积速率、盆地沉降速率的变化，使冲积扇体发生进积、退积或侧向移动13、分叉参数：在每个平均蛇曲波长中河道沙坝的数目。

（单河道≤1，多河道＞1）14、弯曲度：河道长度与河谷长度之比。

（低弯度河≤1.5或1.3，高弯度河＞1.5 ）15、湖泊：大陆上地形相对低洼和流水汇集的地域。

是陆上沉积物堆积的重要场所，同时也是化学沉淀的主要场所。

16、湖成三角洲：在河流入湖的河口处，流速降低，水流携带的沉积物便在河口处堆积下来，形成平面上呈三角形或舌状，剖面上呈透镜状的沉积体。

湖成三角洲形成过程中河流起主导作用。

17、在湖泊沉积体中，湖成三角洲的砂体最为发育，以砂岩和粉砂岩为主。

18、从盆地边缘至湖盆中央，沉积相序大致依次为冲积扇、河流—湖成三角洲、滨浅湖、半深湖、深湖和重力流。

各种沉积相模式图冲积扇沉积模式图
重力流沉积相、山麓－洪积相等图片：
沉积相简图,
沉积相是指沉积环境以又在该环境中所形的沉积岩（物）特征综合。

完整的、准确的沉积相概念，包括两层含义:一是反映沉积岩的特征，二是揭示沉积环境。

沉积环境包括岩石在沉积和成岩过程中所处的自然地理条件、气侯状况、生物发育情况、沉积介质的物理化学条件等。

沉积岩(物)特征包括岩性特征（岩石成分、颜色、结构等）、古生物特征（古生物种属和生态）。

自然地理环境可分为大陆环境、海洋环境与海陆过渡环境。

大陆环境又可分为沙漠、河流、湖泊、冰川、沼泽等；海洋环境又可分为滨海、浅海、半深海、深海；海陆过渡环境可分为三角洲、泻湖等。

同理，沉积相也将可分陆相、海相和海陆过渡相这三大类型
层序地层学的剖面图
裂谷盆地模型
盆地边缘碳酸盐岩沉积相模式
层序地层学剖面分析
海相沉积环境示意图
深海浊积扇沉积模式+灰岩和泥岩的鲍玛序列
海底扇推进式相层序
礁体平面图用剖面图。

第9章--重力流沉积及沉积相第9章重力流沉积及沉积相第一节概述一、浊流理论的意义浊流理论的提出，可算作碎屑岩研究的一场大革命（Walker,1973）。

明确提出浊流和浊流岩概念的是Johnson（1938），里程碑是1950年Kuenen and Migliorini的文章《浊流是形成递变层理的原因》以及1962年鲍玛发现鲍玛层序。

浊流理论解释了许多以前无法解释的现象，更找到了丰富的油气。

一方面，人们认识到深海（湖）中沉积的碎屑物质是由高密度浊流搬运和堆积，因而消除了认为砂泥间互的复理石沉积是由构造垂向频繁活动而引起深水和浅水交替沉积的产物的简单结论；另一方面，浊流理论还能解释某些反常现象，打破了多年来占统治地位的砾石在岸边，泥质沉积在深水的重力分异作用的概念。

二、重力流简介（一）浊积岩的广义概念广义的浊积岩是泛指形成于各种深水沉积环境的各种重力流沉积物及其所形成的沉积岩的总和。

水下沉积物重力流包括泥石流、颗粒流，液化沉积物流和浊流，这些我们已在前面的章节中学习过。

在这里，浊流只是重力流的一种，这是浊流的狭义含义。

（二）重力流沉积作用简介沉积物重力流物质可以来自峡谷长轴向岸的上端，也可来自短轴方向，又可以是多方向的。

物质到达峡谷后，总是沿峡谷长轴下倾方向流动。

在峡谷下部，有部分最粗的砂砾沉积下来；到了峡谷出口处，由于它处于大陆斜坡到深海平原的转折处，因斜坡变缓，重力流速度骤减，大量碎屑物质在这里堆积下来形成扇状堆积体，称为海底扇；细的碎屑物质再向前搬运，在海底平原上扩散开来，形成宽广平坦的席状浊积层。

可见，海底峡谷→海底扇→海底平原是重力流搬运所经的途径，也是它的不同沉积场所。

总之，无论是在海洋还是在湖泊中，重力流都是沿水下斜坡或峡谷流动的、含大量砂泥并呈悬浮搬运的高密度底流。

也就是说，重力流与一般水流不同，它是含大量泥、砂、砾石等碎屑物质的高密度流，这些物质呈悬浮态搬运，在密度比它低的水体之下流动，而且流速很大，这是一种非牛顿流体。

课程简介《沉积岩石学》是石油地质、矿产普查与勘探、地质工程及相近专业的必修课，属主干专业基础课，是中国石油大学重点课程和品牌课程。

该课共120学时，包括《沉积岩石学》部分80学时（含20学时实验课），《岩相古地理》部分40学时。

《沉积岩石学》和《岩相古地理》是地质工程专业（石油地质专业）重要的专业基础课之一，可为地层学、层序地层学、地球化学、石油地质学、储层地质学以及测井地质学、地震地层学学习和研究提供沉积学基础。

课程的主要内容是，全面研究沉积岩的物质成分、结构、构造、岩石产状和岩层之间的关系；总结沉积岩形成的理论，包括风化、搬运、沉积及沉积后变化的理论，特别是研究沉积作用及沉积后作用所形成的物质组分和结构、构造特点，搞清沉积物(岩)的成因和油气生成及储集的关系，并兼顾某些沉积矿床的成岩和成矿机理。

根据沉积岩的原生沉积特点和时空分布规律，阐明沉积岩的物源、沉积岩的成分、沉积岩的结构和构造、沉积岩类型和特征、沉积相的概念和分类、不同碎屑岩和碳酸盐岩沉积相的基本特征、主要识别标志和与油气分布之间的关系、沉积相模式、沉积岩形成的沉积环境、沉积砂体的时空分布，恢复沉积古地理面貌，预测沉积矿产的有利分布地区。

同时，介绍沉积岩和沉积相的综合研究方法。

岩石学（沉积岩石学）部分共80学时，5学分，其中实验课占20学时。

通过学习，要求掌握沉积岩的物质成分、结构、构造、岩石产状和岩层之间的关系，为阐明沉积岩成因及分布规律提供依据；总结沉积岩形成的理论，包括风化、搬运、沉积及沉积后变化的理论，特别是研究沉积作用及沉积后作用所形成的物质组分和结构、构造特点，搞清沉积物(岩)的成因和油气生成及储集的关系，并兼顾某些沉积矿床的成岩和成矿机理；掌握主要类型沉积岩的岩性特征，观察和描述方法，分类和命名原则，并初步掌握沉积岩的机械分析，染色分析，油浸法等常规测试鉴定办法。

了解部分先进测试鉴定方法。

要求学生有矿物学、岩浆岩、变质岩基础知识，熟练掌握矿物、岩石的描述和鉴定方法。

中国海洋大学本科生课程大纲课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、课程介绍1.课程描述：《沉积环境和与沉积相》课程，是地质学各专业中重要的一门专业基础课。

其主要任务是使学生获得有关“沉积环境与沉积相”的基础知识，掌握沉积环境与沉积相的基本类型和特征。

实践实验课是完成本课程的重要环节，其目的是让学生掌握识别各种沉积相的方法，培养学生独立工作的能力。

2.设计思路：课程设计包括沉积相概念、基本原理以及常见沉积相模式等形成系统的知识体系，结合沉积相分析方法的训练，使得学生初步掌握沉积相理论和研究方法。

为此，设计了如下教学单元：沉积环境和沉积相概论：阐述基本概念、分类和沉积相识别依据；大陆沉积相组：阐述河流、湖泊、冲积沉积环境和沉积相；过渡沉积相组：阐述三角洲、河口湾沉积环境和沉积相；海洋陆源碎屑沉积组：阐述海岸、浅海、半深海及深海沉积环境和沉积相；海洋碳酸盐岩沉积相：阐述碳酸盐岩沉积环境和沉积相；事件和特殊地质作用沉积相：重力流、等深流和风暴潮沉积作用和沉积相；沉积相研究方法：阐述沉积相和古环境恢复的主要方法，并通过实践（实验课）学习这些研究方法。

3. 课程与其他课程的关系：先修课程：普通地质学、沉积岩石学二、课程目标本课程目标是系统掌握沉积相识别依据、沉积相类型、亚相组合规律和演变特征，学习沉积相研究方法和流程，为古环境恢复和重建以及沉积岩中的资源勘探提供理论支持。

到课程结束时，学生应能：1、掌握陆相沉积环境与沉积相的各种沉积特征和相模式特征；2、掌握海相沉积环境与沉积相的各种沉积特征和相模式特征；3、掌握过渡相沉积环境与沉积相的各种沉积特征和相模式特征；4、掌握沉积相的基本研究方法和程序，学会在地质剖面上或综合地层柱状图上，识别出沉积相类型，分析其在空间的分布和演化特征。

三、学习要求要完成所有的课程任务，学生必须：（1）按时上课,上课认真听讲、做好笔记，积极参与课间实习和课堂讨论。

重力流、浊流、浊积岩的沉积模式以及相关的一些知识深水浊积扇与滑塌浊积扇是寻找隐蔽油气藏的重要场所，浊积扇砂体以其有利的生储盖组合条件成为油田最具潜力的勘探目标之一。

二、什么叫沉积物重力流、浊流、浊积岩?沉积物重力流(Sedimentgravityflow)是指沉积物或沉积物与水的混合物在重力作用下，顺斜坡运动形成流动，简称沉积物流，也称块体流。

按支撑沉积物的颗粒机制的差异，可分为4类:a.浊流，沉积物主要由流体湍流的向上的分力支撑;b.液化沉积物流，沉积物由粒lbJ逸出的向上运动的流体支撑;c.颗粒流，沉积物直接由颗粒与颗粒间的相互作用(碰撞或紧密靠近)所产生的分散应力支撑;d.碎屑流，沉积物中较粗颗粒由基质支撑，基质是较细的沉积物与孔隙内流体的混合物，它有一定的屈服强度。

四种主要的沉积物重力流(Middleton&Hampton，1973)浊积岩(turbidite)就是由浊流沉积作用而形成的岩石组合。

狭义的浊积岩(典型浊积岩)是指可以用Bouma序列描述的、由经典浊流沉积而形成的;广义的浊积岩是指形成于深水环境的各种类型重力流沉积物及其所形成的沉积岩的总称。

它既包括典型浊积岩，也包含不能用Bouma序列描述的岩系(通常所说的沟道浊积岩)，如块状砾岩、块状砂砾岩、块状砂岩、或由顺坡的块体运动形成的一些滑塌堆积，甚至包括远洋泥页岩等。

沉积物重力流按流变学演化示意图(Donad.R.Lowe，1982)在自然界中出现的沉积物重力流，常常包含一种以上的机制，在不同的阶段有不同的表现，即使经典浊积岩也不能简单地理解为单一的湍流支撑和悬浮作用，其下部的块状段也包含隙间流体的向上流动和颗粒碰撞产生的分散应力支撑，而在沉积的后期阶段还有牵引作用。

而且这几类沉积物重力流在其流动过程中是可以互相转化的，最常出现的是向浊流转化，如碎屑流加水稀释、颗粒流加水和泥，液化流加水均可变成浊流。

所以，这4类沉积物重力流中以浊流最普遍。