沉积岩与沉积相Sedimentary Rocks and Facies一、内容提要第一部分：前言第二部分：分析原理与方法第三部分：碎屑岩岩石学与沉积相第四部分：碳酸盐岩岩石学与沉积相二、主要内容1、古环境恢复方法与所用资料主要方法:垂直相序列（Vertical Facies Profile)沃塞尔相律（Walther's Law）沉积模式（Depositional Model）物源与古流分析（Provenance and Paleocurrent）地震地层（Seismic Stratigraphy）层序地层（Sequence Stratigraphy）构造—沉积体系分析（Tectonics-Depositional System）主要资料：野外露头资料（Outcrops)岩心资料（Cores)岩屑资料（Sieve residue log）地球物理测井资料（Geophysical Logging）地球物理勘探资料（Geophysical Exploration）实验室分析资料（Laboratory data）2、沉积环境解释参数物理参数（Physical parameters）:沉积构造（Sedimentary structures）, 颗粒特征及分布（Grain and grain size distribution）生物参数（Biological parameters）:生物成因构造（Biogenic structures), 生物化石及生态特征（fossils and Paleocology）化学参数（Chemical parameters）: 岩性（Lithology）, 岩矿（Minerals）, 氧化还原电位（Oxidation-Reduction Potential），酸碱度（Acidicity-Alkalinity），盐度（Salinity），温度（Temperature）3、主要沉积体系及相构成冲积扇体系河流体系扇三角洲体系三角洲体系碎屑海岸体系碳酸盐岩台地体系深水扇体系4、地质应用对于地质勘探:平面及剖面相关系；确定有利勘探目标；寻找隐蔽及岩性圈闭；储层评价；对于地质研究:了解古代及近代地理变迁；沉积盆地的充填样式及其对构造活动与气候变化的响应；湖泊及海洋的水介质特征；5、学习方法整体分析（Integrated analysis）:概括各种资料--岩心（cores）,录井（logging）,地震（seismic），露头（outcrops），化验资料（laboratory data)，古生物（paleontology)层次分析（Gradation of analysis）:盆地尺度（Basin scale）, 油藏尺度（Oil reservoir scale）, 油层尺度（Oil layer scale）6、课程目的及意义意义:一直作为地质研究的热点尽管沉积物与沉积岩只占岩石圈体积的5%,但地球表面的75%被沉积物与沉积岩覆盖。
沉积学就是研究地球的演化史，古地理变迁及人文地理等，因此沉积学及其相关学科是人类永恒的研究课题。
沉积学研究对于自然资源的勘探来说极为重要，如石油、煤、石灰岩与铀等都与特定的沉积环境有关。
沉积岩既是石油地质学研究的基础，又是油气勘探的最终目标；沉积盆地的主体是沉积岩，盆内油气生成、运移与聚集都离不开沉积岩。
目的: 了解主要沉积环境的沉积特征沉积体系分析流程及所需资料主要（经典）沉积模式主要沉积体系的相构成与相关学科的关系在油气勘探与开发中的应用1. There has been a 53% increase in the number of giant fields during the 30-year time period.2. Within this inventory of fields, gas discoveries are increasing at an accelerated rate when compared to oil discoveries.This trend continued in the year 2000, when 8 giants were discovered, seven of which were gas. The lone oil discovery was the supergiant East Kashagan found in the Caspian Sea.7、沉积学研究史分三个阶段:第一阶段:1800’s ~ 1920’s，生物地层学研究为主，描述性研究，地层划分仅仅根据标准化石，而不考虑岩性及相变因素。
第二阶段:1930’s ~ 1960’s，沉积学成为一门独立学科，称为Sedimentology，特色是产生岩性地层、现代沉积环境考察与水槽实验。
代表性成果有：包马序列(Bouma sequence, Bouma, 1962)，点砂坝序列(Point-bar Sequence, Allen, 1973),碳酸盐岩成因(Genesis of carbonate, Wilson, 1975),SEPM(the Society for Economic Paleontologists and Mineralogists),IAS(the International Association of Sedimentologists)第三阶段：1970’s ~ 现今，产生了层序地层学，特色是综合研究，生物地层、岩性地层与地震地层有机融合在一起，体现了综合性研究的特点。
主要成果：地震地层学（Seismic Stratigraphy)，层序地层学（Sequence Stratigraphy)，沉积体系分析（Depositional System)。
启示：•从描述性研究、孤立研究向综合研究方向发展；‚研究手段与当时的技术条件密切相关。
主要参考文献Galloway W. E. And Hobday D. K.(1993) Terrigenous Clastic Depositional Systems in Exploration of Oil, Coal and Uranium, pp423. Springer-Verlag, New York.Reineck H. E. And Singh I. B. (1973) Depositional Sedimentary Environments--with Reference to Terrigenous Clastic, pp439. Springer-Verlag, Berlin.Reading H. G.(1986) Sedimentary Environments and Facies, pp615. Blackwell Scientific Publications, London.Wilson J. L. (1975) Carbonate Facies in Geological History,pp471. Springer-Verlag, Berlin.吴崇筠、薛叔浩等，1992，中国含油气盆地沉积学，石油工业出版社何镜宇、孟祥化，1987，沉积岩和沉积相模式及建造，地质出版社第一部分: 分析原理Part One：Analysis Principle内容：第一节:沉积作用(Sedimentary Processes)物理作用(Physical Processes)生物作用(Biological Processes)化学作用(Chemical Processes)第二节:沉积构造(Sedimentary Structure)物理构造(Physical Structure)生物构造(Biological Structure)化学构造(Chemical Structure)第三节:原理与概念(Principle and Concepts)第一节：沉积作用Section one：Sedimentary Processes§1.1 物理作用（Physical Process）物理作用主要讨论搬运介质与固体颗粒间的关系。
一、搬运介质(Transporting Media)按照搬运方式不同，把搬运介质分为重力流和牵引流两种类型。
1、牵引流（Fluid flow）搬运介质运动带动固体颗粒运动，水和空气是牵引流搬运空气的主要介质。
（1）运动方式（Fluid moving fashions）：层流（Laminar flow）: 流体分子呈直线运动。
紊流（Turbulent flow）:流体分子运动轨迹不规则（2）流态（Flow Regime)弗劳德常数Froude number (F):F=V╱√g.d v: 流速（velocity of flow）；g: 重力加速度（gravitational acceleration）；d:水深（depth of water）低流态（Lower flow regime）：F<1,流体阻力较大，搬运能力弱，水面波动和沉积物表面的起伏不同相。
过度流态（Transitional flow regime）：F=1，流态不稳定。
高流态（Upper flow regime）：F>1，流体阻力较小，搬运能力大，水面波动和沉积物表面的起伏同相。
（3）底形（Bedforms)底形是固体颗粒在松散沉积物表面运动所形成的，具有规则几何形态。
大部分沉积构造是由于底形的迁移而形成的。
底形与流态之间有密切的关系，随水流动态的变化，底形发生有规律的变化。
低流态下，随着水流动态变强（F值增加），底形出现的次序为：下平底（lower plane bed，没有颗粒移动)⇒小波痕（small ripples）⇒小波痕叠加的大波痕（megaripples uperimposed ）⇒大波痕（megaripples）随着水流动态变强（F值增加），波痕的脊由直线变为波状和舌形。
过度流态下，底形不稳定，波痕受到冲刷。
高流态下，常见的底形为上平底（upper plane bed）和逆行沙丘(antidunes)。
2、重力流（Gravity Flow）通常称为高密度流，在重力作用下，沉积物不稳定而移动，带动水介质运动，水介质与沉积物充分混合，进而形成富含沉积物的流体——重力流(dense flow)。
按照沉积物的支撑机理，重力流可分为四种类型：浊流（Turbidity current）：流体内的沉积物由湍流的向上分力所支撑，并使沉积物持续地悬浮于流体中。
液化流（Liquefied flow）：沉积物颗粒间孔隙流体的向上流动而支撑沉积物。
