沉积学概要

一．概念

1.风化作用:地壳表层岩石的一种破坏作用；

定义：因温度的变化、水以及各种酸的溶蚀作用，生物的作用以及各种地质营力的剥蚀作用等破坏作用，地壳表层的岩石处于不稳定状态，逐渐遭受破坏，转变为风化产物的过程。

类型：物理、化学、生物

2、风化壳

母岩风化形成的碎屑残余物质和新生成的化学残余物质残留在原来岩石的表层，组成了地表岩石的表层部分

3.沉积分异作用概念

母岩风化产物以及其他来源的沉积物在搬运和沉积过程中会按颗粒大小、形状、比重、矿物成分和化学成分在地表依次沉积下来的现象，也叫地表沉积分异作用。

机械分异作用：主要受物理原理支配，见于碎屑岩中；

化学分异作用：主要受化学原理支配，见于溶解物质沉积过程。

4.机械沉积分异作用

碎屑物质在流水搬运和沉积的过程中，将按粒度、密度、形状、成分等差异发生有序沉积的现象

5.化学沉积分异作用

溶解物质由于化学活泼性或溶解度的差异，以及受所处环境pH和Eh的影响，将按一定的顺序依次从溶液中沉淀出来的现象。

6.碎屑岩

主要由母岩风化作用所形成的碎屑物质经过机械搬运、沉积作用、沉积后作用而形成的一类岩石

7.重矿物：比重>2.86，含量一般不超过为1%，粒级小（多为0.25-0.05mm）

8.杂基

分布于碎屑颗粒之间的，与颗粒同时沉积的，粒径一般小于0.03mm的，细碎屑沉积物。

9.原杂基：代表原始沉积状态的杂基，泥质结构，未重结晶，与颗粒界线清楚。

10.正杂基：经明显重结晶作用后的原杂基。

11.假杂基：

软碎屑经压实碎裂形成的类似杂基的填隙物。常能同时看到局部被压碎的软颗粒。

12.胶结物：碎屑岩在沉积、成岩阶段，以化学沉淀方式从胶体或真溶液中沉淀出来，充填在碎屑颗粒之间的各种自生矿物

13.原生孔隙：主要是粒间孔隙，即碎屑颗粒原始格架间的孔隙。

14.次生孔隙：

大多数形成于成岩中期之后及后生期，一般都是岩石组分发生溶解作用的结果。

15.成分（结构）成熟度：

碎屑颗粒在风化、搬运、沉积等作用的改造下成分（结构）上接近终极产物的程度。

16.碎屑颗粒的圆度：指碎屑颗粒的原始棱角被磨圆的程度。

圆度划分为四个级别：棱角状，次棱角状，次圆状，圆状。 17.分选：碎屑岩中颗粒大小均匀的程度。

主要粒级成分含量>75%：分选好

主要粒级成分含量50%~75%:分选中等

没有一个粒级成分含量大于50%：分选差

18.层理：岩石性质沿垂向变化而产生的层状构造，可通过矿物成分、颜色、粒度、形状、排列或填集方式的突变或渐变而显现出来。

19.粒序层理：又称递变层理

颗粒的粒度垂向递变，层面基本平行。单层厚度从数mm到1m或数m。单层内，由底到顶，粒度由粗变细者为正粒序；由细变粗者为逆粒序。底部常有冲刷面。内部除粒度递变外，不具任何纹层

20.交错层理：也叫斜层理，由一系列与层系界面斜交的纹层（前积层）组成，层系可以彼此平行、交错、切割，组成不同形态的交错层理。

21.板状交错层理：

层系界面为平面而且彼此平行，层系呈板状;层系底界有冲刷面，前积纹层在平行于流动方向的剖面上与界面斜交；纹层内常有下粗上细的粒度变化。

22.槽状交错层理

层系底界为槽形冲刷面。

横切面，层系界面和纹层都是槽形；

纵剖面，层系界面呈弧形，纹层与之斜交；

顶面俯视，层系界面和纹层为重叠的花瓣状；

出现环境：多见于河流。

23．波痕： 由于风、水流或波浪等介质的运动，在非粘性沉积物（主要是松散砂）表面形成的一种波状起伏的层面构造，也称为波纹或沙纹。

24．冲刷面：由于流速的突然增加，流体对下伏沉积物的侵蚀、冲刷而形成的起伏不平的面。

25．包卷层理（包卷构造）

是在一个层内的层理揉皱现象，表现为连续的开阔“向斜”和紧密的“背斜”所组成。主要见于较薄层（2～25cm）的粉砂层中，可以是硅质或碳酸盐质。

26．结核： 是岩石中自生矿物的集合体。这种矿物集合体在成分结构、颜色等方面与围岩有明显的不同。

27. 生物遗迹构造：保存在沉积物层面上及层内的生物活动痕迹。

28.生物扰动构造：原始发育良好的沉积层被破坏，不具有确定形态的生物成因构造。 广义的生物扰动构造就是遗迹化石。

29．压实作用： 沉积物在上覆水层和沉积层的重荷(压力)下，或在构造形变的作用下，发生水分排出、孔隙度降低、体积缩小的作用。

30．压溶作用： 埋深增加，颗粒接触点上因压力增大，发生晶格变形和溶解作用。压实作用和压溶作用是持续进行的。

31．差异压实作用：

内部成分、结构、粒度不均一的薄沉积层，由于对压力的敏感程度不同，在压实过程中层内发生差异流动（蠕变），形成新的构造，如瘤状构造、扁豆状构造。

32．胶结作用：从孔隙溶液中沉淀出矿物质（胶结物），将松散的沉积物固结为岩石的作用。

33.交代作用：指一种矿物代替另一种矿物的现象。实质：体系的化学平衡及平衡转移

34.重结晶：非晶质变成结晶质、小晶体重新组合成大晶体。

35．溶解作用：岩石组分发生部分或全部溶解的现象。

类型：选择性溶解——成岩早期；非选择性溶解——成岩晚期

36．碳酸盐岩的泥晶：具有泥晶结构的晶粒小于0.03mm的充填于颗粒之间对颗粒起胶结作用的在盆地内形成的碳酸盐泥屑。

37．亮晶：以化学沉淀方式结晶于颗粒之间的方解石胶结物

38鲕粒；由核心和同心层包壳组成的粒径小于2mm的球形或椭球形颗粒。

39内碎屑：固结或固结的碳酸盐沉积物，因波浪、潮汐、风暴等作用，经破碎、搬运再沉积的颗粒。

40生物格架：原地生长的群体生物，如：珊瑚、苔藓、海绵、层孔虫等，以坚硬的钙质骨骼所形成的骨骼格架。

41缝合线构造:压溶作用形成的压溶面，呈锯齿状、波状、指状

42叠层构造:蓝绿藻的生长活动所形成的亮、暗基本层的交替。亮层富含碳酸盐矿物,暗层富含有机质。形态有柱状、层状、波状等。主要出现在潮坪环境。

43鸟眼构造:泥、粉晶碳酸盐岩中，毫米级大小的孔隙，多呈定向排列的，形似鸟眼。多被方解石，石膏，石英充填

44蒸发岩:海盆或湖盆水体遭受蒸发，其盐分逐渐浓缩以至发生沉淀，这样形成的化学成因的岩石

45. 泥炭化作用（或腐殖煤）；水流闭塞，细菌将不稳定组分（木质素，纤维素）分解为腐殖质、腐植酸，即泥炭

46.含煤岩系（煤系）：一套连续沉积的含有煤或煤层的沉积层或地层

47.沉积相（简称相）： 沉积环境 ＋ 该环境下形成的沉积岩（物）特征的综合

48.相模式（沉积模式）：

以图解、文字、或数学等方法来表现理想化、概括性的沉积相。

49.沃尔索相律：

正常条件下（非事件沉积），只有横向上相邻的相，才能在垂向上叠置在一起，且没有间断

50. 沉积体系：成因上相关的沉积环境及沉积体的组合。

51.天然堤：洪水期河水溢出河床，粉砂、泥沿河床两岸迅速堆积所形成的堤岸。

52决口扇:洪水冲破天然堤，在其外侧形成的扇形冲积体。

53浪基面：又称波浪基准面，相当于1/2波长的水深界面，浪基面以下湖水不受波浪的干扰，是静水环境。

54等深流：半深海地带沿大陆坡等深线流动的远洋底流，源于密度梯度形成的洋流。

55.碳酸盐的补偿深度（CCD）：

表层海水中产生的碳酸盐在沉降，过程中达到完全溶解的深度。

56.重力流： 在重力的作用下，沿（水下）斜坡或峡谷流动的，含大量泥砂并呈悬浮状态搬运的高密度底流。

57.湖底扇：湖泊中带有较长供给水道的洪水重力流沉积扇

58.近岸水下扇： 发育在陡岸靠近断层的深水区，由泥石流、洪水直接入湖形成，无补给水道。平面扇形，剖面楔状

59.三角洲：河流入海（湖）的河口区 ，水流扩散，流速降低，所携泥砂沉积于此，形成顶尖向陆的沉积体

60.扇三角洲：是由冲积扇提供物源，主要发育于水下或完全发育于水下的楔形（牵引流）沉积体。是活动的冲积扇与水体（湖、海）之间的沉积体。

70.辫状河三角洲：指辫状河前积到湖、海中形成的富含砂和砾石的三角洲

71.陆表海：大陆（或陆棚）内部，低坡度的，范围广阔的很浅的浅海有利于碳酸盐的沉淀。

72.陆缘海：大陆（或陆棚）边缘，坡度较大，范围小，较深的浅海

73. 碳酸盐台地：具有水平的顶和陡峻边缘的碳酸盐浅海，边缘具有高能沉积，也可以与陆地相邻。

74.生物礁: 具有生物成因抗浪骨架的碳酸盐建隆。

二. 简述：

1. 母岩风化产物的类型: (1) 碎屑残余物质（岩屑和矿屑） （2）新生成的矿物（水云母，高岭石，蒙脱石，蛋白石，铝土矿，褐铁矿等）； （3）溶解物质（化学风化过程中被溶解的Cl,S,Ca,Na,Mg,K,Si,Fe.Al,P等）碎屑颗粒的机械搬运方式： 溶解，推移（跳跃，滚动，）和悬浮

3. 碎屑颗粒搬运与沉积作用的条件——尤尔斯特隆图解的结论：

图解方式定量表示了颗粒大小、流速与搬运、沉积的关系

（1） 颗粒开始搬运的水流速度要比继续搬运所需的流速大。

（2） 0.05—2mm的颗粒所需的始动流速最小，而且始动流速与沉积临界速度相差也不大，故常呈跳跃式搬运。易启动易沉积。

（3） 大于2mm的颗粒其搬运与沉积的两个流速曲线相近，但两者的流速值也都随着粒径的增大而增加，故砾石不能长距离被搬运，并多沿河底呈滚动式前进。不易启动易沉积。

（4） 小于0.05mm的颗粒，两个流速相差不大。因而粉砂（0.05-0.005mm）和粘土（<0.005mm）物质一经流水搬运就长期悬浮于水体之中不易沉积下来。而且它们沉积之后又不易呈分散质点再搬运，即使水速发生急剧变化，也只能冲刷成粉砂质或泥质碎块继续搬运。不易启动不易沉积。

5. 搬运过程中碎屑物质的变化： （1）矿物成分：不稳定组分减少，稳定组分增加；（2）

颗粒大小：颗粒变细，分选变好；（3）颗粒形状：球度与圆度变好。

6. 真溶液物质的搬运和沉积作用的主要控制因素：主要控制因素是溶解度（溶度积是沉积与搬运的界限），还有介质的酸碱度pH，介质的氧化—还原电位Eh，温度与压力，溶液中的二氧化碳含量及离子的吸附作用。

7. 碎屑岩沉积后作用的阶段划分： 同生作用—成岩作用—后生作用—表生作用

8. 碎屑岩的组成： 碎屑颗粒，填隙物（杂基，胶结物），孔隙。

9. 碎屑岩结构包含的内容： 碎屑岩内各结构组分的特点和相互关系，具体包括碎屑岩颗粒的结构、杂基、胶结物和孔隙结构及它们之间的相互关系。

10. 简述碎屑岩中石英、长石、岩屑的一般特征和富集条件

石英：抗风化能力强，在砂岩和粉砂岩中分布最广。

长石：较石英易风化，含量小于石英，见于粗中砂岩，其中钾长石多于斜长石，常见钾长石高岭石化，斜长石绢云母化。主要来源于花岗岩和花岗片麻岩；物理风化为主，快速搬运和沉积时含量提高。富集条件：地壳运动强烈，地形高差大，气候干燥，物理风化为主，搬运距离近堆积迅速。