沉积学第一章概论分析

沉积环境分析概论概述沉积环境分析是地质学和沉积学领域的重要分支，通过对地球表层沉积岩石的特征和沉积过程的认识，揭示了地球表层演化的历史。

该分析手段包括对沉积岩石组成、结构和沉积相等方面的研究，从而推断出岩石的沉积环境条件，如水深、氧化还原环境、海岸线位置等。

这些信息对于矿产勘探、油气勘探、环境保护等具有重要的指导意义。

沉积环境的分类根据沉淀物形成的物理、化学和生物过程以及环境条件，沉积环境可以被分为陆相环境、浅海环境、深海环境等多种类型。

每种沉积环境都具有特定的沉积特征和岩石组成，在地球历史的不同阶段形成了各种类型的沉积地层。

陆相环境陆相沉积环境是在陆地上形成的沉积环境，包括各种平原、湖泊、河流和冰川等。

在这些环境下，沉积物的特征受到地形、水文条件的控制，常见的沉积物有砂砾岩、泥岩和煤等。

浅海环境浅海沉积环境包括近海陆架、潮间带和浅海海底等，受到海浪、潮汐和海浪等波浪作用的影响。

在这些环境下，常见的沉积物是碎屑岩和碳酸盐岩等，生物作用也对沉积物的特征产生重要影响。

深海环境深海沉积环境是指海洋深部水域，受到水深、海底地形和大气环流等多种因素的影响。

在这些环境下，沉积物往往由有机质和钙质残壳组成，形成了深海泥、深海泥质岩等类型的岩石。

沉积相分析方法沉积环境分析的核心是对沉积相的研究，通过对沉积相的认识可以揭示岩石的形成过程和古环境条件。

常用的沉积相分析方法包括岩石薄片镜检、地层剖面观察、岩石化学成分分析等，这些方法结合起来可以全面地解读沉积环境的特征。

岩石薄片镜检岩石薄片镜检是沉积相分析的重要手段，通过观察岩石薄片的矿物组成、结构和生物成分等信息，可以揭示岩石的成因以及沉积相特征。

在镜下观察岩石薄片的颗粒大小、角质度、有无变色作用等特征，可以推断出沉积物的输运路径和沉积环境条件。

地层剖面观察地层剖面观察是通过对地层岩石的沉积序列、结构和岩相等方面的研究，来揭示地层的沉积特征和沉积环境条件。

通过对地层剖面不同地层的比较分析，可以推断出地层沉积序列的演化过程和古环境条件。

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。

第一章：绪论一：沉积学的概念、研究内容、研究意义。

1：沉积岩石学是研究沉积岩的物质组成、结构构造、分类及其形成作用过程、沉积环境的一门学科。

侧重于岩类学研究。

沉积学是在沉积岩石学基础上发展起来的，主要研究沉积物的来源、沉积条件、沉积环境、沉积作用和成岩作用的一门学科。

侧重于成因研究。

古地理学（岩相古地理学）是对一定地质历史时期形成的地层进行沉积相分析，研究不同地区的沉积环境条件及其相互关系，再造当时的海陆分布、自然地理和气候特征的一门学科。

2：沉积学与古地理学的主要研究内容（1）研究沉积物的来源；（2）沉积物的沉积条件和沉积机理，特别是有益沉积矿产的形成机理与富集条件、赋存规律；（3）沉积相分析，恢复沉积岩（包括沉积矿产）形成时的古地理环境、古气候条件、大地构造背景、生物特征以及沉积物供应（物源）条件。

3：沉积学与古地理学的研究作用和意义（1）沉积相分析是地质学领域的一门重要学科，主要任务是重建地质历史时期的沉积环境，是沉积学研究的高度概括和最后总结。

（2）古环境研究是一项综合性很强的工作，不仅要求研究者具有比较广泛的地质学基础，而且还要有活跃的学术思想。

（3）研究沉积矿床（包括煤、油、气、油页岩、油砂等能源矿床；金属及非金属等层控矿床）的特征（4）研究分析储集体（石油、天然气、水、包括砂岩、碳酸盐岩、页岩等）的性质（5）可以记录历史。

生命、有机质、热、构造、盆地、气候、海平面变化等演化历史（6）是地质学基础二：沉积岩的形成过程（一）母岩的风化与剥蚀作用阶段地表和接近地表的岩石，在温度变化、水、空气及生物的作用和影响下所发生的破坏作用称为风化作用1：物理风化作用：岩石只发生机械破碎而化学成分未改变的风化作用。

引起物理风化的主要因素有：温度的变化、晶体生长的应力、重力作用、生物的生活活动，水、冰、风的破坏作用。

作用方式：温度变化、冰劈作用、盐岩结晶物理风化的结果是使母岩崩解，形成各种碎屑物质。

2：化学风化作用：指岩石在氧、水和溶于水中的各种酸的作用下，遭受氧化、水解和溶滤等化学变化，使其分解并产生新矿物的作用。

《沉积学》讲稿绪论一、沉积学的基本概念与发展趋势1、基本概念沉积学是研究沉积岩的物质成分、结构构造和形成作用，以及沉积环境分布规律的一门科学。

沉积学发展到现今，不仅研究古代的沉积岩层，还大量研究现代沉积物；除了研究沉积物特点外，还进行模拟实验．深入探讨沉积作用的机理；不仅全面、系统地进行了沉积相和岩相古地理条件分析，而且还研究其时空演化和分布规律及其与大地构造之问的关系。

在欧美称为“沉积学”(sedimentology)。

沉积岩蕴藏着丰富的矿产和能量资源。

可燃性矿产：石油、天然气、煤和油页岩金属矿产：铝土矿、锰矿、盐矿以及钾盐矿等和铁矿、磷矿等放射性原料、有色金属、稀有和分散元素、非金属(重晶石、萤石)；金、铂、钨、锡、金刚石等矿产据估计，沉积和沉积变质型矿床可占世界资源总储量的80％。

有些沉积岩本身就是多种工业的主要原料或辅助原料。

如石灰岩及白云岩为冶金工业中常用的熔剂，石英岩及石英砂可作为玻璃原料。

沉积物和沉积岩还是重要的地下蓄水层。

解决水资源保护、水库港口和河流的冲淤问题，土壤侵蚀问题的重要性。

此外在国防上如军港的设计、潜艇和海底导弹基地的建设等，均与沉积岩(物)的研究密切相关。

全面地研究沉积岩的特点和沉积环境，可用作划分对比地层的重要参考和分析沉积岩中有关矿产的赋存条件和分布规律，以便为区域地质调查及矿产普查与勘探工作服务。

因此，矿产普查与勘探专业的大学生以及从事石油地质勘探的工作人员，必须了解和掌握沉积岩石学的基本知识、理论和方法。

沉积学是矿产普查与勘探专业的一门重要的基础课程。

2、发展趋势主要讲沉积学与能源科学的结合和发展，总的发展趋势表现为以下几点。

（1）扩大和完善沉积作用机理研究沉积模拟实验在沉积作用的研究中具有十分重要的地位。

在20世纪60年代以来水槽模拟实验基础上，进一步扩大模拟实验装置，完善控制系统，紧密结合各类沉积环境和沉积体系实际，促进沉积学由定性向定量化发展。

与此同时．加强现代沉积研究，为沉积地质建模提供更多的可比依据。

第一篇总论第一章绪论一、沉积岩的基本概念及基本特征1、沉积岩概念沉积岩：是在地壳表层的条件下，由母岩的风化产物、火山物质、有机物质等沉积岩的原始物质成分，经搬运作用、沉积作用以及沉积后作用而形成的一类岩石。

沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石（岩浆岩、变质岩、沉积岩）之一。

2、“地壳表层”地壳表层是指大气圈的下层、水圈和生物圈的全部以及岩石圈的上层。

这是包围地球表面的一个圈层。

沉积岩就生成在这个层圈中。

所以可以把它称作沉积岩生成圈或沉积圈。

3、“地壳表层条件”1）、温度：地壳表层的温度变化范围不大。

非洲中部地表最高温度可达85℃，俄罗斯西伯利亚北部勒拿河右岸北极圈内的维尔霍扬斯克最低温度达-70℃。

地表的最大温差150—160℃左右。

2）、压力：海平面的压力为1atm，山区不到1atm， 200m水深的浅海海底压力约为20atm，最深海海底的压力约为1000atm以上。

绝大部沉积岩形成的压力在1~20atm的范围内。

3）、水和大气的作用：水和大气是母岩风化的主要营力，也是母岩风化产物以及火山物质等搬运的主要介质；绝大多数沉积岩都是在水体中沉积的，所以有些人把沉积岩称作“水成岩”。

其实水成岩只是沉积岩的一部分，还有主要由风作用形成的“风成岩”和主要由冰川作用形成的“冰碛岩”。

4）、生物作用和生物化学作用：生物作用和生物化学作用也是沉积岩形成的重要因素。

生物礁石灰岩、硅藻岩和煤等主要是由生物遗体形成的，此即所谓的“生物岩”。

有些沉积岩是在生物作用的影响下或参与下，通过生物化学作用形成的，则称为“生物化学岩”。

5）、事件沉积作用：目前已发现的事件沉积作用及其岩石类型，如沉积物重力流和浊积岩、风暴沉积作用和风暴岩、洪水沉积作用和洪水岩、等深流沉积作用和等深积岩、地震沉积作用和震积岩、火山爆发—沉积作用和火山碎屑沉积岩以及陨石雨作用和陨石岩等。

它们与其它正常沉积作用和沉积岩共生在一起。

二、沉积岩的分布1、沉积岩的分布1沉积岩在地壳表层分布甚广，陆地面积的大约3/4为沉积物（岩）所覆盖着，而海底的面积几乎全部被沉积物（岩）所覆盖。

第一部分: 分析原理Part One Analysis Principle第一节：沉积作用§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，水和空气是牵引流的主要介质。

运动方式：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、重力流（Gravity Flow）通常称为高密度流(dense flow), 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二、沉积物颗粒（Sediment grains）当流体流动所产生的上举力与牵引力超过沉积物颗粒的重力和吸附力时，颗粒开始移动。

在细粒沉积物中，颗粒主要受吸附力的作用；在粗粒沉积物中，颗粒主要受重力的作用。

细粒沉积物中颗粒的启动速度比粗粒沉积物中颗粒的启动速度大；但细粒颗粒的沉降速度比粗颗粒的沉降速度小。

§1.2 生物作用（Biological Processes）1. 潜穴与钻孔（Burrowing and Boring ）潜穴（Borrowing）：生物因生存或寻找食物而在松散沉积物内（未固结的沙和泥内）所形成的孔洞。

钻孔（Boring）：生物因生存或寻找食物而在坚硬岩石内（即固结的沙和泥内）所形成的孔洞。

2. 生物扰动（Bioturbation）生物活动过程中，对原有的沉积物和沉积构造进行改造，致使沉积纹层发生断裂和位移。

3. 团粒化（Pelletization）生物将消化后的沉积物呈团粒状产出。

团粒大小为1mm ~1cm。

由于团粒容易遭破坏，因此团粒在碳酸盐岩中较发育（由于其快速胶结作用），而在碎屑岩中不发育。