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3-第三章 沉积期后变化

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3-第三章土的结构和土体结构

3-第三章土的结构和土体结构


所以，对于具有单粒结构的土体 ， 一般情况 ( 静荷载 所以 ， 对于具有单粒结构的土体，一般情况( 作用)下可以不必担心它的强度和变形问题。 作用)下可以不必担心它的强度和变形问题。
第三节 土的结构类型及研究方法
Hale Waihona Puke 二、细粒土的微观结构类型细粒土是集粒结构， 细粒土是集粒结构，即数个矿物晶体较牢固地聚合 在一起，在受到外力作用时， 在一起，在受到外力作用时，像一个颗粒那样起着 独立的作用。 独立的作用。 集粒有团聚体、絮凝体、团粒体、叠片体、 集粒有团聚体、絮凝体、团粒体、叠片体、凝块体 等形状。 等形状。
第三章 土的结构和土体结构
颗粒的大小、形状及表面特征 结构类型 结构类型： 颗粒的大小、形状及表面特征→结构类型：
粗大颗粒－－孔隙大而数量少； 粗大颗粒－－孔隙大而数量少； －－孔隙大而数量少 细小颗粒－－孔隙率大，但单个孔隙小 细小颗粒－－孔隙率大， －－孔隙率大 有棱角、片状、表面粗糙的颗粒－－结构松散、 －－结构松散 有棱角、片状、表面粗糙的颗粒－－结构松散、 透水性强； 透水性强； 细小颗粒、浑圆状的颗粒则相反， 细小颗粒、浑圆状的颗粒则相反，形成较紧密 的结构
第一节 土的结构连结
二、按连结力的性质分类
1、化学连结 、 2、静电连结 、 3、离子－静电连结 、离子－ 4、毛细力连结 、 5、分子连结 、 6、磁性连结 、
第二节 土的排列方式与孔隙类型
排列－－指土颗粒间排列组合关系， 排列－－指土颗粒间排列组合关系，即土颗 －－指土颗粒间排列组合关系 粒排列的松紧程度。 粒排列的松紧程度。 一、粗粒土的排列方式与孔隙类型
具有集合体结构的土体的特征
孔隙度很大(可达50％ 98％ 孔隙度很大 (可达 50％ -98％ ) ， 而各单独孔隙的直径 很小。特别是聚粒絮凝结构的孔隙更小，但孔隙度更大。 很小。特别是聚粒絮凝结构的孔隙更小，但孔隙度更大。 因此，土的压缩性更大； 因此，土的压缩性更大； 含水量很大，往往超过50％ 而且因以结合水为主， 含水量很大，往往超过50％，而且因以结合水为主， 排水困难，压缩过程缓慢； 排水困难，压缩过程缓慢； 具有大的易变性-不稳定性：外界条件变化(如加压、 具有大的易变性 -不稳定性 ： 外界条件变化 (如加压 、 震动、干燥、浸湿以及水溶液成分和性质变化等) 震动 、干燥 、 浸湿以及水溶液成分和性质变化等 )对它 的影响很敏感，且往往使之产生质的变化。 的影响很敏感，且往往使之产生质的变化。故集合体结 构又称为易变结构。例如， 构又称为易变结构。例如，软粘性土的触变性就是由于 这类结构的不稳定性而形成的一种持殊性质。 这类结构的不稳定性而形成的一种持殊性质。
第三章 碎屑岩的构造和颜色

第三章 碎屑岩的构造和颜色


其特点由底向上至顶部颗
粒逐渐由粗变细，除了粒度变
化外，没有任何内部纹层。主
要由浊流形成。
2.6 韵律层理 在成分、结构和颜色方面的 不同的薄层作有规律地重复出现 而组成的。 成因：物质搬运或产生方式 有规律地发生交替变化造成的。
（1）潮汐环境中的韵律层理
（2）季节性变化产生的韵律
层理
一、流动构造
斜层理。
按其层系厚度可分为小型（<3cm）、中型
（3～10cm）、大型（10～200cm）和特大型
（>200cm）交错层理。
（1）板状交错层理 层系之间的界面为平面而且彼此平行。大型 板状交错层理在河流沉积中最为典型。
（2）楔状交错层理 层系之间的界面为平面，但不互相平行，层 系厚度变化明显呈楔形。层系间常彼此切割，纹 层的倾向及倾角变化不定。常见于海、湖浅水地 带及三角洲地区。
成因：在一定条件下同时沉积的
厚度：小，一般数mm～数cm
层系—由许多在成
分、结构、厚度和产状
上近似的同类型纹层组
合而成。
它们形成于相同的
沉积条件下，是一段时 性（成分、 结构）基本一致的相似 层或性质不同组成因上 有联系的层系叠覆组成， 其间没有明显间断。也 称层组。
（一）波痕 （二）冲刷痕 （三）压刻痕 （四）其它表面痕迹
（五）层理
（六）叠瓦状构造
二、准同生变形构造
（一）负载构造 （二）球枕构造 （三）滑塌构造 （四）包卷层理（构造）
（五）碟状构造
（六）坑丘构造
准同生变形构造是指在沉积作用的同时或在
沉积物固结成岩之前处于塑性状态时发生变形所
形成的各种构造。
2.2 波状层理
（1）特点：纹层呈对称或不对称的波状，但
沉积地质与构造古地理

沉积地质与构造古地理


沉积建造泛指在一定构造背景条件下，当地壳发展 到某一构造阶段时所形成的一套具有特定岩相组 合的沉积岩系。 沉积大地构造相是反映陆块区、洋区、洋与陆块之 间的陆缘区（活动和被动陆缘）形成演变过程中， 在各个演化阶段及其特定的大地构造环境中形成 的沉积盆地及其充填序列，是表达大陆岩石圈板 块在离散、汇聚、碰撞、走滑等动力学过程中形 成的不同类型沉积盆地及其综合产物，具有恢复 陆块区和造山系（带）形成演化的功能。
沉积地质学：是研究沉积物及沉积岩的形成作用以及 和地质背景、大地构造环境及其它各种地质作用之关 系的科学，它比沉积学的涉及范围更加广阔。 沉积学：是研究沉积物和沉积岩及其形成作用的科学， 包括沉积物及沉积岩的描述、分类、成因及解释（包 括来源、搬运、沉积和后期改造），即：沉积环境-沉积作用--沉积物。 古地理学：是研究地质历史中各时期自然地理景观、 陆地和海洋的分布轮廓及其变化的科学。决定古地理 轮廓演变的主导因素是构造格局的形成及其发展演化， 所以对某一地区古地理轮廓演变过程的分析研究，也 就不可避免要涉及对大地构造学（构造轮廓）的研究， 故常将两者结合起来，称为构造古地理。
二、地层的沉积类型和沉积组合 1、沉积类型 2、沉积组合 3、几种重要的沉积组合
2、 沉积组合
1）定义：是在一定地质时期内形成的，能够 反映其沉积过程中主要构造环境的沉积岩共 生综合体，即指在不同构造部位上，一定时 期内形成的沉积物。 2）沉积组合及分布：王鸿祯先生对沉积类型 组合进行过详细划分，并在《中国古地理图 集》（1985）中表示了我国各地史时期的沉 积类型和沉积组合分布。
沉积地质与构造古地理分析
一、概述 二、地层的沉积类型和沉积组合 三、主要盆地类型及沉积作用 四、沉积盆地的构造背景分析
第三章
第3章 海洋沉积-2013

第3章 海洋沉积-2013


最具开发利用价值的海岸带砂和砾石：
来自陆地不同含矿区域、不同成分的矿物颗粒（如磁铁矿、 锆石、钻石等），密度、比重不同，粒径大小 不同，扁、圆形状也有差异。 这些特征各异的矿物碎屑， 在波浪、海流作用下，分别 聚集沉积在一起，就形成了 海滨砂矿床。
海滨砂矿大宗应用：建筑用砂和 砾石。70年代以来，世界每年开 采海滨建筑用砂和砾石的价值， 也在2亿美元以上。
我的出生地： 山坡、平原？
人们把“我”和“他们” 的诞生称为
出生时我们棱角鲜明
风化作用
我的旅程
——搬运过程

搬运方式
河流搬运
冰川搬运
重力分选， 依赖于搬 运动力 （流速、 风速）
风力搬运
重力搬运
水流及风对泥沙的搬运过程

起动——搬运——力（流速、风速）——沉积环境

动力分选作用
强 ——中 ——弱—— 强
现代沉积、残留沉积、浊流沉积
石块、砾石、沙等 混杂沉积
蘇花公路
砂砾质海岸
细沙
砂砾石
砾石
砾石海滩、坡度 陡
礫灘 三仙台
粉砂淤泥质海岸
珊瑚礁海岸
冰积物
冰雪海岸
陆架沉积
陆架沉积包括现代陆架沉积物（粉砂、淤泥沉积） 和陆架残留沉积物（砂质沉积，70%的陆架上分布）
深海沉积——深海黏土

深海黏土至少由70%以上的陆源细颗粒物质 组成
来源及分类
来源：主要是有机 生物体死亡后的固 体残余部分。从微 小的珊瑚虫到鱼、 鲸鱼的尸体。当有 机体死亡后，其固 体部分沉积在海底 ，形成生物沉积。
按颗粒大小，生 物沉积可划分为 大型生物沉积和 微型生物沉积— —生物软泥
生物软泥是指海底生物壳类物质的含量超过30%、粒径非常 小的泥状物质。
3-沉积学3

3-沉积学3

Ⅰ.亮晶异化石灰岩； Ⅱ.微晶异化石灰岩； Ⅲ.微晶石灰岩。
(图4-1)
福克把亮晶异化石灰岩和微晶异化石灰岩叫做异常化学岩；
把微晶石灰岩叫做正常化学岩。
此外，还有由生物格架所组成的礁石灰岩，福克把它叫做生
物岩。这是福克分类中的第Ⅳ类石灰岩。
在这四个主要石灰岩类型的基础上，福克又根据异化颗粒的
类型及其他特征，把石灰岩又细分为11个类型。
邓哈姆的分类缺点：
“泥岩”易与粘土岩中的“泥岩”相混 ； 在四类颗粒-泥岩石中无确切的定量标志； 术语系统比较别扭和欠严谨。
恩布里和克洛范(Embry and Klovan，1971)结合加拿大晚泥 盆世礁的研究，曾对邓哈姆分类进行补充修正。
表4-7
3. 分类的重要原则：
分类必须反映碳酸盐岩类学的最新成果。
成，如软体动物。
(2)纤(或柱)状结构:由平行或放射状排列、单向延长的方解石或
文石晶体组成，如三叶虫和珊瑚。
生物碎屑结构
2.生物碎屑
(3)片状结构:由近乎平行的两向或单向延长的方解石或文石 晶体，以各种方式叠积而成，如腕足动物和软体动物。 (4)单晶结构:骨片全部或局部由光性一致的单晶或双晶晶体 组成，如棘皮动物。
2.邓哈姆的分类
两端元组分的分类,这两个端元是颗粒和泥。 根据颗粒和泥的相对含量，分为四类，即颗粒岩、泥质 颗粒岩、颗粒质泥岩、泥岩。 此外还分出两类特殊的石灰岩类型，即粘结岩和结晶碳 酸盐岩。
邓哈姆的分类优点： 简明扼要，有高度的概括性，他的岩石类型比 福克的简明； 在沉积环境及岩相古地理研究中，尤为适用。
二、碳酸盐岩的矿物成分
碳酸盐岩主要由方解石和白云石两种碳酸盐矿物组成。
两个最基本的岩石类型：
5 第三章 沉积环境与沉积相、古地理

5 第三章 沉积环境与沉积相、古地理


Principles

相分析的基本方法：现实主义原理——即以现代地质作用 及其产物为基础，来分析地质时期沉积物的沉积环境，切 忌机械对比。 Principle of Uniformitarianism – ―The Present is the key to the past‖

Past Past
2）形态功能分析法
解释古代生物的生活方式，除利用现代生物进行将今论古对比外， 还可以利用形态功能分析的方法。生物的形态特征能反映水体的运动 强度。在生物进化过程中，功能对器官和构造的变化起着重要的作用。 生物的形态和生理同环境相适应是在生物长期进化过程中受到外界环 境条件不断的作用和影响迫使生物不断地改变自身而形成的。
第一节 沉积环境、沉积相 第二节 沉积相判别标志 第三节 主要的沉积环境和沉积类型 第四节 地层形成的沉积作用

第一节 沉积环境、沉积相
1 沉积环境(sedimentary environment)— 一个具有独特的 物理、化学和生物 特征的自然地理单元。能形成各类 沉积物
2 沉积相(Sedimentary facies)——反映沉积记录成因（环境、 条件和沉积作用）的岩石特征和生物特征的综合。即沉积记录 生物相(biofacies) 岩相(lithofacies, petrofacies) 成因的物质表现。 3 相变——地层的岩石特征和生物特征及其所反映的沉积环境 和沉积作用在空间（横向）上的变化。 和沉积作用在空间（横向）上的变化。相演化
Present Present
What is an Uniformitarianism
“The past history of our globe must be explained by what can be seen to be happening now” (James Hutton). It was named Uniformitarianism by Charles Lyell (1830; Hutton, 1795)
第3章地层形成的沉积环境沉积作用、古地理

第3章地层形成的沉积环境沉积作用、古地理

第3章地层形成的沉积环境沉积作用、古地理-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN幻灯片1第三章地层形成的沉积环境沉积作用、古地理第一节沉积古地理学的概念和定律一、沉积环境：一个具有独特的物理、化学和生物特征的自然地理单元。

二、沉积相：能够反映沉积环境的岩石及古生物特征的综合。

或者说，相是形成特定沉积环境的一套有规律岩石和生物特征的组合。

三、相变：地层的岩石特征和生物特征及其所反映的沉积环境和沉积作用在空间（横向）上的变化。

相变：沉积相在空间上横向的变化。

幻灯片2三、相变：地层的岩石特征和生物特征及其所反映的沉积环境和沉积作用在空间（横向）上的变化。

Sandstone faciesShale & coal faciesCarbonate faciesShale faciesFacies changes幻灯片3四、相分析(facies analysis)：综合地层的岩石特征和生物特征，推断其成因（沉积环境和沉积作用）相分析三要素1、基本素材M a t e r i a l2、基本原理P r i n c i p l e s3、模式M e t h o d o l o g yM u d c r a c k s+R a i n d r o p s 幻灯片4Induction（归纳）， Deduction（演绎）幻灯片5五、相对比定律：19世纪末期由德国学者瓦尔特（J.Walther，1894）提出，“只有那些目前可以观察到是彼此毗邻的相和相区，才能原生的重叠在一起”。

并进一步研究认为：岩相类型在时、空分布上存在着内在的联系（相变）。

相对比定律又称瓦尔特定律即在垂向上整合叠置的相是在侧向上相邻的沉积环境中形成的。

幻灯片6相对比定律:只有那些目前可以观察到是彼此毗邻的相和相区，才能原生的重叠在一起”。

并进一步研究认为：岩相类型在时、空分布上存在着内在的联系（相变）。

相对比定律又称瓦尔特定律幻灯片7六、均变论Uniformitarianism“The past history of our globe must be explained by what can be seen to be happening now” (James Hutton). It was named Uniformitarianism by Charles Lyell (1830; Hutton, 1795)幻灯片8Mars幻灯片9幻灯片10Deep biosphere热液喷口是最具化学多样性的微生物生长地. 地球化学梯度和热梯度提供了多种微生物（嗜冷、温、热、压、酸、碱、盐菌）聚集的小生境幻灯片11Uniformitarianism; 类比分析 The present is the key to the past 将今论古 将古论今 将古论古 将今论未来 将天论地 将地论天表层生物圈仅占生物生成空间的3%，深部生物圈则占生物生成空间的97%，深海极端条件下生活的极端生物，其2/3的基因与迄今科学上的已知基因不同。

地史学3

地史学3

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第三章 沉积岩相和古地理环境
海相环境 半深海带(bathyal zone):位于200米至 4100米之间 碳酸盐补偿界面:水面以下碳酸钙快速 溶解的深度(3000m).
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第三章 沉积岩相和古地理环境
海相环境 深海带(hadal zone):位于4100米以上 水深的区域
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第三章 沉积岩相和古地理环境
古地理:研究地球地质时期表面地理环境的结构分
布及其发展变化的规律的学科
古地理图:将地质时期的地理情况按照一定比例尺
和花纹在平面上表现出来称为古地理图
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�
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第三章 沉积岩相和古地理环境
沉积环境的判别标志 沉积地球化学标志及其环境意义 自生矿物:海绿石,磷块岩,鲕状赤铁 矿,鲕绿泥石,针铁矿, 自生颗粒:鲕粒,"竹叶"等 元素:Sr/Ba 等
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第三章 沉积岩相和古地理环境
古地理与古地理图 地理学研究地球变面地理环境的结构分布及其发
展变化的规律性以及人地关系的学科.
研究环境的几个基本特征 氧的含量: 盐度:3.4 %为海水环境; < 1%为淡水环 境; 1-3.4%为半咸水环境 pH值: 水体清澈度: 水深:
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第三章 沉积岩相和古地理环境
海相环境
浅海带
200m
滨 海 带 陆 斜 坡 大
海带
4100m
海带
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第三章 沉积岩相和古地理环境
海相环境 浅海带(sublittoral zone):位于低潮面至 200米水深之间. 透光带:光可以透过水面的最大深度 (50m). 浪基面:海浪可以作用到的水面以下的 最大深度.
2
第三章 沉积岩相和古地理环境
地层的沉积方式及沉积环境

地层的沉积方式及沉积环境

• 地层学三定律的沉积学基础是垂向加积作用； 垂向加积作用形成的地层时间界面水平或近水 平，与岩性界面一致或平行。
• 垂向加积作用形成的地层通常粒度细(细砂— 泥级)，层厚薄(薄层—纹层状)，侧向延伸远， 空间上变化小，沉积速率低。
2010-6-4
4
原始沉积的地层既不水平，侧向延伸也不远，并非 在任何时空尺度上都服从上新下老的原则。
• 滨海、滨湖、河流、三角洲和大陆斜坡等是侧 向加积的主要盛行环境。
• 侧向加积作用形成地层的特征：地层岩性界面 通常与时间界面不一致或斜交。
穿时普遍性原理：在所有侧向堆积作用 过程中形成的岩石地层必然是穿时的。
2010-6-4
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在曲流河的发展过程中，河道受侧向侵蚀向凹岸 迁移并在凸岸沉积，导致凸岸点沙坝向凹岸方向 迁移，同时天然堤、洪泛平原等也随之迁移，造 成沉积物的时间界面倾斜、与岩性界面有一定的 角度。
碳酸盐岩相
页岩相
砂岩相
页岩或煤相
相变
➢ 相分析：综合地层的岩石特征和生物特征，推断其成因（沉 积环境和沉积作用）。
陆上、半干旱环境
相分析的基本思路
“将今论古”“现在是了解过去的钥匙” ——现实主义原理（莱伊尔）
现实主义原理是相分析的主要理论依据。 为了要对地层进行相分析，首先必须了解现 代沉积的不同结构、构造及其形成的环境条 件，然后以历史比较的观点，对古代地层的 相应特征作出环境条件的推论。
牵引流:由于水的流动而引起沉 积物颗粒运动的形式。
交错层理: 可有多种形态，有的形态可在多种环 境中形成，但不同环境常具不同的形态特征。如河流 环境，因水呈定向流动，常形成单向斜层理；海洋环 境由于潮汐来回作用，形成鱼骨状交错层理；海滩环 境的冲洗层理以大型，倾角小(<10˚)和砂粒成分纯净为 特征；风成交错层理则以厚度大、倾角大(可>30˚)，分 选好及磨圆度高为特征。陆棚浅海中的风暴流则可以
第三章 地层的沉积方式及沉积环境

第三章 地层的沉积方式及沉积环境


注意：地质作用赖以进行的环境条件是 随时间的推移不断变化的，在运用现实 主义原理进行相分析时，不可机械的套 用现代模式，不仅要注意古、今地质作 用的相似性，还要考虑其差异性，而且 距今年代越久远，差异越大。
瓦尔特相律（相序递变规律）——
(J Walther，1894) :只有那些彼此毗邻的相和相区，才 能原生地重叠在一起; 即可以根据相邻沉积相在纵向上 或横向上的变化预测其在横向上或纵向上的变化。
沉积构造的几种主要类型 ：
(１)层理： 由于季节性气候的变化，沉积环境 的改变，使先后沉积的物质在颗粒 大小、排列方式、形状、颜色和成 分上发生相应变化，从而在垂向上 显示出来的成层现象。大都与沉积 同时形成，所以能很好地反映水动 力条件。
多数层理由牵引流形成。即水 在流动过程中使水底松散的颗粒 产生波痕，并因波痕的移动而形 成各种层理，主要有交错层理， 水平层理和平行层理。
二、沉积环境的主要
识别标志
相标志：一定沉积环境内独特的物 理、化学和生物作用形成的能反映 沉积环境条件的沉积特征。
沉积环境（相）研究方法
矿物成分 和岩石类型 沉积岩层 的构造
岩石 的颜色
岩石 的结构
沉积环境（相）研究方法
古生物的种类和生态不仅可确定海相与非海 相，而且还可指示水域的深度、盐度、温度 和浊度等。近年来不仅重视遗体化石，而且 还用遗迹化石资料来判断沉积环境。
Fe3+∶Fe2+ ＞ 3.0 ， 则岩石显红色。 Fe3+∶Fe2+=3-1.6 ， 呈紫色、砖红色、棕色 等。 Fe3+∶Fe2+ ＜ 1.6 ， 呈浅绿灰色或灰色。 Fe3+∶Fe2+ 近 于 0 ， 则呈黑色。
3.第三章 碎屑岩的成分 1

3.第三章 碎屑岩的成分 1


不同重矿物的颜色、形状、包裹体、风化程度等亦有不同，它们常能反映母岩特征 以及重矿物在风化、搬运过程中的变化。 研究证明，锆石的颜色是放射性成因的，其浓度或强度随时间而增加。因此只有古 老的太古代片麻岩或花岗岩中的锆石为紫色、粉红色至玫瑰红色；而较新时代的锆石则 色淡，且一般为无色。 从形状方面看，岩浆岩中大多数锆石是自形的，只有副片岩和副片麻岩中的锆石趋 于圆形，这是沉积锆石保存在中级变质岩中的磨圆形态。 另外，矿物的类质同象及痕量元素的含量等都可作为判断来源的依据。 可见，在重矿物鉴定中，必须认真观察其标型特征，这对于沉积岩成因研究具有重 要的意义。 虽然重矿物在碎屑岩中所含总量甚少，但因其在机械沉积过程中主要是按相对密度 分异的，故在适当的条件下可以富集成有经济价值的重砂矿床。
一、矿物碎屑 二、岩石碎屑 三、盆内碎屑
一、矿物碎屑
目前已经发现的碎屑矿物约有160种，最常见的约20种。 在一种碎屑岩中，其主要碎屑矿物通常不过3~5种。 碎屑矿物按相对密度可分为轻矿物和重矿物两类。 轻矿物相对密度小于2.86，主要为石英、长石； 重矿物相对密度大于2.86，主要为岩浆岩中的副矿物 （如榍石、锆石）、部分铁镁矿物（如辉石、角闪石），以 及变质岩中的变质矿物（如石榴石、红柱石）。碎屑重矿物 也称作陆源重矿物。 重矿物还包括沉积和成岩过程中形成的相对密度较大的 自生矿物（如黄铁矿、重晶石），它们属于化学成因范畴。
在砂岩的碎屑中， 岩 屑 的 平 均 含 量 为 10 ％ ~15％，有时也可高达50 ％左右 。 常见的岩屑类型有：
（1）侵入岩岩岩岩屑 （5）粘土岩岩屑 （6）碳酸盐岩的岩 屑。
识别和鉴定各种类型岩石碎屑，需要有良好的矿物学、岩石学基础。 有不少岩石在搬运、沉积、成岩等不同阶段风化和蚀变，故鉴定起来难度 更大。图3－5是我国中、新生代陆相碎屑岩中常见的岩屑类型。

沉积学智慧树知到答案章节测试2023年中国石油大学(华东)

第一章测试1.关于沉积岩的分类，以下说法正确的是:A:砾屑灰岩属于碎屑岩类。

B:海绿石石英砂岩为碎屑岩的一种。

C:碳酸岩是一种沉积岩。

D:灰绿色块状凝灰岩是一种碳酸盐岩。

答案:B2.沉积岩的形成包括（）等三个阶段：A:沉积物搬运阶段、沉积阶段、沉积后阶段B:原始物质形成阶段、沉积物搬运和沉积作用阶段、沉积后作用阶段C:沉积物形成阶段、沉积物搬运阶段、沉积阶段D:原始物质形成阶段、沉积物搬运阶段、沉积阶段答案:B3.与岩浆岩相比，沉积岩在地表分布面积更广，体积更大A:对B:错答案:A4.因为沉积岩与火山岩均形成于地壳表层，所以二者的形成条件相同A:错B:对答案:A5.同岩浆岩相比，沉积物具有（）的特点A:特有的自生矿物B:高温矿物罕见C:存在大量有机质D:FeO高于Fe2O3E:低温矿物富集答案:ABCE6.关于沉积岩的结构特征，下列说法正确的是：A:沉积岩与岩浆岩均具有结晶结构B:沉积岩与岩浆岩均具有玻璃结构C:沉积岩具有碎屑结构而无结晶结构D:沉积岩具有结晶结构和碎屑结构答案:AD7.关于沉积岩形成的地壳表层条件（沉积圈），以下说法正确的是：A:沉积圈环境特征与岩浆岩形成条件相似B:沉积物沉积时的压力最大可达1100atmC:沉积物沉积时的温度最高可达摄氏650度D:同岩浆岩与变质岩相比，沉积岩形成于常温常压环境答案:BD8.按照原始物质来源，沉积岩可以分为（）。

A:砾岩、砂岩、粉砂岩、粘土岩B:碎屑岩、化学岩、火山碎屑岩、碳酸盐岩C:碎屑岩、碳酸盐岩、生物岩、火山碎屑岩D:碎屑岩、化学岩、生物岩、火山碎屑岩答案:D9.沉积物沉积后一般会先后经历表生期、同生期、后生期和成岩期等阶段的变化。

A:错B:对答案:A10.现代河流沉积中常可看到，上游段沉积物颗粒粗，下游段沉积物颗粒细。

A:错B:对答案:B第二章测试1.母岩的风化作用包括物理风化作用、化学风化作用A:错B:对答案:A2.下列风化过程中，属于物理风化作用的是：A:氧化作用B:水解作用C:溶解作用D:盐结晶作用答案:D3.根据尤尔斯特隆图解，砂级颗粒易搬易沉，砾级颗粒难搬难沉。

第三章 沉积有机质——【石油有机地球化学】


质
丰
还原环境：有机质保存
度 的
化 学
氧化还原电位（Eh）
氧化环境：转化为CO2和H2O
因 素
因
酸碱度（Ph）
素
生物群的发育与水体盐度有关，超咸水
盐度
环境，少数喜盐生物存在。
温度
影响化学沉淀和生物生长。
生 提供有机质的来源
物 因
改变沉积环境
素 加速沉积过程
消耗、改造有机质
生物活动引起CO2的变化可以影响碳酸盐的 沉淀和溶解搬运。呼吸作用和部分有机质 分解消耗氧气，造成缺氧还原环境，
对高聚合的生化组分而言，生物降解非常 重要。既大量消耗各种有机质，本身又提
供了更富类脂物的有机质。
3 不同环境中的沉积特征
1）海洋环境的有机质沉积
（1）沉积场所大； （2）远洋水域有机质来源单一 ； （3）表层生物产量高、下层缺氧还原、持续较快沉
积、絮凝作用加速沉积； （4）高能带（滨海）不利于有机质沉积保存 ； （5）大陆架是海洋内有机质的主分泌有机质与粘土矿物 黏合形成大颗粒聚合体而迅速沉积。
影 响
理 因
粘土矿物与有机
素
质的絮凝作用
浮游动物以泥质物为食，在体内粘土与
有机成分黏合，以有机颗粒形成排出而 迅速沉积。
沉
水体深度与浪基面深度
积
有
沉积速度与沉降速度
机质来源丰富、沉积速度适中有利
机
于形成高丰度的有机质沉积
有机碳占 天然沉 积物的百 分比。
有机溶剂抽 提物占天然 沉积物的百
分比。
呈P2O5 状态的
磷。
硫 （%）
马拉开波湖底沉积物中各种组分的分布
4）沼泽环境的有机质沉积

沉积岩石学期末复习要点

沉积岩⽯学期末复习要点沉积岩⽯学复习要点绪论/第⼀章沉积物的来源1.沉积岩概念沉积岩是在地表和地表下不太深的地⽅形成的地质体，是在常温常压下由母岩的风化产物、⽣物作⽤和某些⽕⼭作⽤形成的物质经⼀系列改造（如搬运、沉积、成岩等作⽤）⽽形成的岩⽯。

2.沉积岩⽯学研究任务①全⾯研究沉积岩（物）的物质组分、结构、构造、分类命名、岩体产状和岩层之间的接触关系，为阐明其成因与分布规律提供依据；②探讨沉积岩的形成机理，包括风化作⽤、搬运作⽤、沉积作⽤及沉积期后变化的机理。

特别是研究沉积岩（物）及其中有⽤矿产的形成机理及富集规律；③进⾏沉积环境的分析，根据沉积岩的原⽣特点以及时空分布和变化特点，⽤以恢复沉积岩形成时的古⽓候条件、古地理环境以及⼤地构造环境。

3.风化作⽤概念及类型风化作⽤是地壳最表层的岩⽯在温度变化、⼤⽓、⽔、⽣物等因素的作⽤下，发⽣机械破碎和化学变化的⼀种作⽤。

风化作⽤按其性质可分为三种类型：物理风化作⽤、化学风化作⽤、⽣物风化作⽤4.沉积物来源母岩风化产物、⽣物来源的沉积物、深部来源的沉积物、宇宙来源的沉积物第⼆章沉积物的搬运和沉积作⽤1.牵引流和重⼒流的基本概念牵引流——符合⽜顿流体定律的流体。

其搬运机制是流体动能拖曳牵引沉积物⼀起运动，如河流、风流和波浪流等。

重⼒流：⾮⽜顿流体——不服从⽜顿内摩擦定律的流体。

2.碎屑颗粒在流⽔中的搬运⽅式A 推移搬运（滚动搬运，包括跳跃搬运）B 悬浮搬运(悬移搬运)C 溶解搬运3.⽔下沉积物重⼒流的分类碎屑流或泥⽯流：是⼀种砾、砂、泥和⽔相混合的⾼密度流体，泥和⽔相混合组成的杂基⽀撑着砂、砾使之呈悬浮状态被搬运。

颗粒流：是⼀种由⽆凝聚⼒颗粒（主要是砂、砾）所组成的重⼒流。

液化沉积物流：常见于砂和粉砂沉积物中。

浊流：是靠液体的湍流来⽀撑碎屑颗粒，使之呈悬浮状态，在重⼒作⽤下发⽣流动4.⽣物的搬运和沉积作⽤的⽅式①⽣物通过新陈代谢作⽤，在其⽣活过程中不断地从周围介质中吸取⼀定的物质成分，从⽽把⼀些元素富集起来。

第三章沉积岩层原生构造

第三章
沉积岩层的原生构造
第一节 层理及层面构造
一、层 理
层理：沉积岩最常见的一种原生构 造，通过岩石成分、结构和 颜色在剖面上的变化所显现 出来一种成层构造。
层面：沉积过程中形成的小的间断 面，经常发育层面构造。
岩层：上、下层面限制的岩性大致 相同的岩体。
岩层厚度：上、下层面的垂直距离。
层理的判别：
2. 角度不整合（不整合， Angular uncomformity）
年轻沉积岩层覆盖于褶
皱或掀斜的早期地层之上 而形成的不整合。
不整合面上、下两套地层
间不仅有地层缺失，而且产状 不同。褶皱型式和变形强弱程 度、断裂构造发育程度和性质 不同，变质程度和岩浆活动存 在明显差异。上覆地层的底面 切过下伏构造和不同时代地层 的界面。形成过程：沉降－沉 积－变形与隆升－剥蚀－沉降 －沉积。
7.火山岩原生构造
枕状熔岩的形状
气孔的变化
冷凝边
第二节
岩层产状及 地质界线的平面投影特征
地质界线：不同岩层界面（或断层面）与地面的 交线，是地质图表示的基本内容，其形态决定于 岩层（断层）的产状与地形的关系。
地质图成图原理
一、水平岩层
层面近水平的岩层 倾角0～5度 地形图－等高线
水平岩层在地形图中 的表现特征为其层面 界线与等高线平行
W (宽度) = t (厚度) / tg ß(坡度)
地层一般向上变新
二、直立岩层
层面近直立的岩层，倾角85～90度。 直立岩层的地质界线不受地形影响，宽度等 于厚度；地质界线一般为直线，弯曲反映岩 层走向的变化，宽度的变化反映厚度的变化。
三、倾斜岩层
倾斜岩层的水平投影特征：V字形法则
相反相同；相同相同；相同相反

沉积岩石学简明教材4

▪ ② 石灰岩也可以被SiO2交代——“硅化”，形成 燧石结核、燧石层
▪ ③ 颗粒状灰岩——“硅化”，形成次生石英岩
▪ ④ 碳酸盐岩——“交代”，形成菱铁岩、某些磷 块岩。
Se2.3 基质中的白云石化现象 （－） 10×4
▪ 5．胶结作用与固结作用——可发生于同生、成岩、后 生和表生各阶段。
▪ 胶结作用(cementation)——从孔隙溶液中沉淀出矿物 质（胶结物），将松散沉积物粘结成坚硬岩石的过程， 基本上是化学和生物化学作用，对某些碎屑岩和粒屑内 源岩，是沉积物→沉积岩的主要作用。
▪ 压溶作用的结果：将引起颗粒接触处晶格变形和 溶解。
▪ 现象：凹凸接触、压坑、缝合线接触、石英等的 加大。
藻鲕灰岩成岩压实作用 （－）10×2.5
缝合线构造
▪ 3．重结晶作用和矿物的多相转变作用 (recrystallization and neomophism of mineral)
▪ 重结晶作用——矿物组分以溶解—再沉淀或固体扩 散等方式，使得细小晶粒集结成粗大晶粒的过程。 主要特征：小晶体→大晶体。
▪ 矿物的多相转变——复杂广义重结晶作用，矿物化 学成分不变，晶格的形状大小变化。
Scቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.5 玉髓（+） 10×10
铸体41-11 没有绿泥石包膜的地方可见石英次生加大现象， 石英次生加大是堵塞孔隙的主要原因 （-） 10*
铸体41-12 没有绿泥石包膜的地方可见石英次生加大现象， 石英次生加大是堵塞孔隙的主要原因 （+） 10*
Sc1.1 高岭石正杂基 （+） 10×10
Sh2.2 带状胶结（磷质） （+） 10×10
▪ 4．交代作用(replacement)——在沉积期后演化 过程中，沉积岩（物）中某种矿物被化学成分不 同的另一种矿物所取代现象。
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n)和矿物的多相转变作用 (neomorphism of mineral)
重结晶作用：指矿物组分以溶解－再沉淀或固体扩散等方式，使得细 小晶粒集结成粗大晶粒得过程。
矿物得多相转变：当一种矿物相变为另一种更稳定得矿物相时，只发
生晶格的形状及大小的变化，而无化学成分的变化。
第四节 沉积期后阶段的主要作用
1. 压实作用(compaction)
系指沉积物在上覆水体和沉积物负荷压力下，不断排 出水分，体积缩小，孔隙度降低的过程。
2. 压溶作用(pressure-solution)
在压力作用下，沉积物或沉积岩内发生的溶解作用称为 压溶作用。 如缝合线构造，石英砂岩中某些石英次生加大边等也属 于压溶作用的产物
成岩作用阶段的划分和对比
二、有关术语的阐明
1. 同生作用(syngenesis)：指沉积物刚刚形成以后而尚与上覆水体相 接触时的变化。如‘海解作用’、‘海底风化作用’及‘陆解作用’ 等。 2. 成岩作用(diagenesis)：指上覆沉积物不断增加使早期沉积物逐渐 被掩埋，直至基本上与上覆水体脱离，使沉积物在新的物理化学条件下， 产生新的平衡，致使疏松的沉积物固结成岩的全部变化过程。 3. 后生作用(anadiagenesis / catagenesis)：继成岩作用阶段之后，在 沉积岩转变为变质岩之前或遭受风化作用之前所产生的一切作用和变化。
4. 表生作用(epigenesis)：指沉积物抬升到近地表，在潜水面以下常
温常压或低温低压条件下，由于渗透水和浅部地下水(包括上升水)的影 响下所发生的变化。
第三节 沉积期后的影响因素
沉积物脱离沉积环境进入沉积期后变化阶段，实质上是沉积物 在新的条件下，重新建立起新的平衡的过程。 影响这一平衡过程的因素主要有： 沉积物的成分、温度、压力、 以及层间水溶液的性质(溶度积、自由度、PH值、Eh值、浓度、溶 解气体的状况等) 。
沉积物形成阶段
成岩作用阶段
沉积岩 后生作用阶段 变质作用 风化作用
沉 积 后 作 用
成岩作用
后生作用
第二节 沉积期后变化的阶段划分和特点
一、阶段划分
沉积期后作用阶段的划分，到目前为止也还没
有一个公认的、统一的划分方案。
1.根据粘土矿物成分来划分 2.根据煤岩学来划分 3.根据地球化学不环境来划分 4.根据埋深来划分 5.综合划分方案
成岩作用(diagenesis)：沉积物转变沉积岩所发生的一系列变化。 后生作用(catagenesis)：沉积物形成以后到遭受风化作用或变质作用
以前的变化。
沉积后作用的上限为沉积物表面或潜水面 沉积后作用的下限为变质岩带顶(<220℃，<1000bar)
母岩
沉 积 岩 的 形 成 与 演 化
5. 交代作用(replament)
交代作用是指在沉积期后演化过程中，沉积物中某种矿物被化学 成分不同的另一种矿物所取代的现象
6. 自生矿物的形成
（1）海绿石: 形成于低温海相环境，海水温度15～25℃， 水深10～30m到600m为宜，pH为7～8，Eh0～100mV （2）鲕绿泥石：其形成条件与海绿石相近，也出现于海相环境；也 有在低pH的沼泽环境中的 （3）沸石类 （4）高岭石 （5）菱铁矿 （6）自生长石 （7）自生硅质
3. 胶结作用(cementation)和固结作用(consolidation)
胶结作用：指从孔隙溶液中沉淀出矿物质（即胶结物）将松散的沉积 物粘结成坚硬岩石的过程，基本上是化学和生物化学作用，是沉积物转变
为沉积岩的最主要的一种作用。
固结作用：泛指松散沉积物转变为固结岩石的过程，它是通过胶结作 用、压实作用、压溶作用、甚至重结晶作用、生物的粘结作用等共同完成。 常见的胶结物为方解石及石英，其它还有白云石、菱铁矿、赤铁矿、 针铁矿、玉髓、蛋白石、自生长石、沸石、硬石膏、重晶石、天青石、盐 类矿物及粘土矿物。
第三章 沉积期后变化
第一节 概 述
沉积物的形成阶段：母岩风化产物以及其它来源的物质成分，在
搬运和沉积作用之后，就变成了沉积物。
沉积期后作用：泛指沉积物形成之以后，到沉积岩遭受风化作用和 变质作用之前这一演化阶段的所有变化或作用。亦称为广义的成岩作用。 广义的成岩作用包括狭义的成岩作用和后生作用两个阶段。