沉积作用与沉积构造(PDF)
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第七章沉积环境与沉积相第一节 基本概念及基本理论第二节 洪积相第三节 河流相第四节 湖泊相第五节 三角洲相第六节 海岸沉积相第七节 碳酸盐岩相沉积相研究意义及工作思路沉积学是地学中的基础学科,其在国民经济各个领域被广泛的应用,特别是在矿产领域,尤其是在油气勘探、开发领域。
在石油、天然气勘探、开发中的作用在油气勘探中的应用几个事实:a. 到目前为止,世界上发现的油气,99.9%储存在沉积岩中,当然,沉积岩的主要特征受控于沉积相。
b. 盆地或区域物源分析、沉积相研究,可掌握生油层、储集层、盖层的分布及其空间组合→预测有利探区。
c. 我国经50年勘探,在老区易找大中型构造油藏的基本已找到,现在多为难找的、复杂的隐蔽油气藏,其中很大一部分是岩性油气藏,岩性油藏在哪里?—→都直接取决于岩性的分布、规模、特征等→受控于沉积相。
d. 用现有资料,作出相对最好的预测:如第一口探井钻遇5.6m油砂(图)非地质人员眼中:仅仅是5.6m油砂沉积学工作者眼中:① 5.6m油砂;②是河流相-曲流河砂体;③油层呈条带状;④油层宽度约800-1500m;⑤砂体可能呈北东向延伸;⑥下口探井应在该井北东向1.5km处。
沉积相工作方法•野外剖面观察•钻井岩心观察•室内单井沉积相剖面分析•室内井间沉积相对比•室内地震相分析•沉积相平面展布分析-有利储集区带预测“将今论古”的原则和比较地质学研究方法一、相标志是指沉积岩所具有的那些能反映其沉积环境的环境参数,沉积过程的各种特征。
包括以下几方面:1、岩石的成分、结构2、岩石的沉积构造沉积构造:交错层理反映水动力条件3、古生物、包括遗迹化石。
4、地球化学组成。
5、岩石的几何形态。
6、岩石的纵向序列,即相序。
7、岩石的电性,地球物理测井。
8、岩石的地震响应。
二、相模式以相序递变规律为基础,以现代沉积环境和沉积物特征研究为依据,从大量的研究实例中对沉积相的发育和演化加以高度的概括,归纳出带有普遍意义的沉积相的空间组合形式。
沉积学基础02沉积作用与沉积构造
一、沉积作用
沉积作用是指沉积物斜坡运动和沉积物淤积所引起的现象,如山崩、
水流、风飘、冰川搬运以及海洋潮汐、海河淤积等。
1、山崩
山崩是指山坡由于构造活动、气象因素、地下水位变化、人类活动等
原因而发生突变性滑动,使山坡上的岩石及土壤等物质以颗粒状滚动涌下
山坡,在下部河流、湖泊等水体中沉积的沉积现象。
2、水流
水流是水因下坡的影响而产生的摩擦力沿着地表流经的运动,具有撞击、冲刷、移动和搬运等作用,从而在水流中沉淀出碎石、泥砂等沉积物。
3、风飘
风飘是指风的吹动作用,使沙粒、泥沙等细小沉积物从其中一位置运
动到另一位置,经过风力的搬运,细小沉积物在地面上形成巨大的沉积现象,如沙漠、沙洲等。
4、冰川搬运
冰川搬运是指冰川移动时,将山壁上的岩石搬运到低洼处,逐渐沉积;冰川也会将山谷底部的物质带走,由于冰川行进的力量极大,搬运的速度
极快,因此,形成冰川搬运沉积现象。
5、海洋潮汐
海洋潮汐是海水由于月球引力的作用,形成的起伏现象,海洋潮汐涨落产生的沉积作用会使海岸带上的沉积物抬升或沉淀。
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。
沉积学Chap1. 绪论Chap2. 沉积结构Chap3. 搬运作用与沉积作用Chap4. 沉积构造Chap5. 沉积物分类Chap6. 冲积扇环境及沉积相Chap7. 河流沉积环境及沉积相Chap8. 湖泊沉积环境及沉积相Chap9. 冰川沉积环境及沉积相Chap10.风成沉积环境及沉积相Chap11.陆源碎屑型滨海环境及沉积相Chap12.陆源碎屑浅海环境及沉积特点Chap13.深海碎屑沉积环境与沉积相Chap14.三角洲沉积环境和沉积相Chap15.扇三角洲沉积环境及沉积特征Chap16.海洋碳酸盐沉积环境及沉积相特点Sediment transport and deposition 搬运介质:1.水坡面流(Overland flow),渠道水流(channel flow)波浪(Waves), 潮汐(tides), 洋流(ocean currents)2.空气(Air)3.冰(Ice)4.重力(Gravity)岩崩(Rock falls) (无搬运介质)泥石流(Debris flows), 浊流(turbidity currents)搬运作用沉积物有三种搬运作用:1.重力(Gravity)— 可能涉及流体2.沉积物重力流(sediment gravity flow)—3.流体流(Fluid flow)— 空气、水、冰流体凡服从牛顿内摩擦定律的流体称做牛顿流体,否则称为非牛顿流体牛顿粘性公式该定律可表述为——在很小的外力作用下即能流动的流体。
作用在流体上的力越大,则其流动速度也越大,并成正比例关系牵引流(靠自身能量携带载荷向前运动的一种牛顿流体 )属牛顿流体,沉积物重力流属非牛顿流体牵引流牵引流的搬运力表现在两方面:一、流体作用于碎屑颗粒上的推力(即牵引力),推力决定于流体流速,推力越大能搬运的碎屑颗粒越大;二、是载荷力(或称负荷力),其大小决定于流体流量,流量越大。
负荷力越大,则能搬运的沉积物数量越多;三、牵引流搬运颗粒的动力主要是推力,搬运方式包括溶解、悬移、推移。
红色字体:沉积岩石学黑色字体:岩相古地理蓝色字体:普通地质学棕色字体:构造地质学绿色字体:古生物3 沉积环境的判别标志成因标志是指具有成因意义、能反映其形成条件的各种特征。
一般都是沉积岩的原始特征,其中包括沉积岩的颜色,类型,结构和构造,新生矿物和岩石,沉积地球化学和同位素地球化学,生物化石和古生态,接触关系,沉积序列以及沉积岩体的形态分布等。
沉积岩的原始特征:物理的、化学的和生物的三方面标志。
物理标志:指沉积物在其搬运、沉积过程中或者沉积后不久,由于沉积介质的运动或重力等作用而形成并保存于沉积物中的成因标志,包括沉积物的结构、粒度分布、沉积构造等方面的特征;化学标志:指沉积物在其搬运、沉积过程中由于化学作用而形成的特征,包括同生和准同生期形成的矿物和岩石、化学成因的沉积构造、元素地球化学和同位素地球化学特征;生物标志:指由生物活动或生长等作用形成的各种特征,包括生物类型和生物形成的沉积构造等。
3.1 沉积构造标志概念:沉积岩的构造是指沉积物沉积时,或沉积之后,由于物理作用、化学作用及生物作用在沉积岩层内部或表面形成的各种形迹特征。
沉积岩的构造总称为沉积构造。
分类:⑴原生沉积构造:沉积物沉积时或者沉积后不久,即在其固结以前所形成的构造,反映沉积时期介质性质和能量等信息。
(原生构造:岩石或岩层在形成过程中产生的原始位态或面貌,如沉积岩的层理和火山岩的流动构造等。
)⑵次生沉积构造:在沉积物压实或成岩过程中形成的沉积构造,反映成岩环境。
(变形构造:原生构造在地质应力作用下发生位态或面貌的改变形成的构造,如褶皱、断层等。
(构造地质学的主要研究内容))沉积岩的构造分类按形态:层理构造层面构造结核按沉积岩形成阶段:沉积构造成岩构造后生构造3.1.2 物理成因的沉积构造沉积物在搬运、沉积过程中及沉积后不久,在流体流动、重力等物理因素作用下而产生的沉积构造。
包括流动构造、准同生变形构造和暴露构造。
底床形态:河道底床上松散的沉积物在流水的作用下形成的各种形态,也叫床沙形体。
成矿规律研究成矿规律研究的主要内容成矿规律研究:矿床时间分布规律、矿床空间分布规律、成矿物质来源规律和矿床共生规律。
成矿规律概念成矿规律是指对矿床形成和分布的时间、空间、物质来源及共生关系诸方面的高度概括和总结。
成矿规律既是进行成矿分析的向导(基础),又是成矿分析的结晶,它对预测找矿工作具有重要的指导作用。
自从1892年法国的L.德洛内提出成矿规律的概念以后,В.И.斯米尔诺夫、Р.鲁蒂埃等人都从不同的方面进行了卓有成效的研究,形成了全球成矿规律、区域成矿规律、矿区成矿规律以及单矿种为主的专门性成矿规律等不同的分支。
(一)矿床时间分布规律矿床在时间上的分布是不均匀的,某些矿种或矿床常在某一地区的某一地质时代内集中出现。
例如:世界上70%的金矿、62%的镍和钴、60%以上的铁矿形成于前寒武纪;世界上80%的钨矿形成于中生代;世界上的盐类矿产主要形成于二叠纪等。
矿产在时间分布上的不均匀性通常用划分成矿期的方式来表述:凡产生特定矿产组合的一段地质时期(代)就称之为成矿期。
1.我国主要的成矿期划分成矿期是研究矿床在时间上的发展、演化和分布规律性的有效途径。
地史中一定类型的矿床及其组合的出现往往和一定的大地构造发展阶段有关。
据我国地壳发展的主要构造运动及成矿特征,将我国的成矿期划分为如下六个:1)前寒武纪成矿期, 2)加里东成矿期,3)海西成矿期, 4)印支成矿期,5)燕山成矿期, 6)喜山成矿期前寒武纪成矿期早太古代成矿期(泰山期)(3800~2500Ma):绿岩带及有关矿床;Fe、Au、Cu、P、滑石、菱镁矿、石墨、云母等。
晚太古~早元古代成矿期(中条或吕梁期)(2500~1800Ma):Cr、Ni、Pt、Fe-Ti、金刚石、铜铅锌硫化物、稀土、硼、滑石、菱镁矿、云母等。
中—晚元古代成矿期(1800~600Ma):Fe、Cu、P、石棉、石墨等矿产,在北方产于长城、蓟县、青白口系地层中,在南方则产于板溪群、会理群、昆阳群、神农架群、南沱砂岩层及相应地层中。
沉积构造的原理
沉积构造是指地球表面上由沉积物积累形成的构造。
其原理是沉积作用将来自陆地的岩屑、溶解物和有机物质等沉积物沉积在地表或水下,然后经过压实、胶结等作用逐渐形成沉积岩,最后逐步堆积积累形成沉积构造。
沉积构造的形成往往与沉积环境有关。
沉积环境包括陆地、海洋、湖泊、河流等,每种环境都会有不同的沉积物来源和沉积过程。
例如,在陆地沉积环境中,岩屑物质通常由风力、水流等运动力将其带到一个较低的地点沉积,而海洋环境中则主要是由水中的悬浮物沉积。
沉积物的堆积和沉积速度也会受到环境因素的影响,如地形、气候、水体深度等。
通过长时间的积累和叠加,沉积构造逐渐形成。
利用沉积构造可以对地质历史和环境变化进行研究。
因为沉积物是记录地球历史的有力证据,通过对沉积层的剖析和分析,可以了解地球过去的环境条件和地质事件。
同时,对沉积物的矿物组成、粒度、构造等特征进行研究,还可以揭示出不同沉积环境之间的差异和联系,对研究地壳运动、古地理、气候变化等具有重要意义。
总的来说,沉积构造是地球表面上沉积岩堆积形成的构造,其形成原理与沉积物的来源、环境和堆积过程密切相关。
通过对沉积构造的研究,可以更好地了解地球历史和环境变化。