沉积学[1]
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沉积学知识点沉积学是地质学的一个重要分支,研究地球表面上沉积物的形成、变化和分布。
通过研究沉积学知识点,可以了解地球历史的演变过程以及地质事件对地貌的影响。
本文将从基本概念、分类、形成机制和应用等方面介绍沉积学的知识点。
1.基本概念沉积学是研究沉积物及其成因、过程和特征的科学,它涉及到岩石、矿物、有机质和水等要素的相互作用。
沉积物是指在地球表面形成并保持在原位的松散或固结的物质,包括岩石碎屑、化学沉积物和生物沉积物等。
2.分类根据沉积物的组成和形成环境,沉积学可以分为物质沉积学和过程沉积学两大类。
物质沉积学研究沉积物的成分、来源、组成和分布规律,过程沉积学研究沉积物的形成机制、沉积过程和地貌发育。
3.形成机制沉积物的形成机制主要有物理和化学两种方式。
物理沉积是指由于重力、水流、风力等力量的作用,使岩石碎屑和颗粒沉积下来形成沉积物。
化学沉积是指溶解物质在水中溶解后发生沉淀形成沉积物。
4.沉积环境沉积物的分布和特征与沉积环境密切相关。
常见的沉积环境包括湖泊、河流、海洋、沙漠和冰川等。
不同的沉积环境对沉积物的形成和分布有着重要的影响。
5.沉积岩沉积物在经过长时间的压实、固结和胶结等作用后,可以形成沉积岩。
常见的沉积岩有砂岩、泥岩和石灰岩等。
通过研究沉积岩可以了解当地的古环境和古地理变迁。
6.应用沉积学在许多领域都有着广泛的应用价值。
在石油地质学中,沉积学知识可以帮助研究和勘探油气资源。
在环境地质学中,通过分析沉积物的特征和组成可以判断环境质量和水体污染程度。
此外,沉积学还与地质灾害、工程地质和古地理学等领域有关。
总结:沉积学是研究地球表面沉积物形成、变化和分布的科学。
通过了解沉积学的基本概念、分类、形成机制和应用,可以更好地理解地球的演变过程和地质事件对地貌的影响。
沉积学在石油地质学、环境地质学和工程地质等领域都有着重要的应用价值。
叠层石:碳酸盐沉积构造。
叠层石构造也称为叠层构造或者叠层藻类构造,简称为叠层石。
叠层石由以下两种基本层组成:富藻纹层,又称暗层,藻类组分含量多,有机质高,碳酸盐沉积物少,故暗色;富碳酸盐岩纹层,又称亮层,藻类组分含量少,有机质少,故色浅。
这两种基本层交互出现,即形成叠层石构造。
重力流:借助于重力作用使泥砂砾混杂的流体呈块状从斜坡又搞到底流动。
内碎屑:沉积盆地下沉积不久的半固结或固结的碳酸盐沉积物受波浪潮汐重力流等作用破碎搬运磨蚀再沉积而成。
浪基面:又称浪底,是指波浪作用能波及的海、湖水深度,在此深度以下波浪的作用不再影响到沉积物表面颗粒的运动。
浪基面的深度大约等于二分之一表面波长,浅海中通常20米左右,湖泊中通常5~10米。
洪积扇:是发育在山谷河口处,主要由暂时性洪水水流冲刷形成,范围局限、形状近似于圆锥状的山麓粗碎屑堆积物。
它由山谷口向盆地方向呈放射性散开,其平面形态呈锥形或者扇形。
发育在那些地势起伏较大,而且沉积物补给丰富的地区。
沉积岩:在地壳表层条件下,由母岩风化产物、火山物质、有机物质等沉积岩的原始物质成分,经过搬运和沉积作用、以及沉积后作用而形成的一类岩石沉积岩石学:研究沉积岩的物质成分、结构构造、分类和形成作用以及沉积岩分布规律沉积动力学:沉积动力学是利用物理力学的知识来解释沉积构造的形成以及描述沉积物的运动状态,为重塑古沉积环境提供当时的水动力条件信息。
沉积相:沉积环境以及在该环境下的所有沉积物特征的总和。
正常浪底:波浪作用的下限片流沉积:携带沉积物的流水从洪积扇河床末端漫出,流速和水深骤减,使携带的沉积物呈席状或片状沉积下来,形成的席状砂、砾石堆积体。
河道沉积:洪积扇被暂时性的河道切割,当洪水再次到来时,所携带的沉积物在这些暂时性河床中沉积下来。
筛状沉积:扇体表面的砾石层。
边滩:河床侧向迁移和沉积物侧向加积的结果。
天然堤:河流在洪水期因水位较高,河水携带的细、粉砂级的物质沿河床两岸堆积,形成平行河床的堤岸。
沉积岩石学是研究沉积岩的物质成分,结构构造,分类及其形成作用,沉积环境的一门学科。
沉积学是研究沉积物,沉积过程,沉积岩和沉积环境的学科。
沉积古地理学是对一定地质历史时期形成的地层进行相分析,研究当时不同地区的沉积环境条件及其相互关系,再造当时海陆分布,自然地理和气候特征的学科。
沉积环境是一个发生沉积作用的,具有独特的物理,化学和生物特征的地貌单元,并以此与相邻地区相区别。
沉积相模式:对沉积环境的沉积特征,发展演化及其空间组合形式的全面概括,是以图形或文字方式表现的一种理想的,概括的沉积相格局。
瓦尔特相律:只有在横向上相邻出现的相,才能在纵向序列中互相叠覆。
沉积相分析:主要研究沉积构造和古水流形成的床沙几何形体,相组合及水动力条件,如河流等所进行的环境解释。
现实主义原则—基本涵义为:现在正在进行着的地质作用,也曾以基本相同的方式和强度在整个地质时期发生过,古代的地质事件可以用今天所观察道德现象和作用加以解释。
流体的粘滞性:流体在静止时不能承受切力抵抗剪切变形,但在运动状态下,流体具有抵抗剪切变形的能力,称为粘滞性。
内摩擦定律:根据内摩擦力的性质,它与接触面积和相对速度差成正比,而与垂直距离成反比,这一结论称为牛顿内摩擦定律。
急流:Fr›1时,惯性力作用大于重力作用,水流称为急流。
急流在障碍物处激起浪花,一涌而过,只在障碍物附近的水面有所升高,而对稍远的上游水面不发生任何影响。
缓流:Fr‹1时,惯性力作用小于重力作用,水流为缓流。
缓流在障碍物处发生水面跌落,而障碍物上游水面发生雍高,并延伸到上游相当远处。
沉积学是研究沉积物,沉积过程,沉积岩和沉积环境的学科。
沉积古地理学是对一定地质历史时期形成的地层进行相分析,研究当时不同地区的沉积环境条件及其相互关系,再造当时海陆分布,自然地理和气候特征的学科。
沉积环境是一个发生沉积作用的,具有独特的物理,化学和生物特征的地貌单元,并以此与相邻地区相区别。
沉积相模式:对沉积环境的沉积特征,发展演化及其空间组合形式的全面概括,是以图形或文字方式表现的一种理想的,概括的沉积相格局。
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。
沉积学沉积建造名词解释沉积学是地球科学中的一种分支学科,主要研究地球表层或水体底部的各种碎屑物质在长时间内逐渐沉积下来的过程与规律。
在沉积学研究中,使用了大量的专业术语,下面将对其中的一些关键词进行解释。
一、沉积物沉积物是指各种在地表或水底上迅速或缓慢沉淀的固体物质,包括颗粒物、有机物和化学物质等。
沉积物中的颗粒物可以分为粘土、泥、粉砂、砂和卵石等多种类型。
二、岩性岩性是指沉积物经过长时间的压实、水化、脱水等作用所发生的显著变化后形成的岩石类型。
常见的岩性分类包括:砂岩、淤泥岩、泥岩、灰岩等。
岩性是研究古地理环境和地质历史的重要基础。
三、层序层序是指同一地方在长时间内沉积物在不同时间而形成的不同地层。
同一层序中的层位间存在着特定的沉积序列和环境变化,可以为地质历史的研究提供重要线索。
四、构造构造是指沉积物在沉积过程中形成的各种构造特征,包括沉积构造和变形构造两种。
沉积构造主要指沉积层、沉积面、顶面曲线、沉积断层等,而变形构造则包括褶皱、断层、推覆等。
五、古地理环境古地理环境是指在地球历史上某一时期所存在的地理环境,包括古代大陆的形态、水系的流向、海洋的分布及其特征等。
通过对沉积物和岩层的研究,可以还原古代的地球环境和地球历史,了解地球表层的演变和发展历程。
六、沉积建造沉积建造是指沉积物在某些特定的沉积环境中形成的各种具有一定科学价值的特殊结构。
沉积建造包括波痕、潮痕、沉积岩石构造等多种类型,是沉积学研究中不可或缺的一个方面。
总之,沉积学中的这些关键词都是研究地球表层历史和演化的重要概念,深入了解这些概念的含义对于我们理解地球表层的规律和历史演变都是十分有帮助的。
沉积学知识点整理沉积学的概念和相标志1.沉积环境:一个具有独特的物理、化学和生物特征,发生沉积作用的自然地理单元。
2.沉积相:反映沉积环境的岩石特征和生物特征的综合,即沉积环境的物质表现。
岩相:反映沉积环境和沉积作用的岩石特征。
生物相:反映沉积环境和沉积作用的生物特征。
3.环境相:反映沉积环境的岩石特征和生物特征的综合。
即沉积环境的物质表现:河流、湖泊、三角洲作用相:反映沉积作用的岩石特征和生物特征的综合。
即沉积作用的物质表现:泥石流和浊流、风暴、地震、海啸大地构造相:反映大地构造环境和性质的岩石特征和生物特征的综合:复理石、(海/陆)磨拉石三者的时空尺度不同4.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上的变化。
5.瓦尔特相(定)律:亦称相对比原理只有那些目前可以观察到是相互毗邻的相和相区,才能原生地重叠在一起; 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。
6.相分析的途径:7.相模式:是对相标志、沉积作用和沉积环境条件三者关系的描述和理论概括。
它的通常表现形式是典型相标志及其沉积作用和沉积环境条件的垂向组合序列,它的理论基础来源于现代相关沉积环境和沉积作用的研究―现实类比。
8.将相模式的作用概括为4点:对比的标准,观察的提纲,预测的指南,成因解释的基础。
河流沉积1.河流沉积概述:河流是陆相环境中最常见的一种环境和主要营力,是陆相地层的重要组成部分。
在区域构造背景稳定或沉降的条件下,河流环境可以形成厚的沉积记录,理想条件下可以形成良好的油气藏和各类砂矿。
河流沉积主要受气候(降雨量),构造,地貌,基岩类型和植被控制。
河流可划分为不同的类型,在现代和地层记录中占主导地位的是曲流河。
2.河流的分类:3.曲流河的特点及沉积地貌:A 河道弯曲、单河道B 凹岸侵蚀、凸岸沉积、侧向加积C 裁弯取直和形成牛轭湖D 河道、边滩、心滩、河漫滩、洪泛平原E 发育于基底稳定的河流中下游4.曲流河的沉积特征:洪泛平原:泥质岩,均质层理、水平层理,暴露标志决口扇:粉砂岩、泥岩,小型流水波痕、爬升层理,暴露标志天然堤:粉砂岩,细砂岩,小型流水波痕,爬升层理发育,暴露标志边滩:砂岩,流水波痕和交错层理,规模向上变小河道滞留沉积:砂砾岩,底部冲刷面5.曲流河的沉积作用:河道和曲流砂坝:侧方侵蚀和侧向加积作用天然堤、洪泛平原和决口扇:垂向加积作用牛轭湖:垂向加积和淤塞6.曲流河的沉积序列:洪泛平原→决口扇→天然堤→【曲流砂坝:边滩(点坝)】→【河床底部:河道滞留沉积】7.曲流河的沉积模式:8.辫状河的沉积特点:a.河道宽、砂坝多、辫状分布b.河道不固定、常移动c.分为河道和心滩(砂坝)d.河漫滩不发育e.形成于大坡降地区(上游和扇上)9.辫状河的水动力特征:水浅而流急、河道宽而多、河道游荡性强、侧向迁移迅速。
1.2 国内外研究现状和发展趋势1.2.1 沉积学研究现状及发展趋势随着油气田勘探开发工作的不断深入,沉积学的研究越来越显得非常重要,油气田的发现直到油气田的开发,这门学科的研究自始自终都惯穿于全过程。
对于我国陆相复杂的储层来说,特别是表现在从部分高含水向全面进入高含水的油田,沉积学的研究更要深入,油藏的开发调整,只有把油田沉积相研究清楚了,油气田的开发才能找到有利储层相带,扩大含油面积,提高采收率,增加储量。
沉积学的概念源于 18 世纪,在18世纪下半叶,近代地质学建立的初期,发生了水成学派(德国Werner A. G.,1749~1817)与火成学派(英国Hutton J.,1726~1797)的大论战。
19 世纪初到19 世纪中叶人们利用偏光显微镜对沉积岩的岩石观察标志着沉积岩石学的诞生,19世纪后半叶,沉积岩石学作为一门独立的地质学科出现。
1850年英国地质学家索比(Sorby,1826~1908)首先使用显微镜研究沉积岩,沉积岩的研究由宏观到微观,这是一个沉积学史上的一个大发展。
1)沉积岩学初始阶段。
自 19 世纪初至 20 世纪30 年代德国人瓦德尔创造了沉积学这一术语,标志着人类对沉积岩的认识步入了从特征描述到成因研究的阶段,沉积学形成了一门独立的学科[1]40 年代,沉积学研究主要是结合地层学进行的,主要研究“沉积岩”,主要是野外研究和室内鉴定工作占主导地位。
2)沉积学阶段。
20世纪上半叶,沉积岩石学有了较全面的发展,出现了一系列沉积岩石学的专著。
1913年,Hatch的《沉积岩石学》,标志着沉积岩石学作为一门独立的地球科学分支学科的诞生, 1922年,Milner所著《沉积岩石学导论》问世 1925年,由Twenhofel主编的《沉积作用教程》问世,6年后《沉积作用教程》再版,以后又多次重版,1949年,Pettijohn编写了《沉积岩》。
3)沉积地质学阶段。
从 20 世纪到50年代,在石油工业得到飞速发展,特别是新油田的不断发现,在沉积岩石学领域里有两个重大的甚至可以说是革命性的进展。
地质学中的沉积学与地层学地质学是研究地球的物质组成、内部结构和演化过程的学科,而沉积学和地层学则是地质学的两个重要分支学科。
沉积学是研究地质过程中形成的沉积物的起源、组成、分布和演化规律的学科,而地层学则是通过研究不同地层的特征和地层序列的堆叠关系,推断地球历史上的演化过程和环境变化。
1. 沉积学沉积学是地质学中重要的组成部分之一,它主要研究地表和水体中形成的沉积物。
沉积物是由岩石颗粒、有机质和溶解物质等物质沉降而形成的,广泛存在于岩层中。
沉积学通过研究沉积物的岩性、矿物组成、化学成分和结构特征等,可以了解过去的环境条件、气候变化、地球构造运动和生物演化等信息。
2. 沉积物的起源与分类沉积物的起源可以分为物源岩石的物理、化学和生物作用,以及运动介质(如水、风、冰等)的搬运和沉积作用。
根据岩性和地质环境的不同,沉积物可以分为碎屑岩、化学沉积岩和生物沉积岩。
碎屑岩主要由碎屑颗粒堆积而成,包括砂岩、泥岩等;化学沉积岩主要由溶解物质沉积而成,如石膏、盐岩等;生物沉积岩主要由生物残骸、贝壳、珊瑚等有机物沉积而成,如石灰岩、煤等。
3. 沉积作用与环境条件沉积作用是沉积学研究的核心内容之一,它描述了沉积物的生成、运移和沉积的过程。
不同的环境条件会导致不同类型的沉积作用,如河流、湖泊、海洋、沙漠、冰川等。
河流沉积作用是指河流中水流的冲刷和沉积作用,形成了河道、滩涂、冲积扇等地貌;海洋沉积作用是指海洋中潮汐、波浪、海流等的作用,形成了海底扇、海底丘等地貌。
4. 地层学地层学是研究地层的构造、特征和演化的学科,通过研究地层的垂直堆叠关系、岩性及其类型、化石等特征,可以推断地球历史上的地质事件和环境变化。
地层学研究的重要手段是地层剖面的测量和对比,并建立地层序列和地层柱图。
5. 地层与地质历史地层记录了地球历史上发生的各种地质事件和环境变化。
通过对不同地层的研究,可以了解地球的演化过程、生物的起源和演化、地壳构造运动等重要信息。
地球科学大辞典沉积学与沉积岩石学沉积学与沉积岩石学总论【沉积学】sedimentology见83页“沉积学”。
【矿床沉积学】sedimentology related to mineral deposits研究沉积矿床与层控矿床有关的沉积学分支学科,是矿床学与沉积学之间的边缘学科。
其内容包括沉积矿床的沉积、成岩成矿作用,矿床的沉积环境及富集条件,成矿的沉积地质背景;对层控矿床的矿床赋存层位、岩相及构造部位的研究;以及同生、成岩、后生矿床的成矿作用、物质组分、矿石结构构造、矿床地球化学,以及成矿的区域沉积地质背景等。
【生物沉积学】biologic sedimentology研究与生物有关内容的沉积学分支学科,是生物学与沉积学之间的边缘学科。
研究内容包括不同沉积环境的生物化石(含遗迹化石)组合、生物的生态特征、造岩作用(如生物造礁),生物分解的各种有机组分对成岩、后生、表生作用的影响。
探讨生物对沉积、成岩阶段及成矿作用的影响。
【实验沉积学】experimental sedimentology对沉积、成岩作用等进行人工模拟实验的沉积学分支学科。
如对白云岩中白云石、磷块岩中碳氟磷灰石进行模拟试验等。
还有对各种床沙的形体进行水槽实验,以探讨各种层理形成的水力学机制等。
【储层沉积学】reservoir sedimentology运用沉积学的理论和研究方法,研究储集层(体)的沉积学分支学科。
它研究储集岩的岩性、物性、电性和含油气性特征,与形成储集空间(孔、洞、缝)有关的成岩作用,阐明成岩历史、孔隙演化与有机质成熟度油、气演化配搭关系,并进行储层评价等。
【全球沉积学】global sedimentology对沉积物、沉积过程及沉积作用产生物质进行全球性研究的学科。
它赋予沉积学以新的内涵,并建立起诸如层序地层学、事件沉积学等新的分支学科,极大地推动了沉积学的发展。
【悬移质】suspended load又称悬移载荷、悬浮载荷。
沉积学知识点范文沉积学是地球科学的一个分支,研究地壳表层的沉积物及其成因、特征和演化过程。
沉积学的研究范围涉及河流、湖泊、海洋、冰川等各种水体沉积物的形成、运输、沉积和演变过程,以及相应的沉积结构、沉积岩、沉积盆地和地层学等内容。
下面是沉积学的一些基础知识点:1.沉积物的分类:根据颗粒大小和成分,沉积物可以分为粉砂、砂、粉砂质泥、粘土、碳酸盐岩、有机质和磷酸盐等不同类型。
3.沉积物的特征:沉积物具有层理结构、粒度分选和沉积构造等特征。
层理结构是沉积物中不同颗粒大小和成分的分层排列,表现为平行、水平或倾向于地层的层理面。
粒度分选是指沉积物中颗粒大小不同的现象,粒度越大的颗粒越容易被水流搬运,粒度越小的颗粒越容易沉积。
沉积构造是指沉积物中形成的各种特殊的构造形态,如斜层理、波纹、搬运构造等。
4.沉积物的成因:沉积物的成因包括物理成因、化学成因和生物成因等。
物理成因主要是由于水流、风力等物理力的作用,使颗粒物质从高处运输到低处并沉积。
化学成因是通过溶解作用和化学反应使成分被转化并沉积。
生物成因是指生物的活动所形成的沉积物,如有机质沉积、微生物碎屑、生物礁等。
5.沉积环境:沉积环境是指沉积作用发生的地理空间范围和物理环境条件。
可以分为陆相环境和水相环境两大类,每个环境都有特定的颗粒分选特征、沉积结构和沉积物类型。
6.沉积盆地:沉积盆地是指能够容纳沉积物的地理空间,是沉积物聚集形成的区域。
沉积盆地的发育与构造活动、地壳运动、气候变化以及海洋水位变化等因素有关。
7.沉积岩:沉积岩是由沉积物堆积并经过压实和胶结作用形成的岩石。
根据成分和结构,沉积岩分为碎屑岩、化学沉积岩和有机质岩。
8.沉积记录:沉积物是地球历史的重要记录,可以通过分析沉积物中的岩相、古生物化石和同位素等信息来研究地球的演化过程、古环境和古生态。
9.沉积学在矿产资源勘查中的应用:沉积学不仅可以研究地球演化和地质历史,还可以指导矿产资源的勘查。
通过研究沉积盆地的形成和沉积过程,可以确定矿床的形成机制、富集规律和找矿方向。
沉积学沉积学是研究形成沉积地层的沉积作用、沉积过程及沉积物的地质学分支学科。
沉积学是从沉积岩岩石学中的沉积作用部分发展、演化而来的,并形成了更广泛的研究内容和应用范围。
它解释沉积地层的垂向和横向的关系,从多方面探讨沉积地层中构成地质记录的特征,作出成因分析,并使之上升为理论。
沉积岩岩石学著作中历来都把对现代沉积物及其沉积作用过程的研究内容作为基本内容。
1932年沃德尔提出沉积学一词,并定义为研究沉积物的科学。
20世纪30~50年代特温霍费尔先后发表的《沉积作用论》和《沉积作用原理》全面、详细论述了现代沉积物的形成阶段,形成环境,以及不同介质条件下所形成的沉积物的不同特征,为沉积学奠定了基础。
20世纪50年代以来,在石油开发中人们认识到现代沉积的研究对油气勘探至关重要。
由世界各大石油公司倡导的对大型现代三角洲、河流沉积物和碳酸盐沉积物等的研究,以及对有价值的资料的出版,推动沉积学迅猛发展。
盖洛韦和霍布迪于1983年发表的《陆源碎屑沉积体系》全面总结了基于现代沉积研究的沉积体系。
此外,对海洋的调查和研究也日益普遍和深入,提出了浅海性的风暴沉积和深海性的平流沉积等开拓性的研究领域等。
沉积学主要结合土壤学研究风化作用;结合流体力学、水文学、大气科学、化学和生物化学等研究搬运作用和沉积作用;结合矿物学、岩石学、化石岩石学等对研究各种碎屑颗粒、粘土矿物和异化颗粒的类型和成因标志,研究陆源沉积物和内源沉积物类型和成因,尤其对各种已知环境的沉积相特征分类、相模式的建立和沉积体系的研究等;结合岩石圈动力学等,研究大构造单元或大地理环境中的沉积特征,主要研究整个沉积盆地,岩石圈板块,褶皱带等的沉积特征。
这项研究内容也有人称之为宏观沉积学。
沉积学把对现代沉积研究取得的多方面的资料,特别是沉积类型和成因标志等同古代沉积进行对比,分析古代沉积地层中有无相类似的沉积岩、沉积相或相标志,以及沉积体系等;阐明其相同、相异,或有若干变化之处,以解释地质时期的演化趋势。
自从50年代以来沉积学便由纯科学向应用科学方向转变,并得到迅速发展,应用范围也日益扩大。
沉积学的研究已成为油、气勘探获得成功的关键。
沉积矿床勘查常必须作出古环境分析,而沉积学的研究对古环境的分析是极有价值的。
如铅、锌等层控矿床,可能局限在生物礁母岩中,或藻硫酸盐岩中,铀矿等砂矿床常集中在古河床沉积中。
在现代深海沉积的调查和研究中,也重视结合研究锰结核等有远景的矿产。
沉积学与沉积岩岩石学密切相关,有很多研究方法是相通的。
沉积岩岩石学中运用的许多现代的分析和测试方法,如 X射线衍射分析,电子探针分析,扫描电镜和透射电镜观察,阴极发光显微镜观察等都可用于沉积学研究。
大范围沉积的研究通常采用地震地层学的方法,它对于含煤、含油盆地,海洋沉积和三角洲沉积等研究都起很大的作用。
在深海取样和分析研究中,使用回声探测仪、声呐等工具。
沉积学是地质学的一个分支,也是自然地理学的研究内容,沉积学的研究成果充实和促进了自然地理学的发展。
沉积学研究海洋沉积物不但采用海洋学的调查和取样方法,而且直接应用了海洋学关于海洋环境及其物理、化学和生物的特性等的研究成果。
沉积学还和生物学及古生物学、生态学及古生态学密切相关。
因为不仅古代沉积物的沉积环境与古生物的生存环境是一致的,而且某些沉积物本身就含有生物,或其遗体,或基本上就是由生物体组成的。
沉积学中关于沉积物在陆地、大气、水体中的搬运、沉积过程的研究必须借助于大气和水文科学的研究成果,所以沉积学与大气科学、水文科学的关系也较密切。
沉积学借助土壤学的研究了解风化作用某些特征和识别古土壤层;借助空间科学研究了解到火星表层沉积物和地球上的荒漠特征颇相似;凭借着物理学的进展,包括同位素年代测定在内的多种现代测试方法在沉积学中得到广泛应用。
沉积学与构造地质学和大地构造学更是密切相关。
沉积作用常为构造所控制,反之,沉积学的研究也可证实或解决大地构造问题。
沉积学在今后的发展、研究中,将与构造地质学和大地构造学研究更多结合。
其中需着重研究主动和被动大陆边缘的沉积类型和特征,研究板块缝合带和俯冲带的沉积,研究各分离板块沉积的异同,用沉积学方法研究和证实板块移动的时间和趋向等。
在对比沉积学中,将注意定量的和统计的研究古代和现代沉积的差异性。
更加注重沉积学的实用意义,尤其在与层控矿床和深海沉积矿床的成因、分布有关的方面将更快的发展。
岩石学岩石学是研究岩石的成分、结构构造、产状、分布、成因、演化历史和它与成矿作用的关系等的学科。
地质学的分支。
陨石、月岩等宇宙来源的岩石,也是岩石学的研究对象。
岩石学常被分为岩理学和岩类学。
前者主要研究岩石的成因,在早期多指与火成岩有关的成因研究;后者主要是鉴定岩石的成分和结构构造,进行岩石特征的描述和分类,又称描述岩石学或岩相学。
在古代,岩石和矿物统称为“石”。
最早有关矿物岩石性状的记载是中国的《山海经》和古希腊泰奥弗拉斯托斯的《石头论》。
古希腊哲学家泰勒斯的“一切都来自于水,又复归于水”论断,可以看作关于沉积岩思想的萌芽。
18世纪后半叶至19世纪初,德国地质学家维尔纳为首的弗莱堡学派倡导水成说,认为所有岩石都是浑沌水的沉淀物。
最早沉积花岗岩和片麻岩,其次为片岩、大理岩等,后期为页岩、砂岩、砾岩等。
英国自然科学家赫顿于1788年提出了火成说,认为在地下热的影响下,形成的熔融物可经火山活动形成火山岩,或在深部结晶形成花岗质岩石。
两派各以自己的观点排除对方,把所有的岩石基本看成是同一成因。
1830年英国自然科学家莱伊尔提出岩石的成因分类,分为水成岩类、火山岩类、深成岩类和变质岩类,深成岩类包括花岗岩和片麻岩类。
从“水火之争”到莱伊尔以多种成因观点代替单一成因观点的岩石分类,是岩石学孕育阶段的主要标志。
现代岩石学形成于19世纪中期至20世纪50年代。
在这一阶段,野外地质调查和区域性地质制图有了较大的发展,使得历史对比法在岩石学的各个领域都得到广泛的应用,确定了各类岩石组合与其形成地质环境的联系,加深了对岩石成因的了解。
现代的显微岩石学,是英国地质学家索比把偏光显微镜运用于砂岩、石灰岩和粘板岩的观察而开始的。
德国齐克尔在1866年《描述岩石学教科书》,对岩石的许多亚类作详细阐述。
齐克尔1873年出版的《矿物和岩石在显微镜下特征》和罗森布施的《岩相学主要矿物在显微镜下结构》,奠定了显微岩石学的基础。
19世纪末至20世纪早期,是岩石化学的形成时期。
美国的克拉克和德国的奥桑都是这方面的创始人。
克拉克与华盛顿等人合作研究从地表至十英里深处物质平均成分,发表了《火成岩平均成分》、《地壳成分》等重要著作,创造了CIPW岩石化学计算法;挪威岩石学家福格特用矿渣作材料进行高温熔融实验,说明硅酸盐中的共熔关系,确定矿物的结晶顺序并把它运用于天然岩石;美国岩石学家鲍温在1928年发表《火成岩的演化》,提出了钙碱性岩浆中矿物析出的反应系列及其原理,习称“鲍温反应原理”,奠定了岩浆分异作用理论基础。
在变质岩岩石学方面,挪威地球化学家戈尔德施密特和芬兰岩石学家埃斯克拉,将物理化学中的相律运用于岩石学,创立了变质相的概念。
第二次世界大战结束以后,特别是50年代以来,通过国际性多学科地学研究活动的开展,板块学说兴起并不断发展,作为地质学科分支的岩石学进入了新的发展时期。
X光及电子显微技术的发展,使岩石、矿物内部结构研究进入微区领域;微量分析技术如光谱、X光荧光分析等的发展,使稀土和微量元素定量成为可能,为某些成岩作用的过程的研究提供了定量依据;质谱分析可以测定岩石和矿物中同位素组成,不仅提供了有关成岩作用的时间信息,对示踪岩浆演化、岩浆起源、岩石变质等原岩及其形成过程也都提供重要信息;高温高压实验,能测定的压力达到数百亿帕,约合深度600公里以下,可以模拟上地幔某些岩石的形成。
上述新技术、新方法的应用为地壳早期岩石,洋底和深部地幔岩石的研究,积累了大量资料,推动了现代岩石学理论的完善化。
地震研究使过去的一元或二元原始岩浆论,已转变为受大地构造环境控制而形成的多元岩浆的观点,洋中脊、裂谷带、活动大陆边缘和陆内环境都有不同的岩浆组合。
关于岩浆演化除了岩浆分异作用、岩浆同化作用之外,岩浆混合的观点,也日益受到重视。
板块构造理论对沉积岩岩石学也有显著影响,现代沉积岩石学理论认为:大型沉积盆地和它们的沉积中心与板块运动有关,板块的相互作用和板块构造环境是沉积盆地演化和各种沉积相形成分布的关键。
用现代沉积作用和水动力学环境的实验模拟资料来解决古沉积环境问题,是沉积岩石学研究的生长点。
变质相和变质相系的研究初步奠定了变质作用和大地构造的联系,而地幔与地壳的相互作用而产生的热流是区域变质的根本原因。
80年代以来变质作用的温度-压力-时间轨迹的研究揭示了变质作用历史与地壳构造演化之间的关系。
岩石学的分支学科火成岩岩石学是研究主要由岩浆作用形成的岩石的成分、结构构造,及其形成条件和演化历史的学科。
其运用现代实验技术、物理化学、流体动力学等理论,阐明各类岩浆的演化运移和冷却结晶等过程,依据岩浆岩区域地质分布结合大地构造单元,总结各类岩浆岩自然组合的时空分布规律。
沉积岩岩石学是研究沉积物和沉积岩的组成、结构、构造和成因的学科。
其主要内容包括沉积物和沉积岩物质成分、粒度及其生物化石群落等的研究;判定沉积环境和沉积物的源区,阐明古地理条件和恢复古构造;根据碎屑物和基质的比例,根据矿物颗粒和有机组分的分选性,进行沉积物和沉积岩的分类;根据化学沉积物的特点判定水体化学性质和海水深度等。
变质岩岩石学是研究地壳内部发生的变质作用,和变质岩的形成特点及其演变历史的学科,天体陨石的冲击变质亦属这一研究范畴。
在地壳演化过程中,地幔、地壳的相互作用,引起区域热流和构造环境的变化,发生了一系列属于不同变质相、变质相系和不同形变程度的变质岩石。
它们是变质作用在自然界的记录,因而也是变质岩岩石学的研究对象。
变质岩石学又可分为两个方向:变质地质学和变质实验岩石学。
工业岩石学是用硅酸盐工艺学的方法来研究和开发与硅酸盐矿物有关的资源,又称工艺岩石学。
其它的还有宇宙岩石学、化学岩石学、实验岩石学、地幔岩石学、构造岩石学等。
岩石的形成与形成时的地质环境密不可分,岩石建造是地质环境的一种表现。
因此为了阐明地质环境,区域地质学、大地构造学、构造地质学和地层学的研究是必不可少的知识;矿物学和地球化学可以阐明岩石中主要造岩矿物和元素迁移变化的规律,它们与化学热力学和化学反应动力学相结合,可以说明岩石形成过程中可能的物理化学作用过程,以及岩浆发生的可能原岩。
宇宙岩石学可以看作岩石学与天文学之间的联系环节,而地幔岩石学可以看作岩石学与地球物理学之间的桥梁,这两个分支学科扩大了岩石学研究的时空范围,所研究的深度可达600公里的地幔,时间可以上溯到40亿年左右,其研究成果为研究地球早期演化提供了基础资料。