02-第2章沉积-1

目前，多数人把“相”（沉积相、岩相）理解为 “沉积环境的产物”, 即沉积环境的“物质表现”，与 Gressly的原始概念相近。
沉积相的概念：相（沉积相、岩相）指能 够反映沉积环境（沉积条件）的岩石特征和生 物特征的组合。
沉积相在空间上的变化称为相变。 对地层中岩石特征和生物特征进行分析，得出沉积相的结 论，恢复沉积环境（沉积条件），就是相分析。 对不同地区的沉积环境进行分析，再造当时的海陆分布、 古地貌、古气候带等，这就是古地理分析。
暴 露 标 志
2．沉积构造的环境意义 （1）层理构造;（2）层面构造; （3）暴露标志;（4）滑塌构造
区域性暴露标志是古风化壳，不同的气候带形成的风化壳类 型不同： 钙质风化壳和铁、铝质风化壳
钙质风化壳：干旱气候条件下形成的固结一半固 结钙质一白云质古土壤层。其外貌多呈角砾状、瘤 状、结核状、渣状、纹层状或块状。 重要的显微特征为基质中的显微豆粒、微松藻状 方解石结晶、生物屑上孔洞、裂隙中成分多样的泥皮 等。
水平层理（条件、特征、产地）
条件：在浪基面以下（或在 湖泊）等低能环境或静水环境 中，由细粒的悬浮沉积颗粒物 质缓慢沉积而成。 （深水、静水、低能） 特征：是由彼此平行的极细的水平纹层组成，纹层厚度＜ 1mm至1一2mm。 产地：常见于湖泊中心、牛轭湖、泻湖、潮坪至半深海、 深海环境中。 19/49
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铁、铝质风化壳：潮 湿气候条件下形成 铁、铝质红色风化 壳。以低镁方解石豆 粒（渗流带豆粒）灰 岩、玛瑙状方解石栉 壳构造和古溶洞崩塌 角砾发育为特征。
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2．沉积构造的环境意义 （1）层理构造;（2）层面构造; （3）暴露标志;（4）滑塌构造
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（4）滑塌构造（准同生变形构造）：指沉积物处 于塑性状态时，在地震、风暴因素触发下通过重力作 用沿斜坡发生移动而产生的变形构造。多见于大陆斜 坡较深水沉积物中，作为识别浊积岩和深水碳酸盐岩 的重要标志。
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水是一种流体，研究颗粒在水中的沉积作用，与流 体力学有关。有两种流体：A-牵引流；B-重力流。 A-牵引流的概念: 以床沙载荷方式进行搬运和沉积 的流体。如冲积扇、河流、三角洲、滨浅海。 牵引流沉积服从于机械沉积分异作用：随水流速度 降低和波浪能量减弱而出现由粗到细的分布。
牵引流的概念
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一、沉积相概念及相对比定律
瑞士学者Gressly（1838）在研究瑞士、法国交境的中生代 地层时，首先应用相（facies）术语，代表同一时期形成的不同 岩石类型和生物组合，认为不同的相，是由其古地理位置和沉积 环境不同所造成的。 后来，对于沉积 相的概念存在着 不同的理解： 1. 指沉积环境 和沉积条件。 2.沉积环境+ 沉积相。 3.指沉积相= 岩相+生物相。 2b/49
B-重力流的概念: 含有大量弥散沉积物的高密 度流体。
常见于三角洲和大陆斜坡环境，形成粗细混杂、 分选很差的重力流沉积物。 重力流的类型包括：泥石流、颗粒流、液化流和 浊流4类，地质记录中，以浊流最为重要。
粗粒的 陆上的 碎屑流
浊流的概 念和过程
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沉积岩中各种结构组分，如岩屑、石英、 长石、重矿物等都具有环境意义。 岩屑可用以解释母岩的性质，追踪陆源 区。 粗大的岩 屑一般反 映地势高 峻的古陆 剥蚀区距 沉积区较 近。
沉积环境与沉积相.
沉积相 在纵向 上的依 次分布 与横向 上的相 邻变化 是一致 的。
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瓦尔特相律（相对比定律）概念的理解. 一个进积型三角洲的范例：前三角洲、三角洲前缘、三角洲平原 1 2 3 4
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第二章 地层的沉积相及沉积环境
一、沉积相概念及相对比定律 二、沉积环境的判别标志
（一）物理标志 （二）生物标志 （三）化学标志
2．沉积构造的环境意义 （1）层理构造;（2）层面构造; （3）暴露标志;（4）滑塌构造
Hale Waihona Puke 波痕与交错 层理的关系.mov
（2）层面构造：指出现在沉积岩层顶面上的构造。它与沉积 物同时形成，如波痕。波痕可分水流波痕和浪成波痕。 水流波痕形成于河流、潮汐通道等流水环境，一般不对 称，其陡坡指向水流方向；在波浪作用下，由于水体的振荡作 用，可呈对称或不对称波痕。 浪成波痕一般形成于浪基面之上。近年来在深水中也发现 了波痕，表明深海也有具牵引流性质的洋流运动。
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（一）物理标志
1．沉积岩组分和结构的环境意义 ；2．沉积构造的环境意义
1．沉积岩组分和结构的环境意义 沉积岩是先成岩石（火-沉-变）经风化、搬运、 沉积、成岩作用形成的，地史中这些作用是反复进行 和互相交替，最终形成不同时代的沉积岩，在沉积岩 中留下了能恢复当时沉积作用、沉积条件、沉积环 境（沉积相）的标志。几个典型的标志： 碎屑和粘土的搬运、沉积，服从于在沉积介质 （水、冰和风）中的机械沉积分异作用。 溶解物质服从于化学沉淀作用。
口袋状构造及粒序层理（风暴沉积）
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块状层理
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这种层理可有不同成因（高能、低能）， 也可产生在各种不同粒级的沉积物中。 当沉积物迅速沉积（洪水沉积），来不及 分选，导致在相当厚的沉积岩层中不显示任何 层状构造。 在平静的水体中，悬浮物的沉积（沉积物 稳定），可形成块状泥岩。 当由大量底栖生物的扰动，原生层理遭到 破坏，可形成具有块状层理的泥灰岩、粉砂岩 等。
第二章 地层的沉积相及沉积环境
一、沉积相概念及相对比定律 二、沉积环境的判别标志
（一）物理标志 （二）生物标志 （三）化学标志
三、沉积环境与沉积相类型
（一）大陆环境的沉积相类型 （二）过渡环境的沉积相类型 （三）海洋环境的沉积相类型
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一 沉积相概念及相对比定律
相(facies) ? 沉积相(sedimentary facies) ?
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波痕(ripple marks)
2．沉积构造的环境意义 （1）层理构造;（2）层面构造; （3）暴露标志;（4）滑塌构造
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（3）暴露标志
概念：沉积物沉积后，曾一度升出水面，遭 受地表的改造作用（暴晒、侵蚀、生物活动） 形成的构造（一般出现在层面上）。如动物的 爬痕、足迹、泥裂、雨痕、冰雹痕等。 指示沉积物曾暴露于地表，不整合面的一 种。更明显的区域性暴露标志是古风化壳。
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二、沉积环境的判别标志 （一）物理标志 1．沉积岩组分和结构的环境意义 2．沉积构造的环境意义 （1）层理构造 （2）层面构造 （3）暴露标志 （4）滑塌构造 （二）生物标志（生物门类及其生态组合的环 境意义） （三）化学标志（沉积地球化学标志及其环境 意义）
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在不同的环境中形成不同的交错层理类型
分 类
形态：板状、楔状、槽状。 成因：单向、双向、海滩、水流、风成。 规模：大型、中型、小型。
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组成层理构造的单位包括： 纹层（细层）、层系（单层）、层系组（层组）
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板状交错层理：层系间界面呈 平面，相互平行, 层系内纹层倾 向相同，大致反映单向水流， 垂直水流方向剖面上，似“水平 层理”。 楔状交错层理：层系间界面呈 平面，但其界面之间互不平 行，使层系呈楔形。平行水流 方向，纹层与界面斜交，垂直 于水流方向，与界面大致平行 或斜交。 槽状交错层理：层系界面为 曲面，上下界面之间相互平 行或斜交，层系面为槽状， 纹层平行于层系面。平行水 流方向，纹层呈较缓弧形， 倾向一致，垂直水流方向上 纹层呈槽状。
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一 沉积相概念及相对比定律
瓦尔特定律(Walther’s 1aw)
只有那些目前可以观察到是彼此毗邻的相和相区才能 原生地重叠在一起。
现实主义原理 (actualism principle)
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对于地史时期的沉积相研究，要从研究地层剖面入手，从 垂向顺序中分析相的更叠。19世纪末，德国学者瓦尔特提出相 对比定律（相律或瓦尔特定律）：“只有那些目前可以观察到 是彼此相邻的相和相区，才能原生地重叠在一起”。 相对比定律
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风成交错层理
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递变层理（粒序层理） 多数由重力流形 成。 浊流首先沉积大而 重的颗粒，流速也大， 然后相继沉积砂级颗 粒，形成自下而上颗粒 由粗变细的单一岩层。 递变层理是鲍马序列A 段的典型特征，其下界 常是突变面，有时具冲 刷构造。
递变层理
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二 沉积环境的判别标志
物理标志(沉积岩的组分)
安山岩角砾岩
(角砾为绿泥石化安山岩，胶结物为泥质)
长石砂岩
二 沉积环境的判别标志
物理标志(沉积岩的组分)
石英砂岩
岩石类型与矿物类型：
有些岩石类型和矿物类型可以指示水动力、 水化学和气候条件等。 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 大量的碳酸盐岩：温暖的滨浅海； 海绿石、鲕绿泥石、磷块岩：浅海； 冰碛和冰川纹泥：冰川环境、寒冷气候； 煤、赤铁矿、铝土矿：温暖潮湿气候； 石膏和各种盐类：炎热干旱气候； 鲕粒结构：海浪强烈搅动的高能环境； 富含有机质和黄铁矿晶体的碳质、硅质、泥质岩： 深水、半深海，或滞流还原环境。
比利牛斯山P磨拉石 11/49
浊流(turbidity current)
石英含量高、分选好的纯净的石 英砂岩，反映远源区的沉积，海滩反 复冲洗的标志。 长石易风化、分解，一般在干旱 和寒冷气候带或地形高差大的近源区 才能大量保存。 石榴子石硬度大（6.5—7.5）， 但易风化，仅在冰川成因重矿物中富 集。
2．沉积构造的环境意义 （1）层理构造;（2）层面构造; （3）暴露标志;（4）滑塌构造
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2．沉积构造的环境意义 沉积构造 原生沉积构造 次生沉积构造 原生沉积构造是鉴别沉积环境的重要标志，能反 映搬运介质（水、风、冰等）性质及其动力状况。如 层理、波痕、生物遗迹、干裂等。