《沉积学及古地理学》试题B卷及答案.docx

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《沉积学及古地理学》试题B卷及答案

中国地质大学（北京）

“沉积学及古地理学”期末考试试卷A

（2005年6月）

      学号___________      姓名____________      分数____________

一、名词解释（任选8题，每题5分，共计40分）

　　1.波痕指数　　　　　2.瓦尔特相律　3.沉积模式　4.沉积盆地　5.障壁海岸

　　6.现实主义原理　　　7.浊流　　　　8.雷诺数　　9.生物礁　　10.萨布哈

二、简述题（任选3题，每题20分，共计60分）

　　1.简述层理的主要类型及其环境意义。

　　2.试述曲流河（蛇曲河）的微相划分及其沉积特征。

　　3.简述进积型无障壁砂质海岸沉积序列特征。

　　4.简述被动大陆边缘的沉积作用特征。

中国地质大学（北京）

《沉积学及古地理学》期末考试试卷标准答案B

一、名词解释（任选8题，每题5分，共计40分）

　　1.平行层理：

在强水动力条件下形成的相互平行的、水平或近水平的、由中粗砂岩、砾岩组成的层理，一般认为是在水流能力比形成大型交错层理更强的高流态条件下的平坦底床上形成的，其特点是颗粒粗，伴生剥离线理，与大型交错层理共生。

形成环境主要为河流、海滩、浊流等环境。

　　2.递变层理：

也称粒序层理，以粒度递变为特征的沉积单位。

递变层内除了粒度递变之外，一般无任何层理；其底部与下伏岩层总是突变接触，单个递变层的厚度变化大，一般为几厘米－几十厘米。

常见于浊流环境中，在潮坪、河滩、三角洲、陆棚等亦可见零星分布。

　　3.沉积环境：

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，并以此与相邻的地区相区别。

　　4.沉积盆地分析：

将沉积盆地作为研究对象，运用多学科如沉积学、地层学、构造地质学等学科的知识，采用多种方法如钻孔、露头观察和地球物理等方法对盆地的形成、沉积充填、古地理演化和地球动力学进行综合研究的过程。

　　5.无障壁海岸：

无障壁海岸与广海陆棚之间不存在障壁岛、沙坝或生物礁等障壁地形。

海水与大洋连通性好，可以充分的流通和循环，海水的盐度正常。

这里受到明显的波浪和沿岸海流的作用。

这类海岸又称作广海型海岸或大陆海岸

　　6.现实主义原理：

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到的现象和作用加以解释。

　　7.瓦尔特相律：

瓦尔特相律的基本含意是：

在连续的地层剖面中，垂向上几种有成因联系的沉积相相互出现的次序，与它们在横向上所出现的相带顺序是一致的。

　　8.福劳德数：

福劳德数是急流和缓流的定量判断准则，与流体流速、重力加速度和流体深度有关。

计算公式为：

Fr=惯性力/重力＝V/gh其中：

Fr为福劳德数，V为流体流速；g为重力加速度；h为流体深度。

Fr＝1时，为临界流；Fr>1时，惯性作用大于重力作用，水流为急流；当Fr<1时，惯性作用小于重力作用，水流为缓流。

　　9.生物礁：

生物礁是指由造礁生物原地生长建立起来的水下隆起，沉积厚度比相邻地区大，具有完整的生物骨架，形成深度从海水表面到水深200米以下，有些地区可延伸到深达500米。

　　10.冲积扇：

由洪水携带沉积物从山区流出，在出山口的山麓地带因坡降减小、流速减缓条件下沉积物堆积而成。

主要分布于干旱或半干旱气候区。

冲积扇在平面上呈扇形、辐向剖面呈下凹状，横向剖面呈上凸状，扇体半径自几百米到几百公里。

一系列冲积扇体叠置可构成冲积扇体系。

二、简述题（任选3题，每题20分，共计60分）

　　1.简述层面构造的主要类型及其环境意义。

　　（判分标准：

类型

（1）满分为8分，应答出主要的波痕类型的名称、特征、环境意义，据回答情况给分；类型

（2）－（5）满分各为3分，每种类型的名称、特征、环境意义各占1分）

　　层面构造是在沉积岩层面（顶面或底面）上的各种特征，主要有波痕、细流痕、剥离线理、冲刷痕、压刻痕。

（1）波痕：

由水流、波浪或风的作用，在沉积物表面形成的波状起伏的痕迹。

波痕的类型、波痕的大小、形态、对称性、介质类型各有不同，按介质及作用（成因）类型分为水流波痕、浪成波痕、干涉波痕和改造波痕、孤立波痕、风成波痕。

　　A、水流波痕由单向水流作用在床沙表面所产生的，在河流、三角洲等环境常见。

　　B、波浪波痕是由波浪作用于床沙表面而产生的波痕，在湖泊、海洋的滨岸地区常见。

　　C、干涉波痕和改造波痕是在浅水区，由不同方向的波浪或不同方向的水流，同时或基本同时的联合作用下形成的干涉波痕和改造波痕常出现于前滨或潮间带，是很好的沉积环境和古水流标志。

　　D、孤立波痕是在泥质物表面由于砂供应不足而形成的不连续底形，孤立波痕与正常波痕相似，但它们发育不全，波高较低，因此波痕指数较大，构成透镜状层理。

　　E、风成波痕一般具有直、长而平行的脊，形态不对称，其内部构造和水流波痕相似，具有前积纹层。

风成波痕发育于沙漠、海岸、干旱—半干旱气候下的河流等环境中。

（2）细流痕：

细流痕是由细小水流的刻蚀作用所形成的表面侵蚀痕迹。

当水位下降使沉积物表面暴露于水面之上时，水便从沉积物中溢出，形成薄层水，并侵蚀沉积物表面，形成细流痕。

细流痕具有不同的形状，如树枝状、网状，细流痕可作为指示沉积物表面间歇短期暴露和古坡向的一个标志，常见于潮间带、海滩、湖滨、洪水后的泛滥平原区。

　　（3）剥离线理：

砂岩层面上存在的水流线理称剥离线理，表现为彼此平行的线状浅沟和低脊或颗粒弱定向排列。

剥离线理常分布在平行层理的层面上，是急流的良好标志。

主要见于海滨、湖滨、三角洲平原和浊流环境。

　　（4）冲刷痕：

水流在泥质沉积物表面冲蚀出来的痕迹称为冲刷痕，风化露头上，在其上覆砂岩层的底面以凸起的铸型保留下来，可以形成于介质流动的各种环境中。

如槽铸型由不连续的舌状突起体组成，突起的上游一端呈浑圆状，且突起稍高，向下游端变宽和变缓，一般平行水流方向的雁行状成群出现。

大量发育于浊流环境中，是良好的古流向标志。

　　（5）压刻痕：

水流携带的物体在沉积物表面运动时所刻蚀出来的痕迹称为压刻痕（工具痕）。

压刻痕主要见于河流环境。

　　2.简述浊积岩的沉积特征。

　　（判分标准：

（1）内部结构的满分为10分，

（2）古生物特征和（3）岩矿特征的满分各为5分。

）

（1）内部结构

　　一个完整的浊积岩序列由五个具特殊沉积构造的单位组成，即鲍马序列。

鲍马序列是鉴定浊流沉积的重要标志。

　　递变段（块状层或粒序层，A段）：

递变段是浊积岩层序的底部单位，一般由砂岩和含砾砂岩组成；具明显的递变层理。

底部含砾石，底面上有槽铸型、沟铸型等各种底痕，与下伏岩石为冲刷侵蚀接触。

在厚的递变层底部可出现几厘米厚的逆粒序层，但很快就变成正粒序层。

　　平行层理段（B段）：

平行层理段主要由中、细粒砂级物质组成，有时也显示递变特征，沿层理面有时可见剥离线理。

有时B段为块状砂岩，并与A段呈递变关系。

　　水流波痕纹理段或变形层理段（沙波纹层理段或包卷层理段，C段）：

此段一般由粉砂岩组成，常显示水流波痕纹理（如波状交错层理）或变形层理（如包卷层理），偶尔有爬升波痕交错层理或大型水流波痕层理，与下伏的水平层理段（B段）为突变接触。

　　水平层理段（D段）：

一般由粉砂岩和粉砂质泥岩组成，有明显的水平层理，与C段为渐变接触。

　　块状泥岩段（E段）：

此段一般由块状泥岩组成，为浊流之后稀薄的悬浮物质沉积形成。

其中有时含半深水、深水有孔虫化石和平行层面或与层面微斜交的表生生物遗迹化石。

　　在E段之上发育有深海泥岩或泥灰岩，含典型的远洋生物化石，是浊流之间的间歇期正常深海沉积作用的产物，称F段。

F段与E段不易区分。

　　完整的鲍马层序仅见于很厚的浊流沉积或复理石沉积发育的地区。

鲍马序列常不完整，沉积序列类型在空间上的分布有一定的规律性。

（2）古生物特征

　　浊流沉积之间的深海沉积中含典型的远洋浮游生物化石，如有孔虫、放射虫等，沿层面分布有形态复杂的表面遗迹化石，如弯曲状、螺旋状、网格状等。

而在浊积岩中则可含有异地带来的浅水动物化石，如浅水底栖有孔虫、钙藻化石和大型介壳化石等。

　　（3）岩矿特征

　　深海浊积砂岩的成熟度低，其矿物成分为陆源碎屑，且多为不稳定成分。

除石英之外，还有相当多的岩屑、长石、云母和泥质，多为硬砂岩或岩屑砂岩及长石砂岩类。

有时含浅水生物碎屑。

分选和磨圆均较差，基质含量一般大于15%。

　　3.简述河控三角洲的沉积序列特征。

　　（判分标准：

（1）三角洲平原和

（2）三角洲前缘的满分各为7分，（3）前三角洲的满分为6分）

　　三角洲可以划分为三种亚环境：

三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲。

（1）三角洲平原包括分支流河道、天然堤、决口扇、沼泽、湖泊和分支间湾等。

其中最主要的是分支流河道砂沉积与沼泽的泥炭或褐煤沉积。

　　A.分支流河道沉积：

具有一般河道沉积的特征，即以砂质沉积为主，向上逐渐变细。

下部为中—细粒砂，含泥砾、植物干茎等；上部粉砂、泥质粉砂及粉砂质泥等。

砂质层具有槽状、板状、波状交错层理，其规模向上变小。

其底界与下伏岩层常呈侵蚀接触。

　　B.天然堤沉积：

以粉砂和粉砂质粘土为主。

水平层理和波状交错层理发育。

水流波痕、植屑、植茎、植根和潜穴等较常见，有时见有雨痕和干裂等暴露成因的构造。

　　C.决口扇沉积：

单向水流的交错层理砂岩，呈透镜状沙体夹在分支间湾细粒粉砂质、泥质和沼泽沉积物之间。

　　D.沼泽沉积：

岩性为暗色有机质泥岩、泥炭或褐煤沉积。

块状层理和水平层理。

　　E.分支间湾沉积：

泥岩为主，夹少量粉砂岩和细砂岩。

水平层理，生物扰动构造，偶见海相化石。

（2）三角洲前缘

　　三角洲前缘可分为：

分支流河口沙坝、远沙坝、前缘席状沙、水下分支流河道和水下堤等。

　　A.分支流河口沙坝沉积：

河流带来的泥砂在河口处沉积而成。

主要由砂和粉砂组成，分选较好，质较纯净。

楔状交错层理和水平层理，水流波痕和浪成波痕等。

　　B.远沙坝沉积：

远沙坝位于河口沙坝前较远的部位。

沉积物较河口沙坝细，主要由粉砂和少量粘土组成。

水平层理为主，亦有波状交错层理和脉状—波状—透镜状复合层理。

　　C.前缘席状砂沉积：

由河口沙坝经海水冲刷作用使之再行分布于其侧翼而形成的薄而面积大的砂层。

这种砂层分选好，质较纯净，可成为极好的储集层。

常见平行层理和水流线理。

　　（3）前三角洲

　　三角洲体系中分布最广、沉积最厚的地区。

主要由暗灰色粘土和粉砂质粘土组成。

主要为水平层理、块状层理、生物扰动构造，含广盐度的化石，如介形虫、双壳类等。

　　4.简述岛弧型活动大陆边缘的构造－地貌单元划分及各单元的沉积作用特征。

　　（判分标准：

活动大陆边缘概念及单元划分满分为5分；海沟、混杂堆积、弧前盆地、弧内盆地和弧后盆地沉积特征的满分各为3分）

　　活动大陆边缘又称主动大陆边缘，与会聚型板块边界有关，是大洋板块向毗邻大陆俯冲消减的地带。

岛弧型活动大陆边缘（或称沟－弧－盆体系型或西太平洋型）大陆边缘从大洋向大陆方向依次为海沟、弧—沟间隙（包括混杂堆积带和弧前盆地）、火山岛弧、弧后（盆地）区。

各单元的沉积作用特征如下：

（1）海沟：

海沟以大洋壳为基底，是大洋板块俯冲的位置。

海沟长而窄，延伸方向与岛弧平行，长达数百至数千公里，宽达数十至百公里，深度为6000m左右。

海沟的沉积物主要有两部分：

一是由板块俯冲带来的深海平原沉积物；二是在海沟形成的深海沉积物，包括远洋钙质沉积、硅质沉积、深海红粘土、火山灰沉积以及在海沟形成的浊流沉积。

（2）混杂堆积：

混杂堆积（又称俯冲杂岩或消减杂岩）是由板块俯冲形成的，由已变形的深海平原沉积物、海沟沉积物及洋壳碎块等组成的构造岩带。

其原始层序完全被破坏，由外来岩块、原地岩块和基质三部分构成，并广泛遭受剪切变形。

　　（3）弧前盆地地貌复杂，沉积相空间变化大，可以出现三角洲相、滨岸相、陆架相、陆坡相以及浊积相。

弧前盆地的沉积物主要来自岩浆弧，源区不仅有火山岩，而且有经隆起和剥蚀作用暴露出来的深成岩和变质岩。

由于物源很近，且供应量大，因而弧前盆地的沉积以碎屑为主，其中浊积岩是最主要的。

其物源主要来自岛弧，碎屑成分是不成熟或极不成熟的，有大量的火山碎屑、岩屑砂和长石砂。

　　（4）岩浆弧：

岩浆弧的沉积作用主要发生在弧边部的海盆和因强烈断裂而形成的弧内盆地中，弧内盆地通常平行于弧的走向延伸，以断层为界的张裂盆地，其沉积物主要来自岩浆弧，沉积相的类型可能包括有从陆相层到深水浊积岩等一系列类型。

　　（5）弧后（盆地）区：

指岩浆弧与大陆边缘之间（大陆与岛弧之间）的广阔地带的边缘海盆。

沉积物分别来自两侧，广阔而稳定的大陆供给大量比较成熟的碎屑物质，岩浆弧则供给大量火山碎屑特别是凝灰质物质。

因而，盆地两则的沉积物特征不同，靠大陆一侧是在陆壳或过渡壳基底上发育的成分成熟度较高的沉积，与被动大陆边缘的沉积相似；在靠岩浆弧一侧是在过渡壳和洋壳基底上形成的沉积物的成分成熟度较低。