沉积岩与沉积相复习资料.docx

1、沉积岩与沉积相复习资料沉积岩与沉积相复习资料第一、二章1.沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石（岩浆岩、变质岩、沉积岩）之一。它是在地壳表层的条件下，由母岩的风化产物、火山物质、有机物质、宇宙物质等沉积岩的原始物质成分，经过搬运作用、沉积作用以及沉积后作用而形成的一类岩石。2地壳表层指大气圈的下层、水圈和生物圈的全部以及岩石圈的上层，称“沉积岩生成圈”或“沉积圈”。3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。风化作用是对地表岩石的一种破坏作用。风化作用按其性质可分为三种类型：物理风化作用：发生机械破碎而化学成分不改变。化学风化作用：母岩发生

2、氧化、水解、溶虑等化学变化而分解，形成新矿物。 各种矿物的风化稳定性，不仅取决于它们的化学成分，还取决于它们的晶体构造，矿物的键强度总数越大，其风化稳定性越高。4组成沉积岩的沉积物质来源有：母岩的风化产物、生物残骸和有机物质、火山碎屑物质和深部卤水、陨石。5母岩风化的阶段性：破碎阶段、饱和硅铝阶段、酸性硅铝阶段和铝铁阶段。 母岩风化产物的类型： 碎屑残留物质、新生成的矿物、 溶解物质。6风化壳：由风化残余物质组成的地表岩石的表层部分，或者说已经风化了的地表岩石的表层部分。7. 层流：一种缓慢流动的流体，流体质点作有条不紊的平行线状运动，彼此不相掺混。紊流：湍流，一种充满了漩涡的多湍流的流体，流

3、体质点的运动轨迹极不规则，其流速大小和流动方向随时间而变化，彼此相互掺混。当弗劳德数Fr1时,流水为急流，表示水浅流急的情况；当Fr2（2.5），陡坡倾向指示水流方向；波痕指数RI5（815）；波谷比波峰粗。成因：由定向流动的水流形成，见于河流和存在有底流的海湖近岸地带。波脊形态的变化主要与水深和流速有关。一般来说，随着水深减小和流速增大，波脊形态由简单变复杂，由连续变断续。2）.浪成波痕成因：由产生波浪的动荡水流形成，常见于海、湖浅水地带。特点：􀁮对称波痕波峰尖锐，波谷圆滑，波脊多平直，部分分叉，波痕指数RI=413（多为67）；􀁯不对称波痕与流水波痕类似

4、，峰谷均圆滑，不对称指数RSI1.13.8，波痕指数RI=516（多为68）。3）. 风成波痕 成因：由定向风形成，常见于沙漠、海、湖滨岸的沙丘沉积中。特点：波峰波谷圆滑、开阔，峰窄谷宽，呈不对称状，不对称度比流水波痕更大，波痕指数RI=1070，陡坡倾向与风向一致，波峰粒度比波谷粗。4）水流在泥质沉积物表面冲刷而形成的不连续的长形小凹坑为槽痕。槽痕被砂充填，成为砂岩层底面上的槽铸型，即为槽模。见于浊流环境，为浊积岩的重要标志。4水平层理和平行层理1）水平层理特点：纹层呈直线状互相平行，且平行于层面。主要产于泥质岩、粉砂岩以及泥晶灰岩中成因与环境：在比较弱的水动力条件（静水）下，由悬浮物质或溶

5、解物质先后沉淀而成。出现在低能环境中，如深湖、泻湖、深海等环境。2）平行层理成因与环境：在较强的水动力条件下，连续滚动的砂粒产生粗细分离而形成水平纹层。一般出现在急流或高能环境中，如河道、湖岸、海滩等环境。特点：纹层平行而又几乎水平，主要产于砂岩中。5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，纹层与层系界面斜交。大型板状交错层理在河流沉积中最为典型。特点：层系顶界为直脊水流波痕，底界有冲刷面；垂直水流方向为平行砂纹，倾向与水流方向一致；纹层内常呈下粗上细变化，有的纹层在顺水流方向上向下收敛。2）楔状交错层理：层系界面为平面，且互相不平行，层系厚度变化明显呈楔形；平行于流动方向

6、上纹层与层系界面斜交，垂直于流动方向上纹层与层系界面大致平行或斜交，纹层倾向和倾角变化不定。常见于海、湖浅水地带及三角洲地区。在一定条件下，直脊波痕的纵剖面上可以看到楔状交错层理。3）槽状交错层理：层系底界为槽形冲刷面，纹层顶部被切割。在横切面上，层系界面是槽状，纹层与之一致也是槽状；在纵切面上，层系底界面呈弧状，纹层向下倾方向收敛并与之斜交；顶视为重叠的瓣状。大型槽状交错层理系底界冲刷面明显，底部常有泥砾，多见于河流环境中。4）羽状交错层理：一种特殊类型的交错层理。其特点是纹层平直或微向上弯曲，相邻斜层系的纹层倾向相反，延伸至层系界面进彼此呈锐角相交，呈羽毛状。这种层理是在具有反向水流存在的

7、情况下形成的，一般见于潮坪环境中。5）浪成波纹交错层理：由浪成沙波迁移形成的，不同于水流沙波迁移所形成的层理。对称波浪形成的：由倾向相反、相互超覆的前积层组成，内部有人字形构造。不对称波浪形成的：具不规则波状起伏的层系界面，前积纹层成组排列成束状层系，前积层通过波谷到达相邻沙纹的翼上，为人字形构造。6）.冲洗交错层理：也称低角度交错层理。其特点是层系界面和纹层平直，层系呈楔状以低角度相交，一般210，多向海倾斜。主要出现于前滨环境中。7）.风的吹扬作用可以形成风砂流，风砂流的流动造成床沙形体迁移，从而形成风成交错层理。层系厚度较大（巨大），几十厘米几米。前积纹层多高角度倾斜，2534。8）韵律

8、层理：由成分、结构和颜色不同的薄层作有规律地重复出现而组成的。为潮汐周期变化、季节周期变化所致，或由浊流沉积形成的复理石韵律。9）块状层理：是一种呈现大致均质外貌，不具任何纹层构造的层理。其特点内部物质均匀，组分和结构都无分异现象。成因：（1）悬浮物质快速沉积，（2）浊流，（3）生物扰动。10.重荷模指覆盖在泥质岩之上的砂层底面上的瘤状突起。它是由于下伏的含水塑性软泥承受了不均匀的负载，使上覆砂质物陷入下伏泥质物中而产生的。重荷模多在浊积岩中保存良好。形状很不规则，一般不对称，排列杂乱，大小不一，几毫米几分米。11.包卷层理，是指在一个岩层内所发生的纹层盘回和扭曲现象。它常被限于一个层内连续分

9、布，并显示出小型开阔向斜和紧密背斜的复杂现象。主要见于较薄层粗粉砂层或细粉砂层中，可以是硅质的或碳酸盐质的。包卷层理的纹层扭曲很复杂，但却是连续的，没有错断和角砾化。12.在适宜条件下，在松软沉积物表面上形成的盐类和冰等物质的结晶体后来由于溶融、溶解作用等而消失，而在层面上留下特殊的晶体印痕或充填形成假晶。13.结核是岩石中自生矿物的集合体。这种矿物集合体表现为在成分、结构、颜色等方面与围岩有显著区别的不规则团块。结核按形成阶段可分为同生结核、成岩结核和后生结核。第四章 陆源碎屑岩第五章 火山碎屑岩陆源碎屑岩是指由母岩机械破碎的产物碎屑物质经过机械搬运和沉积，并进一步压实和胶结而形成的一类沉积

10、岩。碎屑岩的基本组成部分包括：碎屑颗粒（矿物碎屑和岩石碎屑）、填隙物（杂基和胶结物）、孔隙。2.成熟度指碎屑物质在风化、搬运过程中，被改造趋向于最终产物的程度。成分成熟度指碎屑物质成分上被改造趋向于最终产物的程度。成熟度指数判别砂岩或其它碎屑岩在化学上及在矿物学上成熟度高低的一个指数：SiO2/Al2O3，Q/F，Q/（F+R）。Q= 石英 F=长石 R= 岩屑结构成熟度指碎屑物质结构上被改造趋向于最终产物的程度。理想：等大分选好圆状球形无杂基3.杂基是碎屑岩中的细小的机械成因组分，其粒级以泥级为主，可包括一些细粉砂。杂基的成分常见的是高岭石、水云母、蒙脱石等粘土矿物，亦见灰泥、云泥以及一些细

11、粉砂级碎屑：绢云母、绿泥石、石英、长石等。不同碎屑岩中，杂基含量不同。杂基含量高是不成熟砂岩的特征。胶结物是碎屑岩中以化学沉淀方式形成于粒间孔隙中的自生矿物。胶结物成分主要有：硅质（石英、玉髓、蛋白石）；碳酸盐（方解石、白云石）；铁质（赤铁矿、褐铁矿等）；硬石膏、石膏、黄铁矿；粘土矿物。4. 碎屑岩的粒度分类及命名（1）三级命名法：􀁺50%的粒级定为岩石的主名，即基本名；􀁺介于50-25%之间的粒级以形容词“质”的形式写在基本名之前；􀁺25-10%的粒级作次要形容词，以“含”的形式写在最前面；􀁺含量50%的粒级，而含量介于

12、5025%的粒级又不止一个，进行复合命名，以“岩”的形式表示，含量较多的写在后面。（3）若碎屑岩的粒度分选更差，粒度含量均50%的碎屑岩。（福克、信荃麟分类）杂砂岩：粘土基质15%（灰泥鲕粒灰岩正常鲕灰岩偏心鲕灰岩10. 毛细管浓缩作用准同生白云化作用机理：热带地区潮上带，刚沉积的疏松的文石颗粒间的正常海水在干热气候中不断蒸发。同时海水又通过毛细管作用，源源不断地补充到这些疏松的沉积物的颗粒之间。久而久之，粒间水的盐度增大，从这种盐水中首先沉淀出来的是石膏，使粒间水或表层积水的Mg/Ca高达20:1甚至更高（正常海水的Mg/Ca约为3:14:1）。这种高镁的粒间盐水或表层水经常与文石颗粒相接触

13、，使文石被交代，被白云化，即使文石转化为白云石。11回流渗透白云化作用机理：潮上带高镁粒间盐水对表层沉积的白云化基本完了时，产生这种高镁盐水的地质条件还仍然持续存在，多余的高镁盐水必然会向下回流、渗透，在其穿过下伏的碳酸钙沉积物或石灰岩时，必然会使它们发生白云石化，从而形成白云岩或部分白云化的石灰岩。第八章 沉积相的概念及分类1沉积相：沉积环境及其在该环境中形成的沉积岩（物）特征的综合。2. 相序递变规律沃尔索相律（相序连续性原理、相序递变规律）：横向上成因相近且紧密相邻而发育着的相，才能在垂向上依次叠覆出现而没有间断。3. 沉积相模式：以相序递变规律为基础，以现代沉积环境和沉积物理特征的研究

14、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。4. 沉积体系：成因上相关的沉积环境和沉积体的组合，即受同一物源和同一水动力系统控制的、成因上有内在联系的沉积体或沉积相在空间上有规律的组合，其基本单元是相。5.沉积相的分类：陆相组、海相组、海陆过渡相组第九章 陆相组1. 冲积扇：发育在山谷出口处，主要由暂时性洪水水流形成、范围局限、形状近似于圆锥状的山麓粗碎屑堆积物。2.类型特征旱扇湿扇气候气候干旱气候潮湿水流特征间歇性水流或洪水常年流水形态扇形清楚扇形不清河道主河道或单一河道叠加河道，辫状平原沉积物以副砾岩为主，分选差，混杂堆积。纵向

15、粒度变化快，常见红层和膏盐类沉积。无煤层正砾岩发育，无副砾岩，分选好。纵向粒度渐变，无红层或膏盐类沉积。可见煤层沉积构造沉积构造类型少沉积构造发育重力流碎屑流发育缺少碎屑流，可发育泥流相带相带分布清晰相带分布不清3.冲积扇的四种沉积类型 泥石流沉积、漫流沉积、河道沉积、河道沉积、筛状沉积4、冲积扇可划分为三个亚相：扇根、扇中和扇缘 扇根： 特征：沉积坡度角最大，常发育单一或23个直而深的主河道。 鉴别标志：沉积类型主要为河床充填沉积及泥石流沉积，沉积物由分选差、大小混杂的砾岩、砂砾岩所组成。 扇中： 特征：沉积坡度角较小，辫状河道发育。 鉴别标志：辫状分支河道和漫流沉积为主，砂/砾比值较大，岩

16、性主要由砂岩 、砾状砂岩、和砾岩组成 扇缘（扇端）： 特征：地形平缓，沉积坡度角低鉴别标志：漫流沉积为主，沉积物较细，通常由砂岩和含砾砂岩组成，分选性好5.曲流河 曲流河又称蛇曲河，为单河道，其曲度指数大于1.5，河道较稳定，宽/深比值低，一般小于四十。侧向侵蚀和加积作用使河床向凹岸迁移，凸岸形成点沙坝（边滩）。具有完整的“二元结构”底层沉积和顶层沉积的垂向叠置，构成了河流沉积的所谓“二元结构”。在一个地区的河流沉积剖面上，若二元结构重复出现，则可形成多个间断性的正旋回，每个旋回即由一个二元结构组成，通常又称为河流沉积的一个“阶”。6.辫状河 辫状河为多河道，而且多次分叉和汇聚构成辫状。河道宽

17、而浅，弯曲度小，其宽深比值大于40，弯曲指数小于1.5，河道沙坝（心滩）发育。7网状河 网状河具弯曲的多河道特征，河道窄而深，顺流而下呈网结状。河道沉积物搬运方式以悬浮负载为主，河道厚度与河道宽度成比例变化。8.曲流河相可划分为河床、堤岸、河漫、牛轭湖4个亚相 （1）河床亚相 河床：河谷中经常流水的部分。 1）河床滞留微相河床滞留沉积是河流流量最高时短距离搬运的产物，以砾石级粗碎屑为主、砂和粉砂极少，这些物质集中堆积形成不连续透镜体。 2）边滩微相边滩沉积是河流侧向迁移和沉积物侧向加积的产物。以低成熟度的砂岩为主，不稳定组分多，长石含量高。自下而上呈现由粗变细的正旋回（2）堤岸亚相1）天然堤微

18、相侧蚀作用使凹岸天然堤难以保存，古天然堤呈面状分布于边滩之上；主要为细砂岩、粉砂岩、泥岩，比边滩细，比河漫滩粗；见干裂、雨痕、根迹等暴露构造。 2）决口扇微相主要岩性为细砂岩、粉砂岩，粒度比天然堤稍粗；具小型交错层理、波状层理及水平层理，冲蚀与充填构造常见；横剖面呈透镜状。（3）河漫亚相1）河漫滩微相以粉砂岩为主，也含粘土岩垂向上有向上变细的趋势波状层理和斜波状层理为主，也见水平层理干裂、雨痕等暴露构造常见2）河漫湖泊微相以粘土为主，有粉砂出现；见薄水平纹层、泥裂、干缩裂缝；潮湿区生物化石常见，干旱区可形成盐湖。3）河漫沼泽微相由潮湿区河漫湖泊发展而来，沉积特征与河漫湖泊类似，只是泥炭沉积较多

19、。（4）牛轭湖亚相a.曲颈取直 b串沟取直沉积主要为粉砂岩和粘土岩 粉砂岩中发育交错层理，粘土岩中发育水平层理 常含有淡水软体动物化石和植物残骸9.网状河主要发育于坡度平缓的河流中下游地区，它是由几条弯度多变的、相互连通的河道组成的低能复合体，沉积环境较为稳定。沉积物的搬运方式以悬浮负载为主，沉积作用则以垂向加积为主，沉积物类型主要为河道、冲积岛、泛滥平原沉积。网状河的最大特点及与其他河流类型主要区别是泛滥平原分布极为广泛。10.辫状河、曲流河、网状河沉积特征比较（见课本179页）11. 古代河流的主要鉴别标志（1）岩石类型及成分：以砂岩和粉砂岩为主。成分成熟度低。砾岩多为复成分砾岩，砂岩以长

20、石砂岩、岩屑砂岩为主。以泥质胶结为主，少量为钙、铁质胶结。（2）结构构造：以砂、粉砂状结构为主，分选差至中等。层理发育，以板状和大型槽状交错层理为特征。砾石呈叠瓦状排列，扁平面倾向上游。层理及砾石倾角约为10􂒡30􂒡。底部常具冲刷构造，并常含泥砾及下伏地层的砾石。（3）生物化石：一般无动物化石，可有植物碎片及硅化木等。11. 湖成三角洲亚相湖成三角洲：在河流入湖的河口处，流速降低，水流携带的沉积物便在河口处堆积下来，形成平面上呈三角形或舌状，剖面上呈透镜状的沉积体。在湖泊沉积体中，湖成三角洲的砂体最为发育，以砂岩和粉砂岩为主。与湖泊沉积的其他类型砂体相比，面积和厚度大，向湖盆延伸远，是油气聚集的良好场所湖成三角洲形成过程中河流起主导作用。湖成三角洲沉积层序（见课本185页图925）12. 滨湖亚相沉积环境特征1）距岸近，形成粗碎屑沉积：地形砂滩、砾滩、泥滩2）水动力复杂，击岸浪和回流冲刷、淘洗对沉积物改造强烈3）水位浅，时而露出时而淹没，氧化作用强烈沉积物：砾、砂、泥、泥炭结构与构造：1）砾石层呈叠瓦状排列，最大扁平面向湖倾，最长轴多平行于岸线2）砂质主要为石英、长石及一些重矿物，分选