沉積學(xué)復(fù)習(xí)資料(1)

1、沉積學(xué)復(fù)習(xí)資料1 沉積學(xué)：是在沉積巖石學(xué)基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展起來的一個新的完整的獨立的地質(zhì)學(xué)科，是研 究沉積物和沉積巖的成分、成因與形成機制、沉積環(huán)境的科學(xué)。 2 地殼表層的特征地殼表層：指大氣圈的下層、水圈和生物圈的全部以及巖石圈的上層，稱“沉積巖生成圈”或“沉積圈”。 特征：溫度： “常溫”， -70（北極圈維爾霍揚斯克） 85 （非洲中部） 壓力： “常壓”， 120atm，海平面至200m深的淺海底。 水和大氣的作用:水和大氣是母巖風(fēng)化的主要營力，也是母巖風(fēng)化產(chǎn)物以及火山物質(zhì)等搬運和沉積的主要介質(zhì)；絕大多數(shù)的沉積巖都是在水體中沉積的。 生物作用和生物化學(xué)作用: 沉積巖形成的重要影響因素，有的

2、沉積巖是由生物遺體組成的生物巖，如生物礁，石灰?guī)r和煤等。 重力作用: 有一定的作用甚至很大的作用，如重力流沉積巖主要是在重力作用下形成的。3.母巖：主要是指早于該沉積巖而存在的巖漿巖、變質(zhì)巖和較老的沉積巖。 （從最根本的意義上說，從地球發(fā)展歷史的角度來看，沉積巖的母巖應(yīng)該是巖漿巖。）4.沉積作用的類型： 機械沉積作用（物理沉積作用）： 牽引流的搬運與沉積作用 ：1.流水的搬運與沉積作用 2.風(fēng)的搬運與沉積作用 重力流的搬運與沉積作用 冰川的搬運與沉積作用 化學(xué)沉積作用： 膠體溶液物質(zhì)的沉積作用：正負(fù)膠體凝聚而沉積下來。 真溶液物質(zhì)的沉積作用：主要決定因素是溶解度。 生物沉積作用5. 風(fēng)化作用：

3、是地殼最表層的巖石在溫度變化、大氣、水、生物等因素的作用下，發(fā)生機械破碎和化學(xué)變化的一種作用。 風(fēng)化作用按其性質(zhì)可分為三種類型：物理風(fēng)化作用:發(fā)生機械破碎而化學(xué)成分不改變。化學(xué)風(fēng)化作用：母巖發(fā)生氧化、水解、溶慮等化學(xué)變化而分解，形成新礦物生物風(fēng)化作用：常常伴隨物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化。6.沉積物的特征 礦物成分特征：火成巖中常見的主要造巖礦物，例如橄欖石，輝石，角閃石，黑云母及基性斜長石等，在沉積巖中含量甚微或缺失。因為這些礦物形成于高溫高壓條件，在常溫常壓的表生環(huán)境下是不穩(wěn)定的。 火成巖中含量較高的礦物，如鉀長石，酸性斜長石，石英等，在沉積巖中也大量存在。石英石表生條件下最穩(wěn)定的礦物。 在沉積巖形

4、成過程中新生成的礦物，如黏土礦物，碳酸鹽礦物，鹽類礦物等，在沉積巖中含量很大，而火成巖中缺很少或沒有。 化學(xué)成分特征：沉積巖中氧化鐵的含量大于氧化亞鐵含量。 沉積巖中的鉀的含量大于鈉的含量。 富含水和二氧化碳。 沉積巖中富含有機質(zhì)。 結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點：碎屑結(jié)構(gòu)，生物結(jié)構(gòu)，粒屑結(jié)構(gòu)是沉積巖特有的結(jié)構(gòu)。  具有發(fā)育的層內(nèi)構(gòu)造和層面構(gòu)造。7.事件沉積：指事件性的、陣發(fā)性的或災(zāi)變性的搬運和沉積作用。這類作用的發(fā)生和發(fā)展可能是瞬間的、短暫的，但其作用過程是快速的，其所挾帶的大量砂、礫、泥等碎屑物質(zhì)一旦沉積下來，一般就不再被搬運了。與正常沉積作用相比，事件沉積作用及其產(chǎn)物有明顯的等時性。8濁流沉積

5、：濁流是靠液體的湍流來支撐碎屑顆粒，使之呈懸浮狀態(tài)，在重力作用下發(fā)生流動。濁流形成的沉積叫做濁流沉積。9.鮑馬層序：（典型濁積巖的鮑馬序列）A段底部遞變層段：主要 由砂巖組成，底部含礫石。下粗上細(xì)的正粒序，底面見刷充填構(gòu)造和印模。B段下平行紋層段： 與 A 段為漸變關(guān)系，多為中細(xì)砂， 含泥質(zhì)，顯平行紋層，粒度變化不太明顯。片狀炭屑和長形 碎屑定向分布，見剝離線理。C段流水波紋層段：以粉 砂為主，有細(xì)砂和泥質(zhì)，呈小 型流水波紋和上攀波狀層理， 常見包卷層理、泥巖撕裂屑和滑塌變形層理。D段上平行紋層段：由泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖組成， 具斷續(xù)平行紋層。由薄的邊界層流形成，厚度不大。E段泥巖段：為塊狀

6、泥 巖，仍屬低密度重力流沉積。 F段深水頁巖段：為遠(yuǎn)洋 深水沉積的頁巖或泥灰?guī)r、生物灰?guī)r層，含深水浮游生物化石，顯微細(xì)水平層理，不屬于濁流沉積，但是判斷深水濁流沉積的重要標(biāo)志。10.震積作用：由地震災(zāi)變事件引起的沉積作用叫做震積作用。11.震積巖的特點識別標(biāo)志：主要識別標(biāo)志為振動液化泥晶脈、液化卷曲變形、層內(nèi)階梯斷層、假結(jié)核構(gòu)造，以及地震作用引發(fā)海嘯和濁流形成的海嘯巖和震濁積巖。 液化泥晶脈 ：泥晶脈是碳酸鹽震積巖中一種特殊的構(gòu)造，它由泥晶方解石脈組成。泥晶脈可以是直脈狀，也可以呈不規(guī)則彎曲狀，一般厚幾毫米到幾厘米不等。直脈狀的泥晶脈近與平直，多向上尖滅，近乎平行排列。 震褶巖： 地震作用引起

7、液化卷曲變形形成明顯的褶曲，喬秀夫等稱之為震褶巖。其以褶皺軸面及樞紐方向不確定，附近巖層無明顯變形而區(qū)別于重力流中的滑塌構(gòu)造順層剪切褶曲。地震褶皺紋層常見的單個褶曲大小為120cm，尤以15cm較為常見，褶曲寬度多小于1m，常見20cm左右。 ）層內(nèi)階梯狀斷層：層內(nèi)階梯狀斷層為一系列小型近平行排列斷層， 一般僅分布在巖層中較薄的范圍內(nèi)，剖面長度一般12cm，斷距小，傾角較陡， 呈上盤下降的正斷層，剖面平行排列呈階梯狀。其成因為地震引起液化作用停止后，沉積物重新壓實使體積變小，導(dǎo)致沉物表面差異性下沉而形成的。 海嘯巖和震濁積巖 ：嚴(yán)格地講，這兩類巖石并非古地震作用直接形成，但在海相地層中，地震常

8、常引發(fā)海嘯和重力流，形成海嘯巖和震濁積巖，覆在原地相震積巖之上。所以它們是識別震積巖的良好輔助標(biāo)志。已有的研究表明，含丘狀層理的粗碎屑巖或碎屑灰?guī)r是海嘯巖的主要鑒別標(biāo)志。震濁積巖是由海嘯誘發(fā)的濁流所致12.等深流沉積作用：主要是由大洋溫鹽旋回驅(qū)動的大洋底流，一般都沿大陸坡等深流流動，其規(guī)模甚至與某些海底扇相當(dāng)，可以搬運大量細(xì)粒沉積物形成沉積物漂流的沉積作用。 等深流：由于地球的旋轉(zhuǎn)而形成的溫鹽環(huán)流。 等深巖：由等深流形成的沉積巖叫做等深巖。13.沉積物的物源：母巖風(fēng)化的陸源碎屑物質(zhì) 來自深部的火山碎屑物質(zhì)和深部熱鹵水 生物殘骸和生物有機質(zhì) 宇宙物質(zhì)14.風(fēng)化殼：由風(fēng)化殘留物質(zhì)組成的地表巖石的表

9、層部分或者說已風(fēng)化了的地表巖石的表層 部分。15.尤爾斯特隆圖解 顆粒開始搬運的水流速度大于繼續(xù)搬運的流速，這是因為啟動流速不僅要克服顆粒 本身的重力，還要克服顆粒之間的吸附力。 0.05mm2mm的顆粒所需的起動流速最小，并且與沉積流速之間的差值也不大。 因此，該粒級的顆粒在水流中既容易搬運，也容易沉積，表現(xiàn)為跳躍式搬運。粒徑大于2mm的顆粒的啟動流速沉積臨界流速相差很小，即流速稍有變化就可以改變其搬運或沉積狀態(tài)，故在自然界大于2mm的顆粒難以長距離搬運，往往呈滾動式搬運。小于0.05mm的顆粒的啟動流速與沉積臨界速度相差很大，即流速有較大的變化，顆粒仍可攜行，故小于0.06mm的顆粒一經(jīng)搬

10、運，即可長期懸浮而不易沉積。16.沉積分異作用：母巖風(fēng)化產(chǎn)物以及其它來源的沉積物，在搬運和沉積過程中按照顆粒大小、形狀、比重、礦物成分和化學(xué)成分在地表依次沉積下來的現(xiàn)象，稱作地表沉積分異作用。 機械沉積分異作用：碎屑物質(zhì)在搬運和沉積過程中，根據(jù)粒度、密度、形狀和成分等特征發(fā)生先后沉積的現(xiàn)象 化學(xué)沉積分異作用：溶解物質(zhì)（包括膠體溶液物質(zhì)和真溶液物質(zhì)），在搬運和沉積過程中，根據(jù)其本身的化學(xué)性質(zhì)（主要是其在溶液中化學(xué)活潑性或溶解度大?。瑥娜芤褐邪匆欢ㄏ群箜樞虺恋沓鰜淼默F(xiàn)象。 17.同生作用：指沉積物剛剛形成以后而尚與上覆水體相接觸時的變化。如海解作用、海 底風(fēng)化作用及陸解作用等 。 18. 準(zhǔn)同生

11、作用：主要是指潮上帶的疏松碳酸鈣沉積物被高鎂粒間鹽水白云化的作用 。19. 成巖作用：指上覆沉積物不斷增加使早期沉積物逐漸被掩埋，直至基本上與上覆水體脫 離，使沉積物在新的物理化學(xué)條件下，產(chǎn)生新的平衡，致使疏松的沉積物固 結(jié)成巖的全部變化過程。 20. 后生作用：繼成巖作用階段之后，在沉積巖轉(zhuǎn)變?yōu)樽冑|(zhì)巖之前或遭受風(fēng)化作用之前所產(chǎn) 生的一切作用和變化。21. 表生作用：指沉積物抬升到近地表，在潛水面以下常溫常壓或低溫低壓條件下，由于滲透水和淺部地下水（包括上升水）的影響下所發(fā)生的變化。22沉積作用的控制因素：構(gòu)造運動和沉 降、海平面升降變化、沉積物的供給、氣候、米蘭科維奇旋回和軌道作用力、內(nèi)在沉

12、積過程、物理過程、生物活動、水化學(xué)性質(zhì)、火山活動等。 構(gòu)造運動和沉降對沉積的控制： 構(gòu)造運動和沉降決定了剝蝕區(qū)和沉積區(qū) 的分布，且沉積區(qū)類型的劃分、不同沉積區(qū)的沉積作用及沉積巖的特征、沉積物和沉積巖的演化也與大地構(gòu)造作用密切相關(guān)。 全球海平面變化對沉積的控制： 全球海平面變化導(dǎo)致沉積作用發(fā)生變化，包 括濱岸沉積物堆積方式的變化（進(jìn)積式、加積 式、退積式 ） 、河流性質(zhì)的變化（游蕩性河道、 限制性河道）、深水沉積的變化 、沉積物類型 （陸源碎屑巖、碳酸鹽巖）的變化。 沉積物的供給對沉積的控制沉積物來源：沉積物主要來自盆地之外的陸源碎 屑，也可來源于盆地內(nèi)部的生 物化學(xué)沉積物 。 外源巖指其物質(zhì)成

13、分來自沉積環(huán)境以外。內(nèi)源巖指其物質(zhì)成分來自沉積環(huán)境以內(nèi)。 沉積物供給與海平面升降、構(gòu)造沉降相互作 用，造就沉積物類型 和沉積序列的變化： 陸源沉積物供給豐富，則盆地內(nèi)主要充填硅 質(zhì)碎屑沉積物；反之則主要形成碳酸鹽巖、蒸發(fā) 巖等。 盆地沉降和海平面上升速度超過陸源碎屑物 質(zhì)補給量時，形成海侵沉積序列；當(dāng)盆地沉降和 海平面上升速度小于陸源碎屑物質(zhì)補給量時，則 形成海退沉積序列 。 氣候?qū)Τ练e的控制： 氣候?qū)Τ练e的控制作用主要體現(xiàn)在溫和降雨量（年平均溫度和年平均降雨量 、溫度和降雨 量的變化幅度和頻率），局部地區(qū) 風(fēng)也是主要的控制因素。 氣候變化的周期性對沉積作用的控制表現(xiàn)在冰水沉 積中形成的紋泥、

14、含鹽地層 中鹽類沉積與非鹽類沉積的 互層。 氣候是控制碎屑巖母巖風(fēng)化 、剝蝕 、搬運和沉積作用的主要因素，如干旱氣候有利于風(fēng)的搬 運和沉積，寒冷氣候有利于冰川的沉積作用，潮 濕多雨的氣候有利于流水的搬運和沉積。 氣候?qū)瘜W(xué) 、生物化學(xué) 和生物沉積作用的影 響甚為明顯，如碳酸鹽巖、蒸發(fā)巖、煤、紅土等 的形成對氣候條件有特殊的要求23. 成熟度：指碎屑物質(zhì)在風(fēng)化、搬運過程 中，被改造趨向于最終產(chǎn)物的程度。 成分成熟度：指碎屑物質(zhì)成分上被改造 趨向于最終產(chǎn)物的程度，亦稱“化學(xué)成熟 度”或 “礦物成熟度”。 化學(xué)成分：SiO2含量高，Al2O3含量少 礦物成分：石英含量高，長石、巖屑等含量少 結(jié)構(gòu)成熟

15、度：指碎屑物質(zhì)結(jié)構(gòu)上被改造 趨向于最終產(chǎn)物的程度。等大，分選好，圓狀，球形，無雜基成熟度高 成熟度指數(shù)：判別砂巖或其它碎屑巖在化學(xué)上及在礦物學(xué)上成熟度高低的一個指數(shù)：SiO2/Al2O3， Q/F， Q/（F+R）， ZTRQ= 石英 F= 長石 R= 巖屑 Z= 鋯石 T= 電氣石 R= 金紅石 SiO2/Al2O3， Q/F， Q/（F+R）， ZTR值與成分成熟度的關(guān)系SiO2/Al2O3 越大，成分成熟度越（ ） Q/F 越大，成分成熟度越（ ） Q/（F+R）越大，成分成熟度越（ ） ZTR 越大，成分成熟度越（ ） 24碎屑巖的基本成分：礦物碎屑可分為：石英，長石，榍石、鋯石等巖屑

16、是母巖巖石的碎塊，是保持著母巖結(jié) 構(gòu)的礦物集合體。填隙物成分：碎屑顆粒間的填隙物包括雜基和膠結(jié)物雜基 ：是碎屑巖中的細(xì)小的機械成因組分，其粒級以泥級為主，可包括一些細(xì)粉砂。 1.雜基成分：高嶺石、水云母、蒙脫石等 粘土礦物，亦見灰泥、云泥以及一些細(xì)粉砂級 碎屑：絹云母、綠泥石、石英、長石等。 2.不同碎屑巖中，雜基含量不同。雜基含量高是不成熟砂巖的特征。膠結(jié)物是碎屑巖中以化學(xué)沉淀方式形成于 粒間孔隙中的自生礦物。 膠結(jié)物成分主要有：1.硅質(zhì)（石英、玉髓、蛋白石） 2.碳酸鹽（方解石、白云石） 3.鐵質(zhì)（赤鐵礦、褐鐵礦等）4.硬石膏、石膏、黃鐵礦 5.粘土礦物 25.原生沉積構(gòu)造：在沉積過程中產(chǎn)

17、生的并受沉積條件 所控制的沉積構(gòu)造，如層理、波痕等。 26.次生沉積構(gòu)造：在沉積期后由壓實作用、成巖作用 等所產(chǎn)生的沉積構(gòu)造，如縫合線、成巖結(jié)核等。27. 丘狀交錯層理：由一些大型的寬緩波狀層系組成，外形上 象隆起的圓丘狀，向四周緩傾斜。28. 縫合線：是一種裂縫構(gòu)造。 常見于碳酸鹽巖中，但也出現(xiàn)在石英砂 巖、硅質(zhì)巖及蒸發(fā) 巖中29. 結(jié)核：是巖石中自生礦物的集合體。 這種礦物集合體表現(xiàn)為在成分、結(jié)構(gòu)、顏色 等方 面與圍巖有顯著區(qū)別的不規(guī)則團(tuán)塊。結(jié)核成因分類：（1）同生結(jié)核：與沉積作用同時形成的， 如現(xiàn)代海底的Fe、Mn結(jié)核，結(jié)核不切穿層理， 而是層理繞過結(jié)核呈彎曲狀。 （2）成巖結(jié)核：成巖階

18、段物質(zhì)重新分配的 產(chǎn)物。它既可以切穿層理，又可見層理繞過結(jié) 核呈彎曲狀。 （3）后生結(jié)核：形成于沉積物固結(jié)成巖以后，外來溶液常沿裂隙和層面進(jìn)入巖石內(nèi)沉淀或交代，故它切穿層理而無層理彎曲現(xiàn)象。30沉積巖顏色的分類：按成因可分為三類：繼承色 、自生色、次生色，其中繼承色和自生色都是原生色。原生色與層理界線一致，分步穩(wěn)定，次生色一般切穿層理，分布不均勻.繼承色主要決定于碎屑顆粒的顏色。自生色決定于沉積物堆積過程中及其早期成巖過 程中自生礦物的顏色，如海綠石。次生色在后生作用階段或風(fēng)化過程中，原生組分 發(fā)生次生變化，由新生成的次生礦物所造成的顏色。 引起沉積巖顏色的原因：沉積巖的顏色主要決定于巖石的成

19、分，即 決定于巖石中所含的染色物質(zhì)色素，或者 說沉積巖的顏色多半是由含鐵質(zhì)化合物或含游離碳等染色物質(zhì)（色素）造成的。 灰色和黑色：有機質(zhì)（炭質(zhì)、瀝青質(zhì)）或分散狀硫化鐵（黃鐵礦、白鐵礦）。還原強還原環(huán)境 紅、棕、黃色：鐵的氧化物或氫氧化物（赤鐵礦、褐鐵礦）等。氧化強氧化環(huán)境 綠色：（1）多數(shù)是由于含低鐵的礦物，如海綠石，鮞綠泥石等。 （2）少數(shù)是由于含銅的化合物，如孔雀石。（以上均反映弱氧化弱還原環(huán)境） （3）有時是由于含有綠色的碎屑礦物，如角閃石，陽起石等。31.沉積物的粒度及其意義： 粒度：是指碎屑顆粒的大小。意義：沉積巖的粒度是受搬運介質(zhì)、搬運方式及沉積環(huán)境等因素控制的，反過來這些成因特點必然會在沉積巖的粒度性質(zhì)中得到反映，這正是應(yīng)用粒度資料確定沉積環(huán)境的依據(jù) 1.表示粒度，可用線性值和體積值 體積值：可用標(biāo)準(zhǔn)直徑表示，代表著與顆粒同體積的球體直徑。 線性值：直觀度量出來的顆粒的長、中、 短直徑線