沉积岩与沉积相
沉积岩与沉积相2复习概要
西南石油大学地球科学与技术学院沉积岩与沉积相2复习概要◆适用专业：资源勘查工程（油气勘查方向）◆适用教材：《沉积岩石学》第一章沉积相概念及综合分类1.沉积相：沉积环境及在该环境中形成的沉积岩、沉积物特征的综合。
2.沉积环境：沉积作用进行的自然地理环境，在物理、化学和生物上有别于相邻地区的一块地表。
3.相标志：是指沉积岩所具有的那些能反映其沉积环境的环境参数，沉积过程的各种特征。
包括岩石成分、结构、沉积构造、古生物类型、砂体宏观分布、相序列、地球化学特征、测井响应、地震响应。
4.相序：在一连续地层剖面中出现的沉积相排列。
5.相模式：以相序递变规律为基础，以现代沉积环境和沉积物特征研究为依据，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。
6.沃尔索相律：只有在那些在横向上没有间断的、彼此相邻的相和相区才能在连续的地层剖面上重叠在一起。
7.进积：海退，陆进过程；退积：海进，陆退过程。
8.自旋回：只受自身迁移演化控制，在沉积背景相对稳定的情况下，由内部因素变化形成的沉积旋回。
异旋回：沉积旋回受物源供应，基准海、湖平面影响。
第二章山麓-洪积相9.冲积扇：山区河流携带大量碎屑物质，流出山口因坡度急剧变缓，流速骤减，碎屑物质大量沉积，形成锥状或扇状堆积体。
10.泥石流：当水流携带的砾石和泥砂沉积物达到足够量时，就形成了密度大、粘度高、呈可塑性状态的流体。
11.冲积扇类型：右图12.冲积扇沉积作用类型：牵引流作用、重力流作用。
13.沉积物成因类型：河道沉积、漫流沉积、筛状沉积、泥石流沉积。
14.干旱型冲积扇亚相：1、扇根亚相，地形地貌：坡度大，深切主水道发育；沉积特征：大套砾岩发育，有泥石流沉积，层理不发育。
2、扇中亚相，地形地貌：坡度较小，辫状宽浅水道发育；沉积特征：砾岩与砂砾岩、砂岩互层，厚层块状，可夹少量泥岩，平行层理、大型交错层理发育，冲刷面常见。
3、扇缘亚相，地形地貌：坡度缓，片流沉积为主；沉积特征：砂岩与泥岩互层，薄层为主，小型交错层理发育，缺乏冲刷面，可见遗迹化石。
沉积岩与沉积相 -回复
沉积岩与沉积相沉积岩与沉积相是沉积学的重要内容，它们反映了沉积物的形成环境、条件和特征，对于理解地质历史、恢复古地理、探索矿产资源等都有重要意义。
本文将从以下几个方面介绍沉积岩与沉积相的基本概念、分类、特征和应用。
沉积岩的概念和分类沉积岩是由沉积物经过压实、胶结、成岩作用等形成的一类岩石，它们占地壳上层的约75%的面积，但只占地壳总体积的约5%。
沉积岩的形成过程包括以下几个阶段：风化作用：指基岩在大气、水和生物等因素的作用下，发生物理破碎和化学分解，产生碎屑物质和溶解物质。
搬运作用：指风化产物被流水、风、冰川、重力流等流体或固体介质搬运到其他地方的过程。
沉积作用：指搬运介质的动力不足时，风化产物在一定区域内堆积或沉淀形成沉积物的过程。
成岩作用：指沉积物在地下受到压力、温度、流体和生物等因素的影响，发生压实、胶结、重结晶、置换等变化，最终转变为坚硬的岩石的过程。
根据沉积物的来源和成分，沉积岩可以分为以下三大类：碎屑岩：由碎屑物质（如砂砾、粘土等）组成的沉积岩，如砂岩、页岩、砾岩等。
化学岩：由溶解物质（如碳酸盐、硫酸盐等）在水中发生化学反应或生物作用而沉淀形成的沉积岩，如灰岩、白云岩、石膏岩等。
生物岩：由生物遗骸或分泌物（如碳酸钙、硅酸盐等）组成的沉积岩，如珊瑚礁、硅藻土、煤等。
沉积相的概念和分类沉积相是指具有相似生成环境和特征的一组或一套沉积物或沉积岩。
它是反映沉积环境和条件的综合标志，包括以下几个方面：沉积物组分：指沉积物中所含有的不同类型和比例的颗粒、杂基（基质）、胶结物等。
沉积物结构：指沉积物中颗粒或杂基之间的排列方式和联系方式，如层理、颗粒支撑性质、孔隙结构等。
沉积构造：指由于不同类型和强度的营力作用，在沉积过程中或之后形成的各种形态特征，如层面构造（波痕、槽模等）、变形构造（褶皱、断层等）、生物构造（生物遗迹、生物痕迹等）等。
沉积物组合：指在一定空间和时间范围内，不同类型和性质的沉积物或沉积岩的叠置关系和变化规律，如岩性组合、层序组合、相带组合等。
沉积岩与沉积相整理
一、名词解释次生孔隙：是岩石中矿物组分被溶解以及岩石组分破裂和收缩形成的空隙碎屑岩构造：指岩石各组分的空间分布和排列方式。
成熟度：碎屑颗粒在风化、搬运、沉积等作用改造下接近终极产物的程度。
结构成熟度：是指碎屑物质经风化、搬运和沉积作用的改造，使之接近终极结构特征的程度。
结构成熟度愈高，表示碎屑物质分选愈好，杂基含量愈少。
成分成熟度：是指碎屑物质经风化、搬运和沉积作用的改造，使之接近终极成分特征的程度。
同生变形构造：也称为变形构造，是沉积物沉积的同时或在沉积物固结成岩之前还处于富含孔隙水的塑性状态下发生的变形所形成的构造。
滑塌构造：已沉积的未固结沉积物在重力作用下发生运动和位移所产生的各种同生变形构造的总称。
流动成因构造：沉积物在搬运和沉积时，由于介质（如水、空气）的流动在沉积物内部或表面形成的构造，属于机械成因构造。
层理：是沉积物成层沉积时岩石性质沿垂向变化而产生的层状构造，可通过矿物成分、颜色、粒度、形状或填集方式的突变或渐变而呈现出来。
交错层理：由一系列与层系界面斜交的纹层组成，层系可以彼此平行交错、切割，组成不同形态的交错层理，也叫斜层理。
波痕：由于风、水流或波浪等介质的运动，在非粘性沉积物（主要是松散砂）表面形成的一种波状起伏的层面构造，也称为波纹或砂纹。
冲刷面：流体对下伏沉积物冲刷、侵蚀而成的起伏不平的面。
包卷构造：层内的揉皱—连续的开阔“向斜”和紧密的“背斜”。
因层内液化，泄水而成，多见于粉砂岩与泥岩薄互层中。
生物迹：保存在沉积物层面上及层内的生物活动痕迹。
生物扰动构造：原始发育很好的沉积层被破坏，不具有确定性太的生物成因构造。
平行层理：是由于平行而又近乎水平的纹层砂组成等，纹层厚1~2mm，它是在较强水动力条件下流动水作用的产物，而非静水沉积。
底层面构造：发育在岩层底面上的构造，由水流或其携带的“工具”（如砾石、介壳等）对床底（泥或粉砂等）侵蚀或刻蚀成槽、坑等，后来被（砂）充填而成。
沉积岩与沉积相内容简介
沉积岩与沉积相Sedimentary Rocks and Facies一、内容提要第一部分：前言第二部分：分析原理与方法第三部分：碎屑岩岩石学与沉积相第四部分：碳酸盐岩岩石学与沉积相二、主要内容1、古环境恢复方法与所用资料主要方法:垂直相序列（Vertical Facies Profile)沃塞尔相律（Walther's Law）沉积模式（Depositional Model）物源与古流分析（Provenance and Paleocurrent）地震地层（Seismic Stratigraphy）层序地层（Sequence Stratigraphy）构造—沉积体系分析（Tectonics-Depositional System）主要资料：野外露头资料（Outcrops)岩心资料（Cores)岩屑资料（Sieve residue log）地球物理测井资料（Geophysical Logging）地球物理勘探资料（Geophysical Exploration）实验室分析资料（Laboratory data）2、沉积环境解释参数物理参数（Physical parameters）:沉积构造（Sedimentary structures）, 颗粒特征及分布（Grain and grain size distribution）生物参数（Biological parameters）:生物成因构造（Biogenic structures), 生物化石及生态特征（fossils and Paleocology）化学参数（Chemical parameters）: 岩性（Lithology）, 岩矿（Minerals）, 氧化还原电位（Oxidation-Reduction Potential），酸碱度（Acidicity-Alkalinity），盐度（Salinity），温度（Temperature）3、主要沉积体系及相构成冲积扇体系河流体系扇三角洲体系三角洲体系碎屑海岸体系碳酸盐岩台地体系深水扇体系4、地质应用对于地质勘探:平面及剖面相关系；确定有利勘探目标；寻找隐蔽及岩性圈闭；储层评价；对于地质研究:了解古代及近代地理变迁；沉积盆地的充填样式及其对构造活动与气候变化的响应；湖泊及海洋的水介质特征；5、学习方法整体分析（Integrated analysis）:概括各种资料--岩心（cores）,录井（logging）,地震（seismic），露头（outcrops），化验资料（laboratory data)，古生物（paleontology)层次分析（Gradation of analysis）:盆地尺度（Basin scale）, 油藏尺度（Oil reservoir scale）, 油层尺度（Oil layer scale）6、课程目的及意义意义:一直作为地质研究的热点尽管沉积物与沉积岩只占岩石圈体积的5%,但地球表面的75%被沉积物与沉积岩覆盖。
沉积岩与沉积相要点
1沉积岩的概念:沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石之一，它是在地壳表层条件下由母岩（岩浆岩、变质岩、先成的沉积岩）的风化产物、生物来源的物质、火山物质、宇宙物质等原始物质，经过搬运作用、沉积作用和沉积后作用而形成的岩石。
2与岩浆岩相比，沉积岩有哪些特征：1）矿物成分的特点：沉积岩中已发现的矿物达160种以上，但常见的只有20余种。
而在一种岩石中主要的（造岩）矿物只有1～3种，通常不超过六种；2）化学成分特征：(1)fe2o3和feo的含量，岩浆岩中的feo>fe2o3沉积岩fe2o3>feo以为地表氧比地下的多，使得沉积岩的高价铁居多；(2)k2o和na2o的含量沉积岩中碱金属的含量远低于岩浆岩，在岩浆岩中na2o>k2o沉积岩中相反；（3）h2o和co2的含量，岩浆岩形成于高温高压环境这两种成分几乎没有；（4）沉积岩中常常富含有机物；3）结构构造的特点：沉积岩的结构类型和特点取决于其形成方式，由机械搬运和机械沉积形成的沉积岩具有：“碎屑结构”（由机械破碎的陆源碎屑组成的岩石），“火山碎屑结构”（有火山喷发的碎屑组成的岩石），“泥状结构”（由化学风化形成的陆源粘土碎屑组成的岩石），由机械作用形成的内源岩具有“粒屑结构”，由化学和生物作用形成的岩石具有“结晶粒状（晶粒）结构”，由生物作用形成的岩石具有“生物结构”。
3风化作用的概念及类型：风化作用是地球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是一种破坏作用。
风化作用按其性质可分为三种类型：物理风化作用（physical weathering): 发生机械破碎而化学成分不改变，化学风化作用（chemical weathering): 在氧、水和溶于水的各种酸的作用下，母岩发生氧化、水解、溶滤等化学变化而分解，形成新矿物的过程，生物风化作用（biological weathering): 常常伴随物理和化学风化。
第四章 沉积岩与沉积相
常见胶结物有硅质、铁质、钙质、粘土等
填隙物中，胶结物起主要胶结作用，它同杂基在含量 上互为消长，对碎屑岩孔隙的发育影响明显。
一、碎屑岩的特征及其分类
2、碎屑岩的结构（碎屑结构）
碎屑颗粒的大小、形态及其与杂基、胶结物之 间的相互关系。
（1）粒度 —碎屑颗粒的大小
粒度级别：
石 油 行 业 分 级 标 准
岩屑——母岩机械破碎形成的岩石碎块，砾岩中多见
可判断母岩类型
一、碎屑岩的特征及其分类
（2）填隙物
碎屑颗粒之间的充填物，总量<50％，对碎屑 起胶结作用，包括杂基和胶结物两部分。
①杂基：与粗碎屑同时沉积下来的细小碎屑物，如泥质、
粉砂质等；
②胶结物：碎屑颗粒沉积以后，以化学沉淀方式从孔隙
水中析出来的各种自生矿物。
交错层理：由一系列与层系界面斜交的细 层组成，层系可以彼此平行、交错、切割， 组成不同形态的交错层理。
交错层理是沉积介质（流水与风等）的流 动造成的。
板状交错层理、楔状交错层理、槽状交错 层理
板状交错层理
层系界面为平面而且彼此平行，层系呈板状。
出现环境：河流、滨湖、滨海、三角洲。
大型板状交错层理在河流沉积中最为典型。
一、碎屑岩的特征及其分类
A、风成波痕：
极不对称，波谷、波峰较圆滑，开阔，陡坡倾向与 风向一致，重组分、粗碎屑集中于波峰处，多出现于沙 漠地带。
风成撞击波痕
风成沙丘
一、碎屑岩的特征及其分类
B、流水波痕：不对称，单向水流所致，陡坡倾向指示
水流方向，波峰波谷较圆滑，重组分、粗碎屑集中于波谷。
一、碎屑岩的特征及其分类
温度的变化引起 岩石胀缩不均而崩解
b、岩石缝隙水的结冰膨胀
沉积岩与沉积相内容简介
沉积岩与沉积相内容简介沉积岩与沉积相Sedimentary Rocks and Facies一、内容提要第一部分：前言第二部分：分析原理与方法第三部分：碎屑岩岩石学与沉积相第四部分：碳酸盐岩岩石学与沉积相二、主要内容1、古环境恢复方法与所用资料主要方法:垂直相序列（Vertical Facies Profile)沃塞尔相律（Walther's Law）沉积模式（Depositional Model）物源与古流分析（Provenance and Paleocurrent）地震地层（Seismic Stratigraphy）层序地层（Sequence Stratigraphy）构造—沉积体系分析（Tectonics-Depositional System）主要资料：野外露头资料（Outcrops)岩心资料（Cores)岩屑资料（Sieve residue log）地球物理测井资料（Geophysical Logging）地球物理勘探资料（Geophysical Exploration）实验室分析资料（Laboratory data）2、沉积环境解释参数物理参数（Physical parameters）:沉积构造（Sedimentary structures）, 颗粒特征及分布（Grain and grain size distribution）生物参数（Biological parameters）:生物成因构造（Biogenic structures), 生物化石及生态特征（fossils and Paleocology）化学参数（Chemical parameters）: 岩性（Lithology）, 岩矿（Minerals）, 氧化还原电位（Oxidation-Reduction Potential），酸碱度（Acidicity-Alkalinity），盐度（Salinity），温度（Temperature）3、主要沉积体系及相构成冲积扇体系河流体系扇三角洲体系三角洲体系碎屑海岸体系碳酸盐岩台地体系深水扇体系4、地质应用对于地质勘探:平面及剖面相关系；确定有利勘探目标；寻找隐蔽及岩性圈闭；储层评价；对于地质研究:了解古代及近代地理变迁；沉积盆地的充填样式及其对构造活动与气候变化的响应；湖泊及海洋的水介质特征；5、学习方法整体分析（Integrated analysis）:概括各种资料--岩心（cores）,录井（logging）,地震（seismic），露头（outcrops），化验资料（laboratory data)，古生物（paleontology)层次分析（Gradation of analysis）:盆地尺度（Basin scale）, 油藏尺度（Oil reservoir scale）, 油层尺度（Oil layer scale）6、课程目的及意义意义:一直作为地质研究的热点尽管沉积物与沉积岩只占岩石圈体积的5%,但地球表面的75%被沉积物与沉积岩覆盖。
《沉积岩与沉积相》课程综合复习资料
《沉积岩与沉积相》综合复习资料一、名词解释1、沉积岩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，是它在地壳表层条件下，由母岩的风化产物、火山物质、有机物质等沉积岩的原始物质成分，经过搬运作用、沉积作用以与沉积后作用而形成的一类岩石。
2、机械沉积分异作用碎屑物质在搬运、沉积过程中按粒度大小、密度、形状以与矿物成分等物理性质进行分异并依一定顺序分别集中的沉积现象。
3、杂基杂基是碎屑岩中与粗碎屑一起沉积下来的细粒填隙组分，其粒级一般以泥为主，可包括一些细粉砂。
4、胶结物是沉积岩中以化学沉淀方式形成于粒间孔隙中的自生矿物。
5、层理层理是岩石性质沿垂向变化的一种层状构造，它可以通过矿物成分。
结构、颜色的突变或渐变而显现出来。
6、压实作用压实作用是指沉积物沉积后在其上覆水层或沉积层的重荷下，或在构造形变应力的作用下，发生水分排出、孔隙度降低、体积缩小的作用。
7、叠层石主要是由蓝绿藻的生长活动所形成的亮暗基本层在垂向上有规律交替的一类构造。
暗层：富藻纹层，富有机质；亮层：富碳酸盐矿物层，富碳酸盐碎屑。
8、相律只有在横向上成因相近并且紧密相邻而发育着的相，才能在垂向上依次出现而没有间断。
9、浪基面又称波浪基准面、波基面或浪底，是指相当于1/2波长的水深界面。
波基面以下湖水不受波浪的干扰，是静水环境。
10、结构成熟度是指碎屑物质经风化、搬运和沉积作用的改造，使之接近终极结构特征的程度。
结构成熟度愈高，表示碎屑物质分选性愈好，杂基含量越少。
11、成岩作用广义的成岩作用是指从沉积物到沉积岩，以与在沉积岩形成以后再到它遭受风化作用或变质作用即到其被破坏或发生质的变化以前，发生的一系列的变化或作用，是沉积岩的形成和演化的重要阶段。
12、重力流海洋或湖泊中，在重力的作用下，沿水下斜坡或峡谷流动的，含大量泥砂并呈悬浮状态搬运的高密度底流。
二、填空题1、狭义火山碎屑岩的主要岩石类型有：集块岩、火山角砾岩、凝灰岩。
沉积岩与沉积相第一章
3. 沉积岩的基本特征 1）矿物成分的特点： ）矿物成分的特点： 2）化学成分的特点： ）化学成分的特点： 3）结构构造的特点： ）结构构造的特点：
沉积岩和岩浆岩的平均矿物成分（百分含量） 沉积岩和岩浆岩的平均矿物成分（百分含量）
矿 物 橄 榄 石 沉 积 岩 利思与米德（ 利思与米德（1915） 克里宁（1948） ） 克里宁（ ） —— —— —— 15.57 34.80 20.40 4.10 —— 9.22 13.63 0.97 0.73 0.58 —— —— —— 7.50 31.50 19.00 3.00 9.00 7.50 20.50 —— —— 3.00 岩浆岩（ 花岗 岩浆岩（65%花岗 玄武岩） 岩+35%玄武岩） 玄武岩 2.65 1.60 12.90 49.29 20.40 7.76 4.6 —— —— —— —— —— 0.88
普通角闪石 普 通 辉 石 长 石 石 英
云母+绿泥石 云母 绿泥石 氧化铁矿物 玉 髓 粘 土 矿 物 碳酸盐矿物 石 碳 其 膏 质 它
沉 积 （按 氧 岩 化 物 百 分 含 均 量 ） 成 分 学 化 平 的 岩 浆 和 岩
氧化物 SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 ZrO Cr2O3 CO2 H2O 其它 合计
20世纪上半叶，沉积岩石学有了较全面的 世纪上半叶， 发展， 出现了一系列沉积岩石学的专著。 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 沉积岩石学》 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 所著《沉积岩石学导论》 1925 年 ， 由 Twenhofel 主编的 《 沉积作用教程 》 主编的《 沉积作用教程》 问世， 年后《沉积作用教程》再版， 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》 编写了《沉积岩》
沉积岩与沉积相
沉积岩与沉积相沉积岩：是在地壳表层的条件下，由母岩风化产物，火山质，有机质，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。
风化作用：是指地壳最表层的岩石在温度变化，大气，水，生物等因素作用下发生机械破碎和化学变化。
层理：岩石性质沿垂向变化的一种层状构造，它可以通过矿物成分，结构，颜色的变化和渐变而显现出来。
交错层理：在层系的内部有一组倾斜的细层（前沉积层）与层面或层系界面相交。
杂基：是碎屑岩中细小的机械成因组成，其；粒级是泥级的为主。
胶结物：是碎屑岩中以化学沉积方式形成于粒间空隙中自生矿物。
沉积相的分类：1，陆相组（残积相，坡积一坠积相，风成相，冰川相，冲积相，湖泊相，沼泽相）2河相组/(滨岸相，浅海陆棚相，半深海相，深海相)3过度相（三角洲相，河口湾相，泻湖相，障壁岛相，湖坪相）沉积构造：指沉积岩各组成部分的空间分布和排列方式，它是沉积物在沉积时期或沉积以后由物理作用，化学作用，生物作用在沉积物内部或沿着沉积物与流体的界面的形成的。
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”。
化学风化作用：在水，氧和溶于水中的各种酸的作用下，母岩遭受氧化，水解等化学变化，使其分解而产生新矿物的过程。
重力流：是一种在重力作用下发生流动的弥散有大量沉积物由高密度流体。
沃尔索相律：只有在横向上成因相近且紧密相邻而发育着的相，才能在垂向上一次叠加出现而没有间断。
平行层理与水平层理的异同：水平层理产于西碎屑岩和微晶灰岩中，细层平直并与层面平行，细层可连续或断开，形成于弱的水动力条件下。
平行层理产于砂岩中，外貌与水平层理相近，形成于强的水动力条件。
相同点：平行层理与水平层理均属于层理结构，细层和层系平行并平行与岩层面。
不同点：平行层理是强水动力条件，主要是由中砂岩组成，水平层理是弱水动力条件，是由粉砂岩和泥组成。
叠层构造及其成因：是由蓝绿藻类分泌的粘液捕获粘结砂，粉砂，泥级颗粒或晶体组成的一种纹层构造。
沉积岩与沉积相解析
显，顶层沉积小
③中、粗粒砂岩中有板状交错层
于底层沉积厚度
理（c）
②粗砂岩中有大型槽状交错层理 (b）
①底部为冲刷面、滞留沉积，过渡为
含砾粗砂岩，具不清晰的槽状交错层
理（a)
图7-8 加拿大魁北克省泥盆系辫 状河沉积的垂向层序 （据R. G. Walker，1976）
碎屑型湖泊亚相的类型及特征
湖泊相沉积模式与沉积层序
或--7-----------------4). 河流亚相类型--8---------, 9---------, 10----------, 11---------. 5). 河流相的重要鉴定标志之一是--12-----------
6). 冲积扇相中的砂砾岩、粗砂岩可能成为---13-----------7). 河流相砂岩多呈14------状；垂向上常出现自下而上由粗变细的间断性岩性
•沉积岩的基本特征？哪些特征是沉积岩特有 的？
组成沉积岩的常见矿物有哪些？有何特点？其中
哪些是沉积岩所特有？ 沉积岩常见结构有哪些? 各种沉积岩结构的组成要素及特点？ 颜色的成因意义？ 沉积岩的层理构造的基本组成要素有哪些？ 常见的层理构造、层面构造有哪些？
• 何谓碎屑岩？它有哪些粒度分类类型？粘土岩有 哪些构造类型和主要成分类型？
现代碳酸盐岩的沉积环境特点（是否只有海洋才有碳酸盐 岩沉积）
现代碳酸盐沉积的规律（颗粒灰岩与泥晶灰岩形成环境的 区别？）
威尔逊沉积相模式的主要内容及其与油气的关系？
碳酸盐岩相的重要相带的特点（形成位置、环境特点、主 要沉积物）？
• 碳酸盐岩的成分分类及结构分类命名是怎 样的？
• 何为粘土岩？粘土岩的常见构造类型是那 两种？粘土岩有哪些主要特点（成分、粘 土矿物？)？
《沉积岩与沉积相》课程综合复习资料
沉积岩与沉积相沉积过程是生物演化、地球动力学、气候环境演变、地质灾害等地球行为的产物。
在这一过程当中，沉积相是对沉积物理化学特征与地质环境相互联系的一种刻画，而沉积岩是沉积过程中初始的沉积物质流动、沉积物质变化，形成不同组分、不同色带、不同构造的地球岩层。
沉积相定义沉积相是指任意时期在一个地理区域内，某一种或多种沉积物质在特定地质条件下所形成的，具有一定的物理特征、沉积结构、成因、厚度等特征的地质单元。
沉积相的划分是基于在一定地理区域内形成的岩层厚度、颜色、花纹、质地、成分、构造、化石含量等特征，从而可以区分岩层的沉积环境，了解环境富含哪些生物、矿物质等物质成分，乃至推测出当时的气候、地质构造等，这对于地质分析和资源勘探都有非常重要的价值。
划分方法沉积相的划分方法又分为了定性和定量两种方法。
定性方法主要是通过比较岩层的特点，分析它们的颜色、成分、结构、化石、沉积构造等特征，判断出其沉积相。
这种方法依赖于岩石学知识的应用，对经验和常识的积累也有很大的要求。
定量方法则是利用一些物理化学数据，如砂粒大小、矿物组分、粘土含量、有机质含量、地球化学元素含量、微体化石组合等，经过归一化和换算等优化方法，形成定量判据，然后根据样品数据判别所处的沉积相。
这种方法的特点是需要有相对严密的数据支撑，并且需要进行统计和计算，能够获得比定性方法更精确的沉积相。
沉积相的分类沉积相的分类方式较多，我们在这里介绍三种常见的分类方法。
1.以岩层类型为基础的分类这种方法的分类是按照岩层类型进行区分，一般包括了火成岩、沉积岩、变质岩和构造岩。
其中，沉积岩的分类比较灵活，可以按照沉积砂、泥、粉砂、生物碎屑等组分分类，也可以按照常见的沉积环境（如湖沼沉积、滨海沉积、水平地层沉积、斜坡岩、盆地沉积等）分类。
2.根据沉积环境的分类这种方法是按照不同的沉积环境进行分类。
比如湖泊、河道、海洋、风沙、冰川等不同的沉积环境就可以产生不同类型的沉积相。
14-4湖泊相(沉积岩与沉积相)
干旱地区内陆水系的湖泊，通常是大量化学沉 积物的沉淀场所。
二、陆源碎屑湖泊沉积模式
永久性湖泊按洪水期、枯水期湖面的位置及水 体深度分为滨湖区、浅湖区、深湖区。 在此基础上，再根据沉积特征、砂体类型及所 处位置，将陆源碎屑湖泊相分为湖成三角洲、扩张湖、 滨湖、浅湖、半深湖、深湖、滩坝、湖湾和湖泊重力 流等亚相。
⑵按沉积物特征
碎屑沉积湖泊 化学沉积湖泊 近海湖泊 内陆湖泊 高原湖泊 平原湖泊
⑶按湖泊所处位置
构造湖(断陷湖、拗陷湖)
河成湖(如鄱阳湖、洞庭湖)
⑷按湖泊的成因
火山湖(如长白山的天池) 岩溶湖 冰川湖
⑸库卡尔(Kukal, 1971)的分类
陆源碎屑沉积型 永久性湖泊 化学沉积型 生物沉积型 湖沼沉积型
2、扩张湖亚相
扩张湖亚相或称洪水漫湖亚相，是指枯水期湖 面与洪水期湖面之间的沉积地带。 扩张湖沉积物主要在洪水期发生堆积。
在地层剖面上表现为河流砂砾岩、泥质岩与分 布稳定的湖相杂色泥岩、泥灰岩的频繁互层。 大面积扩张湖沉积物多形成于气候干旱、沉降 缓慢、地形平缓、面积较大的拗陷型盆地，断陷湖 泊不易发育扩张湖沉积。
分布范围比河流相大，比海相小，相带、岩性 和厚度大致呈环带状分布。
岩性和厚度横向变化比河流相稳定，比海相差。
五、湖泊沉积与油气的关系
碎屑湖泊相常具有油气生成和储集的良好条件
目前我国发现的绝大多数油气田，如大庆、胜 利、辽河、大港、中原、南阳、江苏、江汉等油田 都分布在碎屑湖泊相沉积中。 深湖和半深湖亚相水体深，地处还原或弱还原 环境，适于有机质的保存和向石油的转化，是良好 的生油环境。
三、碎屑湖泊沉积相组合
1．沉积相平面组合
湖泊是大陆上流水汇集 的地带，故在平面上它总是 与河流相沉积共生，并为河 流相沉积所包围。
第2章 沉积岩与沉积相
第二章沉积岩与沉积相第一节沉积岩概述沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石之一1.沉积物的形成阶段沉积岩的原始物质主要是母岩的风化产物。
（1）风化作用（2）剥蚀作用剥蚀与风化都是外力破坏作用。
但风化是相对静止地对岩石起破坏作用。
而剥蚀是流动着的物质对地表岩石起破坏作用。
风化后便于进行剥蚀，而风化产物被剥蚀后又便于继续风化。
二者相互促进，不断地为沉积岩提供充足的物质来源。
1）压实作用由于上覆沉积物增厚，压力增大，使沉积物中的水分排出，孔隙减少，体积缩小，使沉积物固结变硬。
2）胶结作用填充在沉积物孔隙中的矿物质将分散的颗粒粘结在一起。
常见的胶结物质是硅质、钙质、铁质、粘土质等。
3）重结晶作用受温度和压力影响，使非结晶物质变成结晶物质，使细粒结晶物质变成粗粒结晶物质。
继承色：继承母岩风化碎屑的颜色。
原生色：沉积物和成岩新生矿物颜色。
Fe、C等。
次生色：沉积岩的风化色继承色原生色次生色一、沉积岩的颜色（3）晶体印痕、雨痕、雹痕单位。
在相同水动力条件下（6）块状层理：岩性均一，肉眼看不出其它内部层理构造，一般厚度大于lm。
成因：是沉积物快速堆积的产物。
也可为生物扰动所致。
3.变形构造未固结的沉积物由于重力或震动，发生滑动、沉陷，使原来的沉积物发生变形。
居住迹4. 生物成因的构造碎屑岩的组成杂颗粒基胶结物孔隙二、碎屑岩的结构（1）颗粒成分•矿物碎屑：母岩机械破碎后呈单一状态出现的矿物颗粒。
一种碎屑岩中约含3～5种。
主要是：石英（约65％），抗风化能力强。
长石（约15％），相对易风化少量抗风化能力强的重矿物，如磁铁矿等•岩石碎屑：岩屑是母岩经机械破碎而形成的岩石碎块。
保留着母岩的结构特点，可判断母岩成分及来源。
（3）碎屑形状圆度：碎屑颗粒的原始棱角被磨圆的程度。
尖棱角状—棱角尖锐棱角状—棱角明显次棱角状—棱角磨蚀次圆状—棱角磨损明显圆状—棱角基本消失滚圆状—棱角全部消失球度：指颗粒接近于球体的程度。
主要取决于原始的颗粒形状圆度和球度是两个不同的概念，相互之间并不存在依赖关系，即圆度好者，球度不一定高，如圆饼状砾石；球度高者，圆度也可能很差。
沉积岩与沉积相
1、沉积岩：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。
地壳表层条件：常温、常压，受水、大气、生物和重力的作用明显。
（温度、压力、水和大气的作用、生物作用和生物化学作用、重力作用）3、组成沉积岩的物质来源：陆源物质、生物源物质、深源物质、宇宙源物质4、物理风化作用:发生机械破碎而化学成分不改变的风化作用。
化学风化作用：母岩发生氧化、水解、溶虑等化学变化而分解，形成新矿物的风化作用。
5、母岩风化的阶段：破碎阶段、饱和硅铝阶段、酸性硅铝阶段、铝铁土阶段。
6、母岩风化产物的类型：（1）碎屑残留物质（2）新生成的矿物（3）溶解物质7、风化壳（带）：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。
8、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：一湍流，一种充满了漩涡的多湍流的流体，流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。
9、真溶液物质的搬运和沉积作用的根本控制因素是它们的溶解度，溶解度越大，越容易搬运，越难沉积；溶解度越小，越易沉积，越难搬运。
10、机械沉积分异作用：碎屑物质在搬运和沉积过程中，当介质运动的速度和运移的能力在一定的方向上作有规律的变化时，它们也相应按照颗粒大小、密度和形状发生分异，依次沉积。
11、化学沉积分异作用：溶解物质在溶液中的化学活泼性或溶解度大小，从溶液中沉积出来的难易程度是有差别的，即它们从溶液中沉淀出来是有一定先后顺序的，原来共存于溶液中的各种成分，在其搬运及沉积作用过程就逐渐地发生了分异现象，而逐渐地分离开来，这就是溶解物质在其搬运及沉积作用过程中的化学分异作用。
12、波痕：是风、水流或波浪等介质的运动，在沉积物表面所形成的一种波状起伏的层面构造。
沉积岩与沉积相整理解析
沉积岩（sedimentary rocks）：沉积岩石学（sedimentary petrogrogh）：是研究沉积岩（包括沉积矿产）的物质组分、结构构造、分类和形成作用以及沉积环境分布规律的一门地质学科，是岩石学的一部分，但又是一门独立的学科。
沉积学（sedimentology）：研究沉积物和沉积作用的科学。
包括研究未曾石化和已经石化的天然沉积物及自然环境中沉积作用的过程和作用。
沉积体系（depositional system）：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。
元素的风化分异：在相同的特定风化条件下，各类造岩元素由于从母岩中析出的难易程度不同而按一定顺序从母岩中分离出来的现象。
沉积重力流：是一种在重力作用下发生流动的弥散有大量沉积物的高密度流体。
生物化学沉积作用：是指生物的生命活动过程或生物遗体分解过程引起介质物理化学环境变化，使某些溶解物质沉淀，或由于有机质吸附作用使某些元素沉积。
生物物理沉积作用：是指生物在生命活动中通过捕获、粘结或障积等作用是沉积物沉积。
沉积分异作用：是指母岩风化产物以及其他来源的沉积物在搬运和沉积过程中会按颗粒大小、形状、比重、矿物成分和化学成分在地表依次沉积下来的现象，也叫地表沉积分异作用。
机械沉积分异作用：碎屑物质在流水搬运和沉积的过程中，将按粒度、密度、形状、成分等差异发生有序沉积的现象，又称机械成因分异作用。
化学沉积分异作用：溶解物质由于化学活泼性或溶解度的差异，以及受所处环境pH和Eh 的影响，将按照一定的顺序依次从溶液中沉淀出来的现象。
正常沉积作用：在正常情况或条件下发生的，有明显机械沉积分异作用的、缓慢的、均匀变化的沉积作用，一般发生在河流、湖泊和海洋。
事件性沉积作用：由于重力、洪水、火山爆发、风暴等因素引起的阵发性的、突然性的或灾变性的沉积作用。
表生作用：指沉积岩上升到近地表，在潜水面以下常温、常压或低温、低压的条件下，由于渗透水和浅部地下水的影响所发生的变化。
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沉积岩与沉积相
鲜本忠(副教授) 中国石油大学资源与信息学院 E-mail: xianbzh@
第二篇 碎屑岩及火山碎屑岩
第三章 碎屑岩成分 第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第五章 碎屑岩的构造和颜色 第六章 砾岩和角砾岩 第七章 砂岩及粉砂岩 第八章 粘土岩 第九章 碎屑沉积物的沉积后作用 第十章 火山碎屑岩
斜长石,方解石交代,中原油田 下第三系,200(+)
微斜长石,加大 LD-22-1
3、重矿物（Heavy Mineral）
• 指碎屑岩中比重大于2.86的矿物。在岩石中含量很少， 一般<1%，主要分布在0.25～0.05mm的粒级范围内（细 砂—粗粉砂岩） 根据风化稳定性 • 稳定重矿物 锆石、金红石、电气石、石榴石、榍石、磁 铁矿等 • 不稳定重矿物 重晶石、磷灰石、绿帘石、黄铁矿等
•
各类岩石的轻重矿物组合
母岩 花岗岩 花岗闪长岩 安山岩和玄武 岩 橄榄岩和辉长 岩 变质岩 重矿物 重矿物 轻矿物 重矿物 轻矿物 重矿物 轻矿物 沉积岩 重矿物 轻矿物 尖晶石 蓝晶石 矿物组合（包括部分岩屑） 锆石 榍石 正长石 辉石 安山岩或玄武岩岩屑 铬铁矿 十字石 基性岩岩屑 磷灰石 微斜长石 角闪石 中性和基性斜长石 橄榄石 基性斜长石 硅线石 紫苏辉石 蛇纹石 石榴石 黑云母 酸性斜长石 轻矿物 石英
碎屑岩的成分 碎屑成分 (颗粒) 填隙物成分
（Interstitial Material）
矿物碎屑 （Mineral Clastics） 岩石碎屑（岩屑）（Rock Fragments） 杂基 （Matrix） 胶结物 （Cement）
孔隙（ Pore）
碎屑
孔隙
胶结物
杂基(基质）， 填隙物
碎屑岩 基本组成： 颗粒（Grain) 杂基（Matrix） 胶结物（Cement） 孔隙（Pore） 描述内容： 成分（Composion） 结构（Texture） 构造（Structure） 颜色（Color）
二、岩屑（岩石碎屑）
岩屑：是母岩机械破碎形成的碎块 提供母岩区岩石类型的直接标志 岩屑含量取决于粒度、母岩成分及成熟 度等 砾岩中岩屑含量最大
岩屑类型
岩屑类型
岩屑类型
榆24井，2682m，粉砂岩岩屑
桃6井，3340m，石英岩岩屑
夏2井，4717m, 流纹岩岩屑
镇川1井，二叠系，石英砂岩岩屑、千枚岩屑
1. 石英（quartz）
1) 抗风化能力强，在碎屑岩中分布最广，含量最 高，在沉积岩中相对富集，主要出现在砂岩及 粉砂岩中。
• • • 在中酸性岩中，石英平均含量10－20％， 在片岩、片麻岩中含量一般小于40％。 在砂岩和粉砂岩中平均含量66.8%，在砾岩中含量较 少，在粘土岩中含量更少。
2) 石英含量高是风化富集的结果。
镇川1井， 2083m，h8，千枚岩岩屑
成分成熟度（Component Maturity）
碎屑沉积组分在风化、搬运、沉积作用的改造下 接近最稳定的终极产物的程度。 成分成熟程度以碎屑岩中最稳定组分的相对含量 表示。 A. 轻组分—石英与长石和其它岩屑的比 Q/（F+R） B. 重矿物—ZTR指数：锆石（Zircon）＋电气石 （Tourmaline）＋金红石（Rutile）在重矿物中 所占的比例
具波状消光和镶嵌结构的石英 锆石（圆） 金红石 石榴石 电气石（较圆) 颗粒圆滑或具次生加大的石英
判 断 母 岩 性 质
母岩不同类型 ↓ 矿物组分不同 ↓ 重矿物组合不同
云母
云母为片状矿物，搬运过程中表现为较低的沉降 速度。常作为大碎屑出现 白云母比黑云母抗风化，常与粉、细砂岩伴生 黑云母易风化为海绿石或绿泥石、磁铁矿，常分 布在距母岩较近的砾岩或杂砂岩中 云母呈薄片状，常分布于细、粉砂岩的层面，平 行层理排列，可作为层面的判断标志，在成岩中 可发生变形→反映压实作用
二、胶结物
1.定义：胶结物是碎屑岩在沉积、成岩阶段，以化学 沉淀方式从胶体或真溶液中沉淀出来，充填在碎 屑颗粒之间的各种自生矿物。 2. 成因：化学沉淀 3. 常见的胶结物类型 （1）硅质胶结物：蛋白石、玉髓、石英 （2）碳酸盐胶结物：方解石、白云石、菱铁矿等 （3）铁质胶结物：赤铁矿、褐铁矿 （4）其它胶结物：粘土矿物、石膏、硬石膏、黄铁 矿、磁铁矿、磷酸盐类矿物等
思考题
• 岩石描述包括哪几方面内容？ • 碎屑岩的成分包括哪几部分？ • 石英、长石、岩屑稳定性差别？ • 什么是杂基？为什么说杂基概念不适用于粉砂 岩和粘土岩？ • 什么是胶结物？有哪些类型？ • 什么是填隙物？ • 度量成分成熟度的两种方法分别是什么？
1、碎屑岩的化学成分不稳定； 2、碎屑岩的化学成分与其岩石类型密切相关； 3、碎屑岩的化学成分还受到其粒度的影响； 4、碎屑岩中的粘土物质的微量元素可用于指示 沉积环境、古水深、古盐度等。
沉积岩与岩浆岩平均矿物成分比较表
矿物 粘土矿物 沉积铁质矿物 方解石及白云石 石膏及硬石膏 有机物质 石英（含玉髓） 白云母 磁铁矿及钛铁矿 沉积岩中 岩浆岩中 （%） （%） 14.51 4.00 13.32 0.97 0.73 34.80 15.11 0.09 — — — — — 20.4 3.85 4.60 矿物 正长石 钠长石 钙长石 黑云母 角闪石 辉石 橄榄石 其他矿 物 0.09 沉积岩中 （%） 11.02 4.55 岩浆岩中 （%） 14.85 25.60 9.80 3.86 1.66 12.10 2.65 0.63
• 稳定的多
第一节
一、矿物碎屑
碎屑成分
目前已发现160种，最常见约20种，一种碎屑岩中主要碎屑矿物3-5种。
–
按密度分为 • 轻矿物：比重小于2.86，石英、长石、云母为主。
★★★★★ •
重矿物：比重大于2.86
– 来自岩浆岩：榍石、锆英石、铁镁矿物 ★★★ – 来自变质岩：石榴石、红柱石 ★★ ★属化学 – 碎屑岩自生矿物：黄铁矿、重晶石 成因物质成分
第三篇 碳酸盐岩 第四篇 其他沉积岩及矿产 第五篇 碎屑岩和碳酸盐岩沉积相
第三章 碎屑岩的成分
第一节 第二节 碎屑成分 填隙物成分
一、矿物碎屑 二、岩屑 一、杂基 二、胶结物 三、其它类型填隙物
第三节
化学成分
第三章
碎屑岩的概念
碎屑岩的成分
主要由母岩风化作用所形成的陆源碎屑物质经过机械搬 运、沉积作用及沉积后作用形成的一类岩石，又叫陆源碎 屑岩（Terrigenous Clastic Rocks）
硅质胶结物
苏3井，3602m 石英加大
海绿石石英砂岩,海绿石胶结
铁质胶结物
铁质石英砂岩,褐铁矿胶结
方解石、高岭石胶结及交代, 石英加大，榆20井，2751m
胶结物反映其析出时的温度、pH值 和Eh值等
↓
胶结物类型、物质来源，析出顺序和 起始时间
↓
岩石形成和演化历史
第三节
化学成分
• 碎屑岩的成分可以用其所含的矿物成分表示，也 可用化学成分表示 • 按成分成熟度（SiO2 /Al2O3）来划分，可将砂岩 分为成熟的和未成熟的
• 碎屑颗粒
• 来自母岩区的陆源碎屑（继承矿物） ★★★★ • 来自沉积区的（再旋回）碎屑、生物碎屑 ★★★ • 来自火山的岩屑、晶屑、玻屑及火山灰尘 ★★ • 来自宇宙的陨石碎屑 ★
– 矿物碎屑：母岩中及沉积区内所有的矿物都可 能出现
• 石英、长石最多，重矿物含量少
– 岩石碎屑：母岩中及沉积区内所有的岩屑都可 能出现
第二节 填隙物成分
一、杂基 1.定义： 分布于碎屑颗粒之间的，以悬移载荷方式与颗 粒同时沉积的，粒径一般小于0.03mm的，细小 的机械成因碎屑沉积物 2.成因：机械成因 3.成分： （1）高岭石、水云母、蒙脱石、绿泥石、伊利 石等粘土矿物 （2）灰泥、云泥 （3）细粉砂级别的石英、长石及岩屑
杂基
桃6井，3411m，石英加大
石英次生加大, G78井,3429m
2、长石（Feldspar）
（1）分布： 主要分布于粗砂岩中，有时见于中粒长石砂岩 中，砾岩、粉砂岩中含量较少。 （2）来源：主要来自花岗岩、花岗片麻岩 （3）长石大量出现的有利因素： 地壳运动比较剧烈，地形高差大，气候干燥，物 理风化作用为主，搬运距离近，快速堆积。 （4）稳定性：钾长石>钠长石>钙长石；正长石>微 斜长石。
主要类型砂岩的平均化学组分 （椐裴蒂庄，1963）
化学 成分 SiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MgO 砂岩类型 石英 砂岩 95.4 1.1 0.4 0.2 0.1 化学 岩屑砂 长石砂 成分 岩 岩 66.1 8.1 2.8 1.4 1.4 77.1 8.7 0.5 0.7 0.5 CaO Na2O K2O CO2 砂岩类型 石英 岩屑砂 长石砂 砂岩 岩 岩 1.6 0.1 0.2 0.1 6.2 0.9 0.3 5.0 2.7 0.5 0.8 0
杂基
4.意义
1) 搬运介质的流动性质（流体性质）
• • • • • 牵引流——杂基含量低 重力流——杂基含量高 高——杂基含量低 低——杂基含量高 碎屑岩中保留大量杂基，表明沉积环境中簸选 作用不足以对沉积物进行再改造，而使不同粒 度的泥、砂混杂堆积，是不成熟砂岩的特征。
2) 沉积速率
3. 结构成熟度