0等深流沉积
等深流沉积
等深流沉积等深流沉积是深水牵引流沉积的一种重要类型。
等深流（contour current）这一术语是Heezen等在1966年对北大西洋陆隆沉积物研究之后首先提出来的。
他们认为，等深流是由于地球旋转而形成的温盐环流，这种环流平行于海底等深线作稳定低速流动，速度一般为5-20cm/s，Roberts等在2005年曾记录到戈尔韦岩丘周围的等深流速度达70cm/s。
等深流沉积主要出现在陆隆区，亦有人称之为等高流、水平流、平流等。
在现代海洋中，等深流沉积覆盖了大面积的海底地区，常沿大陆边缘发育成大型等深岩丘或等深岩席，它们从水深超过5000m的深海平原到水深为500-700m的浅水台地都存在。
等深流的沉积特征由于等深流沉积发育的特殊性使得其具有与众不同的特征：较周围水体温度低、盐度和密度高；具一定的机械或化学侵蚀能力；能够运输原有沉积物质并具备携运细粒沉积物的能力；受地球自转的影响，北半球常发生向右偏转,南半球向左偏转；海底地形和气候的变化可能遏制或刺激等深流的发展。
Faugeres等（1993）通过对大西洋发育的等深流沉积研究认为海进期可能是最强烈的底层环流活动时期。
海平面的变化直接影响深海盆地中陆源碎屑物质的供应。
低水位期以重力流沉积大量发育为典型特征：大量粗碎屑物质可直接从大陆坡注入深海盆地，形成各类砂、砾级重力流沉积，顺坡向下的流动占主导地位，等深流活动常被掩盖，即使形成一些等深流沉积也不易保存。
随着可容空间增大，物源区逐渐远离沉积盆地，更多的沉积物被拦截在大陆架上，粗碎屑物质注入逐渐减少，重力流活动减弱，等深流得以发育，形成等深流沉积得以保存下来。
而在高水位期，沉积物供给较少，等深流也不甚发育。
产状等深流沉积大多夹在深水沉积层系中，多呈不规则薄层状、透镜状或厚层状产出。
单层厚为一至数十厘米。
顶底面接触界线渐变或突变，有时呈规模巨大的岩丘状。
（图1）在陆隆附近则呈脊状沿大陆边缘分布，有数百公里长，数十公里至数百公里宽,或呈席状分布于深海盆地中。
沉积物粒度分析
碳酸盐去除 效果比较
生物硅去除 效果比较
图3 不同方法预处理后 南海沉积物样品中 无机碳和生物硅的 百分含量
图4 用ESEM对方法B1（5ml HCl和6g NaOH）和C3（ 15ml HAc和10g Na2CO3） 处理过的样品进行观察
B1
C3
图片进一步证明：
1、醋酸和盐酸均可有效去除碳酸盐。 2、大剂量的Na2CO3仍难将生物硅有效去除。 3、6g NaOH可有效去除生物硅，但继续增加用量可能会
样品取 0.15g。
➢ 以比较各自的粒度测试结果
二、每个样品另取一部分，按上述方法，
1、用不同剂量的盐酸或醋酸处理后，用有机元素分析仪分析 剩余无机碳的百分含量
2、用不同剂量NaOH或Na2CO3处理后，用硅钼蓝比色法分析 剩余生物硅的百分含量
➢ 以检验碳酸盐及生物硅的去除效果
曲线形态观察
图2 不同方法预处理后南海沉积物样品 的粒度分布频率曲线
水+20%甘油 水+40%甘油
127
195.1
113.8
173.8
112.6
171.9
112.6
171.9
112.6
171.9
112.6
171.9
103
156.9
86.9
131.8
72.8
110
63.6
96
50.5
76.2
影响沉降速度的几个因素
（1）布朗运动 （2）是否达到匀速运动 （3）浓度的影响 （4）非球形颗粒的影响 （5）对流的影响 （6）离心沉降对颗粒运动状态的影响 （7）消光系数
粒度分布、个数计量 表面积、平均粒径 表面积、平均粒度
粒度测试方法
青藏高原腹地湖泊沉积粒度特征及其古环境意义
第２９卷㊀㊀第１期盐湖研究Ｖｏｌ ２９Ｎｏ １２０２１年３月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＡＬＴＬＡＫＥＲＥＳＥＡＲＣＨＭａｒ ２０２１收稿日期:２０２０－０３－３１ꎻ修回日期:２０２０－０４－１７基金项目:国家自然科学基金项目(４１７０１２２３)ꎻ陕西省自然科学基金(Ｎｏ２０１８ＪＭ４００８)作者简介:田庆春(１９８２－)ꎬ男ꎬ博士ꎬ副教授ꎬ研究方向为全球变化与第四纪环境演化ꎮＥｍａｉｌ:ｔｉａｎｑｃｈ２００６＠１２６.ｃｏｍꎮＤＯＩ:１０.１２１１９/ｊ.ｙｈｙｊ.２０２１０１００４青藏高原腹地湖泊沉积粒度特征及其古环境意义田庆春１ꎬ石小静１ꎬ石培宏２(１.山西师范大学地理科学学院ꎬ山西临汾㊀０４１０００ꎻ２.陕西师范大学地理科学与旅游学院ꎬ陕西西安㊀７１０１１９)摘㊀要:选择青藏高原腹地可可西里为研究区ꎬ通过对该区湖泊沉积物粒度参数的分析ꎬ并且与其他环境代用指标进行比较ꎬ探讨了中更新世以来可可西里地区的环境演变ꎮ结果表明:粒度参数的变化特征可以很好地指示湖泊水位的变化ꎬ能反映湖区气候的变化情况ꎬ粒度参数所指示的湖泊水位波动及环境变化得到了其他环境代用指标很好的支持ꎬ说明对沉积物粒度研究是恢复区域气候环境变化的一种有效途径ꎮ同时该区湖泊沉积物粒度参数的变化规律和深海氧同位素曲线在冰期 间冰期旋回尺度上有较好的一致性ꎬ但也出现不同的变化特征ꎬ表明这一区域既有与全球一致的气候特征ꎬ也受区域气候变化影响ꎬ其原因可能与青藏高原的抬升有一定关系ꎮ关键词:青藏高原ꎻ湖泊沉积ꎻ粒度特征ꎻ环境意义中图分类号:Ｐ５１２.２㊀㊀㊀㊀文献标识码:㊀㊀㊀㊀文章编号:１００８－８５８Ｘ(２０２１)０１－００２５－０８㊀㊀粒度作为气候代用指标在恢复古气候㊁古环境中得到了广泛的应用ꎮ因粒度的组分与搬运介质㊁方式及后期沉积环境有关ꎬ因此在一定的区域条件下ꎬ粒度特征能反映沉积物的成因ꎬ对指示区域气候演化有重要意义ꎮ黄土沉积物粒度研究表明ꎬ其沉积物粒度大小能很好地指示东亚冬季风强弱的变化[１]ꎮ在深海沉积研究中ꎬ可用沉积物粒度值来反映洋流流速以及搬运能力的大小ꎮ湖泊沉积研究发现ꎬ湖泊沉积物粒度受到湖泊水体能量的控制ꎬ粒度的粗细代表水动力的大小及入湖水量的多少ꎬ可在一定程度上指示湖区降水量的变化ꎬ进而反映气候的干湿变化[２]ꎮ青藏高原不管是在环境变化驱动还是响应方面都在全球气候变化中起到了重要的作用[３－４]ꎮ位于高原腹地的可可西里地区ꎬ受人类生产生活干扰很小ꎬ本研究选择可可西里地区为研究区ꎬ通过对可可西里地区古湖泊沉积物粒度各组分特征进行分析ꎬ从而对该区湖泊及其湖区气候环境演化进行探讨ꎮ１㊀研究区概况可可西里位于昆仑山脉以南的青藏高原腹地ꎬ东至青藏公路ꎬ西至青海省界ꎬ南到唐古拉山脉ꎮ研究区内沉积物主要为晚第四纪的松散沉积物ꎬ主要包括冲积㊁洪积以及一些冰水堆积的砂砾石层ꎮ可可西里海拔４２００~６８６０ｍꎬ面积约为４５０ˑ１０４ｈｍ２ꎬ年均气温变化波动在－１０ ０~４ １ħ之间ꎬ年平均降水量变化在１７３ ０~４９４ ９ｍｍꎬ雨热同期ꎬ降水量集中在夏季[５]ꎮ该区植被以高寒草原为主ꎮ岩芯取自可可西里东部边缘ꎬ位置３５ʎ１３ᶄ０５ᵡＮꎬ９３ʎ５５ᶄ５２.２ᵡＥꎬ距青藏公路约３０ｋｍ(图１)ꎬ编号为ＢＤＱ０６ꎬ长１０６ｍꎬ取芯率在９０％以上ꎬ取芯时间为２００６年８月ꎮ野外将岩芯密封后运回实验室ꎬ按２ｃｍ分样ꎬ岩芯颜色主要为浅绿色ꎬ同时夹杂一些其它颜色(黄色㊁褐色㊁铁锈色等)ꎮ盐湖研究第２９卷图１㊀采样位置图Ｆｉｇ １㊀Ｔｈｅｓａｍｐｌｅｓｉｔｅ２㊀研究方法以１０ｃｍ间距对沉积物岩芯进行粒度样品的取样ꎬ并且以１０~２０ｃｍ不等间隔取得古地磁样品ꎮ粒度测试首先除去样品中的有机质(用Ｈ２Ｏ２/１０％)和碳酸盐(用ＨＣｌ/１０％)ꎬ加入蒸馏水静置１２ｈ后ꎬ将上层清水抽至约剩２０ｍＬ时加入１０ｍＬ分散剂ꎬ放入超声波震荡仪ꎬ震荡５ｍｉｎ后加入Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ２０００激光粒度仪(英国ＭａｌｖｅｒｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ公司)进行测试ꎮ为了更好地分析湖泊沉积物粒度的气候意义ꎬ同时测定了总有机碳㊁磁化率和色度等气候代用指标进行对比分析ꎬ具体测试方法见参考文献[６]ꎮ图２㊀ＢＤＱ０６孔古地磁测试结果Ｆｉｇ ２㊀ＰａｌｅｏｇｅｏｍａｇｎｅｔｉｃｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｏｆＢＤＱ０６ｃｏｒｅ６２第１期田庆春ꎬ等:青藏高原腹地湖泊沉积粒度特征及其古环境意义㊀㊀古地磁从钻孔岩芯取得２ｃｍ的立方体ꎬ通过２Ｇ超导磁力仪(２Ｇ－７５５ＲＭａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒ)和热退磁仪(ＭＭＴＤ６０)进行测试ꎮ共测试样品３５３个ꎬ有效数据占８０％ꎮ古地磁和粒度的测试均在兰州大学西部环境教育部重点实验室完成ꎮ３㊀年代确定ＢＤＱ０６孔年代框架建立在磁性地层学的基础上ꎬ磁性测量结果如图２ꎮ高原东部若尔盖盆地ＲＨ孔磁性地层研究结果显示ꎬＢ/Ｍ界限位于１０８ｍ处ꎬ同时在布容世内出现了９次极性漂移事件[７]ꎬ大部分极性漂移事件可与本钻孔相对应ꎬ将本钻孔极性漂移事件与标准极性柱对比[８－１０]ꎬ同时结合轨道调谐的方法ꎬ建立了ＢＤＱ０６孔的年代框架ꎬ轨道调谐具体方法㊁步骤见参考文献[６]ꎮ４㊀分析与结果沉积物颗粒的粗细程度常常能反映出沉积时期水动力的大小ꎮ根据湖泊水动力学原理ꎬ湖水动力大小和湖泊水体深度呈反比ꎬ因此沉积物粒度从湖岸至湖心呈现出由粗到细的逐渐过渡ꎬ呈环带状与湖岸线平行ꎬ也即湖泊沉积物粒度分布大致表现出由湖岸至湖心从砾 砂 粉砂 粘土的沉积特征ꎮ当沉积物粗颗粒含量较大时说明采样点离湖岸近ꎬ湖水面积缩小ꎬ反映气候较为干旱ꎻ如果沉积物中细颗粒占优ꎬ则说明采样点距离湖岸较远ꎬ湖水面积扩张ꎬ反映气候相对较为湿润[１１－１３]ꎮ陈敬安等[１４]通过对不同时间尺度㊁不同分辨率沉积物的综合研究认为ꎬ此结论只适用于百年㊁千年的较低分辨率的研究ꎬ不同时间尺度㊁不同分辨率的研究沉积物粒度所指示的环境信息可能会出现不同的结果ꎮ湖泊沉积除受到水动力大小的影响外ꎬ还受到其它素的影响ꎬ如构造运动等ꎬ湖泊沉积物平均粒径㊁粘土含量等在反映沉积环境时存在一定的局限性[１５]ꎮ因此ꎬ除平均粒径(Ｍｚ)㊁粘土含量(<４μｍ)等ꎬ还计算了标准偏差㊁偏度系数及峰态ꎬ这有助于更好地恢复沉积环境ꎮ图３㊀ＢＤＱ０６孔岩性特征与粒度参数变化曲线Ｆｉｇ ３㊀ＬｉｔｈｏｌｏｇｉｃａｌｆｅａｔｕｒｅｓａｎｄｇｒａｉｎｓｉｚｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｉｎｃｏｒｅＢＤＱ０６７２盐湖研究第２９卷㊀㊀粒度参数的计算利用Ｆｏｌｋ与Ｗａｒｄ的图解法公式[１６]ꎮ标准偏差(σ１)可以反映出沉积物的分选性ꎬ即沉积物粒径粗细的均匀程度ꎬ其值愈小ꎬ表明沉积物分选程度愈好ꎬ沉积时期水动力条件愈弱ꎻ反之则显示沉积时水的动能较强ꎮ偏度(ＳＫ)可指示沉积物粒度频率曲线的对称性[１７]ꎬ也就是将沉积物粒度频率曲线与正态分布曲线对比时ꎬ其主峰相对的偏离程度ꎮ负偏时ꎬ沉积物粒度组成为粗偏ꎻ正偏则为沉积物细偏[１８]ꎮ峰态(ＫＧ)可以表征与正态分布曲线对比时ꎬ该曲线是尖峰还是相对的宽峰ꎮ假设正态曲线峰态为０的时候ꎬ沉积物粒度峰态偏正则是窄峰ꎬ偏负则为宽峰ꎬ峰态在一定程度上能反映沉积物的沉积动力来源及其性质[１９]ꎮ对各沉积物样品进行粒度频率曲线分析ꎬ发现粒度频率曲线主要表现为三种形态(图４)ꎬ图４－ａ类型一般出现在粘土含量较高的层位ꎬ指示湖泊水体较大㊁水动力较小ꎬ沉积物环境较为稳定ꎮ图４－ｂ主要是出现在粘土含量高值向低值转变ꎬ或者是由低值向高值转变的一些层位ꎬ但峰值仍小于１００μｍꎬ说明此时湖泊沉积物来源仍以流水搬运为主ꎬ湖盆面积较小ꎬ水动力变化较为频繁ꎮ图４－ｃ主要出现在粗颗粒含量较大的层位ꎬ而且粗颗粒组分峰值大于１００μｍꎬ指示湖水不稳定ꎬ湖水面积减小ꎬ水动力较大ꎬ湖泊沉积物既有流水搬运ꎬ也存在风力输送[２０－２２]ꎻ由图３可以看图４㊀沉积物粒度的频率曲线特征Ｆｉｇ ４㊀Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｕｒｖｅｏｆｓｅｄｉｍｅｎｔｇｒａｉｎｓｉｚｅ出ꎬ粒度参数的变化特征与岩性有较好的相关性ꎬ沉积岩芯为粗粒物质时ꎬ对应的粒径值大ꎬ分选程度较差ꎻ相反粒度较细ꎬ对应粒径值小ꎬ分选性较好ꎮ并且ꎬ和深海氧同位素曲线相比ꎬ整体趋势上有很好的一致性ꎬ可根据岩性沉积特征㊁粒度参数及各气候代用指标曲线波动特征对该区气候变化过程进行划分ꎮ前人研究发现青藏高原在中更新世以来经历了三次快速隆升时期ꎬ分别为~０.６㊁０.３６和０.１６Ｍａ[２３－２４]ꎬ而ＢＤＱ０６孔在这三个阶段沉积物粒度明显变粗ꎬ其余指标也发生明显变化ꎬ可能也与高原的构造隆升有关ꎬ因此将这三个时间点作为划分气候阶段的时间节点ꎮＭＩＳ１２阶段(４６０ｋａＢＰ前后)后全球气候发生明显变化ꎬ称为中布容事件[２５]ꎬ本区气候在这个时间段也有明显的转变ꎬ因此也将４６０ｋａ作为气候阶段划分的时间节点ꎮ根据上述４个时间节点将可可西里中更新世以来的环境演化分５个阶段进行讨论(图３ꎬ图５)ꎬ并且将其与ＬＲ０４及察尔汗ＣＫ６孔[２６]㊁若尔盖盆地的ＲＭ[２３]和ＲＨ孔记录[２７]进行对比分析(图６)ꎮ图５㊀ＢＤＱ０６孔粒度指标与其它指标对比Ｆｉｇ ５㊀ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｍｅａｎｇｒａｉｎｓｉｚｅａｎｄｏｔｈｅｒｉｎｄｉｃｅｓｏｆＢＤＱ０６ｃｏｒｅ８２第１期田庆春ꎬ等:青藏高原腹地湖泊沉积粒度特征及其古环境意义５阶段(９２９~６００ｋａ):本阶段与ＭＩＳ２３－１６时间上相当ꎬ<４μｍ粒径组分出现几个较大的峰值ꎬ时间上对应于ＭＩＳ２３㊁２１㊁１９和１７阶段ꎬ标准偏差为负偏ꎬ说明分选较好ꎻ偏度(ＳＫ)为正偏态ꎬ平均粒径(ＭＺ)在９ф左右ꎬ接近整个钻孔的最大值ꎬ说明沉积物粒度偏向细颗粒ꎮ相应的>６３μｍ粒径组分为低值ꎬ粒度频率曲线为图４－ａ类型ꎬ表明沉积环境相对稳定ꎻ标准偏差(σ１)接近整个钻孔最小值ꎬ说明湖泊动能较弱ꎬ分选较好ꎬ湖泊水体深度相对较大ꎻ相同层位的ＴＯＣ㊁磁化率和色度ａ∗都为高值ꎬ说明气候相对温暖ꎮ与<４μｍ粒径组分峰值相间隔的层位ꎬ各粒度参数都显示出相反的特征ꎬ时间上对应于ＭＩＳ２２㊁２０㊁１８和１６阶段ꎬ平均粒径值为高值段ꎬ说明湖水动能较大ꎬ当时的水深相对较小ꎻ其他指标也显示环境较冷ꎮ总的来说ꎬ本阶段环境相对湿润ꎬ中间出现几次短暂干旱期ꎮＬＲ０４㊁ＣＫ６及若尔盖盆地的ＲＨ和ＲＭ孔都显示明显的峰谷变化ꎬ尤其是ＲＨ孔有机碳同位素波动明显峰值最大ꎬ说明在间冰期环境较好(图６)ꎮ在玉龙山(云南)三千米的高度发现古土壤ꎬ代表湿热环境ꎬ年代在７００~５００ｋａ左右[２８]ꎬ与本阶段湿润期环境类似ꎮ而玉龙山现代土壤为寒冷条件下的弱生草灰化土ꎬ反映青藏图６㊀ＢＤＱ０６孔<４μｍ粒径组分与其他地质记录对比Ｆｉｇ ６㊀<４μｍｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｃｏｒｅＢＤＱ０６ｗｉｔｈｏｔｈｅｒｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｃｏｒｄｓ高原东南部在７００~５００ｋａ以来呈大幅度隆升[２８]ꎬ时间上与昆 黄运动一致[２３－２４]ꎮ而高原东部边缘地区黄土也显示该时段早期气候比较暖湿ꎬ约０.８８~０.６５Ｍａ气候较为暖湿ꎬ之后变为冷湿ꎬ后期气候变冷㊁变干[２９]ꎮ４阶段(６００~４６０ｋａ):本段粒度各参数的变化与上一阶段基本一致ꎬ但粘土含量稍有降低ꎬ平均粒径(ＭＺ)值为８ф左右ꎬ说明沉积物颗粒比上一阶段稍粗ꎬ标准偏差(σ１)比上一阶段要大ꎬ说明水动力条件要强一些ꎮ对应于ＭＩＳ１５~１３ꎬ偏度(ＳＫ)显示正偏态ꎬ表明此阶段水动力条件虽有增强趋势ꎬ但仍有不少的细颗粒沉积ꎬ指示湖水仍相对较深ꎮ后期平均粒径及其他参数波动较为频繁ꎬ说明水动力条件变得相对不太稳定ꎬ反映出湖区气候条件变化较快ꎻＴＯＣ㊁磁化率及色度ａ∗都比上一阶段有一定的降低ꎬ说明气候向趋冷㊁趋干转变ꎮ粒度频率曲线以图４－ｂ为主ꎬ这也说明了沉积环境变得比之前要相对复杂ꎮＬＲ０４显示环境条件较好ꎬ而青藏高原几个记录也显示从这一时段开始环境条件较差ꎬ但后期有转好趋势ꎮ崔之久等[２４]认为昆 黄运动使高原达到临界高度ꎬ使高原进入冰冻圈ꎮ使气候变冷㊁变干ꎬ沙漠扩展ꎬ湖盆面积缩小ꎬ这与本区气候变化一致ꎮ从本阶段开始沉积物明显较之前粗ꎮ同时高原达到临界高度ꎬ冷高压加强ꎬ使冬季风携带粉尘能力加强ꎬ黄土沉积的颗粒增粗ꎬ范围扩大ꎬ并首次越过秦岭ꎮ刘东生[３０]等曾提出青藏高原 戈壁沙漠 黄土形成是一个彼此相关的耦合系统ꎬ因此本阶段气候变干与西北地区气候变干成因上可能有一定的联系ꎬ也与青藏高原的隆升相关ꎮ３阶段(４６０~３６０ｋａ):本段<４μｍ粒径组分波动幅度不大ꎬ但其百分含量比上一阶段要小ꎬ维持在一个中等水平ꎬ相当于ＭＩＳ１２~１１ꎮ偏度(ＳＫ)㊁峰度(ＫＧ)㊁平均粒径(ＭＺ)都表现出波动比较平稳㊁数值偏大ꎬ显示湖泊水动力条件相对比较稳定ꎬ沉积物以细砂㊁粉砂等稍粗颗粒为主ꎬ分选较差ꎮ频率曲线以图４－ｂ与４－ｃ两种为主ꎬ说明水动力条件变大ꎬ由上一阶段的湖水深度较深变得较浅ꎮ总的来说ꎬ本阶段气候要稍干一些ꎬ部分时段有风成沉积物进入ꎻ其他环境代用指标也都处在较低的水平ꎬ后期波动增大ꎮＬＲ０４在ＭＩＳ１１阶段显示峰值较高ꎬＣＫ６孔和若尔盖与本９２盐湖研究第２９卷钻孔记录相似ꎬ峰值相对较小(图６)ꎮ对照前人的研究结论ꎬ构造累计效应使高原气候明显变干[３１]ꎬ从而使本阶段沉积物中不仅有流水携带ꎬ还加入了风尘沉积物ꎮ２阶段(３６０~１６０ｋａ):本段<４μｍ粒径组分百分含量出现几个较大的峰值ꎬ但都持续较为短暂的时间ꎬ与ＭＩＳ１０~６阶段相当ꎮ偏度(ＳＫ)㊁峰度(ＫＧ)㊁平均粒径(ＭＺ)也都表现出同样的特征ꎬ标准偏差(σ１)波动较为频繁ꎬ粘土含量峰值时期频率曲线以图４－ａ为主ꎬ谷值时期以图４－ｃ为主ꎬ说明湖泊水体波动较为频繁ꎻＴＯＣ㊁磁化率和色度ａ∗表现出对应的峰值ꎬ说明湿润期温度也较高ꎬ但峰谷交替频率较快ꎬ说明本区气候不稳定的特性ꎬ冷干暖湿交替变得较快ꎮＬＲ０４波动比之前稍有增大ꎬＣＫ６孔由于分辨率较低只能显示这一阶段气候波动的峰值较高ꎬ而若尔盖盆地的沉积记录显示在ＭＩＳ１０~９阶段ꎬ环境指标在整体平稳的背景下波动较为强烈ꎬ且峰值较高ꎬ与本区记录相一致ꎻ同期的黄土沉积显示黄土 古土壤旋回更加醒目[３２]ꎮ施雅风等[３３]认为气候的波动可能是在构造隆升下高原气候系统剧烈调整的表现ꎮ构造隆升可能使高原充当了放大器的作用[２３ꎬ３３－３４]ꎬ距今３６０ｋａ可能存在一次快速隆升[２３]ꎮ可能正是由于高原的隆升ꎬ使高原上升到了新的高度ꎬ激发了亚洲季风的深入ꎬ增加了高原的热源以及冷源的效应ꎬ使暖期更暖ꎬ冷期更冷ꎬ气候变得不太稳定ꎮ１阶段(１６０~５ｋａ):本段时间对应于ＭＩＳ６晚期~ＭＩＳ１ꎮ在１６０~１２０ｋａꎬ平均粒径(ＭＺ)呈现出一个很大的谷值ꎬ偏度(ＳＫ)呈明显的负偏ꎬ峰度(ＫＧ)和标准偏差(σ１)值都比较大ꎬ说明沉积物分选较差ꎬ以粗颗粒沉积为主ꎬ>６３μｍ粒径组分百分含量达到６０％以上ꎻＴＯＣ㊁磁化率和色度ａ∗都为低值ꎬ说明该时段湖水较浅ꎬ湖区气候较为干旱ꎬ这可能与高原的进一步快速隆升有关[２３ꎬ３５]ꎬ使得印度季风难以北进ꎬ高原内部变得寒冷干燥ꎻ同时西伯利亚 蒙古高压加强ꎬ同期黄土沉积Ｌ２黄土颗粒较粗ꎬ磁化率值为低值ꎬ时间上对应于ＭＩＳ６阶段ꎮ而在１２０~８０ｋａꎬ平均粒径(ＭＺ)为一峰值ꎬ偏度(ＳＫ)为正偏ꎬ峰度(ＫＧ)和标准偏差(σ１)都为较低的值ꎬ频率曲线以图４－ａ为主ꎬ说明此段湖水动力较弱ꎬ分选较好ꎬ沉积物偏向细颗粒ꎻＴＯＣ㊁磁化率和色度ａ∗都为相对的高值ꎬ但没有达到钻孔最大值ꎬ说明温度偏低ꎬ指示湖泊水体较深ꎬ湖区气候相对湿润ꎬ时间上对应于ＭＩＳ５阶段ꎮ此后<４μｍ粒径组分百分含量开始降低ꎬ偏度(ＳＫ)开始负偏ꎬ峰度(ＫＧ)和标准偏差(σ１)逐渐增大ꎬ说明水动力增大ꎬ湖泊水体开始缩小ꎬ湖区气候变得干旱ꎮ在４０ｋａ左右ꎬ<４μｍ粒径组分百分含量为一峰值ꎬ偏度(ＳＫ)为正偏ꎬ沉积物粒度偏细ꎬ说明湖泊水体出现短暂增大ꎻＴＯＣ㊁磁化率和色度ａ∗都出现一个小的峰值ꎬ与ＭＩＳ３阶段的暖湿气候期相对应[３６]ꎮ直到一万年以来ꎬ<４μｍ粒径组分百分含量呈现出上升趋势ꎬ相应的偏度(ＳＫ)也为正偏ꎬ标准偏差(σ１)逐渐减小ꎬ说明湖水动能逐渐减小ꎬ分选性逐渐变好ꎬ指示湖泊水体逐渐增大ꎬ气候开始变得湿润ꎻ其他指标也呈现出升高的趋势ꎬ可能与全新世气候升温相一致ꎮ大约在距今５ｋａ左右湖泊被河流切穿ꎬ湖相沉积结束ꎬ转为河流相沉积ꎮ其他几个地质记录的变化特征整体上与本区域记录基本上保持一致ꎬ但每个阶段内部有不同变化ꎬ这也说明全球变化整体趋势是一致的ꎬ但不同地区都表现出明显的区域特征ꎮ５㊀结㊀论通过对可可西里边缘区古湖泊(ＢＤＱ０６孔)沉积物粒度的分析ꎬ初步得到以下结论ꎮ１)粒度与岩性有较好的对应关系ꎬ同时得到其他代用指标较好的支持ꎬ说明沉积物粒度可作为指示古环境变化的替代性指标ꎮ２)ＢＤＱ０６孔沉积物粒度显示可可西里地区早更新世晚期至中更新世早期气候湿润ꎬ此后气候偏干ꎬ直至中更新世晚期出现快速干湿交替的变化特征ꎬ晚更新世经历了末次间冰期的湿润期ꎬ其它时段气候偏干ꎮ３)ＢＤＱ０６孔湖泊沉积物粒度指标和深海氧同位素在整体趋势上较为一致ꎬ但也受区域气候变化影响ꎬ这可能与高原的抬升有一定关系ꎬ因此本区域气候与全球气候之间的关系研究有重要意义ꎮ沉积物粒度是恢复古环境演化的一条有效途径ꎬ同时由于粒度沉积后受到其他影响因素较小ꎬ０３第１期田庆春ꎬ等:青藏高原腹地湖泊沉积粒度特征及其古环境意义测量简单㊁经济ꎬ受到不少学者的青睐ꎮ通过以上分析ꎬ可以看出粒度和岩性之间有很好的对应关系ꎬ能在一定程度上反映出湖泊水体的变化特征ꎬ但由于粒度在沉积过程中除受到湖泊本身因素影响外ꎬ还受到湖区其他一些因素的影响ꎬ如构造运动㊁短暂暴雨等ꎬ因此粒度指示的环境信息相对较为复杂ꎮ对于古环境的准确恢复ꎬ单一指标难免得出片面的结论ꎬ因此在分析过程中需要结合其他的气候指标进行相互印证ꎮ参考文献:[１]㊀ＰｏｒｔｅｒＳＣꎬＡｎＺ.ＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｃｌｉｍａｔｅｅｖｅｎｔｓｉｎｔｈｅｎｏｒｔｈＡｔｌａｎｔｉｃａｎｄＣｈｉｎａｄｕｒｉｎｇｔｈｅｌａｓｔｇｌａｃｉａｔｉｏｎ[Ｊ].Ｎａｔｕｒｅꎬ１９９５ꎬ３７５:３０５－３０８.[２]㊀ＢｉａｎｃｈｉＧＧꎬＭｃＣａｖｅＩＮ.ＨｏｌｏｃｅｎｅｐｅｒｉｏｄｉｃｉｔｙｉｎＮｏｒｔｈＡｔｌａｎ￣ｔｉｃｃｌｉｍａｔｅａｎｄｄｅｅｐｏｃｅａｎｆｌｏｗｓｏｕｔｈｏｆＩｃｅｌａｎｄ[Ｊ].Ｎａｔｕｒｅꎬ１９９９ꎬ３９(７):５１５－５１７.[３]㊀ＳｔｏｃｅｒＴＦꎬＱｉｎＤꎬＰｌａｔｔｎｅｒＧＫꎬｅｔａｌ.ＩＰＣＣꎬ２０１３:ｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅ２０１３:ｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌｓｃｉｅｎｃｅｂａｓｉｓ[Ｃ]//ＣｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｗｏｒｋｉｎｇｇｒｏｕｐＩｔｏｔｈｅｆｉｆｔｈａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｒｅｐｏｒｔｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｇｏｖ￣ｅｒｎｍｅｎｔａｌｐａｎｅｌｏｎｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅ.Ｇｅｎｅｖａ:ＩｎｔｅｒｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔａｌＰａｎｅｌｏｎＣｌｉｍａｔｅＣｈａｎｇｅꎬ２０１３[４]㊀葛肖虹ꎬ刘俊来ꎬ任收麦ꎬ等.青藏高原隆升对中国构造地貌形成㊁气候环境变迁与古人类迁徙的影响[Ｊ].中国地质ꎬ２０１４ꎬ㊀４１(３):６９８－７１４.[５]㊀何蕾ꎬ韩凤清ꎬ韩文霞ꎬ等.青海可可西里地区勒斜武担湖水化学特征研究[Ｊ].盐湖研究ꎬ２０１５ꎬ２３(２):２８－３３[６]㊀田庆春.青藏高原腹地湖泊沉积记录的中更新世以来的气候变化[Ｄ].兰州:兰州大学２０１２.[７]㊀陈发虎ꎬ王苏民ꎬ李吉均ꎬ等.青藏高原若尔盖湖芯磁性地层研究[Ｊ].中国科学(Ｂ辑)ꎬ１９９５ꎬ２５(７):７７２－７７７[８]㊀ＣａｎｄｅＳＣꎬＫｅｎｔＤＶ.ＲｅｖｉｓｅｄｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｇｅｏｍａｇｎｅｔｉｃｐｏｌａｒｉｔｙｔｉｍｅｓｃａｌｅｆｏｒｔｈｅＬａｔｅＣｒｅｔｅｃｅｏｕｓａｎｄＣｅｎｏｚｏｉｃ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｅｏｐｈｙｓｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈꎬ１９９５ꎬ１００:６０９３－６０９５[９]㊀ＬａｎｇｅｒｅｉｓＣＧꎬＤｅｋｋｅｒｓＭＪꎬｄｅＬａｎｇｅＧＪꎬｅｔａｌ.Ｍａｇｎｅ￣ｔｏｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｙａｎｄａｓｔｒｏｎｏｍｉｃａｌｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｌａｓｔ１.１ＭｙｒｆｒｏｍａｎｅａｓｔｅｒｎＭｅｄｉｔｅｒｒａｎｅａｎｐｉｓｔｏｎｃｏｒｅａｎｄｄａｔｉｎｇｏｆｓｈｏｒｔｅｖｅｎｔｓｉｎｔｈｅＢｒｕｎｈｅｓ[Ｊ].Ｇｅｏｐｈｙｓ.Ｊ.Ｉｎｔ.１９９７ꎬ１２９:７５－９４. 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盆地分析(3)沉降史分析
总结 ：盆地沉降史分析，就是从分析盆地地层层序特征和埋
藏状态人手，通过编绘反映盆地沉降特征的地层埋藏史曲线、盆 地基底沉降曲线以及盆地构造沉降曲线等途径来表述（图9－l）。
二、 盆地沉降量的求解
从现今地层柱回推求盆地沉降量和沉降－埋藏史 曲线－－回剥法、回剥技术。 需要对现今地层厚度进行三种校正： （1）去压实作用； （2）古水深校正；
沉降作用与沉积作用
沉积盆地中的沉降速率与沉积速率可以随盆地的演化而发 生变化。 当沉降速率大于沉积速率时，盆地的水体深度加大，表现为 海侵或湖侵，形成上超的沉积层序，这时的沉积盆地也称为“ 欠补偿盆地”。 当沉降速率与沉积速率处于均衡状态时，盆地水体的深度基 本保持不变，盆地中的沉降－沉积中心相对稳定，成为“补偿 盆地”。 如果沉积盆地的沉降和沉积较长期处于补偿状态，地层剖 面上看到的同一相带的沉积岩层的厚度相对较厚。 当沉降速率小于沉积速率时，盆地水体逐渐变浅以致完全 被沉积物充填，表现为海退或湖退，成为“过补偿盆地”。
“地层骨架厚度不变”压实模型
一般情况下，地层骨架厚度不变压实模型适用于所有岩层， 但是对于某些易流动的岩层，由于差异压实可能导致地层在压实 过程中出现流动变形，地层骨架厚度不变压实模型显然不合适。 使用地层骨架厚度不变压实模型复原地层的埋藏史，实质上 是恢复地层中的孔隙度的演化过程。因此，可以借助于孔隙度－ 深度的关系来恢复同一地层在不同地质时期的古厚度。
二、 盆地沉降量的求解
2．岩层孔隙度的变化
孔隙度是单位体积岩层中的孔隙所占的体积大小，常用百分
数或小数表示。 假设深埋地下的砂岩就是地表附近松散的沙层经过压实和成
岩作用形成的。
一般认为岩层在压实过程中孔隙度主要是随着上覆岩层的厚 度的增加而减小的，而受上覆地层的负荷时间的影响较小。 因此，可以根据不同深度上的同种岩石的孔隙度编制一条孔
土壤侵蚀的概念、类型、特点及影响因素
土壤侵蚀科技名词定义中文名称：土壤侵蚀英文名称：soil erosion定义1：在风力、水力和重力等外营力作用下土壤物质被分散、搬运和沉积的过程。
应用学科：地理学（一级学科）；土壤地理学（二级学科）定义2：在水力、风力、冻融、重力等外营力作用下，土壤、土壤母质被破坏剥蚀、搬运和沉积的全部过程。
应用学科：水利科技（一级学科）；水利水土保持（二级学科）；水土流失（水利）（三级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布土壤侵蚀是指土壤或成土母质在外力（水、风）作用下被破坏剥蚀、搬运和沉积的过程。
广泛应用的“水土流失”一词是指在水力作用下，土壤表层及其母质被剥蚀、冲刷搬运而流失的过程。
土壤及其母质在水力、风力、冻融或重力等外营力作用下，被破坏、剥蚀、搬运和沉积的过程。
土壤在外营力作用下产生位移的物质量，称土壤侵蚀量。
单位面积单位时间内的侵蚀量称为土壤侵蚀速度（或土壤侵蚀速率）；土壤侵蚀量中被输移出特定地段的泥沙量，称为土壤流失量。
在特定时段内，通过小流域出口某一观测断面的泥沙总量，称为流域产沙量。
目录类型因素影响防治类型因素影响防治展开类型 划分土壤侵蚀类型的目的在于反映和揭示不同类型的侵蚀特征及其区域分异规律，以便采取适当措施防止或减轻侵蚀危害。
土壤侵蚀类型的划分以外力性质为依据，通常分为水力侵蚀、重力侵蚀、冻融侵蚀和风力侵蚀等。
其中水力侵蚀是最主要的一种形式，习惯上称为水土流失。
水力侵蚀分为面蚀和沟蚀，重力侵蚀表现为滑坡、崩塌和山剥皮，风力侵蚀分悬移风蚀和推移风蚀。
水力侵蚀 水力侵蚀或流水侵蚀是指由降雨及径流引起的土壤侵蚀，简称水蚀。
包括面蚀、潜蚀、沟蚀和冲蚀。
1.面蚀或片蚀：面蚀是片状水流或雨滴对地表进行的一种比较均匀的侵蚀，它主要发生在没有植被或没有采取可靠的水土保持措施的坡耕地或荒坡上。
是水力侵蚀中最基本的一种侵蚀形式，面蚀又依其外部表现形式划分为层状、结构状、砂砾化和鳞片状面蚀等。
面蚀所引起的地表变化是渐进的，不易为人们觉察，但它对地力减退的速度是惊人的，涉及的土地面积往往是较大的。
沉积作用及沉积过程海底泥石流形成的沉积物漩涡结构
此在 搬运 时易形变 和破碎 。笔 者测量 了碎块 和碎 片 的粒 度 、重心 的视位 置和方 位 （ ａ轴 ， ａ — ｂ平面 和剪切 断裂面 ） ，发现重 心视位 置数据 构成 的 曲线 呈 Ｓ型 、环 形 、盘旋 形和螺 旋 状 。这 些 曲线 结构有 层次和 体系 ，具有流 体力 学 中所 说 的 “ 漩 涡结 构 ” ，有 时位 于环形排 列 的碎块 中心 ，与其位 置一致 被称 为 “ 漩 涡 中心 ” 。偶 尔会有 由大 型 巨砾 （ 粒径 达几米 ）
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海洋 地质
２ ０ １ ３ 年第——专题十三
沉 积 作 用 及 沉 积 过 程
海底泥石流形成 的沉积物漩涡结构
Ｓ ｈｉ ｒ ｏ ｕ 倒
棱角状 含碎块 泥岩 ，又称 “ ｓ ａ ｒ ａ ｓ ｈ ｉ ｋ ｕ ｂ ｉ 层” ，分布于 日本 Ｋ ｉ ｉ 半 岛南 部海岸 带 ，为
至关重要 。所有这些 出发点应 该是具有 开放 的思维和对地质历 史更深刻 的理解 。
和环绕其四周的较小型巨砾组成的大漩涡结构。 前者具有源岩 的沉积结构及漩涡结构 ，
后者 则受 到强烈 的剪切 作用 ，拉伸形 成许 多遍及 岩体 的漩涡 结构 ，前 者称 为 “ 漩 涡堤 ” ， 后者 则称 为 “ 拉伸 臂 ” ， 二 者 的命 名与它 们 的形态结 构相一 致 。本研 究 的成 果就 是发现 了 海底 泥石流 沉积物 中漩 涡结构 的存在 。
被动陆缘斜坡水道油气成藏观念，正与更老地层 的斜坡体系和主动陆缘及弧前浊流体系 等成藏理论竞相发展。在这些热点领域中，控制浊流沉积源到汇的评价和分析是深入认 识盆地的关键点。 由于强劲的国际市场和像浮动液化天然气这样的技术保证等部分原因， 深水勘探 目标更倾向于含气的盆地 。对于有效又灵活多样 的深水储层模型和开发方案的 发展来说９ 将地震、 测井、 岩心、露头、海底研究、物理及数值模拟这些资料整合起来变得
工程地质试卷及答案
工程地质A卷一、解释下列名词、术语每小题分,共15分,请在另附的答题纸上作答1.透水率q及其特点和工程意义2.围岩的弹性抗力系数及其工程意义3.软弱夹层及其类型和工程意义4.河流堆积阶地成因、类型5.岩溶及其工程意义6.活断层及其工程意义二、填空题2×1分＋5×2分＋3分,共15分1.岩体天然应力初始应力主要由_______________________________________________________________________________等形成;2.坝基机械潜蚀是由渗透水流______________________冲动_______________________而造成的;3.边坡崩塌的主要原因是__________________________________________________________________________________ ___________________________________________;4.根据结构面对岩体的切割程度及结构体的组合形式可将岩体划分为___________________________________________________________________________等结构类型;5.松散沉积物按成因可分为_______________________________________________________等;6.根据埋藏条件,地下水可分为__________________________________等类型;按含水层的空隙性质又可将地下水分为____________________________________________________________等类型;7.水库蓄水后,库区可能产生__________________________________________________________________________________ _____________________________________等工程地质问题;8.岩浆岩按成因可分为________________________________________________;沉积岩的形成过程可分为____________________________________________________________等几个阶段;沉积岩中最重要的构造是__________________________________________;三、选择题每小题1分,共10分,在所选选项的序号上打“√”1.当侧压力系数为1时,围岩应力重分布的主要影响范围,一般为隧洞半径的：12～3倍25～6倍38～10倍2.岩体和岩块的工程性质：1安全相同2有明显不同3差不多3.力学强度低、遇水易软化、泥化的岩石是：1黏土页岩2大理岩3石英砂岩4.风化裂隙属于岩体中的：1原生结构面2外动力形成的次生结构面3构造结构面5.建库前,地下水分水岭低于库区水位甚多,建库蓄水后,库水将：1不会渗透2可能会渗漏3肯定会渗漏6.地下水流向：1垂直地形等高线2垂直等水位线或等水压线3平行等水位线或等水压线7.已知某岩层的走向,则该岩层的倾向为：1走向＋90°2走向－90°3无法确定8.在纵向谷地质结构的河段中的隔水层：1对坝区防渗作用好2对库区防渗作用差3对坝区防渗作用不大9.阶地级数越高,则其形成时代一般：1越早2越晚3无法确定10.矿物晶体在外力作用下沿一定方向裂开形成一系列光滑平面的性质,叫做：1劈理2层理3节理4解理5片理四、是非题共8分,每题答对＋1分；答错－分；不答0分,在括号内对打“√”；错打“×”1.当岩体中的水平主应力较大时,隧洞轴线布置最好与最大主应力方向平行;2.某地区的地层时代出现缺失,据此即可判定该地区必有断层存在;3.滑动面的特征,地下水循环渗流条件及岩性的均匀程度是选择f、c值时需考虑的主要因素;4.坝基帷幕灌浆是减少坝基渗漏和降低扬压力的有力措施;5.工程地质测绘中的路线穿越法即沿着地层界线或断层延伸方向进行追索;6.坝肩岩体中的顺河向的陡倾结构面可能构成拱坝坝肩滑动的侧向滑动面;7.围岩的弹性抗力系数愈大,有压隧洞的衬砌可以做得愈薄;8.地震震级和烈度一样,都反映了地震对受震区及建筑物的破坏程度;五、问答题每小题4分,共20分,请在另附的答题纸上作答1.石英、斜长石、角闪石三种造岩矿物的主要鉴定特征是什么2.指出下列各组岩石的主要异同本题任选两组1石灰岩与大理岩2黏土页岩与云母片岩3花岗岩与流纹岩4石英砂岩与石英岩3.试述岩溶形成的基本条件及影响因素,岩溶对工程有何影响4.试述岩石抗剪强度及其应用场合,山岩压力及其类型;5.试述工程地质勘探方法类型及其亚类;六、分析、读图题共32分1.某区域承压水的等水压线图如下图所示,试确定：8分1本地区地下水的主要流向以箭头表示；2A点承压水头；3B点含水层埋深；4C点的初见水位和稳定承压水位如果在C点凿井时;1——地形等高线；2——等压线；3——含水层顶板等高线2.阅读下面的地质平面图,回答下列问题：1图中有哪些时代的地层写出相应的中文名称2试述图中r花岗岩岩层与各岩层以及沉积岩层之间的接触关系;3图中有几个褶皱指出每个褶皱的组成地层及名称含平面及剖面分类名称,并在图上用规定符号标出褶皱轴线的位置;4指出图中断层的产状,上、下盘,升、降盘和类型,并在图上用Fii=1,2等标出各断层;3.据下图,分析坝基滑动的边界条件,并描述坝基所有可能的活动方式;8分4.据吴氏网,画出下面两组结构面及边坡的赤平极射投影图;并给出结构面交线产状,画出相应的示意剖面图,评价边坡的稳定性8分工程地质B卷共3页一、是非题共15分,每题答对＋1分；答错－分；不答0分,在括号内对打“√”；错打“×”1.由构造作用产生的断裂、裂隙称作解理;2.残积物是洪流地质作用形成的是第四系松散堆积物;3.已知岩层的走向,便可知道该岩层的倾向;4.阶地级数越高,则其形成年代一般越早;5.裂隙水按其埋藏条件可以是潜水,也可以是承压水;6.岩体在工程荷载作用下的变形和破坏,主要受组成该岩体的岩石质量控制;7.地坝基岩体的失稳形式,主要是沉陷变形和滑动破坏;8.海洋波浪的能量在海岬处集中,在海湾处分散,使海岸线趋直;9.海洋深水波向岸传播,水深小于1／2波长时,随着水深的减小,波长增加、波高减小;10.当洞室位于褶皱核部时,就比较而言,向斜核部比背斜核部的稳定条件好;11.海岸带是指平均高潮位与平均低潮位之间的海岸;12.断层走向与洞轴线交角越小,对稳定越有利;13.地震震级和烈度一样,都反映了地震对受震地区及建筑物的破坏程度;14.黏土页岩属于力学强度低,遇水易软化、泥化的岩石;15.固结灌浆是为了增加地基岩体的完整性,提高地基岩体整体强度;二、将下列物质按类别填于相应横线上15分1.岩盐2.断层角砾岩3.正长岩4.方解石5.石英6.片麻岩7.闪长玢岩8.石膏9.片岩10.石英砂岩11.石英岩12.黑云母13.角砾岩14.凝灰岩15.流纹岩16.辉石17.高岭石18.炭质页岩19.大理岩20.白云岩矿物__________________________________________________________；沉积岩________________________________________________________；岩浆岩________________________________________________________；变质岩________________________________________________________；片麻岩的鉴定特征______________________________________________；流纹岩的鉴定特征______________________________________________；角砾岩的鉴定特征______________________________________________；英的鉴定特征______________________________________________;三、简答题共35分,请在另附答题纸上作答1.举例说明海岸地貌类型及港口建筑主要工程地质问题;4分2.举例说明岩体结构面的成因类型,并指出岩体结构类型;4分3.简述滑坡的分类及滑坡的治理方法;4分4.地下水对工程有哪些影响承压水及其特征如何4分5.试述工程地质坑探以及物探中的电阻率勘探方法类型特征;4分6.岩体基本质量BQ分级的依据是什么用于地下洞室围岩分级时如何修正4分7.试述物理风化作用及其方式,风化壳通常如何分带对工程建设有何意义3分8.试述岩溶及其对工程的影响;3分9.试述影响岩体抗剪强度指标f、c的地质因素;又岩层的渗透性指标有哪些分别由什么试验求得3分10.试述洞室围岩变形破坏特征2分四、分析、读图、作图题共35分1.据下列赤平投影图,分析边坡稳定性,必须画出示意剖面,其中,第1图必须写出边坡及结构面的大致产状;9分2.下图是某地区潜水等水位线图,比例尺1：5000,图中的数字单位为m,试确定：8分1潜水与河水间的补排关系；2A、B两点间的平均水力梯度坡降；3若在C点处凿水井,至少打多深才能见到地下水；4D点处有何水文地质现象,写出其类型;地形等高线等水位线河流及流向3.试作出岩坝基滑动的边界条件的示意图,并分析岩基失稳的所有可能的变形破坏形式;6分注：以下两道第4题任选一道4.阅读地质图并回答下列问题：12分1指出图中地层符号的中文含义和地层间的接触关系;2指出图中褶皱的组成地层、平面、剖面形态分类名称,并在图上标出褶皱轴线位置;3指出图中断层在图上标出F1,F2……及断层的性质;4．试绘出下列构造现象的示意图;4×3=12分1倾斜褶皱,倾伏褶皱；2正断层,平移断层；3角度不整合；侵入接触；4写出∈、O、D、P、T等符号的中文含义;工程地质C卷共3页一、填空题每小题2分,共30分1.风化壳通常分为_______________________________________等几个带,某重力坝高150米,其建基面应位于______________带;2.暂时性流水的两种形式是______________和______________,它们所形成的松散堆积物分别叫做______________和______________;3.由承压水补给的泉叫______________,包括______________、______________、______________；由潜水补给的泉叫______________,包括______________、______________、______________;4.某坝基下有一倾向下游的斜面,若该斜面是结构面,抗剪指标应采用_________试验所得参数,其抗剪强度表达式为______________；如该面不是结构面,抗剪指标应采用___________试验所得参数,其抗剪切强度表达式为______________;5.水库的工程地质问题有__________________________________________________________________________________ ________________________________;6.岩体结构类型有_______________________________________________;7.岩质边坡的变形破坏形式有__________________________________________________________________________________ _________________等;8.结构面按成因分为______________如____________________________、_______________等；_____________如______________________等和______________如___________________________等;9.山岩压力指__________________________________________,弹性抗力系数的物理意义是____________________________________________________;10.岩体中的天然应力初始应力按成因分为_______________________________________等;测定天然应力的方法有_____________________________________________________________________等;11.沉积岩的胶结方式有_______________________________________;胶结物类型有______________________________________等;12.岩浆岩的产状包括__________________________________________________________________________________ ___________________________________等;13.野外工程地质测绘工作方法,一般采用_____________、_____________、__________________等;14.工程地质坑探包括__________________________________________________________________________________ ___________________等;15.常用的防治不稳定边坡的措施有__________________________________________________________________________________________等;二、判断题每小题1分,共5分,在括号中对打“√”、错打“×”1.当岩体中的某点剪应力小于短期抗剪强度时,该点就不会破坏;2.孔隙水、裂隙水、岩溶水可能是潜水,也可能是承压水;3.在平面构造应力作用下,若s1为压应力,s2为拉应力,则扭性结构面与压应力方向一般成较大角度>45°;4.褶皱构造形成的地表岩层重复出露现象和断层形成的地表岩层重复出露一样,都是对称重复;5.单考虑地应力场作用,地下洞室轴线应平行于最大压应力方向;三、简答题每小题5分,共25分1.泥石流的特点及形成条件是什么洪积物的特征如何2.地震烈度及其影响因素是什么地震对水工建筑的影响有哪些3.岩溶发育的基本条件及规律是什么4.坝基渗透水流对岩体稳定有哪些不良影响崩塌及其形成机理如何5.透水律q的定义及在水利工程中的主要应用是什么裂隙水的类型及特征如何四、读图作图分析题共40分1.下图是两组结构面J1和J2与边坡ns的赤平极射投影图：本题共8分1确定两组结构面J1和J2的产状；2分2求出结构面交线的产状；2分3评价在该种地质条件下边坡的稳定性要求画出相应的示意剖面图;4分2.某区潜水等水位线图如下图所示,比例尺1∶5000,等高线及等水位线标高以米计;试确定：本题共8分1潜水与河水之间的补排关系；2分2A、B两点间的平均水力坡度；2分3若在C点处凿水井,多深可见到潜水面2分4D点处有何水文地质现象2分1——地形等高线；2——等水位线；3——河流、冲沟3.画出坝基滑动形式示意图,并给出相应的形成条件;本题共9分4.回答下列平面地质图中的几个问题本题共15分：1指出图中各种符号的中文含义5分2指出各时代地层含岩浆岩之间的接触关系;3分3在图上画出褶皱轴线位置,并说明其类型平面及剖面;4分4指出图中断层的位置、产状、上、下盘及上升、下降盘和断层的类型;3分工程地质D卷共3页一、是非题每小题1分,共8分,在括号中对打“√”、错打“×”1.当岩体中的水平主应力较大时,隧洞轴线布置最好与最大主应力方向平行;2.节理、劈理和断层都是外力成因的次生结构面;3.滑动面的特征,地下水循环渗流条件及岩性的均匀程度是选择f、c值时需考虑的主要因素;4.山区河流,由于地势高差大,河床坡度陡,故水流速度快,侧蚀作用强;平原河流,则流速缓慢,侧蚀作用弱,甚至没有;5.含有软弱夹层的沉积岩边坡最易发生顺层滑动;6.体积节理数越大,岩体越完整;7.围岩的弹性抗力系数愈大,有压隧洞的衬砌可以做得愈薄;8.地震震级和烈度一样,都反映了地震对受震区及建筑物的破坏程度;二、选择题每小题1分,共10分,在选定的序号上打“√”1.矿物晶体在外力作用下沿一定方向裂开形成一系列光滑平面的性质,叫做：1劈理 2层理 3节理 4解理 5片理2.力学强度低、遇水易软化、泥化的岩石是：1黏土页岩 2大理岩 3石英砂岩3.已知某岩层的走向,则该岩层的倾向：1可以知道2不可以知道4.阶地级数越高,则其形成时代一般：1越早2越晚5.地下水流向：1垂直地形等高线2垂直等水位线或等水压线3平行等水位线或等水压线6.在综合地层柱状图上不能反映的是1地层单位及代号2地层厚度及地层岩性3褶皱和断裂情况7.均质滑坡的滑动面1受最大剪应力控制2不受最大剪应力控制3受软弱结构面控制8.风化裂隙是岩体中的：1原生结构面2次生结构面3构造结构面9.岩体和岩块的工程性质：1安全相同2有明显不同3差不多10.当侧压力系数为1时,围岩应力重分布的主要影响范围,一般为隧洞半径的：12～3倍25～6倍38～10倍三、填空题每小题分,共15分1.洞室施工时,可产生一系列不良的地质现象,如_________________________________________________________________________________;2.根据结构面对岩体的切割程度及结构体的组合形式可将岩体划分为_________________________________________________________等结构类型;3.地下水中的主要离子成分有__________________________________________________________________________________ __________等;4.岩溶按可溶岩的出露条件可分为______________________________等类型;5.边坡崩塌的主要原因是__________________________________________________________________________________ ____________________________;6.河漫滩沉积物具有_______________的二元结构特征;7.松散沉积物按成因可分为_____________________________________等;8.根据埋藏条件,地下水可分为__________________________________等类型;按含水层的空隙性质又可将地下水分为______________________________________________________________________等类型;9．地下水对边坡稳定的影响主要表现在_____________、____________、________________等方面;10．岩浆岩按成因可分为________________________________________;沉积岩的形成过程可分为____________________________________等几个阶段;沉积岩构造是__________________________________________;四、解释下列名词、术语每小题分,共15分1.河流阶地成因、类型2.卸荷裂隙含成因、分布、绘示意图3.软弱夹层及其工程意义及其工程意义5.海啸及破坏性海啸的发生条件6.喷锚支护五、问答题每小题4分,共20分1.岩溶形成的基本条件及影响因素是什么2.岩石力学性质中的摩擦强度、抗剪断强度概念是什么摩擦强度试验及抗剪断强度试验分别用于何种场合3.石英、长石、方解石三种造岩矿物的主要区别是什么4.指出下列各组岩石的主要异同本题任选两组1石灰岩与大理岩2黏土页岩与云母片岩3花岗岩与流纹岩4石英砂岩与石英岩5.试述海岸带及其组成部分,又港口工程地质勘察方法有哪些六、分析、读图题共32分1.分析下面赤平投影图中的边坡的稳定性,画出相应的示意剖面图,并指出图中边坡面及结构面的大致产状;9分2.某区域承压水的等水压线图如下图所示,试确定：8分1本地区地下水的主要流向以箭头表示；2A点承压水头；3B点含水层埋深；4C点的初见水位和稳定承压水位如果在C点凿井时;1——地形等高线；2——等压线；3——含水层顶板等高线3.阅读下面地质平面图,回答下列问题：共15分1指出图中各种符号的含义4分2g花岗岩与各沉积岩层以及沉积岩层之间的接触关系;3分3指出图中褶皱的组成地层,名称平面及剖面名称,标出轴线的位置;4分4指出断层的位置,产状,上、下盘,升、降盘,类型;4分资料来源于网络。
碳酸盐岩沉积相PPT培训课件
└→包括大陆坡、陆隆、海沟、海底狭谷、海岭、洋中脊和深海平原等
水深大于1500m或2000m的静态下深水碳酸盐沉积起决定性控制 因素的主要是水体深度。海洋水层深度分层（带）、海水柱的密度
分层、滞水无氧深度、碳酸钙沉积补偿深度（CCD）以及硅质沉积物补 偿深度（QCD），都是具有广泛而又有普遍控制意义的深水碳酸盐沉积 作用的平衡面。
地中。具有叠覆递变的角砾化碳酸盐岩、具有鲍玛层序的典型浊 积岩和深水超微化石及遗迹化石的组合层序是鉴别深水碳酸盐岩 的重要相标志。
碳酸盐岩的形成和分布不仅受制于沉积环境，也与成岩环 境和成岩作用密切相关。
碳酸盐岩具有易溶性和易变性。
二、碳酸盐岩沉积过程和沉积作用—6种
● 潮坪碳酸盐岩——缺乏陆源输入物、海浪被阻止、潮汐为主 的碳酸盐岩盆地环境，——古今分布最广的一类碳酸盐岩沉积。 潮汐沉积作用带主要发生在：
好的指相性。 在风暴流控制的浅海碳酸盐台地，分为正常天气和风暴天气，从而
双向或出现由于风暴波能的巨大的风暴潮，一般风暴潮差≥6m。 风暴潮冲刷岸滩或浅滩产生潮水回流，变化于正常浪底之下，形成
风暴沉积物。风暴岩具有类似鲍玛层序的相层序，但底模（钵模）构造、 丘状交错层理和生物逃逸是鉴别风暴沉积物（岩）的重要相标志。
§8-2 碳酸盐岩沉积相模式
● 三种国外常用的浅水碳酸盐岩沉积相模式划分方案。三为重点
一、陆表海沉积相模式
肖（Shaw，1964）首先把碳酸盐的主要沉积场所——
浅海——划为陆表海和陆缘海两个类型 。
● 陆表海(epeiric sea，或内陆海、陆内海、大陆海): 是位于大陆内部或陆棚内部的、低海底坡度(＜1ft／mile，
3. 等深流沉积特征
等深流沉积特征等深流（contour current）这一概念首先由Heezen等于1966年提出，是指由于地球自转的结果形成的沿陆坡等深线流动的温盐循环（thermohalinecircumlation）底流，这种环流流速低而稳定，一般为5~20m/s，主要出现在陆隆区，属一种牵引流。
其后Ｆａｕｇèｒｅｓ等将在相对较深水环境中由地球旋转而产生的温盐环流称之为狭义的等深流，并认为只有这种等深流才是真正意义上的等深流。
而在深水环境中由这种等深流改造而形成的沉积物称为等深流沉积，它是深水牵引流沉积中的一种重要类型。
现代深海调查表明等深流是最常见的底流类型之—，从水深超过5000m的深海平原到水深为500~700m的较深水台地都存在这类等深流沉积，它们既出现于被动大陆边缘，也出现于活动大陆边缘。
等深流沉积特征等深流沉积在产状、物质成分、结构、沉积构造上均具有其自身的特征。
1.产状等深流沉积形成于深水环境中，与深水原地沉积伴生且夹于深水原地沉积层系之中，多呈不规则薄层状、透镜状或厚层状产出。
单层厚为一至数十厘米，顶底面接触界线渐变或突变。
目前，深海调查发现各大洋中均有等深流沉积，尤其是大西洋等深流沉积十分发育（如下图1）由等深流沉积形成的或由等深流改造而形成的岩石称为等深积岩（或称等深岩），通常在陆隆附近则呈脊状沿大陆边缘分布，或呈席状分布于深海盆地中。
Ｆａｕｇèｒｅｓ等］根据它们的形态特征将其划分为伸长状的等深岩丘、等深岩席和与峡谷相关的等深岩体3种类型（如图2），其中伸长状的等深岩丘是等深岩中最常见、最典型、最重要的一种类型。
等深岩丘纵剖面上表现为楔状形态，横剖面上则呈丘状形态，规模巨大，长达几十至几百千米，宽达几至几十千米，高出周围海底0.1~1km以上，其堆积厚度局部可以超过2ｋｍ。
如佛罗里达海峡北部的碳酸盐等深岩丘长达100km，宽达60km，丘体厚度达600m。
2.成分等深流沉积的成分主要为陆源碎屑物质、生物碎屑物质和碳酸盐物质，亦有少量的火山物质。
沉积体系划分-相-亚相-微相
沉积体系〔组〕、相、亚相和微相划分及名称* 沉积体系组沉积体系〔沉积相〕亚相微相大陆沉积体系组风化残积残积物、古土壤、喀斯特风化壳冲积扇扇根泥石流、河道充填、筛积扇中辫状河河道充填、漫流扇缘漫流沉积为主河流废弃河道充填(牛轭湖)下部河床滞留沉积、上部湖泥沉积溢岸河漫滩、河漫湖、岸后沼泽、串沟坝堤岸天然堤、决口扇河床(河道)曲流河系统河床滞留沉积、边滩(点坝)辫状河系统河床滞留沉积、心滩(河道砂坝)网状河系统河床滞留沉积、心滩(河道砂坝)湖泊滨湖滨湖砂滩、滨湖泥滩、滨湖砂泥混合滩、滨湖生物滩浅湖浅湖砂坝、浅湖砂滩、浅湖席状砂、浅湖泥滩、浅湖生物滩较深湖-深湖浊积扇(湖底扇)、深湖泥近岸水下扇扇根水道、水堤、滑塌堆积扇中水道、水道间、扇前缘(叠覆扇舌)扇端浊积、湖泥海陆过渡沉积体系组三角洲三角洲水上平原分流河道、天然堤、决口扇、分流河道间滩、洪泛湖泊、沼泽三角洲前缘水下分流河道、水下天然堤、水下决口扇、水下分流河道间湾、河口砂坝、远砂坝、席状砂、前三角洲前三角洲泥质沉积河口湾河道/潮道、潮坪潮上、潮间、潮下、水下舌形体、潮道、河道海洋沉积体系组滨海滨岸后滨、前滨、近滨、岸后沼泽潮上、潮间、潮下、有障壁海岸潮坪〔萨布哈〕、泻湖、障壁岛、潮道潮上、潮间、潮下、后滨、前滨、近滨、冲溢三角洲陆棚碎屑陆棚内陆棚、中陆棚、外陆棚陆棚泥、浅滩、点礁、风暴流灰质陆棚混积陆棚缓坡同斜缓坡内缓坡、中缓坡、外缓坡潮坪、泻湖、浅滩、点礁、潮下低能、灰泥丘、滑塌堆积、碎屑流变陡缓坡台地局限台地潮坪、泻湖、萨勃哈开阔台地浅滩、点礁、潮下低能台地边缘台地边缘浅滩内碎屑滩、鲕滩、生物碎屑滩台地边缘生物礁礁前、礁后、礁翼、礁坪、礁基、礁核、礁盖台地边缘斜坡上斜坡、下斜坡大陆斜坡上斜坡、下斜坡滑塌堆积、碎屑流、浊流、斜坡扇、等深流台盆深海盆地盆地边缘、海底扇、深海平原*注：1、扇三角洲、辫状河、网状河三角洲(包括大陆体系组中的)亚相、微相类型依上述三角洲类推；2、当天然堤、决口扇、道间滩分不清时，可笼统称为分流河道间，作为一个微相处理，前缘内的微相亦然。
第九章 碳酸盐岩沉积相
三、碳酸盐岩沉积相标志
众多类型的碳酸盐岩构造是恢复岩相古地理条件的重要相标志。 正确划分层理类型是确定古水流类型、古流向的重要标志。
▲ 浅水环境——以牵引流水流机制为特征。
★ 依据颗粒床沙形态，形成各种类型的交错层理、波状－ 斜波状层理和平行层理等，以及形成于低能环境的水平层理。 ★ 特殊的沉积构造特征有助于反映特定的沉积条件， 如竹叶状砾屑组构是风暴流沉积的标志， 丘状交错层理是风暴沉积的标志， 递变和叠覆递变层理是深水重力流沉积的标志， 泄水、滑动—滑塌层理是液化流、震积作用的主要沉积标志。
● 大陆坡碳酸盐沉积 ——其主要由正常的远洋超微化石（翼足类、海绵骨针、放射虫 等）的软泥相组成，间夹有来自大陆架浅水环境的重力流角砾岩 和有递变—无递变的石灰质浊积岩相组成。根据大陆坡上的相对 位置、边缘性质（ 沉积的还是叠积的 ）以及它们的构造背景，可划 分不同类型的大陆坡碳酸盐岩沉积序列。 ● 深海碳酸盐岩盆地沉积 指平均海水深度大于200m的碳酸盐沉积环境。
复古水深、古水动力条件十分重要。根据生态学进一步划分种属
组合类型，对划分亚相和微相至关重要。 ▲ 遗迹化石或生物扰动构造的正确划分和识别，对碳酸盐沉积 环境和地质历史事件的恢复具有良好效果。 ▲ 碳酸盐岩中的溶解、渗滤和暴露标志以及其他化学成因的构 造，也是碳酸盐岩中所特有的，它们可以有效地指示沉积－同生 期所发生的各种变化，指示特定的沉积环境。
▲ 上、下层面的流痕及印模构造，具有良好的指向性。
★ 如顶层面的不同形态、大小规模不一的波痕和流痕， 是潮汐—波浪带浅水沉积作用的重要沉积标志； ★ 底面印模构造中的槽模和沟模，可以有效地指示碳酸 盐沉积物重力流水流机制； ★ 特殊形态的铸模或口袋构造是指示风暴流沉积初期的 相标志。
沉积盖层岩石地层单位划分表
灰绿、灰黄、肉红色斑状厚层中粗粒－中细粒长石砂岩为主，夹灰紫色泥岩、页岩。与下伏地层二马营组以紫红色厚层砂岩出现划界，地貌一般为坎，一般厚30－50m。
二马营组
T2e
灰黄色、灰绿色长石砂岩、钙质长石砂岩、含浊沸石长石砂岩夹紫红色、褐红色、灰绿色泥岩。出露厚约298.0～519.1m。
下统
和尚
石炭系
上统
太原组
CPt
下部岩性主要为灰白—灰—灰黑色泥（页）岩、粘土岩、粉砂质泥岩夹薄—中厚层细—中粒石英砂岩及透镜状生物屑泥晶灰岩的含煤岩石组合。所夹的生物屑泥晶灰岩层面不平整，厚度不稳定，层厚一般为25—30cm，生物屑主要为蜓、海百合茎等，含量约为25—30%，胶结物主要以亮晶为主，煤层及煤线4—7层；上部岩性主要为深灰色生物碎屑灰岩夹灰色—灰黑色粉砂质页岩、泥（页）岩、细粒石英砂岩及煤的岩石组合。
保德组
N1b
岩性为砂砾岩（弱固结）或砂砾石层，上部有时夹紫红、棕红色粘土。砾石成分随地而异，一般由各种片麻岩、泥晶灰岩、鲕粒灰岩、白云岩、石英砂岩组成。分选性、磨圆度较差，砾径一般为2-15Cm,个别者大于100Cm。砾石具叠瓦状排列，正粒序。颗粒支撑、泥砂填隙，局部后期钙质淋滤胶结，有时为较松散的砂砾石层。为一套河流冲洪积物。
三段
O2m3
为灰黄色、土黄色泥灰岩、角砾状白云岩、灰黄色薄层泥质白云岩夹泥晶白云岩。角砾大小混杂，排列无规律，成分主要为灰质白云岩和灰岩。呈缓坡地貌。
二段
O2m2
下部以深灰色厚层泥晶灰岩夹2—3层浅灰色薄层白云质灰岩、灰黄色微薄层白云岩为特征；上部为浅灰色薄层白云质泥晶灰岩、中厚层泥晶灰岩夹灰白色薄层粉晶白云岩，由下向上粉晶白云岩夹层增多，单层由厚变薄。呈陡坎地貌。
白云凹陷荔湾井区珠江组深水沉积类型及特征
狐组 （ Ｅｓ ｈ） 、文 昌 组 （ Ｅｗｃ ） 、
恩平组 （ Ｅ ｅ ｐ ） 、珠 海 组 （ Ｅ ｚ ｈ ）
和 Ｎｚ ｊ 、韩 江组 （ Ｎｈ ｊ ） 、粤 海组 （ Ｎｙ ｈ ） 等 多 套 海 相 碎 屑 岩 与 泥 岩 地 层 ，具 备 良 好 的 生 、储 、 盖 组 合 和形 成 超 大 型 油 气 藏 的 地 质 条 件［ ４ ］ 。研 究 区 位 于 白云 凹陷东 南 部 ，古 新 世 和 始 新 世
［ 收稿日期］２ ０ １ ３一ｏ ５一 Ｏ ６ ［ 基 金项 目 ］ 国 家 科技 重 大 专 项 （ ２ ０ １ １ Ｚ Ｘ０ ５ ０ ２ ３ — ０ ０ ２ ） 。 ［ 作者简介 ］刘江艳 （ １ ９ ８ ８一 ） ，女 ，２ ０ １ １ 年大学毕业 ，硕士生 ，现主要从事储层沉积学、层序地层学方面的研究。
不完 整 的鲍 玛 序 列 ［ 】 ；等 深 流 ｑ 特 征
多 为指 状 或 平 直 ，反 映 了沉 积 厚 度 较 薄
的特 点 。 ２ ． ３ ． ２ 地 震 相 特 征
研究 区 Ｎｚ ｊ 下 部 地 震 反 射 特 征 为 中
频一 中高 连 续 一 中振 幅 平 行 相 ，底 部 凹 凸 不平 ，反 映 冲 刷 接 触 的 特 点 ，上 部 多 为 乱 岗状 ，可 能为 带滑 塌 性 质 的快 速 堆 积 ， 内部 成 层 较 差 ，表 现 出 重 力 流 成 因 所 致 图７ Ｎ ｚ ｊ 地震相特征
及地 震资料 ，对 白云 凹陷荔 湾 井 区新 近 系珠江 组 （ Ｎｚ ｊ ） 深水 沉 积 体 系及 特征 进 行研 究 ，对 进 一步 明确 荔 湾 井 区沉 积体 系及 南海 北部 深水沉 积地 层 的油气勘 探都 具有 重要 的指导 意义 。
5-4_沉积环境的主要判别标志(7-8)
1.元素地球化学 (1) 古盐度的测定 硼法、元素比值法、 沉积磷酸盐法 (2) 氧化还原条件 (3) 古水深标志 (4) 源区分布 2.稳定同位素 (1)古温度测定 (2)古气候分析 (3)古盐度测定
14/47 (1) 古盐度的测定 硼法: Walker 和 Price（1963）据前人 资料及自己的研究成果证明了粘 土中硼主要富集于伊利石中，并 成功地把硼、伊利石含量和古盐 度联系起来，为盐度的定量计算 奠定了基础。 <100ppm为淡水 200－300ppm为半咸水 300－400ppm为正常海水 >大于400ppm为超咸水
18/47 (3) 古水深标志 用古生态法和遗迹化石标志恢复盆地 的古水深。 元素的聚集与分散与水深度（离岸距 离）有相关性。元素在沉积作用中所发 生的机械分异作用、化学分异作用、生 物生理作用、生物化学作用的结果。
由滨岸向深海，Fe、Mn、P、Co、Ni、Ca、Zn等增加，其中 Mn、Ni、Co、Cu含量升高。海洋沉积物中Mn的分布主要受 沉积环境酸碱度变化和氧化还原电位的控制。一般随pH值增 大，Eh值降低，Mn+2矿物逐渐从海水中沉淀出来。此外沉积 速率也影响着Mn的分布，沉积速率低，从海水中沉淀出来的 Mn被陆源和生物成因的沉积物的稀释程度降低，故沉积物中 Mn含量增高。Co被作为定量估算古水深的标志元素。
第三节 岩矿成份和地球化学标志 一、岩矿成份标志 1.陆源碎屑成分 2.自生矿物和特殊岩石类型 二、地球化学标志 1.元素地球化学在沉积环境分析方面的应用 2.稳定同位素在沉积环境分析中的应用
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一、岩矿成份标志 1.陆源碎屑成分
主要是用显微镜和电子显微镜对岩石和矿物进行显微研究 （精细的组分、结构、构造、微相研究），提供环境分析的可 靠标志，主要包括以下二方面： 1. 陆源碎屑成分 (1)利用矿物的标型特征分析母岩类型 (2) 利用碎屑矿物组合分析母岩类型 2. 自生矿物和特殊岩石类型 (1)自生矿物 (2)特殊岩石类型
沉积环境判别标志（2-2）
•纵向脊（沟铸型）：出现于浊积岩和冲积相–砂岩层面上：–砂岩底面上（铸型）：脊与沟铸型•细流痕（渠迹）：•压刻痕：沟痕(铸型)、Ｖ型痕(铸型)、戳痕(铸型)、弹跳痕(铸型)。
弹跳痕Ｖ型痕沟痕：戳痕浊积岩一）物理参数—同生变形构造••负载构造(重荷构造)—火焰状构造•球枕状构造：•包卷层理（旋卷层理）：•滑塌构造：见于浊流、潮汐、曲流砂坝等•碟状构造（泄水构造）•砂岩脉和岩床•干裂一）物理参数—暴露成因构造•雨痕和冰雹痕•帐篷构造（锥形构造）：–反复干裂收缩成因；–碳酸盐岩中硬石膏水化石膏引起溶蚀或膨胀垮塌而成；–温差效应岩石膨胀性不同而破碎而成；–晶体生长引起岩石膨胀而成；–潮上带、萨布哈环境•晶体印痕与假晶：一）物理参数—化学成因的沉积构造石盐假晶•生物扰动构造一）物理参数—生物成因沉积构造•生物遗迹构造——生物扰动构造特例•叠层石（Stromatolites ）波状叠层石柱状叠层石穹状叠层石生物生长或层理构造•SH发育于潮汐与波浪强的地带，延伸方向与海岸线方向垂直，与潮汐和波浪冲刷方向一致；•叠层石群呈带状分布平行于海岸线，单一叠层石缓侧向着岸线、陡侧迎向波浪图5－28 叠层石形态类型分布图5－29 叠层石类型与水深分布•植物根迹•鸟眼构造（窗格或筛状或网状构造、雪花状构造）：•因干涸收缩、气泡逃逸、水滴、藻类腐烂、硬石膏溶解、成岩作用等后充填亮晶；•多产于潮上带、潮间带一）物理参数—复合成因构造•层状晶洞构造：–孔洞沿平行于层面并成群出现，底平坦而顶部呈不规则的指状分叉；–孔洞被微晶方解石和亮晶方解石充填；–常见于潮上坪或潮间坪或泥丘等•软体生物腐烂及生物潜穴形成的孔洞；•沉积物失水或生物腐烂引起坍塌而成孔洞；•海底胶结的介壳下面形成遮蔽孔等；•席状裂隙：–可显出示顶构造：孔隙下部为泥晶或硅泥，上部为亮晶、空洞或正延性玉髓、石英；–孔隙充填亮晶方解石——斑马状构造；–形成于潮上带或潮间带气候干湿交替。
第九章海洋碎屑沉积体系
3. 半深海和深海水动力特征和沉积作用
水动力弱：细粒物质的悬浮沉积 等深流：沿海底等深线水平流动的底流，由于地球旋 转而形成的温盐循环底流，主要出现在陆隆区。 沉积物重力流：重力滑塌、高密度重力流、低密度重 力流
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第二节 海相碎屑岩沉积模式
一、滨岸沉积特征 1、滨岸沉积环境划分
前滨
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等深流（平流）沉积 发生在半深海区沿大陆坡坡脚等深线流动的远洋底流，等
深流沉积主要出现在陆隆地区。 沉积物主要为泥级、粉砂级、砂级、细砾级和灰泥及生物
屑。 是由大洋水团的温度、盐度变化而形成的一种环流体系。 等深流垂向序列有一定规律性p308
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2、深海相 （1）一般特点 发育于大洋盆地，水深2000m以下，平均深度为4000m 底栖生物稀少。种类单调 沉积物也主要为软泥 ，陆源沉积物
接受大量重力流沉积
深大洋环境
以远洋沉积为特征， 主要是从上覆水体中 缓慢沉降的细粒沉积 物
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1、半深海相 （1）一般特点 沉积物也主要为泥质、浮游生物和碎屑三部分组成 水动力主要为洋流、风暴浪和等深流 无植物发育，生物以腹足类为主，生物扰动构造较发育
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（2）半深海主要沉积类型：
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（2）沉积物类型 远洋沉积物一般指的是远离大陆由水柱的悬浮沉积物缓慢
沉降形成的沉积物，包括主要由陆源和火山成因的粘土颗粒， 也可能包括粉砂－砂粒级的浮游生物遗体。
远洋粘土是硅质粘土，包括粘土矿物、沸石、铁氧化物和 风吹的尘灰，通常为红－棕红色，覆盖了4500m以下的大部分 洋底。
第八章 海洋碎屑沉积体系
第一节 海洋沉积环境和沉积特征 第二节 海相碎屑岩沉积模式 第三节 深海重力流沉积
0远砂坝能量相单元沉积模式及流动单元划分
3 流动单元的划分
表 2 杏南 P Ⅰ42 流动单元类型划分标准
依据渗流因数 、储存因数等参数 ,结合 P Ⅰ42 单元远砂坝储层特征 ,确定流动单元类 型的划分标准 ,见表 2. 在远砂坝微相及其内 部能量相单元平面分布规律控制下 ,绘制同 一微相砂体内的储存因数 、渗流因数 、净毛比 平面等值图 ,并根据流动单元类型划分标准
又因该处水体稍浅湖底波浪能量更强搬运颗且增高的湖底对波浪形成更大阻力致使更粗颗粒沉积于此泥质被反复淘洗带走不但形成了远砂坝的典型反韵律而且在核坝处形成坝体最高水体最浅能量最高粒度最粗分选最好泥质含量最少物性最好厚度最大的最高能量相单元沉积从核坝向四周坝体渐低水体渐深量渐低使得颗粒粒度渐细分选渐差泥质含量渐多物性渐差厚度渐小依次构成渐低的能量相单元沉由于坝体渐低水体渐深所以能量渐低导致沉积特征渐变这是形成远砂坝内部能量相单元垂向及平面模式的根本原因也是控制岩相流动单元的划分依据渗流因数储存因数等参数结合流动单元类型划分标准流动单元类型渗流因数储存因数b1b260206020200200704040303020200中等较差单元远砂坝储层特征确定流动单元类型的划分标准见表在远砂坝微相及其内部能量相单元平面分布规律控制下绘制同一微相砂体内的储存因数渗流因数平面等值图并根据流动单元类型划分标准得到无砂岩的表外区能量相单元e2e3界线附近参数等值线在能量相单元e1e2内总体呈环带状嵌套分布向外变差直至降为流动单元类型主要为由中心的a1类渐降揭示的流动单元平面模式与其能量相单元模式相似具较好的一致性即由坝顶向四周波浪能量减弱沉积粒度变细泥质含量增高砂体变薄物性变差导致参数渐低
海洋碎屑沉积物的分类
海洋碎屑沉积物的分类海洋沉积物（marine sediments）是指各种海洋沉积作用所形成的海底沉积物的总称。
以海水为介质沉积在海底的物质。
沉积作用一般可分为物理的、化学的和生物的3种不同过程，由于这些过程往往不是孤立地进行，所以沉积物可视为综合作用产生的地质体。
传统上，按深度将沉积物划分为：近岸沉积（0～20米），浅海沉积（20～200米），半深海沉积（200～2000米），深海沉积（大于2000米）。
滨海带沉积物滨海沉积物(水深0～20米)：主要是分布在海滩、潮滩地带的机械碎屑，即不同粒度的沙、砾石和生物骨骼、壳体的碎屑等。
在干旱气候下的潟湖中，因蒸发作用可以形成岩盐、石膏和钾盐等化学沉积物；在潮湿气候条件下，潟湖可变成滨海沼泽，堆积大量成煤物质。
浅海带沉积物浅海沉积物(20～200米)：浅海带占海洋面积的25%，但这一海域的沉积物却占海洋全部沉积物的90%。
浅海沉积物有3类：碎屑沉积物主要是沙质级的，由于波浪随海深的增加而减弱，所以碎屑沉积物的粒径一般是从浅水往深水变小。
但是因潮流、洋流，以及海底的起伏和大陆的剥蚀强度等的影响,现代的浅海带的沉积物的粒度，并非都是近岸粗，远岸细。
生物沉积主要是生物遗体形成的沙和泥，它们成分主要为碳酸钙质。
在热带、亚热带的温暖海洋中，还有以珊瑚骨骼为主，其他生物的骨骼和壳体为辅所构成的生物礁堆积，叫珊瑚礁。
化学沉积物主要是来自大陆的铁、锰、铝、硅的氧化物和氢氧化物的胶体，与海水电解质相遇时，絮凝成鲕状或豆状的沉积物。
半深海沉积物半深海沉积物(200～2000米)：通常以陆源泥为主，可有少量化学沉积物和生物沉积物。
在浊流和海底地滑发育区，可有来自浅海的粗碎屑物，局部地段可见冰川碎屑和火山碎屑。
大陆坡上分布最广的沉积物是形成于还原环境中的蓝色软泥；分布于热带、亚热带海岸大河口外的红色软泥和发育于大陆架与大陆坡接壤地带的绿色软泥。
深海沉积物深海沉积物(2000米以上)：通常以浮游生物遗体为主，而极少陆源物质。
日照港西部海域海底地形与表层沉积特征
日照港西部海域海底地形与表层沉积特征江飞;李安龙;庄振业【摘要】The bathymetric and bottom sediment data are of great significance for port channels,anchorage planning and environmental assessment after the port construction. However,there is a lack of such data for the southward-expanded waters of the Rizhao Port.In order to provide helpful suggestions for the rational layout in the southward-ex-panded waters of the Rizhao Port,bathymetric survey and bottom sediment investiga-tion were carried out in the western 50 km2 waters of the southward-expanded sea area of the Rizhao Port by using single beam echo sounding and clam type sediment sampler. The results show that the western sea area of the Rizhao Port can be divided into four water depth zones,in which the seafloor topography and sediment characteristics can be described as the followings:1)the Channel Zone:the shallow channel zone is about 500 m wide and has a water depth deeper than 1 1 m.The isobathic lines there are parallel to the dock water front and four grades of stepped topography inclining southward are formed.In the dredging center of deep channel the water depth reaches to 24 m and a-round the dredging center the isobathic lines show a semielliptical shape with an opening to the south.At the entrance of the opening the water depth is 23 m.The bottom sedi-ments in this zone are dominated by medium sorted gravelly sand;2)In the Harbor Ba-sin Zone,which includes the nearshore area from the southern Rizhao Port to the ash dam of power plant and ishighly concentrated with fishing harbors,the water depth is shallower than 6 m and increases gradually toward the south.The isobathic lines are parallel to the harbor shoreline.The seafloor is even,with a gradient ratio being 3‰. The bottom sediments are dominated by wel l sorted silt and sandy silt,with small a-mount of poor sorted muddy and sandy gravel occurring in the nearshore area;3)In the Estuary Zone from the Taoluo River to the Futuan River,underwater delta topography is evident.The isobathic lines shallower than 5m show an arc-shape and protrude south-eastward,with the maximal gradient ratio being 14.2‰.The bottom sediments in this zone consist mainly of excellently sorted sand and silty sand;4)In the Shallow Water Zone,the seafloor is even,with the average gradie nt ratio being 1.9‰.The 6 ~ 10 m isobathic lines extend parallel toward the offshore along the northeastern direction and then deflect eastward near the southward-expanded dock.The bottom sediments are mainly composed of well sorted sandy silt and silt and show a coarse-fine-coarse banded distribution toward the deep waters and parallel to the coastline.The sediment distribu-tion is basically consistent with the water depth conditions.However,the coarsening of sediment in the deep waters may probably be due to the current deflection caused by the southward-expanded dock.The bottom sediments tend to move southward.%利用单波束测深仪和蚌式取样器进行了日照石臼港扩建码头西侧约50 km2海域1：2000~1：10000的水深地形测绘和底质分析工作。
海南岛南渡江河口动力沉积模式
海南岛南渡江河口动力沉积模式谢华亮;戴志军;吴莹;陈炜;林益帆;魏稳;葛振鹏;高近娟【摘要】河口是一个迅速变化的、动态的海岸巨系统.作为陆地河流和和海洋过程的重要链接,河口的动力沉积过程一直是陆海相互作用研究的核心和焦点内容.本文基于2011年8月在南渡江河口采集的大范围表层沉积物样品,利用经验正交函数分析技术(EOF)对河口的动力沉积特征进行研究.结果表明:南渡江河口海床表层沉积物主要以砂为主,沉积物总体偏粗;河口的动力沉积特征自陆向海可分为三种动力沉积模式:①波控模式,该模式主要分布在河口地区10 m以浅的近岸区域,呈与岸线平行的带状分布,其表层沉积物以粉砂质砂为主,分选较差;②径、潮流耦合作用下的沉积模式,在径流和潮流的共同控制作用下,沉积物主要表现为粒径较粗,该模式呈扇形分布,其中20 m以浅河口海床受控于径流和潮流的共同作用,20 m以深海床表现为潮流控制的沉积模式;③台风或风暴潮控制的沉积模式,即整个河口海床都表现出受控于台风或者风暴潮作用的沉积特征,沉积物主要是以粗砂为主.常态作用下,河口以径、潮流控制的沉积模式为主,波浪、径流和潮流以及潮流控制的沉积模式自陆向海的规律性分布体现出南渡江河口近岸以波浪作用为主,而离岸则受河口尤其是洪水作用形成的喷射流以及沿岸潮流的影响.此外,尽管南渡江河口在过去的成果中将其归纳为波控河口,但目前的研究发现:该河口区域沉积类型变化明显受控于不同的动力作用,河口形态以及琼州海峡的障蔽和“狭管效应”为河口沉积环境变化的主要控制因素.【期刊名称】《沉积学报》【年(卷),期】2014(032)005【总页数】9页(P884-892)【关键词】粒度特征;河口喷射流;沉积模式;南渡江河口;EOF分析【作者】谢华亮;戴志军;吴莹;陈炜;林益帆;魏稳;葛振鹏;高近娟【作者单位】华东师范大学河口海岸学国家重点实验室上海200062;交通运输部天津水运工程科学研究院天津300456;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室上海200062;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室上海200062;乌特列支大学海洋与大气研究所荷兰乌特列支 3584CC;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室上海200062;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室上海200062;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室上海200062;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室上海200062【正文语种】中文【中图分类】P7370 引言河口位居陆海相互作用的敏感地带。
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目前已在北大西洋中 发现和详细研究了16 个大型的现代等深岩 丘，在南大西洋和其 它大洋也发现了一些
小型的等深岩丘。古
地层记录3个。
二、等深流沉积的基本特征
1.等深流沉积的岩石类型
国外：即泥质等深积岩、斑块粉砂质等深积岩、砂 质等深积岩和砾质等深积岩以及若干过渡类型。
国内：由于等深
岩的成分主要为陆 源碎屑和碳酸盐物 质,因此, 按粒级和 成分将等深积岩划 分
环流。这种环流平行海底等深线作稳定低速流动(5～20 cm/s),局部超过50cm/s。主要出现在陆隆区。亦有人称 之为等高流、水平流、平流等。 物质来源：陆源碎屑、碳酸盐物质、海底的再次沉积、 火山成因碎屑
影响因素：温度、盐度、科里奥力、海底风暴、海底地形、 风力
沉积速率：大西洋2~12cm/ka，较低
四、等深流沉积研究的意义
1.作为油气勘探的一个新的领域：
现代海洋中，等深流沉积覆盖了大面积的海底地区， 并与深水泥质岩呈互层产出，构成良好的生储盖组合， 又受等深流和深水潮汐、波浪的反复淘洗，其结构成
熟度较浊积岩高得多，原生孔隙发育，油气储集性能
应比浊积岩好得多。为深水沉积中颇具勘探前景的潜 在油气储集层。
2.等深流沉积的特征
⑴ 产状：与深水原 地沉积伴生且夹于深 水原地沉积层系之中,
多呈不规则薄层状、
透镜状产出,单层厚 度一般为几厘米,局 部可达几十厘米。多 分布于陆隆位置。
(2)岩性：成分既有硅质碎屑物质,也有碳酸盐物 质,沉积类型主要为陆源碎屑岩类和碳酸盐岩类(包括 生物屑等深岩),亦有少量火山碎屑岩类。
(5) 与古地理的关系：由于等深流是平行海底 等深线流动的,因此,在陆坡、陆隆处形成的等 深流沉积中一般具有平行于斜坡走向的流向标 志,如长形颗粒平行于斜坡走向的定向排列,交 错层理中的细层倾向一般也是与斜坡走向平行 的。这完全不同于浊流沉积、内波和内潮汐沉 积。
(6) 生物扰动构造发育：强烈的生物扰动构造, 这主要是因为等深流的流速一般不大,沉积作用 比较缓慢。
等深岩丘（contouritedrift）是呈长条形或伸长状的等深 流堆积体，横剖面上呈丘状，长度一般为数十至数百公里， 宽可达数十公里，高出周围海底0.1km到1km以上，局 部堆积厚度可达2km以上。
2. 等深岩丘的沉积阶段：
① 萌生阶段：低海平面时期以重力流（主要是浊流）活 动为主，等深流沉积不易保存，没形成明显几何形态。 ② 成型阶段：海平面上升时期，物源区逐渐远离沉积盆 地，粗碎屑物质的注入减少，重力流活动减弱，而等深流 活动大大加强，重力流沉积物改造成为等深流沉积物，大 量堆积在陆隆或盆地边缘而形成具有一定规模和几何形态 的沉积体—等深积岩丘。 ③ 衰退阶段：高海平面时期沉积物供给少，等深流沉积不 发育。主要特征是粗粒等深积岩明显减少，原地沉积明显 增多，最后完全为细粒原地垂直降落沉积所取代。
(3)粒度：泥级到砂级为主,且具有一系列由砂、粉砂 和粘土混合物组成的过渡类型。当有极强的等深流剥 蚀海底时,可形成砾石滞留沉积。
(3)分选：中等～好，局部极好。标准偏差一般小于 0.8(Folk值)。
(4)等深流沉积构造：
侵蚀面、流水层理
(小型交错层理和大
型纵向交错层理等) 和组构优选(如长形 颗粒的定向排列)
朱常伟
一．等深流沉积的简介
二．等深流沉积基本特征
三．等深流沉积体—等深岩丘 四．等深流沉积研究的意义
一、等深流沉积的简介
等深流ห้องสมุดไป่ตู้积研究发展历程：
德国海洋物理学家GeorgeWust(1936)，提出了底流可能具有搬运深海沉积 物能力的观点。 heezen和Hollister等人对深海底流的地质作用作了大量的探索性研究， 并于1966年首先提出了等深流和等深流沉积等一系列术语。
2.对海洋学、古气候和古构造的解析：
一个地区等深流的启动、流经路径、和深水地貌的匹 配关系、流体强度的变化(加强、减弱甚或停滞)等最 终体现在等深积岩沉积体系中。因此,等深积岩体系 蕴含重要的气候变化、全球大洋循环和深水构造(譬 如深海通道的开启状况)等方面的信息深积岩沉积体 系在重构古海洋学演化史中具有独特优势。
等深流沉积与其他类型深水沉积的特征比较
三、等深流沉积体—等深岩丘
海洋学调查发现在深海中存在着许多由等深流沉积物堆积而 成的堆积体，其规模可与由浊流沉积形成的海底扇相比拟。
1.Stow等（2002 ）将其划分为6种类型：
（1）席状等深积岩体 （2）伸长状的等深积丘状体 （3）与水道有关的等深积岩体 （4）狭长的等深积岩体（等深岩丘） （5）浊流沉积体系被改造的等深积岩体 （6）充填等深积岩体
深海钻探计划(DSDP)的完成和其后继项目大洋钻探计划(ODP)的实施,以大 量雄辩的事实证实了深海等深流及等深流沉积的存在。
最近英国著名沉积学家Stow博士等组织和发起了一个有关等深流沉积、底 流和古环流研究的大型国际合作项目——全球地质对比计划432项目。
等深流：在相对较深水环境中由地球旋转而产生的温盐
(7) 沉积层序：细—粗—细的垂向层序。
(8)与海平面变化的关系：等深流沉积主要发育于
海平面上升时期。因为在低海平面时期,以重力流
沉积占主导地位,等深流沉积不易形成或保存。随
着海平面上升,物源区逐渐发育。而在高海平面时
期,沉积物供给较少,等深流沉积也不甚发育。因
此,等深流沉积可作为海侵体系域较为特征的沉积 类型。
等深流的动力温盐环流究 竟是一种什么样的流体？