第二章 地层的沉积相与沉积环境

点砂坝（边滩）
曲流河
地史学（地质学专业）
（3）湖泊相
在降雨量充沛的潮湿气候区多形成淡水湖泊。根据
湖水深度可分为滨湖、浅湖和深湖。
特点：水体封闭，从湖滨到湖心，随着湖水深度的
增加，水动力逐步减弱，沉积物有从粗到细的机械
分异现象；层理类型也由交错层理渐变为水平纹理。 沉积相分布基本上呈环带状分布。
在气侯干旱区，湖水浅且多为咸水湖。
地史学（地质学专业）
造礁珊瑚：群体，生态窄; 20°- 30°的 水温; 350/00左右的盐度; <100米的水深; 透光性好.
横板珊瑚 四射珊瑚
横板珊瑚
地史学（地质学专业）
地史学（地质学专业）
4、沉积地球化学标志及其环境意义
A、自生矿物（authigenic mineral）（原始沉积时期 或固结成岩以前形成的矿物）与沉积环境中的特定 地球化学条件有关，并能指示其沉积环境。
地史学（地质学专业）
地史学（地质学专业）
湖
泊
地史学（地质学专业）
2、过渡环境的沉积相类型
以三角洲环境为典型代表。 沉积体由相互连接的三部分组成。
（1）、三角洲平原（顶积层）：是三角洲的陆上部分。包括 分支河道砂质沉积和泛滥平原上的粉砂、粘土和泥炭沉积，陆 生生物化石丰富； （2）、三角洲前缘（前积层）：水平面以下，三角洲向海推 进的前坡,以砂和粉砂为主；常发育大型交错层理，有时具浪 成波痕；远离河口处形成席状砂体，以粉砂为主并出现水平层 理，可含植物碎片和海（湖）生物碎片。 （3）、前三角洲（底积层）：位于三角洲前缘向海（湖）的 方向上。以粉砂和粘土为主，多具水平层理或块状层理，海 （湖）生生物增多，有机质丰富。
地史学（地质学专业）
B、生物礁和碳酸盐台地 位置：碳酸盐缓坡的浪基面与水下斜坡的交截 区，有利于形成生物碎屑砂坝和生物营造的、地形 向上隆起的初期建隆，由于建隆的出现，这时原来 的碳酸盐缓坡开始转变成了碳酸盐台地 。 特点：水体浅、富氧和营养、透光好，生物大 量繁殖，一些造礁生物如群体珊瑚等大量发育而形 成生物礁。
地史学（地质学专业）
帐篷构造（tepee structure） 是弱固结或半固结的碳酸岩盐由于暴露、蒸 发、干缩而使其原始沉积层弯曲、破裂，并 向上突起而形成形似印第安人帐篷的构造。
碳酸盐沉积中的帐篷构造
地史学（地质学专业）
渗流豆粒层 （vadose pisolite）： 形态呈球形和长形。具群 集、紧密堆积和成层的特 点，圈层包壳的厚度不均 匀，其下侧较厚，反映了 重力作用的影响。渗流豆 粒层的顶面代表一个古暴 露面。 它和渣状层及碎裂砾块等 组成有规律的分带现象。
形成于山间和山前地带。地势起伏悬殊，高差和坡度大，以 快速堆积为特征。 如：洪积扇堆积，以粗砾为主，多呈棱角状，分选和磨圆极 差，砾径大小混杂；一般扇根处最粗，向扇端和两侧逐渐变 细；层理多不发育，常为块状构造。
地史学（地质学专业）
洪积扇
（注意沉积物差的分选 和低的圆度）
地史学（地质学专业）
地史学（地质学专业）
3、生物门类及其生态组合的环境意义（古生 物标志）
A、不同的生物门类生活于不同的自然环境之中。 B、还可以根据某些生物判断海水的盐度及古气候。
如：广盐度生物，狭盐度生物，喜暖生物，陆生生物，特征 生物群及生物遗迹化石等。
C、还可以根据某些生物判断其生活的水体深度。 D、还可以根据生物化石在地层中保存的完整程度来 判断水动力的强弱和搬运的远近。
地史学（地质学专业）
（3）、碳酸盐沉积相类型
以碳酸盐沉积为主的滨浅海相，一般具有由碳 酸盐缓坡向台地演化的浅水碳酸盐沉积特征。
A、碳酸盐缓坡（carbonate ramp）：是指从岸 线向盆内缓慢倾斜的斜坡，与较深水的低能环境之 间一般无明显波折，最高能量带位于近岸地区。当 碳酸盐缓坡存在时，自近岸到远岸一般从潮坪沉积、 泻湖沉积的鲕粒或团粒浅水碳酸盐相变为较深水泥 质粒泥灰岩或泥灰岩沉积，其中含各种完整的广海 生物化石。
地史学（地质学专业）
第二章 地层的沉积相及沉积环境
地史学（地质学专业）
第二章 地层的沉积相及沉积环境 一、沉积相概念及相对比定律 二、沉积环境的判别标志 三、沉积环境与沉积相类型 四、古地理图及其意义
地史学（地质学专业）
一、沉积相概念及相对比定律
1、沉积相（相）(sedimentary facies )：能够反映沉 积环境的岩石及古生物特征的综合。或者说，相是形 成于特定古沉积环境的一套有规律的岩石和古生物特 征的组合。 2、相变(phase transition)：沉积相在横向或纵向上的 变化。 3、岩相分析(petrographic analysis):根据地层中岩性 特征和生物特征等,分析和恢复古沉积环境的方法称 岩相分析。
地史学（地质学专业）
三角洲
河控 三角洲
尼罗河
密西西比河
潮控 三角洲
浪控 三角洲
恒河
地史学（地质学专业）
由于三角洲沉积体不断向海（湖）方向推近，这时则以侧向 加积为主，形成前积层底部明显的下超形态。因而，在剖面 上，沉积物自下而上呈现出由细到粗的反旋回序列。也是三 角洲沉积的一个主要识别标志。
地史学（地质学专业）
2、沉积构造的环境意义
沉积构造是判别环境的重要标志。 (1)、层理标志 层理(bedding )是两个层面之间由于岩石的性质在垂 直层面方向上，由成分、颜色、结构的变化所显示 的层状构造。 常见的层理有水平纹理（层理）（horizontal bedding )、交错层理(cross bedding)、平行层理（parallel bedding）、递变层理（graded bedding）和块状层理 （massive bedding）等。
B、稀土和微量元素及稳定同位素对于研究沉积环境、 生物作用、陆源区性质（母岩成分）、古气候特点 和古地理再造都具重要作用。
地史学（地质学专业）
三、沉积环境与沉积相类型
以海平面为标志，可以将地表沉积环境分成三大类 型： 大陆环境、海洋环境和过渡环境。
1、 大陆环境的沉积相类型
（1）、山麓及山间盆地沉积类型
地史学（地质学专业）
地史学（地质学专业）
地史学（地质学专业）
地史学（地质学专业）
交 错 层 理
地史学（地质学专业）
(2)、层面构造与暴露标志 层面构造(bedding plane structure )－－指出现在沉 积岩层面上的构造，有时与沉积物同时形成，如波 痕—对称和不对称波痕。 暴露标志(exposed signs )－－指形成于沉积作用之 后，并能指示沉积物曾暴露于地表的层面构造。如 动物的爬痕，足迹，泥裂，雨痕(雹痕)等。更明显的 区域性暴露标志是古风化壳，在不同的气候带具有 明显不同的识别标志。
地史学（地质学专业）
1、沉积岩组分和结构的环境意义
A、牵引流沉积作用： 以床沙载荷（推移质）方式搬运，这种作用常见于 陆上（如冲积扇、河流、三角洲）和滨浅海环境， 在深海洋流中也存在。 B、重力流沉积作用 为一类水中含有大量弥散沉积物的高密度流。常见 于陆上和海洋坡折带（如山麓、深湖盆、大陆斜坡 等）。 特点：粗细混杂、分选较差。重力流包括泥石流、 颗粒流、液化流和浊流四类，以浊流最为常见，且 重要。
地史学（地质学专业）
5、岩相分析的基本原则：
将今论古(the present is the key to the past )－－现代 和地史时期所形成的物质记录有许多类似之处。
地史学（地质学专业）
二、沉积环境的判别标志
在不同的沉积环境中，沉积物有着不同的标志特 征。 主要包括：沉积岩石的颜色，古生物群的面貌、 岩性特征及层理和层面构造特征，矿物标志或称地 球化学标志等。
地史学（地质学专业）
滑塌构造（slump structure ） 由于受地震、风暴等因素的影响，处于塑性状态的 沉积物通过重力作用沿大陆斜坡发生移动而产生的 变形构造（准同生变形构造）。 多见于大陆斜坡较深水沉积物中，并形成浊积岩或 深水碳酸盐岩，为识别古坡向的重要标志。
地史学（地质学专业）
地史学（地质学专业）
地史学（地质学专业）
波痕（wave mark）
地史学（地质学专业）
地史学（地质学专业）
泥裂（mud crack）
地史学（地质学专业）
泥裂
地史学（地质学专业）
虫迹（track）
地史学（地质学专业）
地史学（地质学专业）
雨痕（raindrop impression）
地史学（地质学专业）
雨痕
地史学（地质学专业）
4、相对比定律(Walther phase-rule )：19世纪末期由德 国学者瓦尔特（J.Walther，1894)提出，“只有那些目前 可以观察到是彼此毗邻的相和相区，才能原生的重叠在 一起”。并进一步研究认为：岩相类型在时、空分布上 存在着内在的联系。 相对比定律又称瓦尔特定律。
地史学（地质学专业）
三、海洋环境的沉积相类型
根据海底地形和海水深度，可进一步划分为滨海 （潮汐带）、浅海（陆棚或陆架）、次深海（大陆 斜坡）及深海（大洋盆地）
地史学（地质学专业）
（1）、滨海沉积相类型
滨海带是指浪基面以上的海岸地带，也称滨岸沉 积环境。受潮汐和海浪的影响最为强烈，滨海区的宽 度随海岸地形而定。 A、有障壁的海岸： 可形成平行海岸的砂坝（多由分选好的石英砂组 成，交错层理发育）和泻湖沉积（形成于砂坝与海岸 之间，与广海呈隔离状态，水浅而低能，以粉砂和粘 土沉积为主，水平层理发育，含广盐度生物群）。 当淡水注入量大时，可形成滨岸沼泽,若植物发育 则形成泥碳沉积。 与广海连通不好的海湾或泻湖，在气候干燥条件 下，由于蒸发量大，可形成咸化海湾或泻湖，则形成 白云岩、硬石膏、石膏和盐岩沉积。
地史学（地质学专业）