沉积岩NPPT课件

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岩石类型及成分
以砂岩、粉砂岩、粘土岩为主，成分 成熟度较河流相高，在三角洲平原沉积中 常见暗色有机质沉积，如泥炭或薄煤层等。 无或极少砾岩和化学岩，这是与河流相和 湖泊相的区别之一。
结构
其结构成熟度较河流相高，由陆向海 方向，砂岩中的碎屑粒度和分选有变细变 好的总趋势，其中以跳跃总体为主，分选 好，分选差。
在扇中和扇缘分支成网
平面
状河，多为暂时性河道。 纵切面
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岩石类型及成分
１.扇根靠近山口，主要沉 积物为碎屑流形成的混 杂砾岩或含砾泥岩，以 及河道沉积的颗粒支撑 砾岩；
２.扇中为辫状河发育区， 沉积物主要为河道砂、 砾岩；
３.扇端和侧缘主要为洪水 漫流沉积的砂、粉砂和 泥质沉积物；
４. 冲积扇中的碎屑成分完全承袭附近物源区母岩 的成分。
第五章 沉积相及其分析
一、 沉积相及其分析方法 二、 沉积相的主要鉴别特征
第六章 沉积建造
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沉积相的概念
沉积相是一定的沉积环境及其在该环境中所沉积 的沉积物特征的总合。
相关的概念：
▪ 沉积相标志：沉积岩 中具有成因意义的特 征，包括沉积物岩性 特征和古生物特征；
▪ 沉积相模式：反映环 境沉积作用的机制。 它是在大量实例和实 验的基础上建立起来 的。
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沉积相分类
按照自然地理环境进行划分如下：
相组（一级相） 相（二级相）
大陆相组
河流相
冲积扇相
湖泊相
沼泽相
沙漠相
冰川相
海陆过渡相组 三角洲相
堡岛碎屑岩相
潮坪－泻湖碳酸盐相
海相组
滨海相
浅海相
半深海和深海相
亚相（三级相） 河床、堤岸、河漫、牛轭湖亚相 盐水湖、淡水湖亚相
滨海碎屑岩相、滨海碳酸盐相 浅海碎屑岩相、浅海碳酸盐相
➢ 红色、褐红色、黄色：与高价铁的氧化物或氢氧 化物有关，代表强氧化环境；
➢ 绿色：与低价铁的硅酸盐矿物如海绿石、鲕绿泥 石有关，代表弱氧化－弱还原介质条件。
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沉积相分析
2、成分标志 不稳定矿物含量高，代表近源快速堆积
的环境； 成分成熟度高，代表搬运距离长，水动
力条件相对较强。 3、结构标志
结构成熟度高，代表搬运距离长，水动 力条件较强。
大； ➢沉积物受地形、气
候、盆地深度、含 盐度等影响； ➢可以分为：淡水湖、 咸水湖
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（一）岩石类型及成分 以粘土岩、粉砂岩、砂岩为主，砾岩少见。砂
岩一般比海相复杂，各种类型都有出现，与河流相 相比，矿物成熟度高，石英含量可达70％以上。粘 土岩在碎屑湖泊中广泛分布，且由湖岸向中心增多。 深水湖相粘土岩常含有丰富的有机质，成为良好的 生油岩。碎屑湖泊沉积中也可出现化学岩和生物化 学岩，如石灰岩、泥灰岩、硅藻土等。 （二）结构
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沉积相概念
沉积环境：在物理上、化学上和生物上均有别 于相邻地区的一块地球表面。
环境条件： １）物理条件：介质动力条件（水、大气或冰
川）、流体的流动性质（流水、波浪、潮 汐或风）、流动速度及方向和稳定性，流 体密度、能量、水深，此外还有气温、雨 量、温度等。 ２）化学条件：沉积介质的pH、Eh、盐度等。 ３）生物条件：动物和植物。
系。
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（二）障壁岛相特征
1、主要为中－细砂岩和粉砂岩、重矿物较富集 。 2、颗粒分选和磨圆较好，多为化学物质胶结。上部
沙丘因风的改造，颗粒表面呈毛玻璃状，分选和 磨圆好 。 3、障壁岛相具厚层楔状、槽状交错层理，也可发育 低角度板状交错层理。 4、原地生物化石较少，生物介壳多为异地埋藏 。 5、砂体形态：在平面上呈与海岸平行的狭长带状， 笔直或微弯曲，甚至具微弱分支。剖面上呈底平 顶凸的透镜状。
砂岩的粒度较河流相为细，分选也较好，结构 成熟度较高。
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（三）构造
层理类型多样，但以水平层理最为发育， 有时亦为块状层理。在近岸地区可见交错层理、 斜波状层理等，波痕发育。还可见到雨痕、泥 裂和生物扰动构造。
（四）生物化石
化石丰富是碎屑湖泊沉积的重要特征。常 见的生物种类有介形虫、双壳类、腹足类、叶 肢介及鱼类。此外，陆生植物的根、茎、叶、 孢子花粉等也会大量出现。
砂体形态
➢ 扇体横剖面呈底平顶凸的透镜体，纵剖面呈底平底微凹的楔 状体。
➢ 从山口向外，扇体和单层砂砾层的厚度均由厚变薄，组成物 质由粗变细，分选性变好和泥质含量增多等变化趋势。
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松辽盆地中侏罗系冲积扇
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二、河流相（ Fluvial Environment）
一般特征
1、河流由河床 (Channel)、边滩 (Point Bar)、心滩 (Mid-channel Bar)、 废弃河道(Abandoned Channel)、天然堤(Levee)、决口 扇(Crevasse Splay)、泛滥平原(Floodplain)等组成。
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构造
层理类型复杂多样。河流沉积作用和海洋波浪潮 汐作用形成的各种构造，如粉砂岩中见流水波痕、浪 成波痕、板状和槽状交错层理，泥岩中发育水平层理。 此外还发育有波状、透镜状层理、包卷层理、冲刷－ 充填构造、变形构造、生物扰动构造等。
生物化石
海生和陆生生物化石的混生现象是三角洲沉积的 又一重要特征。但在三角洲形成过程中，由于咸、淡 水混合，盐度变化大，水体混浊度高，狭盐性生物不 易繁殖。
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（三）泻湖相特征
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（三）泻湖相特征
淡化泻湖相：
1、若为碎屑沉积，则主要是钙质粉砂岩、粘土岩，粗碎屑很少。 可有方解石、铁锰结核、二氧化硅矿物等，当盆地被隔绝时， 可产生黄铁矿、菱铁矿、鲕绿泥石等。若为碳酸盐沉积，则 以泥晶、微晶灰岩及白云岩、含泥含云灰岩为主，夹有骨屑 灰岩条带及透镜体，很少鲕粒 。
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沉积相分析
沉积相分析的原则
1、原则：将今论古，这是现实主义分析原则。 2、相序递变规律－沃尔索相律：横向上成因相
近且紧密相邻相，在垂向上将依次叠覆出现， 而没有间断。 3、相模式：指以相序递变规律为指导，以现代 沉积环境和沉积物特征的研究为基础，对沉 积的发育和演化加以高度概括，归纳出带有 普遍意义的沉积相的空间组合形式。
➢ 扇端和侧缘可见波状层理、水平层理和块状层理，砂层厚 度薄。
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生物化石
一般无生物化石
剖面结构
➢ 冲积扇体在垂向上略显向上变细的正韵律，底有冲刷面。一 次洪流形成一个扇叶体，巨厚的扇体由多次洪流形成，垂向 叠加和侧向连接组成复合体。
➢ 若后继的叶体向山地退缩，则复合体呈向上变细的正韵律，
反之，则呈反韵律。
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第五章 沉积相及其分析
一、 沉积相及其分析方法 二、 沉积相的主要鉴别特征
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一、冲积扇相（Alluvial Fan）
一般特征
1. 由洪水将沉积物从山区
立体
带出，在山口的山麓地
带因坡降减小堆积而成。
2. 平面上扇形、纵向剖面
呈下凹状、横向剖面呈
上凸状。
横切面
3. 扇面发育有河道，扇顶
只有一、二条主河道，
２、遗迹化石及其环境意义 浅水条件的垂直潜穴、 深水条件下的沿层面分 布的觅食和迁移遗迹等。
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沉积相分析
地球化学标志
1、微量元素及其比值
Br/Cl－比值大，盐度高；
Rb/K－比值大，盐度高；
B/Ga－海相B高，陆相Ga高；
Sr/Ba－随盐度增加而增高。
2、C、S、O的稳定同位素
3、稀土元素
稀土分布模式、Ce/Ce*等。
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四、三角洲相（Delta）
一般特征
1、河流与海洋或湖泊的汇合处所形成的锥形沉积体。
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2、三角洲的类型：
➢ 以河流作用为主的鸟足状 ➢ 以波浪作用为主的尖头状（喙状） 三类 ➢ 以潮汐作用为主的三角洲。
密西西比三角洲 河控型
河控型
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浪控型
潮控型
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3、三角洲的构成：三角洲平原、三角洲前 缘、前三角洲。
沉积物以砂、粉砂为主，分选差至中等。
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构造
层理发育，类型繁多。以板状和大型槽状 交错层理为特征，细层倾斜方向指向砂体延伸 方向，倾角15－30度，细层具粒度正韵律。
在河流沉积的剖面上，下部为大型板状、 槽状交错层理，上部为小型者，顶部发育波状 层理。常见不对称波痕。砾石呈叠瓦状排列， 扁平面倾向上游，倾角约为10－30度。底部常 具明显的侵蚀、切割及冲刷构造。
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剖面结构 三角洲沉积在垂向上由下向上依次
为前三角洲泥、三角洲前缘砂和三角洲 平原分流河道沉积的下细上粗的反旋回 沉积层序。在三角洲平原分流河道沉积 中为下粗上细的正旋回。这与河流相沉 积的间断性正旋回有显著的不同 。
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五、障壁、泻湖、潮坪体系
（一）一般特征 1、障壁岛、泻湖、潮坪构成了有障壁的海岸体
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沉积相分析
相标志
1、概念：沉积物（岩）中蕴含的能指示一定环境 条件的各种特征。
2、相标志的类型 （1）岩性标志：颜色、成分、结构、构造、垂向
层序等。
（2）古生物标志：实体化石及其生态、遗迹化石。 （3）地球化学标志：微量元素、同位素、稀土元
素等。
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沉积相分析
岩性标志包括：
1、颜色标志
➢ 灰色及黑色：含有机质或分散状黄铁矿，与还原 环境有关；
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相分析－河流相
Fluvial Environment
2、河流类型：平直河(Straight)、辫状河(Braided)、 曲流河(Meandering)、网状河(Anastomosing)。 •22
岩石类型及成分 以碎屑岩为主，次为粘土岩，碳酸盐岩
较少。在碎屑岩中，又以砂岩和粉砂岩为主， 碎屑岩的成分复杂，不稳定组分高，成熟度 低。砾岩多为复成分砾岩，砂岩以长石砂岩、 岩屑砂岩为主，个别出现石英砂岩。泥质胶 结者，粘土矿物以高岭石为主，伊利石较少。 结构
杂基含量高，结构成熟度低，代表水动 力条件弱。
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岩屑砂岩，钙质胶结 石英砂岩，硅质胶结
岩屑石英砂岩，硅质胶结 岩屑砂岩，泥•质9 胶结
沉积相分析
4、构造标志 前面介绍的各种构造的成因能很好地
反演其沉积时的环境条件。
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沉积相分析
古生物标志包括：
１、实体化石的生态 生物生活的盐度、温度、 水体深度以及生活方式 等。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ•25
辨状河
辨状河
向 上 变 细
辨状河和曲流河的纵向模式图
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• Homogeneous, sandy • coarser grained • ≤2.5m thick • Low-angle (<2°) clinothems•27
三、湖泊相（Lake Environment）
一般特征 ➢大小不等，相差很
2、粒度细，粗粒级颗粒少 。 3、因泻湖中水体能量弱，不易形成交错层理。若有波浪作用，
可形成缓波状层理、水平波状层理及对称或不对称波痕。 4、生物种类单调，适应淡化水体的广盐性生物如腹足类、双壳
类、苔藓类、藻类等数量大为增多。
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咸化泻湖相：
（三）泻湖相特征
1、膏盐类沉积是咸化泻湖的重要特征之一。若 为碎屑沉积，以粉砂岩、粉砂质泥岩为主， 并可夹有盐渍化和石膏化的砂质粘土岩，可 出现石膏、盐岩夹层。若为碳酸盐沉积，则 主要是灰岩、白云岩，可出现天青石、硬石 膏、黄铁矿等自生矿物 。
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沉积相的概念
沉积物特征：体现在以下几个方面 1）岩性特征：颜色、矿物成分、化学成 分、结构构造、垂向层序等。 2）古生物特征：实体化石种类、数量及 其生态、活动遗迹（遗迹化石）。 3）地球化学特征：微量元素、同位素、 稀土元素等。
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沉积相分析
沉积相分析：
通过沉积物（岩）各种特征的分析， 包 括岩石特征、古生物特征和地球化学特征分析， 恢复沉积物（岩）形成时的各种环境条件，通 过综合这一系列的环境条件，最终对沉积物 （岩）的沉积环境作出正确解释的过程。
2、一般多出现水平层理及塑性变形层理，斜层 理不发育。盐类沉积中可见周期性溶解作用 所引起的“冲刷面”。还可见盐类假晶及泥 裂。
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结构
➢ 粒级分布很宽，从泥、砂到巨砾。
➢ 砾和砂的含量很高，分选和磨圆均差。
构造
➢ 扇根呈相应的杂乱块状构造和洪积层理。单层厚度大，砾 石占的比例也高。洪积层理是分选差的砂和砾在垂向剖面 上频繁交互，由于粒级变化而微显平行层理；
➢ 扇中辫状河发育，河道砂砾中出现大型的多层系的交错层 理，也有洪积层理。砾石呈叠瓦状排列，偏平面倾向山口， 倾角20－30度左右。
生物化石
河流中一般无动物化石，可有植物碎片及 硅化木等。
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剖面结构
➢自下而上表现出下粗上细的间断性正韵律或正 旋回；
➢每个旋回底部发育有明显的底冲刷现象。典型 的河流沉积剖面应具有完整的“二元结构”；
➢辫状河与曲流河在垂向层序上存在着较大的差 异：辫状河相的砂岩分布较广，多具大型槽状 交错层理，局部有板状交错层理和槽状交错层 理等；曲流河相则主要具槽状交错层理和波状 交错层理，有明显向上层理变薄、岩性变细特 征。