高级岩石学-4沉积地球化学
《沉积岩石学》课程笔记
《沉积岩石学》课程笔记第一章绪论一、沉积岩石学的定义与研究对象1. 定义：沉积岩石学是一门研究沉积岩的成因、成分、结构、构造、分布规律以及沉积环境的地质学科。
它涉及到岩石的形成过程、沉积环境的变化、地球表面的物质迁移和地质历史时期的气候变化等方面。
2. 研究对象：- 碎屑沉积岩：包括砂岩、砾岩、粉砂岩等，由机械破碎的岩石颗粒组成。
- 化学沉积岩：如石灰岩、白云岩、石膏岩等，由化学沉淀作用形成的矿物组成。
- 生物沉积岩：如泥灰岩、生物礁灰岩等，由生物遗体或生物活动产生的物质组成。
- 有机沉积岩：如油页岩、煤炭等，主要由有机质组成。
- 混合沉积岩：由上述几种类型混合而成的岩石。
二、沉积岩石学的研究内容与方法1. 研究内容：- 沉积岩的成分：研究岩石中各种矿物的种类、含量和分布。
- 沉积岩的结构：研究岩石颗粒的大小、形状、排列和胶结方式。
- 沉积岩的构造：研究岩石的层理、皱褶、断裂等构造特征。
- 沉积环境：分析沉积岩形成时的环境条件，如水深、气候、水流动力等。
- 沉积相：研究特定环境中形成的沉积岩的特征和分布。
- 沉积序列和旋回：分析沉积岩的地层序列和周期性变化。
- 成岩作用：研究沉积岩在埋藏过程中经历的物理、化学和生物变化。
2. 研究方法：- 野外考察：进行地质填图、露头观测、采样等。
- 室内分析：包括显微镜下薄片鉴定、X射线衍射、电子探针分析、地球化学分析等。
- 模拟实验：模拟沉积环境和成岩过程，以理解沉积岩的形成机制。
- 数值模拟：利用计算机模型模拟沉积过程和沉积盆地演化。
- 地球物理勘探：使用地震、重力、磁法等方法探测地下沉积岩体。
三、沉积岩石学的发展简史1. 古代阶段：- 早期人类对沉积岩的认识主要来源于采石、建筑和农业生产。
- 古希腊和罗马时期，开始有关于沉积岩的初步理论。
2. 近代阶段：- 19世纪，达尔文、莱伊尔等科学家提出了沉积岩的成因理论。
- 沉积相概念的形成和发展，如沃尔索的相律。
岩石学课件)沉积岩实验四碳酸盐岩
搬运作用是指风化作用的产 物被流水、风、冰川和波浪 等外力搬运到沉积盆地的过 程。搬运作用的强度和方式 决定了沉积物的类型和分布 。
沉积作用则是指搬运的物质 在盆地或湖泊等沉积环境中 逐渐沉积下来的过程。沉积 作用可以形成各种类型的沉 积岩，如砾岩、砂岩和泥岩 等。
化学沉积作用
化学沉积作用是指化学反应在沉积岩形成过程中 起主导作用的沉积作用。例如，蒸发作用、沉淀 作用和结晶作用等。
非生物沉积作用
非生物沉积作用是指非生物 因素在沉积岩形成过程中起 主导作用的沉积作用。例如 ，风化作用、搬运作用和沉 积作用等。
风化作用是指岩石在地表或 近地表环境下，受到温度变 化、水、氧气和生物等因素 的影响而发生物理和化学变 化的过程。风化作用可以形 成各种类型的土壤和岩石， 如黄土、红土和页岩等。
03
碳酸盐岩的分类与特征
石灰岩
总结词
石灰岩是沉积碳酸盐岩中分布最广的一类岩石，主要由方解石矿物组成，通常 呈现灰白色或灰色。
详细描述
石灰岩的矿物成分主要是方解石，含量通常在95%以上。石灰岩的结构多样， 常见的有结晶状、鲕状、竹叶状和生物骨架状等。石灰岩的硬度较大，不易被 风化侵蚀，因此常常形成陡峭的岩壁和溶洞等地质景观。
在碳酸盐岩中，常见的重结晶作用包括方解石、白云石等矿物的重结晶。 这些矿物在高温高压条件下溶解，然后在较低压力下重新结晶，形成新 的晶体结构。
重结晶作用可以改变岩石的结构和矿物组成，使其变得更加紧密和坚硬。
交代作用
01
交代作用是指一种矿物被另一种 矿物所取代的过程。在碳酸盐岩 中，常见的交代作用包括方解石 被白云石、绿泥石等矿物取代。碳酸盐岩概述 Nhomakorabea01
02
03
有机地球化学在沉积岩石学中的应用
生物标志物与沉积环境
• 沉积环境对有机质的埋藏、保存等起着 重要的作用。不同的环境产生不同的动 植物，使得沉积有机质的类型、丰度不 同，而如何判断其古代的沉积环境，方 法之一就是通过生物标志物。
生物标志物与沉积环境
• 生物标志物的研究对于沉积岩石学来 说，有助于重建沉积和成岩环境。 某些最古老的确定无疑的原生的生物 标志物发现于澳洲北部的McArthur盆地 14~17亿年的中元古界岩石中，该层序中 的海相和湖相岩石的生物标志物细微差 别表明沉积环境可应用这些化合物加以 辨别。
石油的成因
• 有机成因说 随着石油勘探和生油研究的不断深入， 无机成因说逐渐被有机成因说代替。依 据为世界上90%的石油产于沉积岩，石 油中先后鉴定出很多与活生物体有关的 生物标志物等。
石油的成因
• 干落根热降解学说 石油有机学说发展中先后经历了早期生 成说和晚期演化说，后来逐步发展成现 在大家认同的干落根热降解成油学说。
（4）萜类化合物 长链三环萜：以C21和C23为主，广泛 存在于未接受大量高等植物输入的沉积 物和原油中，主要是海相成因。 非藿烷系列： 高伽玛腊烷含量是含 盐至超盐湖相沉积环境的典型特征。
结束语
有些生物标志物的来源及形成机理迄 今还不够确切，其标来解决地 质问题，必须结合具体的地质、地化条 件来综合分析。
生物标志物与沉积环境
（2） 具偶奇优势的正构脂肪酸 在很多近代沉积物中和一些古代沉 积物中都可见到正构脂肪酸。与海相、 湖相水生生物有关的是C14~C22正构脂肪 酸，与高等植物有关的是C16、C18、 C24~C32的正构脂肪酸。
生物标志物与沉积环境
（3）无环异戊二烯烃类 无环异戊二烯烃类广泛用于油源对 比和恢复沉积环境。 姥鲛烷和植烷的比（Pr/Ph）可作为 环境的指标。Powell统计了世界各地不同 成因原油的姥植比，从而提出海相原油 中Pr/Ph<3，陆相原油中Pr/Ph>4，近海成 因原油介于二者之间。
《沉积岩石学各论》PPT课件
砂岩和粉砂岩
四、砂岩的观察与描述实验 １、手标本观察 2、显微镜认识与晶体光学简介 3、砂岩的镜下鉴定
砾岩
砾岩
含砾粗砂岩
粗砂岩
灰色泥岩
红色泥岩
2.粘土岩(泥岩)
第一节 概述 第二节 成分 第三节 构造和构造 第四节 分类
第一节 概述
粘土岩：粘土矿物含量大于50%的岩石。 泥质岩 ：粒度小于0.05mm的颗粒含量大于
第一节 碎屑岩的构造组分
陆源碎屑物质 结构组分 填隙物质
孔隙
岩石碎屑 矿物碎屑 机械填隙物 杂基 化学沉淀物 胶结物 原生孔隙、次生孔隙
杂基: 充填在碎屑颗粒之间的以机械方式沉积下来的细粒 碎屑物质〔＜0. 0625mm〕，主要为粘土矿物〔剩余物 质〕。 胶结物：充填在碎屑颗粒之间的化学沉淀物质。
1、基底式胶结：颗粒互不接触； 2、孔隙式胶结：点接 触 ，胶结物分布于孔
隙中； 3、接触式胶结：点－线接触，胶结物分布
于接触处； 4、镶嵌胶结：线接触－凹接触。
胶结类型
基孔 底隙 式式
接镶 触嵌 式式
1.碎屑岩(陆源碎屑岩)
第一节 碎屑岩的构造组分 第二节 碎屑岩的成分 第三节 碎屑岩的构造 第四节 碎屑岩的构造 第五节 碎屑岩的孔隙 第六节 碎屑岩的分类
2、含量＞10、25％的组分分别冠以“含× ×〞和“× ×质〞，如：泥质粉砂岩、砂质砾 岩、含粉砂泥岩等。
粗碎屑岩－砾岩
砾级颗粒的含量大于50%的碎屑岩。福克 〔1954〕定义的含量下限为30%。
砂岩和粉砂岩
一、一般特征 1、概念：主要由砂和粉砂〔0.052mm颗粒＞50％〕组成的碎屑岩。 2、成分：石英为主，其次是长石及各 种岩屑，有时含云母。 3、构造：由碎屑、填隙物〔基质和胶 结物〕及孔隙三局部组成； 碎屑的构造、填隙物〔杂基和胶结物〕 的构造和孔隙构造。
《岩石地球化学》PPT课件
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51
a. 硅碱图 b. AFM c. FeO*/MgO 对SiO2
~ 30岛弧和大陆弧的1946个 分析数据，主要是火山岩
Data compiled by Terry Plank (Plank
and Sci.
LLeatnt.g, m90u,i3r,4199-38780).Earthh
Planet.
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现代大洋玄武岩可以按照产出的构造环境分为5类
1 MORB (Mid-Ocean Ridge Basalts)，洋壳上部的主体，包括 熔岩和岩墙，并代表大洋辉长岩的初始岩浆。
2 BABB (Back-Arc Basin Basalts)，形成于弧后扩张脊。弧后 盆地宽度60－1000km。
3 OPB (Ocean Plateau Basalts)，发育于大洋板内环境，形成 范围巨大的、厚的海底熔岩堆积。
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大陆地壳的流变学结构
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大陆地壳的成分结构
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大陆上地壳的组成
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大陆下地壳的主元素组成
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典型地壳的稀土元素组成
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问题一
大陆下地壳的主元素、微量元素和同位素组成特征
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第三章 地壳和上地幔的主要构成岩类及其地球化学
3、上地壳主要岩类的地球化学特征
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第四章 地壳和上地幔的主要构成岩类及其地球化学
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岛弧岩浆活动
岛弧岩浆活动的时空变化
1) 岛弧火山岩存在成分极性，从俯冲带向岛弧方向，依次 出现拉斑玄武岩浆系列、钙碱性岩浆系列和碱性岩浆系列
2) 岛弧岩浆岩的岩石类型多样，主元素有较大的变化范围。
岩石地球化学
岩石地球化学
岩石地球化学是地质学、地球化学、放射性地球化学和应用勘查测量等领域的一个重要学科。
它是计算地壳和地幔的化学成分、岩石的原始地球化学和地球重编程的定量研究，其
目的是探索地球内部结构和发展过程以及未来地球重编程可能性。
岩石地球化学是研究地球演化过程和岩石重新构造过程的基本手段。
它分析了岩石中的元素、化合物及其组成比例，以识别岩石的特征及历史特征，并根据现实和理论推断出岩石
演化和重新构造的动力机制。
这是计算、分析和解释岩石演化的主要任务，是理解过去的
岩石学运动机制的基础，为岩石地球化学的应用和未来研究提供重要依据。
岩石地球化学的研究基于地球物理和地球化学、放射性地球化学、杂质物质和有机地球化
学等学科的基础上进行，綜合考虑了地球内部复杂的物质配置，并探究岩石中元素及化合
物的原始比例及未来演变情况。
例如，岩石地球化学研究实验室收集了沉积岩、和碰和火
山岩等岩石样品，经过大量的化学、临床和放射性质系测量，分析了岩石样品的元素成分
及其组成比例；同时，为了更好地理解地壳和地幔的化学成分及其变化特征，岩石地球化
学实验室还收集了大量的火山岩样品，用以进行高能和半导体光谱分析，实现高分辨率的变化成分分析。
由岩石地球化学研究可以获得大量关于地壳和地幔演化及重新构造过程的有用信息，其研
究结果有助于地球内部角质物质演变的计算和地质危险性评估，并为未来可能的地壳重编
程和研究提供重要的科学指导和依据。
因此，岩石地球化学研究是痛定思痛，为未来研究、预测和评价地壳演化过程、地质危险性及未来地壳重编程提供重要技术手段及重要信息。
第十章沉积-成岩-变质作用地球化学
南京大学表生地球化学研究所
一、沉积作用的主要搬运介质
大陆剥蚀及物质搬运的主要营力是水力（河流和地 下水）、风力、冰川作用和重力
海洋则是各种风化剥蚀产物的最终归宿。海洋中约 88％的无机沉积物是由河流搬运的。其他来源所占 比例很小。如大气降尘和火山作用带入海洋的物质 进占其输入总量的约0.5％（Pytkowicz, 1983）
南京大学表生地球化学研究所
三、元素的表生地球化学活动性及其度量
根据停留时间和水／岩分配系数的定义不难看出，
表生过程中活动性较强的元素显然应有较高的τ y和
值，即元素活动性越强，它在海洋中的停留时间就越
长，在海水中相对于上部地壳的浓度也越高。
根据这两个参数可定量地将化学元素的表生活动性
分为以下三类。
潜育还原环境中活动 （Kx= n～0.n）而氧化 环境中呈惰性的 （Kx=0.0n）元素
多数环境中难 迁移的元素
酸性、弱 酸性水
酸、碱性水
Fe, Mn, Co
Zn, Ni, Cu, V, U, Mo, Pb, Cd, Se, Re Hg, Ag,
Al, Ti, Zr, Cr, REE, Y, Ga, Nb, Th, Sc, Ta, W, In, Bi, Te, Au, ΣPt
南京大学表生地球化学研究所
三、元素的表生地球化学活动性及其度量
1. 水迁移系数 元素的水迁移系数Kx 等于化学元素x在水的矿质残渣 中的含量与流经该水系的岩石中的含量之比，即 Kx =mx100 / anx
式中mx是元素x在水中的含量/（mg/L）， nx是元素x 在岩石中的含量/%，a是水的矿质残渣（mg/L）。Kx 值越大，元素的迁移能力越强。
沉积岩石学内容总结
母岩风化机理探究勘铁13-1沈舒晓关键词：风化作用、生物矿化作用、长石、硅酸盐、云母矿物风化是在地表及其附近发生的最重要的地球化学现象之一, 是形成土壤的前提。
在地质时间尺度上, 原生硅酸盐矿物的风化扮演着大气CO2 源和土壤、水体中营养元素源的双重角色。
从长时间尺度来说, 硅酸盐矿物的风化作用是消耗大气CO2 并进而调节气候的主要因素。
原生硅酸盐矿物风化与土壤中营养元素的供给有着密切的联系。
长石是地壳中的常见矿物, 约占地壳质量的一半以上, 它的风化可为生态系统提供生物有效性Ca 和K, 并在长时间尺度上影响全球的Si、Al、碱金属、碱土金属和碳的循环、地表和地下水的成分以及土壤的形成。
土壤中的铝是导致土壤酸化的重要因素, 而长石是主要的含铝原生矿物, 因此, 对长石风化作用的研究有助于理解土壤酸化过程。
白云母和黑云母是各种岩浆岩、变质岩的主要矿物, 是植物所需的钾的重要来源, 黑云母还是地下水中Fe、Mg 的主要来源。
此外, 原生硅酸盐矿物的化学风化在理解大气和海洋的化学演化方面具有重要的作用。
粘土矿物是原生硅酸盐矿物风化的主要产物,是土壤和沉积物( 岩) 的重要组成部分, 占沉积岩和风化壳总量的一半左右。
粘土矿物的演化过程总体上反映了土壤的形成过程, 因为不同气候条件下发育不同强度的化学风化作用, 进而形成不同的粘土矿物组合。
粘土矿物的形态、结构等特征中包含有丰富的环境变化信息, 其中的一些指数已被作为环境代用指标广泛地应用于古环境重建, 如伊利石结晶度、蒙脱石/ ( 伊利石+ 绿泥石) 和蒙脱石/ 高岭石比值等。
对于长石，已有文献中关于长石风化产物的报道往往因研究地区、样品性质及研究技术手段等而异, 对长石风化过程中次生矿物形成机理的解释也不尽相同。
本文参考我国在湿热条件下的长石风化产物的形成机理进行研究。
在黑云母风化产物演化序列方面的观点主要有: 黑云母→蛭石→蒙脱石→高岭石( Berner and Holdren, 1979) ; 黑云母→水黑云母→黑云母/ 蛭石间层矿物→蛭石( 罗家贤等, 1994) ; →黑云母→蛭石+ 绿泥石→伊利石/ 绿泥石间层矿物+ 高岭石( 王彦华等, 1999) 。
第七章第四纪沉积物(1)
第六章第四纪沉积物第四纪沉积物是人类赖以生存的基础之一。
农业根植于各种第四纪沉积物表部发育的土壤；许多工业设施和民用建筑都以第四纪沉积物为基础；大量的地下水赋存在第四纪沉积物中，部分重要矿产(砂金、金刚石、锡、盐和硼)和建筑材料(土、砂、砾石)产于第四纪沉积物中。
人类的过去、现在和将来都离不开第四纪沉积物。
从第四纪地质学、第四纪环境演变的角度看，第四纪沉积物是第四纪古环境信息的主要载体，是研究第四纪古环境的物质基础，所以，我们要学会辩认和划分不同类型的第四纪沉积物，并运用它来分析、解译第四纪古环境。
在介绍第四纪沉积物的辨认特征、沉积特点之前，我们首先总结我们地球表面整个第四纪沉积物的一般特征，即第四纪沉积圈的一般特征(因为我们已经学习了六章的内容，有了一些第四纪的知识)。
第四纪沉积圈是指地球表面由第四纪沉积物构成的圈层，它是地球岩石圈中一个最年轻和最表面的圈层，具有以下特征：(a)第四纪沉积圈基本上是一个连续的层圈在现今地球表面的任何地方，包括大陆和海洋的各个角落，都有第四纪沉积物分布。
(b)形成时间很短，一般不超过2Ma，第四纪沉积圈主要由尚未胶结成岩的松散沉积物构成，只有在少数情况下，才能见到已成岩的第四纪沉积。
所以，第四纪沉积常被称为沉积物，而不称作岩石。
(c)组成第四纪沉积圈的沉积物包括陆相沉积物和海相沉积物，其中陆相沉积物类型复杂多样，而海相沉积物类型比较简单。
(d)第四纪沉积圈由于其松散性，因而处于不稳定状态。
它除了受外力作用被再次搬运、沉积之外，在其内部，由于生物与水的作用，也在不断地发生物质的移动。
相对来讲海相沉积物，尤其是深海沉积物要比陆相沉积物稳定得多。
(e)第四纪沉积圈的厚度变化较大其中陆相沉积物的厚度可以从几十厘米到几千米。
剥蚀区第四纪陆相沉积物厚度一般小，从几十厘米到十几米，堆积区(山前盆地、平原、断裂谷地)可达几十米至几百米。
至于更厚的第四纪沉积层常常出现在构造沉降区海相沉积物的厚度较薄，一般仅厚几米到几十米，变化幅度也较小。
《沉积岩岩石学》课程笔记
《沉积岩岩石学》课程笔记第一章：沉积岩岩石学概念1.1 沉积岩的定义和特征沉积岩是由母岩经过物理、化学和生物作用破碎、搬运、沉积并经过长时间的压实和胶结作用形成的岩石。
沉积岩具有以下特征：- 成分：主要由石英、长石、云母、粘土矿物等碎屑物质组成，也可含有有机质、碳酸盐等自生矿物。
- 结构：沉积岩具有独特的结构，如层理、波痕、泥裂等，反映了沉积环境和沉积过程。
- 构造：沉积岩的构造多样，包括水平层理、波状层理、交错层理等，是沉积环境和沉积作用的重要标志。
- 成岩作用：沉积岩在形成过程中经历了压实、胶结、重结晶等成岩作用，影响了其物理和化学性质。
1.2 沉积岩的分类根据沉积岩的组成和形成过程，可将其分为以下几类：- 碎屑岩：由母岩破碎、搬运、沉积形成的岩石，如砂岩、砾岩等。
- 泥质岩：由细粒沉积物经长时间沉积、压实形成的岩石，如泥岩、页岩等。
- 化学岩：由化学沉积作用形成的岩石，如石灰岩、白云岩等。
- 生物岩：由生物残骸沉积形成的岩石，如礁灰岩、贝壳灰岩等。
1.3 沉积岩在地质历史中的重要性沉积岩在地质历史中具有重要意义，主要体现在以下几个方面：- 地层划分：沉积岩具有明显的层理和化石，是地质年代划分和地层对比的重要依据。
- 资源矿产：许多金属矿产、非金属矿产和能源矿产（如煤、石油、天然气）都赋存于沉积岩中。
- 环境记录：沉积岩记录了地球历史上的古气候、古地理、生物演化等信息，对了解地球演变过程具有重要意义。
- 工程地质：沉积岩的物理和化学性质影响工程建设和地基处理，对工程地质研究具有重要意义。
1.4 沉积岩研究方法研究沉积岩的方法主要包括：- 宏观观察：通过野外考察、露头观测等手段，研究沉积岩的宏观特征，如颜色、层理、构造等。
- 显微镜观察：利用光学显微镜、扫描电镜等仪器，观察沉积岩的微观特征，如矿物成分、结构、成岩作用等。
- 地球化学分析：通过对沉积岩样品进行元素和同位素分析，研究其物质来源、沉积环境和成岩过程。
《沉积岩石学》精品课程
课程简介《沉积岩石学》是石油地质、矿产普查与勘探、地质工程及相近专业的必修课，属主干专业基础课，是中国石油大学重点课程和品牌课程。
该课共120学时，包括《沉积岩石学》部分80学时（含20学时实验课），《岩相古地理》部分40学时。
《沉积岩石学》和《岩相古地理》是地质工程专业（石油地质专业）重要的专业基础课之一，可为地层学、层序地层学、地球化学、石油地质学、储层地质学以及测井地质学、地震地层学学习和研究提供沉积学基础。
课程的主要内容是，全面研究沉积岩的物质成分、结构、构造、岩石产状和岩层之间的关系；总结沉积岩形成的理论，包括风化、搬运、沉积及沉积后变化的理论，特别是研究沉积作用及沉积后作用所形成的物质组分和结构、构造特点，搞清沉积物(岩)的成因和油气生成及储集的关系，并兼顾某些沉积矿床的成岩和成矿机理。
根据沉积岩的原生沉积特点和时空分布规律，阐明沉积岩的物源、沉积岩的成分、沉积岩的结构和构造、沉积岩类型和特征、沉积相的概念和分类、不同碎屑岩和碳酸盐岩沉积相的基本特征、主要识别标志和与油气分布之间的关系、沉积相模式、沉积岩形成的沉积环境、沉积砂体的时空分布，恢复沉积古地理面貌，预测沉积矿产的有利分布地区。
同时，介绍沉积岩和沉积相的综合研究方法。
岩石学（沉积岩石学）部分共80学时，5学分，其中实验课占20学时。
通过学习，要求掌握沉积岩的物质成分、结构、构造、岩石产状和岩层之间的关系，为阐明沉积岩成因及分布规律提供依据；总结沉积岩形成的理论，包括风化、搬运、沉积及沉积后变化的理论，特别是研究沉积作用及沉积后作用所形成的物质组分和结构、构造特点，搞清沉积物(岩)的成因和油气生成及储集的关系，并兼顾某些沉积矿床的成岩和成矿机理；掌握主要类型沉积岩的岩性特征，观察和描述方法，分类和命名原则，并初步掌握沉积岩的机械分析，染色分析，油浸法等常规测试鉴定办法。
了解部分先进测试鉴定方法。
要求学生有矿物学、岩浆岩、变质岩基础知识，熟练掌握矿物、岩石的描述和鉴定方法。
课程名称沉积岩石学
课程名称沉积岩石学英文名称Sedimentary petrology课程编号007279 总学时40 学分 2预修课程普通地质学、光性矿物学开课学期秋季大纲撰写人唐俊、丁强一、教学目标和基本要求岩石是地质作用的天然产物, 是地球科学最直接的观测对象, 记录了丰富的地质信息。
作为地球化学专业本科生的专业基础课, 在结晶学、矿物学和火成岩学习的基础上, 通过本课程的学习进一步掌握沉积岩分类和定名的基本知识和技能, 了解沉积岩形成方式和成岩机制, 为今后地球化学学习奠定基础。
二、课程简介沉积岩石学介绍沉积岩的成岩机制、主要特征，沉积岩的主要类型及其特征, 沉积环境和沉积相, 沉积作用和板块构造在空间上的联系以及沉积矿产在地史上的分布特征等。
三、教学重点、难点正确掌握常见沉积岩的分类和定名是本课程的教学重点，通过沉积岩反演重塑地质作用过程，建立沉积岩石学和地球化学之间的内在联系是教学的难点所在。
四、教材名称及主要参考书刘宝君, 1981, 沉积岩石学, 地质出版社。
理论课程教学大纲五、课程章节主要内容及学时分配第一章绪论(4学时)1.1沉积岩的基本概念1.2沉积岩的分布1.3沉积岩石学的基本概念、研究内容及研究方法1.4沉积岩石学和沉积学的发展趋势1.5沉积岩的基本特征第二章沉积岩的形成及演化(4学时)2.1母岩的风化作用2.2碎屑物质的搬运和沉积作用2.3溶解物质的搬运和沉积作用2.4沉积后作用及其阶段的划分第三章碎屑岩的成分(4学时)3.1碎屑成分3.2 变质作用方式3.3填隙物成分3.4化学成分第四章碎屑岩的结构及粒度分析(4学时)4.1碎屑颗粒的结构4.2胶结类型及颗粒支撑性质4.3粒度分析第五章碎屑岩的构造和颜色(4学时)5.1沉积构造的分类5.2层理、层面构造5.3变形构造5.4化学成因构造、生物成因构造5.5碎屑岩的颜色第六章陆源碎屑岩（4学时）6.1砾岩和角砾岩6.1.1一般特征6.1.2砾岩和角砾岩的分类6.1.3成因分类及主要成因类型6.2砂岩及粉砂岩6.2.1砂岩的一般特征6.2.2砂岩的分类6.2.3石英砂岩类6.2.4长石砂岩类6.2.5岩屑砂岩类6.2.6杂砂岩类6.2.7粉砂岩类6.2.8砂岩和粉砂岩的研究方法及其意义第七章粘土岩（4学时）7.1粘土岩概述7.2粘土岩的物质成分7.3粘土岩的结构、构造和颜色7.4粘土岩的分类及主要类型7.5粘土沉积物的沉积后变化第八章火山碎屑岩(4学时)8.1火山碎屑岩的成分8.2火山碎屑岩的结构、构造特征及颜色8.3 火山碎屑岩的分类及主要类型第九章碳酸盐岩（4学时）9.1概论9.2碳酸盐岩的成分9.3碳酸盐岩的结构组分9.4碳酸盐岩的构造第一节9.4碳酸盐岩的分类及主要类型第十章其他沉积岩类（4学时）10.1硅质岩10.2 蒸发岩10.3铁、锰、铝、磷、铜质沉积岩类。
沉积学1-4 沉积学的基本概念与发展趋势
《沉积学》讲稿绪论一、沉积学的基本概念与发展趋势1、基本概念沉积学是研究沉积岩的物质成分、结构构造和形成作用，以及沉积环境分布规律的一门科学。
沉积学发展到现今，不仅研究古代的沉积岩层，还大量研究现代沉积物；除了研究沉积物特点外，还进行模拟实验．深入探讨沉积作用的机理；不仅全面、系统地进行了沉积相和岩相古地理条件分析，而且还研究其时空演化和分布规律及其与大地构造之问的关系。
在欧美称为“沉积学”(sedimentology)。
沉积岩蕴藏着丰富的矿产和能量资源。
可燃性矿产：石油、天然气、煤和油页岩金属矿产：铝土矿、锰矿、盐矿以及钾盐矿等和铁矿、磷矿等放射性原料、有色金属、稀有和分散元素、非金属(重晶石、萤石)；金、铂、钨、锡、金刚石等矿产据估计，沉积和沉积变质型矿床可占世界资源总储量的80％。
有些沉积岩本身就是多种工业的主要原料或辅助原料。
如石灰岩及白云岩为冶金工业中常用的熔剂，石英岩及石英砂可作为玻璃原料。
沉积物和沉积岩还是重要的地下蓄水层。
解决水资源保护、水库港口和河流的冲淤问题，土壤侵蚀问题的重要性。
此外在国防上如军港的设计、潜艇和海底导弹基地的建设等，均与沉积岩(物)的研究密切相关。
全面地研究沉积岩的特点和沉积环境，可用作划分对比地层的重要参考和分析沉积岩中有关矿产的赋存条件和分布规律，以便为区域地质调查及矿产普查与勘探工作服务。
因此，矿产普查与勘探专业的大学生以及从事石油地质勘探的工作人员，必须了解和掌握沉积岩石学的基本知识、理论和方法。
沉积学是矿产普查与勘探专业的一门重要的基础课程。
2、发展趋势主要讲沉积学与能源科学的结合和发展，总的发展趋势表现为以下几点。
（1）扩大和完善沉积作用机理研究沉积模拟实验在沉积作用的研究中具有十分重要的地位。
在20世纪60年代以来水槽模拟实验基础上，进一步扩大模拟实验装置，完善控制系统，紧密结合各类沉积环境和沉积体系实际，促进沉积学由定性向定量化发展。
与此同时．加强现代沉积研究，为沉积地质建模提供更多的可比依据。
地球化学图解应用
标准矿物岩石命名
CIPW标准矿物（Cross、Iddings、Pirrson、Washingdon，1903） 阳离子标准矿物（Barth-Niggli）
5
R1-R2岩石命名
另外，沉积岩、变质岩中矿物成分和化学 成分之间的简单关系十分困难，不能用简单 的图解来进行分类。
6
（2）协变图解
三变量图解
二变量图解
Harker图解：反映岩浆分离
结晶、部分熔融。沉积岩中
不同矿物组分混合的结果； 变质岩中的混合作用等等。
7
（3）成因系列判别
花岗岩K2O-SiO2图解
花岗岩SiO2-AR图解
花岗岩A/NK-A/KNC判别图
花岗岩SiO2-AR图解 8
2、微量元素图解
当地幔发生部分熔融作用时，微量元素优 先进入矿物相的元素称为相容元素；择优 进入熔体相的微量元素叫做不相容元素 （亲岩浆元素）。
酸性熔岩及玄武岩； （3）识别火山弧玄武岩
效果特别好。 注意：
样品不能含有大量的 蚀变玻璃及磁铁矿。
20
火山弧玄武岩优先使用的图解
La/10-Y/15Nb/8图解
Cr-Y图解
Cr-Ce/Sr图解
21
F1-F2-F3图解
成分范围：20wt%>CaO+MgO>12wt%
22
MgO-FeO-Al2O3图解
31
其他补充
U-Pb同位素：中生代及其以前的岩浆岩、变质岩、 沉积岩的沉积岩年龄、变质年龄、热事件年龄。
氢、氧、硫、碳同位素：计算成岩、成矿温度等物 理化学条件。
铅同位素：计算模式年龄，判别成因。
关于岩石成因系列：涉及到成因岩石学，不同的划 分方法和种类，内容繁琐。
沉积岩石学
沉积岩石学沉积岩石学是研究岩石在地表环境中形成的过程及其后来的演化而具有的特性和规律，并阐明其空间分布、形成机制、相互关系及与生物活动之间的关系等的一门科学。
沉积岩是由风化作用和搬运作用的产物经过风化作用，由外力搬运到沉积盆地中堆积下来的，或者在海洋中形成的沉积物。
它包括了除了岩浆岩以外的各种火成岩以及许多变质岩和沉积岩。
所谓沉积岩石学就是研究和解释沉积岩的形成、分布、特征、成因和它们在成岩过程中的作用和变化。
岩石，是由矿物颗粒（也可称为矿物集合体）组成的，即通常我们所指的固体。
矿物集合体内部的物理、化学特性是各不相同的。
它们在外力作用下被搬运和沉积下来的时候，其物理、化学性质以及内部结构均发生了不同的变化。
所以，不同的沉积岩反映了不同的成岩作用，记录了各种成岩历史条件的信息。
但是，由于成岩作用及其产物——沉积岩的非均质性，造成了研究的困难，即使使用先进的技术手段，例如利用密度梯度仪、水声方法等，仍然不能完全解决上述问题。
要了解成岩作用的过程及其对成岩作用的影响，只能靠自然地理条件下的野外观察，获得地球物理、地球化学和各种测试数据。
再用数理统计的方法，将各种数据归纳整理，分析其内在的联系。
尽管如此，但是这些资料所反映出的，仅仅是沉积岩的某些特征，例如岩石的颜色、构造、纹理、成分等等。
另外，由于上述原因，也无法准确预言某一地区的沉积岩的特征。
如果将沉积岩比喻为矿产的“矿脉”，那么各种测试数据则相当于“地质资料”。
沉积岩的储量是根据地质资料预测的。
地质资料中主要的是地质图，它是一种直观的地质现象和特征的图件。
在野外采集和观察时，往往会遇到一些大小不等、颜色不一、粗细不同的碎屑物。
如果没有认真进行观察，很容易将其误认为岩石，或者用其他人工方法如将岩石劈开等处理后，便把这些“岩石”认为是该地区的沉积岩。
这样说来，沉积岩的研究中有两个基本问题：一是岩石的鉴定，二是沉积岩的成因。
研究这两个问题的科学称为“岩石学”。
地球化学与沉积岩石探索沉积岩形成和化学指标
地球化学与沉积岩石探索沉积岩形成和化学指标地球化学与沉积岩石是研究地球表层的重要学科，它们通过探索沉积岩的形成和化学指标，揭示了地球演化的历史和过程。
本文将重点探讨地球化学与沉积岩石在研究沉积岩形成和化学指标方面的应用。
1. 沉积岩形成的机制沉积岩是由地壳中的碎屑颗粒、生物遗骸和化学沉淀物等物质沉积而成的。
它们通常形成于水体、风和冰等运动介质中。
地球化学和沉积岩石通过分析沉积岩中的颗粒组成、沉积结构和沉积环境等指标，揭示了沉积岩形成的机制。
2. 地球化学指标在沉积岩研究中的应用地球化学广泛应用于揭示沉积岩的形成过程和古环境信息。
例如，通过测量沉积岩中的元素含量和同位素组成，可以判断沉积物来源和古气候变化。
地球化学还可以研究沉积岩中微量元素的富集和赋存状态，推测地球表层的元素运移过程。
3. 沉积岩化学指标的意义沉积岩化学指标包括有机碳含量、有机碳同位素组成、元素富集指数等。
这些指标可以提供关于古环境、古生态和古地理等方面的重要信息。
通过分析这些指标，可以研究地球历史上的气候变化、生物演化和地貌变化等问题。
4. 地球化学与沉积岩石的研究方法地球化学与沉积岩石的研究方法主要包括样品采集、实验分析和模拟计算等。
样品采集需要根据研究目的选择适当的采样点和采样方法。
实验分析可以运用现代仪器设备进行元素和同位素分析。
模拟计算可以通过数学模型模拟沉积岩形成和元素运移等过程。
5. 地球化学与沉积岩石的研究进展随着科学技术的发展，地球化学与沉积岩石在沉积岩形成和化学指标研究方面取得了显著的进展。
新一代的仪器设备提高了分析的精度和准确性，同时，模拟计算手段的发展使得模拟实验更加接近自然环境。
这些进展为我们深入研究地球历史和环境变化提供了强有力的工具。
总结：地球化学与沉积岩石通过研究沉积岩的形成和化学指标，揭示了地球演化的历史和过程。
地球化学指标可以提供有关沉积岩形成机制、古环境、古生态和古地理等方面的重要信息。
在研究方法上，样品采集、实验分析和模拟计算是必不可少的手段。
地球化学与沉积学揭示沉积岩的成因和环境演化
地球化学与沉积学揭示沉积岩的成因和环境演化地球化学和沉积学是研究地球表层岩石成因和地球历史环境演化的重要学科。
通过地球化学和沉积学的研究，我们可以揭示沉积岩的成因及其所记录的地质历史信息。
本文将从地球化学和沉积学的角度来探讨沉积岩的成因及其环境演化。
地球化学是研究地球物质组成、构造和演化的学科。
通过分析地质样品中的元素含量、同位素组成以及化学物质之间的相互作用，地球化学家可以了解岩石的成因以及地球演化的过程。
在沉积岩的研究中，地球化学可以用来确定沉积物物源、沉积环境以及化学反应的发生过程。
沉积学是研究沉积物的形成、变质及其地质意义的学科。
通过对沉积岩中沉积物粒度、沉积结构和沉积构造的研究，沉积学家可以推测沉积岩的形成环境、古地理环境以及地质事件的发生过程。
沉积物的形状、结构和组成可以为我们提供关于古环境的重要信息。
地球化学和沉积学的结合可以为我们解读沉积岩的成因和环境演化提供更加全面的了解。
通过对沉积岩样品中的元素含量和同位素组成的分析，我们可以确定沉积物的物源。
不同地质环境下的沉积物具有不同的元素和同位素组成，通过对比沉积岩和潜在物源的元素和同位素特征，我们可以判断沉积物是来自陆地还是海洋，以及沉积物的主要来源。
另外，在沉积过程中，化学反应也起着重要的作用。
通过对沉积岩中不同元素的分布和同位素组成的分析，我们可以了解化学反应的类型和程度。
例如，针对含有有机质的沉积物，地球化学家可以通过分析其中的有机碳含量和碳同位素组成来推测古代环境中有机质的来源和分解程度，进而判断该沉积物是在富含氧气的海洋环境还是缺氧的湖泊/河流环境中形成的。
而沉积学的研究则关注沉积物的形态特征和内部结构。
通过分析沉积岩中的粒度组成和沉积结构，我们可以推测沉积物形成时的流体条件和流速。
例如，沉积岩中颗粒的大小、排序和分选程度可以告诉我们沉积物是在湖泊、河流、海滩还是深海环境中沉积的。
沉积岩中的沉积结构，如层理和波纹状结构，还可以提供关于沉积物沉积时的风、水流动力条件以及沉积物运移方式的信息。
沉积岩的地球化学特征研究
沉积岩的地球化学特征研究沉积岩是地壳中最常见的岩石类型之一，它们由物质的沉积、堆积、固结和化学作用形成。
研究沉积岩的地球化学特征，可以帮助我们了解地球的演化历史以及岩石圈中的各种地质过程。
首先，让我们来了解一下什么是沉积岩。
沉积岩主要由由岩屑，生物残骸以及沉积物中的化学物质等不同成分组成。
它们经过了一系列的物理和化学过程，例如风化、磨碎、运动和沉积等，逐渐形成了固态的矿物结晶。
这些沉积岩可以分为碎屑岩和非碎屑岩两大类。
碎屑岩是由碎屑颗粒（如石英、长石和粘土等）堆积而成的，而非碎屑岩则是由溶解物质沉淀而成的。
理解沉积岩的地球化学特征，有助于我们了解沉积物源地的性质和环境，以及过去的气候和地球历史。
例如，通过分析沉积岩中的有机碳含量和组成，我们可以推断古代生物的生存环境和生命活动，甚至还可以探索古生物学的研究。
此外，地球化学分析还可以帮助我们研究过去的某些重大事件，比如火山喷发或陨石撞击，在沉积岩中留下了特定的地球化学痕迹。
地球化学分析还可以为石油和天然气勘探提供重要的信息。
不同地质环境中形成的沉积物具有不同的地球化学特征，通过对沉积岩中的有机质含量、矿物成分和地球化学特征的分析，我们可以了解沉积盆地的古地理状况、古海洋环境和古气候情况，从而指导石油和天然气的勘探开发。
当然，研究沉积岩的地球化学特征也有其局限性。
首先，沉积岩中的地球化学特征受到多种因素的影响，例如水的化学成分、物理环境以及岩石的年龄等。
此外，地球化学分析往往需要大量的样品，并且需要进行复杂的实验室操作，这需要耗费大量的时间和资金。
在近几十年的发展中，地球化学分析技术不断取得进步。
现代的地球化学仪器和实验方法使得我们能够更准确地分析沉积岩中的微量元素、同位素比值以及有机质成分等地球化学特征。
通过与其他地质学、地球物理学和地质学研究方法的结合运用，我们可以更好地解读和理解沉积岩的地球化学特征。
总之，沉积岩的地球化学特征研究对于了解地球的演化历史、岩石圈中的地质过程以及指导石油和天然气的勘探开发具有重要的意义。
高级岩石学-4沉积地球化学78页PPT
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
高级岩石学-4沉积地球化学
11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ，卓为 霜下杰 。
13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
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CaCO3(Cc)=Ca2++CO32
白云石溶解沉淀反应
CaMg(CO3)2=Ca2+ + Mg2+ + 2CO32-
溶解－沉 淀反应相 关系：
DG = 生成物自由能- 反应物自由能 = DG 0 + RT ln K
ΔG
2016/4/5
>0 反应向反方向进行—有利于矿物沉淀 =0 反应达到平衡—矿物不沉淀也不溶解 <0 反应向正方向进行—有利于矿物溶解 24
RT ln g An = (1 - X An ) 2WAn- Ab
2 RT ln g Ab = X An WAn- Ab
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五、沉积岩埋藏成岩过程中的地球化学研究
1、埋藏成岩作用的物理化学
1）长石的溶解作用
钠长石溶解沉淀的热力学相图不同压力2016/4/5
不同成分
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五、沉积岩埋藏成岩过程中的地球化学研究
[CO2]=[CO2]+[HCO3-]+[CO32-]
[CO2]0 代表初始浓度 [CO2] 反应后的浓度
2016/4/5
CaCO3-CO2-H2O体系
23
五、沉积岩埋藏成岩过程中的地球化学研究
1、埋藏成岩作用的物理化学
2）方解石的溶解与沉淀作用
方解石溶解沉淀反应
K DG = RT ln( ) K eq ln K eq = -DG 0 K = aCa 2+ aCO 23
2、埋藏成岩环境的判别 1）地层流体性质的判别
大气淡水 的氢氧同 位素具有 很好的相 关性，且 随着纬度 的增高而 变轻。
2016/4/5 27
五、沉积岩埋藏成岩过程中的地球化学研究
2、埋藏成岩环境的判别 1）地层流体性质的判别
北美大陆随着 纬度增高，氢 氧同位素组成 变轻。
2016/4/5
28
五、沉积岩埋藏成岩过程中的地球化学研究
钾长石溶解 斜长石溶解
2Ab+2H++H2O=Kao+4Qtz+2Na+ An+2H++H2O=Kao+Ca++
长石
K+, Na+, Ca2+,H
地 下 水
高岭石
2016/4/5
石英
17
五、沉积岩埋藏成岩过程中的地球化学研究
1、埋藏成岩作用的物理化学
1）长石的溶解作用
DG 0 + RT ln K = 0
2016/4/5 4
一、 应用沉积物的地球化学示踪大陆壳成分
1、微量元素地球化学特征
Li
AC UC LC UM 4.1 10 60
Sc
10
V
130 11.6 38 80
Cr
100 18.6 99 1600
Co
20 14.3 37.4 1600
Ni
68 52 79 1500
Cu
57 14 17 40
2016/4/5 11
三、应用地层记录中Nd同位素研究新生地壳的形成
通过对页岩Nd同位素特征的研究可以精确地描述出大陆壳 的增长过程,在每个时期它的增长速率以及在每个大陆上在不同 时期里幔源物质与再循环物质的比例大小等。
2016/4/5
12
沉积地球化学
一、 应用沉积物的地球化学示踪大陆壳成 分 二、应用沉积岩的微量元素、稀土元素和 Sr、Nd同位素恢复沉积物源区的构造背景 三、应用地层记录中Nd同位素研究新生地 壳的形成 四、地球演化突变期（地史重大转折期） 相对应层位中沉积岩的地球化学研究 五、沉积岩埋藏成岩过程中的地球化学研 究
2016/4/5
14
沉积地球化学
一、 应用沉积物的地球化学示踪大陆壳成 分 二、应用沉积岩的微量元素、稀土元素和 Sr、Nd同位素恢复沉积物源区的构造背景 三、应用地层记录中Nd同位素研究新生地 壳的形成 四、地球演化突变期（地史重大转折期） 相对应层位中沉积岩的地球化学研究 五、沉积岩埋藏成岩过程中的地球化学研 究
1、微量元素地球化学特征 Th/Sc、Th/U比：这两对元素比值在上 地壳中的平均比值为1和3.8，在地壳 中粘土岩中的平均比值为1.1和3.4。 这两组比值偏低，说明了富铁镁质物 源的存在。
2016/4/5
6
一、 应用沉积物的地球化学示踪大陆壳成分
2、稀土元素地球化学特征
对于正常沉积的后太古代 页岩通常具有非常一致的 稀土分布模式,这种分布模 式的典型特征是经球粒陨 石标准化后轻稀土的明显 富集,非常平坦的重稀土型 和一定的Eu亏损。Eu/Eu* 通常在0.60～0.70,平均为 0.65。
高级岩石学－沉积岩
沉积地球化学
主讲人：于炳松
地球科学与资源学院
2016/4/5
1
沉积地球化学
•
•
主要进展
实例分析
2016/4/5
2
沉积地球化学的主要进展
1、应用沉积物的地球化学示踪大陆壳成分方面得到了迅速发 展(Taylor & McLenna,1985; Condia, 1993; Wedepohl, 1995); 2、应用沉积岩的微量元素、稀土元素和Sr、Nd同位素恢复沉 积物源区的构造背景，分析源区性质方面日趋成熟(Taylor & McLenna,1985; McLenna and Taylor, 1980, 1991;McLenna 等，1990；Bock 等，1994,1996,1998)； 3、应用地层记录中Nd同位素研究新生地壳的形成，并据此探 讨地壳演化和构造背景方面取得了长足进展(Simien 等, 1999; Anderson and Samson, 1995) 4、地球演化突变期（地史重大转折期）相对应的层位中沉积 岩地球化学的研究取得重大进展； 5、沉积岩埋藏成岩过程中的地球化学研究向着预测性方向发 展。
2016/4/5 8
沉积地球化学
一、 应用沉积物的地球化学示踪大陆壳成 分 二、应用沉积岩的微量元素、稀土元素和 Sr、Nd同位素恢复沉积物源区的构造背景 三、应用地层记录中Nd同位素研究新生地 壳的形成 四、地球演化突变期（地史重大转折期） 相对应层位中沉积岩的地球化学研究 五、沉积岩埋藏成岩过程中的地球化学研 究
溶液或其它类型的地下水，如NaCl型、Na2SO4型 等；B 初始溶液中同时含碳酸组分和Ca2+，但碳酸 总量与Ca2+的数量相等，如CaCO3型的地下水。 25
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五、沉积岩埋藏成岩过程中的地球化学研究
1、埋藏成岩作用的物理化学 2、埋藏成岩环境的地球化学判别
2016/4/5
26
五、沉积岩埋藏成岩过程中的地球化学研究
2016/4/5 7
一、 应用沉积物的地球化学示踪大陆壳成分
2、稀土元素地球化学特征
在特殊条件下沉积的粘土岩 和页岩,特别是在有深部幔 源物质加入时,这些粘土岩 和页岩的稀土元素分布模式 将会明显不同于正常沉积岩 石的稀土元素分布模式。其 最大的特点是经球粒陨石标 准化后的稀土元素分布曲线 上,负Eu异常减小甚至消失, Eu/Eu*增大,接近于1;重稀 土段明显变陡, Tb/Yb值明 显大于1。
Ta
3.5 0.75 0.26 0.1
W
AC UC LC UM 2 17 12.5 0.3
Tl
1 0.123 0.037 0.06
Pb
20 10.3 6.6 2.1
Th
11 11.6 38 0.75
U
3.2 18.6 99 0.13
某些元素在不同圈层中的 含量具有明显的差异。
5
2016/4/5
一、 应用沉积物的地球化学示踪大陆壳成分
1、埋藏成岩作用的物理化学
1）长石的溶解作用
钙长石溶解沉淀的热力学相图
2016/4/5
20
五、沉积岩埋藏成岩过程中的地球化学研究
1、埋藏成岩作用的物理化学
1）长石的溶解作用
钾长石溶解沉淀的热力学相图
2016/4/5
21
五、沉积岩埋藏成岩过程中的地球化学研究
1、埋藏成岩作用的物理化学
1）长石的溶解作用
次生孔隙 天然气储集空间
, , ,
22
长石+流体
自生石英 （Kf,Ab）
再结晶，阻碍孔隙
原地堆集
自生高岭石
大多数被搬运走
2016/4/5
五、沉积岩埋藏成岩过程中的地球化学研究
1、埋藏成岩作用的物理化学
2）方解石的溶解与沉淀作用
地下水碳酸系统的平衡方程 CO2（aq）+H2O=H++HCO3HCO3-= H++ CO32H2O=H++OHCO2（aq-g）、 HCO3-、 CO32-；H2O、 H+、OH-、 Ca2+
2016/4/5 3
沉积地球化学主要进展
一、 应用沉积物的地球化学示踪大陆壳成 分 二、应用沉积岩的微量元素、稀土元素和 Sr、Nd同位素恢复沉积物源区的构造背景 三、应用地层记录中Nd同位素研究新生地 壳的形成 四、地球演化突变期（地史重大转折期） 相对应层位中沉积岩的地球化学研究 五、沉积岩埋藏成岩过程中的地球化学研 究
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二、恢复沉积物源区的构造背景
McLennan and Taylor等人将现代沉积岩源区划分为四种。 古老的上陆壳：大离子亲石元素高度富集，高的Th/Sc、Th/U 、La/Sm比，Eu的负异常，相对低的143Nd/144Nd比（εNd<-10 ）。 年轻的分异弧：地球化学特征类似于上陆壳，具有Eu的负异 常，但有较高的143Nd/144Nd比（εNd一般为正值）。 年轻的未分异弧：大离子亲石元素含量变化大， Th/Sc和 La/Sm比值变化大，特征的低Th/U比，低于3.0，没有Eu的负 异常，相对高的143Nd/144Nd比（εNd>+5）。 洋中脊玄武岩（MORB）：低大离子亲石元素，低的Th/Sc、 La/Sm比、低的Th/U比 ，高的143Nd/144Nd比（εNd>+5）。