沉积相-火山碎屑岩共53页文档
沉积相-火山碎屑岩
专属火山碎屑岩的结构：
集块结构（火山集块>50%） 火山角砾结构（火山角砾>75%） 凝灰结构（火山灰＋火山尘 >75%）
按粒度划分： 集块岩：火山集块>50％ 火山角砾岩: 火山角砾>75％ 凝灰岩：火山灰＋火山尘 >75％
三、构造
与岩浆作用有关： 假流纹构造——熔结凝灰岩中 与沉积作用有关： 层理构造——通常不显，水、风携沉积可有层理。 递变层理——火山碎屑重力流。
（2）塑性岩屑
熔浆在喷出后经塑变、冷凝 而成。 玻璃质结构 火焰状、撕裂状、纺锤状等。
塑性岩屑 / 塑性玻璃岩屑 / 浆屑 / 火焰石
2.晶屑
早期析出的晶体随熔浆炸碎而成。 大小≤2～3mm，常呈棱角状 常见晶屑: 石英 长石（钾长石、斜长石） 黑云母和角闪石
长石（钾长石、斜长石）： 沿解理破裂及裂纹
二、熔结火山碎屑岩（集块岩、角砾岩、凝灰岩）
火山碎屑物质可达 90％以上，主要是塑性玻屑和岩屑， 少量晶屑 成因： 火山碎屑就近堆积，自熔结，或加少量熔浆熔结。
流纹质熔结凝灰岩
三、火山碎屑岩（集块岩、角砾岩、凝灰岩）
火山碎屑物大于90%，经压积或压实作用成岩。 ——狭义的火山碎屑岩。
1、集块岩
弧面棱角状玻屑
浮石状玻屑
（2）塑性玻屑
尚未固结的炽热玻屑被压扁、拉长而定向，相互粘连熔结。
形成流纹状——假流纹构造
塑性玻屑（假流纹构造）
二、结构：
火山集块： > 100mm 火山角砾：100～2mm 火 山 灰：2～0.01mm 火 山 尘： < 0.01mm
火山碎屑物的分选和圆度都很差
石英：不规则裂纹、港湾状熔蚀
长石晶屑
沉积学-沉积岩-火山碎屑岩
石英 ★★★ 表面光洁，具不规则裂缝及 港湾状熔蚀外形
黑云母和角闪石 ★ 常具弯曲、断裂、暗化现象
长石晶屑
3.玻屑 火山玻璃的碎屑 通常大小
0.1～0.01mm之间
很少>2mm（大于者可称为岩屑） 2～0.01mm——火山灰
<0.01mm——火山尘
类型 刚性玻屑 塑性玻屑
（1）刚性玻屑 弧面棱角状★★★ 弓形、弧形、镰刀形、鸡骨形、管状， 不规则尖角状 中酸性火山碎屑岩中常见熔浆中挥发份（酸
（二）正常沉积物和熔岩物质等 一般以填隙物形式出现 向熔岩过渡——熔岩物质
向沉积岩过渡——正常化学沉积物质
二、结构：粒度是主要的结构参数
火山碎屑物的分选和圆度都很差
火山集块：>100mm 火山角砾：100～2mm 火 山 灰：2～0.01mm
火 山 尘：>0.01mm
火山碎屑岩的最基本、最重要的粒级分类！ 象碎屑岩的粒度分类一样重要！ 要永远记住火山碎屑岩的基本分类！！！
（三）水携型火山碎屑沉积 火山碎屑物质经流水搬运后发生沉积而形成
第四节
火山碎屑岩的研究方法 火山岩与油气
第五节
（自学为主）
本章重点
火山碎屑岩的概念 一般特征及分类 物质成分、结构、构造、颜色 分类及命名原则：先结构后成分 主要类型及其特征 火山碎屑熔岩、熔结火山碎屑岩 火山碎屑岩√√√√√ 沉火山碎屑岩、火山碎屑沉积岩 火山碎屑岩的成因类型及其标志
者可达数米。
塑性岩屑 / 塑性玻璃岩屑 / 浆屑 / 火焰石
2.晶屑 早期岩浆析出的晶体随熔浆炸碎而成。
Байду номын сангаас
大小≤2～3mm，常呈棱角状
常见晶屑 石英 ★★★ 长石（钾长石、斜长石） ★★★ 黑云母和角闪石 ★
火山岩相划分方案
火山岩相划分方案“相”是地质体中能够反映成因的地质特征的总和。
火山岩相一词由前苏联学者较早引入地质文献。
早期主要指火山熔岩,即溢流相火山岩。
火山岩相能够揭示火山岩空间展布规律和不同岩性组合之间的成因联系。
不同岩相带的孔隙和裂隙及其组合不同。
因此,岩相是火山岩成因和物性研究的重要内容。
科普切弗- 德沃尔尼科夫把火山岩分为原始喷发相、次火山岩相和火山管道相。
Lajoie 按成因将火山碎屑岩分为自碎屑岩相和火成碎屑岩相。
李石和王彤划分3 相8 亚相,包括喷发相、次火山岩相和火山管道相。
Fisher 和Schmincke 将火山碎屑岩分为火山碎屑流相、火山碎屑岩相、喷发冲积相和火山灰流相。
Cas 和Wright 按物源特征和搬运方式将火山岩相划分为熔岩流相、火山碎屑岩相、火山碎屑降落沉积相、陆上碎屑流和涌浪相、凝灰岩相和水下碎屑流和深海火山灰相。
陶奎元、邱家骧划分11 种火山岩相,分别为喷溢相、空落相、火山碎屑流相、涌流相、火山泥流相、崩塌相、侵出相、火山口- 火山颈相、次火山岩相、隐爆角砾岩相和火山喷发沉积相。
金伯禄按火山物质搬运方式分为4 相11 亚相,包括爆发相、喷崩及喷溢相、侵出相及潜火山相和喷发- 沉积相。
谢家莹等划分出13种岩相,包括喷溢相、爆发空落相、火山碎屑流相、爆溢相、基底涌流相、火山泥石流相、喷发沉积相、火山颈相、侵出相、潜火山相、隐爆角砾岩相、侵入相、火山湖相。
刘祥将火山碎屑岩分为4 种岩相,包括火山喷发空中降落堆积物、火山碎屑流状堆积物、火山泥流堆积物、火山基浪堆积物。
刘文灿把大别山火山岩划分为爆发相、喷溢相、喷发- 沉积相、潜火山岩相。
谢家莹等对东南地区竹田头J 3 - K1 火山岩- 沉积岩序列进行剖析,划分出5 组岩相,包括喷溢相、火山碎屑流相、爆发空落相、喷发沉积相和火山沉积岩相。
近年来火山岩已成为油气勘探的重要目标,火山岩相识别和储层预测是油气勘探成败的关键。
松辽盆地火山岩被分为爆发空落相、溢流相、火山碎屑流相、基底涌流相和喷发沉积相。
沉积学 第五章 火山碎屑岩
的
重 点 难 点
理解并掌握火山碎屑岩的组成、结构构造和颜色
碎屑岩的构造、成因类型及其标志 多媒体
教具 准备
教 学 后 记
（包括教学要点、步骤、方法、时间安排及板书设计、作业布置等） 导入新课：火山碎屑岩是介于正常火山岩和正常沉积岩之间的岩石类型， 兼有二者的特点，又互相过度，是碎屑沉积岩中的一类特殊的沉积岩。 一、一般特征及分类 1.物质成分 2.结构、构造及颜色 3.分类与命名 二、主要岩石类型及其特征 1.火山碎屑熔岩类 2.熔结火山碎屑岩类 3.火山碎屑岩类 4.沉火山碎屑岩类 三、火山碎屑岩的成因类型及其标志 1.陆相与海相火山碎屑岩系的区别标志ห้องสมุดไป่ตู้2.不同方式形成的火山碎屑岩类及其特征 四、火山岩、火山碎屑岩岩相 1.爆发期 2.溢流期
3.凝灰岩 岩石中大多数的火山碎屑粒度小于 2 毫米， 并且被更细的火山尘及火山灰 的次生化学分解物(蛋白石、粘土、碳酸盐等)所胶结。由于火山灰粒度细小， 从火山口喷出后在空中可飘浮数百乃至数千公里， 所以一般凝灰岩的分布范围 很宽，可距火山口很远。它是火山碎屑岩中分布最广的一种。 从火山碎屑成分来看，酸性凝灰岩中以玻屑、晶屑为主，岩屑较少；而基 性及中性喷出岩晶屑、岩屑较多。因此，按碎屑成分又可分为玻屑凝灰岩、晶 屑凝灰岩和岩屑凝灰岩。 或按与之相当的喷出岩的成分分为流纹质凝灰岩、 安 山质凝灰岩。 (二)熔结火山碎屑岩 熔结火山碎屑岩以含有大量浆屑、 塑性玻屑为特征。 它是通过“熔结”方 式成岩的。所谓熔结颇似焊接作用，即这些碎屑在高温下处于塑性状态，在上 覆堆积物的重压下可以相互粘结起来而成为整体， 冷却之后即成熔结火山碎屑 岩。常具假流纹构造。 (三)层状火山碎屑岩 具有明显的层理，主要呈层状产出。多数是由水底火山喷出的碎屑物质、 部分是由陆上火山喷出的碎屑物质在水体中的沉积物固结而成。 一般很少混有 正常碎屑物质(砾石、 沙粒)。 胶结物主要为火山灰的次生分解物及水溶液化学 沉淀物(碳酸盐、粘土、蛋白石等)。其中层状凝灰岩最常见，广泛分布于湖成 和海成沉积岩中。 (四)基它类型 1.火山碎屑熔岩 若火山碎屑物质降落在喷出地表的岩浆中， 碎屑将通过岩浆的冷凝作用而 胶结成岩。其胶结物为岩浆物质。成岩过程具有岩浆冷却凝固的特点。所以它 在岩石特征上向喷出岩过渡。岩石中火山碎屑的含量变化很大，一般为 10～ 990%。 2.沉积火山碎屑岩 火山碎屑沉落于水体、 或降落于陆地再经流水搬运至水盆地中， 沉积时混 杂有正常沉积物(砾石、泥沙等)，并且在成岩过程中主要靠压固胶结作用，胶 结物也主要为水溶液化学沉积物质(碳酸盐、 粘土和氧化铁等)。 可具层理构造。
《沉积岩石学》第五章 火山碎屑岩
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
1. 沉积火山碎屑岩亚类
结构：火山碎屑体积分数为50～90％，常 见磨圆的砾、砂、粘土等，可见生物化石 和生物碎屑。
命名：复合命名
分布：熔结集块岩和熔结角砾岩主要分布于火山 口附近，而熔结凝灰岩则广泛分布。
3. 层状火山碎屑岩亚类
长江大学地球科学学院
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定义：具明显韵律层理和成层构造的火山碎屑 岩，层状凝灰岩较常见。 成因：层状凝灰岩一般是火山灰在水盆中堆积形 成的。 结构：正常沉积物体积分数<10％，火山碎屑主 要为玻屑、刚性—半塑性岩屑和火山尘。
长江大学地球科学学院
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1. 结构
目前通用的粒级划分为：集块（＞ 100mm）、火山角砾（100～2mm）、火山灰 （2～0.01mm）、火山尘（＜0.01mm）。
问题：碎屑岩粒度是怎样分类的？ 与火山碎屑岩粒度的对比
火山碎屑岩的结构类型
构造：层理、韵律
分类：沉集块岩、沉角砾岩和沉凝灰岩
2. 火山碎屑沉积岩亚类
长江大学地球科学学院
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结构：火山碎屑体积分数为10～50％，砾、 砂、粘土等正常沉积物更多，更接近正常沉 积岩。
沉积岩石学——火山碎屑岩
第五章火山碎屑岩学时：2学时（其中理论教学1学时、实验1学时）基本内容：①火山碎屑岩的概念：岩屑、晶屑、玻屑、集块结构、火山角砾结构、凝灰结构、假流纹构造、集块岩、火山角砾岩、凝灰岩②火山碎屑岩的一般特征，火山碎屑岩的分类及各主要岩石类型的特征，火山碎屑岩的成因类型及其识别标志，火山岩系与油气。
重点：火山碎屑岩的概念、成分、结构、构造及分类。
难点：火山碎屑岩的分类。
教学思路：首先简要复习一下地球科学概论中学过的火山地质作用，然后介绍火山碎屑岩的概念及其基本特征，重点讲解其分类及一些主要类型的特征，较详细地介绍火山碎屑岩的成因类型及其识别标志，最后介绍火岩碎屑岩的研究方法、火山岩系与油气。
主要参考书:①冯增昭主编《沉积岩石学》上册第十章，石油工业出版社，1993.②曾允孚、夏文杰主编《沉积岩石学》第八章，地质出版社，1986.③Lajoie j, 1980，沉积相模式（十三），火山碎屑岩，国外地质科技，第五期。
原载Geosciences Canada, 1979, 6（3）.复习思考题：①论述火山碎屑岩的定义及其研究范围。
②列表说明火山碎屑岩的分类和命名原则。
③试述陆相和海相火山碎屑岩系的区分标志。
④试述火山碎屑岩的地质意义及其与油气的关系。
教学内容提要：第一节一般特征及分类一、火山碎屑岩的概念（重点）火山碎屑岩是主要由火山碎屑物质组成的岩石。
二、物质成分（重点）1. 岩屑岩屑形状多样，大小不一，可由微细粒至数米的巨块，依其物态可分为刚性及塑性两种，刚性岩屑是已凝固的熔岩，或火山基底和管道的围岩，当火山爆炸时冲碎而成。
塑性岩屑又称塑性玻璃岩屑、浆屑或火焰石等，是由塑性、半塑性熔浆在喷出后经塑变而成。
2. 晶屑晶屑多为早期析出的斑晶熔浆炸碎而成，大小一般不超过2~3mm，常呈棱角状，有时保持原来的部分晶形，其成分多为石英、长石、黑云母、角闪石、辉石等。
3. 玻屑玻屑通常大小在0.1~0.01mm之间，很少超过2mm，2~0.01mm者称火山灰，小于0.01mm称火山尘。
沉积岩石学@9火山碎屑岩
它不是流纹构造，它不是熔浆流动而形成的 层理，而是塑性火山碎屑平行排列的一种定 向构造。
成分: 多为石英、透长石和酸性斜长石，其次 为黑云母、角闪石，辉石和橄榄石极少见。
暗化边
晶屑多为早期析出的斑晶随熔浆炸碎而成。大小一般不超 过2~3mm，常呈棱角状，有时也保持原来的部分晶形。
石英晶屑：石英晶形、裂纹、虫蚀孔状、港湾状
透长石晶屑：卡斯巴双晶、 解理（放大）、 板状晶形
岩屑(detritus)
按大小分为: 火山灰、火山砾、火山弹(表 8-1) 按物态分为: 刚性、半塑性和塑性(表8-2)
火山碎屑岩的结构与构造
结构与构造要为命名分类提供依据，还要反 映火山碎屑岩堆积的环境(陆上或水下)及其 固结方式。
火山碎屑物含量大于90%的正常火山碎屑岩 按堆积环境和固结方式划分其结构与构造。 如下表8-3
火山碎屑岩与油气(p. 143)
作业
1. 何谓火山碎屑岩？其形成机理为何具有双 重性？
2. 名词解释: 火山泥球构造、假流纹构造、 松散层构造、凝灰岩、凝灰结构。
3. 名词解释: 火山碎屑熔岩、熔结火山碎屑 岩、沉火山碎屑岩。
4. 火山碎屑岩按降落方式及搬运介质性质可 分为哪四种成因类型(解释每种定义即可)？
1. 熔结火山碎屑岩亚类
成因：火山碎屑物堆积后，温度高，塑性，在 上覆物质的负荷压力下变形熔结。
结构：熔结结构 构造：塑变碎屑因拉长定向而具有假流纹构造。 组成：火山碎屑含量达90%以上，以塑变岩屑
第二章沉积相及岩相古地理-文档资料
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递变层理21
对称波痕的形成与不对称波痕的形成
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浪成波痕、流水波痕与风成波痕
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浪
成
波 痕
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2. 泥裂
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泥裂
2008-4-现9 代干裂
页岩中的干26裂
3.滑塌构造
滑塌构造：水下斜坡上未固结的沉积 物，在重力作用下发生滑动而形成的变形 构造称为滑塌构造。多见于大陆斜坡较深 水沉积物中，滑动使原生层理强烈摆皱、 变形、断错。可作为识别浊积岩或沉睡碳 酸盐的重要标志。
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（二）浅海
浅海区是最低退潮线到海深200m之间的地带。 根据海水深浅又分为亚浅海区和深浅海区。 浅海区上部 亚浅海区(水深0——50m)，相当潮下带。
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亚浅海区
由于簸选作用，沉积物主要是粗粒的，且分选 性和磨圆度均较好。 如石英砂或砂屑灰岩、鲕粒灰岩、生物碎屑灰 岩等。 生物大量繁殖，化石丰富，可有生物礁的形成。 常有波状层理或平缓交错层理。
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（三）河流沉积
河流水系在大陆上广泛分布，可分为山间河流 和平原河。 山间河流沉积以砾岩为主。流速大、切割深。 出山口处形成以碎屑岩为主的冲积扇。一般无 化石。
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（三）河流沉积
平原河流以砂岩、粉砂岩、泥岩为主。 平原河流的特点是流速小，河谷宽，河曲发育， 经常改道。
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珊瑚礁和礁上的海蚀凹槽
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8 火山碎屑岩
外形：常呈棱角状，部分保持原来晶形；裂纹发育
常见的晶屑：
石英 长石（钾长石、斜长石）
黑云母、角闪石
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长石晶屑主要为透长石、酸
性至基性斜长石，有较高自 形程度，可见沿解理破裂及 明显的裂纹。
石英晶屑表面极为光 洁，具不规则裂纹及 港湾状熔蚀外形。
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黑云母、角闪石晶屑
常具弯曲、断裂及暗化现象。
第六节 火山碎屑物（岩）的成岩后生变化 第七节 火山碎屑岩的研究方法
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一、分类与命名（4步骤）
第一步：按物质来源和生成方式－三种成因类型 向熔岩过渡类型 火山碎屑岩类 向沉积岩过渡类型
第二步：按碎屑物质相对含量和固结成岩方式－五种岩石类型
火山碎屑熔岩
熔结火山碎屑岩
火山碎屑岩、 沉火山碎屑岩 火山碎屑沉积岩
通用的粒级划分
火山集块（＞100mm） 火山角砾（100～2mm） 火山灰（2～0.01mm） 火山尘（＜0.01mm）
火山灰由岩石、矿物、火山玻璃碎片组成 ，直径小于2毫米。火山灰不同于烟灰，它 坚硬、不溶于水。 19
专属火山碎屑岩的结构：
集块结构 (火山集块＞50%)
集块岩 火山角砾岩
火山角砾结构 (火山角砾＞75%) 凝灰结构 碎屑形态特点：
(由塑性、半塑性熔浆在喷出后经塑变而成。)
玻璃质结构；
形状特殊：断面呈火焰状、撕裂状、
树枝状、纺缍状等
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火山弹：是由于塑性熔浆团在空中旋转而成， 形如纺缍、椭球、麻花、陀螺、梨状等，表面具旋扭 纹理和裂隙，并具一层淬火边，大者可达数米。
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（一）火山碎屑物质 2、晶屑 ：早期析出的斑晶随熔浆炸碎而成。
沸石化凝灰岩、变质流纹质晶屑凝灰岩等。
第三章火讲义山碎屑岩
精品
一、概 念
• 火山碎屑岩——火山爆发产生的周期火 山碎屑物质，经过介质搬运在陆上或水 下沉积成岩形成的一类沉积岩。
• 火山碎屑岩具有两重性： • ①物源来自火山作用 • ②形成机理为沉积作用
二、火山碎屑岩的成分、 结构和构造
• 1 火山碎屑岩的成分 • 2、火山碎屑岩的结构 • 3、火山碎屑岩的构造
1 火山碎屑岩的分类
• ①正常火山碎屑岩类 • Ⅰ、熔结火山碎屑岩—以塑性火山碎屑为主，
＞90% • 熔结集块岩 • 熔结火山角砾岩 • 熔结凝灰岩 • Ⅱ、正常火山碎屑岩—火山碎屑＞90%，塑
性者少。 • 火山集块岩 • 火山角砾岩 • 凝灰岩
• ②向熔岩过渡类型—火山碎屑熔岩类 • 集块熔岩 • 角砾熔岩 • 凝灰熔岩 • ③向沉积岩过渡类型 • 沉火山碎屑岩：火山碎屑90-50%，陆源
沉积＜50%
• 火山碎屑沉积岩：火山碎屑50-10%，陆 源沉积＞50%
2、常见火山碎屑岩的
主要类型
• ①熔结凝灰岩 • 火山碎屑超过90%，以粒径小于2mm的塑
性玻屑和塑性岩屑为主，含少量晶屑。 塑性火山碎屑被压扁拉长，定向排列， 具熔结凝灰结构，假流纹构造。 • ②火山角砾岩 • 由大小不等的熔结角砾组成，64-2mm角 砾占50%以上，具火山角砾结构，分选差， 填隙物为火山灰。
3、火山碎屑岩的构造
• ①火山泥球构造-球状，内部有同心纹层。 为火山喷发遇大雨，火山灰被水作用形 成。
• ②假流纹构造—熔结凝灰岩中塑性岩屑 和塑性玻屑被压扁拉长，形成似流纹的 定向构造。
• ③层理构造 • ④斑杂构造—成分不均匀分布。
三、火山碎屑岩的分类 及主要类型
• 1 火山碎屑岩的分类 • 2、常见火山碎屑岩的主要类型
沉积岩石学——碎屑岩沉积相
沉积岩⽯学——碎屑岩沉积相第⼋章碎屑岩沉积相（Sedimentary facies of clastic rocks）第⼀节沉积相的概念及分类（Conception and Classification of Sedimentary Facies）学时: 1学时基本内容:沉积环境、沉积相、相标志、沃尔索相律及相模式的概念，标准相模式的作⽤，沉积相的分类。
重点与难点:沉积相、沃尔索相律及相模式的概念。
教学思路:从环境的讲解⼊⼿，逐步引⼊沉积环境、沉积相的概念，然后介绍与沉积相相关的概念如岩相、古地理、相标志、沃尔索相律及相模式等概念，以及标准相模式的作⽤，最后介绍沉积相的分类。
主要参考书:①冯增昭主编《沉积岩⽯学》下册第⼆⼗章第⼀节，⽯油⼯业出版社，1993②刘宝珺、曾允孚主编《岩相古地理基础和⼯作⽅法》第⼀章，地质出版社，1985③何幼斌编《Sedimentary Petrology》（英⽂辅助教材）第⼋章，江汉⽯油学院，2003.④Reading H G主编《Sedimentary Environments and Facies》，Blackwell Scientific Publication，Oxford，1986.复习思考题：①何谓沉积相？何谓沉积环境？⼆者关系如何？②何谓岩相古地理，试解释其含义？③何谓相序基本法则（或称相变规律、或沃尔索法则）？并说明它在相分析中的应⽤？④何谓相模式？它有哪四⽅⾯的作⽤？它是如何建⽴的？它与沉积环境、沉积相有何关系？⑤以⾃然地理环境为依据，可将沉积相划分出哪些相组和相？⑥沉积相划分⼏级？⽬前油⽓勘探与开发中重点是那级相？为什么？教学内容提要：⼀、基本概念1．环境（environment）：⾃然地理环境、沉积环境、沉积环境的特征、古环境2．相（facies）：相的概念及演化，包括三种学派：①相就是环境，②相是具有⼀定特征的岩⽯组合（物质表现派），③相是沉积特征及其⽣成环境的综合。