沉积岩与沉积相第一章
沉积岩与沉积相总结资料
沉积岩与沉积相总结资料沉积岩与沉积相总结资料第一、二章1.沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石（岩浆岩、变质岩、沉积岩）之一。
它是在地壳表层的条件下，由母岩的风化产物、火山物质、有机物质、宇宙物质等沉积岩的原始物质成分，经过搬运作用、沉积作用以及沉积后作用而形成的一类岩石。
2．地壳表层指大气圈的下层、水圈和生物圈的全部以及岩石圈的上层，称“沉积岩生成圈”或“沉积圈”。
3．风化作用是地壳最表层的岩石在温度变化、大气、水、生物等因素的作用下，发生机械破碎和化学变化的一种作用。
风化作用是对地表岩石的一种破坏作用。
风化作用按其性质可分为三种类型：物理风化作用：发生机械破碎而化学成分不改变。
化学风化作用：母岩发生氧化、水解、溶虑等化学变化而分解，形成新矿物。
各种矿物的风化稳定性，不仅取决于它们的化学成分，还取决于它们的晶体构造，矿物的键强度总数越大，其风化稳定性越高。
4．组成沉积岩的沉积物质来源有：母岩的风化产物、生物残骸和有机物质、火山碎屑物质和深部卤水、陨石。
5．母岩风化的阶段性：破碎阶段、饱和硅铝阶段、酸性硅铝阶段和铝铁阶段。
母岩风化产物的类型：碎屑残留物质、新生成的矿物、溶解物质。
6．风化壳：由风化残余物质组成的地表岩石的表层部分，或者说已经风化了的地表岩石的表层部分。
7. 层流：一种缓慢流动的流体，流体质点作有条不紊的平行线状运动，彼此不相掺混。
紊流：湍流，一种充满了漩涡的多湍流的流体，流体质点的运动轨迹极不规则，其流速大小和流动方向随时间而变化，彼此相互掺混。
当弗劳德数Fr>1时,流水为急流，表示水浅流急的情况；当Fr<1时，流水为缓流，表示水深流缓的情况。
8. 碎屑物质在流水搬运过程中的变化成分：不稳定组分逐渐减少，稳定组分则相应增加，同时其组分也就变得更加简单了。
碎屑颗粒度逐渐变小；碎屑颗粒的圆度逐渐变好；碎屑颗粒的球度也有所增高。
9.胶体：一种物质的细微质点分散在另一种物质中的不均匀分散体系。
沉积岩与沉积相
沉积岩与沉积相
鲜本忠(副教授) 中国石油大学资源与信息学院 E-mail: xianbzh@
第二篇 碎屑岩及火山碎屑岩
第三章 碎屑岩成分 第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第五章 碎屑岩的构造和颜色 第六章 砾岩和角砾岩 第七章 砂岩及粉砂岩 第八章 粘土岩 第九章 碎屑沉积物的沉积后作用 第十章 火山碎屑岩
斜长石,方解石交代,中原油田 下第三系,200(+)
微斜长石,加大 LD-22-1
3、重矿物（Heavy Mineral）
• 指碎屑岩中比重大于2.86的矿物。在岩石中含量很少， 一般<1%，主要分布在0.25～0.05mm的粒级范围内（细 砂—粗粉砂岩） 根据风化稳定性 • 稳定重矿物 锆石、金红石、电气石、石榴石、榍石、磁 铁矿等 • 不稳定重矿物 重晶石、磷灰石、绿帘石、黄铁矿等
•
各类岩石的轻重矿物组合
母岩 花岗岩 花岗闪长岩 安山岩和玄武 岩 橄榄岩和辉长 岩 变质岩 重矿物 重矿物 轻矿物 重矿物 轻矿物 重矿物 轻矿物 沉积岩 重矿物 轻矿物 尖晶石 蓝晶石 矿物组合（包括部分岩屑） 锆石 榍石 正长石 辉石 安山岩或玄武岩岩屑 铬铁矿 十字石 基性岩岩屑 磷灰石 微斜长石 角闪石 中性和基性斜长石 橄榄石 基性斜长石 硅线石 紫苏辉石 蛇纹石 石榴石 黑云母 酸性斜长石 轻矿物 石英
碎屑岩的成分 碎屑成分 (颗粒) 填隙物成分
（Interstitial Material）
矿物碎屑 （Mineral Clastics） 岩石碎屑（岩屑）（Rock Fragments） 杂基 （Matrix） 胶结物 （Cement）
孔隙（ Pore）
碎屑
孔隙
胶结物
沉积相及沉积环境
五、沉积模式：沃克（Walker,1967）认为沉积模式就是 对于沉积环境及其产物、作用过程的高度概括。它既具 广泛概括性和代表性的模式，也具代表区域性特征的地 方性模式。沃克认为作为一个沉积模式还必须起到以下 四方面的作用： a、它必须起到作为对比标准的作用。 b、它必须起到进一步观察的提纲和指南的作用。 c、它必须起到对新的地质环境的“预测者”的作用。 d、它必须起到水动力学解释基础的作用。 对沉积模式可以采用不同分析方法和不同的表现形式 (据Reading, 1978)，主要有直观模式、事实模式、动态 模式、静态模式、比拟实验模式、数学模式。
2、圆度： 是指碎屑颗粒的原始棱角被磨圆度的程 度，是碎屑的重要结构特征之一。碎屑岩的 圆度一方面取决于它在搬远过程中所受磨蚀 作用的强度及搬远距离的长度，另一方面也 取决于碎屑本身的物化性质及它原始形状、 粒度等。对手标本的观察描述，通常把碎屑 的圆度划分为四个级别：
棱角状：碎屑的原始棱角无磨蚀痕迹或只受到轻微 的磨蚀，其原始形状无变化或变化不大。
被动陆缘的生成源于岩石圈拉伸所导致的上地幔物质上涌， 减薄了的地壳通过铲状正断层作用在地表形成复杂的地堑系；来 自上地幔的熔岩沿裂隙上升，铺满新出现的海底，最终建造起正 常厚度的大洋壳。破裂不整合标志着陆壳断开的时间。随着洋盆 扩大，它外侧的陆壳逐渐远离以中脊为代表的热流中心；它的冷 却沉陷造就了其上巨厚的被动陆缘沉积岩系。
概率值累积曲线图：用累 计百分比作图，横坐标为粒 径值，纵坐标改用概率百分 数标度。应用概率累计曲线 图建立沉积环境的典型模式， 这一研究成果是由维谢尔 （Visher,1965,1969）提出 来的。 沉积物的粒度一般不是表 现为单一的对数正态分布， 因此其概率图总是由几个相 交的直线段构成（见右图）
沉积岩与沉积相内容简介
沉积岩与沉积相Sedimentary Rocks and Facies一、内容提要第一部分：前言第二部分：分析原理与方法第三部分：碎屑岩岩石学与沉积相第四部分：碳酸盐岩岩石学与沉积相二、主要内容1、古环境恢复方法与所用资料主要方法:垂直相序列（Vertical Facies Profile)沃塞尔相律（Walther's Law）沉积模式（Depositional Model）物源与古流分析（Provenance and Paleocurrent）地震地层（Seismic Stratigraphy）层序地层（Sequence Stratigraphy）构造—沉积体系分析（Tectonics-Depositional System）主要资料：野外露头资料（Outcrops)岩心资料（Cores)岩屑资料（Sieve residue log）地球物理测井资料（Geophysical Logging）地球物理勘探资料（Geophysical Exploration）实验室分析资料（Laboratory data）2、沉积环境解释参数物理参数（Physical parameters）:沉积构造（Sedimentary structures）, 颗粒特征及分布（Grain and grain size distribution）生物参数（Biological parameters）:生物成因构造（Biogenic structures), 生物化石及生态特征（fossils and Paleocology）化学参数（Chemical parameters）: 岩性（Lithology）, 岩矿（Minerals）, 氧化还原电位（Oxidation-Reduction Potential），酸碱度（Acidicity-Alkalinity），盐度（Salinity），温度（Temperature）3、主要沉积体系及相构成冲积扇体系河流体系扇三角洲体系三角洲体系碎屑海岸体系碳酸盐岩台地体系深水扇体系4、地质应用对于地质勘探:平面及剖面相关系；确定有利勘探目标；寻找隐蔽及岩性圈闭；储层评价；对于地质研究:了解古代及近代地理变迁；沉积盆地的充填样式及其对构造活动与气候变化的响应；湖泊及海洋的水介质特征；5、学习方法整体分析（Integrated analysis）:概括各种资料--岩心（cores）,录井（logging）,地震（seismic），露头（outcrops），化验资料（laboratory data)，古生物（paleontology)层次分析（Gradation of analysis）:盆地尺度（Basin scale）, 油藏尺度（Oil reservoir scale）, 油层尺度（Oil layer scale）6、课程目的及意义意义:一直作为地质研究的热点尽管沉积物与沉积岩只占岩石圈体积的5%,但地球表面的75%被沉积物与沉积岩覆盖。
沉积岩沉积相01第一章绪论
第一章 绪论
第一节 沉积岩的概念和基本特征
砾岩、含砾砂岩和砂岩岩心照片
第一章 绪论
第一节 沉积岩的概念和基本特征
泥岩、膏岩、生物潜穴、干裂、波痕岩心照片
第一章
绪论
第一节 沉积岩的概念和基本特征
塔里木盆地塔中奥陶系生物礁岩心照片
TZ42 5374 9
岩具
，晶
洞
构
井 ，
造 的 藻
粘
3、沉积岩石学是研究沉积岩的物质成分、结构、构 造、分类，研究沉积岩的形成过程、沉积岩形成环境及 分布规律的一门科学。
4、沉积岩原始物质来源：地面的风化产物是最主要 来源；地面的生物物质是最重要的来源；地下喷出的火 山碎屑主要分布在板块边缘及深大断裂等局部地区；宇 宙来源的物质数量很小。
5、沉积岩石学的研究意义主要是为寻找矿产服务； 研究方法主要采用野外和室内、仪器分析和综合分析并 重的方法。
1、沉积岩主要是外动力地质作用的产物，形成并稳 定在地壳表层环境中。
地表条件以温度不高、压力不大、水和空气(氧)丰富 并参与形成、生物作用普遍且强烈。
形成过程和机理相当复杂。
第一章 绪论
第一节 沉积岩的概念和基本特征
2、具有多种地表条件的烙印：
外生沉积矿物(粘土矿物、铁和铝的氧化物及氢氧化 物、碳酸盐矿物、蒸发盐类矿物)常见且数量大，含水 矿物多；稳定性高和抗风化能力强；
第一章 绪论
第一节 沉积岩的概念和基本特征
常林钻石
红珊瑚
蛋白石
锆石沙矿
硅化木
琥珀
玛瑙
恐龙蛋
锰结核 陨石
石英
第一章 绪论
第一节 沉积岩的概念和基本特征
第一章 绪论
沉积相(沉积岩石学)
（四）、生物成因构造 生物成因构造是由于生物活动或生长而在沉积物 表面或沉积物内部遗留下的各种生物痕迹。包括 生物遗迹构造（遗迹化石）、生物扰动构造、生 物生长构造和植物根迹等。生物遗迹构造：生物 遗迹构造是生物生活期间因居住、运动或觅食等 行为而在沉积物表面或内部遗留下的、具有一定 形态的生物遗迹，又称遗迹化石。可作为当时沉 积环境的相标志。最常见的有足迹、爬痕、停息 痕、多种形态的潜穴（图5-5）等。 生物扰动构造：是生物为穴居或觅食而强烈挖掘 沉积物，致使岩层的原始层理几乎完全遭受破坏 或变形而产生的一种无定形的生物遗迹构造。 植物根痕：在大陆的沼泽、冲积平原、三角洲平 原甚至滨海平原的沉积物中，常见到植物根痕。
沉积岩与沉积相内容简介
沉积岩与沉积相内容简介沉积岩与沉积相Sedimentary Rocks and Facies一、内容提要第一部分：前言第二部分：分析原理与方法第三部分：碎屑岩岩石学与沉积相第四部分：碳酸盐岩岩石学与沉积相二、主要内容1、古环境恢复方法与所用资料主要方法:垂直相序列（Vertical Facies Profile)沃塞尔相律（Walther's Law）沉积模式（Depositional Model）物源与古流分析（Provenance and Paleocurrent）地震地层（Seismic Stratigraphy）层序地层（Sequence Stratigraphy）构造—沉积体系分析（Tectonics-Depositional System）主要资料：野外露头资料（Outcrops)岩心资料（Cores)岩屑资料（Sieve residue log）地球物理测井资料（Geophysical Logging）地球物理勘探资料（Geophysical Exploration）实验室分析资料（Laboratory data）2、沉积环境解释参数物理参数（Physical parameters）:沉积构造（Sedimentary structures）, 颗粒特征及分布（Grain and grain size distribution）生物参数（Biological parameters）:生物成因构造（Biogenic structures), 生物化石及生态特征（fossils and Paleocology）化学参数（Chemical parameters）: 岩性（Lithology）, 岩矿（Minerals）, 氧化还原电位（Oxidation-Reduction Potential），酸碱度（Acidicity-Alkalinity），盐度（Salinity），温度（Temperature）3、主要沉积体系及相构成冲积扇体系河流体系扇三角洲体系三角洲体系碎屑海岸体系碳酸盐岩台地体系深水扇体系4、地质应用对于地质勘探:平面及剖面相关系；确定有利勘探目标；寻找隐蔽及岩性圈闭；储层评价；对于地质研究:了解古代及近代地理变迁；沉积盆地的充填样式及其对构造活动与气候变化的响应；湖泊及海洋的水介质特征；5、学习方法整体分析（Integrated analysis）:概括各种资料--岩心（cores）,录井（logging）,地震（seismic），露头（outcrops），化验资料（laboratory data)，古生物（paleontology)层次分析（Gradation of analysis）:盆地尺度（Basin scale）, 油藏尺度（Oil reservoir scale）, 油层尺度（Oil layer scale）6、课程目的及意义意义:一直作为地质研究的热点尽管沉积物与沉积岩只占岩石圈体积的5%,但地球表面的75%被沉积物与沉积岩覆盖。
《沉积岩石学》第一章 绪论
（2）快速发展成熟阶段（1940-1980）
1948-1968：克里宁、福克等相继提出了新的 砂岩分类方案
1959-1971：福克、邓哈姆等相继提出了新 的碳酸盐岩分类方案
建立了各种沉积相的相模式 事件沉积作用
浊流沉积和浊积岩 风暴沉积和风暴岩 震积作用和震积岩 等深流沉积和等深岩 热水沉积 成岩作用研究
地球表层： 大气圈下层、 水圈 —沉积岩生成圈
地球表层的特点是什么？
---低温、低压、有生命活动
沉积岩:在地球表层，由母岩的风化产物、有机物质、 火山物质等，经搬运作用、沉积作用以及成岩作用而 形成的一类岩石。
“地球表层”的特征（低温、低压）： 1、温度：地表温度，-70 ℃ ～85 ℃，一般- 30 ℃ ～40 ℃。 2、压力：地表压力，大部在0.1-2MP(1-20atm)的范围内，可达1000atm。 3、水和大气的作用活跃：水和大气是母岩风化的主要营力，也是母岩风化 产物以及火山物质等搬运的主要介质。没有水和大气，就没有沉积岩。 4、生物作用和生物化学作用活跃：生物作用和生物化学作用也是沉积岩形 成的重要因素。
非可燃生物岩
沉积岩与岩浆岩和变质岩 有何不同？如何区分？
岩石类型
三大类岩石之间的主要区别特征
成因
矿物成分 结构与构造
化石 其它
沉积岩 岩浆岩 变质岩
风化产物在地 表搬运沉积形 成
岩浆冷凝形成
暗色矿物极 少见，特有 矿物（粘土 矿物、海绿 石等）
暗色矿物常 见
颗粒磨圆；层 理发育
颗粒棱角状； 块状，气孔杏 仁，流纹，柱 状节理
三大类岩石关系
三、沉积岩的分布
三、沉积岩的分布
沉积岩主要分布在地壳的上部和表层部分。
沉积相(沉积岩石学)资料
三、物理标志 沉积构造是沉积岩的重要特征之一，它们是由沉积物的成分、结构、颜色的不均一 性而引起的岩石宏观特征。由于规模一般较大，多在野外露头上及岩心中直接进行 观察和测量。根据其形成时间可划分为原生沉积构造及次生沉积构造，下面主要介 绍原生沉积构造。 原生沉积构造是指在沉积物沉积时或者沉积后不久，以及在其固结以前所形成的那 些构造。它们可提供有关沉积时期的沉积介质性质和能量方面的信息。目前国内外 已广泛利用原生沉积构造及其沉积组合或序列，作为判断沉积相的重要标志。 （一）、流动构造 流动构造是最常见的一类沉积构造，是沉积物在搬运、沉积过程中，由于介质的流 动在沉积物表面及内部形成的各种构造现象。 表面痕迹：表面痕迹即层面构造，主要代表类型有 再作用面：是指交错层理中某些层组内的一个冲蚀波痕、细流痕、剥离线理等。
第二节 相标志 相标志是指在沉积相分析中具有成因意义的各种特征。概括起来包括生物、物 理、化学等三方面的标志。其中个别标志可直接说明沉积相形成的沉积环境， 而大多数标志只能反映环境某一方面的特点，如水的含盐度、水深、水动力、 沉积物搬运方式等，下面对各种主要相标志进行概述。 一、生物标志 沉积物或地层中的生物化石不仅可以鉴定地层的地质年代，而且也是进行沉积 相分析的重要标志之一。 根据对现代沉积环境中生物种（群）的观察，生物种（群）的分布及其生态特 点严格地受环境控制。从生物的出生到死亡，都受环境因素的制约，甚至在生 物死亡后还影响其能否保存为化石。由于生物长期适应环境的结果，各种生物 在其习性和实体形态构造上，都具有反映环境因素的特征，可用生物的古生态 特征推断其生活环境。 但是，也要看到古生态法的局限性和复杂性。首先生物本身处于进化中，随环 境的变迁也发生变异，如海百合及腕足动物在晚古生代广泛居住于浅海，而现 代浅海中仅有少数残留，大多数迁移到深海中去了。只有那些在古代和现代都 很繁盛的生物应用效果较好。还应注意，并非所有地层都能找到指相化石，而 且化石群埋藏的地方和反映沉积环境的生物群也可能不一致。必须对各种标志 综合分析，才能进行正确判断。目前古生物标志主要用来划分大的沉积环境， 如大陆、海陆过渡及海洋地区等。
沉积岩与沉积相第一章
3. 沉积岩的基本特征 1）矿物成分的特点： ）矿物成分的特点： 2）化学成分的特点： ）化学成分的特点： 3）结构构造的特点： ）结构构造的特点：
沉积岩和岩浆岩的平均矿物成分（百分含量） 沉积岩和岩浆岩的平均矿物成分（百分含量）
矿 物 橄 榄 石 沉 积 岩 利思与米德（ 利思与米德（1915） 克里宁（1948） ） 克里宁（ ） —— —— —— 15.57 34.80 20.40 4.10 —— 9.22 13.63 0.97 0.73 0.58 —— —— —— 7.50 31.50 19.00 3.00 9.00 7.50 20.50 —— —— 3.00 岩浆岩（ 花岗 岩浆岩（65%花岗 玄武岩） 岩+35%玄武岩） 玄武岩 2.65 1.60 12.90 49.29 20.40 7.76 4.6 —— —— —— —— —— 0.88
普通角闪石 普 通 辉 石 长 石 石 英
云母+绿泥石 云母 绿泥石 氧化铁矿物 玉 髓 粘 土 矿 物 碳酸盐矿物 石 碳 其 膏 质 它
沉 积 （按 氧 岩 化 物 百 分 含 均 量 ） 成 分 学 化 平 的 岩 浆 和 岩
氧化物 SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 ZrO Cr2O3 CO2 H2O 其它 合计
20世纪上半叶，沉积岩石学有了较全面的 世纪上半叶， 发展， 出现了一系列沉积岩石学的专著。 发展， 出现了一系列沉积岩石学的专著。
1913 年 ， Hatch 的 《 沉积岩石学 》 ， 标志着沉积 沉积岩石学》 岩石学作为一门独立的地球科学分支学科的诞生 1922年，Milner所著《沉积岩石学导论》问世 所著《沉积岩石学导论》 1925 年 ， 由 Twenhofel 主编的 《 沉积作用教程 》 主编的《 沉积作用教程》 问世， 年后《沉积作用教程》再版， 问世，6年后《沉积作用教程》再版，以后又多次重版 1949年，Pettijohn编写了《沉积岩》 编写了《沉积岩》
沉积环境与沉积相PPT课件
2、真溶液的搬运和沉积作用
• 呈离子状态溶解于水中 • 影响因素：pH, Eh, 盐度，温度，压力，CO2，离子吸
附作用等 • 化学沉积分异
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• 按结晶程度分类 • 按晶粒相对大小
• 非晶质结构 • 隐晶质结构
（<0.001mm）
• 等粒结构 • 不等粒结构 • 斑状结构
• 显晶质结构
A、不可溶物质——干酪根 B、可溶物质——烃、沥青等
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海相烃源岩形成过程中有机质的变 化
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深部来源
• 火山作用带到地表的火山碎屑、伴生的气热液、沿深断裂流出的热卤水等 • ——金属矿床 • ——非金属矿床
宇宙来源
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第三章 沉积物的搬运和沉积作用
• 又称：相对比定律或相律 • 定律：
１ 在没有沉积间断的条件下，只有在横向上相邻的相、才能在纵向上互相叠覆． ２ 纵向相序=横向相带
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沉积相模式Sedimentary Models
• 简称“相模式Facies Models” • --删除地方性的细节，保留其纯粹本质的东西（理论模式）
3、风的搬运和沉积作用
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风的搬运作用
• 方式 1. 悬移：长期悬浮在空中（风沙，沙尘暴） 2. 跃移： 3. 推移（蠕移）：
风的沉积作用
风速↘→紊流上举↘→沙粒和尘土↓→风成沙和 黄土
分带性：戈壁，沙漠第，27黄页/共土37页
风的沉积作用
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3、冰的搬运和沉积作用
• 风化作用
《沉积岩与沉积相》课程笔记
《沉积岩与沉积相》课程笔记第一章：沉积岩的基本概念及基本特征1.1 沉积岩的定义沉积岩，也称为沉积物岩，是指在地表或地表附近，由风化作用产生的碎屑物质、生物残骸或化学沉淀物，经过搬运、沉积、压实和胶结等地质作用形成的岩石。
沉积岩覆盖了地球表面约75%的面积，是地壳中最丰富的岩石类型之一。
1.2 沉积岩的形成过程沉积岩的形成是一个复杂的地质过程，主要包括以下几个阶段：（1）母岩的风化作用- 物理风化：由于温度变化、冰冻作用、植物根系的生长等物理因素导致岩石破碎。
- 化学风化：岩石与水、氧气、二氧化碳等化学反应，导致矿物成分发生变化。
- 生物风化：生物活动，如微生物、植物和动物，通过其代谢过程分解岩石。
（2）碎屑物质的搬运和沉积- 搬运介质：水流、风力、冰川、重力等自然力量。
- 搬运过程：侵蚀、携带、沉积、分选等。
- 沉积环境：河流、湖泊、海洋、沙漠等。
（3）沉积后作用- 压实作用：上覆沉积物的重量导致下伏沉积物排水、体积减小。
- 胶结作用：矿物质填充沉积物间隙，使之固结成岩。
- 成岩作用：包括化学沉淀、生物化学作用、矿物转变等。
1.3 沉积岩的基本特征（1）层理构造- 定义：沉积岩中的层状结构，反映了沉积环境的周期性变化。
- 类型：水平层理、波状层理、交错层理、递变层理等。
（2）化石- 重要性：提供了生物演化和古环境信息。
- 类型：植物化石、动物化石、微生物化石等。
（3）成分和结构- 碎屑成分：石英、长石、云母等矿物碎屑。
- 填隙物：泥质、碳酸盐、硅质等胶结物。
- 结构：根据粒度分为砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩等。
（4）颜色- 影响因素：沉积物成分、氧化还原条件、有机质含量等。
- 常见颜色：灰色、黄色、红色、绿色、黑色等。
1.4 沉积岩的分类沉积岩可以根据其成因、成分和结构进行分类：（1）碎屑岩- 砾岩：由直径大于2毫米的碎屑组成。
- 砂岩：由直径在0.0625毫米至2毫米之间的碎屑组成。
- 粉砂岩：由直径在0.0039毫米至0.0625毫米之间的碎屑组成。
沉积环境与沉积相1
沉积环境与沉积相1沉积环境与沉积相尹涛61110713资源勘探项目一、沉积环境概念术语“沉积环境”通常指发生沉积的自然地理环境。
在地球表面的不同部分发生的自然作用(物理的、化学的和生物的)没有被要求，因此地球表面可以被分成不同的自然地理单元，并且每个单元构成一个自然地理环境。
暴露在地表的各种地质体，从风化、剥蚀、搬运到沉积形成各种沉积物，自始至终都是在各种自然环境中进行的。
虽然沉积作用也受地质构造控制，地质构造极其重要，甚至是决定性的，但地质构造总是通过改变自然地质条件间接影响沉积和沉积过程。
所谓自然地理条件主要是地形、气候、动植物、水深、水温、水动力、水化学等因素。
在这些因素中，地貌特征在限制各种环境的范围方面起着重要作用，因此人们习惯于根据地貌单元来划分沉积环境。
例如，河流环境、湖泊环境、三角洲环境、海岸环境、礁石环境、海底风扇环境等。
二、沉积相的概念沉积学中的“相”或“沉积相”是地质学中的一个基本概念，但也是一个长期存在争议的概念。
在地质学的早期发展中，“相”一词是由丹麦学者斯特凡诺引入地质学文献的。
当时，斯特凡诺只用“相”来代表地层意义上的“时期”和“阶段”。
瑞士学者格利泽是第一个给“相”赋予沉积学意义的人。
当时，盖尔斯利在研究瑞士西北部的胡罗吉地层时，发现了岩性和古生物的巨大变化。
因此，格利泽用“相位”来描述这种变化。
他认为地层单位的“相”或“像”的变化有两个主要特征:一是岩性相近的地层单位必须有相同的古生物组合；另一个观点是不同岩性的地层单位不能有相同属和种的生物群。
然而，后来其他定性科学家在混乱中使用了术语“阶段”，并提出了不同的理解。
有些是指岩石类型的地层，如“旧砂相”和“石灰岩相”。
有些是指岩石的成因类型，如“浊积岩相”和“礁相”。
有些涉及沉积环境，如“河流相”和“滨海相”，有些涉及构造环境，如“磨拉石相”和“复理石相”，而“相”在地层学中用作地层单位的观点很少被再次使用。
由于术语“阶段”的含义相当混乱，有人主张在使用术语“阶段”时，只要明确指出该词的含义，那么术语64B’的各种用途都是可行的。
沉积岩-湖泊沉积相讲课
深湖暗色泥岩
三、浅湖沉积
环境：浪基面向上的地带 岩性：粘土岩和粉砂岩 构造：小型槽状交错层理和透镜状层理 化石：化石多，腹足类、瓣腮类 分布：较广，常有滩坝发育
滨、浅湖，以砂、砾沉积为主
塔里木盆地塔北浅湖沉积序列
东濮凹陷浅湖沉积序列
辽 河 盆 地 浅 湖 沉 积
浅
湖
东 濮 凹 陷 湖 泊 沉 积
第一节 湖泊环境特点和沉积作用
一、环境特点和湖泊分类
1 环境特点
1）湖泊水动力特征
主要水动力为波浪和岸流，缺乏潮汐作用
波浪作用的强弱取决于风的吹程。 湖泊面积小，波浪作用较弱。 浪基面较浅，一般小于20米。 湖浪斜交岸线，形成岸流（滩坝）。 明显的河流作用以及重力流作用
2） 湖泊物理化学条件
水密度在4度时最大。
湖泊充填后形成沼泽
湖泊充填后形成沼泽
二、湖泊碎屑沉积作用
河流供源的沉积物前积作用； 洪水和滑塌造成的重力流沉积作用； 深水细粒沉积物的垂向加积作用； 湖浪形成滩坝的沉积作用(沿岸流)； 火山喷发造成的碎屑搬运沉积作用。
青海 湖湖 流和 沉积 物分 布
浪基面
湖岸 波浪 作用
（地形坡 度）
浪基面
浪基面
断陷湖泊沉积充填模式
扇三角洲
近岸水下扇
断陷湖泊沉积充填模式
近岸水下扇－深湖
断陷湖泊沉积充填模式
扇三角洲 近岸水下扇
断陷湖泊沉积充填模式
河流
滨浅湖
滩坝
断陷湖泊沉积充填模式
扇三角洲
浅湖－深湖
断陷湖泊沉积充填模式
河流－三角洲 浅湖
断陷湖泊沉积充填模式
河流 滨浅湖
断陷湖泊沉积充填模式
冲积扇－河流
沉积岩与沉积相碳酸盐岩沉积相和相模式
(六) 生物礁相的鉴别标志
1、古地貌标志
具有明显的古地貌隆起，加上礁相和非礁相之间 的差异压实作用，因此，礁相地层的厚度比同期非礁 相地层的厚度明显大。
2、生物标志
生物礁中有大量原地固着生长的造礁生物和附礁生 物。
3、岩性标志
礁核发育骨架岩、障积岩和粘结岩。礁前的垮塌礁 角砾也是礁的识别标志之一，礁顶、礁翼的生屑、砂 屑灰岩易发生白云岩化而成为良好的油气储层。
17
1、颗粒滩水浅(5-10米至高出水面)，海水循环良好， 盐度正常，氧气充足，但由于底质处于移动状态，不 适于海洋底栖生物繁殖。 2、由于波浪，潮汐及岸流经常簸选，常形成清洁的碳 酸盐砂堆积，以浅色亮晶鲕粒灰岩、亮晶生屑灰岩、 亮晶砂屑灰岩为主，颗粒分选磨圆好，无或少灰泥。 3、一般呈浅灰色至灰白色；多槽状交错层理、羽状交 错层理、板状交错层理，双向交错层理及底冲刷等构 造。 4、很少有原地底栖生物，可见多种异地的大型生物化 石碎屑，腹足类、双壳类、腕足类、绿藻、棘皮类等。
7
潮池中多为球粒灰泥灰岩、纹层状灰泥灰岩，发育 藻席及底栖生物。潮汐沟中多为砂屑、生屑、鲕粒及 砾屑的沉积，向上渐变细，双向潮汐层理、羽状层理 及冲刷构造。
生物贫乏，以藻类、 腹足等为主，多异地 生物屑。
8
3、碳酸盐潮坪的层序 碳酸盐潮坪的堆积速度总是大大超过它
们沉积所在的大陆架或台地的沉降速度。因 此，陆表海潮汐带沉积单元都是形成向上变 浅的基本层序。基本层序上部的潮上单元反 映邻近的陆地环境，特别是气候；基本层序 下部的潮下单元反映邻近潮坪的海洋环境类 型。
14
4、泻湖沉积是加积过程，沉积速率常大于沉降速率， 因此泻湖常变浅、沉积物暴露，大范围形成“似潮坪 环境”。此时有鸟眼、干裂等暴露构造，强蒸发时可 成为“萨布哈”，发育石膏、石盐沉积及白云化。
《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。
沉积岩石学第一章
第一篇总论第一章绪论一、沉积岩的基本概念及基本特征1、沉积岩概念沉积岩：是在地壳表层的条件下，由母岩的风化产物、火山物质、有机物质等沉积岩的原始物质成分，经搬运作用、沉积作用以及沉积后作用而形成的一类岩石。
沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石（岩浆岩、变质岩、沉积岩）之一。
2、“地壳表层”地壳表层是指大气圈的下层、水圈和生物圈的全部以及岩石圈的上层。
这是包围地球表面的一个圈层。
沉积岩就生成在这个层圈中。
所以可以把它称作沉积岩生成圈或沉积圈。
3、“地壳表层条件”1）、温度：地壳表层的温度变化范围不大。
非洲中部地表最高温度可达85℃，俄罗斯西伯利亚北部勒拿河右岸北极圈内的维尔霍扬斯克最低温度达-70℃。
地表的最大温差150—160℃左右。
2）、压力：海平面的压力为1atm，山区不到1atm， 200m水深的浅海海底压力约为20atm，最深海海底的压力约为1000atm以上。
绝大部沉积岩形成的压力在1~20atm的范围内。
3）、水和大气的作用：水和大气是母岩风化的主要营力，也是母岩风化产物以及火山物质等搬运的主要介质；绝大多数沉积岩都是在水体中沉积的，所以有些人把沉积岩称作“水成岩”。
其实水成岩只是沉积岩的一部分，还有主要由风作用形成的“风成岩”和主要由冰川作用形成的“冰碛岩”。
4）、生物作用和生物化学作用：生物作用和生物化学作用也是沉积岩形成的重要因素。
生物礁石灰岩、硅藻岩和煤等主要是由生物遗体形成的，此即所谓的“生物岩”。
有些沉积岩是在生物作用的影响下或参与下，通过生物化学作用形成的，则称为“生物化学岩”。
5）、事件沉积作用：目前已发现的事件沉积作用及其岩石类型，如沉积物重力流和浊积岩、风暴沉积作用和风暴岩、洪水沉积作用和洪水岩、等深流沉积作用和等深积岩、地震沉积作用和震积岩、火山爆发—沉积作用和火山碎屑沉积岩以及陨石雨作用和陨石岩等。
它们与其它正常沉积作用和沉积岩共生在一起。
二、沉积岩的分布1、沉积岩的分布1沉积岩在地壳表层分布甚广，陆地面积的大约3/4为沉积物（岩）所覆盖着，而海底的面积几乎全部被沉积物（岩）所覆盖。
01 地壳、沉积岩及沉积相
冰洲石黄晶球
冰洲石
（3）矿物的力学性 质
矿物在外力作用下所表现的物理性质： 矿物在外力作用下所表现的物理性质： –(1)解理 –(2)断口 –(3)硬度
–
解理： 解理： • 矿物晶体受外力敲击或挤压后严格沿着一定结晶方向破裂，并能 裂成光滑平面的性质称为解理，这些光滑破裂面称为解理面。
• 解理的类型： • （1）极完全解理：可将矿物劈成薄片，解理面大而平整光滑， 毫无断口。例如云母等。 • （2）完全解理：矿物呈板状裂开，解理面平滑。例如方解石、 萤石等。 • （3）中等解理：解理面小而不太平滑。例如长石、辉石、角闪 石等。 • （4）不完全解理：矿物碎块上以断口为主，偶见解理面，但小 而不平整。例如磷灰石、锡石等。 • 无解理，如石英。
变质岩：是在地球内力作用， 变质岩： 是在地球内力作用 ，引起的岩 石构造的变化和改造产生的新型岩石 。 这 些力量包括温度、压力、应力的变化、 些力量包括温度、压力、应力的变化、化学 成分。 成分。固态的岩石在地球内部的压力和温度 作用下，发生物质成分的迁移和重新结合， 作用下，发生物质成分的迁移和重新结合， 形成新的矿物组合。 形成新的矿物组合。
• 一、沉积岩定义： 沉积岩定义： • 沉积岩是在地壳表层的温度和压力条件下，在水、大气、生物、生物 沉积岩是在地壳表层的温度和压力条件下，在水、大气、生物、 是在地壳表层的温度和压力条件下 化学以及重力的作用下，主要由母岩的风化产物， 化学以及重力的作用下，主要由母岩的风化产物，同时也有火山物质 生物及宇宙物质，大都经过搬运作用、 、生物及宇宙物质，大都经过搬运作用、沉积作用以及沉积后的成岩 作用，所形成的岩石。 作用，所形成的岩石。
1、岩石 、
定义： 定义： 各种地质作用形成的， 各种地质作用形成的，并存一定地质和物理化学条件下稳 定存在的矿物集合体。 定存在的矿物集合体。 岩石的类别： 岩石的类别： 岩浆岩、沉积岩、 岩浆岩、沉积岩、变质岩
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人类对于沉积岩的认识和利用，早在石器 时代就开始了。
18世纪下半叶，近代地质学建立的初期， 发生了水成学派(德国Werner A. G.，1749~1817) 与火成学派(英国Hutton J.，1726~1797)的大论 战。
1.85 9.90 1.76 2.77 0.22 ——
3.49 5.08 3.84 3.13 0.30 0.039
——
——
——
0.055
5.38
——
——
0.102
3.23
——
——
1.15
——
——
——
0.304
98.73
99.01
99.02
100.00
4. 沉积岩与矿产
据19届国际地质学会统计资料
①世界资源总储量的75～85%是沉积和沉积 变质成因的。
②石油、天然气、煤、油页岩等可燃性有机 矿产以及盐类矿产几乎均为沉积成因。
③铁矿的90%、铅锌矿的40～50%、铜矿的 25～30%、锰矿和铝矿的绝大部分以及其它许多 金属和非金属矿产均为沉积或沉积变质成因的。
二、沉积岩石学 (sedimentary petrology)
沉积岩石学是研究沉积岩(包括沉积矿产)的 特征、生成及其在空间和时间上的分布规律的 一门地质科学。
第一章 绪论（Introduction）
第一节 沉积岩和沉积岩石学 第二节 历史、现状及发展趋势
第一节 沉积岩和沉积岩石学
一、沉积岩(sedimentary rock)
1. 基本概念
沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石(岩浆岩、 变质岩、沉积岩)之一。它是在地壳表层的条件 下，由母岩的风化产物、火山物质、有机物质 等沉积岩的原始物质成分，经过搬运作用、沉 积作用以及沉积后作用而形成的一类岩石。
橄榄石
——
——
2.65
普通角闪石
——
——
1.60
普通辉石
——
——
12.90
长
石
15.57
7.50
49.29
石
英
34.80
31.50
20.40
云母+绿泥石
20.40
19.00
7.76
氧化铁矿物
4.10
3.00
4.6
玉
髓
——
9.00
——
粘土矿物
9.22
7.50
——
碳酸盐矿物
13.63
20.50
——
石
膏
0.97
57.95 0.57 13.39 3.47 2.08 ——
58.16 0.94 15.93
8.58
0.64
59.17 0.77 14.47 6.32 0.99 0.80
59.12 1.05 15.34 3.08 3.80 0.12
2.65 5.89 1.13 2.86 0.13 ——
3.58 6.26 1.85 2.85 0.26 ——
1913年，Hatch的《沉积岩石学》，标志着沉积 岩石学作为一门独立的地球科学分支学科的诞生
1922年，Milner所著《沉积岩石学导论》问世 1925年，由Twenhofel主编的《沉积ห้องสมุดไป่ตู้用教程》 问世，6年后《沉积作用教程》再版，以后又多次重版 1949年，Pettijohn编写了《沉积岩》
19世纪后半叶，沉积岩石学作为一门独立 的 地 质 学 科 出 现 。 1850 年 英 国 地 质 学 家 索 比 (Sorby，1826~1908)首先使用显微镜研究沉积岩， 沉积岩的研究由宏观--微观，这是一个革命性的 发展。
20世纪上半叶，沉积岩石学有了较全面的 发展， 出现了一系列沉积岩石学的专著。
板块构造观点与沉积作用的结合对沉积盆 地分析出现一个新的热潮。
国际性和区域性的学术讨论会日趋频繁 。
IAS ( International Association of
类型：自然界分布最多的是粘土岩（页岩、泥 岩），其次是砂岩和石灰岩，它们约占沉积岩总量的 95%以上。
3. 沉积岩的基本特征 1）矿物成分的特点： 2）化学成分的特点： 3）结构构造的特点：
沉积岩和岩浆岩的平均矿物成分（百分含量）
矿物
沉积岩
岩浆岩（65%花岗
利思与米德（1915） 克里宁（1948） 岩+35%玄武岩）
2. 沉积岩的分布
面积：陆地面积的大约3/4为沉积岩所覆盖，而 海底的面积几乎全部为沉积物所覆盖。
体积：V=4.4亿km3(Pettijohn，1975)，约占岩石 圈体积的5%。
厚度：变化很大，0～几十公里，地槽区厚，地 台区薄。如高加索地区，仅Mz + Cz = 28～30km厚。 其平均厚度为735m(Pettijohn，1975)。
(2)室内研究
最基本的方法: 显微镜薄片法 常用的其他方法: 粒度分析、重矿物分析、 不溶残渣分析、热分析、化学分析、光谱分析、 阴极发光显微镜、同位素分析、扫描电镜、X 射线衍射分析、图像分析、电子探针、原吸收 光谱、红外光谱、气相色谱和古地磁等。
第二节 沉积岩石学的历史、 现状与发展趋势
20世纪50年代，在沉积岩石学领域里有两 个重大的甚至可以说是革命性的进展 。
第一个进展是Kuenen and Miliorini(1950) 关于浊流学说的提出 。
第二个进展是Folk(1959，1962)关于碳酸 盐岩中异化颗粒和异化沉积观点以及石灰岩新 分类方案的提出 。
20世纪60~70年代以后出现的风暴岩和风 暴流沉积、等深流沉积、震积作用、以及90年 代出现的内波和内潮汐沉积等学说，都是继浊 流沉积之后的重大进展。
沉积岩石学是研究沉积岩(物)的物质成分、 结构构造、分类及其形成作用、以及沉积环境 和分布规律的一门科学。
沉积岩石学研究方法
(1)野外研究
常规方法：系统测制沉积相剖面， 并进 行区域相剖面的分析和对比
其它方法：遥感技术、钻探技术、深海 钻探及采取长岩心、各种测井技术、反射地震 波谱(地震地层学、层序地层学)、航空摄影或地 面摄影用的测雷达以及探测水下地形的测视声 纳等。
——
——
碳
质
0.73
——
——
其
它
0.58
3.00
0.88
沉 积 （岩 按和 氧岩 化浆 物岩 百的 分平 含均 量化 ）学
成 分
氧化物
SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 ZrO Cr2O3 CO2 H2O 其它 合计
沉积岩
岩浆岩
克拉克(1924) 克里宁(1941) 舒科夫斯基(1952) (克拉克, 1924)