沉积学原理

沉积学原理

主要内容：

绪论、洪积扇沉积、河流沉积、冰川与沙漠沉积、湖泊沉积、海洋碎屑岩沉积、海洋碳酸盐岩沉积、三角洲沉积、事件沉积作用、板块构造与沉积作用、沉积相研究方法与步骤

第一章绪论

一、沉积学的涵义及发展概况

沉积学是研究沉积物、沉积过程、沉积岩和沉积环境的一门科学。

沉积学发展的三个阶段：

（1）奠基阶段(1777-1940)

1777年：德国地质学家魏纳（A. G. Werner，1749- 1817年)首次提出水成论。1777年，将德国厄兹山区的地层划分为四种类型：

4）冲积层：砾石、沙子、粘土，含大量化石。机械沉积。

3）成层岩层：石灰岩、砂岩、石膏、岩盐、煤，含大量化石。主要是机械沉积，也有化学沉积。

2）过渡层：结晶片岩、板岩，含最早的生物化石。化学沉积为主。

1）原始层：花岗岩、片麻岩、玄武岩等，无化石，原始海洋化学沉积。

1795年：苏格兰地质学家赫顿（James Hutton，1726-1797）出版《地球学说》（Theory of the Earth），提出了均变论的思想。

1830年：莱伊尔（Charles Lyell，1797-1875）出版《地质学原理》（Principles of Geology），正式提出并系统论述了“均变论”（Uniformitarianism）。均变论--研究古代沉积作用和沉积环境的钥匙

1850年：索比（Sorby）首次利用偏光显微镜研究岩石，拉开了对岩石进行微观研究的序目。

1914年：吉尔伯特（Gilbert）首次用各种粒径的砂和不同的水流强度进行了水槽实验，开创了用实验方法进行沉积学研究的先例。

1939年：Twenhofel出版了《沉积学原理》，标志着沉积学作为一门独立的学科形成了。

（2）成熟完善阶段（1940-1970）

提出了科学的沉积岩分类方案，建立了各种沉积相的相模式。

（3）多学科交叉发展阶段（1970-现在）

沉积学与其他学科交叉，形成了交叉学科沉积学，如构造沉积学、沉积地球化学、层序地层学等。

二、陆源碎屑沉积学研究现状

(一)陆源碎屑沉积学理论日益丰富和完善

1、关于事件沉积作用1)风暴沉积和风暴岩2)浊流沉积和浊积岩3)震积作用和震积岩

2、等深流沉积和等深岩

3、关于热水沉积

4、成岩作用研究有新进展

(二)多种技术和手段的应用

1、解释沉积环境

2、确定古水流方向

3、研究成岩作用

(三)多学科的交叉渗透

1、大地构造沉积学

2、测井沉积学

3、地震沉积学

4、沉积地球化学

5、层序地层学

三、陆源碎屑沉积学研究展望

1、从微观到宏观

2、从定性到定量

3、学科的交叉渗透

4、重视新技术、新方法

5、重视对现代沉积环境的研究

6、与社会发展结合越来越紧密

四、碳酸盐岩沉积学研究现状

第二章洪积扇沉积

洪积扇或冲积扇：洪水在出山口处堆积的扇形粗碎屑沉积体

第一节洪积扇的形态及形成条件

第二节洪积扇沉积类型

一、泥石流沉积

形成条件：源岩风化后能形成大量包括粘土在内的细碎屑（前提）、气候、坡度。

运动、沉积过程

沉积特征：泥与砂砾混杂、颗粒粗、分选差、磨圆差到中等、杂乱排列、杂基或颗粒支撑、可具逆粒序、顶底界面截然。

二、片流沉积

形成过程和水动力特征

沉积特征：砾石、砂砾混合、砂；分选、磨圆中到差；颗粒支撑、平行层理；砂体呈席状，常被河道切割。

三、河道沉积

河道的大小与形态：宽浅、辫状。

河道的沉积特征：砾、砂砾、砂；磨圆中到差；分选中等到差；颗粒支撑、平行层理、交错层理、冲刷面；砂体条带状、截面透镜状。

四、筛状沉积（筛积）

形成机制：物源区缺乏细粒沉积物、位于交会点下方。

沉积特征：多为砾石、分选较好、双众数、高孔渗。

1、地质体的基本产状（产状要素及其表述方法）：；4、地层接触关系，不整合面的类型及其地质意义，5、地面地质图，“V ”型法则及其应用。

岩层产状要素：走向、倾向、倾角

真倾角永远大于视倾角

产状要素的测定：用地质罗盘直接测量；根据钻井资料、地形地质图等资料间接求取。

产状要素的表示方法

A 文字表示法

① 方位角表示法

倾向+倾角 走向=倾角±90°130°∠30°

② 象限角表示法：N40°E/30°SE

B 符号表示法 地质图

走向+倾角+倾向 产状水平 产状直立 倒转

2、水平岩层基本特征：倾角＜5°

在地质图上的表现特征：

①地层界线与地形等高线平行

②上新下老，谷内老、山头新

③地层厚度是高程差

④露头宽度取决于地层厚度及地形坡度

3、倾斜岩层基本特征：倾角5°～85°的岩层，>85°，直立

倾斜岩层露头形态：取决于岩层产状，地形特征及二者关系，遵循“V ”字形法则：

①倾向与坡向相反

②倾向与坡向相同，岩层倾角大于地面坡角

③倾向与坡向相同，岩层倾角小于地面坡角

20°

褶皱的形态描述

（1）横剖面上的褶皱形态

根据轴面产状，结合两翼产状特征，褶皱形态分为：

直立褶皱：轴面近直立，两翼倾向相反，倾角大致相等。

歪斜褶皱：轴面倾斜，两翼倾向相反，倾角不等。

倒转褶皱：轴面倾斜，，两翼倾向相同，其中一翼倒转。

平卧褶皱：轴面近水平，一翼地层正常，其中一翼倒转。

翻卷褶皱：轴面弯曲的平卧褶皱

根据两翼夹角大小：

平缓褶皱：翼间角120°～180°

开阔褶皱：翼间角70°～120°

闭合褶皱：翼间角30°～70°

紧闭褶皱：翼间角<30°

等斜褶皱：翼间角近于0°

根据褶皱面的弯曲形态：

圆弧褶皱、尖棱褶皱、箱状褶皱、扇状褶皱、挠曲

（2）地面（平面）上的褶皱形态

根据褶皱某一岩层在地面（平面）上出露的纵向长度和横向宽度之比：线状褶皱：长宽比>10∶1

短轴褶皱：长宽比3∶1～10∶1（A、B）

穹隆构造：长宽比<3∶1的背斜构造（C）

构造盆地：长宽比<3∶1的向斜构造（D）