中国矿业大学第2学期《沉积学基础》试题A卷(试题参考)

中国矿业大学2013-2014学年第2学期
《沉积学基础》试卷A试题
考试时间：100分钟考试方式：闭卷
学院班级姓名学号
题号一二三四五六总分
得分
阅卷人
一、简述沉积环境及含义。

（10）
二、简述重力流、牵引流的区别。

（10）
三、举例说明河流沉积特点及与煤油气资源的形成关系。

（20）
四、论述三角洲沉积特点（20）
五、论述沉积岩心的描述鉴定分析方法。

（20）
六、论述控制沉积作用的因素。

（20）
中国矿业大学2013-2014学年第2学期
《沉积学基础》复习资料
看分值，举证
1、沉积学的概念、研究内容、研究意义。

概念：沉积学是在沉积岩石学基础上发展起来的，主要研究沉积物的来源、沉积条件、沉积环境、沉积作用和成岩作用的一门学科。

侧重于成因研究。

古地理学（岩相古地理学）是对一定地质历史时期形成的地层进行沉积相分析，研究不同地区的沉积环境条件及其相互关系，再造当时的海陆分布、自然地理和气候特征的一门学科。

内容：（1）研究沉积物的来源；（2）沉积物的沉积条件和沉积机理，特别是有益沉积矿产的形成机理与富集条件、赋存规律；（3）沉积相分析，恢复沉积岩（包括沉积矿产）形成时的古地理环境、古气候条件、大地构造背景、生物特征以及沉积物供应（物源）条件。

意义：沉积矿床（包括煤、油、气、油页岩、油砂等能源矿床；金属及非金属等层控矿床）储集体（石油、天然气、水、包括砂岩、碳酸盐岩、页岩等）记录历史。

生命、有机质、热、构造、盆地、气候、海平面变化等演化历史
地质学基础
2、沉积环境、沉积相概念与关系。

（重点：沉积环境背后隐藏的意义）
沉积环境是沉积物形成时的自然地理环境
沉积环境的内涵包括：
自然地理环境——江河湖海、高山平原
气候环境——干湿冷热
生物条件——包括动物和植物
介质环境——沉积介质的水动力条件，沉积介质的盐度、深度、PH、EH、温度等
构造环境——大地构造背景条件、沉积盆地内的隆起、凹陷等
沉积相在特定环境中形成的沉积物通常称为沉积相(相)，是沉积环境的物质表现。

3、Walther相律、沉积模式概念与关系。

（重点关系）
根据相标志恢复古环境的方法称为相分析或环境分析
相序分析-瓦尔特(Walther)相律：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。

沉积模式/相模式/沉积相模式是对沉积环境的特征研究、发展演化及空间组合形式的全面概括，是以图形或文字方式表现的一种立项的概括的沉积相格局。

4、沉积体系
沉积体系是指与沉积作用相关的沉积相的集合体(Scott和Fisher，1969)。

是与某些现象或沉积作用有密切成因联系的三维空间岩相组合（或地层单位）。

沉积体系通常以其形成的环境命名。

如河流沉积体系、三角洲沉积体系等。

同期沉积体系联接而成的等时地层体被称为沉积体系域。

相邻的不同沉积体系之间通常以不整合或相变面为界。

沉积体系一般根据相模式来确立。

5、沉积建造，沉积旋回，沉积韵律概念。

沉积建造（sedimentary formation）泛指在一定构造背景条件下，当地壳发展到某一构造阶段时所形成的一套具有特定岩相组合的沉积岩系。

沉积韵律：是指由两种以上的岩性单元组成的，有规则的和频繁重复的层序
沉积旋回主要是因地壳周期性振荡运动引起的，而韵律的形成则多与局部的地区性因素有关。

沉积旋回是指沉积作用和沉积条件按相同的次序不断重复沉积而组成的一个层序。

沉积旋回以规模较大，常表现为岩性岩相的交替变化而区别于“沉积韵律”
第1章沉积物的搬运和沉积作用（4.5.要清楚）
1、沉积物质的形成
沉积物的来源:母岩生物物质火山物质宇宙物质
沉积岩的形成过程，一般经过四个阶段：母岩的风化与剥蚀作用阶段风化物质的搬运作用阶段风化物质的沉积作用阶段沉积物的固结（成岩）作用阶段
地表和接近地表的岩石，在温度变化、水、空气及生物的作用和影响下所发生的破坏作用，称为风化作用。

物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。

物理风化：岩石只发生机械破碎而化学成分未改变的风化作用。

化学风化：指岩石在氧、水和溶于水中的各种酸的作用下，遭受氧化、水解和溶滤等化学变化，使其分解并产生新矿物的作用。

生物风化：指岩石由于生物的生活活动引起的破坏作用
风化产物按性质可分碎屑物质、溶解物质、不溶残余物质三类。

2、流体力学基本原理
内摩擦定律，水流流动状态——层流、紊流与雷诺数，水流流动强度——急流、缓流与福劳德数，
内摩擦定律
内摩擦力与接触面积（A）和相对速度差（dv）成正比，与单位层厚度成反比。

凡符合于牛顿内摩擦定律的流体，称为牛顿流体，如牵引流、空气、油体等。

凡不符合于牛顿内摩擦定律的流体，称为非牛顿流体，如沉积物重力流、血液等。

(1)水流状态判断依据——雷诺数（Re）（无量纲）Re =惯性力/粘滞力=v dρ/η= v d/υρ—密度；v—平均流速；d—管道直径；υ（η）—粘滞系数
(2)地质意义：
——任何流体都存在层流和紊流两种流动状态。

——层流有利于沉积物沉积。

——紊流有利于沉积物搬运。

紊流对沉积物有扬举作用。

层流——流速缓慢，各质点的流速、方向不变，呈平行线状，分层流动。

紊流——流速湍急，各质点的流速、方向随时间而变，运动轨迹不规则，质点混乱、呈漩涡状。

临界流——介于上述两者之间。

注：随着流速改变，上述流动状态可以转化
福劳德数（Fr）与地质意义
（1）水流强度的判断依据。

（2）分类与地质意义：
Fr <1，水流强度为缓流，也称低流态，对床砂形体破坏小。

Fr >1，水流强度为急流，也称高流态，对床砂形体破坏大。

Fr ≈1，水流强度为临界流，也称过渡流态。

急流——水流在障碍物处形成浪花，迅速越过，上部水面略有升高，不向上游传播，影响范围较小。

缓流——水流在障碍物前形成跌落，在障碍物后形成壅高，向上游传播能力强，影响范围较大。

临界流——介于上述两者之间。

佛罗德数可普遍用于碎屑物质以床沙载荷方式搬运和沉积过程的解释中。

明渠水流随着流动强度的加大，在床面上会依次出现下列床沙形体：无颗粒运动的平坦床沙→沙纹→沙浪→沙丘→过渡型（或低角度沙丘）→平坦床沙→逆行沙丘→流槽凹坑
3、沉积物的搬运与沉积作用及其控制因素
进入搬运状态的沉积物在搬运过程中仍然会发生机械破碎和化学分解，产生新矿物。

搬运过程中，随着搬运能力的减弱，无力携带所搬运的沉积物，发生沉积。

沉积下来的沉积物，一方面长期固定下来不再移动；另一方面，随着地壳上升、侵蚀基准面下降，流体的流速加快，会重新发生侵蚀并被再次搬运.
沉积物的搬运作用和沉积作用常交替进行，并且在过程中也继续发生着风化作用。

如化学分解、机械破碎等。

三个作用阶段密切联系、又相互独立。

1、搬运介质
水（河流、湖泊、海洋、地下水等）空气（风）生物冰川
风化产物的搬运和沉积作用按搬运方式分机械搬运和沉积作用、化学搬运和沉积作用、生物搬运和沉积作用
2、搬运与沉积方式
（1）机械搬运与沉积作用
对象：碎屑、粘土以及内源颗粒（鲕粒、生物碎屑等）。

方式：滑动式、滚动式、跳跃式和悬浮式。

机理：受流体力学定理支配。

（2）化学搬运与沉积作用
对象：化学溶解物（真溶液、胶体）。

方式：真溶液、胶体或络合物形式。

机理：受化学、物理化学定理支配。

（3）生物搬运与沉积作用（后者大于前者）
对象：岩石、水、大气中的元素。

方式：光合作用、新陈代谢等形式。

机理：受生物物理、生物化学、生物生理定理支配。

4、牵引流与重力流的概念、意义。

(重点：清楚)
牵引流：以一定介质动力（推力或举力）导致流体运动并带动所携带碎屑颗粒迁移的流体。

如河流、波浪流、潮汐流、洋流、等深流、大气流等。

流体力学性质：属牛顿流体；
搬运方式：推移（滚动和跳跃）、悬浮
搬运力：作用于沉积物上的推力（牵引力），大小取决于介质流速；负荷力（载荷力），大小取决于流体流量的大小。

重力流：是含大量沉积物、在重力作用下发生流动的高密度流体（密度流）。

如泥石流、碎屑流（颗粒流）、液化流、浊流等。

流体力学性质：非牛顿流体；
搬运方式：悬浮
搬运力：负荷力（载荷力）
5、沉积分异作用及地质意义。

（重点：清楚）。