沉积作用与沉积构造(PDF)
沉积环境与沉积相(pdf 165页)
第七章沉积环境与沉积相第一节 基本概念及基本理论第二节 洪积相第三节 河流相第四节 湖泊相第五节 三角洲相第六节 海岸沉积相第七节 碳酸盐岩相沉积相研究意义及工作思路沉积学是地学中的基础学科，其在国民经济各个领域被广泛的应用，特别是在矿产领域，尤其是在油气勘探、开发领域。
在石油、天然气勘探、开发中的作用在油气勘探中的应用几个事实：a. 到目前为止，世界上发现的油气，99.9%储存在沉积岩中，当然，沉积岩的主要特征受控于沉积相。
b. 盆地或区域物源分析、沉积相研究，可掌握生油层、储集层、盖层的分布及其空间组合→预测有利探区。
c. 我国经50年勘探，在老区易找大中型构造油藏的基本已找到，现在多为难找的、复杂的隐蔽油气藏，其中很大一部分是岩性油气藏，岩性油藏在哪里？—→都直接取决于岩性的分布、规模、特征等→受控于沉积相。
d. 用现有资料，作出相对最好的预测：如第一口探井钻遇5.6m油砂（图）非地质人员眼中：仅仅是5.6m油砂沉积学工作者眼中：① 5.6m油砂；②是河流相－曲流河砂体；③油层呈条带状；④油层宽度约800－1500m；⑤砂体可能呈北东向延伸；⑥下口探井应在该井北东向1.5km处。
沉积相工作方法•野外剖面观察•钻井岩心观察•室内单井沉积相剖面分析•室内井间沉积相对比•室内地震相分析•沉积相平面展布分析－有利储集区带预测“将今论古”的原则和比较地质学研究方法一、相标志是指沉积岩所具有的那些能反映其沉积环境的环境参数，沉积过程的各种特征。
包括以下几方面：1、岩石的成分、结构2、岩石的沉积构造沉积构造：交错层理反映水动力条件3、古生物、包括遗迹化石。
4、地球化学组成。
5、岩石的几何形态。
6、岩石的纵向序列，即相序。
7、岩石的电性，地球物理测井。
8、岩石的地震响应。
二、相模式以相序递变规律为基础，以现代沉积环境和沉积物特征研究为依据，从大量的研究实例中对沉积相的发育和演化加以高度的概括，归纳出带有普遍意义的沉积相的空间组合形式。
第七章 地层形成的沉积环境、沉积作用
洪流形成的沉积物叫洪积物。在冲沟口所形 成的扇状堆积体叫洪积扇。
风成沉积
风积物： 风成砂和 黄土
风成黄土
冰川消融是冰川沉积的主要原因。由冰川 形成的沉积物统称为冰碛物。
湖 泊 沉 积 (lake deposits): 湖泊是陆地上封闭的大型水体，其 中也有波浪和潮流作用，浪基面以 下的湖底不受波浪作用的干扰，为 静水环境。从湖岸到湖心，随着水 深的增加，水动能逐渐减弱，沉积 物也具有从粗到细的机械分异现象， 层理类型也由交错层理变为水平层 理。
1. 纵向堆积、横向堆积和生物 筑积
纵向堆积：沉积物在水体中从上而下降落，
依次沉积在沉积盆地底部。
特点：沉积地层的时间界面一般是水平或近水 平的，它与岩性界面平行或基本平行。
环境分布：较深水海洋盆地、湖盆, 泛滥平原
地层层序律：原始水平律
原始连续律
地层叠覆律
1. 纵向堆积、横向堆积和生物 筑积
(0-200m) (200-1000m)
(>1000m)
Continental→shelf →slope→deep-sea
滨海沉积: 高潮线和低潮线之间的滨海
地带；潮汐与浪力作用十分活跃，经常暴露
出水面，沉积作用有明显特征。波浪作用强
烈的滨海带，往往形成障壁岛(砂坝)和泻湖。
1. 陆源碎屑滨浅海沉积
在 干 燥 气 候 下 ， 咸 水 湖 泊 (salt water lake)的湖心沉积以钙泥质为主，常见泥裂等 暴露标志，最特征的是出现石膏和盐类沉积 ，可以第四纪的青海柯柯盐湖和现代青藏高 原上的含硼盐湖为例。
（二）海陆过渡环境沉积相类型
三角洲主要指河流入海时，所携 碎屑在河口附近浅水环境中堆积形成 的碎屑沉积体。三角洲的形成既受河 流作用影响，也受波浪，潮汐作用的 改造，代表典型的海陆过渡环境。
沉积学基础02沉积作用与沉积构造
沉积学基础02沉积作用与沉积构造
一、沉积作用
沉积作用是指沉积物斜坡运动和沉积物淤积所引起的现象,如山崩、
水流、风飘、冰川搬运以及海洋潮汐、海河淤积等。
1、山崩
山崩是指山坡由于构造活动、气象因素、地下水位变化、人类活动等
原因而发生突变性滑动，使山坡上的岩石及土壤等物质以颗粒状滚动涌下
山坡，在下部河流、湖泊等水体中沉积的沉积现象。
2、水流
水流是水因下坡的影响而产生的摩擦力沿着地表流经的运动，具有撞击、冲刷、移动和搬运等作用，从而在水流中沉淀出碎石、泥砂等沉积物。
3、风飘
风飘是指风的吹动作用，使沙粒、泥沙等细小沉积物从其中一位置运
动到另一位置，经过风力的搬运，细小沉积物在地面上形成巨大的沉积现象，如沙漠、沙洲等。
4、冰川搬运
冰川搬运是指冰川移动时，将山壁上的岩石搬运到低洼处，逐渐沉积；冰川也会将山谷底部的物质带走，由于冰川行进的力量极大，搬运的速度
极快，因此，形成冰川搬运沉积现象。
5、海洋潮汐
海洋潮汐是海水由于月球引力的作用，形成的起伏现象，海洋潮汐涨落产生的沉积作用会使海岸带上的沉积物抬升或沉淀。
第3章地层形成的沉积环境沉积作用、古地理
第3章地层形成的沉积环境沉积作用、古地理-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN幻灯片1第三章地层形成的沉积环境沉积作用、古地理第一节沉积古地理学的概念和定律一、沉积环境：一个具有独特的物理、化学和生物特征的自然地理单元。
二、沉积相：能够反映沉积环境的岩石及古生物特征的综合。
或者说，相是形成特定沉积环境的一套有规律岩石和生物特征的组合。
三、相变：地层的岩石特征和生物特征及其所反映的沉积环境和沉积作用在空间（横向）上的变化。
相变：沉积相在空间上横向的变化。
幻灯片2三、相变：地层的岩石特征和生物特征及其所反映的沉积环境和沉积作用在空间（横向）上的变化。
Sandstone faciesShale & coal faciesCarbonate faciesShale faciesFacies changes幻灯片3四、相分析(facies analysis)：综合地层的岩石特征和生物特征，推断其成因（沉积环境和沉积作用）相分析三要素1、基本素材M a t e r i a l2、基本原理P r i n c i p l e s3、模式M e t h o d o l o g yM u d c r a c k s+R a i n d r o p s 幻灯片4Induction（归纳）， Deduction（演绎）幻灯片5五、相对比定律：19世纪末期由德国学者瓦尔特（J.Walther，1894）提出，“只有那些目前可以观察到是彼此毗邻的相和相区，才能原生的重叠在一起”。
并进一步研究认为：岩相类型在时、空分布上存在着内在的联系（相变）。
相对比定律又称瓦尔特定律即在垂向上整合叠置的相是在侧向上相邻的沉积环境中形成的。
幻灯片6相对比定律:只有那些目前可以观察到是彼此毗邻的相和相区，才能原生的重叠在一起”。
并进一步研究认为：岩相类型在时、空分布上存在着内在的联系（相变）。
相对比定律又称瓦尔特定律幻灯片7六、均变论Uniformitarianism“The past history of our globe must be explained by what can be seen to be happening now” (James Hutton). It was named Uniformitarianism by Charles Lyell (1830; Hutton, 1795)幻灯片8Mars幻灯片9幻灯片10Deep biosphere热液喷口是最具化学多样性的微生物生长地. 地球化学梯度和热梯度提供了多种微生物（嗜冷、温、热、压、酸、碱、盐菌）聚集的小生境幻灯片11Uniformitarianism; 类比分析 The present is the key to the past 将今论古 将古论今 将古论古 将今论未来 将天论地 将地论天表层生物圈仅占生物生成空间的3%，深部生物圈则占生物生成空间的97%，深海极端条件下生活的极端生物，其2/3的基因与迄今科学上的已知基因不同。
沉积与构造
九寨沟钙华
泉华
矿点矿脉与矿石集聚地
• 广义的矿点是指所有被发现的，并显示矿产存在标 志的地点。 • 矿脉：以板状或其它不规则形状充填在各种岩石裂 缝中的矿床，常和地层形成一定的角度。金，银， 铜，钨，锑等常产于矿脉中。
福建寿山石国家矿山公园
生物化石点
• 保存在地层中的地质时期的生物遗体、遗骸及活动 遗迹的发掘地点。
钙华与泉华
• 钙华：含碳酸氢钙的地热水接近和出露于地表时， 因二氧化碳大量逸出而形成碳酸钙的化学沉淀物。 • 钙华矿物成分主要为方解石和文石。 • 泉华：溶有碳酸氢钙和其他矿物质的地下水、地下 热水和地下蒸气，在洞穴裂隙或在地表泉池边的化 学淀积物称泉华。这种泉华多数形态奇异，色彩多 样，具有较大的观赏价值。泉华与泉池共同构成泉 华旅游景观。泉华按成分分为钙华、硫华、硅华、 盐华和金属矿华5类
第二节沉积与构造沉积与构造沉积与构造类地文景观是指在地球内外营力共同作用下形成的显现于地表或浅地表的具有一定观赏价值和科研价值的各种地质过程及其形迹
第二节
沉积与构造
沉积与构造
沉积与构造类地文景观是指在地球内、外营力共同作 用下形成的显现于地表或浅地表的，具有一定观赏 价值和科研价值的各种地质过程及其形迹。 主要包括断层景观、褶曲景观、节理景观、地层剖面、 钙华与泉华、矿点矿脉与矿石集聚地、生物化石点 等基本类型。
谢谢！
一、断层景观
• 原来是地壳运动中产生强大的压力和张力，超过岩 层本身的强度对岩石产生破坏作用而形成的。岩层 断裂错开的面称断层面。两条断层中间的岩块相对 上升，两边岩块相对下降时，相对上升的岩块叫地 垒；常常形成块状山地，如我国的庐山、泰山等。 而两条断层中间的岩块相对下降、两侧岩块相对上 升时，形成地堑，即狭长的凹陷地带。我国的汾河 平原和渭河谷地都是地堑。
《沉积岩石学》第二节 物理成因的沉积构造
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
干涉波痕
叠加波痕
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5. 波痕研究意义
（1）根据波痕类型可以了解岩石形成条件。 （2）不对称波痕指示介质的流动方向。 （3）浪成波痕可指示地层的顶底。 （4）海、湖波痕在平面上的分布有平行滨 线的趋势。 （5）波痕的形态和分布，是识别沉积环境 的重要依据。
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成因：由波浪产生的动荡水流形成，常见于海、 湖浅水地带。
特点：对称波痕波峰尖锐，波谷圆滑，波脊 多 平 直 ， 部 分 分 叉 ， 波 痕 指 数 RI=4~13 （ 多 为 6~7）；不对称波痕与流水波痕类似，峰谷均 圆 滑 ， 不 对 称 指 数 RSI ＝ 1.1~3.8 ， 波 痕 指 数 RI =5~16（多为6~8）。
波脊形态的变化主要与水深和流速有关。 一般来说，随着水深减小和流速增大，波脊形 态由简单变复杂，由连续变断续。
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下列流水波痕的波脊形态中，代表水动力最 强的是（ ）。 A．直线形 B．波曲形 C．链形 D．新月形
发育完善的流水波痕，由一个或几个向流 面纹层、许多前积纹层以及一个或几个水平的 底积纹层组成。
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沉积岩(word)
绪
第一节：概 念 和 术 语 1, 沉积岩（Sedimentary rock)
Fr
V gD
V：为水流流速， g：为重力加速度
D：为水深。
4
Fr 被称为佛罗德数， Fr 愈大，水动力也愈大。 d, 牵引流的流态分类
按 Fr 的大小可将水流分为三种流动状态： Fr＜1 时，为低流态(缓流)，大致相当于河流下游（水深流缓）的状态； Fr＞1 时, 为高流态(急流)，大致相当于河流上游（水浅流急）的状态； Fr = 1 时，为临界流态。 (5), 牵引流的搬运方式 三种搬运方式， １）悬浮搬运：较小、较轻或片状颗粒：细碎屑物（粉砂）和粘土物质被启动浮在水中很 难下沉的状态称悬浮液，震中搬运方式为悬浮搬运。 如：黄河水悬浮搬运量最大。 ２）跳动（跃）搬运: 较大、较重或粒状颗粒：在牵引流底部的碎屑颗粒，时浮时落的运 动方式，为跳跃搬运。 ３）滚（挪）动搬运: 更大、更重的颗粒：在牵引流流动过程中，底部碎屑颗粒的迎流面 承受水流的推动力，当这种推动力大到足以克服有颗粒重量与底摩擦系数决定的摩擦力时， 颗粒就会沿底部以滚动或挪动的方式被搬运，通常称为滚动搬运。 （6) , 牵引流的分选作用 （p167） 分选性：碎屑颗粒大小均匀程度。 产生分选性的原理：不同的流速的水流搬运不同大小范围的碎屑颗粒，当其流速减小 或水深加大到一定程度时， 就或有一定大小范围的碎屑颗粒沉积下来， 这就是牵引流沉积的 分选作用。 在离母岩区不远的山前地带，分选作用最弱，河流下游的分选要强于上游，海湖浅水 环境的分选要强于河流，也强于较深水的泻湖，而潮汐海滩的分选几乎总是最强的。 影响碎屑磨圆度和细粒化程度的因素 a, 搬运距离及搬运的强度：搬运距离越长磨损越厉害， 但更重要的是水流能量和搬运 的强度， 如： 海滩环境下波浪往返冲洗颗粒被磨损十分厉害， 所以海滩砂圆度和分选性最好。 搬运方式为滚（挪）动或跳跃搬运，磨蚀相对较强，悬浮搬运模式相对较弱； b, 颗粒自身形态和物理性质： 抗磨强度由高到低的排列顺序大体是石英、电气石、 十字石、尖晶石、石榴石、长石、绿帘石、锆石、角闪石、磁铁矿、磷灰石、方解石。 （7）牵引流的沉积构筑方式和加积类型
沉积构造
正递变层理（Normal grading bedding）：自下而上沉积 正递变层理（
物颗粒逐渐变细， 底部为突变面。 粒序递变（ 物颗粒逐渐变细 ， 底部为突变面 。 粒序递变 （ Distribution grading ）：所有颗粒自下而上变细；粗尾递变（ Coarse-tail 所有颗粒自下而上变细；粗尾递变（ Coarsegrading ）：仅粗粒颗粒向上变细，细粒颗粒均匀分布。 仅粗粒颗粒向上变细，细粒颗粒均匀分布。
水平层理
简单层理(Simple 简单层理(Simple Bedding)I: 水平层理和平行层理
平行层理（parallel bedding） 平行层理（
特点：纹层平行而又几乎水平，主要产于砂岩中 纹层较厚， 特点：纹层平行而又几乎水平，主要产于砂岩中。纹层较厚， 砂岩 1～2cm至12cm。纹层之间没有清晰的界面，只能通过细微 ～ 至 。纹层之间没有清晰的界面， 的粒度可以看出，但层理易剥开，在剥开面上有剥离线理构 的粒度可以看出，但层理易剥开，在剥开面上有剥离线理构 造(parting lineation) 成因与环境： 较强的水动力条件下 成因与环境：在较强的水动力条件下，连续滚动的砂粒产生 粗细分离而形成水平纹层。一般出现在急流或高能环境 急流或高能环境中 粗细分离而形成水平纹层。一般出现在急流或高能环境中， 如河道、湖岸、海滩、浊流等环境，常与大型交错层理共生。 如河道、湖岸、海滩、浊流等环境，常与大型交错层理共生。
纹层（细层， 最基本的最小的单位， 纹层（细层，Lamina）：组成层理的最基本的最小的单位， ） 组成层理的最基本的最小的单位 纹层之内没有任何肉眼可见的层。 纹层之内没有任何肉眼可见的层。 厚度小，一般数毫米～数厘米。 厚度小，一般数毫米～数厘米。 在一定条件下同时沉积 下同时沉积的 在一定条件下同时沉积的。 层系(Set)(单层，Single bed)：由许多成分、结构、厚度和产 单层， 层系 单层 ：由许多成分、结构、 状近似的同类型纹层组合而成，形成于相同的沉积条件下，是 状近似的同类型纹层组合而成，形成于相同的沉积条件下 同类型纹层组合而成 相同的沉积条件 一段时间内水动力条件相对稳定的水流条件下的产物。 一段时间内水动力条件相对稳定的水流条件下的产物。 层系组：由两个或两个以上岩性（成分、结构） 层系组：由两个或两个以上岩性（成分、结构）基本一致的 相似层或性质不同组成因上有联系的层系叠覆组成， 相似层或性质不同组成因上有联系的层系叠覆组成，其间没 有明显间断。 有明显间断。 层理面（ 层理面（ Bedding Surfaces）： 单层或层组的分界面。 ） 单层或层组的分界面。
海洋沉积作用PPT
物源：浅海沉积物的二次搬运、风运物、冰运物、 类型：主要有浊积物和红色大洋粘土。
潮坪：波浪作用弱，高潮时海水才能到达的平缓的海岸地带，常由泥滩 所组成。 第三节 湖泊的沉积作用 不同气候区，因地表径流和海水对泻湖补给量的差异，可使泻湖中的海水盐度不正常，发生淡化（小于33‰ ）和咸化（大于33‰
沙嘴(spit)：一端与海岸相连，一端伸入海中的垄岗地 形。通常是由沿岸流携带沙粒从海岸岬角部位进入海 湾，因水域变宽，流速下降导致沙粒堆积。同时因波 浪折射，其尾部常呈弧形
马萨诸塞州科德角湾的卫星照片显示了沿岸
流如何输沙和沉积，从而形成沙嘴
生物礁：由珊瑚虫、海藻、苔藓虫、层孔虫等群体生物分泌钙质骨骼在原地建造起来的生物沉积。 沉积构造：浪基面以上地带有对称或不对称波痕，具交错层理； 河水中的K含量远远低于Ca含量，而海水中二者几乎相等，为什么？ 顺序：沙、砾—粉沙、泥—淤泥。 马萨诸塞州科德角湾的卫星照片显示了沿岸流如何输沙和沉积，从而形成沙嘴 蓝色软泥：广布于大陆坡，呈蓝黑、深蓝或浅蓝色，有硫化氢味， 扇体厚度向深海平原方向减小，成分有粘土、沙，还有砾石、岩块和生物屑，具递变层理，下粗上细。 河水中的K含量远远低于Ca含量，而海水中二者几乎相等，为什么？ 溶解度大的K、Na、Mg、Ca等的硫酸盐、卤化物很少沉淀 ，从泄水口流走。 Limestone; chert; organic reef; coral reef; reef limestone; 碳酸盐阶段：湖水在咸化过程中，溶解度小的碳酸盐首先过饱和而结晶沉淀，形成主要以方解石（CaCO3）为主的碳酸盐软泥，接着 发生沉淀的有白云石（MgCa[CO3]2），苏打（Na2CO3. 马萨诸塞州科德角湾的卫星照片显示了沿岸流如何输沙和沉积，从而形成沙嘴 现代海滩沉积（砾滩），Bornholm, Danmak, Baltic （三）深海区的生物源沉积 和化学沉积 7‰ ），盐湖（过饱和结晶）。 砾滩：山区河流的河口区或基岩海岸附近，砾石具有较高的磨圆度，形态扁圆形或球形，扁圆形者常定向排列，长轴基本与海岸平行 ，最大扁平面倾向海洋。 氯化物阶段：湖水进一步浓缩，盐度大于50‰。 类型：主要有浊积物和红色大洋粘土。 分选磨圆：沉积物具良好的分选性和磨圆度 半深海区的碎屑沉积物类型
沉积构造
纹层、 层系和 层系组 的关系 图（图 14）
1. 交错层理 概念：交错层理由一系列与层系界面斜交的倾斜纹层
或前积纹层组成。它可发育于多种不同的沉积环境中， 主要产于粉砂级和砂级沉积物内，具有水流、波浪、 风等多种不同的成因，其形态和规模变化较大。
常见成因不同的交错层理分类： （1）流水成因的交错层理：
（a）沙纹交错层理：它是沙纹迁移形成的小型交错层理。 其形态主要取决于迁移沙纹的波脊形态。一般来说，直 线形沙纹的迁移产生板状交错层理，波曲形和舌形沙纹 形成槽状交错层理，受波浪振荡运动影响的沙纹往往造 成波状交错层理 。如图（15）
图15
A―直线形 流水波痕迁 移而成的板 状交错层理； B、C、D― 分别是波曲 形、新月形 和舌形流水 波痕迁移而 成的槽状交 错层理；E― 波浪影响下 流水波痕迁 移而成的波 状交错层理
称，常呈直线形，有分叉；波谷圆滑。典型的对称浪 成波痕的内部构造非常特征，即波脊中的纹层显出中 心部分交叉叠覆的人字形构造，而波谷中的纹层则呈 倒人字形。如图（9）
（2） .不对称浪成波痕：它的特征是形态不对称，
背流面较陡，向流面较缓，波脊一般呈直线形，而且 常显出分而复合。
图（9）浪成波痕中的各种人字形构造
孤 立 波痕按其 形成动力 可分为孤 立流水波 痕和孤立 浪成波痕， 然后分别 按大小和 对称性进 一步划分。 图（13）
（二）、
层
理
概念：沉积物沉积所产生的成层构造，由组成物质的成分、 颜色、粒度、形状、排列方向或填集方式等在垂直于沉积 表面的方向上的变化显示出来。层理是沉积物沉积时介质 动力条件的直接反映，也是沉积环境的重要标志之一。 关于层理的描述术语： 纹层：是组成层理的最基本的最小单位，其厚度一般为几 毫米到几厘米。一个纹层是同时形成的。 层系：层系是组成层理的基本单位，系由一组在成分、结 构、厚度和产状上均相似的同类纹层所组成。 层系组：两个或两个以上有成因联系的、性质相似或不同 的层系叠置便构成层组。
沉积学基础02沉积作用与沉积构造
波痕的分类：
波痕按成因分为：水流波痕、波浪波痕、风成波痕、干 涉波痕与孤立波痕；
按规模可分为：小型波痕、大型波痕与巨型波痕。
三种成因类型波痕对比
类型 特征
水流波痕
波浪波痕
风成波痕
形态
RI>15, SI>3.8
RI<15, SI<3.8
RI: 10~70
strongly undulatory small-current ripples.almost tending to the lingoid type. North Sea tidal flats.
直脊水流波痕
曲脊水流波痕
不对称浪成波痕，波脊分叉，北戴 对称浪成波痕，波脊分叉又复合，河
河现代海滩，粉、细砂岩。
层理类型
纹层 状沙
波状 层理
沙泥互 层层理
透镜状 层理
纹层 层组
简单 层理
简单 层理
复合 层理
复合 层理
（1）简单层理（ Simple Bedding）
a) 交错层理（Cross-bedding）
形态类型：
板状交错层理（Tabular cross bedding）：层理面为相 互平行的平面，内部纹层与层理面斜交。
第一节 沉积作用
§2.1.1 物理作用（Physical Process）
物理作用主要讨论搬运介质与固体颗粒间的关系。 一、搬运介质(Transporting Media) 按照搬运方式不同，把搬运介质分为重力流和牵引流两种 类型。 1、牵引流（Fluid flow）
搬运介质运动带动固体颗粒运动，水和空气是牵引流 的主要介质。
Chap搬运作用与沉积作用
沉积学Chap1. 绪论Chap2. 沉积结构Chap3. 搬运作用与沉积作用Chap4. 沉积构造Chap5. 沉积物分类Chap6. 冲积扇环境及沉积相Chap7. 河流沉积环境及沉积相Chap8. 湖泊沉积环境及沉积相Chap9. 冰川沉积环境及沉积相Chap10.风成沉积环境及沉积相Chap11.陆源碎屑型滨海环境及沉积相Chap12.陆源碎屑浅海环境及沉积特点Chap13.深海碎屑沉积环境与沉积相Chap14.三角洲沉积环境和沉积相Chap15.扇三角洲沉积环境及沉积特征Chap16.海洋碳酸盐沉积环境及沉积相特点Sediment transport and deposition 搬运介质：1.水坡面流（Overland flow）,渠道水流（channel flow）波浪（Waves）, 潮汐（tides）, 洋流（ocean currents）2.空气（Air）3.冰（Ice）4.重力（Gravity）岩崩（Rock falls） (无搬运介质)泥石流（Debris flows）, 浊流（turbidity currents）搬运作用沉积物有三种搬运作用：1.重力（Gravity）— 可能涉及流体2.沉积物重力流（sediment gravity flow）—3.流体流（Fluid flow）— 空气、水、冰流体凡服从牛顿内摩擦定律的流体称做牛顿流体，否则称为非牛顿流体牛顿粘性公式该定律可表述为——在很小的外力作用下即能流动的流体。
作用在流体上的力越大，则其流动速度也越大，并成正比例关系牵引流（靠自身能量携带载荷向前运动的一种牛顿流体 ）属牛顿流体，沉积物重力流属非牛顿流体牵引流牵引流的搬运力表现在两方面：一、流体作用于碎屑颗粒上的推力(即牵引力)，推力决定于流体流速，推力越大能搬运的碎屑颗粒越大；二、是载荷力(或称负荷力)，其大小决定于流体流量，流量越大。
负荷力越大，则能搬运的沉积物数量越多；三、牵引流搬运颗粒的动力主要是推力，搬运方式包括溶解、悬移、推移。
沉积构造
红色字体：沉积岩石学黑色字体：岩相古地理蓝色字体：普通地质学棕色字体：构造地质学绿色字体：古生物3 沉积环境的判别标志成因标志是指具有成因意义、能反映其形成条件的各种特征。
一般都是沉积岩的原始特征，其中包括沉积岩的颜色，类型，结构和构造，新生矿物和岩石，沉积地球化学和同位素地球化学，生物化石和古生态，接触关系，沉积序列以及沉积岩体的形态分布等。
沉积岩的原始特征：物理的、化学的和生物的三方面标志。
物理标志：指沉积物在其搬运、沉积过程中或者沉积后不久，由于沉积介质的运动或重力等作用而形成并保存于沉积物中的成因标志，包括沉积物的结构、粒度分布、沉积构造等方面的特征；化学标志：指沉积物在其搬运、沉积过程中由于化学作用而形成的特征，包括同生和准同生期形成的矿物和岩石、化学成因的沉积构造、元素地球化学和同位素地球化学特征；生物标志：指由生物活动或生长等作用形成的各种特征，包括生物类型和生物形成的沉积构造等。
3.1 沉积构造标志概念：沉积岩的构造是指沉积物沉积时，或沉积之后，由于物理作用、化学作用及生物作用在沉积岩层内部或表面形成的各种形迹特征。
沉积岩的构造总称为沉积构造。
分类：⑴原生沉积构造：沉积物沉积时或者沉积后不久，即在其固结以前所形成的构造，反映沉积时期介质性质和能量等信息。
（原生构造：岩石或岩层在形成过程中产生的原始位态或面貌，如沉积岩的层理和火山岩的流动构造等。
）⑵次生沉积构造：在沉积物压实或成岩过程中形成的沉积构造，反映成岩环境。
（变形构造：原生构造在地质应力作用下发生位态或面貌的改变形成的构造，如褶皱、断层等。
（构造地质学的主要研究内容））沉积岩的构造分类按形态：层理构造层面构造结核按沉积岩形成阶段：沉积构造成岩构造后生构造3.1.2 物理成因的沉积构造沉积物在搬运、沉积过程中及沉积后不久，在流体流动、重力等物理因素作用下而产生的沉积构造。
包括流动构造、准同生变形构造和暴露构造。
底床形态：河道底床上松散的沉积物在流水的作用下形成的各种形态，也叫床沙形体。
成矿规律研究(PDF格式)
成矿规律研究成矿规律研究的主要内容成矿规律研究：矿床时间分布规律、矿床空间分布规律、成矿物质来源规律和矿床共生规律。
成矿规律概念成矿规律是指对矿床形成和分布的时间、空间、物质来源及共生关系诸方面的高度概括和总结。
成矿规律既是进行成矿分析的向导(基础)，又是成矿分析的结晶，它对预测找矿工作具有重要的指导作用。
自从1892年法国的L.德洛内提出成矿规律的概念以后，В．И．斯米尔诺夫、Р．鲁蒂埃等人都从不同的方面进行了卓有成效的研究，形成了全球成矿规律、区域成矿规律、矿区成矿规律以及单矿种为主的专门性成矿规律等不同的分支。
(一)矿床时间分布规律矿床在时间上的分布是不均匀的，某些矿种或矿床常在某一地区的某一地质时代内集中出现。
例如：世界上70%的金矿、62%的镍和钴、60%以上的铁矿形成于前寒武纪；世界上80%的钨矿形成于中生代；世界上的盐类矿产主要形成于二叠纪等。
矿产在时间分布上的不均匀性通常用划分成矿期的方式来表述：凡产生特定矿产组合的一段地质时期(代)就称之为成矿期。
1.我国主要的成矿期划分成矿期是研究矿床在时间上的发展、演化和分布规律性的有效途径。
地史中一定类型的矿床及其组合的出现往往和一定的大地构造发展阶段有关。
据我国地壳发展的主要构造运动及成矿特征，将我国的成矿期划分为如下六个：1)前寒武纪成矿期, 2)加里东成矿期，3)海西成矿期， 4)印支成矿期，5)燕山成矿期， 6)喜山成矿期前寒武纪成矿期早太古代成矿期(泰山期)(3800～2500Ma)：绿岩带及有关矿床；Fe、Au、Cu、P、滑石、菱镁矿、石墨、云母等。
晚太古～早元古代成矿期(中条或吕梁期)(2500～１８００Ma)：Cr、Ni、Pt、Fe－Ti、金刚石、铜铅锌硫化物、稀土、硼、滑石、菱镁矿、云母等。
中—晚元古代成矿期(1800～600Ma)：Fe、Cu、P、石棉、石墨等矿产，在北方产于长城、蓟县、青白口系地层中，在南方则产于板溪群、会理群、昆阳群、神农架群、南沱砂岩层及相应地层中。
第三章_沉积构造2
四、底层面构造
由于较高速的流体在下伏沉积物顶面冲刷出 一些下凹的坑槽后，又被上覆沉积物覆盖，而形 成的一种发育在不同粒度岩层分界面上的凹凸状 构造。
由于冲刷流体也是沉积覆盖层的流体，所以 覆盖层往往比被冲刷层的粒度更粗。常常是砾质 岩层覆盖在砂质岩层之上，砂质岩层覆盖在泥质 岩层之上。覆盖层底部还常含有从被冲刷层中冲 刷下来的碎块——泥砾。
2.爬行迹构造：活动的生物在沉积物表面移动时
形成的轨迹，有足迹及移迹之分。
3. 居住迹构造：主要是底栖生物为了避免水流的冲 刷及食肉动物的袭击，为了食悬浮物而挖掘一种管状居 住穴，管具有方向性及形态特征。
居住迹构造
4. 觅食迹构造：由固着底栖觅食动物向沉积物内部 进行挖掘形成的通道，通常有分枝状及辐射状，如均分 潜迹、螺旋潜迹等。
晶体印痕一般在泥质沉 积物中容易保存。常见 的有石盐晶体印痕（石 盐假晶）、石膏晶体印 痕（石膏假晶）、冰晶 印痕等。
石盐晶体的形成环境：盐湖、盐沼、潮坪石盐假
晶的出现说明：石盐晶体生长时水体盐度增高，埋藏 后孔隙水的盐度降低。
二、结核
指成分、结构、颜色等方面与围岩有明显差别 的团块状矿物集合体。
富屑纹层，又称亮层，藻类组份含量少。
四、植物根痕迹 1. 植物根呈炭化残余或枝叉状矿化痕变 出现。在煤系地层中特别常见，是陆相 的可靠标志。 2. 植物根印痕对识别淡水和微咸水环境 是有价值的。 3. 根系层的存在可说明植物就地生长。
第七节 其他成因的构造
一、鸟眼与窗孔构造
（bird-eye，fenestralstructures）
一、生物遗迹构造
生物遗迹构造，即生物遗 迹化石，是指保存在沉积 物层面上及层内的生物活 动的痕迹，如保存在沉积 物层面上的爬迹及停息迹， 保存在层内的居住迹 、钻 孔迹等。 1. 停息迹构造： 由活动 的生物暂时停息在沉积物 表面 形成的浅坑，坑的形 态与生物的腹面形态一致，同生阶段形成。结核呈与 围岩界限清晰，不切穿层 理，层理围绕结核呈弯曲 状。
沉积构造的原理
沉积构造的原理
沉积构造是指地球表面上由沉积物积累形成的构造。
其原理是沉积作用将来自陆地的岩屑、溶解物和有机物质等沉积物沉积在地表或水下，然后经过压实、胶结等作用逐渐形成沉积岩，最后逐步堆积积累形成沉积构造。
沉积构造的形成往往与沉积环境有关。
沉积环境包括陆地、海洋、湖泊、河流等，每种环境都会有不同的沉积物来源和沉积过程。
例如，在陆地沉积环境中，岩屑物质通常由风力、水流等运动力将其带到一个较低的地点沉积，而海洋环境中则主要是由水中的悬浮物沉积。
沉积物的堆积和沉积速度也会受到环境因素的影响，如地形、气候、水体深度等。
通过长时间的积累和叠加，沉积构造逐渐形成。
利用沉积构造可以对地质历史和环境变化进行研究。
因为沉积物是记录地球历史的有力证据，通过对沉积层的剖析和分析，可以了解地球过去的环境条件和地质事件。
同时，对沉积物的矿物组成、粒度、构造等特征进行研究，还可以揭示出不同沉积环境之间的差异和联系，对研究地壳运动、古地理、气候变化等具有重要意义。
总的来说，沉积构造是地球表面上沉积岩堆积形成的构造，其形成原理与沉积物的来源、环境和堆积过程密切相关。
通过对沉积构造的研究，可以更好地了解地球历史和环境变化。
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• 1. 2. 3. • 1. 2. 3. 沉积作用(Sedimentary Processes) 物理作用(Physical Processes), 生物作用(Biological Processes), 化学作用(Chemical Processes) 沉积构造(Sedimentary Structure) 物理构造(Physical Structure), 生物构造(Biological Structure), 化学构造(Chemical Structure)
A ripple train with weakly undulatory smallcurrent ripples.Froms are transitional between straigth-crested and undulatory ripples.North Sea tidal flats. Ripple length:8cm
Simons, 1962
Plane bed or antidunes
transition
Maga ropple
Small ripple
水深（cm）
2、重力流（Gravity Flow）
通常称为高密度流(dense flow), 在重力作用下，沉积 物不稳定而移动带动水介质运动水介质与沉积物充分 混合，进而形成富含沉积物的流体 按照沉积物的支撑机理，重力流可分为四种类型： 浊流（Turbidity current）： 流体内的沉积物由湍流 的向上分力所支撑，并使沉积物持续地悬浮于流体中。 液化流（ Liquefied flow）：沉积物颗粒间孔隙流体 的向上流动而支撑沉积物。在富含液体（水）的松散沉积 物中，当孔隙流体压力超过静水压力时，颗粒保持悬浮状 态，就象流沙一样。 颗粒流（ Grain flow）：由于沉积物颗粒之间的相互 碰撞作用而支撑颗粒呈悬浮状态，在重力作用下流动。 碎屑流（Debris flow）: 基质支撑沉积物颗粒，使砂、 砾级悬浮于其中而在重力作用下进行搬运。
（2）流态（Flow Regime)
弗劳德常数 Froude number (F):F =V╱√ g . d v: 流速（velocity of flow） g: 重力加速度（gravitational acceleration） d: 水深（depth of water） 低流态（Lower flow regime），F<1，即是一种水深流 缓的流动状态， 水体搬运能力弱，水面波动和沉积物表 面的起伏不同相。 过渡流态（ Transitional flow regime）： F=1， 高流态（ Upper flow regime）：F>1，即是一种水浅 流急的流动状态，水体搬运能力大，水面波动和沉积物表 面的起伏同相。
3. 层理（Bedding）
层理是肉眼能够识别的最显著 的宏观沉积特征。 纹层（Laminae）：组成层理的 最小宏观单位，具有相对一致 的成分和结构。 单层（Single Bed ）：层理的基 本单元，由成分和形态对一致 的纹层组成。 层组（Bedset）：形态一致且具 有成因联系的一组单层。如果 单层的成分相似或一致，称 “简单层组”，构成的层理称 为简单层理；如果单层的成分 不同，称“复合层组”，构成 的层理称为复合层理。 层理面（Bedding Surfaces）： 单层或层组的分界面。
§2.1.2 物理构造（Physical Structures）
层面构造[表面痕迹（surface marks）, 底面印痕 （ bottom imprints）]和层理构造（bedding Structures ） 1、表面痕迹（Surface marks） (1) 雨痕（Raindrop marks）圆形或椭圆形， 在少雨区 发育较好。指示水上环境或半干旱环境，说明沉积物曾经 出露水上(暴露标志)。 (2) 泥裂（Cracks）: 平面上为多边形，剖面上为“ V” 字形，由泥岩脱水、收缩或干化而成。 指示干旱气候或 水上环境(暴露标志) 。 (3) 细流痕（Rill marks） 由于细小水流侵蚀沉积物表面 所形成的树支状痕迹。指示水面下降或水上环境。 (4)波痕（Ripple marks）
strongly undulatory small-current ripples.almost tending to the lingoid type. North Sea tidal flats.
直脊水流波痕
曲脊水流波痕
不对称浪成波痕，波脊分叉，北戴 河现代海滩，粉、细砂岩。
对称浪成波痕，波脊分叉又复合，河 北邢台上寒武系石英砂岩。
槽状交错 层理图解
面状交错 层理图解
板状交错层理
楔状交错层理
大型槽状交错层理
波状交错层理
羽状交错层理（Herringbone cross bedding）： 相临单层内的纹层倾向相反，这种层理是潮坪环境 的典型标志。 点 坝 （ 边 滩 ） 交 错 层 理 （ Channel bar crossbedding）：曲流河道内由点沙坝迁移所形成的交错 层理。 水 道 充 填 交 错 层 理 （ Channel-fill cross bedding）：小型水道充填所形成的交错层理。 海滩冲刷交错层理（Beach cross bedding ）：由 于海滩倾 斜面的迁移和冲刷所形成的，纹层倾角 小，沉积物的分选、磨圆好，富含介壳碎片。 沙丘交错层理（Sand dune cross bedding ）：由 沙丘的迁移和崩塌所成，纹层倾角大，可达 30~40o。
（Hjulström, 1939)
运区 搬
沉积区
直径（mm）
第二节 沉积构造 (Sedimentary Structures)
沉积构造是由沉积物的成分、结构、颜色的不 匀一性而表现出的宏观特征。 根据形成时间可划分为原生沉积构造和次生沉 积构造。原生沉积构造是在沉积物沉积时或沉积后 不久、以及其固结以前形成，因而是沉积环境的重 要判别标志。
（2）底形（Bedforms)
底形是水流作用在水底沉积物表面所形成的各种外 形。底形与流态之间有密切的关系，随水流动态的变化， 底形发生有规律的变化。大部分沉积构造（各种波痕、层 理）是由于底形的迁移而形成的。 低流态下，随着水流动态变强（F值增加），底形出 现的次序为：下平底（lower plane bed，没有颗粒移动) 小波痕（small ripples） 小波痕叠加的大波痕 （megaripples superimposed ）大波痕（ mega- ripples） 随着水流动态变强（F值增加），波痕的脊由直线变 为波状和舌形。 过度流态下，底形不稳定，主要是被冲刷的大波痕。 高流态下，常见的底形为上平底（ upper plane bed） 和逆行沙丘 (antidunes）。
当流体流动所产生的上举力与牵引力超过沉积物颗粒的重力和 吸附力时，颗粒开始移动。在细粒沉积物中，颗粒主要受吸附力的 作用；在粗粒沉积物中，颗粒主要受重力的作用。细粒沉积物中颗 粒的启动速度比粗粒沉积物中颗粒的启动速度大；但细粒颗粒的沉 降速度比粗颗粒的沉降速度小。
侵蚀区 平均速度 （cm/s）
沉积物颗粒侵 蚀、搬运与沉 积间的关系
第一节 沉积作用
§2.1.1 物理作用（Physical Process）
物理作用主要讨论搬运介质与固体颗粒间的关系。 一、搬运介质(Transporting Media) 按照搬运方式不同，把搬运介质分为重力流和牵引流两种 类型。 1、牵引流（Fluid flow） 搬运介质运动带动固体颗粒运动，水和空气是牵引流 的主要介质。 （1）运动方式（Fluid moving fashions）： 层流（Laminar flow）: 流体分子呈直线运动。 紊流（Turbulent flow）: 流体分子运动轨迹不规则
雨
痕
波痕（Ripple marks）
对称指数（symmetry index）：向流面与背流面水平投 影之比。 波痕指数（ripple index）：波长与波高之比。 波痕内部构造（Internal structure of a ripple）:底积层 （ Bottomset ）； 前积层（ Foreset ）；向流面纹层 （Stosside).
波痕内部结构(Structure of a ripple)
波痕的分类： 波痕按成因分为：水流波痕、波浪波痕、风成波痕、干 涉波痕与孤立波痕； 按规模可分为：小型波痕、大型波痕与巨型波痕。
三种成因类型波痕对比
类型 特征 形态 波脊 RI>15, SI>3.8 RI<15, SI<3.8 RI: 10~70 水流波痕 波浪波痕 风成波痕
浊流 湍流
液化流 液体向 上流动
颗粒流 颗粒相 互作用
碎屑流 基质力
末端浊积岩
根部浊积岩
再沉积砾岩
某些滑塌浊积岩
砾状泥岩
重力流类型（按颗粒支撑机理）（Middleton
and Hampton, 1976)
重力流的形成与演化示意图（Walker, 1978)
二、沉积物颗粒（ Sediment grains）
河南现代黄河岸边泥质层
已充填干裂，河南偃师上前寒武系砂岩
泥 裂 构 造
由细砂充填于页岩干裂缝中形成，陕 西铜川白垩系细砂岩。
现代泥裂（野外照片）
Raindrop imprints with elliptical impact craters,because of the oblique direction of falling drops,the rim of the impact crater is broken on the boratory experiment Raindrop imprints.Imprints are small impact craters,circular in shape,as the rain fell almost vertically