沉积环境分析 第3章 大陆环境—4-5沙漠与冰川
沉积环境分析 第3章 大陆环境—4-5沙漠及冰川
第三章 大陆碎屑沉积环境
沙漠环境
如果按照将今论古的原则推论，沙漠在 地质历史时期也是十分普遍的现象。大 气圈的循环样式应该是类似的。因此， 地质记录中的沙漠沉积可以作为一种古 气候和古纬度的标志，用于判断大陆块 在地质历史的演变过程中所处的地理位 置。风成砂岩具有很高的孔隙度，它可 以作为良好的含水层，也能成为油气聚 集的场所。例如，美国西部的宾夕法尼 亚系和侏罗系以及北海油田的三叠系赤 底统等，均已发现有这种类型的油气储 集层。
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第三章 大陆碎屑沉积环境
沙漠环境
古代风成砂岩 古代的风成砂岩，—般是根据与现代大 沙漠中的风成砂的比较识别的。常用的识别 标志主要有以下几种： (1)具有规模巨大的交错层理； (2)可以见到为数不多的风成波痕、泥 裂和雨痕等层面构造； (3)砂岩分选良好，粒间充填物主要为 化学沉淀物； (4)缺乏云母类碎屑； (5)石英砂粒表面呈毛玻璃状； (6)缺乏海相化石和煤； (7)缺乏分布广泛的标志层； (8)与蒸发岩或河流沉积共生等 。
第三章 大陆碎屑沉积环境
沙漠环境
(三)古生物证据
在有大型交错层的 砂岩中，没有发现过任 何海相化石，但是在风 成环境的其它沉积中可 以见到恐龙化石，恐龙 足迹，淡水的介形虫以 及少数植物化石。
第三章 大陆碎屑沉积环境
沙漠的沉积类型及特征
(1)岩漠沉积
岩漠是以剥蚀作用 为主的平坦的岩石裸露 地区，风把疏松的干颗 粒吹走，并撞击岩石表 面，使之变成很光滑的、 具有沙漠漆的釉质表面， 仅有少数大的棱角状砾 石散布其上。其沉积物 在地质剖面中很难见到。
第三章 大陆碎屑沉积环境
沙漠环境
(二)其它陆相沉积构造
风成砂沉积中经常可以见到 一些次要的陆相成因的构造，如 风成波痕，雨痕、动物足迹以及 粗粒滞留沉积层等。粗粒滞留沉 积物出现于沙丘间的风蚀坑凹地 区。它们一般由粗砂和砾石组成， 并在滞留面上呈等间距分布。风 成砂岩中有时夹有薄层的泥岩、 白云岩或石灰岩，它们代表短暂 的湖泊沉积。其厚度很薄 ( 不足 数米)，延伸不远(不大于lkm2)， 层面常具干裂。
几种典型的沉积环境
几种典型的沉积环境
1. 河流沉积环境：在河流中，水流速度较快，沉积物主要由细粒沉积物组成，如沙、淤泥和砾石。
2. 湖泊沉积环境：湖泊是相对封闭的沉积环境，沉积物主要由细粒沉积物和有机物组成，如湖泥和植物残骸。
3. 滨海沉积环境：在海岸线附近，因为潮水和海浪的作用，沉积物通常包含沙、贝壳和砾石。
4. 海洋沉积环境：在开阔海洋中，沉积物主要由细粒沉积物和有机物组成，如淤泥和钙质残骸。
5. 沙漠沉积环境：在干旱地区，风吹动碎屑物质，形成沙丘和沙漠沉积物。
6. 冰川沉积环境：在冰川地区，冰川运动形成的碎屑物质沉积在冰川边缘和冰川下方。
7. 湿地沉积环境：如沼泽和泥炭地，沉积物主要由有机物质和细粒沉积物组成。
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。
沉积相的分类及详解
沉积相的分类及详解
沉积相是指地球表面沉积物的形成环境，包括河流、湖泊、海洋、沙漠、冰川等。
根据不同的沉积环境和沉积物的性质，沉积相可分为多种类型。
1. 河流沉积相
河流沉积相是指河流水流作用下的沉积环境，包括河床、河岸、洪水平原等。
河流沉积物主要由砂、砾、泥等颗粒物质组成，河流沉积相的特点是沉积物粗粒度、层理发育、成岩作用弱等。
2. 湖泊沉积相
湖泊沉积相是指湖泊水体作用下的沉积环境，包括湖底、湖岸、湖滨等。
湖泊沉积物主要由泥、粉砂、石灰质沉积物等组成，湖泊沉积相的特点是层理发育、生物化学作用强、成岩作用弱等。
3. 海洋沉积相
海洋沉积相是指海洋水体作用下的沉积环境，包括海底、海岸、海滨等。
海洋沉积物主要由泥、粉砂、石灰质沉积物等组成，海洋沉积相的特点是层理发育、生物化学作用强、成岩作用强等。
4. 沙漠沉积相
沙漠沉积相是指沙漠环境下的沉积环境，包括沙丘、沙原、盐湖等。
沙漠沉积物主要由砂、砾、粉砂等组成，沙漠沉积相的特点是颗粒粗大、层理不发育、成岩作用弱等。
5. 冰川沉积相
冰川沉积相是指冰川作用下的沉积环境，包括冰川前缘、冰川侵蚀区、冰川冰碛区等。
冰川沉积物主要由冰碛物、泥、砾石等组成，冰川沉积相的特点是颗粒大小不一、层理不发育、成岩作用弱等。
综上所述，沉积相的分类主要是根据不同的沉积环境和沉积物的性质来划分的。
每种沉积相都有其独特的特点和成因机制，对于研究地质历史和地质资源具有重要的意义。
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
沉积环境分析第3章大陆环境—1冲积扇
沉积环境分析第3章大陆环境—1冲积扇冲积扇是沉积环境中常见的一种类型，广泛分布于世界各地。
在第3章中，我们将详细介绍冲积扇的特征、形成机制以及其对沉积物分布和地貌演化的影响。
冲积扇是由冲积过程形成的扇状地形，由于水流冲刷和沉积作用的共同作用，冲积扇通常位于山谷或河道的河口位置。
在山区，高强度的水流和重力作用使得大量物质从高处运输到低处，形成冲积扇。
冲积扇通常呈现出广阔的三角形形状，高于周围地形，并且具有坡度平缓的特征。
冲积扇的形成主要受到控制的因素包括河流输沙能力、流量和沉积物质的供给。
当河流的输沙能力与供给的沉积物之间存在差异时，冲积扇的形成就会发生。
当河流的输沙能力大于供给时，河流会将多余的沉积物沉积在河谷中，形成扇形沉积物。
当输沙能力小于供给时，沉积物会堆积在河道中形成冲积扇。
这种不平衡的供给和输沙能力是冲积扇发育的基本原因。
冲积扇对沉积物分布和地貌演化具有重要影响。
首先，冲积扇是富含水源和土壤肥力的地区，对农业和城市发展有着重要意义。
其次，冲积扇的存在会导致水流的分散和淤积，改变了原本的河道走向和河口位置。
最后，冲积扇的演化还会对水系和附近地区的地貌产生影响，形成丰富多样的地貌类型，如河漫滩、湖泊和阶地。
总结来说，冲积扇是一种由冲积过程形成的扇状地形，通常位于山谷或河道的河口位置。
冲积扇形成的原因是河流的输沙能力与沉积物供给之间的差异。
冲积扇的沉积物主要由砾石、卵石和沙粒组成，其颗粒粒径较大。
冲积扇对沉积物分布和地貌演化有重要影响，对农业和城市发展具有重要意义。
冲积扇的存在改变了水流的走向和河口位置，还形成了丰富多样的地貌类型。
第3章第四纪沉积物
• 3、中国西部及青藏地区 • 西部山高盆大，升降运动强烈，在山麓地带有粗碎屑堆积。 如天山北麓（即准噶尔盆地南缘）下更新统称西域组，以 砾石为主，厚1350m，含三门马化石。中更新统称乌苏组， 厚30m；上更新统称新疆组，厚150m，皆以砾石或砾、 砂、粘土等为主。盆地中全新世则主要为风沙堆积或盐湖 沉积，代表干燥气候条件下的产物。如柴达木盆地共有24 个盐湖，盐类总储量为600亿t，其中察尔汗盐湖是我国最 大的可溶性钾镁矿床、面积5800km2多，氯化钾储量约占 全国的97％，还含有大量的镁、锂等元素。 • 青藏高原，近年考察证明曾有多次冰川活动。在藏北遗留 有众多的湖泊，蕴藏丰富的硅藻土、硼砂及盐类矿产。
我国西北地区湿陷性黄土
• 3）黄土湿陷性的形成原因 • 内在因素：黄土的结构特征及其物质组成。 • 黄土的成分和结构上的基本特点是：以石英和长石组成的 粉粒为主，矿物亲水性较弱，粒度细而均一，连结虽较强 但不抗水；未经很好压实，结构疏松多孔，大孔性明显。 所以，黄土具有明显的遇水连结减弱，结构趋于紧密的倾 向。外部条件：水的浸润和压力作用。
第3章 第四纪沉积物
主要内容： 概述 第四纪沉积环境 ☆第四纪沉积层 中国第四纪地层特点
•
第四纪是地球发展最新阶段，它包括更 新世和全新世。地球发展历史有43亿年以 上，而第四纪却非常短促，约180万年左右。
一、概述
• 第四纪是地球发展史的最新阶段，时间范 围从上新世末（距今 248万年）直到现在。 第四纪分为更新世和全新世两个阶段。 • 它以人类的出现为开始，哺乳动物兴盛， 气候波动剧烈，各种陆相沉积发育。 • 有冰期和间冰期之分，更替达20多次。
• 3、膨胀土(expansive soil)： • 膨胀土是一种富含亲水性黏土矿物,且随含 水量的增减体积发生显著胀缩变形的硬塑 性黏土。
沉积环境
沉积环境在物理上、化学上和生物学上都有别于相邻地区的一块地球表面。
按自然地理条件可将地球表面分为大陆环境、海洋环境与过渡环境。
一、大陆环境陆相沉积在空间分布上是不稳定的，相变更为显著。
沉积物以碎屑物和粘土为主，湖泊有化学沉积，含淡水生物和陆生植物遗体。
类型主要有：残积、山麓堆积、河流沉积、湖泊沉积、沼泽沉积、冰川沉积等。
1、残积：地壳岩石经风化作用所产生的碎屑和化学风化的残余物质堆积在原地叫作残积物，这种岩相叫残积相。
其中化学风化的主要变化是硅酸盐矿物的破坏，可溶性碱金属钾、钠、镁等被淋滤，比较稳定的铁、锰、铝等则形成含水氧化物及氧化物的土状胶凝体残留在原地。
基岩的风化带由许多不同成因的残积层组成，称为风化壳，它的存在说明当时经历了一个长期风化剥蚀阶段，并能说明当时的地形和气候条件，同时风化壳本身蕴藏铁、铝、镍、锡石等多种矿产。
2、山麓沉积：在高山与其毗连的低山或平原之间，常可分出一个山麓带，在山麓带沉积了各种坠积物－坡积物和洪积物。
山麓沉积的特征：一般由砾岩和砂岩组成，砾岩厚度可这200－300m，很少分选。
在平面上呈扇状，在剖面上呈楔状。
3、河流沉积：分为平原河流和山区河流。
平原河流往往可分为河床冲积层和河漫滩冲积层两部分重叠构成的二元结构。
河床沉积又称河流底层沉积，包括河床滞留砾石沉积、边滩（点砂坝）及心滩（河道砂坝）的砂质沉积。
在河流沉积的连续剖面上，河床滞留砾石常位于底部，向上逐渐过渡为以岩屑砂岩、长石砂岩为主的边滩或心滩沉积。
河床沉积的砂、砾，其滚园圆度和分选性较好，具斜层理以及槽状交层理。
河漫滩沉积则代表洪水泛滥期的产物。
4、湖泊沉积：我国中、新生代有广泛的湖泊沉积。
根据含盐度不同，分为淡水源和咸水湖。
沉积物以细砂岩、粉砂岩和粘土为主，也有化学及生物成因的沉积，如石灰岩、泥灰岩、介壳灰岩和油页岩等。
由于湖水平静，底流微弱，故湖泊中心的沉积物常具较薄的水平层理。
鱼类、淡水软体类和植物、昆虫等共存是湖泊相生物标准组合。
沉积相-沙漠、冰川、沼泽PPT39页
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
沉积相-沙漠、冰川、沼泽人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
沉积相-沙漠、冰川、沼泽
沙漠的沉积类型： （一）岩漠
岩石裸露区
北疆--古爾班通古特的岩漠
（二）石 漠（戈壁）
地表残留的 砾石和粗砂
（三）风成砂 0.15mm~0.25mm，分选好 沙流（沙影）
沙盖：平坦、广
沙丘：常见，具风成交错层理
风成交错层理
（四）旱谷沉积
间歇性辫状河沉积。 滞留沉积、略显正旋回。 流水沉积与风成沉积交互
第二篇 沉 积 相 模 式
第八章 沉积相的概念及分类
第一节 沉积相的概念
沉积相（简称相）： 沉积环境 ＋ 该环境下形成的沉积岩（物）特征的综合。
沉积环境：包括自然地理、气候、构造、 沉积介质的物理、化学条件 沉积岩特征：岩性特征、古生物、地球化学等。
岩相古地理：通过沉积岩特征，恢复古地理。
相模式（沉积模式）：以图解、文字、或数学等方法来 表现理想化、概括性的沉积相。
沉积体系：成因上相关的沉积环境及沉积体的组合。
沃尔索相律：
正常条件下（非事件沉积），只有横向上相邻的 相，才能在垂向上叠置在一起，且没有间断。
第二节 沉积相的分类
相组 、 相
、
亚相 、 微相
第九章 陆相组
第一节
沙漠相
一、沙漠环境特点： 干旱、 风的作用
美国西部的宾夕法尼亚系和侏罗系以及北海油田的赤底统等， 均有该类型的油气储集层。
水体较深，黑色碳质页岩、碳质泥岩，水平层理发育， 层面炭化植物叶片发育。
三、泥炭沼泽 处于闭流沼泽、覆水沼泽之间，主要的聚煤环境。 泥炭层发育。煤的灰分高。
河漫沼泽； 三角洲平原沼泽； 滨岸沼泽； …………
复习题：
1.概念：沉积相、相模式、沉积体系； 2.简述：沙漠的沉积类型、冰海沉积的特点、 沼泽的环境特点
冰川、沙漠、河流、三角洲、湖泊沉积
冰川环境分为冰川、冰川河、冰川湖冰川沉积特征：非层状沉积：冰川消融直接引起的，有底碛、侧碛、终碛，砾岩分选磨圆差，砾石表面发育冰川擦痕。
层状沉积：冰川消融产生的冰水搬运、沉积而形成，也称为冰水沉积，包括冰川接触沉积（蛇丘、冰碛阜）、冰前沉积（冰川范围以外的冰水沉积，包括冰水平原、冰湖、冰海沉积等。
）冰川效应：引起某些生物的灭绝；；引起地壳升降；引起全球海平面升降。
冰期起因：大陆漂移、地球轨道变化。
沙漠沉积：沙漠的分布和成因：沙漠（干旱气候）、干旷草原（半干旱气候）低纬度沙漠成因（大气环流）、中纬度沙漠成因（高山屏蔽作用） 沙漠的沉积类型及特征：沙漠（广义）：岩漠、石漠（戈壁）、沙漠（狭义）、旱谷、沙漠湖、内陆盐碱滩湖泊沉积：1、湖泊环境的一般特点：（1）水动力特征：湖浪、岸流，无潮汐；（2）湖泊的物理化学条件：水温导致分层；盐度变化大；碳氧同位素；微量元素（B 、Li 、F 、Sr ）比海水低；（3）生物学特征：淡水生物发育。
2、湖泊的分类：（1）按盐度：淡水湖、微咸水湖、咸水湖、盐湖；（2）按沉积物类型：碎屑沉积湖泊、化学沉积湖泊；（3）按地理位置：近海湖泊、内陆湖泊；（4）按成因：构造湖、河成湖、火山湖、冰川湖、岩溶湖。
3、湖泊亚相类型：滨湖、浅湖、半深湖、深湖、湖湾、沼泽、湖泊三角洲。
（1）滨湖：滩（砂）坝、泥坪。
滩坝：发育于较陡的湖岸，岩性（砾岩、砂岩），结构（分选、磨圆好），成分成熟度高，构造（小型交错层理），砂体形态（席状、底平顶凸透镜状，平行湖岸），生物化石（贫乏，可见生物壳碎片）。
泥坪：发育于较缓的湖岸，岩性（泥岩、粉砂岩），颜色氧化色为主，构造（水平纹理、泥裂），生物化石（植物化石、遗迹化石）。
（2）浅湖：（如有砂质供应—滩坝砂岩；如无砂质供应--泥岩、粉砂岩）砂岩，结构（分选、磨圆好），成分成熟度高，构造（小型交错层理、浪成波痕），砂体形态（席状、底平顶凸透镜状，平行湖岸），生物化石常见。
第三章 沉积环境与及沉积相
深湖亚相
位于湖盆中水体最深部位，水体安静，地处乏氧的 还原环境，底栖生物完全不能生存。
岩性粒度细、颜色深、有机质含量高。以质纯的泥岩、页岩 为主，亦有灰岩、泥灰岩、油页岩。 层理发育，主要为水平层理和细水平纹层。 无底栖生物，常见介形石等浮游生物化石，保存完好。 黄铁矿是常见的自生矿物，多呈分散状分布于粘土岩中。 岩性横向分布稳定，垂向上常具连续的完整韵律，沉积厚度 大。
湖泊是大陆 上相对低洼和流 水汇集的地区， 也是沉积物堆积 的重要场所。
• (三)、 湖泊环境及其沉积相
• 1、湖泊环境的一般特征
• 湖泊大小悬殊，最大可达几十万平方公里，最小 的不足1km2。湖泊形状也是多种多样，如圆形、 椭圆形、不规则状等，成因各异。
• 湖泊的分类方法很多，常用的是按盐度和沉积 物性质划分，即分为以碎屑沉积为住的淡水湖泊 (盐度<3.5%）和以化学沉积为主的盐湖(盐度 >3.5%）两种类型。
3、沉积相的分类
古沉积环境恢复的基本思路
1、基本思想
“将今论古”“现在是了解过去的钥匙” ——现实主义原则
“以古论今、论未来”
2、基本理论 “沃尔特（Walther）相律”——沉积相变
规律：“只有那些相邻发育的相才能重叠地产 出”，即只有顺序发展着的相才能上下重叠；一 定的相在水平飞行上必与有关的相相邻。
• 扇中因其扇面地形变缓，流体流速减慢，成为冲积扇中搬运、沉积 过程中最活跃地区。除了河道充填、泥石流沉积之外，片流沉积发 育。扇中沉积形成的岩石粒度较扇根变细，单层厚度减薄，成层性 变好,可具有多种流水成因的交错层理。沉积体虽然仍因冲刷、切割 而呈透镜体状，但横向上显得比扇根的更为稳定。
• 扇缘是冲积扇下部向冲积平原过渡的低平部分，片流沉积及其它类 型的洪泛沉积在该区内发育。片流沉积可形成大型板状砂体，间夹 洪泛期的细粒粉砂、泥质沉积。岩石层较薄，成层性较好，各种交 错层理发育，侧向延伸较稳定。由于河道的摆动，这些沉积物可能 被改造成为河流沉积。
沉积环境分析方法概述ppt课件
五个研究领域：
全球古环境和生物演化 全球地球化学和生物地球化学循环 地球内部及地球表面的流体 地壳动力学（大洋的和大陆的） 地核和地幔动力学
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沉积环境和沉积相 概论
第一节 环境、相、模式的概念 第二节 相分析及古地理 第三节 沉积相的分类 第四节 岩相古地理的发展简史 第五节 沉积环境的识别标志
泽
心滩、河床滞留沉积
越岸沉积、沼泽
砾质辫状分流河道 砂质辫状分流河道 分流间湾
G t, G p St,Sp S ir,C ,M c
砾质河口坝
Gp,Gm
砂质河口坝
St,Sp
远砂坝
S ir
S ir体系
上三角洲平原相 (同 曲 流 河 体 系 ）
曲流河道 天然堤 决口扇 分流间泛滥盆地 岸后沼泽
含煤岩系层序地层学 -原理和应用
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讲座提纲
第1讲 沉积环境分析方法概述 第2讲 冲积体系与聚煤特征 第3讲 三角洲体系及聚煤特征 第4讲 层序地层学概念体系 第5讲 陆源碎屑层序地层格架 第6讲 碳酸盐岩层序地层学 第7讲 层序地层学工作方法 第8讲 层序地层格架中的聚煤模式研究
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第1讲 沉积环境分析方 法概述
1.对于比较的目的来说，它必须起一个标准的 作用；
2.对于进一步观察来说，它必须起提纲和指南 的作用：
3.在新的地质区，它必须起“预测”的作用； 4.对于所代表的环境或系统的水动力学解释来 说，它必须起一个基础的作用。
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第二节 沉积相分析及古地理
相分析是通过研究沉积体的 形态和模式，对沉积剖面进行对 比分析，以及对沉积岩的成因标 志（包括生物的、化学的）进行 分析，最终得出相分析单位沉积 形成时的古环境。
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第三章 大陆碎屑沉积环境
冰川作用
冰川以其与流水作用显著不同的特殊 方式搬运和堆积沉积物。刨蚀作用使岩石 松散、破裂，并从基岩上拔掘出来。磨蚀 作用具有很强侵蚀性，它能把基岩上大量 的岩块磨蚀下来，并在基岩表面刻划成沟 槽和擦痕。也能把基岩表面磨光。 在冰川活动过的基岩面上，可以找到 冰川侵蚀的证据，如磨光面、羊背石和擦 痕等。羊背石是冰川磨蚀成的流线形小丘， 小丘的上游部分平缓园滑，下游部分则因 冰川刨蚀呈陡坎和凹凸不平状。基岩上的 冰川擦痕大小不一，小者仅仅是些头发丝 状的擦线，大者可以是长达一公里以上的 擦沟，其方向与冰流方向—致。
第三章 大陆碎屑沉积环境
沙漠环境
现代风成砂一般特征
现代的风成砂主要见于沙漠和海 岸沙丘两种环境。其中以沙漠区的分 布最广。风成砂主要集中在沙漠区的 低洼部分。最初它们可能来自间歇河 流沉积或是对较老的砂岩或其它源岩。 在风的作用下，它们移去了粉砂和粘 土，再后砂与砾又分开。 沙丘类型一沙漠中风成砂一般发 育在以盛行风为主的地区，而在多种 风型汇合的地区不发育。风成砂类型 通常自沙漠边缘向内部依次为：新月 形沙丘、横向沙丘、纵向沙丘、锥形 沙丘（沙山）。
第三章 大陆碎屑沉积环境
沙漠环境
风成砂的粒度特征
风是一种非常有效的 分选动力介质，它可以使 碎屑沉积物产生良好的分 异作用。风成砂通常分选 良好，圆度较高。风成砂 通常是单峰的，但有时具 有明显的双峰。双峰态的 风成砂有两个分选良好的 砂的总体。风成石英砂的 表面还可因搬运中互相撞 击成毛玻璃状的霜面。
第三章 大陆碎屑沉积环境
概述
目前常是将冰川分为山谷冰川、山麓冰川和冰盖与冰帽三种 类型。也有人将冰川分为山谷冰川和大陆冰川两种类型。 (1)山谷冰川：指冰块被堵阻在高山谷壁中的冰川。冰块的厚 度可达数百米，一般由冰斗和位于较高处的冰原补给。 (2)山麓冰川：指由一些山谷冰川会合形成的冰盖。这些冰盖 是山谷冰川流至山下低地扩展而成的宽广的冰体。 (3)冰盖或冰帽：冰盖是扩展到大面积陆地或高原的巨大冰块。 这种冰块出现在雪线特别低的地区，厚度可达千米。
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冰水沉积
1.蛇丘和冰碛阜沉积 蛇丘主要是由冰体下部隧 洞流出的融冰水堆积的沉积物， 形态呈伸长的曲线状，象一道 墙。其方向大致与冰体运动方 向—致。如果蛇丘沉积物经过 分选，有时也可具粒序、冲淤 构造、交错层及水平层理。底 碛被运动的冰川改造成的流线 状小丘称鼓丘。 冰碛阜是冰 川表面的冰水沉积，在冰体融 化后，沉落在底床上的沉积体。 因此多呈孤立的丘状，内部常 具同心层状构造，层理与冰碛 阜外形一致。
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沙漠环境
古代风成砂岩 古代的风成砂岩，—般是根据与现代大 沙漠中的风成砂的比较识别的。常用的识别 标志主要有以下几种： (1)具有规模巨大的交错层理； (2)可以见到为数不多的风成波痕、泥 裂和雨痕等层面构造； (3)砂岩分选良好，粒间充填物主要为 化学沉淀物； (4)缺乏云母类碎屑； (5)石英砂粒表面呈毛玻璃状； (6)缺乏海相化石和煤； (7)缺乏分布广泛的标志层； (8)与蒸发岩或河流沉积共生等 。
第三章 大陆碎屑沉积环境
冰川作用
冰川发育在雪线以上的积雪地 带。经历由新雪-雪粒粒雪冰-冰川 冰的转变。当冰体达到某一临界厚 度时，只要有相应的坡度，即可发 生流动。 冰川是一种流速极其缓幔的层 流。每天只有几毫米至几米，偶尔 也可因底面突然发生滑动引起急冲。 在雪线以上的冰川累积区，由于冰 川近底部分受压力较大，塑性变形 也强烈，所以其最大流速靠近底部。 而在雪线以下的消融区，最大流速 则在冰川的近表层部分。
第三章 大陆碎屑沉积环境
沙漠环境
如果按照将今论古的原则推论，沙漠在 地质历史时期也是十分普遍的现象。大 气圈的循环样式应该是类似的。因此， 地质记录中的沙漠沉积可以作为一种古 气候和古纬度的标志，用于判断大陆块 在地质历史的演变过程中所处的地理位 置。风成砂岩具有很高的孔隙度，它可 以作为良好的含水层，也能成为油气聚 集的场所。例如，美国西部的宾夕法尼 亚系和侏罗系以及北海油田的三叠系赤 底统等，均已发现有这种类型的油气储 集层。
第三章 大陆碎屑沉积环境
冰水沉积
2.冰水平原 当融冰水切过终积堤，在外围所形成的扇形堆积体称为冰水 扇。几个冰水扇相连接可以构成起伏平缓的冰水平原。冰水平 原沉积主要是由砂砾组成的层状的冰河沉积。相邻沉积层间粒 度变化很大，其中偶尔也可见到大的冰川漂砾。特征的沉积构 造、有冲淤构造、水平层与交错层等，冰水平原向下可过渡为 辫状河沉积。
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沙漠环境
1.沙漠的环境的特点
沙漠中由于风的吹扬作用使基岩 裸露，并伴有崩裂的巨砾出现， 形成“岩漠”。 风的搬运使沙质物质集中堆积， 形成风成砂沉积。
不能被搬运的砾石、卵石、粗砂 残留下来，堆积而成“石漠”。
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沙漠环境
沙漠是大陆上雨量稀少、生物 难于生存的干旱地区。因其蒸 发量大，又缺乏植被，所以风 的作用十分强烈。与沙漠有关 的干旱与半干旱气候区，约占 现代大陆面积的三分之一。它 们主要分 布 在 赤 道 两侧 15 一 300 范围内的副热高压带及信 风带。在高山环绕的大陆内部， 因山脉阻挡，湿空气难以达到， 也可出现干旱带。例如，新疆、 内蒙和北美的西部大陆等地。
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沙漠的沉积类型及特征
(2) 砾漠
砾漠又称戈壁滩，它们 主要由中砾、卵石和粗砂组成， 堆积面比较平坦，沉积厚度很 小。砾漠的砾石是地表细粒沉 积物被风吹去之后的一种蚀余 堆积物。由于风砂磨蚀，砾石 表面常具撞击痕和磨光面，或 变成风棱石。
第三章 大陆碎屑沉积环境
沙漠的沉积类型及特征
第三章 大陆碎屑沉积环境
冰水沉积
4.冰海沉积 冰海环境是指漂浮有冰川冰以及与冰川和冰架邻接的海。这 些冰块通过筏运和对海水的温度、盐度、密度、悬浮沉积物的 浓度的改变，影响沉积物搬运。 冰海沉积突出的特征是坠落石，它是随浮冰(冰山和冰架)筏运 入海，沉积在较细粒基质中的较粗碎屑物。如果基质是纹层状 的，那么坠落石可以刺穿或者压弯下伏的纹层。在差异压实作 用下，坠落石周围的纹层被压缩。坠落物也可以是冰川冰融化 释放的冰碛物团块。 与冰海有关的沉积物主要有三种类型：在冰川末端的下面， 大量的冰碛物释放，形成无层理的基底冰碛物。向海方为层状 冰碛物，只含少量粗粒沉积物，它们可能是冰山搬运来的，或 者是冰川冰释放的。最外带为具有坠落石的纹层泥，基底冰碛 物无层理，缺乏分选，不含原地的生物，而冰海沉积含有原地 的生物化石，粘土含量较多，但有分选，具层理。
第三章 大陆碎屑沉积环境
冰水沉积
由冰川搬运来的后经融冰水再 搬运并沉积下来的物质称为冰 水沉积。冰水沉积既有冰川作 用的痕迹，又有流水改造作用 的特征。冰水沉积的重要特征 是具有一定的层理和分选性。 因此，又称层状冰碛。按其堆 积的位臵可分为二类： (1)冰前沉积 在冰川界限以 外形成的沉积，如冰水平原、 冰湖和冰海沉积。 (2)冰界层状沉积 是在与冰 川接触部分形成的一种融冰水 沉积，如蛇丘、冰碛阜等。
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冰水沉积
一、主要沉积相 Edwards(1978)将冰川沉积物归纳为五种沉积相： (1)块状冰碛岩； (2)层状砾岩和砂岩； (3)纹层状泥岩，其中含或者不含坠落石； (4)与岩相(2)和(3)相伴生的冰碛岩； (5)带状冰碛岩。 其中(1)(2)(3)三种相最为常见。 对于大陆上的第四纪沉积来说，这些相的解释比较明确： 块状冰碛岩是冰下环境沉积的底积物；层状砾岩和砂岩是冰河 或冰界冰前沉积；具纹泥、坠落石或特征化石的纹层状泥是冰 湖或冰海沉积。呈块体流方式侵位的冰碛物或混积物(Diamict)， 通常是冰界带层状砾岩或冰前水下环境的纹层泥的夹层。
第三章 大陆碎屑沉积环境
概述
冰川沉积是寒冷气候 的标志。研究冰川作用有 助于人们了解历史上气候 演变的规律和全球性板块 运动的规模。我们人类现 在还生活在—个尚未完结 的冰期之中，今后的气候 将如何变化，直接影响到 人类的生存条件，所以详 细地研究冰川作用，特别 是更新世以来的冰川进退 的过程具有重大的价值。 冰川沉积的油气潜力也已 引起了人们的重视。
第三章 大陆碎屑沉积环境
沙漠环境
(三)古生物证据
在有大型交错层的 砂岩中，没有发现过任 何海相化石，但是在风 成环境的其它沉积中可 以见到恐龙化石，恐龙 足迹，淡水的介形虫以 及少数植物化石。
第三章 大陆碎屑沉积环境
沙漠的沉积类型及特征
(1)岩漠沉积
岩漠是以剥蚀作用 为主的平坦的岩石裸露 地区，风把疏松的干颗 粒吹走，并撞击岩石表 面，使之变成很光滑的、 具有沙漠漆的釉质表面， 仅有少数大的棱角状砾 石散布其上。其沉积物 在地质剖面中很难见到。
(3)风成砂沉积
成熟度高，稳定矿物组分多，粘土含量低，分选极好，磨 圆度高，砂粒表面呈毛玻璃状，沙丘是风成砂的最主要堆积类 型。具有风成交错层理。
第三章 大陆碎屑沉积积是一种间歇性河流沉积作用的产物。因具有洪 暴特点，河道不固定，沉积速度快，顺坡堆积呈扇状，故称 旱谷冲积扇。沉积物粒度粗，砾石可具叠瓦状排列。
概述
冰川是陆地上的降雪经过堆积和 变质而成的一种流动的冰体。冰川环 境是指直接与冰川冰接触的地区,主要 地质营力是冰川作用，突出的环境特 征是温度很低，降水量大，蒸发量很 小。 冰川时期，大量的降水聚集在冰 川区，海面开始下降，河流系统被重 新改造。冰川运动可以强烈地侵蚀、 改造原有的大陆地形，并将侵蚀下来 的碎屑物搬运到冰缘地区沉积。冰盖 区巨厚的冰可将地壳压迫成洼地；融 化的冰水流向冰缘则可形成冰水湖。 在冰体覆盖的地区，生物遭到毁灭打 击，有的因不能适应冰期环境而灭绝， 有的种属与个体数量大大减少。
第三章 大陆碎屑沉积环境
冰水沉积
3.冰湖沉积 在冰前地带冰融水因为受阻可以聚集成冰水湖。 在冰川湖的边缘可以形成旋回构造，发育的小型扇三角洲， 通常其前积层陡倾，向下坡渐变为细粒的湖底沉积物。如果波 浪作用活跃，在湖滨地带也可发育薄层的分选良好的砂和砾。 当冰川在静滞的湖泊中终止时，水下可以形成粗粒的冰水沉 积。在淡水湖或半咸水湖中，这些沉积物很快就过渡为纹泥。 浅湖底部的典型沉积是纹泥。纹泥是一种由薄的浅色的细砂、 粉砂层和暗色的泥质层交替而成的向上变细的韵律沉积。淡色 的粗粒纹层代表春夏温暖季节的沉积，暗色的细粒纹层代表秋 冬季节的沉积。淡色的粗沉积也可以是高密度的冰河沿湖底注 入而成的。在冰湖纹泥中偶尔也可见到少数坠落石，它们是从 浮冰中坠落的。