沉积学及古地理学论述题
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三、论述题(任选4题,每题10分,共40分)
1. 曲流河沉积的垂向序列基本特征及其与辫状河沉积的区别。
2. 论述退积型淡水碎屑湖泊的沉积序列特征。
3. 简述进积型河控三角洲的沉积序列的主要特征。
4. 论述浊积岩鲍马序列特征及其流体动力机制。
5. 简述无障壁陆源碎屑海岸(滨海)环境的亚环境划分及其特征。
6. 简述碳酸盐岩的横向沉积相模式特征。
4.试述浊流沉积的形成环境及沉积特征。
5.试述三角洲的类型及其沉积特征。
6.试对比曲流河和辩状河沉积特征的异同。
二、简述题(任选2小题,每题10,共20)
1. 阐述水平层理和平行层理的特征和各自的形成条件。
水平层理是细粒沉积物的层理类型,由彼此平行的纹层组成,纹层呈水平状,厚度1-2mm,纹层可因粒度变化和有机质含量不同或颜色差别而显示出来,是低能或静水环境的标志之一。分布环境主要为湖泊、河滩、潮坪、泻湖、浅海、半深海、浊流等。
平行层理是由强水动力条件下形成的相互平行的、水平或近水平的、由中粗砂岩、砾岩组成的层理,一般认为是在水流能力比形成大型交错层理更强的高流态条件下的平坦底床上形成的,其特点是颗粒粗,伴生剥离线理,与大型交错层理共生。形成环境主要为河流、海滩、浊流等环境。
2. 什么是雷诺数?按流动状态,流体的分类?
雷诺数:是无量纲数,表示流体的流动状态;是判别层流和紊流的定量准则;Re=贯性力粘滞力=Vdρμ=Vdυ。层流:Re<2320(明渠条件下Re<500),缓慢的流动,流体质点作有条不紊的平行的线状运动,彼此不相掺混。临界流:Re=2320(明渠条件下Re=500),流动状态介于层流与紊流的转换点,其对应的是临界流速(VK)。紊流:Re>2320(明渠条件下Re>500),充满了游涡的急湍的流动,流体质点的运动轨迹极不规则,有纵向运动,其流速大小和流动方向随时间而变化,彼此相互掺混。
3. 简述碎屑颗粒在牵引流介质中的搬运方式及其特征。
搬运方式的划分,按载荷方式,颗粒在牵引流中以床沙载荷和悬移载荷方式。
床沙载荷:指颗粒在流体下部(在床面上)作滚动、滑动和跳跃状态被搬运。有两群颗粒,较粗的颗粒(砾、较粗砂)在水床面上呈滑动或滚动搬运(基本上不离开床面);较细的颗粒(较细砂、粉砂)呈跳跃搬运(只离床面(2-3)d(粒径)高度以内的颗粒)。悬移载荷:细小颗粒不与床面接触,在流体上部,总是呈悬浮状态被搬运。
搬运方式的划分,按颗粒与流体的力学关系,有3种搬运方式:滚动、跳跃、悬浮。A.滚动搬运:颗粒停留在床面上,水力作用于颗粒向上游的一面,因为底部有摩擦阻力,所以作用于其顶部的流水比其下部的流水速度更快,推力更大,故颗粒趋向于滚动。B.跳跃搬运:碎屑颗粒顺流一边跳跃一边向前(时沉时浮),称跳跃搬运。引起颗粒跳跃的条件是:①底部不平,使颗粒碰撞底部障碍物或其它颗粒而激发的向上弹跳力;②主要由流速引起的顺流推力;③水流引起的上举力(浮力)。C.悬浮搬运:颗粒(细粒)被水流带起,在长期内很难下沉(低能、静水),呈悬浮状态搬运。
三、论述题(任选3小题,,每题15分,共45分)
1. 论述曲流河沉积的垂向沉积相模式及其主要特征。
河床沉积(河道滞留沉积):由粗砾岩和底部河床滞留砾岩组成。可发育平行层理。
边滩沉积:是河床侧向迁移作用的产物。在边滩下部(靠近河心),沉积较粗的颗粒(以砂粒为主);上部离河心较远,沉积较细物质。层理主要以大中型槽状交错层理和板状交错层理为主,在较细的沉积物中出现各种中型交错层理。一般自下而上由大型交错层理逐渐变为小型交错层理。
河漫滩沉积:主要是泥岩、粉砂岩以及薄层泥质灰岩。层理一般不发育或水平层理。在气候干燥地区,可见泥裂、钙质结核;在潮湿条件下,可发育沼泽,形成泥炭或煤层。
A.以陆源碎屑岩为主。从下到上依次为砾岩、砂岩和泥岩。岩性变化频繁,极不稳定,上部偶见薄层泥质灰岩。
B.沉积构造向上变小,交错层理类型由大型变到小型,向上逐渐出现波状交错层理和爬升波状层理,夹有水平层理,发育泥裂、雨痕等。
C.有泥炭和煤,常见植物化石和植物根,少量淡水软体动物,如腹足类和双壳类等。
2. 简述进积型河控三角洲沉积序列及其主要特征。
进积型河控三角洲的形成是不断地从陆地向海盆方向推进,形成总体向上变粗(的反旋回)沉积序列:
主体是:三角洲平原的较粗粒分支流河道沉积和细粒的沼泽沉积;三角洲前缘沙和粉沙沉积;前三角洲泥。现自下而上描述如下:
第6层:泥岩、粉砂岩、细砂岩互层,夹炭质泥岩或煤层。块状层理、水平层理和透镜状层理。含大量植根和植屑化石,属沼泽沉积。
第5层:槽状和板状交错层理砂岩。含炭化植茎和泥砾,为分支流河道沉积。
第4层:生物扰动构造发育的泥岩和泥质粉砂岩。透镜状层理,含半咸水生物化石和介壳碎屑,属分支间湾沉积。
第3层:由较纯净的砂岩和粉砂岩组成。楔状交错层理、波状交错层理、浪成波痕、水流波痕。含丰富的生物碎屑,属分流河口沙坝沉积。
第2层:泥岩、粉砂岩、极细砂岩互层。水平层理、波状交错层理、潜穴、生物扰动构造。含植屑和炭屑,为远沙坝沉积。
第1层:暗色水平层理和块状层理的泥岩和粉砂质泥岩。生物扰动构造,含化石少,属前三角洲沉积。其下伏地层为正常浅海的大陆架泥岩沉积,含较多海生生物化石,并具有强烈的生物扰动构造。
3. 简述无障壁陆源碎屑海岸(滨海)环境的亚环境划分及其特征。
(1)海岸砂丘:指海平面之上的海滩砂经风的改造作用而形成的沙丘带,位于特大风暴潮以上,基本是风成作用。
沉积物(成分、结构):成分单一,主要由石英组成,缺乏泥级物质和生物化石。石英砂分选极好,以细到中砂为主。石英砂表面常发育因颗粒撞击而形成的碟形坑,表面多呈毛玻璃状。
海岸砂丘是海滩砂经风的改造而成,所以分选好,圆度高,中粒砂数量增加,重矿物相对集中。
沉积构造:风成砂丘大型槽状交错层理。砂丘内部常有大量弯曲的侵蚀面。沙丘之间常有植被生长,植物腐烂后可形成泥碳层和根系层的透镜状夹层。
(2)后滨:海岸沙丘带下界与平均高潮线之间,特大风暴和异常高潮时才能被水淹没,受到波浪和弱水流的作用。
沉积物:主要是砂,常有生物介壳,有时可以由风暴浪带来大量介壳堆积形成介壳层。在浅的洼地中可发育纹层泥和藻席。由于蒸发作用,可发育盐壳。沉积物中常发育动物潜穴和足迹,但一般不易保存下来。主要发育水平层理、块状层理和小型交错层理。常发育有海滩砂脊和海沼砂岭。
(3)前滨:平均高潮线与平均低潮线之间。是海滩下部逐渐向海倾斜的平缓斜坡地带。前滨带的发育与海岸地形和潮汐作用有关。前滨带以波浪的冲洗作用为特征,沉积物主要是纯净的中、粗石英砂,有时有丰富的生物碎片,重矿物可局部富集。沉积物分选和磨圆极好。平行层理和冲洗交错层理。海滩沉积中常见的四种交错层理。常发育对称或不对称浪成波浪、逆行砂丘和暴露构造。生物化