2013第7-3章地层形成的沉积环境和沉积作用

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滨海沉积：低潮线与高潮线之间的地区 浅海沉积：低潮线以下至水深200米左右的地带 半深海和深海区沉积：水深超过200米
滨海：波浪潮汐作用强烈，双向水流
段Fra Baidu bibliotek
代表性的 原生沉积构造
共生的沉积构造
一般岩性
环境 解释
这种进积型序列大多是在海退时期发育的。 在海进时期所形成的砂质海岸—陆架沉积的退积 海
Modern distribution of major fossilizable invertebrate and algae in relation to depth of sea. After Heckel (1972)
foraminifer
urchin
brackish
Hypersaline
等。这个段代表浅潮下带沉积。 中等—强生物扰动构造，遗迹 岩， 泥质粉 远 1 水平纹理 2)小波痕层理段 在这个由砂岩组成的段中，最常见的层理类型是水流波痕成因的小 砂岩，夹细 化石，均匀层理，递变层理 滨 型交错层理，并以板状和楔状为主。有时发育特征性的羽状交错层理、复活面和冲蚀构造。 共生的沉积构造以波痕为主，有小水流波痕和浪成波痕、纵向波痕、各种干涉波痕和改造波
Past
Present
潮坪沉积体系
塔里木盆地T11井S1
A.荷兰Ameland 蛇曲状的小潮道
现代潮坪
C.潮道向左 迁移，潮间 沉积被侵蚀， 在潮间水道 沉积的一侧， 点坝和纵向 前积层发生 沉积
E.蛇曲状潮渠， 具点坝和纵向 交错层，来自 英国的Wash地 区
第七章 地层形成的沉积环境和沉积作用
中。
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水平纹理
大波痕层理，中等—强生物扰动
细砂岩
构造 当沉积作用向海推进时，潮上带、高潮坪、中潮坪、低潮坪、潮下带沉积依次叠覆，形 成了一个从下到上沉积物由粗变细的进积型碎屑潮坪沉积序列。 其中， 原生沉积构造也发生 互层状泥、 过 砂泥互层层理和 强—完全生物扰动，均匀层理 相应的变化，从下到上一般可分为五个段 ( 图 6) ： 2 粉砂岩和砂 渡 生物扰动构造 1)大型交错层理段 组成本段的砂岩以发育大型交错层理为特征，而且，其中有许多 岩 带 是在潮道中由大波痕迁移所形成的大波痕层理。共生的沉积构造有羽状交错层理和复活面 粉 砂 质 泥
•含铁质的沉积物： 氧化环境：红、紫红、棕红等颜色 缺氧的环境：灰色、灰绿、蓝色 •含炭和有机质丰富的沉积物 氧化环境：灰白色 还原环境：灰黑、黑色
继承色：从母岩中继承而来的颜色，与沉积环境无关。
次生色：沉积岩成岩后，应次生变化（变质、风化等）形成 的颜色，与沉积环境无关。
1.颜色Color
浅色: 常见于浅水、动荡、氧化条件 暗色：深水、净水、还原条件
一般岩性
环境解释
泥岩，泥炭或蒸 潮 上 带 发岩，夹介壳层 泥 岩
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水平纹理
强生物扰动构造，细流痕， 干裂，晶体印痕与假晶，雨痕
偶夹薄层砂岩 潮
高潮坪
潮汐层理，小水流波痕，浪成 3 透镜状层理 波状层理 脉状层理 波痕，干涉波痕，改造波痕， 孤立波痕， 细流痕， 旋卷层理， 遗迹化石
互层状砂岩 和泥岩 间 中潮坪
Modern bryozoans reef
Reefs
In-situ preservation of graptolites?
Graptolites are fossil planktonic organisms that lived offshore in pelagic waters. Therefore, they usually indicate deep-water marine environment.
Carbonate facies Shale facies Sandstone facies Shale & coal facies
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）
均变论----将今论古
Principle of Uniformitarianism – ―The Present is the key to the past‖
第七章 地层形成的沉积环境和沉积作用
7.1 沉积环境和沉积相 7.2 沉积环境的主要识别标志 7.3 主要沉积环境的沉积特征
7.4 地层形成的沉积作用
沉积环境(sedimentary environment) — 一个具有独 特的 物理、化学和生物 特征的自然地理单元
沉积相(Sedimentary facies)——反映沉积记录成因（环境、
Wedge-bedding formed by wind, Utah, USA
Feather crossbedding, Є, 云台山
Parallel bedding, Є, 云台山）
climb beddings
Graded bedding 阿勒泰，D1
Formation of graded bedding
parasitic ripples,
北 戴 河 潮 坪 flooding ripples
Mudcracks----desiccations, present
Desiccation cracks
Horizontal, parallel, tabular, wedge-, trough-crossbedding; the wedgecrossbedding formed by wind
生物标志
海洋生物：三叶虫、笔石、珊瑚、头足类、腕 足类、蜓、层孔虫、海绵、棘皮动物、有孔虫、牙 形石等 陆生生物：陆生植物、陆生脊椎动物、淡水软 体生物、昆虫、大部分的叶肢介、介形虫等。 窄盐度生物：只能适应于含盐度正常（35‰） 的海水，如珊瑚、腕足类等。
广盐度生物：可生存于多种盐度的水体中，如 腹足类、双壳类等。
Bedding generated by wave, Pt3, 鸡冠山, 北戴河
Tidal beddings, P1, NSW, Australia
Loadcasts
convolute beddings in the lacustrine facies, N2, 山旺
4．岩性与自身矿物的标志
7.1 沉积环境和沉积相 7.2 沉积环境的主要识别标志 7.3 主要沉积环境的沉积特征
7.4 地层形成的沉积作用
Types of facies indicators
1 biologic indicates/生物标志 2 physic indicators/物理标志 3 chemic indicators/化学标志

Eye-birds in dolomite, Pt2,铁岭组， 周口店
第七章 地层形成的沉积环境和沉积作用
7.1 沉积环境和沉积相 7.2 沉积环境的主要识别标志 7.3 主要沉积环境的沉积特征
7.4 地层形成的沉积作用
7.3 主要沉积环境的沉积特征
1.海相沉积
2.陆相沉积 3.海陆过渡相沉积
条件和沉积作用）的岩石特征和生物特征的综合。即沉积记录成 因的物质表现。 生物相(biofacies) 岩相(lithofacies)
瓦尔特定律：只有在地理（空间）上彼此有横向毗邻关系的 那些相和相区才能原生地在垂向层序上依次叠覆。
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。
Modern distribution of major fossilizable invertebrate and algae in relation to salinity. After Heckel (1972)
Sponge-reef，O1, Ibex, Utah, USA
Stromatopora, D3, Guizhou
羽状交错层理，复活面，冲蚀 2 小波痕层理 构造，水流波痕和浪成波痕， 干涉波痕，改造波痕， 沟槽充填交错层理 砂 岩 带 低潮坪
1 大型交错层理
Sedimentary environmental classification Sedimentary environmental classification
Littoral, neritic, bathyal (hemipelagic), abyssal (pelagic)
Types of facies indicators
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水平纹理
砂 岩
五、潮坪沉积的原生构造序列
进积型砂质海 区，如果海岸坡度极缓，潮下带向海延伸很远，足以使波浪活动减弱，也可以发育潮坪。 岸—陆架沉积的 潮坪的主要部分位于平均高潮线和平均低潮线之间的潮间带，平均高潮线以上为潮上 带，平均低潮线以下为潮下带。潮间带可进一步分为三部分：靠近平均高潮线的是以泥质沉 原生构造序列及 积为主的高潮坪(泥坪)，靠近平均低潮线的是以砂质沉积占优势的低潮坪(沙坪)，其间是砂 泥交互沉积的中期坪(混合坪)。潮上带的沉积物以泥或粘土为主。在潮湿气候下，潮上泥坪 其环境解释 可发育沼泽，形成泥炭沉积；在干旱气候下，有蒸发盐沉积，成为盐沼。潮下带大部分被潮
1 biologic indicates/生物标志 2 physic indicators/物理标志 3 chemic indicators/化学标志
physic indicators/物理标志
1.颜色 2. 结构 3. 沉积构造 4.岩性与自身矿物的标志
1.颜色Color
原生色：沉积、成岩过程中形成的颜色，原生色与沉积物中 的铁、炭、有机质等的含量及沉积环境的氧化－还原环境有 关。
中、细砂岩 潮坪一般沿着沉积物供应充足、具有显著潮汐周期又没有强波浪活动的海岸发育， 5 冲洗交错层理 成波痕层理，平行层理，递变层 如河口湾、海湾、泻湖或者障壁岛和沿岸沙坝后面就往往发育有潮坪。在面临广海的沿岸地 理，冲蚀构造，冲流痕，细流痕， 粘附波痕，剥离线理， 潜穴 滨 4 水流波痕层理 削顶浪成波痕，弱生物扰动构造 细砂岩 临 对称浪成波痕，大水流波痕， 道、潮下沙坝和浅滩所占据，沉积物以砂为主。潮下带下部的较深部分不应包括在潮坪环境 滨
风成沙丘交错 岸 型序列，其顺序则与此相反。但在实际地层剖面中，由于海进或海退的速度不同，可能缺失 7 植物根痕，变形构造 中、细砂岩 层理 某些段或发育不全。另一方面，在无潮海中，前滨不发育，后滨直接过渡为临滨。 小波痕层理，低角度交错层理， 细流痕，粘附波痕，气泡砂构造 水流波痕，浪成波痕，逆行沙丘， 干涉波痕，改造波痕，水流和浪 前 沙 丘 后 滨
2. 结构Texture
塔里木盆地中13井S1
粒度、 圆度、 分选、 定向性、 支撑类型等
3.
物理标志
（1） 层理 交错层理：单向斜层理（河流）；鱼骨状交错层理（潮汐作 用）；丘状层理（风暴流） 水平层理：水体平静 平行层理：水浅流急 粒序层理：河流相正粒序，冲积扇整体为反粒序 （2）层面构造 波痕：（对称、不对称） 层面暴露标志：爬痕、足迹、泥裂、雨痕 冲刷痕 （3）滑塌构造： 多出现于斜坡，成为识别浊积岩或深水碳酸盐岩的重要标志
在合适的条件下，盐类物质如石盐、石膏等 的晶体可以在松软的沉积物表面上结晶生长。 如果这些晶体后来因溶解而消失，就留下了 具有晶体形态的特征印痕，即晶体印痕 (crystal imprints)。这种印痕经沉积物充 填后，就形成晶体假象即假晶(crystal pseudomophs)。 石盐的晶体印痕和假晶大多产于盐湖、内陆 盐沼以及温暖气候下的潮坪等沉积物中。
自生矿物：原生海绿石、鲕绿泥石和针铁矿均形成于海 洋环境，且形成的水体依次变浅、温度依次升高。
Types of facies indicators
1 biologic indicates/生物标志 2 physic indicators/物理标志 3 chemic indicators/化学标志
chemic indicators/化学标志
砂岩
潮上带：泥岩发育有泥裂、动物足迹、爬痕，砂岩中可发育波痕、雨痕等。 潮间带：发育双向流水波痕、双向交错层理 潮下带：可见浪成波痕 潮 坪：陆源碎屑丰富则沉积砂、泥；反之则以碳酸盐岩为主，可见鸟眼构造，或形 成竹叶灰岩
段 5
代表性的 原生沉积构造 均匀层理
共生的沉积构造 植物根痕，不规则纹理，结核