001第一讲 沉积学原理
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热水沉积作为揭示盆地占流体 时间演化和空间分布-盆地流体场 的有效工具和可靠途径,在盆地 流体研究中具有重要意义。
同沉积期火山喷发释放的热能是热水对流系统产 生、并导致热水喷流一沉积成矿作用产生的重要 热动力来源之一。
4.关于泥石流沉积
5.建立了不同构造背景下的沉积模式 裘怿楠[1992)分为8种: 冲积扇-辫状河-曲流河-三角洲-湖相泥充填模式; 冲积扇-扇三角洲-湖底扇-湖相充填模式; 冲积扇-辫状河-三角洲-湖底扇-湖相充填模式; 冲积扇-小型曲流河-小型三角洲-湖相充填模式; 冲积扇-纵向辫状河(网状河)-三角洲-湖相充填模式; 冲积扇-辫状(网状)河-曲流河-末端扇充填模式; 冲积扇-辫状河一砂(泥)坪-盆湖蒸发岩充填模式(又称 ‚洪水一漫湖‛沉积体系); 三角洲间湾沙滩和沙坝充填模式。
第二节 沉积体系的建立
在沉积盆地中,碎屑岩和碳酸盐岩是1_要的储集 岩类。其它沉积岩如泥岩、页岩、燧石岩、火成岩、 变质岩,以及一切具有孔隙性和裂缝的岩石类型均可 作为油气储层。 油气储层的岩性特征及其形成条件的综合,称储 集岩相。在空间或平面上沉积相的综合称沉积体系, 他们形成和分布在宏观上受沉积相带和成岩相带的控 制。
第一章 总论
鲍玛层序 自下而上由五个层段组成: ⑤E段-泥质段。 ④D段—上平行纹层段 ③C段—波纹层理段 ②B段—为下平行层理段 ①A段—为递变段
3)震积作用和震积岩
震积岩是灾变事件岩,是经历过地震作用的原 地沉积岩。 震积岩的研究,可以提供古斜坡和示底构造的 信息,同时还可作为‚古地震计’‘来了解古代地 震的分布及强度,因而在沉积相分析和盆地分析中 具有一定的科学价值。
Friedman和Sanders (1978)将沉积学定义为研究 沉积物、沉积过程、沉积岩和沉积环境的科学。
第一章
总论
二、沉积学的发展
沉积学的发展可分为以下4个阶段: 初始阶段(1830-1894) 这一阶段侧重于古生物地层、煤和生物礁的研究。 1830年lyell出版 (地层学原理》,提出了将今论古的 现实主义原理; 1850年,Sorby首次使用偏光显微镜研究岩石; 1894年,Walther提出了‚相序‛的概念。 专业化阶段(1894--I931) 开始用显微镜研究重矿物。 1914年,Gilbert首次进行了水槽实验; 1934年,Friedman和Sanders出版了《沉积学原 理》;
选用教材峰-岩相古地理教程
《沉积学原理》是阐述沉积物(岩)形成、 演化和分布规律的一门课程,是研究生的一 门学位课,共40学时。 与之相似的课程有: 《岩相古地理学》是论述沉积相的形成、 演化和分布的一门课程,它借助于沉积学理 论,通过沉积相的研究分析和恢复古环境或 古地理面貌。 《沉积环境与沉积相》
第一章 总论
三、多学科的交叉渗透 1、沉积动力学 2、层序地层学 3、大地构造沉积学 4、沉积地球化学 5、测井沉积学 6、沉积盆地分析 7、储层沉积学 8、环境磁学 9、事件沉积学
第一章 总论
四、沉积学研究现状
1、事件沉积作用 事件沉积作用主要有风暴流沉积、浊积、震积 等。 1)风暴沉积和风暴岩 风暴流对沉积环境中的沉积物的影响极为复 杂,首先反映在流体性质方面,具有高密度流和 牵引流的两重性,在水体运动方式上,不但为水 平运动和振荡运动的叠加,并具涡流的特点: 风暴沉积作用表现在沉积物记录上构成个完 整的风暴岩理想层序。
表6-2 层序与旋回级次的划分表
沉积层序 超层序 巨层序 层 序 准层序组 旋回级别 低 频 旋 回 高 频 旋 回 一级 二级 三级 四级 时限(Ma) >100 10—100 1—10 0.4 海平面变化的产生原因 泛大陆的形成与分裂 大洋中脊的扩张作用 洋中脊的变迁与大陆冰盖的生长和消亡 偏心率(E:)周期
1984年,A.Seilacher在对比了现代和古代震积 成因的沉积物之后,提出了微褶纹理,断裂递变层, 均一层作为震积沉积物标志性的沉积构造,为震积 岩的研究奠定了理论基础。 震积岩的主要识别标志有震裂缝、地裂缝、断 裂递变层、微同沉积断裂、层内褶皱、假结核、液 化砂(泥)岩脉、火焰构造及振动液化卷曲变形构造 等。 中国震积岩和震积作用、地震-海啸序列;碳酸 盐岩振动液化序列与萨布哈震积岩序列;震积岩与 震积不整合序列;大陆边缘震积岩序列;陆相断陷 湖盆震积岩及垂向序列等研究成果。
第四节 环境和相
第五节 沉积相和沉积环境分类
第一章
总论
第一节 沉积学的涵义及发展概况 一、沉积学的概念
沉积学最早由H.A.Wadell于1932年提出,简单定 义为研究沉积物的科学。他于1973年出版的Glossary of Geology中将沉积学定义为‚对沉积物的来源、沉 积岩的描述和分类以及沉积物形成过程进行研究的科 学‛。
经过多年研究,目前以总结出我国中一新生代陆相断 陷盆地的15种沉积体系: (1)陆上环境:冲积扇-辫状河-洪水重力流沉积体系, 曲流河-洪水漫溢一冲积平原沉积体系,沿岸沼泽化平 原-分流河道沉积体系,风成沉积-干盐湖沉积体系; (2)过渡环境:曲流河(网状河)-三角洲沉积体系,冲积 扇-扇三角洲沉积体系; (3)水下环境:滨岸浅水堡坝沉积体系,洪水重力流-漫 湖沉积体系,风生流-风暴流-浅水重力流沉积体系, 半深湖-斜坡水道-湖底扇沉积体系,深湖湖底扇-深切 ‚扇叶‛重力流水道沉积体系,纵向-横向-拐弯重力 流水道沉积体系,湖底平原层状重力流沉积体系,盐 湖环境表层-层间重力流沉积体系,火山喷发-沉积物 重力流沉积体系
第一章 总论
迅速发展阶段( 1931-1950) 随着差热分析、X一衍射等新技术在沉积学领 域的应用,沉积岩研究趋于半定量化; 1940年,Halbouty研究了墨西哥湾物源、海水 进退、古岸线变化、地层尖灭和油气远景; 1945年,Krumbein将统计学应用到了沉积学中。 现代阶段(1950一现在) 最大特点是与沉积学相关的交叉学科大量出现, 反映沉积学开始由理论研究领域转向实用领域、由 局部转向全球。
第一章 总论
总之,20世纪50年代初出现了浊流(重力流)理 论,1961年鲍玛建立了浊积岩层序—鲍玛层序。 20世纪60年代,开始从板块的角度进行沉积学 研究。 20世纪70年代至今,如层序地层学、资源沉积 学、环境沉积学、大地构造沉积学、事件沉积学、 全球旋回地层学、大陆动力沉积学、实验沉积学和 储层沉积学等交叉学科陆续涌现。
3.关干热水沉积 近10年来,热水沉积作用的研究在地质和地球化 学领域中形成了一个热潮。热水沉积作用的发现和研 究被认为是继板块理论以来地学界又一重大突破。 陈先沛等(1992) 归纳了热水沉积作用的几个岩石 学标志:同沉积期交代充填作用形成的石英脉、硅化岩 和隧石结核,喷溢条带和纹层,礁 硅岩套等。
第三节 层序地层学 一、层序地层学的形成 层序地层学是地层学和沉积学的分支,它研究 在不同海平面升降旋回(低水位期、海进期、高水 位期)中沉积成因上有联系的沉积地层。可分三个 发展阶段 (1)准备阶段:20世纪70年代前,以Sloss (1963)建立的‚北美地台层序‛为代表。 (2)萌芽阶段:20世纪70年代至80年代中期,以 Vail等编写的(地震地层学)(1977)为代表,提出了 海平面升降和相应的不整合限定层序的概念。 (3)成熟发展阶段:20世纪80年代末至今,即全 球资源、全球环境等方面相互综合、交叉、联合进 入飞跃的发展阶段。
2.等深流沉积和等深积岩
寒冷的极地,海水在其成冰过程中有70%的盐分 被排除到未结冰的海水中,从而人大增加了海水的盐 度和密度。这种冷重而富含氧气的表层水在重力和风 的驱动下,下沉到海底并缓慢向外扩散形成底流,沿 陆基等深线流动,流速相对快的底流称为等深流。
Iovell和Stow将等 深流沉积定义为 ‚在较深的水中 (浪基面以下),由 时空上稳定的并沿 陆坡流动水流的沉 积或者经过这种水 流明显改造过的一 个沉积层‛,并根 据成分将其分为砂 质等深流沉积和泥 质等深流沉积两类。
第一章 总论
风暴沉积自下而上的沉积序列: G强烈生物扰动的陆棚泥岩 F浪成沙纹交错层理或对称波痕 E平坦纹层 D丘交错层理 C面状平行纹层 B粒序层:下部常含大量滞留沉积物,如介壳、泥砾; 向上逐渐变细 A冲刷面:由风暴流搅动早 期的沉积物而成
第一章 总论
2)浊流沉积和浊积岩 浊流沉积 浊流是沉积物和水的混合物。浊流中 的沉积物呈悬浮状态搬运,由流体的湍流 机制支撑,可以在极缓的斜坡上流动。
6.成岩作用研究
7、碳酸盐岩石学和沉积学的发展和现状 碳酸盐岩石学和沉积学的发展主要表现。 (1) Folk (1959)提出了‚异常化学颗粒‛的观点和分类系统。 (2) 定量标志的引入为碳酸盐岩的分类及沉积环境分析提供 新的、重要的定量依据。 (3)碳酸盐岩的分类开始主要依据结构组分为基础的结构一成 因分类,使碳酸盐岩石学和岩石成因学密切地联系起来。 (4)许多白云石及自云石生成机理的观点或学说问世了。 (5)对碳酸盐沉积物的沉积后作用有了更深人的认识。 (6) 对碳酸盐沉积的环境模式的研究, (7) 化石岩石学。 (8) 许多新的先进的研究手段引进碳酸盐岩岩石学和沉积学中。 (9) 深水海洋碳酸盐沉积的研究 (10)碳酸盐岩岩相古地理单因素综合作图方法推进了我国岩相 古地理研究的定量化。
准层序
韵律层
五级
0.1
偏心率(E1)周期
六级 0.02—0.04 岁差周期,斜度周期
(据王立峰,1994)
2、主要特点 (1)强调全球海平面变化是层序形成的主要 控制因素; (2)注重不同级别等时地层格架及地层单元 的建立; (3)强调地层的成因意义; (4)在突出地震地层学中不整合面的同时, 强调层序界面之间地层的三维构型; (5)在地震、测井、岩心和露头等资料综合 的基础上,注重结合生物和磁性地层学的研究。
《沉积学原理》主要讲述内容: 总论---4 洪水沉积作用---4 河流沉积作用---8 湖泊沉积作用-----4 海洋沉积作用-----10 海底扩张与板块构造---4 模式与事件沉积作用---4 实验及作业--------N
第一章
总论
第一节 沉积学的涵义及发展概况
第二节 沉积体系的建立
第三节 层序地层学
同沉积期火山喷发释放的热能是热水对流系统产 生、并导致热水喷流一沉积成矿作用产生的重要 热动力来源之一。
4.关于泥石流沉积
5.建立了不同构造背景下的沉积模式 裘怿楠[1992)分为8种: 冲积扇-辫状河-曲流河-三角洲-湖相泥充填模式; 冲积扇-扇三角洲-湖底扇-湖相充填模式; 冲积扇-辫状河-三角洲-湖底扇-湖相充填模式; 冲积扇-小型曲流河-小型三角洲-湖相充填模式; 冲积扇-纵向辫状河(网状河)-三角洲-湖相充填模式; 冲积扇-辫状(网状)河-曲流河-末端扇充填模式; 冲积扇-辫状河一砂(泥)坪-盆湖蒸发岩充填模式(又称 ‚洪水一漫湖‛沉积体系); 三角洲间湾沙滩和沙坝充填模式。
第二节 沉积体系的建立
在沉积盆地中,碎屑岩和碳酸盐岩是1_要的储集 岩类。其它沉积岩如泥岩、页岩、燧石岩、火成岩、 变质岩,以及一切具有孔隙性和裂缝的岩石类型均可 作为油气储层。 油气储层的岩性特征及其形成条件的综合,称储 集岩相。在空间或平面上沉积相的综合称沉积体系, 他们形成和分布在宏观上受沉积相带和成岩相带的控 制。
第一章 总论
鲍玛层序 自下而上由五个层段组成: ⑤E段-泥质段。 ④D段—上平行纹层段 ③C段—波纹层理段 ②B段—为下平行层理段 ①A段—为递变段
3)震积作用和震积岩
震积岩是灾变事件岩,是经历过地震作用的原 地沉积岩。 震积岩的研究,可以提供古斜坡和示底构造的 信息,同时还可作为‚古地震计’‘来了解古代地 震的分布及强度,因而在沉积相分析和盆地分析中 具有一定的科学价值。
Friedman和Sanders (1978)将沉积学定义为研究 沉积物、沉积过程、沉积岩和沉积环境的科学。
第一章
总论
二、沉积学的发展
沉积学的发展可分为以下4个阶段: 初始阶段(1830-1894) 这一阶段侧重于古生物地层、煤和生物礁的研究。 1830年lyell出版 (地层学原理》,提出了将今论古的 现实主义原理; 1850年,Sorby首次使用偏光显微镜研究岩石; 1894年,Walther提出了‚相序‛的概念。 专业化阶段(1894--I931) 开始用显微镜研究重矿物。 1914年,Gilbert首次进行了水槽实验; 1934年,Friedman和Sanders出版了《沉积学原 理》;
选用教材峰-岩相古地理教程
《沉积学原理》是阐述沉积物(岩)形成、 演化和分布规律的一门课程,是研究生的一 门学位课,共40学时。 与之相似的课程有: 《岩相古地理学》是论述沉积相的形成、 演化和分布的一门课程,它借助于沉积学理 论,通过沉积相的研究分析和恢复古环境或 古地理面貌。 《沉积环境与沉积相》
第一章 总论
三、多学科的交叉渗透 1、沉积动力学 2、层序地层学 3、大地构造沉积学 4、沉积地球化学 5、测井沉积学 6、沉积盆地分析 7、储层沉积学 8、环境磁学 9、事件沉积学
第一章 总论
四、沉积学研究现状
1、事件沉积作用 事件沉积作用主要有风暴流沉积、浊积、震积 等。 1)风暴沉积和风暴岩 风暴流对沉积环境中的沉积物的影响极为复 杂,首先反映在流体性质方面,具有高密度流和 牵引流的两重性,在水体运动方式上,不但为水 平运动和振荡运动的叠加,并具涡流的特点: 风暴沉积作用表现在沉积物记录上构成个完 整的风暴岩理想层序。
表6-2 层序与旋回级次的划分表
沉积层序 超层序 巨层序 层 序 准层序组 旋回级别 低 频 旋 回 高 频 旋 回 一级 二级 三级 四级 时限(Ma) >100 10—100 1—10 0.4 海平面变化的产生原因 泛大陆的形成与分裂 大洋中脊的扩张作用 洋中脊的变迁与大陆冰盖的生长和消亡 偏心率(E:)周期
1984年,A.Seilacher在对比了现代和古代震积 成因的沉积物之后,提出了微褶纹理,断裂递变层, 均一层作为震积沉积物标志性的沉积构造,为震积 岩的研究奠定了理论基础。 震积岩的主要识别标志有震裂缝、地裂缝、断 裂递变层、微同沉积断裂、层内褶皱、假结核、液 化砂(泥)岩脉、火焰构造及振动液化卷曲变形构造 等。 中国震积岩和震积作用、地震-海啸序列;碳酸 盐岩振动液化序列与萨布哈震积岩序列;震积岩与 震积不整合序列;大陆边缘震积岩序列;陆相断陷 湖盆震积岩及垂向序列等研究成果。
第四节 环境和相
第五节 沉积相和沉积环境分类
第一章
总论
第一节 沉积学的涵义及发展概况 一、沉积学的概念
沉积学最早由H.A.Wadell于1932年提出,简单定 义为研究沉积物的科学。他于1973年出版的Glossary of Geology中将沉积学定义为‚对沉积物的来源、沉 积岩的描述和分类以及沉积物形成过程进行研究的科 学‛。
经过多年研究,目前以总结出我国中一新生代陆相断 陷盆地的15种沉积体系: (1)陆上环境:冲积扇-辫状河-洪水重力流沉积体系, 曲流河-洪水漫溢一冲积平原沉积体系,沿岸沼泽化平 原-分流河道沉积体系,风成沉积-干盐湖沉积体系; (2)过渡环境:曲流河(网状河)-三角洲沉积体系,冲积 扇-扇三角洲沉积体系; (3)水下环境:滨岸浅水堡坝沉积体系,洪水重力流-漫 湖沉积体系,风生流-风暴流-浅水重力流沉积体系, 半深湖-斜坡水道-湖底扇沉积体系,深湖湖底扇-深切 ‚扇叶‛重力流水道沉积体系,纵向-横向-拐弯重力 流水道沉积体系,湖底平原层状重力流沉积体系,盐 湖环境表层-层间重力流沉积体系,火山喷发-沉积物 重力流沉积体系
第一章 总论
迅速发展阶段( 1931-1950) 随着差热分析、X一衍射等新技术在沉积学领 域的应用,沉积岩研究趋于半定量化; 1940年,Halbouty研究了墨西哥湾物源、海水 进退、古岸线变化、地层尖灭和油气远景; 1945年,Krumbein将统计学应用到了沉积学中。 现代阶段(1950一现在) 最大特点是与沉积学相关的交叉学科大量出现, 反映沉积学开始由理论研究领域转向实用领域、由 局部转向全球。
第一章 总论
总之,20世纪50年代初出现了浊流(重力流)理 论,1961年鲍玛建立了浊积岩层序—鲍玛层序。 20世纪60年代,开始从板块的角度进行沉积学 研究。 20世纪70年代至今,如层序地层学、资源沉积 学、环境沉积学、大地构造沉积学、事件沉积学、 全球旋回地层学、大陆动力沉积学、实验沉积学和 储层沉积学等交叉学科陆续涌现。
3.关干热水沉积 近10年来,热水沉积作用的研究在地质和地球化 学领域中形成了一个热潮。热水沉积作用的发现和研 究被认为是继板块理论以来地学界又一重大突破。 陈先沛等(1992) 归纳了热水沉积作用的几个岩石 学标志:同沉积期交代充填作用形成的石英脉、硅化岩 和隧石结核,喷溢条带和纹层,礁 硅岩套等。
第三节 层序地层学 一、层序地层学的形成 层序地层学是地层学和沉积学的分支,它研究 在不同海平面升降旋回(低水位期、海进期、高水 位期)中沉积成因上有联系的沉积地层。可分三个 发展阶段 (1)准备阶段:20世纪70年代前,以Sloss (1963)建立的‚北美地台层序‛为代表。 (2)萌芽阶段:20世纪70年代至80年代中期,以 Vail等编写的(地震地层学)(1977)为代表,提出了 海平面升降和相应的不整合限定层序的概念。 (3)成熟发展阶段:20世纪80年代末至今,即全 球资源、全球环境等方面相互综合、交叉、联合进 入飞跃的发展阶段。
2.等深流沉积和等深积岩
寒冷的极地,海水在其成冰过程中有70%的盐分 被排除到未结冰的海水中,从而人大增加了海水的盐 度和密度。这种冷重而富含氧气的表层水在重力和风 的驱动下,下沉到海底并缓慢向外扩散形成底流,沿 陆基等深线流动,流速相对快的底流称为等深流。
Iovell和Stow将等 深流沉积定义为 ‚在较深的水中 (浪基面以下),由 时空上稳定的并沿 陆坡流动水流的沉 积或者经过这种水 流明显改造过的一 个沉积层‛,并根 据成分将其分为砂 质等深流沉积和泥 质等深流沉积两类。
第一章 总论
风暴沉积自下而上的沉积序列: G强烈生物扰动的陆棚泥岩 F浪成沙纹交错层理或对称波痕 E平坦纹层 D丘交错层理 C面状平行纹层 B粒序层:下部常含大量滞留沉积物,如介壳、泥砾; 向上逐渐变细 A冲刷面:由风暴流搅动早 期的沉积物而成
第一章 总论
2)浊流沉积和浊积岩 浊流沉积 浊流是沉积物和水的混合物。浊流中 的沉积物呈悬浮状态搬运,由流体的湍流 机制支撑,可以在极缓的斜坡上流动。
6.成岩作用研究
7、碳酸盐岩石学和沉积学的发展和现状 碳酸盐岩石学和沉积学的发展主要表现。 (1) Folk (1959)提出了‚异常化学颗粒‛的观点和分类系统。 (2) 定量标志的引入为碳酸盐岩的分类及沉积环境分析提供 新的、重要的定量依据。 (3)碳酸盐岩的分类开始主要依据结构组分为基础的结构一成 因分类,使碳酸盐岩石学和岩石成因学密切地联系起来。 (4)许多白云石及自云石生成机理的观点或学说问世了。 (5)对碳酸盐沉积物的沉积后作用有了更深人的认识。 (6) 对碳酸盐沉积的环境模式的研究, (7) 化石岩石学。 (8) 许多新的先进的研究手段引进碳酸盐岩岩石学和沉积学中。 (9) 深水海洋碳酸盐沉积的研究 (10)碳酸盐岩岩相古地理单因素综合作图方法推进了我国岩相 古地理研究的定量化。
准层序
韵律层
五级
0.1
偏心率(E1)周期
六级 0.02—0.04 岁差周期,斜度周期
(据王立峰,1994)
2、主要特点 (1)强调全球海平面变化是层序形成的主要 控制因素; (2)注重不同级别等时地层格架及地层单元 的建立; (3)强调地层的成因意义; (4)在突出地震地层学中不整合面的同时, 强调层序界面之间地层的三维构型; (5)在地震、测井、岩心和露头等资料综合 的基础上,注重结合生物和磁性地层学的研究。
《沉积学原理》主要讲述内容: 总论---4 洪水沉积作用---4 河流沉积作用---8 湖泊沉积作用-----4 海洋沉积作用-----10 海底扩张与板块构造---4 模式与事件沉积作用---4 实验及作业--------N
第一章
总论
第一节 沉积学的涵义及发展概况
第二节 沉积体系的建立
第三节 层序地层学