沉积层序考博知识点

沉积学原理
一、名词解释
1、沉积学：研究沉积物、沉积过程、沉积岩和沉积环境的科学叫做沉积学。

2、佛罗得数：惯性力和重力之间的一个比值参数，r F =惯性力/重力=22(/)//()v L g v Lg =，在明渠流中，一些科技人员定义为：1
2/()r F v Dg =，D 为明渠流水深。

1r F >，为水浅激流的情况，1r F <为水身缓流的情况。

3、牛顿流体：服从牛顿内摩擦定律的流体称作牛顿流体，服从牛顿内摩擦定律，是指在时间不变的条件下，随着流速梯度的变化，流体动力粘度系数始终保持一个常数。

牵引流属于牛顿流体。

4、洪水沉积作用：在山区，阵发行的、瞬间的、短暂的洪水事件中，洪水携带的大量的砂砾、泥等碎屑物质在山口附近快速堆积下来，形成了大小混杂的堆积物，称为洪水沉积作用。

5、火山碎屑流：由一些高粘度的富含挥发组分的岩浆，在强烈的爆炸后，大部分甚至全部的熔岩碎屑呈密度很高的混有气体的高温碎屑流，在重力作用下，迅速地沿着山坡流动而形成的。

6、等深流：主要是由大洋温岩旋回驱动的大洋底流，一般都是沿着大陆坡等深流动，其规模甚至可以与某些海底扇相当，可以搬运大量细粒沉积物形成沉积漂流。

7、网状河：呈弯曲多河道的特点，河道窄而深，顺流而下呈现网状，以悬浮负载为主，沉积厚度与河宽变化成比例，其河道间是由细粒物质和泥炭沉积组成的占河流沉积总面积的65%~90%的泛滥平原或湿地。

8、热气地浪沉积：在火山爆发初期，大量热蒸汽携带了火山碎屑以床砂载荷的形式进行的搬运和沉积作用。

具有大规模的低角度交错层理。

9、震积岩：由地震灾变引起的，能记录地震灾变事件的岩层叫做震积岩。

10、生物礁：由造礁生物的生长形成的海底建隆，具有格架的珊瑚礁有：岸礁、堡礁和环礁，不同的类型代表不同的演变过程。

11、事件沉积作用：相对于正常沉积作用而言，指事件性的非牵引流沉积作用。

目前已发现的事件沉积作用主要有重力流沉积作用、风暴流沉积作用、地震震积作用等。

12、沉积动力学：沉积动力学是利用物理力学的知识来解释沉积构造的形成以及描述沉积物的运动状态，为重塑古沉积环境提供当时的水动力条件信息。

1)非牛顿流体：从流体力学性质来说，凡不服从牛顿内磨擦定律的流体称为非牛顿流体。

非牛顿流体在流速梯度变化时，流体动力粘度系数亦发生变化。

2)曲流沙坝：边滩沉积是曲流河中最主要的沉积单元之一，又称“点沙坝”或“内弯坝”，是河
流侧向迁移和沉积物侧向加积的结果。

（曲流河具有强烈的螺旋状单向环流，其横向分量在接近水表面处指向凹岸，在接近底部处指向凸岸。

随曲流河弯曲，螺旋的方向也发生改变。

因此，在弯曲河道的两侧和底部，其剪切力具有强烈的不对称性。

由于水面流速大于接近河床处的流速，因此最大剪切力接近凹岸。

高剪切力导致凹岸的侧向侵蚀，由侵蚀作用形成的沉积物则流向凸岸并堆积下来。

这样，在河流凸岸沉积成砂质的新月型沙坝）。

（未回答括弧内内容，可不扣分）
3)逆行沙丘交错层理：它是由逆行沙丘迁移产生的倾斜纹层组成的交错单元。

其内部纹层
通常十分模糊，倾角一般小于10°。

它们的倾向取决于逆行沙丘是逆流迁移还是顺流迁移。

逆行沙丘交错层理通常只出现在水浅流急上部水流机制的环境中，如海滩、湖滨以及河流的天然堤和曲流沙坝中。

4)叠瓦状构造：是指扁平砾石在水流作用下向同一方向倾斜排列的现象。

砾石叠瓦形式最
常见的是迎流叠瓦。

在河流环境中，这种构造常见。

叠瓦状砾石的倾角一般为15︒~30︒，扁平砾石的最长轴平行于水流方向的叠瓦状构造通常发育于山间湍急河流的沉积中。

5)旋卷层理：是指未变形层之间的一个沉积层内的纹层具有显著的褶曲或复杂揉皱的一种
构造，是软沉积物在同生期产生的一种变形构造。

它通常在细砂岩或粉砂岩等细粒沉积物中发育良好。

沉积物的液化可能是形成旋卷层理的最重要因素。

旋卷层理主要见于沉积物堆积角超过休止角的斜坡环境。

6)四扇一沟沉积相：我国沉积学者赵澄林等将中国东部盆地下第三系碎屑岩中的冲积扇相、
扇三角洲相、三角洲相、湖底扇相和非扇沟道浊积岩相的基本特征进行了总结和对比，简称“四扇一沟”沉积相（未能回答“我国沉积学者赵澄林等”可不扣分）。

7)重力流沉积类型：按力学性质可将重力流沉积划分为岩崩堆积、泥石流沉积、碎屑流沉
积、颗粒流沉积、液化沉积物流和浊流沉积。

（未回答“岩崩堆积”可不扣分）
8)震积岩：具地震灾变事件记录的岩层称为震积岩（seismites）。

震积岩是灾变事件岩的典
型代表。

一些厚度巨大的浊积岩（megaturbidate）常被认为是地震浊积岩（seismoturbidites）；
21、生物软泥：软泥为粒度介于粉砂级和泥质级之间的沉积物。

其分布最为广泛。

生物软泥（ooze）含有丰富的（常占50％以上）超微生物骨骼，主要是浮游生物骨骼，其余为泥质、粉砂物质。

按成分分为钙质软泥和硅质软泥。

22、边滩：去留和由于水面流速大于接近河床的流速，因此最大剪切力接近凹岸。

高剪切力
导致凹岸的侧向侵蚀，由于侵蚀作用形成的沉积物则流向凸岸并堆积下来。

这样，在河流凸岸沉积形成砂质新月型沙坝—边滩。

23、碳酸钙补偿深度：沉积补偿原理：指一个盆地的沉降速度与补偿速度之间的相互关系。

所谓碳酸钙沉积作用补偿深度或者碳酸钙沉积的临界深度，它主要取决于水体中CO2的溶解量。

随水体深度增大，压力增高、温度降低、有机物质分解等因素都使得CO2溶解数量增大，使碳酸钙不饱和。

故钙质微体、超微体浮游生物骨壳，从海面向下沉积时，将逐渐被溶解，当达到一定深度时，则全部被溶解掉，如果在这个临界深度以上已沉没到海底，就能保存下来，并形成钙质软泥沉积物。

这个深度就叫碳酸钙沉积作用补偿深度，在这一深度以上的深海海底，有钙质软泥生成，以下则不可能或很少有碳酸钙沉积物了
24、等深流沉积：由大洋温盐旋回驱动的大洋的底流，沿着大陆坡的等深线流动的这样一种洋流叫做等深流，它可以搬运大量的细粒沉积物形成沉积物漂流，这种沉积作用叫做等深流沉积
25、沉积物重力流：是含有大量悬浮物质并以较高速度向下流动的水体
26、沉积体系：油气储层的岩性特征及其形成条件的综合，称储集岩相。

在空间或平面上储集岩相（或沉积相）的综合称沉积体系。

27、海滩岩：潮间带和海浪带石化了的沉积物，为热带亚热带海岸所特有，但与降雨量的多少无关。

二、叙述题
1、试述当代碳酸盐岩沉积学研究现状与发展趋势
（1）碳酸盐岩石学和沉积学的研究现状
碳酸盐岩石学和沉积学重大的进展是以Folk(1959，1962)关于碳酸盐岩中异化颗粒和异化沉积观点以及石灰岩的重新分类方案的提出，加上以后Dunham(1962)和Armstrong(1974)等人做了大量碳酸盐古代和现代沉积的研究工作，使碳酸盐岩石学和沉积学发展到了一个全新的阶段。

所谓“全新”，仅从20世纪50年代以来碳酸盐岩石学和沉积学的发展主要表现在以下10个方面。

①“异常化学颗粒”(或“异化颗粒”)和“异常化学石灰岩”的观点和分类系统打破了碳酸盐岩是单一成因的“化学岩”的传统观点。

②能量观点的定量标志的引入为碳酸盐岩的分类及沉积环境分析提供了新的、重要的定量依据。

Pluenley，et al．(1962)首先把沉积环境的水动力条件的能量大小进行了定量划分。

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，使碳酸盐岩岩类学和岩石成因学密切地联系起来。

在这一方面，Folk(1959，1962)和Dunham(1962)分类的意义
最大，其影响也最深远。

④许多全新的白云石及白云岩生成机理的观点或学说问世了。

如潮上盐坪的毛细管浓缩白云化作用或蒸发泵白云化作用、回流渗透白云化作用、海水与淡水的混合白云化作用、调整白云化作用、各种Mg／Ca比值和各类盐度的水体(包括淡水)中的白云化作用以及其它白云化作用等。

⑤对碳酸盐沉积物的沉积后作用有了更深入的认识。

⑥由于对现代碳酸盐沉积的环境模式有了深入的研究，对古代碳酸盐岩的沉积环境分析更加深入了。

在出现一系列的全新的碳酸盐沉积环境的概念、模式、术语系统以及分析研究方法的基础上，新的碳酸盐岩岩相古地理学也出现了。

在这一方面，Show(1964)，Irwin(1965)，Laporte(1967，1969)，Young，et al. (1972)，Armstrong(1974)等人做的大量的研究工作，起了重要的开拓作用。

⑦出现了专门研究和鉴别碳酸盐岩中的生物化石碎片的科学——化石岩石学。

在这一方面，Majewake(1969)和Horowitz，et al.(1972)等的专著，起了奠基作用。

⑧碳酸盐岩的研究方法大为改善，许多新的先进的研究手段已被引进碳酸盐岩岩石学和沉积学中。

wolf，et al.(1967)的《沉积碳酸盐的研究和分析方法》是一篇很重要的专题论文。

⑨深水海洋碳酸盐沉积的研究在近20年内有很大的进展。

Cook and Enos(1977)主编的《深水碳酸盐沉积环境》是这一方面的代表作。

⑩冯增昭(1982，1992)所倡导的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。

总体而言，碳酸盐岩岩石学和沉积学的研究现状有三个特征，即其研究领域已经从现代碳酸盐到古代碳酸盐岩、从碳酸盐岩类学到碳酸盐岩石学、从浅水碳酸盐（岩）到深水碳酸盐（岩）。

（2）碳酸盐岩沉积学的发展趋势
纵观国内外海相地层的沉积、成岩研究现状，可知碳酸盐岩沉积学的发展趋势大致有如下沉积一成岩过程的物理、化学机制研究等5个方面。

1)古海洋沉积环境的物理、化学、生物化学特征研究：
①古海洋各相带无机沉积物的化学标志——同位素、微量元素等特征的提取与标识；
②古海洋各相带有机沉积物的生物化石及生物化学标志——有机化学组分特征的提取与标识；
③海相地层沉积相带中有机物质的类型及富集规律。

2)地质时期中海相地层中的非均相化学反应及成岩模式研究：
①海相碳酸盐岩地层成岩事件和序列；
②地质时期中海相储盖层所经受的温度、压力及水介质条件；
③海相地层成岩模式及有利储盖层分布特点。

3)古海洋沉积物沉积一成岩过程模拟：
①古海洋碳酸盐沉积过程物理一化学条件模拟；
②古海洋陆源碎屑沉积物下降流、压实流和热循环对流成岩过程模拟
③古海洋碳酸盐沉积物白云岩化成岩过程模拟。

4)现代海洋环境沉积一成岩物理、化学过程研究：
①现代海洋环境物理、化学条件与沉积物特征、分布；
②现代海洋环境与沉积物同生期成岩特征；
③现代和古代海洋环境沉积一成岩特征对比。

5)复杂地质条件下海相地层中成岩和成烃、成藏事件的耦合关系研究：
①成岩矿物中烃类包裹体的物理化学性质；
②成岩与成烃过程的相互影响，进而对海相地层微观结构的改造；
③成岩作用与成烃、成藏的时空配置关系。

2、试述冲积扇沉积过程并对比泥石流、片流、河道沉积和筛状沉积特征.
答：.在干旱和半干旱地区的山区，季节性的暴雨和高山积雪的融化形成了间歇性河流，间歇性的河流携带着碎屑物质流出山口，因为流速的骤减而沉积，形成了在空间上沿着山口向外延展的巨大锥形沉积体。

其沉积产物主要划分为四种：泥石流、片流、河道沉积和筛状沉积。

（1）泥石流沉积发生在冲积扇的上部的高密度高粘度的重力流，大量的碎屑物质在泥石流中以块状整体搬运，在扇体堆积后，形成泥石流沉积。

泥石流沉积发生在扇体的上部，最大的特点是砾、砂、泥混杂，分选极差，层砾一般不发育，较细的基质中可能出现巨大的碎屑。

粘度大的泥石流其粗碎屑分布均匀，呈块状构造，粘度不大者可具有粒韵层理，扁平状砾石呈水平或叠瓦状排列。

在形态上泥石流呈现舌状或叶瓣状，具有陡、厚而清晰的边缘。

（2）片流沉积是一种黏度相对较低的洪水流，主要分布在冲积扇的末端或河道下端，通常在交汇点之下。

片流演变成浅的坡面径流，这种流动持续时间短，而且产生高流态条件，它们退化后成为辨状河道和沙坝，这些河道切割席状沉积物的上部表面，形成了一层分选相当好的砂和砾石，中间有小型透镜状夹层和冲刷痕，还可以出现交错层理纹层。

（3）河道沉积或河道填充沉积可能发生在冲积扇中上部。

沉积物通常是由低粘度水流所形成
的、分选不好的砾石和砂，呈透镜层状。

碎屑颗粒较粗的层其砾石可呈叠瓦状排列，而砂层形成交错层理，其砂砾沉积物和周围的沉积物呈槽形接触。

具有明显的切割—充填构造。

（4）筛状沉积：在洪水的沉积物负载中缺少细粒沉积物时，在紧靠交汇点下形面就成了筛状沉积。

水流流过较古老的高渗透沉积物的时候会向下渗漏，水流就迅速变小，结果就沉寂了碎屑支撑的砾石朵体。

筛状沉积的砾石可能分选得相当好，而且很少呈叠瓦状排列，并且可由棱角状碎屑组成。

其充填物质较少，通常是较细碎屑，主要是分选好的砂级碎屑，无明显的层界面，通常是块状沉积层。

筛状沉积由于孔渗性好，通常是含水层或含油层。

3、试述沉积物重力流四种类型的支撑机制或支撑结构并图示1-2种相关典型沉积构造
答：沉积物重力流是含有大量悬浮物质并以较高速度向下流动的水体，沉积物重力流中的悬浮物质是砂、粉砂、泥质物，有时还夹有砾石。

沉积物重力流多发源在大陆架之上或大河流的河口前缘，海洋的沉积物重力流规模较大且速度很快，具有很强的侵蚀、搬运能力。

沉积物重力流按照形成机理和支撑结构可分为泥石流（包含碎屑流）、颗粒流、液化流和浊流这样四种类型。

泥石流是水和粘土杂基支撑的块体流。

碎屑流是含水的砾石级碎屑碰撞和杂基联合支撑的块体流；颗粒流是含水的砂级颗粒碰撞支撑的块体流和流体流。

对于块体流而言，剪切作用分布在整个沉积物块体中，杂基支撑强度主要来自粘附力，其次为浮力，非粘滞性沉积物由分散压力支撑，流动高浓度时呈惯性，低浓度时呈粘性，一般发育在较陡的坡度。

岩屑流呈杂基支撑、随机结构、碎屑的粒级变化较大，杂基含量不等；颗粒流一般呈块状、长轴平行于流向并且有叠覆递变冲刷构造。

液化物沉积流是超孔隙压力支撑的砂级颗粒流，其松散的结构格架被破坏变为紧密地格架，流体向上运动，支撑非粘性沉积物，坡度大于30。

浊流是水泥沙等近于均匀混合的由湍流支撑的混浊流体，具有鲍玛序列和底面印模构造。

4、试述洪水—漫湖沉积作用及其识别标志
答：洪水—漫湖沉积作用是在湖盆发育的早期，古地形平坦的浅水湖泊中，气候干旱、半干旱条件下形成的，与近源、短源阵发性洪水的注入以及随之而来的沉积作用有关，它类似于海洋环境的潮坪沉积。

在宽阔平坦的湖岸环境中，在洪水的高水位面附近的低能带形成了泥和粉砂，形成泥坪；在低水位（枯水位）面附近的高能环境形成砂坪或滩坪；在两个水位面之间形成间歇的湿地坪。

洪水注入期，由于洪水流的冲刷充填作用，形成洪水道沉积。

泥坪、混合坪暴露在大气中发生龟裂，产生片状砾，被洪水再次搬运，充填与水道中，形成泥质和砂质的内碎屑。

洪水的高密、粗组分充填满水道后，细的低密度悬浮物漫出水道四处溢散，形成漫溢沉积。

由水道向远处，沉积物之逐渐变细，并叠加覆盖在其它水道沉积物之上。

洪水事件结束后，沉积环境变得稳定，潜穴生物开始大量出现并且开始活动。

多起洪水的暴发事件形成了洪水水道沉积和漫湖沉积相互叠质的垂向沉积序列。

形成洪水—漫湖沉积的古地理和古水流条件为：湖盆水域范围可能很广，水体浅，属于浅湖环境，湖水面受到季节性洪水的补给作用的影响。

洪水期的高水位面和枯水期的低水位面相差很大，这样滨湖浅水环境十分的开阔。

其识别的标志有：
（1）浅色的岩石类型：存在浅色的砂岩粉砂岩，泥质粉砂岩，粉砂质泥岩以及泥岩夹盆内成因的碎屑岩和陆源粗碎屑。

细碎屑岩岩系单一，略显正韵律，是漫湖环境沉积产物。

粗碎屑是事件性的洪水水道沉积，颜色浅说明沉积于浅水氧化环境中。

（2）明显的冲刷---充填特征：红色砂岩层底面的冲刷构造十分发育。

在冲刷面上出现内碎屑层；内碎屑的岩性取决于被冲刷得岩层的岩性。

内碎屑呈椭圆状，可见到正粒序和反粒序，有些内碎屑具有氧化圈，是浅水和暴露于大气的氧化环境。

内碎屑的冲刷面看起来像冲积层序的滞留沉积，但是缺少叠瓦状结构，碎屑多为杂基支撑，具有递变层理，还可见直立砾石和漂砾结构。

（3）重力流和牵引流兼而有之的层理类型：洪水—漫湖沉积这种特殊的环境中形成了重力流和牵引流兼而有之的层理类型。

与牵引流有关的有波状层理、斜波状层理、小型槽状层理和间或出现的透镜状、压扁状层理，其中以青鱼骨状层理最为特征。

与重力流有关的除了冲刷充填构造以外，还有递变层理、平行层理和涡旋层理，在岩心观察中还可见到小型的滑动滑塌变形构造。

（4）缺乏植物碎屑和丰富的生物扰动构造：这种沉积环境中具有丰富的生物扰动构造，具有大小不一的潜穴，但是生物碎屑沉积却很少；
（5）高成分成熟度和低结构成熟度：成分成熟度反映在陆源碎屑岩搬运与改造的历史，这种沉积环境下面，陆源组分成熟度较高，反映了母岩性质和搬运改造较强烈。

结构成熟度反映搬运的方式和沉积的特点，这种沉积环境下，呈杂基支撑结构，颗粒多呈次棱角状、分选差，具有似斑状结构，反映结构成熟度较低，是以密度流方式悬浮载荷搬运和沉积作用为主的产物。

（6）特征的“结构退变”现象：洪水—漫湖沉积的陆源组分具有较低的结构成熟度的特征，但是在冲刷沟道中充填的泥质和砂质碎屑其圆度非常好，呈圆状或椭圆状，漂浮在以细粉砂、泥为主的“杂基”中。

从磨圆程度上看，其结构成熟度是很高的，但是从“杂基”支撑结构上看，其成熟度是很低的，类似于碳酸盐岩中的“结构退变”。

这种“结构退变”现象是洪水---漫湖沉积环境的特有的产物。

（7）多种类型的粒度分布特征：洪水—漫湖沉积的粒度概率曲线比较复杂，可以分成三种类型：第一种为两段、三段型，其粒度细，分布区间小，以粉砂为主，出现在波状、斜波状
或块状砂岩中，以跳跃总体为主。

属于漫湖环境中的砂坪、混合坪沉积，反映牵引流特征；第二种：两段过渡型，粒度粗，以中细砂为主，分布区间大，出现在平行层理或块状层理中，以悬浮总体为主，分选好，较粗的颗粒由于分异作用构成了分选较差的递变悬浮段，连接于跳跃总体和悬浮总体之间，是重力流向牵引流过渡的类型曲线；第三种为直线型或上凸弧形，粒度区间大，分选差，悬浮总体占整个粒度分布的大部分或全部，是典型的重力流沉积的粒度概率曲线。

5、简述陆相湖泊风成波浪动力学主要影响因素
答：陆相湖泊中，湖浪和湖流是湖泊的两种水动力。

湖泊中的波浪包括：风成波浪、上涌和假潮，以风成浪为最重要，风成波浪受到的影响因素为：
（1）湖盆的大小和形状：湖盆通过一定吹程来大体上控制波浪的能量。

很大的湖，其波浪作用与浅海相似。

较小的湖，波浪的能量较低，故岸滩不发育。

长而狭窄的湖盆中，波浪作用通常是向盆地的两端。

波浪的搁浅及折射对沿岸流有重要的影响，故水深是远滨发育的一个重要条件，在宽阔的浅湖中，决不会发育典型的远滨条件；
（2）地形和气候：湖面气候条件，尤其是暴风和大风受到湖盆周围地形的强烈影响。

深切谷、峡湾湖、裂谷湖和火山口湖，往往有猛烈的地方性风暴。

极强的风吹过湖面整个长度，即使吹程不大，风成波浪也可以强烈影响岸线侵蚀和沉积物的搬运和堆积。

（3）湖泊的方位：湖泊对于主风向的方位，与风吹水面的幅度密切有关，风驱动波浪，并且引发了湖水循环，从而制约沉积物的散布。

6、试述风暴岩概念及特征相标志并图示碎屑风暴岩理想沉积序列
答：风暴岩是指受到风暴作用的扰动后，在正常天气下形成的常态沉积物被重新起动、悬浮，搬运和再沉积所形成的递变浊积岩。

Kreisa通过对保存的风暴沉积特征的研究，归纳出了以下的特征相标志：
（1）粗的（风暴沉积）和细的（常态沉积）互层；
（2）侵蚀接触的底面和递变的、具有潜穴的顶部；
（3）底面上壶状、槽状印模；
（4）残留层和悬浮层构成的成对小层；
（5）横向上层组厚度有厚薄变化，呈透镜状；
（6）受改造的，但却是原地的生物群；
（7）粒间渗透结构；
（8）生物逃逸穴；
（9）波浪成因的波状起伏纹层；
（10）沉积构造在垂向上，下部为平行层理，上部为波痕纹层理；
（11）纹层段的纹层向上变薄，杂基增多，粒级递变现象变弱。

碎屑风暴岩理想沉积序列为：（图）
7、试列表对比等深岩和浊积岩沉积特征
答：等深流主要是由大洋温盐旋回驱动的大洋底流，一般都是沿着大陆坡等深线流动，其规模与某些海底扇相当，可以搬运大量细粒沉积物形成沉积物漂流，由等深流形成的沉积岩叫做等深岩。

等深岩与浊积岩沉积特征对比如下表：。