沉积环境沉积相

一
沉积环境：沉积学研究的沉积物质沉积时的自然地理环境
沉积相：沉积环境以及在该环境中形成的沉积岩（物）的特征的综合
沉积模式：以相序递变规律为基础，在对一定环境中的现代沉积物的物理、化学、生物特征综合研究的基础上对沉积相的发育、演变加以高度概括，归纳出的带有普遍意义的沉积相的空间组合形式。

（包括沉积体的空间形态、岩性组合、沉积结构、生物特征、动力状况、构造背景等要素。

）
——对特定沉积环境和某种沉积作用(沉积体系）的全面概括，称为沉积模式。

沉积序列：沉积相在时间上和空间上发展变化的有序性。

瓦尔特相律：“只有那些没有间断的，现在能看到的相互邻接的相和相区，才能重叠在一起”
相邻沉积相在纵向上的依次变化与横向上的依次变化是一致的。

层流：是一种缓慢流动的流体，流体的质点作有条不紊的平行的线状运动，彼此不相掺混。

紊流：是一种充满了漩涡的急湍流动的流体，流体质点的运动轨迹极不规则，其流速大小和流动方向随时间变化而变化，彼此相互掺混。

雷诺数：Re=惯性力/粘滞力=ρvd/μ,表示惯性力与粘滞力之间关系的一个数值。

（1左右，层流型无背流尾迹，1~40，规则背流尾迹，>40，紊流不规则背流尾迹）
缓流：Fr<1,在明渠中水流中受到干扰微波后，若干扰微波既能顺水流方向朝下游传播，又能逆水流方向朝上游传播，流水的性质为缓流。

急流：Fr>1,在明渠中水流中受到干扰微波后，向下游的流速大于向上游传播的波速，此时
不可能有向上游移动的波，流水的性质为急流。

弗劳德数：Fr=惯性力/重力=v2/lg，表示惯性力与重力关系的一个数值，（=1临界流）重力流：由大小不一的碎屑物质与流体形成的高度混合的高密度流体，在重力作用下沿斜坡向下使混合的流体整体搬运。

牵引流：是指带动碎屑作牵引运动的流体，搬运能力主要体现在两方面，一是流体作用在沉积物上的推力(牵引力)，推力主要取决于流速，推力愈大则能搬运的沉积物颗粒愈大。

二是负荷力(或称载荷力)，主要取决于流量，负荷力愈大则能搬运的沉积物数量就愈多。

二
沉积物的来源：
①陆源物质——母岩风化产物
②生物源物质——生物残骸和有机物质
③深源物质——火山碎屑物质和深部卤水
④宇宙源物质——陨石
沉积物抗风化能力：
㈠
镁橄榄石
钙长石
普通辉石
鲍文反应序列及其矿物风化作用的相对稳定性
㈡
⑴基性斜长石的风化稳定性比酸性斜长石低
⑵白云母抗风化的能力较强，黑云母抗风化能力比白云母差得多
⑶镁铁硅酸盐抗风化能力比石英、长石、云母都低得多，橄榄石最易风化，辉石次
之，角闪石又次之
⑷粘土矿物相当稳定
⑸碳酸盐矿物，风化稳定性甚小
⑹硫酸盐矿物，风化稳定性最低
石英>白云母>正长石>黑云母>角闪石>辉石>橄榄石
钾长石>酸性斜长石>中性斜长石>多钙的基性斜长石
㈢结晶岩风化过程
（1）破碎阶段：以物理风化为主，风化产物主要为岩屑或矿物碎屑
（2）饱和硅铝阶段：岩石中的氯化物和硫酸盐将全部被溶解，首先带出Cl-和SO42-。

然后在CO2和H2O的共同作用下，铝硅酸盐和硅酸盐矿物开始分解。

（3）酸性硅铝阶段：碱金属和碱土金属大量被溶滤掉，SiO2进一步游离出来。

（4）铝铁土阶段：风化的最后阶段。

在此阶段，铝硅酸盐被彻底地分解，全部可移动的元素都被带走。

（四）母岩风化的产物：
①碎屑残留物质（母岩的岩石碎屑或矿物碎屑）
②新生成的矿物（主要是在化学风化作用过程中新生成的一些矿物，如水白云母、高岭石、
蒙脱石、蛋白石和铝土矿等。

）
③溶解物质（主要是指在化学风化过程中被溶解的那些成分，如CI、S、Ca、Mg、K、
Na、Si、Fe、Al、P等。

）
三
常见的沉积构造（十个）：
波痕：风、水流或波浪等介质的运动，在沉积物表面所形成的一种波状起伏的层面构造
槽模：涡流在松软的沉积物表面上冲刷出凹槽（不连续的长形小凹坑——槽痕），被砂填充成为一些规则而不连续的舌状突起。

水平层理：细层平直并与层面平行，细层可连续或断续，细层约0.1mm至几毫米。

（较弱水动力条件下）
平行层理：外貌与水平层理极相似。

高流态中有平坦的床沙迁移，创面上连续滚动的砂粒产生粗细分离而显出水平细层，（较强水动力条件下）
（水平层理主要产于泥质岩、粉砂岩以及泥晶灰岩中，粒度细碎；平行层理主要产于砂岩中，粒度粗。

）
交错层理：在层系内部由一组倾斜的细层与层面或层系界面相交，所以又称之为斜层理（☆P36 板状交错层理、楔状交错层理、槽状交错层理）
重荷模：覆盖在泥岩上的砂岩底面上的圆丘状或不规则的瘤状突起。

（与槽模区别在于形状不规则，缺乏对称性和方向性）
干裂：泥质沉积物或灰泥沉积物，暴露干涸、收缩而产生的裂隙。

鸟眼构造：细粒沉积岩中成群或单个出现的、一般为几毫米大小的鸟眼状孔隙被亮晶方解石或石膏等胶结物充填的一种沉积构造
缝合线：横剖面中将相邻两个岩层或同一岩层的两个相邻部分连接起来的锯齿状接缝（压溶、压实——P91）
结核：沉积岩中存在异体包裹物的构造，是岩石中自生矿物的集合体
四
粒度分析的常用方法（Ф＝－log2D）：①直接测量法：一般对砾岩或砾石②筛析法：一般筛孔直径按1/4ɸ间隔选择③薄片粒度法：一般用于致密的岩石，显微镜下测量最大视
直径，换算成ɸ值，按1/4间隔分组，每片要求统计300-500颗粒
自生矿物——判断沉积环境：
①☆海绿石：是沉积层中唯一的海相指示矿物，代表海洋沉积的岩石。

成分富铁、富钾，
含水层状铝硅酸盐矿物，主要是改造生成和胶体溶液沉淀而成。

在弱碱性、弱还原、盐度正常的海水中缓慢形成，生成温度10-15°。

②鲕绿泥石：通常呈鲕粒集合体，深灰色至黑色。

是典型的海相化学沉积物，形成于浅海
地区，形成水温高于20°。

（P215）
五
沉积相：
大陆环境——
1、冲积扇：
（1）冲积扇的一般特征：可分为扇根、扇中、扇端，发育在山谷出口处，主要由暂时性洪水水流冲刷形成、范围局限、形状近似于圆锥状的山麓粗碎屑堆积物。

在纵向剖面上，冲积扇呈下凹的透镜状或楔形，横剖面上呈上凸透镜状，坡度在扇根处可达5-10°，远离山口处变缓，2-6°。

（2）冲积扇沉积物类型：
（3）冲积扇的相模式：
扇根：沉积物分选差，大小混杂的砂岩或具叠瓦构造的砾岩、砂砾岩所组成。

由于流速衰减而形成的递变层理发育，有时可见不明显的平行层理和板状交错层理。

扇中：与扇根相比，砂/砾比值较大，岩性主要由砂岩、砾状砂岩和砾岩组成。

可见不明显的平行层理和交错层理，甚至局部可见逆行沙丘交错层理，河道冲刷—填充构造发育。

扇端：沉积物较细，通常由砂岩和含砾砂岩组成，其中夹粉砂岩和粘土岩，局部也可见膏岩层。

其砂岩粒级变细，分选较好，可见平行层理、交错层理、冲刷—填充构造等，粉砂岩、粘土岩中可显示块状层理、水平纹理和变形构造以及干裂、雨痕等暴露构造。

2、河流：
（1）河流的分类：
Ⅰ.按地形以及坡降：山区河流、平原河流
Ⅱ.按河流发育：幼年期、壮年期、老年期
Ⅲ.拉斯特分类：
（2）曲流河和辫状河的沉积模式：
曲流河：
为主，分选中等--差；构造：大型板状交错层理为主，不同时期沉积层间有冲刷。

河道沉积中亦发育与曲流河相同的河床滞留沉积，在河流底部，以砂砾沉积为主，其上发育心滩。

天然堤、决口扇、泛滥平原沉积不发育，且不形成牛轭湖。

（3）曲流河和辫状河的垂向序列：
曲流河（下→上）：
河底滞留沉积：块状含砾粗砂岩或砾岩，底部具明显冲刷面，粗砾岩中含泥砾，可见有不清晰的大型交错层理。

边滩沉积：具大型槽状交错层理的中、细砂岩，中部夹具有平行层理的粉、细砂岩。

边滩顶部沉积：由粉—细砂岩组成，发育有小型槽状交错层理。

天然堤和泛滥盆地沉积：主要由断续波状交错层理的粉砂岩和水平层理的粉砂质泥岩及块状泥岩组成，块状泥岩中常发育有干裂、钙质结核或植物的立生根。

辫状河的垂向层序特点（与曲流河相比）：
a. 二元结构中的底层沉积发育，顶层沉积不发育,下粗上细特征不很明显
b. 砂砾沉积为主
c.大型单向流水交错层理为主
（4）河流的二元结构：指河流在垂向上从下向上依次为河床沉积、边滩沉积、天然堤沉积；
沉积物依次从砾岩到砂岩、粉砂岩、泥岩；粒度从下向上由粗至细，呈正韵律结构。

（5）古水流的方向判断：
①波痕判别：波痕的陡坡倾向只是水流的方向。

②用交错层理判别：槽状交错层理凹槽长轴的倾向与河流流动方向一致；板状交错层理中
细层面的倾向代表水流的流向。

③用砂粒的粒度判别：砂粒粒度递减的方向就是古水流的流向。

④用圆度判别：砂粒圆度递增的方向就是古水流的流向。

⑤用不稳定组分判别：不稳定组分减少的方向就是古水流的流向。

⑥用沉积厚度判别：沉积厚度越厚越往下游。

（6）古水流的鉴定：
1、矿物成分复杂，成熟度低：河流沉积由砾、砂、粉砂和粘土等各类碎屑沉积物组成。

并且矿物成分复杂，成熟度低。

上游偏粗，下游偏细。

砾石成分复杂，有比较多的陆源砾石。

底部冲刷面之上的泥砾，是河流相的重要鉴定标志之一。

2、粒度资料反映出牵引流性质：粒度频率曲线常为双峰且具有明显的两段性。

3、沉积构造丰富，并且具有特征的“二元结构”序列：层理类型多样，以反映单向水流的大型槽状和板状交错层理为特征，斜层倾角为15°～30。

层系厚度一般为30cm或更薄，一般不超过1m。

还有平行层理和上攀波纹状层理，以及包卷层理等。

河流中常见流水不对称波痕，有时可见砾石的叠瓦状排列，扁平面倾向上游，倾角10°～30°。

4、生物化石稀少：河流相生物化石一般保存不好，通常较难见到动物化石及较完整的植物化石，所见者常是破碎的植物枝、干、叶，在时代较新的河流相地层中可见到脊椎动物化石。

硅化木是河床亚相的指相化石。

5、特征的砂体形态：在横向上，河流相相变较快，砂岩多呈上平下凸的透镜状；垂向上常出现自下而上由粗变细的间断性岩性正韵律，每个韵律底部发育有明显的底冲刷现象。

平面上多呈弯曲的条带状、带状、树枝状等。

3、湖泊：
（1）湖泊沉积相特征：理想状态下湖泊沉积物绕湖盆呈环带状分布，从湖岸至湖盆中央大致一次出现砂砾岩、砾岩、粉砂岩、泥岩
根据洪水面、枯水面和浪基面，把湖泊相划分为滨湖亚相、浅湖亚相、半深湖亚相和深湖亚相。

①滨湖亚相：沉积物多样性；沉积物：砾、砂、泥、泥炭；结构：成熟度较高；构造：砾
石层常见叠瓦状构造、砂质层交错层理和暴露构造；古生物：生物化石碎片。

②浅湖亚相：水动力为正常波浪以及湖流；沉积物：浅灰、灰绿色粘土岩、粉砂岩，颗粒灰岩；结构：成熟度较高；构造：波状层理、水平层理、透镜状层理、浪成波痕；古生物：水流畅通，底栖生物化石丰富。

③半深湖亚相：弱还原--还原环境；沉积物：灰.、灰黑色粘土，有时含粉砂、碳酸盐薄层；
构造：水平层理；生物化石：多为浮游生物。

④深湖亚相：静水，还原环境，沉积厚度大；沉积物：暗色泥、页岩；构造：水平层理;
生物化石：浮游、游泳生物。

（2）碎屑湖泊鉴定标志：
1.岩石类型较单一：以粘土岩、砂岩和粉砂岩为主，砾岩少见，也可出现化学岩和生物化学岩，但分布较为局限。

2.沉积构造多样：层理发育，水平层理最为发育。

可有较发育的波痕。

泥裂、雨痕、搅浑构造亦常见到。

3.生物化石丰富：常见的种类有介形虫，双壳类、腹足类、藻类等，没有海相生物化石。

陆生植物的根、干、叶、孢子花粉等大量出现。

4.垂向层序多呈反韵律：多出现由深湖至滨湖的下细上粗的反旋回层序。

5.分布范围及沉积厚度：分布范围比河流相大，比海相小，相带、岩性和厚度大致呈环带状分布。

岩性和厚度变化比河流相稳定，比海相差。

海陆过渡相环境——
（1）三角洲、扇三角洲的概念
三角洲：海（湖）陆交互地带近河口处，河流携带沉积物倾泻入海（湖）形成的冲击平原。

扇三角洲：冲积扇提供物源，主要发育于水下或完全发育于水下的楔形沉积体。

（2）盖洛韦的三角洲分类：河控三角洲、浪控三角洲、潮控三角洲；河控三角洲鸟足状，比其他两种三角洲长。

浪控三角洲是弓形，不长很宽，在只有一个或两个主河道，没有分流河道。

潮控三角洲为朵状。

（3）河控三角洲的沉积模式和沉积序列：沉积模式——
沉积序列——
三角洲在垂向上由下向上依次为：前三角洲泥三角洲前缘砂和粉砂、三角洲平原分支河道砂和细粒沼泽沉积，大致为下细上粗的反旋回沉积的垂向层序。

在层序的上部局部出现三角洲平原上分支河道下粗上细的间断性正旋回，顶部出现夹碳质泥岩和薄煤层的沼泽沉积。

由下向上海相生物化石减少，而陆相生物化石尤其植物化石增多。

浪成波痕及其产生的交错层理向上减少，流水波痕及其产生的交错层理增多。

海相环境——
（1）海洋环境的分带：
①海岸环境：在浪基面以上，又称海岸带
②浅海陆相环境：在浪基面至200m之间
③半深海环境：200~2000m之间，又称大陆坡
深海环境：2000m以下，又称大洋盆地
（2）障壁岛、潮坪、浪基面、等深流、生物礁等等与海相沉积有关的概念
障壁岛：是平行海岸高出水面的狭长形砂体，以其对海水的遮拦作用而构成潟湖的屏障
潮坪：又称潮滩，发育在具明显潮汐周期而无强烈风浪作用的平缓倾斜海岸地区浪基面：指波浪作用能波及的海、湖水深度，在此深度以下波浪的作用不在影响到沉积物表面颗粒的运动
等深流：是由于地球旋转的结果而形成的温盐环流，这种环流平行于海底等深线作稳定低俗流动，主要出现在陆隆区
生物礁：造礁生物原地生长建立起来的水下隆起
潟湖：是被障壁岛阻隔而成的半封闭水域，为浅水低能环境，波浪作用微弱，潮汐作用明显，且极易受气候影响而淡化或咸化或停滞缺氧
（3）（陆源碎屑岩）无障壁岛海岸沉积模式（对比记忆☆障壁岛海岸）
（4）风暴流沉积和浊流沉积，各自的特点及区别：
区别：
（5）鲍马序列：
A段——底部递变层段：主要由砂岩组成，底部含砾石。

下粗上细的正粒序，底面见冲刷—充填构造和印模；
B段——下平行纹层段：与A段为渐变关系，多为中细砂，含泥质，显平行纹
层，粒度变化不太明显。

片状炭屑和长形碎屑定向分布，见剥离线理；
C段——流水波纹层段：以粉砂为主，有细砂和泥质，呈小型流水波纹和上攀波状层理，常见包卷层理、泥岩撕裂屑和滑塌变形层理；
D段——上平行纹层段：由泥质粉砂岩和粉砂质泥岩组成，具断续平行纹层。

由薄的边界层流形成，厚度不大；
E段——泥岩段：为块状泥岩，仍属低密度重力流沉积；
F段——深水页岩段：为远洋深水沉积的页岩或泥灰岩、生物灰岩层，含深水浮游生物化石，显微细水平层理
（6）欧文的碳酸盐岩沉积相模式：
X带（低能带）：又称潮下带，位于浪底浪基面之下；1、沉积物主要为粉屑灰泥2、氧气供给不足3、沉积速度慢
Y带（高能带）：又称潮间带，从波浪开始冲击海底的地点开始，向滨岸方向延伸，直到波浪和潮汐的能量大部分被消耗掉为止；1、阳光充足、氧气充分，底栖生物和藻类大量繁殖，多有生物礁或生物滩2、水动力强，异化颗粒较粗3、多有交错层理
Z带（低能带）：又称潮上带，位于Y带向岸方向，直到滨岸为止；1、主要受潮汐的影响2、水循环不畅3、有干旱相的标志
（7）威尔逊沉积相模式：
三大沉积区、9个相带
（8）原地礁灰岩的类型：
原地礁灰岩：障积岩、粘结岩、骨架岩
异地礁灰岩
六
补充：
碎屑岩结构组分:
碎屑岩的成分分为碎屑成分和填隙物成分。

碎屑成分包括矿物碎屑（石英、长石、云母和海绿泥石碎屑、重矿物）和岩屑。

填隙物成分包括杂基和胶结物；碎屑结构包括碎屑颗粒的结构、杂基和胶结物的构造、孔隙的结构。

碳酸盐结构组分：颗粒（内碎屑、鲕粒、藻粒）、泥晶基质、亮晶胶结物、孔隙福克碳酸盐分类：
①异化颗粒，简称颗粒
②微晶方解石泥简称微晶，即灰泥或泥晶
③亮晶方解石胶结物，简称亮晶
异常化学岩 正常化学岩
I II III
原地礁岩
邓哈姆分类：是两端元组分的分类，这两个端元是颗粒和泥，将石灰岩划分为颗粒岩、泥质颗粒岩、颗粒泥质岩、泥岩。

沉积物的颜色：
继承色：取决于碎屑颗粒颜色，来自母岩
自生色：沉积物堆积过程及早期成岩过程中自生矿物的颜色
次生色：成岩作用阶段或风化过程中，原组分发生次生变化，新生成的次生矿物造成的颜色
白色的沉积多为纯净的高岭土、石英、盐类等成分组成；深灰色到黑色一般说明岩石中含有有机质成分或分散状硫化铁等杂质，是在还原环境下生成的岩石；肉红色或深红色的岩石可能含有较多的正长石或氧化铁，含三价铁氧化物的沉积岩是在氧化环境下生成；含二价铁的硅酸盐组成绿色沉积岩，代表弱氧化或弱还原条件。

试比较边滩与心滩的沉积特征。

边滩的沉积特征如下：①岩石类型：以砂岩为主，成分复杂，成熟度低，常为长石、岩屑砂岩等。

②粒度特征：变化大，主要为跳跃总体，次为悬浮总体，分选中等，具正韵律。

③层理构造：特别发育，多种多样，一般由下至上，由大型槽状、板状交错层理→小型交错层理→水平层理。

④砂体形态：常呈板状，宽度几
异化颗粒类型
亮晶方解石胶结物
微晶方解石基质
内碎屑亮晶石灰岩 内碎屑 鲕粒亮晶石灰岩 鲕粒微晶石灰岩 生物亮晶石灰岩 生物微晶石灰岩 内碎屑微晶石灰岩 鲕粒 化石
球粒 球粒亮晶石灰岩
球粒微晶石灰岩
微晶石灰岩
扰动微晶石灰岩
生物岩
IV 微晶方解石
无异化颗粒
十米至几十公里。

⑤垂向层序：下部为滞流沉积，上部为堤岸沉积。

心滩的沉积特征：①岩石类型：以砂岩为主，其成分比边滩更复杂，成熟度更低。

②粒度特征：变化范围大，比边滩更粗，具正韵律。

③层理构造：以大型板、槽状交错层理为主，底部常具冲刷面。

④垂向层序：下部为滞流沉积，上部一般缺少堤岸和泛滥盆地沉积。

⑤废弃河道一般不形成牛轭湖。