《沉积岩区》幻灯片课件

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1、1,大同云岗石窟,岩石地层单位的基本层序调查,2,西藏日喀则扎什伦布寺,3,2008.11.3, 江西赣州,4,第二节 岩石地层单位的基本层序调查,基本层序调查是沉积岩区1：5万区调最基础的一项工作，是多重地层划分对比的最基本的研究内容。 它是与沉积学的研究方法相互融合的产物，对岩石地层、层序地层的研究有着重要的、直接的作用；对其他地层的划分研究亦起着推动作用。,5,1,一、基本层序的概念 它是沉积地层垂向序列中按某种规律叠覆的, 一般能在露头范围内观察到的，代表一定地层间隔发育特点的单层岩石分层或多层岩石组合，它是同一微环境或亚环境的沉积产物， 一般上、下都有明显的沉积界面分开(顶、底常有更

2、明显的侵蚀或突变界面限定)。,侵蚀面,突变面,侵蚀面,6,1,所谓“基本” 是相对于地层序列中的一定地层间隔而言的，地层间隔往往由12种基本层序反复重现组成。它是地层单位中最重要的实质性内容之一，是地层中最基本最原始的结构。,7,8,1,二、常用术语,1.相(Facies)定义(里丁,1985) ： 是指一种具有特定特征的岩石体。 按沉积岩形成环境：如海相、潮湿相(沼泽相)、三角洲相、河流相 按成因：如浊积岩相、风成相； 按构造相：如地槽相、磨拉石相； 按地层学： “相”常指岩石地层单位横向变化或指某一有限部分的岩性与古生物等的综合特征，如笔石页岩相、壳灰岩相等。,相界线,泥质相,灰岩,砂质相

3、,9,2.相模式(Facies model) 根据研究古代岩石、现代沉积物和现代沉积环境及作用的观测与实验所获得的大量资料，对特定的沉积环境、沉积作用或其产物的物质特征的(岩性及生物等)概括和简化的表达形式，称为相模式。 常见的相模式有三种。即： (1)直观的环境模式 (2)垂向模式 (3)微相模式,10,1,直观的环境模式,立体模式,11,剖面模式,12,剖面模式,13,1,理想化的作用产物模式-垂向模式,14,理想化的作用产物模式-垂向模式,15,理想化的作用产物模式-垂向模式,16,1,微相模式,17,18,3. 旋回 在地质学中，把按一定顺序变化，并且反复重现的过程、产物或完成该过程经

4、历的时间叫做旋回。 根据旋回本身对称与否，可分为对称旋回与非对称旋回。,a：一次风暴作用产生的自旋回性向上变细层序,b：一系列低级风暴向上变细层序叠置成高一级的向上变粗层序-不对称他旋回性基本层序,c：一系列不对称向上变粗层序叠置成两个再高一级的他旋回性基本层序-对称他旋回性层序,向上变细的退积型层序,向上变粗的进积型层序,19,1,4.基本层序的厚度结构 是指单个基本层序内各岩性单层的厚度之和所构成基本层序的总厚度。 通过基本层序厚度结构的变化，可以了解沉积环境、容纳空间及沉积速率等的变化。帮助我们认识基本层序的沉积作用和环境特点。,20,三、基本层序的类型及基本特征,一般分为两种 1旋回性

5、基本层序 2非旋回性基本层序,21,1,1.旋回性基本层序,由三个以上的单层按一定的顺序依次叠置而成，在一定地层间隔内反复重现。 因此,可以用基本层序的个数及代表性的单层组合来表示该地区地层间隔的组成与结构特征。,22,识别方法 根据岩性的粒度、厚度、层理特征、颜色和成岩特征的变化规律，识别出旋回性基本层序； 在宏观上根据单层叠覆特征可分出向上变厚，粒度变粗或从下到上单层变薄，粒度变细的特点,23,24,2非旋回性基本层序,是指凡肉眼看不出旋回性特征的地层间隔， 如岩性均一的沉积、韵律性沉积和具有某种随机重复出现的夹层等，均为非旋回性基本层序,西藏东部k2陆相盆地沉积,硅质岩,砖红色泥岩,25

6、,1,26,如:重力流沉积 角砾岩楔 大滑块,3.特殊岩层组成的基本层序,27,如:生物富集层。,3.特殊岩层组成的基本层序,28,1,根据较明显的特殊夹层， 如:震积岩,3.特殊岩性组成的基本层序,29,4.安塞尔的基本层序分类及其特点,安塞尔(Einsclc，1991)依据基本层序的形成机制、旋回有无、对称与否等不同特征，从不同侧面和不同特点进行观察分析，划分了10种基本层序类型。,30,1,31,a为随机型基本层序，它的划分是时间界面。,32,b为事件型基本层序，由突发性地质事件(如地震、海啸、风暴等)形成，如斜坡带的重力流沉积、滨浅海的风暴沉积等；,33,C、d、e三种基本层序具有周期

7、性，可能是受气候或地球轨道的周期性变化影响的结果，c、d的形成与时间的关系呈线性，有固定的周期，层对比较均一；e的形成与时间的关系呈非线性，它的沉积速率在逐渐增大；,34,1,f为完全对称型。 g至i为不对称型, 且g的旋回性表现为向上变粗。 h的旋回性表现为向上变细。 j为由层束组成的基本层序。,旋回性基本层序,35,四、基本层序的野外调查内容,基本层序的识别与调查研究也必须在野外现场进行，必须坚持在野外全面、详细观察的基础上，进行基本层序的划分。否则，就会步入误区。,西藏嘉黎洛巴堆组(P2l)露头(2005),36,四、基本层序的野外识别与调查内容,归纳六个方面： 1.单层成分(岩石类型、

8、矿物成分、化石、化学成分、元素含量及特殊成分)。 2.特殊成因之夹层、化石层、含矿层、古风化壳、火山灰夹层等； 3.单层厚度、形态、结构、沉积构造、遗迹化石、古流向、古生态和成岩结构构造(结核、帐蓬构造等)。 4.基本层序内各单元之间的基本层序间叠覆特征和接触关系，注意岩石的侵蚀兼并、冲刷和沉积间断。 5.基本层序的纵横向变化，它们常指示环境的变化。 6.与相模式进行对比，找出与相模式的共性和差异性。,37,五、基本层序的调查方法,通过剖面实测和路线地质调查进行 实测主干剖面：研究岩石地层单位基本层序的厚度、组成、结构、数量及纵向变化等特征。 填图线路的调查：研究基本层序在空间上的变化，必要时

9、补测辅助地质剖面，以补充新发现的基本层序特征。,38,1.基本层序的观察和记录 (1)表格式：做到详细、直观、具体，对视域内所见岩层 形态及变化也应进行描述。,39,1.不等粒砾岩，底部具侵蚀构造,2.灰白色中粒石英砂岩，具平行层理,腮林忽洞组基本层序,(2) 野外直接作图,4黑色粉砂质板岩 3变质细中粒石英砂岩 2变质粗粒石英砂岩，具正粒序层理 1变质含砾粗粒石英砂岩，底部具侵蚀构造,3灰色泥晶灰质白云岩，具鸟眼构造、石盐假晶 2灰色中薄层状藻纹层状灰质白云岩 1灰色厚层状砂质灰质白云岩，含叠层石,2灰黑色中层状半球状叠层石微晶灰质白云岩 1暗灰色厚层锥状叠层石微晶灰质白云岩,A,B,C,D

10、,40,1,1.不等粒砾岩，底部具侵蚀构造,2.灰白色中粒石英砂岩，具平行层理,(3) 微相分析(环境解释),腮林忽洞组基本层序,2灰黑色中层状半球状叠层石微晶灰质白云岩 1暗灰色厚层锥状叠层石微晶灰质白云岩,叠层石礁相,边滩相,河道滞留相,环境解释,41,不等粒砾岩,砂岩、平行层理,粉砂岩,野外观察实例1：,42,含砾砂岩、具平行层理,底砾岩,43,砂屑砾屑灰质白云岩,藻纹层状灰质白云岩,泥晶灰质白云岩,红土型铁质风化壳,红土型铁质风化壳,0,5m,腮林忽洞组基本层序,野外观察实例2：,44,泥晶灰岩,藻屑灰岩,45,(3)建立相模式,46,第三节 地层格架,一、 一般概念 地层格架是区域性

11、岩石地层单位的时、空有序排列形式，区域地层格架调查的目的主要是了解和阐明不整合界限单位的垂向叠覆及其内部地层的侧向堆积规律，一般它可用一定的几何图形来表示。地层格架可分为: 空间格架-岩石地层的沉积格架； 时间格架-年代地层格架。,47,1,它是进行沉积盆地分析和沉积地层及层控矿产分布规律预测的基础;,贵阳地区三叠纪岩石地层格架,48,1,贵阳地区三叠纪年代地层格架,年代地层格架是解释性格架,49,二、基本术语,地层格架的调查研究，涉及到层序地层学和沉积学的一些基本概念。为了便于阅读和理解地层格架，首先对层序地层学的几个基本术语作一简略的介绍：,50,1.层序地层学(Sequence stra

12、tigraphy)： 是研究一套由不整合面(或无沉积面)及其相当的整合面所限定的、重复出现并有成因联系的年代地层格架内岩层间相互关系的一门新兴学科。层序地层学划分的基本单位为层序。层序之内又可分为不同的体系域。,51,1,2.层序(Sequence)： 层序是层序地层学研究的基本单 元，是一套以不整合或与不整合 相当的整合为界的相对整合的在 成因上相互联系的地层。它由一 系列的沉积体系域组成，并被认 为是一个全球海平面变化旋回（ 海平面变化曲线前一个下降拐点 (F1)至后一个下降拐点(F2)）之间 形成的沉积产物 .,52,(1)层序的级别可划分为： 一级层序（巨层序）：时间范围：50100M

13、a, 超级大陆的解体，相当于界或比界大。 二级层序：时间范围： 1050Ma, 相当于系。 三级层序：时间范围： 0.510Ma, 四级层序：时间范围： 0.08Ma或0.10.5Ma. 一般常用三级或四级。,53,(2)层序内部的划分 准层序：由海泛面或相当的面所限定的、成因上有联系的连续相对整合的地层。 准层序组：由一系列在成因上有联系的准层序组成。以大的海泛面为界。 层组和层：纹层组和纹层,54,(3) 准层序组中准层序的叠加方式,进积型：沉积速率（V）/容纳空间（A）1，海退。,退积型：沉积速率（V）/容纳空间（A）1，海进。,加积型：沉积速率（V）/容纳空间（A）1,55,1,加积

14、(Aggradation)： 沉积中心不变，垂直向上的地层堆积型式称为加积。加积作用产生的层理是水平层理，加积作用形成的地层体可称为具有加积型结构的地层体。,退积 (Retrogradation)： 海侵期由于沉积中心向陆地迁移，造成沉积地层向陆后退超覆，称为退积。具有退积型结构的地层体均显示向下伏不整合超覆(或上超)的特点，其沉积的最大厚度出现在近陆地一侧而不在近盆地一侧。,进积(Progradation)： 沉积中心由陆架向盆地迁移,称为进积。地层的倾斜向海堆积型式。,56,1,3.盆地类型,斜坡折边缘型盆地,陆架坡折边缘型盆地,57,1,4. 层序类型 分为两类层序-(I 、 ) 。 主

15、要识别标志是: 层序边界的不整合类型； 层序边界之间的体系域组合。,58,第I类型层序 的形成被认为是在沉积岸线坡折处，海平面下降的速率超过沉降速率，相对海平面下降的时期形成的。沉积岸线坡折是陆棚上的一个位置，该位置的向陆一侧(方向)，沉积表面处于或接近基准面，通常是海平面；而该位置的向海一侧(方向)，沉积表面在海平面以下。这个位置大体上与三角洲河口砂坝的向海一端或与滨岸环境的上临滨一致。,-体系域: 高水位体系域(HST) 海侵体系域(TST) 低水位体系域(LST),59,第类型层序,：最低的体系域是陆棚边缘体系域。其底界是边界，其顶界是陆棚上第一个明显的海泛面。 ：在沉积岸线坡折处没有任何相对的海平面下降。因而没有下切谷，并且其也缺少明显的侵蚀削蚀； ：边界被认为是在层序的(当时的)沉积岸线坡折处，在海平面下降时期，在海平面下降的速率略小于或等于盆地沉降速率时形成的。因此,边界，在沉积岸线坡折处，没有任何相对的海平面下降。,-体系域 高水位体系域 海侵体系域 陆棚边缘体系域,60,I类层序与类层序的区别,I类层序 类层序,1. 层序边界：有地表暴露、河谷及海底峡谷深切现象的不整合。它是在全球海平面下降期下降速率大于沉积滨岸坡折处海底下降速率的情况下形成的。 2.层序：以型不整合为底界， 或型不整合为顶界的层序。,1. 层序边界：有地表暴露、夷平及海底剥蚀，但无河谷及海