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1、第六章 沉积环境和沉积相,一、有关沉积环境和沉积相的概述1、沉积相分析或环境分析 任何沉积岩都是在地表特定环境中堆积下来的，都印有堆积环境的标记，因此通过沉积岩一系列特征的研究可以恢复其沉积时的环境沉积相分析（简称相分析）或环境分析。2、研究意义 古环境的恢复、了解地壳地质历史的演变 找矿,第六章 沉积环境和沉积相,一、有关沉积环境和沉积相的概述3、沉积环境、沉积相的定义沉积环境：在物理上、化学上和生物上均有别于相邻地区的一块地球表面。沉积环境的鉴别特征：A 物理方面：主要是介质的动力条件，包括介质性质、流体流动 性质、流体密度、水深、气温等；B 化学方面：沉积介质的pH、Eh、盐度等；C 生
2、物方面：动物和植物,一、有关沉积环境和沉积相的概述沉积相：一定沉积环境的物质表现。相就是能表明沉积条件的岩性特征和古生物特征的有规律综合，因此，相就是沉积物形成条件的物质表现。4、沉积相模式：将今论古古代沉积面貌的再现，并加以典型化和模式化。沉积相模式可以用图解表示。,第六章 沉积环境和沉积相,二、沉积环境的分类,第六章 沉积环境和沉积相,沉 积 环 境 分 类 表,大陆环境,河 流*,湖 泊,沼 泽,沙 漠,冰 川,洞 穴,过渡环境,三角洲,河 口,海岸环境,海洋环境,滨海（海岸）,浅海,半深海,深海,三、沉积相律 *只有横向相依的相，才能在纵向上相互叠置而没有沉积间断,第六章 沉积环境和沉
3、积相,四、沉积环境的识别标志和分析方法1、沉积环境的识别标志岩石学标志： 1）岩石类型和矿物成分：指示沉积环境、物源区性质、 构造状况和古气候条件； 2）沉积岩的结构：指示水流性质-如杂基含量； 3）沉积构造（如层理、层面构造）：指示介质动力条 件和流体性质、 提供古水流资料， 解释沉积环境。,第六章 沉积环境和沉积相,注意：识别沉积环境时的综合分析,第六章 沉积环境和沉积相,四、沉积环境的识别标志和分析方法古生物和古生态标志： 确定沉积时的自然地理环境最有效，指示时沉积时的水深、盐度和浊度；如遗体和遗迹化石。地球化学标志： 岩石或生物介壳中的微量元素、同位素和有机地化资料解释沉积环境。,2、
4、沉积环境的分析方法1）剖面层序分析法： 综合分析研究岩性、粒度、沉积构造在剖面上的变化序列，最终确定沉积环境。2）沉积岩的产状及岩相分布特征： 一般陆相和过渡相的产状不稳定，而海相则稳定。3）充分应用沉积模式： 大部分沉积环境已经建立了比较系统、完善的沉积模式，有助于沉积环境的预测。 沉积模式是沉积环境中个亚环境或亚相在空间和时间上演化和分布规律的高度综合。,第六章 沉积环境和沉积相,浊积岩 浊流的沉积物浊积岩。浊流是沉积物重力流的一种.一、沉积物重力流的概念和分类 概念：沉积物重力流是指沉积物与流体的混合物在重力作用下形成的流动。它常被简称为沉积物流或重力流，也有称其为块体流。,第六章 沉积
5、环境和沉积相,一、沉积物重力流的概念和分类沉积物重力流的分类水下沉积物重力流： 碎屑流（泥石流） 颗粒流 液化沉积物流 浊流大气沉积物重力流：岩块崩塌流 热气地浪沉积 热灰云（发光云）,第六章 沉积环境和沉积相,水下沉积物重力流,水下沉积物重力流形成的基本条件 足够的水深 足够的坡度 充沛的物源 一定的触发机制,第六章 沉积环境和沉积相,二、浊流和浊积岩的特征1、概念和分类：浊流：是沉积物重力流中研究历史最早的一种类型，是指主要由涡流（即紊流、湍流）的向上分力支撑的一种沉积物重力流。分类：A-按密度： 高密度浊流：大于1.1g/cm；可悬浮搬运 0.06mm的石英颗粒 低密度浊流：小于1.1g
6、/cm； B- 按形成的持续性：阵发性浊流 稳定性浊流,第六章 沉积环境和沉积相,二、浊流和浊积岩的特征2、浊流的构成和形成机理浊流的构成：头部：头部后，呈舌状、向前和向上卷起，存在循环流动方使，密度高、流速快，粗大颗粒集中于头部，又极强的侵蚀能力；体部：位于头部之后，厚度均一，主要发生沉积作用；尾部：流速变缓、密度变低，沉积为主。,第六章 沉积环境和沉积相,浊流的构成,二、浊流和浊积岩的特征2、浊流的构成和形成机理自悬浮作用,第六章 沉积环境和沉积相,第六章 沉积环境和沉积相,3、浊流的形成和运动的阶段1）三角洲阶段：为浊流准备丰富的物质基础2）滑动阶段：在外界机制的触发下，沉积物发生 “液
7、化”而开始流动，随着海水的加 入，滑动加快3）流动阶段：由于沉积物与水体混合程度的差异， 流体内部存在速度差，粗粒物质向 头部集中；4）浊流阶段：坡度适合，沉积物与水完全混合形 成悬浮状高密度流体，粗粒物质集 中在头部。,4、浊积岩的构造 浊积岩是一种特殊环境下形成的一套沉积物组合。 经典浊积岩，即低密度浊流沉积，其粒度较细，限于砂级；沉积构造规模较小，限于交错纹理。而高密度浊流沉积的粒度可达中砾级，沉积构造的规模也可以很大。,第六章 沉积环境和沉积相,浊积岩的沉积构造主要有：（1）底痕：冲蚀痕与工具痕 槽模 沟模 锥模（2）底痕：准同生载荷构造 重荷模 火焰构造（3）粒度递变层理 分布递变
8、粗尾递变以上三类沉积构造在高、低密度浊流沉积中均可见到。,第六章 沉积环境和沉积相,第六章 沉积环境和沉积相,浊积岩的沉积构造主要有：（4）包卷层理（5）交错纹理以上两种沉积构造主要见于低密度浊流沉积中。 （6）中大型交错层（7）逆行沙波交错层理以上两种沉积构造主要见于高密度浊流沉积中。,5. 浊积岩的其他特征：1- 浊积岩中的砂岩是杂砂岩，杂基含量可达1520%, 成分成熟度和结构成熟度低。2- 浅水生物和深水生物、浮游生物和底栖生物共存3- 同生变形构造发育，没有暴露成因的构造和波痕等。,第六章 沉积环境和沉积相,6、浊积岩的相模式鲍玛层序（1）低密度浊流沉积的层序模式,6、浊积岩的相模式
9、鲍玛层序（2）. 高密度浊流沉积的层序式,砂质高密度浊流的理想沉积高密度(S13)段和晚期低密度(Tt,Tde),高密度浊流沉积的层序模式,第六章 沉积环境和沉积相,浊积岩的相模式鲍玛层序自下而上分为5个层段：A段递变层理段或块状层理段： 主要由砂岩组成，底部含砾，向上粒度变细，反映浊流能量逐渐减弱的过程。 底面发育冲刷充填构造。 A段厚度比其他岩相单元厚度大，为递变悬浮沉积的产物。B段平行层理段（下部平行纹理段）： 由细砂或中砂岩组成。与下伏A段为渐变关系。,第六章 沉积环境和沉积相,C段波状层理段（流水波状纹理段）： 由细砂岩和粉砂岩组成。以发育小型波状层理为特征，有时见有包卷层理。与下伏
10、B段呈突变接触。D段水平层理段（上部平行纹理段）： 由泥质粉砂岩和粉砂质泥岩组成。具有清晰的水平层理。与下伏C段界线清晰。E段泥岩段： 由块状泥岩组成，与下伏D段呈过渡关系。有时顶部分布有页岩或泥灰岩。,鲍玛层序的四个作用（1）是一个标准：（2）是描述指南和提纲：（3）是水动力学解释的基础：（4）是预测者：,第六章 沉积环境和沉积相,7、 浊积岩的形成需要的条件：1）有良好的地形：2）有充足的沉积物：3）有阵发机制：,第六章 沉积环境和沉积相,8、浊积岩的形成环境和条件 浊积岩是浊流的沉积物，凡是有浊流的环 境都有浊积岩。常见的环境有：湖泊 水库 三角洲前缘 大陆架及深海平原（深海盆地）用现代
11、的观点，任何载满沉积物的水体都能形成浊积岩。,第六章 沉积环境和沉积相,第六章 沉积环境和沉积相,三、其他水下沉积物重力流的特征1、碎屑流： 砾、砂、泥和水混合的高密度流体，泥水混合组成的杂基支撑着砂、砾使之呈悬浮状态搬运。 粒径范围大，可含很粗砾石 支撑机制：基质浮力和强度,第六章 沉积环境和沉积相,第六章 沉积环境和沉积相,三、其他水下沉积物重力流的特征 2. 颗粒流（grain flow）沉积支撑机制：颗粒相互碰撞产生的分散压力。 因而颗粒流要求坡度陡。 颗粒流在自然界中不太常见。 颗粒流的结构构造： 块状无层理 反递变 常见撕裂砾石 贫基质，常见亮晶胶结,第六章 沉积环境和沉积相,颗粒
12、流沉积的层序模式,第六章 沉积环境和沉积相,三、其他水下沉积物重力流的特征3. 流体化流（fluidized flow)沉积和液化流（liquefied flow）沉积支撑机制：向上的粒间流 或叫“超孔隙压力”支撑流化流全靠超孔隙压力支撑，液化流是超孔隙压力部分支撑。,液化流沉积的结构构造：,组构：颗粒支撑 构造：碟状构造（中粗砂中） 泄水管（中粗砂中） 包卷层理（细砂以下） 砂岩岩脉：砂床、砂墙、注入构造 无递变、部分递变或正递变,第六章 沉积环境和沉积相,泄水管（中粗砂中）构造,四、重力流沉积的综合相模式前面已将各类重力流沉积的层序模式分别作了介绍，这里则讨论在一个区域重力流沉积分布规律综
13、合相模式。 据已有研究，主要有三种：扇模式；槽模式；坡角楔状体模式。,第六章 沉积环境和沉积相,1、海底扇模式 海底扇模式是在对现代海洋浊积扇形态进行调查的基础上，结合古代地层中的岩相特征和层序研究逐步完善的。 海底扇模式基本上也适用于湖底扇。,第六章 沉积环境和沉积相,海底扇沉积模式，表示相关的相、扇地貌和沉积环境。LB为紊乱的砾岩,海底扇沉积的垂向层序,2、海槽轴向搬运沉积模式在长形海槽盆地中，重力流进入盆地后沿轴向搬运和沉积。,第六章 沉积环境和沉积相,3、坡脚楔状体模式该模式主要适用于碳酸盐沉积区。由于碳酸岩台地前缘普遍发育向深水盆地过渡的斜坡带，而重力流的物源区又是沿碳酸盐台地边缘分布的线状物源，而非点状物源，故不形成海底扇而形成坡脚楔状体。 由于斜坡坡度不同，其分布特征也不同。可分为：沟槽型；陡坡型；缓坡型。,
