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1、沉积岩与沉积相第一沉积岩与沉积相第一章章第一节第一节 沉积岩和沉积岩石学沉积岩和沉积岩石学一、沉积岩一、沉积岩(sedimentary rock) 1. 基本概念基本概念 沉积岩沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石是组成岩石圈的三大类岩石(岩浆岩、岩浆岩、变质岩、沉积岩变质岩、沉积岩)之一。它是在地壳表层的条件之一。它是在地壳表层的条件下，由母岩的风化产物、火山物质、有机物质下，由母岩的风化产物、火山物质、有机物质等沉积岩的原始物质成分，经过搬运作用、沉等沉积岩的原始物质成分，经过搬运作用、沉积作用以及沉积后作用而形成的一类岩石。积作用以及沉积后作用而形成的一类岩石。 2. 沉积岩的分布沉积岩的分布
2、 面面积积：陆陆地地面面积积的的大大约约3/4为为沉沉积积岩岩所所覆覆盖盖，而而海底的面积几乎全部为沉积物所覆盖。海底的面积几乎全部为沉积物所覆盖。 体体积积：V=4.4亿亿km3(Pettijohn，1975)，约约占占岩岩石石圈体积的圈体积的5%。 厚厚度度：变变化化很很大大，0几几十十公公里里，地地槽槽区区厚厚，地地台台区区薄薄。如如高高加加索索地地区区，仅仅Mz + Cz = 2830km厚厚。 其平均厚度为其平均厚度为735m(Pettijohn，1975)。 类型：类型：自然界分布最多的是粘土岩（页岩、泥岩）自然界分布最多的是粘土岩（页岩、泥岩），其次是砂岩和石灰岩，它们约占沉积岩
3、总量的，其次是砂岩和石灰岩，它们约占沉积岩总量的95%以上。以上。 3. 沉积岩的基本特征沉积岩的基本特征 1）矿物成分的特点：）矿物成分的特点： 2）化学成分的特点：）化学成分的特点： 3）结构构造的特点：）结构构造的特点： 沉积岩和岩浆岩的平均矿物成分（百分含量）沉积岩和岩浆岩的平均矿物成分（百分含量） 沉积岩和岩浆岩的平均化学成分（按氧化物百分含量） 4. 沉积岩与矿产沉积岩与矿产 据据1919届国际地质学会统计资料届国际地质学会统计资料 世界资源总储量的世界资源总储量的7585%是沉积和沉积是沉积和沉积变质成因的。变质成因的。 石石油油、天天然然气气、煤煤、油油页页岩岩等等可可燃燃性性
4、有有机机矿产以及盐类矿产几乎均为沉积成因。矿产以及盐类矿产几乎均为沉积成因。 铁铁矿矿的的90%、铅铅锌锌矿矿的的4050%、铜铜矿矿的的2530%、锰锰矿矿和和铝铝矿矿的的绝绝大大部部分分以以及及其其它它许许多多金属和非金属矿产均为沉积或沉积变质成因的。金属和非金属矿产均为沉积或沉积变质成因的。二、沉积岩石学二、沉积岩石学(sedimentary petrology) 沉积岩石学沉积岩石学是研究沉积岩是研究沉积岩(包括沉积矿产包括沉积矿产)的的特征、生成及其在空间和时间上的分布规律的特征、生成及其在空间和时间上的分布规律的一门地质科学。一门地质科学。 沉积岩石学沉积岩石学是研究沉积岩是研究沉
5、积岩(物物)的物质成分、的物质成分、结构构造、分类及其形成作用、以及沉积环境结构构造、分类及其形成作用、以及沉积环境和分布规律的一门科学。和分布规律的一门科学。 沉积岩石学研究方法沉积岩石学研究方法 (1)野外研究野外研究 常规方法常规方法：系统测制沉积相剖面，：系统测制沉积相剖面， 并进并进行区域相剖面的分析和对比行区域相剖面的分析和对比 其其它它方方法法：遥遥感感技技术术、钻钻探探技技术术、深深海海钻钻探探及及采采取取长长岩岩心心、各各种种测测井井技技术术、反反射射地地震震波波谱谱(地地震震地地层层学学、层层序序地地层层学学)、航航空空摄摄影影或或地地面面摄摄影影用用的的测测雷雷达达以以及
6、及探探测测水水下下地地形形的的测测视视声声纳纳等。等。 (2)室内研究室内研究 最基本的方法最基本的方法: 显微镜薄片法显微镜薄片法 常常用用的的其其他他方方法法: 粒粒度度分分析析、重重矿矿物物分分析析、不不溶溶残残渣渣分分析析、热热分分析析、化化学学分分析析、光光谱谱分分析析、阴阴极极发发光光显显微微镜镜、同同位位素素分分析析、扫扫描描电电镜镜、X射射线线衍衍射射分分析析、图图像像分分析析、电电子子探探针针、原原吸吸收收光谱、红外光谱、气相色谱和古地磁等。光谱、红外光谱、气相色谱和古地磁等。第二节第二节 沉积岩石学的历史、沉积岩石学的历史、 现状与发展趋势现状与发展趋势一、历史与现状一、历
7、史与现状 (History and present state） 人人类类对对于于沉沉积积岩岩的的认认识识和和利利用用，早早在在石石器器时代就开始了。时代就开始了。 18世世纪纪下下半半叶叶，近近代代地地质质学学建建立立的的初初期期，发发生生了了水水成成学学派派(德德国国Werner A. G.，17491817)与与火火成成学学派派(英英国国Hutton J.，17261797)的的大大论论战。战。 19世世纪纪后后半半叶叶，沉沉积积岩岩石石学学作作为为一一门门独独立立的的地地质质学学科科出出现现。1850年年英英国国地地质质学学家家索索比比(Sorby，18261908)首首先先使使用用显
8、显微微镜镜研研究究沉沉积积岩岩，沉沉积积岩岩的的研研究究由由宏宏观观-微微观观，这这是是一一个个革革命命性性的的发展。发展。 20世世纪纪上上半半叶叶，沉沉积积岩岩石石学学有有了了较较全全面面的的发展，发展， 出现了一系列沉积岩石学的专著。出现了一系列沉积岩石学的专著。 1913年年，Hatch的的沉沉积积岩岩石石学学，标标志志着着沉沉积积岩石学作为一门独立的地球科学分支学科的诞生岩石学作为一门独立的地球科学分支学科的诞生 1922年，年，Milner所著沉积岩石学导论问世所著沉积岩石学导论问世 1925年年，由由Twenhofel主主编编的的沉沉积积作作用用教教程程问问世，世，6年后沉积作用
9、教程再版，以后又多次重版年后沉积作用教程再版，以后又多次重版 1949年，年，Pettijohn编写了沉积岩编写了沉积岩 20世世纪纪50年年代代，在在沉沉积积岩岩石石学学领领域域里里有有两两个个重大的重大的甚至可以说是甚至可以说是革命性的进展革命性的进展 。 第第一一个个进进展展是是Kuenen and Miliorini(1950)关于浊流学说的提出关于浊流学说的提出 。 第第二二个个进进展展是是Folk(1959，1962)关关于于碳碳酸酸盐盐岩岩中中异异化化颗颗粒粒和和异异化化沉沉积积观观点点以以及及石石灰灰岩岩新新分类方案的提出分类方案的提出 。 20世世纪纪6070年年代代以以后后
10、出出现现的的风风暴暴岩岩和和风风暴暴流流沉沉积积、等等深深流流沉沉积积、震震积积作作用用、以以及及90年年代代出出现现的的内内波波和和内内潮潮汐汐沉沉积积等等学学说说，都都是是继继浊浊流沉积之后的重大进展。流沉积之后的重大进展。 板板块块构构造造观观点点与与沉沉积积作作用用的的结结合合对对沉沉积积盆盆地分析出现一个新的热潮。地分析出现一个新的热潮。 国际性和区域性的学术讨论会日趋频繁国际性和区域性的学术讨论会日趋频繁 。 IAS ( International Association of Sedimentologists，总部设在荷兰，总部设在荷兰) SEPM ( Society of Ec
11、onomic Paleontologists and Mineralogists，美国，美国) 国国际际性性和和区区域域性性的的沉沉积积岩岩石石学学专专业业刊刊物和总结性专著大量出现物和总结性专著大量出现 Journal of Sedimentary Petrology Sedimentology Sedimentary Geology 第十六届国际沉积学第十六届国际沉积学大会于大会于2002年年7月月8日至日至12日在南非约翰内斯堡举行，本次大会的主日在南非约翰内斯堡举行，本次大会的主题是题是:沉积作用的沉积作用的35亿年亿年。这是非洲大陆首次举办这类会议，同时也是这是非洲大陆首次举办这类会
12、议，同时也是国际沉积学家协会（国际沉积学家协会（IAS）成立的）成立的五十周年五十周年纪纪念，因此显得非常隆重。念，因此显得非常隆重。第十七届第十七届国际沉积学大会将于国际沉积学大会将于2006年年8月月27日日-9月月1日在日本福冈举行。日在日本福冈举行。二、我国沉积岩石学的历史与现状二、我国沉积岩石学的历史与现状 我国的沉积岩石学及沉积学起步我国的沉积岩石学及沉积学起步较晚，较晚， 是在国外沉积岩石学及沉积学是在国外沉积岩石学及沉积学的影响下才逐步发展起来的。的影响下才逐步发展起来的。 1949年年以以前前，主主要要学学习习英英美美50年年代代以以前前的的著作，成果不大著作，成果不大 。
13、1949以后（以后（解放初期），主要学习苏联解放初期），主要学习苏联 1961年年北北京京石石油油学学院院岩岩矿矿教教研研室室编编写写出出版版了了我我国国第第一一本本沉沉积积学学方方面面的的教教科科书书沉沉积积岩石学岩石学 20世世纪纪70年年代代初初期期，一一些些学学者者开开始始翻翻译译引引进国外先进的沉积学专著进国外先进的沉积学专著 20世世纪纪70年年代代后后期期开开始始，我我国国沉沉积积学学才才开开始快速发展并进入国际沉积学界始快速发展并进入国际沉积学界 。 1979年年召召开开了了第第一一次次全全国国性性沉沉积积学学学学术术会会议议，成成立立了了中中国国矿矿物物岩岩石石地地球球化化学
14、学学学会会沉沉积积学学会会和中国地质学会和中国地质学会沉积地质专业委员会沉积地质专业委员会 1995年年成成立立了了中中国国矿矿物物岩岩石石地地球球化化学学学学会会岩相古地理专业委员会岩相古地理专业委员会 1988年年在在我我国国召召开开了了国国际际沉沉积积矿矿产产学学术术会会议议 2001年年在在武武汉汉召召开开了了第第一一届届中中国国沉沉积积学学大大会会 至至今今已已召召开开了了七七届届全全国国性性古古地地理理学学及及沉沉积积学学术会议学学术会议 1983年正式出版了年正式出版了沉积学报沉积学报 1999年正式出版了年正式出版了古地理学报古地理学报 成成都都地地质质矿矿产产研研究究所所主主办办的的岩岩相相古古地地理理（现为（现为沉积与特提斯地质沉积与特提斯地质） 出出现现了了一一大大批批沉沉积积岩岩石石学学和和沉沉积积学学方方面面的的教科书和专著教科书和专著 三、发展趋势三、发展趋势(trend of development of sedimentary petrology） 1、充实和发展岩类学、充实和发展岩类学2、扩大和完善沉积作用机理研究、扩大和完善沉积作用机理研究3、加强成岩作用研究、加强成岩作用研究4、多学科的交叉渗透、多学科的交叉渗透5、着眼于全球，进行国际合作研究、着眼于全球，进行国际合作研究6、面向人类生存与环境问题、面向人类生存与环境问题
