《沉积岩石学》课件PPT教案沉积岩石学Introduction and classification

沉积岩石学课件PPT教案沉积岩石学Introduction and classification ?沉积岩是地壳表层分布最广的岩石，并蕴藏有大量的矿产资源，据统计，世界资源总储量的80%是沉积成因的。 ?研究沉积岩还具有重大的理论意义，因为沉积岩在地质历史中延续时间长，它是研究地球的发展和演变、生命起源和进化的宝贵资料。 沉积岩石学There areactually3types of rocks?Igneouscool fromliquid(magma orlava)?Metamorphicpre-existing rocksthat havebeen alteredby intensetemperature orpressure?Sedimentaryform mainlyfrom deposition of sedimentsEarth isposed ofRocks主要在岩浆岩中出现的矿物主要在沉积岩中出现的矿物主要在变质岩中出现的矿物三大类岩石均有的矿物鳞石英透长石白榴石霞石方钠石黝方石蓝方石玄武角闪石等粘土矿物蛋白石玉髓水铝石褐铁矿石膏硬石膏海绿石盐类矿物卤化物矿物刚玉，石墨红柱石，蓝晶石，矽线石叶腊石，十字石，堇青石硬绿泥石，硬玉，浊沸石方柱石，钠云母，绢云母帘石类，葡萄石，硬柱石绿纤石，钙铝榴石符山石，绿泥石，阳起石蓝闪石，滑石，蛇纹石直闪石，硅镁石，透闪石钙镁橄榄石，钙铁辉石蔷薇辉石，硅灰石石英碱性长石斜长石类白云母，黑云母角闪石，辉石橄榄石磁铁矿钛铁矿磷灰石锆石金红石榍石碳酸盐矿物成分差别在三大类岩石中出现的矿物强调形成条件和形成过程Uplift alongthe TianshanMountain Forming a Sedimentary Rock先风化过程，随着流水的搬运再沉积。 Forming a Sedimentary RockMaking Sediments:Igneou rockweathering fromcliff faceand fallingdown slope坡积物坡脚的粒度要比坡顶的要粗Sand wasrecently depositedon theselarge barson theTarim River,Xinjiang FormingaSedimentaryRock钙华化学沉积FormingaSedimentaryRockSedimentary rocksare easilyrecognized bytheir layering.侏罗系的砂岩根据抗风化能力可以先直观判断侏罗纪的煤层绪论?沉积岩的基本概念?沉积岩的分布?沉积岩的分类?沉积岩石学的基本概念、研究内容及研究方法?沉积岩石学和沉积学的发展趋势?沉积岩的基本特征周宗浚，1933年毕业于北京大学地质系 一、沉积岩的基本概念?沉积岩(sedimentary rock)是组成岩石圈的三大类岩石（岩浆岩、变质岩、沉积岩）之一。 ?它是在地壳表层条件下，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，大都经搬运作用、沉积作用以及沉积后作用而形成的一类岩石。 ?“地壳表层”是指大气圈的下层、水圈和生物圈的全部以及岩石圈的上层。 ?它是包围地球表面的一个圈层，沉积岩就生成在这个层圈中，所以可以把它称为沉积岩生成圈或沉积圈。 地壳表层条件?1.温度?地表最高温度见于非洲中部，可达85?最低温度见于俄罗斯西伯利亚北部勒拿河右岸北极圈内的维尔霍扬斯克，可达70。 ?2.压力?海平面的压力为0.1MPa（1atm），200m水深的浅海海底压力约为2MPa（20atm）?山区不到0.1MPa（1atm）?3.水和大气的作用?水和大气是母岩风化的主要营力，也是母岩风化产物以及火山物质等搬运的主要介质。 水成岩风成岩冰碛岩月球白天在阳光垂直照射的地方温度高达127摄氏度；夜晚温度可降低到零下183摄氏度。 CCD，1700-2200m由于压力过大使碳酸钙不稳定?4.生物作用和生物化学作用?如生物礁石灰岩、硅藻岩和煤等，主要是由生物遗体形成的，此即所谓的“生物岩”。 ?在生物作用的影响下或参与下，通过生物化学作用形成的，这类沉积岩统称为“生物化学岩”。 ?5.事件沉积作用?如沉积物重力流和浊积岩、风暴沉积作用和风暴岩、洪水沉积作用和洪水岩、等深流沉积作用和等深积岩、地震沉积作用和震积岩、火山爆发沉积作用和火山碎屑沉积岩以及陨石雨作用和陨石岩等。 生物在碳酸岩的形成过程中有重要作用 二、沉积岩的分布?陆地面积的大约四分之三被沉积物（岩）所覆盖着，而海底的面积几乎全部被沉积物（岩）所覆盖。 ?现代和古代沉积物大量沉积的场所为大陆边缘和大陆内部的拗陷带，其是沉积地质学的主要研究对象。 ?沉积岩主要分布在岩石圈的上部和表层部分。 沉积岩约占岩石圈体积的5，而岩浆岩及变质岩约占95。 ?如高加索地区，仅中生代和新生代的厚度就达2030km。 Table1:Relative extentofrocktypes exposedat theearths surface%Shale52sandstone15Granite15limestone7basalt3others8页岩灰岩砂岩沉积岩的分布及其在国民经济中的重要地位?出露面积占陆地的75%海洋的100%占岩石圈体积的5?厚度高加索（Mz、Kz-2030公里）?体积沉积壳的平均厚度为735m，约为4.4亿km3（Pettijohn，1975)?世界资源总储量的7585是沉积和沉积变质成因的。 ?石油、天然气、煤、油页岩等可燃有机矿产以及盐类矿产，几乎全部是沉积成因的。 ?铁矿的90、铅锌矿的4050、铜矿的2530、锰矿和铝矿的绝大部分以及其他许多金属和非金属矿产，也都是沉积或沉积变质成因的。 西伯利亚大量油气资源Why studysediments andsedimentary rocks?Both Academicand appliedissues?Understanding EarthHistory?Paleoclimate?Paleogeography?Tectonic History?Paleo-oceanography/paleolimnology?Paleoecology?Archaeological Geology?Real WorldApplications?Oil/Gas/Coal exploration?Minerals exploration(e.g.salts,iron ore,etc)，柴达木?Hydrogeology(aquifer characteristics/contaminant pathways)?Geological Engineering?Coastal/River/Floodplain management?Pollution andclimate monitoring(global changeissues)?Soil erosion/Agronomy problemsolving?Disconformity Sedimentary RocksThe Archivesof EarthHistory地质历史?最古老的沉积岩石?36亿年（科拉半岛Kola Peninsula）?Isua，3.8billion years ago?有生命记录的沉积岩石35亿年（南非）The record of the worlds oldestrock in Isua was broken bythe rockdiscovered inCanada tenyearsagoand therecord ofoldest mineralin Isuawasbrokenby Australia.But therecordof the worlds oldestsedimentary rockin Isua is yetto bebroken.The worlds oldestaretionary prismand oceanirust werealso discoveredin otherareas of Greenland.Kola PeninsulaIsuaislocated atN65.12degree andW49.98degree,southwestern partofGreenlandacross theborder betweenice sheetsand barerocks.People donot liveinIsua,where coldwind ingfrom icebergblows andyou cannotstay outsidelong withouta winterjacket evenin summer.Picture-2The oldestsedimentary rockin the world Sedimentary rocks,which isposed ofconglomerate andsandstone consiststhe worlds oldeststratum.It indicatesthat theocean where the stratumexists is theworlds oldest.In someparts of the stratum,I founda lotof garsourred due to metamorphism.Before,the conglomerateis considered to havegenerated ina shore,but nowit isconsideredto have ourreddue toan avalancheof sandand rocksaumulated onthe seatrench.Picture-3Banded iron formation Ontop of the stratum,banded ironformation lies.This istheworlds oldestbanded ironformation consideredtohave ourred inorganically,but notmuch isknown aboutit.Although bandedironformationformed2billion yearsago isknown tohaveourredduetooxygen,it isunknown whythe formationourred3.8billion yearsago,long beforethe appearanceof oxygenon earthYoshiyuki Koide，xx层状铁矿地球早期是缺氧的澳发现最古老的微生物化石研究人员称为“鳄鱼脊背”的叠层石科技日报记者毛黎供图19781980年间，澳大利亚学者D.I.格罗夫斯等连续报道了在澳洲西部诺思波尔地区瓦拉伍纳群（Warawoona Group）地层35亿年前的燧石中发现了一些丝状微体化石(上)。 .stdaily./oldweb/gb/stdaily/xx-06/10/content_532578.htm显生宙以前的化石?澳大利亚西部Warawoona丝状体化石（35亿年前），可能是微生物遗体的化石。 ?南非Swazi land沉积岩直径为5m25m的碳质球状体和丝状体，原始微生物化石。 ?太古宙叠层石（stromatolite）叠层石是蓝藻和光合细菌等原始生命代谢生长产生的碳质和硅质沉积物积累而成的多层结物。 叠层石的存在说明了这一时期已经有了原核细胞或光合自养的原核生物了?元古宙叠层石，说明原核生物已经很发达。 在元古宙晚期地层中还发现了一些可能是真核生物的化石。 ?澳大利亚Biller Springs地区的9亿7亿年前的地层中，发现了保存完好的绿藻化石；?美国的一些8亿6亿年前的白云石（dotomite）中发现了丝状体化石，被认为是藻类化石；?澳大利亚Ediaeara地区的6亿年前地层中发现了大量多细胞动物，如分节蠕虫等的化石。 生命起源的化石记录沉积岩的形成过程是离不开生物活动的微生物席（Microbial Mat）相互缠绕的丝状微生物和球状微生物，通过自身分泌的粘液质（或称胞外聚合物）粘结沉积颗粒，并彼此胶结成一种席状组织；这些席平铺在沉积物表面，并能粘住沉积碎屑或微粒，有时由于生化作用引起碳酸盐或磷酸盐的沉淀。 出现在太古宙，广泛繁盛于元古宙厚度超过1mm，厘米至米级This wrinkledKinneyia-type sedimentarystructures formedbeneath cohesivemicrobial matsin peritidalzones.The imageshows thelocation,in theBurgsvik bedsof Sweden,wherethetexture wasfirst identifiedas evidenceof amicrobial mat.Figure1|Structure inthe Strelley Pool Chert,Western Australia.These andmany otherforms arethe subjectof Allwoodand colleaguesanalyses（Allwood,A.C.,xx）,from whichthey concludethat microorganismswere adaptedto andthriving inshallow marine environments some3.4billion yearsago.Figure2|Cutting throughthe plexitiesof stromatolites.Modern stromatolitessuch asthose shownhere atLee StockingIsland,Bahamas,as wellas fromplaces suchas SharkBay,Western Australiaprovide essentialparisons forinterpreting analoguesfrom earlierin Earths history.Awramik,S.M.，xx10cm Dolomiteproblems Figure1|Stromatolite faciesof theStrelleyPoolChert,showing reconstructedthree-dimensional viewsand outcropphotographs.jl,large plexcones(dashed linesin ktrace laminashape andshow outlinesof intraclastconglomerate piledagainst thecone attwo levels).18cm18cm18cm1cm1cm1cm1cm1cm1cm1cm5cm5cm ac,Encrusting/domical laminites;df,small crested/conical laminites;gi,cuspate swales;mo,Egg-carton laminites;p,q,wavy laminites;rt,iron-rich laminites(t isa cutslab).Allwood,A.C.等，xx白云岩和生物作用有关Sedimentary Rocksof EarlyMars8December2000Volume290Number5498Michael C.Malin KenhS.Edgett嫦娥二号月球探测器获得的7米分辨率全月球影像图（xx.2)月溪，月坑，山谷和石块嫦娥三号首次集中公布第一月昼期拍摄的照片（xx年01月11日）全景相机拍摄的着陆器正面图像(xx年12月22日06时50分摄)。 地形地貌相机拍摄的巡视器正面图像(xx年12月22日02时48分摄)。 全景相机拍摄的巡视器周边360范围的全景镶嵌影像图，采用方位投影方式表达(xx年12月23日摄)。 世界资源总储量的7585%是沉积或沉积变质成因的石油，天然气、煤、油页岩等可燃有机矿产以及盐类矿产100%铁矿90%铅、锌矿4050%铜矿2530%锰矿8590%铝矿8590%稀有元素矿60%我国铁矿的74.17、铜矿的71.25，铅矿的76.12、锌矿的93.70、汞矿的83.44、锑矿的88.69，锡矿的90.20，都是沉积成因或与沉积岩有成因关系的普光气田的突破?突破原来海槽的认识?陆棚台缘礁滩储层沉积模式?深层碳酸盐岩优质储层发育机理四川盆地普光地区长兴组初期沉积相图普光气藏剖面图资源、能源、环境保护等方面的实际应用?公元2000年的世界是个人口密集度更大、环境污染更严重、生态上不稳定、易于随时受到伤害的脆弱的世界”?大气中的CO2的增加（2000年，比工业化前增1/3，20252050年将是2倍），温室效应，海平面上升（5m）?酸雨的危害（1980年，美国因此死亡5万人）?臭氧层破坏（同温层的臭氧减少20%，皮肤癌将增加2030%）?物种灭绝（2000年，20%的植物物种消失）生态系统危机?环境污染、恶化同GNP成正比（大气污染、热污染、矿业废水、化学合成物）?人口爆炸（2000年，63.5亿人，人口集中城市）?资源枯竭，可耕地不能增加，土壤退化和流失（每年有600万公顷土地沙漠化）?森林砍伐而急剧减少（现覆盖1/5地表，2000年减至1/6，2020年至1/7）?资源战争激化（矿业、水、渔业） 三、沉积岩的分类根据沉积岩的形成作用（冯增昭，1982，1992）划分以下大类和基本类型:1）主要由母岩风化产物组成的沉积岩；2）主要由火山碎屑物质和深部卤水组成的沉积岩；3)主要由生物遗体组成的沉积岩；4)主要由宇宙物质组成的沉积岩。 主要由母岩风化产物组成的沉积岩是最主要的类型，它还可以根据母岩风化产物的类型（碎屑物质及溶解物质）及其搬运沉积作用的不同（机械的和化学的）再划分为两类碎屑岩和化学岩及生物化学岩。 主要由火山碎屑物质组成的沉积岩即火山碎屑岩，还可以根据其岩性特征再细分。 主要由生物遗体组成的沉积岩即生物岩或有机岩，还可以根据其是否可燃，再划分为可燃生物岩(如煤和油页岩)和非可燃生物岩。 主要由宇宙的陨石组成的沉积岩可称为陨石岩（化学岩及生物化学岩）？内碎屑竹叶状灰岩碳酸岩Classification ofSedimentary rocksNon ClasticClastic Terrigenous Clastic:Mudrocks SandstonesConglomerates Volcaniclastic:Tuffs IgnimbritesCarbonates:Limestones OthersCoal IronstonesPhosphates Siliceousdeposits EvaporitesPRINCIPAL PONENTSMineral GrainsDifferent rocksmay include:Quartz MicaFeldspar Calciteetc.Lithic FragmentsDifferent rocksmay includepieces of:Limestone MudrockVolcanic rockMetamorphic rocketc.Biogenic MaterialDifferent rocksmay include:Shells Skeletalmaterial Plandebris Algae/Bacteria Boneetc.Chemical PrecipitatesDifferent rocksmay include:Carbonates ChloriteSulfaces Silicaetc.Descriptive classificationof sandstonesis basedfundamentally onframework mineralogy,although therelative abundanceof matrixplays arole inthe classification.Sedimentaryrocksare dividedinto clasticand nonclastic rocks.Qtz Fsp LstChemical ppts碎屑非碎屑生物类型沉积岩的分类沉积岩粘土岩火山碎屑岩陆源碎屑岩碳酸盐岩其它内源岩（砾岩和角砾岩砂岩粉砂岩）（粘土岩泥岩页岩）火山角砾岩凝灰岩）（集块岩白云岩）（石灰岩铁质岩磷块岩硅质岩锰质岩蒸发岩铝质岩?沉积岩分类的依据是岩石的成因、成分、结构、构造等。 ?由于它的多样性，一般是以沉积物的作为基本类型的划分准则，而以沉积作用方式、成分、结构、成岩作用强度等作为进一步划分的依据。 赵澄林等，xxIdentification andClassification ofSedimentary Rocks石英岩灰岩Terrigenous Clastic Sediments Terrigenous ClasticSediments/SedimentaryRocksTerrigenousClasticSediments ismade upof particlesor clastsderived frompre-existing rocks.Clastic sedimentaryrock classificationis basedon grainsize.The mostused isthe Udden-Wentworth grain-size scale:=-log2(grain diameterin mm)A distinctioncan bedrawn betweensediments&sedimentary rocks.TerrigenousClasticSediments areloose aggregatesof clasticwhich beesa TerrigenousClastic SedimentaryRock whenlithified.Process oftransforming unconsolidatedsediment intorock iscalled Lithification.Gravel ConglomerateSand SandstoneClay,Silt Mudrock物粉砂岩火山碎屑岩?火山集块岩?火山角砾岩?熔结凝灰岩?凝灰岩集块直径64mm，含量50%，熔浆胶结者称“集块熔岩”，火山碎屑一般不定向火山集块熔岩火山碎屑一般不定向火山角砾岩，火山角砾75%，与集块岩的区别就是火山角砾小！绿色凝灰岩熔结凝灰岩Courtesy ofPeter Francis集块直径64mm，含量50%，熔浆胶结者称“集块熔岩”，火山碎屑一般不定向火山碎屑一般不定向熔结凝灰岩Courtesy ofPeter Francis集块直径64mm，含量50%，熔浆胶结者称“集块熔岩”，火山碎屑一般不定向火山碎屑一般不定向熔结凝灰岩Courtesy ofPeter Francis集块直径64mm，含量50%，熔浆胶结者称“集块熔岩”，火山碎屑一般不定向火山碎屑一般不定向熔结凝灰岩Courtesy ofPeter Francis碳酸盐岩?碳酸盐岩是由方解石、白云石等碳酸盐矿物组成的沉积岩。 以方解石为主的岩石称为石灰岩，以白云石为主的岩石称为白云岩。 ?它主要在海洋中形成，少数在陆地环境中形成。 古代广阔海洋中形成的碳酸盐岩，约占地表沉积岩分布面积的20%。 其它类型的沉积岩硅质岩?沉积岩中以二氧化硅为主要成分的岩石叫做硅质岩。 ?其主要矿物成分是自生石英、玉髓和蛋白石。 ?硅藻土主要由古代的硅藻遗体组成，主要化学成分是含水的SiO2；?硅藻土具有典型的硅藻生物结构，具有微细的纹理。 纯净的硅藻土呈白色，外观呈土状易于碎裂成粉末。 A sampleof diatomaceousearth其它类型的沉积岩铝质岩?富含Al2O3主要由铝质矿物组成的沉积岩。 ?若铝质岩中Al2O3的含量40，Al2O3SiO22:1，称铝土矿。 ?铝质岩的化学成分复杂易变，主要成分是Al2O 3、SiO 2、Fe2O 3、FeO、TiO 2、H2O等，铝土矿用于炼铝。 ?铝质岩的主要矿物成分是铝的氢氧化物，其次是各种粘土矿物、石英、玉髓和少量的重矿物。 其它类型的沉积岩铁质岩?铁质岩含大量铁矿物的沉积岩，若其中铁矿物含量很高达到工业品位时，即为沉积铁矿。 ?铁质沉积岩中常见的铁矿物包括赤铁矿、褐铁矿、磁铁矿等。 其它类型的沉积岩锰质岩?锰质岩富含锰矿物的沉积岩称为锰质岩，当锰含量达到工业品位时即构成锰矿石。 ?含锰的矿物主要有锰的氧化物及氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐和锰的硫化物等。 ?软锰矿常呈鲕状或土块状集合体；?硬锰矿呈葡萄状、鲕状或细晶集合体；?水锰矿则呈鲕状或致密块状产出；菱锰矿主要呈结晶粒状或鲕状出现。 其它类型的沉积岩磷灰岩?主要矿物是磷灰石。 磷灰岩按磷的工业品位将岩石中，?P2O5含量18的称为磷块岩?8%的称含磷岩?818者称为磷质岩其它类型的沉积岩蒸发岩?蒸发岩又称盐岩，由盐度较高的溶液或卤水通过蒸发浓缩作用形成的沉积岩。 ?蒸发岩的主要矿物成分是钾、钠、钙、镁的氯化物、硫酸盐、碳酸盐，其中尤以石膏、硬石膏和石盐最重要。 四、沉积岩的基本特征?矿物成分特征?化学成分的特点?结构和构造的特点常见的结构构造类型和特有的结构构造类型?孔隙性油气矿产存在条件沉积岩矿物成分特征?在沉积岩中已知的矿物达160种以上，但是组成岩石的99%以上的矿物只有20余种，而在一种岩石中常见的主要（造岩）矿物不过1-3种，通常不超过5-6种。 ?在岩浆岩中大量存在，而在沉积岩中很稀少的矿物，如橄榄石、普通角闪石、普通辉石等铁镁矿物。 （在高温高压下由岩浆作用形成）。 ?在岩浆岩和沉积岩中都是比较多的矿物，如钾长石、酸性斜长石及石英。 （在岩浆作用的晚期形成）。 ?在沉积作用的过程中新生成的矿物，如盐类矿物、某些氧化物和氢氧化物、粘土矿物、碳酸盐矿物等。 沉积岩化学成分?如果把沉积岩和岩浆岩化学成分的平均数据加以比较时，就可以发现，这些数据是十分接近的。 但是，沉积岩同岩浆岩仍然有很大的差别。 如?Fe2O3和FeO的对比关系，在沉积岩和岩浆岩中铁的总量是大体相同的，但在沉积岩中多半是Fe2O3，而在岩浆岩中FeO则略高于Fe2O3。 (2)沉积岩中碱金属和碱土金属的含量远低于岩浆岩，尤其是Na的含量。 在K2O和Na2O的含量对比上，沉积岩中总是钠比钾少，而在岩浆岩则恰好相反。 中在岩浆岩中Al2O3Na2O+K2O+CaO。 在沉积岩中CaO含量高于岩浆岩中的含量，与生物生物化学作用对CaO的固定有关。 而其它碱金属、碱土金属含量在沉积岩中少于岩浆岩中，由于它们易于溶解。 (3)由于沉积岩是形成于富含H2O、CO 2、O2的地表环境里，所以沉积岩就特别富含H2O、CO2，尤其是CO2较多，而它们在岩浆岩中则几乎是没有的。 (4)沉积岩的生成往往会导致游离子的SiO2呈石英、玉髓、蛋白石以及其它低温变种的形式聚集起来，而岩浆岩中的SiO2则呈石英及其它高温度变种产出。 ?据维尔纳德斯基估计，有机质总量约占地壳总量的0.1%（地壳按16km厚度计算）或0.001%（地壳按20km厚度计算）。 ?大量有机质的存在是沉积岩与岩浆岩最重要区别之一。 有机质具有特殊的化学性质，往往富集有各种元素，已知达60种以上，而且富集元素的能力是惊人的。 ?例如，海生植物中的元素量可达海水的数万倍。 某些有机质则是个别元素的强集中体，如钙质生物壳中的Ca和C，硅藻中的Si，磷质生物壳中的P等。 沉积岩的结构和构造特点?由母岩机械破碎作用的产物所形成的岩石具有“碎屑结构”；?由机械悬浮沉积作用或者胶体凝聚作用所形成的岩石具有“泥状结构”；?机械作用形成内源岩则具有“粒屑结构”；?由化学或生物化学作用形成的岩石具有“结晶粒状结构”；?由生物作用形成的岩石则为“生物结构”；?沉积岩是在地表的条件下，在各种地质营力（如流水、空气等）的作用下堆积而成，常常具有各种各样成层构造，层内构造以及层面构造。 ?孔隙性?由于沉积岩是在地表或接近地表压力条件下形成的，因而沉积岩都是富于孔隙性，而结晶岩一般是孔隙性很差的。 ?沉积岩石学是研究沉积岩的物质成分、结构构造、分类和形成作用，以及沉积环境分布规律的一门科学。 ?沉积岩石学不仅研究古代的沉积岩层，还大量研究现代沉积物；?除了研究沉积物特点外，还进行模拟实验，深入探讨沉积作用的机理；?不仅全面、系统地进行沉积相和岩相古地理条件分析，而且还研究其时空演化和分布规律及其与大地构造之间的关系。 ?By studyingthe natureofthematerial insedimentary rockswe mayobtain informationabout?the sourceofthesediment,?the typeand lengthof transport,?and thegeological environmentin whichit wasdeposited.?沉积岩石学和沉积相是矿产普查与勘探专业的一门重要的基础课程。 五、沉积岩石学的基本概念、研究内容及研究方法?沉积岩的形成及其形成后的演化的全部历史过程大致可分为以下几个阶段，即?沉积岩原始物质（主要是母岩的风化产物）的形成阶段?沉积岩原始物质的搬运和沉积阶段（即沉积物的形成阶段）?沉积后作用阶段?沉积物的同生作用和准同生作用阶段?沉积物的成岩作用阶段?沉积岩的后生作用阶段沉积学的定义与研究内容?沉积学家的任务是解释沉积物的历史?所研究的对象十分广泛?即要研究作用过程，包括沉积物的、搬运作用、沉积作用和沉积后的改造作用，?又要研究沉积物的横向和纵向分布及其与现代和古代的地理环境、气候环境的关系Author:Sverre OlaJohnsen,NTNU沉积岩石学的诞生、发展及沉积学的形成?山海经、史记河渠书，汉书，地理志、后汉书地理志、后汉书郡国志?在十八世纪下半叶，以德国人魏尔纳为首的水成学派和以英国人哈屯为首的火成学派的大论战?十九世纪后半叶，沉积岩石学作为一门独立的地质学科出现。 英国地质学家Sorby（18261908）是沉积岩石学的奠基者。 第一个用显微镜研究沉积岩的人沉积学定义?沉积学（sedimentology）最简单的定义是沉积物的科学研究(1932年H.A.Wadell最早)。 sediment是从拉丁文sedimentum沉淀”（settling）演化来的?沉积学包活了沉积物质的研究、沉积过程的研究、以及沉积作用产物研究等各个方面(Friedman,1978)?沉积岩石学就是研究沉积岩（包括沉积矿产）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（冯增昭，1993）Henry CliftonSorby(18261908)was apioneer inthe scienceof MicroscopicSpectroscopy Historically,Henry CliftonSorby ofSheffield,England(1826-1908)isthefounder ofsedimentary petrography(and microscopicpetrography ingeneral).Even todayhis papersdeserve detailedstudy byevery petrographer.Lyell，Charles（17971875）建立了独到的地质理论现实主义原则和“将今论古”的方法Definitions(Torbj?rn T?rnqvist)?Sedimentology=the studyoftheprocesses offormation,transport anddepositionofmaterial whichaumulates assediment incontinental andmarineenvironmentsand eventuallyforms sedimentaryrocks?Stratigraphy=the studyof rocksto determihe orderand timingof eventsin Earthhistory?Sedimentary geology?sedimentology+stratigraphy?Sequence stratigraphy=the analysisof geicallyrelated depositionalunits boundedby unconformitiesand theircorrelative conformities这几个概念要区分二十世纪上半叶，沉积岩石学有了较全面的发展?Hatch andRastall（1913，1923，1938）沉积岩石学?Milner（1922，1927）沉积岩石学导论?Milner（1929，1940）沉积岩石学?Twenhofel（1925，1932）沉积作用文集?Twenhofel（ 1939、1950）沉积作用原理?Pettijohn （1949）沉积岩?Krumbein andSloss （1950）地层学与沉积作用?.50年代开始，两个重大进展?浊流学说Kuenen andMigliorini(1950）Bouma （1962）、Bouma andBrouwer （1964）Middleton andHampton （1976）、Walker （1973）浊流沉积学说发展到了重力流沉积学说，促进了深水沉积研究的发展革新了碎屑沉积的许多观念碳酸盐岩中异化颗粒和异化沉积观点以及石灰岩的新分类方案的提出?Folk（1959，1962）、Dunham （1962）?Chilingar etal （1967）、Batharst （1971）使碳酸盐岩岩石学发展到了一个全新的阶段石灰岩的结构成熟度图示（据福克，1962）2主要研究内容?1）全面地研究沉积岩（物）的物质组分、结构、构造、分类命名、岩体产状和岩层之间的接触关系，为阐明其成因与分布规律提供依据。 ?2）探讨沉积岩石的形成机理，包括风化作用、搬运作用、沉积作用以及沉积后的变化等，特别是要研究沉积岩（物）及其中的有用矿产（包括有机可燃矿产中的石油和天然气等）的形成机理、富集和储存规律。 ?3）进行古沉积环境和沉积条件分析，根据沉积岩的原生特点以及时空分布和变化特点，用以恢复沉积岩形成时的古气候条件、古地理条件、古介质条件以及大地构造条件等。 ?4）全面研究沉积岩的基本特征和沉积条件，可作为地层学、层序地层学、古地理学、地球化学、矿床学、储层地质学以及油气地质学的基础，并不断地为矿产资源普查和勘探提供新的科学依据和信息。 ?5）紧紧把握“地球科学与灾害预测”，将是沉积岩石学和沉积学发展的长远主题。 通过对沉积物（岩）形成、演化、分布的了解，重点解决与人类生存相关的重大问题。 3研究方法?野外观察和描述是基础?可以初步鉴定沉积岩的岩性，描述原生沉积构造，测量岩层产状和厚度，确定岩层之间的接触关系及其成因标志，并对所观察到的内容作详细的记录，尽可能的素描、照相和编制相应的图件。 根据所获的资料，对沉积岩层的成因、形成条件和含矿性作出初步判断。 ?在覆盖区的沉积岩研究，最直接的是岩心观察和描述，对重要沉积现象和成矿标志要进行放大素描，并选重点层段进行照相和取样。 由于取心段有限，要充分利用测井、录井资料进行岩性、电性、物性和含油气性分析，综合观察和解释，编制岩性电性关系综合剖面。 经常使用的测井曲线是SP、微电极、感应、自然伽马、密度、声波以及地层倾角测井等。 ?以油气勘探为重点的室内常规研究主要是以薄片鉴定为主，再辅之一些常规分析?如铸体薄片分析、粒度分析和物性分析等；针对不同的岩类和研究目的，进一步采用扫描电镜、电子探针与能谱、X衍射、阴极发光、显微荧光、图像分析、包体分析，以及有机指标、粘土矿物和碳、氧、硫等的稳定同位素分析。 ?20世纪60年代以来，针对我国油气勘探的实际需要，还广泛开展现代沉积考察、室内水槽模拟实验等。 20世纪90年代以来，又建立了河、湖沉积体系的大型水箱模拟实验装置，以及正在建设的成岩模拟实验装置。 六、沉积岩石学和沉积学的发展趋势?充实和发展岩类学?扩大和完善沉积作用机理研究?加强成岩作用研究?多学科的交叉渗透，形成了一些新的分支学科?发展着眼于全球变化的沉积学理论?面向21世纪人类生存问题沉积学的发展趋势?现代沉积?岩类学?沉积后作用?沉积环境及沉积模式?沉积地球化学?模拟实验?盆地分析?岩相古地理?全球沉积学?资源勘探1导论（2.18，星期二， 1、2节，3325）2风化作用（2.21，星期五， 3、4节，3325）3碎屑岩的成分+4碎屑岩的颜色（2.25，星期二， 1、2节，3325）5碎屑岩结构与粒度分析（2.28，星期五， 3、4节，3325）6沉积构造与物理沉积作用（3.4，星期二， 1、2节，3325）7碎屑岩成岩作用（3.7，星期五， 3、4节，3325）8砂岩分类与类型（3.11，星期二， 1、2节，3325）?实习一石英砂岩（3.14，星期五， 3、4节，五层显微镜实验室）9泥岩及粘土岩（3.18，星期二， 1、2节，3325）?实习二长石砂岩粘土岩（3.21，星期五， 3、4节，五层显微镜实验室）10碳酸盐岩概论+11石灰岩（3.25，星期二， 1、2节，3325）?实习三生物碎屑灰岩（3.28，星期五， 3、4节，五层显微镜实验室）12白云岩+13碳酸盐岩成岩作用（4.1，星期二， 1、2节，3325）?实习四云斑灰岩（4.4，星期五， 3、4节，五层显微镜实验室）14其它类型沉积岩（4.8，星期二， 1、2节，3325）15陆源碎屑沉积环境（4.11，星期五， 3、4节，3325）16碳酸盐岩沉积环境（4.15，星期二， 1、2节，3325）选读构造沉积学、沉积地球化学、沉积岩研究方法4月18日始变质岩岩石学考试5月？日晚上7:30-9:00沉积岩石学授课安排吴朝dwupku.董琳lin.dongpku. RequiredTextbook Tucker,M.E.xx.Sedimentary Petrology.Blackwell,Oxford,262pp.重要的国际性沉积学组织?国际沉积学家协会International Associationof Sedimentologists（IAS）荷兰?经济古生物学家与矿物学家学会Society ofEconomic Paleontologistsand Mineralogis