沉积环境沉积相

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=pvd/p,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。沉积物的来源：陆源物质——母岩风化产物生物源物质——生物残骸和有机物质深源物质一一火山碎屑物质和深部卤水宇宙源物质——陨石

沉积物抗风化能力㈠鲍文反应序列及其矿物风化作用的相对稳定性基性斜长石的风化稳定性比酸性斜长石低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，角闪石又次之粘土矿物相当稳定碳酸盐矿物，风化稳定性甚小硫酸盐矿物，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S042-o然后在C02和H20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：碎屑残留物质（母岩的岩石碎屑或矿物碎屑）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。）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。）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一一槽痕），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（①=—log*）：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1/4小间隔选择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，换算成巾值，按1/4间隔分组，每片要求统计300-500颗粒自生矿物一一判断沉积环境：☆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°。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：牵引流搬运沉积作用重力与洪水沉积作用河道沉积主要由砾、砂沉积物组成，粒度粗，分选也差。成层性不好，可见交错层理。泥流、泥石流（碎屑流）沉积砾、砂、泥混杂，分选极差，层理一般不发育。漫流（片状）沉积沉积物主要由碎屑组成，可含有少量粘土和粉砂。常呈块状，亦可出现交错层理或细的纹层。产状呈透镜状。筛状沉积主要由次棱角状的粗大砾石组成，分选较好，期间充填物较少，而且主要是分选好的砂级碎屑，无明显成层界限，常形成块状沉积。（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，河道冲刷一填充构造发育。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、冲刷一填充构造等，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：按地形以及坡降：山区河流、平原河流瓯按河流发育：幼年期、壮年期、老年期m. 拉斯特分类：弯度单河道（河道分岔系数＜1）多河道（河道分岔系数＞1）低弯度（弯度指数＜1.5）平直河辫状河高弯度（弯度指数＞1.5）曲流河（蛇曲河）网状河（2）曲流河和辫状河的沉积模式:

曲流河:牛轭湖相沉积物：粉砂、泥；构造：水平层理或块状层理；岩体呈透镜状河漫滩亚相河漫滩沉积沉积物：水动力弱，粉砂、粘土、泥为主；构造：水平层理、波状层理、干裂雨痕等暴露构造；河漫沼泽沉积物：粘土、泥炭；构造：块状为主，粘土岩中有时可见水平层理河漫湖泊沉积物：粘土、粉砂；构造：洪水期沉积层理不发育，湖泊沉积中具水平层理堤岸亚相决口扇沉积物：细砂、粉砂，较天然堤粗；构造：中小型交错层理，水道下的冲刷--充填构造。平面上呈舌形或扇形，剖面上呈透镜状天然堤沉积物：粉砂、泥的薄互层；构造：小型砂纹层理(波状、槽状、攀升层理)、水平层理，顶部可有暴露构造河床亚相边滩沉积沉积物：以砂为主，成分成熟度较低；结构：跳跃组分为主，分选中等；构造：大中型槽状、板状交错层理，平行层理河床滞留沉积沉积物：粗碎屑物质，多为砾石，有时为垮塌或冲刷泥砾；构造：可有叠瓦状构造辫状河：沉积以心滩为主，边滩不发育，沉积物：砂砾，少有泥质加积；结构：滚动组分为主，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。曲流河和辫状河的垂向序列：曲流河(下一上)：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：由粉一细砂岩组成，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)：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砂砾沉积为主大型单向流水交错层理为主河流的二元结构：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。古水流的方向判断：波痕判别：波痕的陡坡倾向只是水流的方向。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。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。用圆度判别：砂粒圆度递增的方向就是古水流的流向。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。用沉积厚度判别：沉积厚度越厚越往下游。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：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。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。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。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。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。碎屑湖泊鉴定标志：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。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。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。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。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：沉积模式三角洲平原亚相分支河道砂质沉积为主，粒度比邻近的微相稍粗，分选差垂向上具下粗上细的间断性正韵律，常发育板状、槽状交错层理，具不对称波痕及冲刷一填充构造陆上天然堤以细沙和粉砂沉积为主，常见各种波状层理及流水波痕决口扇可形成大面积席状砂岩沼泽沉积物为深色有机质粘土、泥炭、褐煤，夹有洪水成因的纹层状粉砂，富含保存完好的植物碎片淡水湖泊沉积物主要为暗色有机粘土物质，并夹有泥砂透镜体，粘土沉积物显示极好的纹理三角洲前缘亚相水下分支河道沉积物以砂、粉砂为主，泥质极少。常发育交错层理、波状层理及冲刷一填充构造水下天然堤沉积物以极细的砂和粉砂。多为波状层理，局部有交错层理、冲刷一填充构造、虫孔、泥球和包卷层理支流间湾以粘土沉积为主、含少量粉砂和细砂，具水平层理和透镜状层理分支河口沙坝沉积速率最高，沉积物主要由分选好、质纯净的细砂和粉砂组成，较发育槽状交错层理远沙坝沉积物主要为粉砂，并有少量的粘土和细砂。可发育槽状交错层理、包卷层理、水流波痕及冲刷一填充构造三角洲前缘席状砂席状砂质纯、分选好。沉积构造与河口沙坝相同，广泛发育交错层理前三角洲亚相三角洲沉积最厚的地区，沉积物主要由暗色粘土和粉砂质粘土组成，可含少量细砂，常发育水平层理及块状层理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。海相环境一一（1） 海洋环境的分带：海岸环境：在浪基面以上，又称海岸带浅海陆相环境：在浪基面至200m之间半深海环境：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）无障壁海岸相的沉积环境是无（障壁岛）遮挡，海水（循环良好）的开阔海岸带障壁型海岸相中，潟湖、潮坪、障壁岛密切共生海岸沙丘亚相：长脊状或新月形，圆度和分选好，细一中粒，成熟度高；大型槽状交错层理后滨亚相：沉积物为较粗的砂，粒度较沙丘带粗，圆；具平行层理，可见小型交错层理，生物介壳凸面向上前滨亚相：沉积物以中砂为主，分选较好，发育低角度交错层理（冲洗交错层理）为特征近滨亚相：常发育沿岸砂坝；沿岸砂坝向陆一侧伴有凹槽，其中发育浪成波痕和小型流水波痕；并发育较大规模的交错层理，愈向岸愈多。主要是砂质沉积物障壁岛：岩石类型主要为中至细砂岩和粉砂岩，还有较粗的碎屑如砾石、生物介壳等，沉积构造为浪成层理，潮汐层理，风成层理，生物遗迹等。潟湖：沉积物细砂粉砂，泥质和盐类沉积，沉积构造为水平层理，波浪层理，潮汐层理，生物遗迹等。潮坪：潮坪可分为潮上带，潮间带，潮下带，分别称为高潮坪，潮间坪，低潮坪，其中潮间坪是最主要的（潮坪），沉积物分布由海向陆粗度细沙坪砂泥混合坪，泥坪等。沉积构造为波浪层理潮汐有关的透镜层理，脉状层理，生物遗迹等。

（4）风暴流沉积和浊流沉积，各自的特点及区别:风暴流沉积浊流沉积风暴活动分为高峰期和衰退期两个阶段，不同阶段沉积沉积特征各不相同风暴高峰期风暴浪引起的涡流及风暴退潮流强烈地冲刷海底，形成明显的冲刷面③垂向层序往往发育不全，而平行层理和丘状交错层理是其典型的层理①浅水陆源碎屑沉积于深水页岩组成韵律层，但无浅水构造②垂向层序中具有完整或不完整的鲍马层序，但递变层理仍为其最重要特点③粒度资料小时递变悬浮沉积特点④有滑动及沉积物液化的证据一一包卷层理、滑塌构造和重荷模⑤有高密度流动的侵蚀痕迹一一底面印模构造⑥颜色深，反应深水缺氧沉积环境⑦单层在大面积上分布稳定区别:'—— 风暴岩浊积岩形成作用风暴浪作用及风暴退潮流作用形成密度流的流动作用形成形成环境主要出现在正常浪基面以下至风暴浪基面以上的陆棚环境主要出现于深水环境层理特征主要有波浪作用及流动成因形成的层理，如丘状交错层理、平行层理、浪成上攀砂纹层理等只有具流动成因的层理，缺少波浪作用形成的层理其他沉积构造具侵蚀填充构造，如渠模及工具痕，工具痕的方向是变化的甚至是相反的，并具有渗滤组构及逃逸潜穴主要发育印模及各种工具痕垂向层序粒序层厚度不均匀，可变薄、变厚或呈透镜状，粒序层与纹层段间的粒度是突变的粒序层厚度均匀，侧向延伸远，粒序层与平行层段间粒度是递变的（5） 鲍马序列：A段一一底部递变层段：主要由砂岩组成，底部含砾石。下粗上细的正粒序，底面见冲刷一充填构造和印模；B段一一下平行纹层段：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段一一流水波纹层段：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段一一上平行纹层段：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段一一泥岩段：为块状泥岩，仍属低密度重力流沉积；F段一一深水页岩段：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个相带盆地沉积区盆地静水条件，相当于X低能带。沉积物以暗色细粒的灰泥石灰石和页石为主，有机质多，宽相带开阔陆棚碳酸盐斜坡角台地边缘沉积区台地前缘斜坡波浪作用强烈，相当于Y高能带。沉积物以礁灰岩、生物碎屑灰岩、鲕粒灰岩、内碎屑灰岩为特征，窄相带台地边缘生物礁台地边缘浅滩台地沉积区开阔台地近岸地区，相WZ低能带。沉积物主要为泥晶石灰岩、白云质石灰岩、白云岩、蒸发岩等，宽相带局限台地台地蒸发岩（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