沉积学教学课件

第一章：绪论

沉积学的概念、研究内容、研究意义。

1:沉积岩石学是研究沉积岩的物质组成、结构构造、分类及其形成作用过程、沉积环境的

一门学科。侧重于岩类学研究。

沉积学是在沉积岩石学基础上发展起来的，主要研究沉积物的来源、沉积条件、沉积环

境、沉积作用和成岩作用的一门学科。侧重于成因研究。

古地理学(岩相古地理学)是对一定地质历史时期形成的地层进行沉积相分析，研究不

同地区的沉积环境条件及其相互关系，再造当时的海陆分布、自然地理和气候特征的一门学

科。

2：沉积学与古地理学的主要研究内容

(1)研究沉积物的来源；

(2)沉积物的沉积条件和沉积机理，特别是有益沉积矿产的形成机理与富集条件、赋存规

律；

(3)沉积相分析，恢嵬沉积岩(包括沉积矿产)形成时的古地理环境、古气候条件、大地

构造背景、生物特征以及沉积物供应(物源)条件。

3：沉积学与古地理学的研究作用和意义

(1)沉积相分析是地质学领域的一门重要学科，主要任务是重建地质历史时期的沉积环境,

是沉积学研究的高度概括和最后总结。

(2)古环境研究是一项综合性很强的工作，不仅要求研究者具有比较广泛的地质学基础，

而且还要有活跃的学术思想。

(3)研究沉积矿床(包括煤、油、气、油页岩、油砂等能源矿床；金属及非金属等层控矿

床)的特征

(4)研究分析储集体(石油、天然气、水、包括砂岩、碳酸盐岩、页岩等)的性质

(5)可以记录历史。生命、有机质、热、构造、盆地、气候、海平面变化等演化历史

(6)是地质学基础

沉积岩的形成过程

(-)母岩的风化与剥蚀作用阶段

地表和接近地表的岩石，在温度变化、水、空气及生物的作用和影响下所发生的破坏作

用称为风化作用

I：物理风化作用：岩石只发生机械破碎而化学成分未改变的风化作用。

引起物理风化的主要因素有：温度的变化、晶体生长的应力、重力作用、生物的生活活

动，水、冰、风的破坏作用。

作用方式：温度变化、冰劈作用、盐岩结晶

物理风化的结果是使母岩崩解，形成各种碎屑物质。

2：化学风化作用：指岩石在氧、水和溶于水中的各种酸的作用下，遭受氧化、水解和溶滤

等化学变化，使其分解并产生新矿物的作用。

化学反应类型：主要有氧化作用、水解作用、水合作用、酸的作用、阳离子交换作用、

化学溶解作用、去硅作用、以及SiO2、Ai2O3、Fe2O3的化合作用等。这些化学反应往往以

复合交替的复杂形式进行，同时有相应的新矿物生成。

结果：化学风化作用不仅使母岩发生破碎，而且使其矿物成分和化学成分发生本质的改

变，并形成新矿物

3：生物风化作用：指岩石由于生物的生活活动引起的破坏作用。

生物对岩石的破坏方式，既有机械的，也有化学的，尤以后者更为重要。几乎所有的化

学风化作用都与生物作用有关，在许多情况下，岩石的风化作用是由生物活动开始的。生物

分泌出的有机酸，促进了岩石的化学分解，而且生物还可以从中吸取某些元素并将其转变成

有机化合物。生物产生的大量02、C02等，同样影响着风化作用的进程。

4：风化作用的产物：风化作用的总趋势是使被改造的母岩发生物理的和化学的变化，使母

岩解体并产生在地表条件下稳定的、新的物质成分。

①碎屑物质：是母岩机械破碎的产物，包括各种岩石碎屑和石英、云母、长石等矿物

碎屑。

②溶解物质：在化学风化过程中，母岩中活泼性较大的金属元素(如K、Na、Ca、Mg

等）分解出来溶于水，呈离子状态形成真溶液；而溶解度低的Al、Fe、Si等的氧化物和Fe、

Al的氢氧化物则多形成胶体溶液。它们在适当的条件下形成化学沉淀物质。

③不溶残余物质：是母岩在分解过程中新生成的矿物，主要是粘土矿物，其次是氧化

硅矿物、氧化铝矿物和氧化铁矿物。

5：风化壳：地壳表层的岩石经过长期风化作用后，不稳定组分有不同程度的分解，可溶性

物质或多或少随水而流失，部分稳定组分则残留在原地形成残积物。在有生物活动的地区残

积物表层发育成土壤。残积物和土壤在大陆地壳表层构成了一层不连续的薄壳,称为风化壳。

（二）风化物质的搬运作用阶段

1：沉积物搬运、沉积中的流体的基本类型

（1）牵引流：以一定介质动力（推力或举力）导致流体运动并带动所携带碎屑颗粒迁移的

流体。如河流、波浪流、潮汐流、洋流、等深流、大气流等。

流体力学性质：属牛顿流体（服从牛顿内摩擦定律的流体）；

搬运方式：推移（滚动和跳跃）、悬浮

搬运力：作用于沉积物上的推力（牵引力），大小取决于介质流速；负荷力（载荷力），大

小取决于流体流量的大小

（2）重力流：是含大量沉积物、在重力作用下发生流动的高密度流体（密度流）。如泥石流、

碎屑流（颗粒流）、液化流、浊流等。

流体力学性质：非牛顿流体；

搬运方式：悬浮

搬运力：负荷力（载荷力）

2：搬运作用：是将母岩的风化和剥蚀产物从其形成地区转移到另一地方的过程。

（1）碎屑物质的搬运——机械搬运作用。是指由机械方式破坏形成的产物以机械方式进行

搬运。如砾石、砂、泥被流水、风、冰川搬运。流水搬运碎屑的方式（碎屑载荷方式）主要

有两种：搬运载荷（或滚动、跳跃搬运）和悬浮载荷（或悬移载荷）。

（2）化学搬运作用——溶解物质的搬运由化学方式破坏形成的产物以真溶液或胶体溶液方

式进行搬运

（3）生物搬运作用：生物吸取介质中的化学营养物质建造其骨骼，当其死亡后在一定的地

方堆积下来，也起着搬运作用。

（三）风化物质的沉积作用阶段：

沉积作用：是风化产物在搬运过程中，因为搬运介质能力的降低或物理化学条件的改变及生

物作用下，使被搬运的物质在不同的场所堆下来的过程。

1、机械沉积作用：碎屑物质在水、风、冰川、重力等作用下以机械方式沉积，主要受力学

定律支配。

2,化学沉积作用：化学方式搬运的溶解物质按化学方式沉淀，主要受化学反应规律支配。

3、生物沉积作用：（1）生物直接沉积作用：生物有机体直接发生堆积。如钙质骨骼的生物

堆积成为石灰岩，植物被埋藏后转变成煤。（2）生物化学沉积作用：生物作用与化学作用可

以共同作用所导致的物质沉积。主要是生物活动及生物遗体分解过程产生大量的如H2S、

NH3、02、H2、CH4、吸收C02,影响沉积介质的氧化一还原条件，促使某些物质的溶解

或沉淀，或促进某些金属元素的富集。如C02的变化促使CaC03的沉淀；铁细菌吸收水中

的铁而沉淀出铁矿等。（3）生物物理沉积作用：①藻类的捕获和粘结作用：叠层石、核形

石的形成等。②生物障积作用：流水经过枝状珊瑚、或枝状藻类地区时，流速受阻，所携带

的沉积物沉积下来形成障积岩。

（四）沉积物的固结（成岩）作用：由松散的沉积物转变为坚硬的岩石的作用称为固结（成

岩）作用。

固结作用类型：

1、压固作用：由于上覆沉积物的静压力而使松散沉积物的体积缩小、含水量减少、密度增

加的作用称压固（压紧、压实）作用。（孔隙和体积减少，矿物定向排列，有时有压溶作用，

可导致缩小石英的次生加大）

2、胶结作用：松散的沉积颗粒由化学沉淀物质或其它物质粘结而变成坚硬也是的作用称胶

结作用。（胶结物有：钙质、硅质、铁质、硫酸盐质及泥质。胶结作用的结果是使沉积物固

结成岩，并减少其孔隙度。）

3、重结晶作用：沉积物的矿物成分由于溶解或局部溶解、固体扩散等作用，使物质质点发

生重新排列组合的现象称重结晶作用。（不仅可以使松软的沉积物转变成为固结的岩石，同

时还破坏沉积物的原生结构构造，形成新的结构构造。）

4、交代作用：沉积物在成岩作用过程中，通过矿物之间的化学反应，已存在的矿物被另外

的矿物所取代的作用称为交代作用。（出现在沉积岩形成的各变化阶段。）

5、溶解作用：沉积物在成岩作用过程中，由于岩石中孔隙水的性质发生了变化，导致岩石

中易溶成分发生溶解的作用称为溶解作用。（使岩石的孔隙增大，为地下的油气水的储存提

供了空间）

6、成岩矿物的形成：沉积物经过压固作用、胶结作用、重结晶作用、交代作用等一系列成

岩作用过程，不仅发生紧密固结、变为坚硬的沉积岩，而且由于沉积物所处的环境条件发生

了变化、沉积物相应随之发生化学反应或变化，并形成叮成岩环境物理化学条件相适应的新

的矿物及其矿物组合即成岩矿物。（常见的成岩矿物有：自生的石英、长石、黄铁矿、海绿

石、菱铁矿、方解石、白云石、以及粘土矿物、其它硫酸盐和硫化物等。）

三、牵引流与重力流的概念、意义。

1、牵引流：以一定介质动力（推力或举力）导致流体运动并带动所携带碎屑颗粒迁移的流

体。如河流、波浪流、潮汐流、洋流、等深流、大气流等。

2、重力流：是含大量沉积物、在重力作用下发生流动的高密度流体（密度流）。如泥石流、

碎屑流（颗粒流）、液化流、浊流等。

四、沉积分异作用及地质意义

1、机械沉积分异作用：受物理原理支配，主要影响因素有颗粒大小、形状，相对密度以及

搬运介质的性质和速度。

2、化学沉积分异作用：由真溶液化学组分的类型和外界化学条件的变化使真溶液发生规律

性的沉积现象。

由沉积盆地边缘向海盆:铝土矿一酬粒赤铁矿f酗粒氧化钵矿f二氧化硅f磷化f钙海

绿石f鲍绿泥石一菱铁矿f方解石一白云石，最后在盐盆地中出现石膏，硬石膏以及钠盐、

钾盐和镁盐。简化模式：氧化物一硅酸盐一碳酸盐一硫酸一物卤化物

五、沉积环境、沉积相概念与关系

1、沉积环境：是沉积物形成时的自然地理环境。包括：自然地理环境，气候环境，生物条

件，介质环境和构造环境。

2、沉积相：在特定环境中形成的沉积物通常称为沉积相

相的概念主要有下述理解：（1）相是具有一定特征的岩性单位。例如红色砂岩相、黑色

页岩相等，称为岩相。（2）相是某种沉积作用产物，如冲积相、洪积相，称沉积作用相（3）

相是沉积条件或沉积环境的综合物质表现。如河流相,称为环境相。（4）相是指某种大地构

造背景下形成的沉积产物。如复理石相，称为构造相，已被沉积建造所代替。（5）相是指某种

沉积环境的生物组合特征。如笔石相，称为生物相或生态相。

3、二者关系：沉积相是沉积环境的物质表现，沉积环境是沉积相形成的条件

六、Walther相律、沉积模式概念与关系

1、Walther相律：在没有沉积间断的地层剖面里，垂向上.彼此邻接的沉积层，在横向匕也

一定彼此邻接一一称为瓦尔特相律。

2、沉积模式：通过现代沉积研究，对某些沉积环境和亚环境在横向上的分布以及沉积作用

机理已有进一步的了解，并uj■用来解释古代沉积中亚环境的变化序列，从而可恢复和再现古

代沉积作用的面貌。这种古代沉积作用面貌的再现，并加以典型化和模式化，称为沉积模式。

即，对特定沉积环境和某种沉积作用的全面概括，称为相模式。

3、关系：一个相模式除了本身是一个环境的概括之外，还必须起到以下作用：（1）可以作为

对比的标准；（2）可以作为进一步研究的提纲和指南；（3）可以对新区进行预测；（4）可以作为

环境或体系水动力条件解释的基础。

七：沉积体系、沉积建造，沉积旋回，沉积韵律概念。

1、沉积体系：是指与沉积作用相关的沉积相的集合体。可以理解为有成因联系的相构成的

三维地层单位。（同期沉积体系联接而成的等时地层体被称为沉积体系域。）

2、沉积建造：泛指在一定构造背景条件下，当地壳发展到某一构造阶段时所形成的一套具

有特定岩相组合的沉积岩系。（碳酸盐岩建造、含煤建造、红色建造、潟湖建造、复理石建

造、磨拉石建造等。)

3、沉积旋回：是指沉积作用和沉积条件按相同的次序不断重复沉积而组成的一个层序。沉

积旋回主要是由于地壳周期性振荡运动引起的。

4、沉积韵律：是指由两种以上的岩性单元组成的，有规则的和频繁重复的层序。韵律的形

成则多与局部的地区性因素有关。

5、沉积旋回和沉积韵律的关系：

(1)：沉积旋回主要是由于地壳周期性振荡运动引起的，而韵律的形成则多与局部的地区性

因素有关。

(2)规模较大的“沉积韵律”常构成“沉积旋回”，但这时所强调的是沉积作用和过程的重复。

大多数沉积韵律与地壳运动、海平面与气候以及沉积物变化引起沉积环境的周期性变化有

关。

(3)沉积旋回以规模较大，常表现为岩性岩相的交替变化而区别于“沉积韵律”。

第二章：沉积相标志

相标志：是指反应沉积相的一些标志，它是相分析及岩相古地理研究的基础。

沉积相的鉴定标志一1.岩性(沉积)标志(包括颜色、成分、结构、沉积构造、沉积组合及相序、

沉积体空间形态等)；2.古生物、古生态学标志；3.沉积地球化学标志；4.地球物理学标志

一、.岩性(沉积)标志：

(一)、沉积岩的颜色：对沉积岩颜色的研究有助于推断沉积岩形成的沉积环境和物质来源。

1、继承色：碎屑岩的颜色常取决于其中碎屑颗粒的颜色。碎屑物质是母岩的机械风化产

物，其颜色是继承了原生母岩的颜色，所以称继承色。

2、原生色：粘土岩和化学岩的颜色主要取决于在沉积物成岩阶段形成的矿物及其它杂质。

3、次生色：沉积岩形成之后，如果长期暴露在地表环境经受风化，某些成分发生变化、

形成新的矿物(又称次生矿物)，也会导致岩石的颜色发生改变，这种颜色称为次生色。

4、注意事项：在对沉积岩的颜色进行观察时，应该寻找岩石的新鲜断面，观察岩石的原

生色。描述岩石的颜色时，如果用一种颜色无法恰当地表述，则可采用复合色，如灰绿色、

灰黄色等，其中后者为岩石的主要颜色色调。此外，岩石表面受湿后，其颜色较干燥状态

时深得多。

(二)、沉积岩的碎屑成分和岩石类型：矿物成分标志研究主要是用显微镜和其它方法对岩

石或矿物进行显微研究，提供环境分析、物源特征等标志

1、陆源碎屑成分：主要包括石英、长石、岩屑及各种轻重矿物。它们实质上是岩层物理风

化和化学分解作用的残余物，同时也是分析物源区岩石类型的直接依据。

陆源碎屑成分研究的任务就是通过鉴定分析沉积物中的石英、长石、岩屑及各种轻、重

矿物标型组合特征，研究它们的含量变化，以确定物源方向、源区的大致位置、搬运距离及

母岩类型等。

2、自生矿物：

(1)海绿石：现代海绿石主要形成于远离大河口的陆棚区，其介质条件为弱咸性(pH=7-8)和弱

氧化一弱还原(Eh=O)的正常海水，水温10-15℃左右，形成深度大于125m,在寒冷地区，水

深30m就可形成。大量原生海绿石的形成主要与海水有密切关系。

(2)新绿泥石：据现代沉积学研究，它也属海洋自生矿物，但和海绿石的形成温度和深度不

同，细绿泥石形成于较温暖的浅海，水温大于20℃,其分布深度小于60m。

(3)粘土矿物：粘土矿物可以反映介质的pH值。高岭石形成于酸性介质中，一般为大陆环

境；伊利石、蒙脱石形成于中性或碱性介质中，多为海洋环境。

3、特殊岩石类型：

(1)碳酸盐岩：尽管在海洋和湖盆中均可产生出，但两者的特征不同，前者常大量产出，而

后者常呈夹层或透镜体产出，生物成因的可依据生物化石区别海相与陆相沉积，碳酸盐岩沉

积反映介质为弱碱性，某些特殊的碳酸盐岩的岩性可指示环境或介质条件。如：藻叠层石碳

酸盐岩一般形成于潮坪环境，鲍粒灰岩形成于滨海或碳酸盐台地的高能带，具水平纹层的泥

晶灰岩形成于静水环境。

(2)红层：一般是大陆沉积物含铁矿物在潮湿一干燥的温暖气候条件下风化后成赤铁矿而显

红色，可通过化石与海相红色页岩相区别。

（3）蒸发盐：是含盐度较高的溶液或卤水通过蒸发作用产生的化学沉积物，它们的出现般

反映气候干燥利闭塞环境。内陆盐湖或半封闭的滨海泻湖是形成蒸发盐的有利环境。

（4）磷块岩：磷块岩并非是区别海洋与大陆沉积的特征矿物，在大陆地层中，自生磷酸盐矿

物也较常见，但大量的磷质在海洋，大量形成磷酸盐的环境是浅海。大量磷块盐出现可指示

海洋环境，特别是50-200m海区更有利丁•其形成。

（5）钵结核：镒结核中微量元素的浓度随着环境的改变而发生有规律的变化，因而其比值具

有指示环境的意义。如在湖泊和浅海中形成的铁锦结核中Co、Ni、Zn、Pb等元素要比大洋

中少的多。

（6）礁灰岩：是由固着的造礁生物形成的一种突起的抗浪构造，造礁生物主要有珊瑚、层孔

虫、苔解虫、海绵等，是浅海环境的良好标志。

（三）、沉积岩的结构：

1、粒度分选及粒度结构反映了水动力条件、流体力学性质

2、形状、圆度、球度反映了水动力条件、搬运距离

3、支撑类型、结构成熟度：颗粒的支撑类型——判断介质水体的流动性质：（颗粒支撑——

牵引流；杂基支撑一一密度流、重力流。）

4、石英表面结构

（四）、沉积岩的构造：

1、机械成因构造——流水成因、同生变形、暴露成因（层理构造——交错层理与古流向恢

复。层面构造——波痕、雨痕。底面构造——沟模、槽模。冲刷充填构造、侵蚀面构造）

古水流向判别与恢复（1）、指向构造一交错层理、波痕、砾石的组构、碎屑成分粒度圆

度的空间变化等。（2）、古流向恢复一野外测量法

2、生物成因构造——遗迹化石、生物扰动等。

3,化学成因构造——结核、盐岩假晶等。（缝合线构造、压溶构造、结核构造、晶体印痕与

盐岩假晶、泥裂构造、鸟眼构造）

4、复合成因构造——泻水构造

（五）、沉积组合及相序

1、遵循“远观近取”原则。

2、注意沉积成因组合的划分，综合研究岩性、粒度、沉积构造在剖面上的变化序列。确定

沉积相类型。

3、对于砾岩层和交错层理测古流向。

4、详细分层、逐层观察描述、寻找沉积标志、区分微相。典型地质现象的拍摄。

5、重点（骨架）岩层的横向变化、相变关系。

6、沉积岩层厚度分析——沉积物供应丰度、速率、沉积区坳陷强度。

7、沉积岩层之间接触关系分析——过渡、明显、冲刷。区分自旋回和它旋回，层序界面的

识别和层序划分。

8、目的层的采样——目的、新鲜、编号。

（六）、沉积体空间形态

二、古生物、古生态学标志及其沉积环境意义

（一）、古生物学标志：

1、生物化石及组合类型：生物化石不仅可以鉴定地层的地质年代，而且是进行沉积环境分

析的重要标志。

2、生物对环境的指示意义：指示沉积水体介质的温度、深度、压力、光照度、浑浊度、水

体流动性质、基底性质、水体所处位置等。

（二）、遗迹化石及组合

1、遗迹化石也称痕迹化石，是地史时期生物生活活动的遗迹和遗物的总称。也可以说是生

物成因的各种构造，反映生物的存在。包括生物生存期间的居住、运动、捕食、代谢、生殖

等行为所遗留下来的痕迹。

2、遗迹化石是生物适应环境的物质记录，在一定程度上，能够反映当时生物的生活环境。

许多遗迹化石分布的范围郎比较狭窄，因而对岩相分析和古生态的研究，甚至对小区域内的

地层划分对比都有一定的意义。

3.遗迹化石形态类型

非连续性足迹，分布在层面——排状排列：塔斯曼迹。束状排列：古拖拉迹。连续性的爬迹,

分布在层面——自由弯曲形态：单一形状的爬迹，戈迪迹。

二分形状的爬迹，类沙蚕迹。曲线相互连续形态：呈迷路形的爬迹，蠕虫迹

放射状对称酌遗迹，分布在层而上——五角形状（中心无构造），似海足迹；

花辩形状（小心有构造），轮叶迹。

通道及纵孔，分布在层内和层面上——

直径不变——与层面垂直，呈直管形，针管迹；呈U字形，似海蚯蚓迹；

直径有变化——与层面平行：呈Y字形，似海藻迹。

横摸构造通道（通道之间且有相同形状的连续页理）一一

与层面垂直：U字型，双杯迹；与层面平行；U宇型，舌形菌迹

与层面垂直一料交一平行——螺旋潜穴，裳状的遗迹，分布在层面上。

单个袋状：洛克迹；双个袋状：躺迹

网格状遗迹，分布在层面上——六边形：古网迹

4.遗迹化石行动方式类型。根据生物生活习性特征确定出五种行动方式遗迹类型：

停息迹：游动生物生活在漏水环境中停息时，或侧面的一部分形蕊其凹形迹有明显的倾

斜方向性时，为逆水流的方向。

爬行迹：底栖生物生活在泼水环境中，在沉积物表面上移动时，形成了呈连续性线形或

断续性点形迹。

居住构造迹：在沉积物表面上移动时，形成了呈连续性线形或断续性底栖生物生活在

滨海地带环境中，为保护生存兔道水流波浪冲击，种长期永久性通道潜穴，呈直管形、分岔

形、u字形等通道潜穴迹。

觅食构造迹：底栖生物生活在浅海环境中，为了摄食而在沉积物中挖掘的通道。

啮食迹：底栖生物生活在较深水环境中，为了摄食在沉积物表面上有规律地食泥痕迅呈

卷曲形、蛇曲彩排列。

5.遗迹化石环境意义

生物不论有无硬体骨舵，都能形成遗迹化石。尤其是上述形态类型中的各种遗迹化石，

都是动物为适应特定环境,在沉枳层表面或内部所留下或构筑的构造，并随沉积物固结成岩，

都是原地形成不会被迁移，能够反映动物生存期间的原始环境。因此，遗迹化石是判断沉积

环境的良好标志。

（1）判断沉积时期水体底层的气体状况。（如在沉积层内非常缺乏实体化石而有遗迹化石，特

别是有丰富的遗迹化石时，说明当时水体底层有较多的生物存在，并非缺氧环境。只是这些

生物不具有硬体，或是由于种种原因这些生物硬体不易形成实体化石。相反，如在沉积层内

既没有底栖生物的实体化石也非常缺乏遗迹化石时,就可能说明当时水底底层是缺氧环境。）

（2）判断沉积时期的沉积速度。（某些底埋底栖生物生活于沉积表层以下一定深度，随着沉积

速度或加积的快慢，或者侵蚀，其居住位置在垂直方向上，可向上或向下移动，这些都可根

据潜穴内部构造来判明。当潜穴顶部被截去只留下潜穴下部时，表明侵蚀作用加强甚或有侵

蚀间断；大量出现钻蚀底栖生物的钻孔遗迹时.，往往也表明有侵蚀间断的存在。）

（3）判断水体流动与否及水流方向。（许多底栖动物部有向流性的特点。因为水流可携带来丰

富的悬浮物，所以食悬浮物的底栖动物的潜穴、栖息印痕等多有向流性。在地层中也常常可

以见到成行成排的潜穴、孔道和栖息印痕等遗迹化石）

（4）判断沉积底层性质。（富含水分的松软底层，是大量潜穴动物的生活场所。沉积物成岩后，

潜穴周围常有变形带:坚硬底层不适宜潜穴动物生存，往往只有钻蚀底栖动物所留下的钻孔,

孔道周围无变形带。）

（5）判断沉积环境。（在滨海地区，影响环境的因素变化大（温度、盐度变化大，潮汐和波浪

作用大），生活在这里的绝大多数底栖动机不是挖掘很深的近垂直的潜穴，就是在岩底或岩

岸上钻孔。在浅海地区，影响环境的因素变化小，底埋底栖动物的潜穴较没多倾斜或水平。

在半深海地区，由于环境安定，底栖动物不再需要简单的潜穴或钻孔来保护，而是需要系统

地寻找食蜘因而留下各种弯曲的、网状的、树枝状的或螺旋状的觅食和啮食痕迹及复杂的潜

穴系统。）

6、遗迹相模式。赛拉赫（Seilacher）、赫克尔（Hekel）等人先后根据不同环境中的遗迹，划分出

下述各种遗迹相：斯戈阳迹相：分布于滨海（期间带）以上的非海相沉积地带，多为红层；系

陆生脊椎动物脚印。针管迹相：分布于滨海期间带，温度、接度变化允波浪或潮汐作用强烈，

沉积或侵蚀作用迅速，通道多垂直或“U"形潜穴，而潜穴深［比浅海地区的潜穴滦三倍）.舌

形菌迹相：在滨海岩岸侵蚀地区，多为古海岸的侵蚀面，环境恶劣，仅有钻蚀生物留下的钻

孔利洞穴。克鲁兹迹相：浅海内线，有波松影响，环境较滨海稳定。生物种类多，可形成各

种栖息痕迹和爬行觅食痕迹。潜穴较浅，倾斜或近水平。螺旋潜迹相：在浅海外线或迅速沉

积的浅海环境中常有各类食沉积物生物的觅食构造和潜穴系统痕迹。类沙蚕迹相：半深海和

深海区，有远洋和浊流沉积物。常有食沉积物生物的网状、螺旋状、弯rb状、树枝状等女

层晒食痕迹。

三、沉积地球化学标志及其沉积环境意义

（一）、元素地球化学在沉积环境分析中的应用

沉积岩中的元素含量取决于下列因素：陆源区性质（母岩成分）、古气候、沉积环境（包括

水体等介质性质）、沉积岩的成分、生物作用、成岩及后生因素等，因此研究它就可以对再

造古地理环境提供信息。目前，元素地球化学在划分海陆相地层，分析物源区岩石成分，恢

复沉积古气候条件，确定沉积水介质地球化学环境，划分地球化学相（氧化与还原、水盆深

度、盐度、离岸距离等）等方面都能取得较满意成果。

1、水体古盐度的测定：主要有硼含量法、微量元素比值法、沉积磷酸盐法、自生铁矿物法

等等。

2、氧化还原条件的标志：判断沉积环境的氧化还原条件主要是根据同生矿物组合，如对介

质Eh值高低反映灵敏的铁、钵矿物组合。铁在海盆中沉积具有明显的规律性，随着pH值

的增大，Eh值的降低，铁矿物呈不同的相依次分布，铁的化合价态也相应变化，因而可用

来反映环境的地球化学相。

3、离岸距离（古水深）标志：元素的聚集和分散与水盆地深度也有一定的关系。这一性质

主要是元素在沉积作用中所发生的机械分异作用、化学分异作用和生物、生物化学分异作用

的结果。

4、源区分析：母岩岩性基本决定了风化产物的元素组成。所以母岩成分还是能在某些特征

元素（稀土元素）含量的变化上体现出来。

（二）、稳定同位素在沉积环境分析中的应用

1、古盐度测定：513c和814C、6160和3180

2、古温度测定：利用海水沉积碳酸盐和海水之间氧同位素的分储作用解释古温度

3、古气候分析：6180/6160比值淡水低、海水高、随温度降低而降低。

4、硫同位素与环境氧化还原条件的分析

5,硫、锅同位素与沉积环境分析

四、地球物理学标志及其沉积环境意义。

地球物理学标志常用的有沉积序列和沉积相相的测井响应、地震响应，根据测井曲线和

地震反射资料解析出其中的基本相标志，进而鉴别沉积相类型。

1、沉积相的测井响应：自然电位、自然伽玛、视电阻率、声速、中子、密度、井径等。反

映岩性组合、沉积序列。

2、沉积相地震响应：地震反射剖面。反映地质体的空间连续性、叠置关系、进而反映沉积

相类型。

第三章：大陆相组

一、冲积扇的概念、沉积特征、鉴别标志，地质意义及与能源矿产的关系。

1、冲积扇：是一种自山口顺坡呈放射状的河流形成的扇形堆积物，是从山地峡谷向开阔平

原转变地带上的一种河流沉积体系。多数是由许多扇体互相衔接起来形成巨大的冲积扇体

系。

2,特点：在陆相沉积中，冲积扇是粒度最粗、分选最差、沉积速率高、最近物源区的沉积

体系。

3、沉积类型：

（1）河道沉积一河床充填沉积主要由砾、砂沉积物组成，粒度粗，分选也差。成层性不好，

可见交错层理。常具明显的切割-充填构造

（2）漫流沉积一漫流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。形成席状或片状沉积体。

(3)筛状沉积一当源区供给冲积扇主要为砾石而无或极少其他粒级的物质时，在冲积扇的表

层便堆积了舌状砾石层。扇体表层的砾石层就称为筛状沉积。筛状沉积主要由次棱角状的粗

大砾石组成，分选较好，其间充填物较少。

(4)泥石流沉积一当水流携带的砾石和泥砂沉积物达到足够量时，就形成了密度大、粘度高、

呈可塑性状态的流体，称为泥石流。大量碎屑物质在泥石流中呈块状整体搬运，在扇体上堆

积后，形成泥石流沉积。(特点：泥石流经常发育在扇体的上部。其最大特点是砾、砂、泥

混杂，分选极差。层理一般不发育。粘度大的泥石流，其粗粒碎屑分布均匀，呈块状层理构

造，粘度不大者可具粒序层理，扁平状砾石呈水平或叠瓦状排列。)

4、沉积亚相：

(1)扇根：也称为扇头或扇首，分布于邻近断崖处的冲积扇顶部地带，其特征是沉积坡度角

最大。主要为河床充填沉积及泥石流沉积

(2)扇中：位于冲积扇的中部，以沉积坡度角较小和辫状河道发育为特征。以辫状分支河

道和漫流沉积为主，砂岩、砾状砂岩为主。可见平行层理和交错层理，河道冲刷-充填构造

发育。

(3)扇端：也称扇缘，出现于冲积扇的趾部，地形平缓，沉积坡度角低，沉积类型以漫流

沉积为主，沉积物较细，通常由砂岩夹粉砂岩、粘土岩组成，可见平行层理、交错层理、冲

刷-充填构造等。

5、冲积扇类型

(1)潮湿扇：潮湿扇分布于年降水量较高的潮湿气候区。潮湿扇主要受河流作用的控制，

泥石流作用相对较弱。在潮湿扇上，砾岩与砂岩的成熟度较高，煤和根土岩较发育。

潮湿扇特点：①粗大砾石主要集中于扇根部分，且多为碎屑支撑的块状层，砾石磨圆较好，

叠瓦状排列常见。岩体呈透镜状或原始水平层叠覆，偶而夹有平行层或交错层砂砾岩透镜体。

②扇中主要为砂岩、砂砾岩和砾岩的互层。河道砂岩、砂砾岩具滞留沉积，槽状和板状交错

层发育，砾石坝具平行层理及前积型交错层。③扇端部分主要为辫状河道砂岩，槽状和板状

交错层发育，砾石坝具平行层理及前积型交错层。扇端部分主要为辫状河道砂岩，槽状及板

状交错发育，局部见有平行层理和沙纹交错层。

(2)干旱扇规模较小，沉积物多呈红色。扇体由泥石流沉积、筛状沉积、河道沉积和漫流

沉积组成。

干旱扇特点：①扇根主要为泥石流成因的杂乱砾岩和碎屑支撑的槽洪砾岩与筛状沉积。沉积

物分选通常较差底部具侵蚀面，分选相对较好，可以有大型交错层和叠瓦状砾石组构。②扇

中主要由砂岩与砾岩的互层组成，砂岩与砾岩之比增大。分选较好的河成交错层砂岩及砂砾

岩透镜体增多，冲刷-充填构造发育。③扇端以砂质沉积为主，常夹泥质和粉砂层。泥岩

具干裂，缺乏植物化石。

6、冲积扇沉积的鉴别标志

⑴、岩性标志：冲积扇在岩性上差别较大，这主要是由于源区母岩性质不同造成的。大部分

冲积扇以砾岩为主，砾石间充填砂、粉砂和粘土级的物质，有些冲积扇也可由含砾的砂、粉

砂岩组成，扇顶部分以砾、砂岩为主，扇缘部分砾岩减少，砂、粉砂、泥质岩增多，层的厚

度变薄，扇体与平原过渡地带，以粘土沉积为主。冲积扇沉积中常含有碳酸盐、硫酸盐等矿

物，如方解石、石膏等。它们是与碎屑同时沉积或是作为地表物质风化结果而堆积下来的。

⑵、结构标志：粒度粗、成熟度低、圆度不好、分选差是冲积扇沉积的重要特征，但不同沉

积类型，分选亦有较大差别

⑶、沉积构造及颜色：冲积扇层理发育程度较差或中等，细粒泥质沉积物可见薄的水平层理，

粗粒碎屑沉积有时可见不太明显和不太规则的交错层理。粗粒碎屑沉积中常见冲刷一充填构

造，主要发育在扇顶附近。砂质沉积局部可见水流波痕。砾石若有定向排列则呈“向源倾斜。”

泥质表层可发育泥烈、雨痕、流痕。

⑷生物化石：冲积扇中几乎不含动植物化石，有机质较少。

(5)C—M图特征(见沉积学P280,或拍的图片)

⑹垂向层序：沉积扇在形成和发育过程中发生进积和退积作用，使其垂向沉积层序有明显的

不同。当冲积扇向源区退积，形成下粗上细的退积正旋回层序；否则，相反，扇体的不同部

位，其沉积层序也不同。

⑺沉积相组合：在横向上，向源区方向与残积相、坡积相邻接，向沉积区常与冲积平原组合

或风成一干盐湖相相接，与河流或湖泊、沼泽沉积呈超覆或舌状交错接触，有时也可直接与

滨海（湖）平原共生。甚至可以进入湖泊或海盆形成水下扇或扇三角洲。

7、冲积扇沉积与煤油气资源关系

①泥岩沼泽发育的位置

扇间洼地扇中朵体间洼地扇尾地带与扇前缘外侧

煤层较厚煤层层数多，结构复杂煤层较薄，分布广

侧向连续性差单分层薄，灰分高侧向连续性好

②储油、气层，形成次生油气藏

③形成铀矿资源

（1）、主要形成于湿润地区的扇端或扇间的泥炭沼泽环境，分布局限；

（2）、煤系的岩性、岩相变化大、不稳定；可用于地层对比的标志层较少；煤层不易对比；

（3）、煤层厚度不稳定，变化大：多数为薄层状-中厚层状煤层；

（4）、煤层中一般含有较高的灰分，低硫份；

（5）、煤系地层中多见植物化石。

二、河流的概念、河流作用，河流分类、河流（亚、微）环境特点及沉积特征，河流沉积

的鉴别标志，不同河流沉积特征的异同，地质意义及与能源矿产的关系。

（一）、河流作用：

1、河流的侵蚀作用

（1）河流的下蚀（底蚀）作用：是以河流水体动力及其夹带的砂石，对构成河床底部的岩石

进行冲击、磨蚀、溶蚀等作用的过程。结果导致河床逐渐降低、河谷加深。

（2）河流的侧蚀作用：是河谷加宽过程。在河流的中下游地段或弯曲河段，河水在惯性离

心力的作用下，偏向河湾的外测（凹岸）一侧，在拐弯处形成螺旋状前进的横向环流，使河床

的凹岸受到冲蚀和侵蚀。

（二）河流的分类

1、按照河流搬运的沉积载荷类型、河道的儿何形态和沉积类型，将平原河流分为：

（a）富砂（推移载荷）的低弯度河（b）富泥（悬移载荷）的低弯度河（c）混合载荷的曲流河

2、按河道的平面形态：（a）辫状河（b）曲流河（c）交织河

（三）曲流河沉积体系：环境特征一曲流河的突出特征是因河道侧向侵蚀呈明显的弯曲状。

河道凹岸遭受侵蚀，在凸岸发生堆积，形成曲流沙坝。在河道强烈弯曲的地段，河流在洪水

期可因截弯取直或决口发生改道，使部分老河道废弃。

1、曲流河的亚环境、微环境组成与沉积特征

（1）河道沉积（亚相）一河道滞留（微相）、曲流砂坝（边滩）（微相）、废弃河道（微相）

①河道滞留（微相）：它由粗砾岩和砂质岩组成，它是在河流流量最高峰时做短距离搬运

的产物。特点有a、砾石成分一般较复杂，有时还会有植物树干、泥砾等沉积。b、以粗砾

岩和含砾粗砂岩为主，中细粒砂岩较少。c、由于稳定的水流作用，砾石呈明显的定向排列，

构成叠瓦状构造，砾石的最大扁平面倾向河流上游。d、呈透镜状产出，并位于河流沉积物

的底部，低界与下伏地层之间为一个明显的侵蚀面。

②曲流沙坝（边滩）沉积（微相）：在沙坝近主流线的较深水区域，通常沉积大型交错交

错层的中-粗砂；构成沙坝的下部单位。在远离主流线的沙坝较高部位，水深变浅，沉积物

粒度变细，主要形成小型交错层的细砂。造成特征的向上变细积序列

③废弃河道沉积（微相）：曲流河道可因流槽截直逐渐废弃，也可因曲流颈部截直突然

废弃。河道口淤塞变成牛扼湖。主要是一套很厚的泥质沉积物，通常称为泥质寒。牛姬湖沉

积的纹理发育，富含植物残骸

（2）河道边缘（亚相）：包括天然堤和决口扇，分布于河道边缘，沉积物略粗。

①天然堤沉积（微相）：天然堤是位于河道岸边的楔状沉积物突起。主要为砂、粉砂和泥

质沉积物构成的薄互层。其中砂及粉砂层具有小型交错层理和微平行层理；泥质层具水平层

理。

②决口扇沉积：决口扇是河水在洪水期冲决天然堤向泛滥盆地倾泻时形成的扇状或舌状

砂质沉积体。常含大量植物碎片及泥砾。有小-中型槽状交错层、沙纹层理、流水波痕、粒

序层、平行层理等

(3)洪泛平原沉积(亚相)：洪泛平原又称河漫滩、河道间，包括冲积平原上除了河道以外的

广大地区。主要是由溢岸洪水引起的垂向加积单元。

①河漫滩(微相)：专指因河道迅速迁移，河道间地区的所有溢岸沉积物。主要为细砂、

粉砂和粘土。小型交错层及平行层理常见。富含植物碎片、干裂等。

②河漫湖泊(洪滥盆地)沉积(微相)：为水平纹层状的泥质层夹细砂或粉砂质薄层，富

含植物化石和根迹。

③漫滩沼泽(微相)：在湿润地区，河漫湖泊充填变浅、形成的喜湿性植物丛生并有有机

质堆积的地段。

2、河道砂体的形态

(1)曲流河是一种河漫滩沉积比较发育的高弯度河流体系，将形成一系列曲流带为细粒的

河漫滩沉积包围的条带状河道砂岩透镜体

(2)河道砂岩的横剖面形态呈上平下突的透镜状

(3)基底冲刷面起伏明显

(4)河道砂岩在等岩性图上呈串珠状的条带

(四)辫状河沉积体系：辫状河由一系列宽而浅的河道、河道沙坝及河间冲积岛组成。

1、沉积特征(参看课本P108)

(1)辫状河有河床滞留沉积，出现在河床底部，以砂砾沉积为主。

(2)其上发育河道沙坝，河漫滩沉积不发育。

(3)河道沙坝沉积物一般较粗，成分复杂，成熟度较低，常为长石砂岩类或岩屑砂岩类

2、辫状河的垂向沉积序列：

(1)沉积层序的最底部为河床滞留沉积，以含泥砾的粗砂岩和砾质砂岩为主，与下伏层侵

蚀冲刷接触(SS)。

(2)其上为不清晰的大型槽状交错层理含砾粗砂岩(A)、具清楚槽状交错层理的粗砂岩(B)

及板状交错层理砂岩(C)。

(3)再向上主要由小型板块状交错层理砂岩(D)组成，偶见大型水道冲刷充填交错层理砂岩

(E)。

(4)顶部由垂向加积的波状交错层理粉砂岩和泥岩互层(F)及些具模糊不清的、角度平缓

的交错层理的砂岩(G)组成。

(五)交织河(富泥低弯度河)沉积体系：

富泥低弯度河是指被泛滥平原分成若干条彼此分隔而又会合的持久河道系统，其中各条

支流可以有不同的弯曲度；分支河则是因原始河道快速加积淤塞、分支而成的。

1、沉积环境特征

(1)主要分布于地形平坦的滨岸平原，河流的河道狭窄。

(2)河流以垂向侵蚀为主，基底呈强烈的起伏状，常具滞留沉积物。

(3)河道横剖面一般为对称或近于对称的曲线状。河道砂体形态呈伸长状的狭窄条带，横

剖面为对称或近于对称的上平下昌的透镜体。

(4)河道宽/深比一般小于10。砂/泥比大大小于1。河道砂体呈分支状或交织状银嵌于漫

滩的泥质沉积之中，古流向分散。

(5)河道常为交织状或网状。河道被泛滥平原分隔，河道间常发育有沼泽和小型湖泊，植

物茂盛，排水不畅。常夹煤线或煤层，植物化石及根迹发育。

2、交织河沉积相特征

(1)河道沉积：主要为砂和砾组成的深而狭窄的条带状沉积。底部具有明显的侵蚀面，周围

被湿地环境的细粒沉积物所包围。在平原区以砂质河道沉积为主，底部也可有薄的砾石层；

在山区则主要发育砾质河道。河道充填的砂层具板状交错层理，为多层向上变细的层序。

(2)天然堤沉积：发育在河道沉积的两侧，一般厚数米，宽数十米至数千米。沉积物由纹层

状细砂和粉砂薄层组成，偶夹有机质透镜体。

(3)决口扇沉积：砂质决口扇沉积在网状河流体系中极为普遍，通常是细砂及粗粉砂组成的

叶状沙席，扇底部为纹层状粗粉砂和细砂，再上为一向上变粗的厚层序，具流水波痕和少量

高角度交错层理的中粒砂及细砾沉积物。上部扇沉积物粒度变细为溢岸泥质沉积，其上植被

繁茂。

")泛滥湖泊沉积：在湿地环境普遍发育有大小不等的浅水湖泊次环境。主要为纹层状粉砂

质粘土，但常因生物的扰动纹层完全破坏。

(5)沼泽沉积：沼泽沉积多为生物扰动的泥质沉积物，有时由薄纹层有机质和碎屑泥沉积(粉

砂质泥和泥质粉砂)所组成，含有大量水生植物群。

(6)泥炭沼泽沉积：•般为泥炭层，厚度多变，分布面积广泛，可达数十平方千米。

交织河流的分支河道间的湿地长期发育的沼泽和泥炭沼泽可以形成巨厚的煤层。交织河流晚

期的废弃河道和河道间浅湖均可演变为沼泽环境，也是很好的聚煤场所。

(六)不同类型河流的沉积特征

1、辫状河沉积：心滩是辫状河河道中的标志性地貌单元,河道与河道砂坝的频繁迁移是辫状

河流的最重要特点

以河道砂岩为主，河漫滩沉积不发育。整个剖面中，河道砂与漫滩沉积之比通常大于1,

最高可达4以上。河道沉积的突出特征为：

(1)主要为中一粗粒砂岩。

(2)具河道坝序列，但是在剖面上常常是不完整旋回反复叠置的巨厚层，最大厚度逾百米。

(3)垂向上粒序性较差，自然电位曲线形态多为箱状。

(4)砂体呈宽阔的板状，宽/厚比大。多河道充填的砂岩在侧向上彼此连接成席状。

(5)砂体基底冲刷面比较平坦，厚度在区域上变化小

2、曲流河沉积：

曲流河沉积具有较发育的河漫滩沉积，在整个相序中砂/泥比近于1。河道沉积特征为：

(1)主要由中一细粒砂岩组成。

(2)具曲流沙坝序列。在剖面上可以是完整的序列，也可以是不完整旋回叠置成的厚砂体。

砂体厚度一般在10-30mo

(3)正粒序发育，自然电位曲线多呈钟状。

(4)砂体横剖面为上平下产1的透镜体，四周为细粒的河漫滩沉积包围，砂厚图呈不规则的串

珠状条带。

(5)砂岩基底冲刷面起伏明显，最大起伏可达3-4m。

3、交织河(富泥的低弯度河)沉积：主要分布了地形平坦的滨岸平原地区。泛滥平原发育、

植被繁茂；河道狭窄，常为交织状或网状，河道被泛滥平原分隔是其主要特点。

交织河的河道砂岩的百分数较低，但河漫滩的细粒沉积却十分发育，其中常夹煤线及煤

层。砂/泥比通常大大小于1,一般为1/2或2/3。河道砂体具体的特征主要为：

(1)主要为细粒砂岩，局部为中一细粒砂岩。

(2)砂体具边滩沙坝序列或河道充填序列，序列上部常见泥质塞。

(3)垂向上正粒序明显或模糊，自然电位曲线呈钟状或块状。

(4)砂体呈上平下凸的透镜体，横剖面形态比较对称，规模较小，厚度一般在5—12m,宽

度小于300m,宽/厚比小于20。砂厚图等值线呈狭窄的条带状或豆荚状。

(5)基底冲刷面起伏强烈。

(七)河流沉积的主要鉴别标志：

1.岩石类型及其组合

(1)河流沉积发育的岩石类型以碎屑岩为主，次为粘土岩，碳酸盐岩极少出现；在碎屑

岩中，又以砂岩和粉砂岩为主，砾岩多出现在山区河流和平原河流的河床沉积中。

(2)碎屑岩的物质成分杂，它与源区以及河流流域的基岩成分有关。•般不稳定组分

高，成熟度低。砾岩多为复成分的，砂岩以长石砂岩、岩屑砂岩为主，个别也出现石英砂岩，

泥质胶结者居多，间或有钙、铁质胶结者。

(3)大多数河流的水介质是弱氧化的，并几乎是中性至弱酸性的，故河流相沉积中不

出现海绿石，菱铁矿等二价铁矿物也常见。粘土矿物以高岭右较多，伊莉石较少。

2结构

河流体系碎屑沉积物以砂、粉砂为主，分选差至中等，分选系数一般大于1。粒度频率

曲线常为双峰，粒度概率曲线显示明显的两段型，且以跳跃总体为特征，其分布范围为

1.75〜3.0①之间，跳跃总体与悬浮总体之间的截点在2.75—3.58之间，悬浮总体的含量

为2〜30%,通常缺乏滚动总体，如果有，也比1①粗。

3沉积构造

(1)河流相层理发育，类型繁多，但以大型板状和大型槽状交错层理为特征。

(2)在河流沉积的剖面上，大型板状、槽状交错层理发育在下部；小型者发育在上部，

波状层理发育在剖面顶部。

(3)河流沉积中常见流水不对称波痕，也可见砾石的叠瓦状排列，扁平面向上游倾斜，倾

角约为10-30o。河流沉积的最底部常具明显的侵蚀、切割及冲刷构造，并常含泥砾及下伏

层的砾石。

4、生物化石：河流体系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、叶等。河床亚相典型的指相化石为硅化木，它是植物的

干或茎在开放系统条件下硅化而成。河漫沼泽沉积中可见炭化植物屑袁完整的植物化石，它

们多是在封闭缺氧条件下保存下来的。在时代较新的河流地层中可见到有推动物化石。

5剖面结构：沉积剖面上，自下而上表现为下粗上细间断性正韵律或正旋回，每个旋回底

部发育有明显的底冲刷现象。典型的河流沉积剖面应具有完整的河流沉积层序，即具有完整

的“-^11勾”

6砂体形态：河流砂体的平面上多呈弯曲的长条状、带状、树枝状等。在横切剖面上，呈

上平下凸的透镜状或板状嵌于四周河漫泥质机积之中。如辫状河心滩砂体和曲流河边滩砂

体，总是呈透镜状成群出现，交错叠置，四周为泥质沉积所包围，显示河道的多次往复迁移。

7测井形态特征：河流沉积自然伽玛、自然电位与视电阻率组成的测井响应呈圣诞树状或钟

状。

(八)河流沉积与煤油气资源：

1、泥炭沼泽发育场所

2、石油、天然气、水储层良好的生储盖组合

三、湖泊与沼泽的概念，湖泊分类，湖泊亚环境及沉积特征，鉴别标志；地质意义及与能

源矿产的关系。

湖泊一是陆地上稳定的天然蓄水盆地

形成巨厚的碎屑沉积，膏盐和岩盐等化学沉积；

湖盆沉积在剖面上往往是一个向上变粗、变浅的序列；

水动力条件也往往是从边缘向湖泊中心逐渐演变的；

湖泊沉积是煤的积聚、石油与天然气生成与储集的•种重要类型：

与湖泊沉积相关的粘土及盐类矿床也是具有重大价值的资源。

(一)、湖泊的主要特征及分类

1、湖水的温度分层：

(1)随着深度的增加，温度将逐渐降低，当达到某一深度时，水温降低很快，这个水温突

然变化的水层称为温跃层；

(2)在温跃层以下，水体较冷，密度较大并处于停滞状态，人们通常把该层称为下部滞水

层；

(3)温跃层以上为水体运动活跃、混合良好的暖水层，一般称为上部温水层。

2、湖泊的水动力条件：

湖泊潮汐作用很弱，湖浪的大小与湖泊的规模和风的吹程有关。在较浅的湖区，风暴浪

改造近岸沉积，可以产生类似于陆棚的风暴沉积

3、湖泊的水化学条件

(1)在温暖潮湿气候区的淡水湖中，生物的繁殖率很高。当这些生物死亡后沉积于湖底，

可使湖底的游离氧消耗贻尽，造成无氧带。这种湖泊一一称为富营养湖泊，其沉积物主要为

黑色的富含硫化物的有机质组成的腐殖泥。

(2)如果生物繁殖率低，或者水体保持良好的氧化条件，那么水体中因含游离氧较多，只

能沉积黄灰色的含植物和藻类的软泥。软泥中可以见到底栖动物化石。这种湖泊称为贫营养

的湖泊。

4、湖泊的分类

(1)按湖水盐度将湖泊分为淡水湖、咸水湖和盐湖。盐度＜0.1%者称为淡水湖，盐度＞3.5%

者称为盐湖，介于二者之间的称为咸水湖。

(2)按湖泊的沉积物类型分为以陆源碎屑沉积为主的碎屑沉积型湖泊和以蒸发岩为主的化

学沉积型湖泊。

(3)按湖盆的成因分为构造湖、河成湖、火山湖、溶蚀湖和冰川湖等。

(4)我国石油地质工作者通常按湖盆地成因将其分为断陷湖泊、坳陷湖泊和过渡型湖泊三

个主要类型

(二)碎屑湖泊沉积相

1、滨湖相

(1)在碎屑沉积的湖岸一湖滩:其组成可以是砾石质的，也可以是砂质的。砂质沉积中常

见波痕、小型交错层以及冲洗交错层

(2)地形平缓的泥质湖岸一泥滩：为粉砂质泥岩和泥质粉砂岩。常具水平纹层、透镜状层

理、韵律层理、冲刷面、干裂、直立虫孔及植物根迹。

2、浅湖相

(1)水体透光性较好生物、特别是底栖生物十分发育。

(2)沉积物主要粉砂质泥岩夹薄的粉砂岩与细砂岩，或者呈互层状产出。

(3)泥岩呈块状或具粉砂纹层。富含底栖生物化石，生物扰动构造发育。颜色以灰绿色居

多。

(4)砂岩和粉砂岩多为薄的下平上凸的透镜体，内部具小型浪成交错层。

3、深湖相

(1)无氧深湖泥岩。深灰-黑色的泥岩和页岩。富含有机质和黄铁矿，水平纹层发育，常含

保存完好游泳生物化石；

(2)氧化深湖相泥质岩：主要为韵律性的纹层状泥岩，一般呈灰色。

(1)湖底浊积扇：可因河流直接注入或滑坡产生。

(a)内部扇为碎屑流沉积的杂乱砾岩和近基浊枳岩，序列上部的砂岩和泥岩为天然堤沉积

(b)中部扇为不夹泥岩的巨厚砂岩和砂岩复合层。单层具粗尾粒序或反-正粒序；砂岩具正

粒序或块状。为缺乏天然堤的辫状水道反复迁移的结果。

(c)外扇是薄层粉砂岩与泥岩的互层。

(2)湖盆平原沉积：是指湖底地形平坦的地区。原以典型的浊积岩为特征，其主要岩相为

单调的砂岩与页岩互层。

4、湖湾沉积：湖湾是指滨岸沙坝背后或者三角洲分流间形成的半封闭水域。沉积物以粉砂

质泥岩为主，偶尔夹有薄的砂及粉砂层

(1)在潮湿气候区，湖湾沉积为黑色或深灰色的富含有机质粉砂质或砂质泥岩。常夹有

劣质油页岩、薄煤层或煤线。其中植物化石丰富，根土构造发育；

(2)在干旱地区，湖湾主要为浅色的富含碳酸盐的纹层状泥岩或泥灰岩。白云岩化强烈，

也常见干裂及盐类假晶。

5,湖泊三角洲沉积

(1)浅水型三角洲一特征是以分流河道砂体为骨架，河口坝沉积不发育。在多数情况下，

分流河道砂体直接与湖相泥岩呈冲刷接触；

(2)深水型三角洲一特点是具有厚而完整的进积序列，骨架砂体呈厚的豆荚状；

(三)盐湖沉积相带划分及特征

1、深水盐湖相

含盐层系组合为石盐、石膏和暗色泥页岩或钙质页岩及油页岩的互层。盐类沉积和砂泥

沉积在平面分布上有明显分带性，从湖心向岸，依次出现膏盐沉积区-膏盐和泥质沉积区-

砂泥沉积区。

2、浅水盐湖相

浅水盐湖相多发育在某些盆地演化的坳陷阶段和衰亡阶段。由于受其所在自然地理环境

控制，入流量和降水量较少，一般湖水深度均比较小；在这些盐湖中，不同成分盐类的分布

状况大多不呈同心环带状。

3,干盐湖相

干盐湖通常分布在盐湖的外围或盐湖发育的晚期，它是盐湖湖水被蒸干或基本蒸干而裸

露在地表的干盐滩。边缘相以含方解石结核和钙质胶结物为特征；泥坪相以方解石和白云石

为特征；湖相则以天然碱(碳酸钠)或油页岩(方解石或白云石质)为特征。

(四)、湖泊沉积环境的鉴别标志

(五)、湖泊沉积与能源矿产的关系：参看课本P115和沉积学p307

(六)、沼泽及沼泽沉积：

1、沼泽：陆地表面充分湿润、喜湿性植物丛生并有有机质堆积的地段。

2、沼泽成因：

(1)水体边缘和附近地区(如海滨、湖滨、等)的沼泽化.

(2)由于地下水面提高，接近地面使陆地直接沼泽化

(3)湖泊被淤浅，最后成为演化成为沼泽。

3、沼泽生物沉积作用：

基本上就是沼泽的生物堆积作用。在沼泽地区生长的大量喜湿性植物死亡后，其遗体堆

积起来。在沼泽的积水和上覆植物遗体以及泥沙的掩覆下，通过一系列生物和化学作用，形

成含碳质较高的、质地疏松的棕褐或黑色物质，称为泥炭。伴随有地壳的缓慢下降，则可

形成巨厚的泥炭层。泥炭层在上覆沉积物压实作用下，脱水，形成腐植煤，进而形成褐煤、

烟煤及无烟煤。

第四章：过渡相组

一、三角洲：

(一)、三角洲的概念、三角洲的作用与控制因素，三角洲的发育过程

1、当河水携带着大量沉积物流入一个相对静止和稳定的蓄水盆地时，在二者的汇合处将沉

积物堆积下来，这个沉积体一一即三角洲。如果蓄水盆地是大陆内部的湖泊，这个三角洲被

称为湖泊三角洲，如果是海洋则称为海相三角洲。

2、三角洲具有巨大的经济价值。现代三角洲的陆上部分是人口稠密的经济发达区，古代的

三角洲沉积则因赋存有丰富的煤、石油和天然气，受到人们的高度重视。

3、三角洲的的作用与控制因素：

(1)河流的作用：河流的流量和输砂量是形成三角洲的物质基础。

(2)蓄水体(海、湖水体)的密度与河水密度差异：

①河水密度〉蓄水体密度：为高密度流动，沿底部流动。

②河水密度=蓄水体密度：为等密度流动，属轴状喷流；

③河水密度〈蓄水体密度：为低密度流动，属严格的平面喷流类型。通常发生在河流入海

处。

(3)蓄水体的水动力作用：波浪、潮汐、海流可对河流输入的泥砂进行改造和再分配，改变

着三角洲发育的形状。

(4)河口区海底地形：河口区海底坡度小，水体浅，有利于三角洲的形成。

(5)蓄水盆地的构造特征：水盆地相对稳定，或沉降缓慢，沉降速度小于或略等于沉积速度，

对三角洲的形成和保存有利。

4,三角洲的发育过程

(1)河口砂坝和河道分叉的形成：

(2)决口扇的形成与三角洲的延伸：

分支河道不断向海延伸，河床淤高。洪水季节洪流冲决天然堤，沉积物逐渐淤积而成决

口扇。三角洲的废弃和发育相互转化，交替出现，结果各三角洲彼此连接和部分叠合，形成

三角洲复合体。

(二)、三角洲的分类，不同三角洲的亚、微环境组成与沉积特征：

1、三角洲的分类：

有人根据形成三角洲的水动力条件，分为河控三角洲、浪控三角洲和潮控三角洲等；

有人用鸟足状三角洲、朵状三角洲和尖头状三角洲来对三角洲命名；

也有人根据注人蓄水盆地冲积体的不同类型来对三角洲加以概括，如将冲积扇直接注入蓄水

盆地形成的沉积体称为扇-:角洲，将辫状河注入蓄水盆地形成的沉积体称为辫状河三角洲1；

还有人根据蓄水盆地水体深浅，将三角洲区分为深水三角洲和浅水三角洲。

还有人考虑蓄水盆地基底坡度，将三角洲区分为缓坡三角洲和陡坡三角洲。

⑴、GallowayWE(1975)三角洲分类：

a、河控三角洲一河控三角洲是在河流输入泥砂量大，波浪、潮汐作用微弱：①鸟足状三角

洲；②朵状三角洲。

b、浪控三角洲一浪控三角洲的平面形态呈鸟嘴状，海洋的波浪作用大于河流的作用，河

流输入泥砂量少，形成平行于海岸的海滩、砂嘴、砂坝。

c、潮控三角洲一河流流入三角港或其他形状的港湾，由于潮汐作用远大于河流作用，在港

湾中堆积的泥砂受潮汐作用的强烈改造，仅形成小型三角洲。外形受港湾控制，发育的潮汐

砂坝。

(2)、GallowayWE和薛良清(1988)三角洲分类

Galloway和薛良清合作(1988),建立了一个包括扇三角洲、辫状河三角洲和正常三角洲在

内的三角洲扩展分类。

赛7-1三隽洲体系的分类(据Galloway和静良清,1988)

洲平原

冲积扇湾状河平原分流平原

二角洲前瞟、

河控南三角洲河控辫状河三角洲河控三角洲

浪控浪控・三甭洲浪控辫状河三角洲浪控三角洲

潮控潮控扁三角洲潮控辫状河三角洲潮控三角洲

2、河控三角洲亚环境级沉积特征

(1)三角洲平原沉积特征

①分流河道沉积一为砂和粉砂沉积物。横剖面形态为近于对称的透镜体。为向上变细

的沉积序列：

②天然堤一发育在河道两侧，由细砂、粉砂和泥质组成。砂质沉积内部具沙纹交错层和

流水波痕；

③泛滥盆地一沼泽及湖泊一排水不良，但植物繁茂，沉积物主要为富含有机质的喑色泥

岩夹泥炭和煤层。植物化石丰富，根上构造发育。湖泊的规模通常较小，沉积物主要为泥岩;

④决口扇沉积一发育在天然堤两侧和分流间海湾，呈扇状分布，由细砂和粉砂组成。常

见粒序层、沙纹层和平行层理；

⑤分流河道间沉积、分流间湾沉积一分流间湾是指分流河道间与海洋相通的相对低凹

的地区。为泥质，含少量粉砂和细砂，具水平层理和透镜状层理。含海相动物化石。

(2)三角洲前缘沉积特征

①水下分流河道沉积一是陆上分流河道的延伸部分。沉积物中常含粘上碎块，具交错

层理、流水沙纹层理和侵蚀面等；

②水下天然堤沉积一由极细砂和粉砂组成。可见沙纹层理、浪成波痕、虫孔和包卷纹

层等；

③河口砂坝沉积一由砂质沉枳物组成。质地纯净，分选良好，具多方向槽状交错层和

冲刷面。河口坝末端通常称为末端坝，为细砂、粉砂和泥组成的交互层。具反粒序，有水平

纹层、波状及透镜状层理，河口坝单元形成向上变粗的序列；

④前缘席状砂一河口坝经海洋营力改造形成。

(3)前三角洲沉积特征

前三角洲位于前缘的向海一侧，水深通常在浪基面以下。沉积物主要为泥和粉砂质泥，

富含有机质，可见海绿石等自生矿物；层理主要是水平纹层。在近前缘的部分可出现少数

粉砂薄层，其中有小型交错纹层和波痕等构造。含海相动物化石，有较多的虫孔及生物扰

动构造。

(4)沉积相组合、沉积旋回及演化

①平面相组合及垂向层序

当波浪作用稍强，三角洲前缘砂体被波浪和沿岸流所改造，使三角洲呈朵状和鸟嘴状，

碎屑物质被携带至三角洲侧翼，形成海滩和障壁岛相沉积，这种平面组合就形成了河流——

三角洲一滩坝沉积体系。

当河流碎屑物质供应充分时，三角洲向海推进至较深水，形成巨厚的三角洲前缘和前三

角洲堆积，并形成一定的坡度，由于事件性因素的影响，它们在重力作用下发生滑动，可在

三角洲前缘深水区形成重力流沉积，通常形成深水浊积扇。这种平面组合构成了河流一三角

洲一深水浊积扇沉积体系。

前种组合或沉积体系多出现在浪控三角洲或河控朵状三角洲发育的地区，而后--种组

合出现在河控三角洲发育的地区。

三角洲在平面上依次邻接而出现的相，在垂向上亦依次递变。垂向层序为下细上粗的逆

粒序旋回。在层序上部局部出现三角洲平原分支河道下粗上细的间断性正旋回，顶部出现夹

炭质泥岩和薄煤层的沼泽沉积。在河控三角洲垂向层序中，由下至上海相化石减少，而陆相

化石尤其植物化石增多，以至顶部出现炭质泥岩或薄煤层；波浪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。

②三角洲沉积旋回

三角洲沉积旋回分为两个时期：即建设期和破坏期：三角洲向海推进增长发育时期称三

角洲的建设期；三角洲被海水淹没遭受侵蚀破坏的时期称三角洲的破坏期。

每个单一的三角洲沉积体在垂向上就代表了一个沉积旋回，每个旋回都是以三角洲的建

设