中國地質大學(北京)沉積學考博概念(共15頁)

1、沉積相:是沉積物的生成環(huán)境、生成條件及其特征的總和，成分相同(xin tn)的巖石組成同一種相。沉積相主要分為陸相、海陸過渡相和海相，主要取決于這些巖石的生成環(huán)境。凝縮層:凝縮層(段)是厚度很薄的一個海相地層(dcng)單位,它由深海相、半深海相和遠洋沉積物組成,以極低的沉積速率為特征。碎屑流：又稱泥石流，是在重力(zhngl)作用下沿斜坡向下流動的砂、礫、粘土物質和水的混合物高密度流體。粘土和水的混合物密度大，對碎屑顆粒有較大的浮力，從而支撐著砂和礫級的碎屑懸浮于流體內。 陸間裂谷盆地：裂陷作用使巖石圈已經(jīng)完全裂解成兩部分或三部分，裂谷底部是新生洋殼，并有進一步擴張的趨勢，成為巖石圈板塊離散

2、運動的邊界。陸間裂谷的主要裂陷擴張發(fā)生在新生洋殼部分，早期裂陷的大陸地殼中的正斷層不再活動或不控制盆地的沉降作用。 槽模：一種常見印模，指砂巖底面上的舌狀凸起，一段較陡，呈圓形或橢圓形，另一端寬而平緩，與層面漸趨一致。它是定向的濁流在尚未固結的軟泥表面侵蝕沖刷的凹槽被砂質充填而成。 鮑馬序列：一個完整的鮑馬層序通常由ABCDE五層組成.。A層：粒序層理砂，一般為正遞變，粒度下粗上細，反映濁流能量逐漸減弱，底部含礫石并發(fā)育槽模,代表遞變懸浮沉積的產(chǎn)物。B層：平行紋層細、中砂。與A層為漸變關系，沿層面揭開時可見剝離線理。C層：流水波紋層粉砂。發(fā)育小型流水型波紋層理和上攀波狀層理，并常出現(xiàn)包卷層理，

3、泥巖撕裂屑和滑塌變形層理，表明受流水改造和重力滑動的復合作用。D層：平行紋層粉砂質泥，具有斷續(xù)平行紋層。屬低密度流沉積。E層：塊狀泥。與D層不太好區(qū)分。 帳篷構造：主要出現(xiàn)在潮坪白云巖中，當白云巖與石膏、硬石膏成交互紋層時，石膏的脫水或硬石膏的水化，引起巖石體積的收縮或膨脹，在平面上呈多邊形的盤形，在剖面上形成低幅度的倒“V”字形構造。 風暴巖：在風暴影響下在海洋和水盆地中形成的沉積巖。是一種密度流沉積，但常含很多風浪破壞下伏的正常天氣沉積物所產(chǎn)生的撕裂片或內碎屑，還有被破壞的生物碎屑等。 薩布哈：指在正常高潮線以上的局限海平原在干旱到半干旱氣候條件下形成的潮上沉積環(huán)境，一般位于大陸和潮間帶，

4、具有蒸發(fā)鹽、潮洪和風化沉積的特點。潮上帶的鹽坪稱為海岸薩布哈，大陸內干旱盆地形成的鹽堿灘稱為大陸薩布哈。 磨拉石 瘤狀灰?guī)r 粘土礦物 沉積組合 等深流 裂谷盆地 塊狀層理 混雜堆積 復理石 潮間帶 交錯層理 黑色頁巖(y yn) 白堊(bi ) 前陸盆地(pnd) 低位域 殘留沉積 曲流河 CCD(碳酸鹽補償深度) 滑塌沉積 等深積巖 冷水碳酸鹽巖 膏鹽沉積 粒序層理 陸相紅層 鮞粒亮晶灰?guī)r扇三角洲 1.圖解威爾遜海相碳酸鹽沉積模式并簡述各類環(huán)境的主要沉積特征。2.試述巴哈馬碳酸鹽臺地的環(huán)境特征及沉積模式。P3403.深海沉積作用有哪幾種主要類型？ 試述它們(t men)的流體動力條件及沉積特

5、征。P309對深海沉積有影響的主要因素是表層水域的密度，碳酸鈣的補償深度(shnd)，大洋底流，沿大陸坡峽谷向下流動的重力流，以及距大陸的距離。深海底層溫度一般穩(wěn)定在1左右?，F(xiàn)代深海中的許多地區(qū)(dq)存在著流速達4400m/s的強烈底流，可以引起沉積物的搬運，并在沉積物表面形成波痕、沖刷痕、水流線理、交錯層理等。所形成的波痕可以是對稱的、舌形的、新月形的，波長一般從十厘米至數(shù)米，波高可達200m 或更高。深海沉積物的主要類型如下。1.深海生物源沉積：主要包括鈣質軟泥、硅質軟泥，合稱為生物軟泥，大洋表層的浮游生物是這種沉積物的主要來源。2.深海鈣質軟泥：其形成受水體環(huán)境，介殼產(chǎn)量，溶解效應等因

6、素的控制。按介殼生物種類，鈣質軟泥可以劃分為有孔蟲軟泥，顆石軟泥，翼足類軟泥。其中，前二者為鈣質軟泥的主要類型。3.硅質軟泥：深海硅質軟泥的主要物源主要是硅藻和放射蟲。硅質軟泥的類型主要有硅藻軟泥和放射蟲軟泥。其中硅藻軟泥主要分布于高緯度海區(qū)；放射蟲軟泥則主要分布于靠近赤道地帶，但范圍要小得多。4.深海粘土沉積：主要形成在沉積速率低，生物生產(chǎn)率低，遠離大陸和深度很大的洋底。這類沉積物中生物成因物質的含量小于25%，粘土礦物的含量達5070%，其中伊利石分布最廣，其次為高嶺石和綠泥石，再次為蒙脫石。陸源石英和長石則極少。主要由風搬運而來。另外，深海粘土沉積中常見由錳氧化物和鐵氧化物組成的錳結核，

7、以及宇宙源組分。5.海洋冰川沉積：沉積物有三類：陡坡塊狀底磧，冰?；祀s的層狀冰磧和含有冰磧墜石的海相紋層泥。近源塊狀底磧位于大陸冰川進入海洋的地帶，分布范圍狹窄，沉積物無分選，塊狀構造，無本地生物。冰?；祀s的層狀冰磧是冰海沉積的主要類型，可有原地埋藏的生物化石，粘土含量高，粗碎屑較少且方位雜亂，無定向性，具有層理。含有冰磧墜石的海相紋層泥分布在混雜的層狀冰磧分布區(qū)以外，分布范圍廣。冰磧石墜落海底，沉積在正常的海相沉積物之中，可穿過紋層或將其壓彎。冰海沉積的范圍可以從淺海一直到深海。6.深海火山碎屑沉積：多分布于板塊碰撞邊界附近的海底，其分布范圍不僅與物源有關，還與火山噴發(fā)高度和對流層下部的風向

8、有關，在風力的作用下，火山灰可以漂落到4000km 以外的地區(qū)。不同的火山灰層，顏色、層理、火山灰層厚度，火山顆粒大小、形狀、礦物成分、地球化學特征等方面表現(xiàn)出不同的特征。4.概述、舉例說明砂巖的碎屑組分和化學組分所反映的構造環(huán)境意義。石英砂巖主要發(fā)育在穩(wěn)定的地臺區(qū)，因此，通常認為石英砂巖標志著穩(wěn)定大地構造環(huán)境，并進而表明基準面的夷平作用以及長期的風化作用。長石砂巖的形成在很大程度上取決于母巖成分，首先要富含長石的母巖如花崗巖、花崗片麻巖等，這是長石砂巖形成的物質基礎。另外，還需要有利于母巖崩解的條件，主要是構造條件和氣候條件。在構造運動比較強烈的地區(qū)，形成高差較大的地形起伏，花崗質基底隆起，

9、相鄰地帶發(fā)生沉陷，從而使母巖遭受劇烈侵蝕、快速堆積。由于風化時間短暫，主要是物理風化使其機械破碎，抵抗風化能力較弱，地形起伏低，侵蝕速度緩慢，并且氣候導致的分解速度與大地構造活動導致的侵蝕速度之間的平衡的結果所決定。巖屑砂巖的成分在各類砂巖是最為復雜，需作具體分析。如石灰?guī)r屑和火山巖巖屑，需要在侵蝕時受到不完全風化、近源快速堆積才能保存，這種侵蝕是由高差大的地形起伏或干燥氣候條件引起的。然而，燧石巖屑砂巖則相反，它表示構造條件穩(wěn)定、地形起伏小、長距離搬運及較徹底的風化條件。巖屑砂巖常含有較多泥質巖屑（沉積(chnj)的和淺變質的），這些泥質物在機械上的軟弱特征排除了長距離搬運的可能。因此，它可

10、以作為局部來源區(qū)的標志，這種來源區(qū)甚至可能是在同一沉積盆地內的某些隆起部分。典型的雜砂巖通常堆積在急速沉降的地槽中，并且主要(zhyo)是在較老層系的復理式建造中。砂巖的成分直接受物源區(qū)的影響，而物源區(qū)與沉積盆地之間的關系則受構造作用的控制，這實際上也就是板塊構造活動控制了各類砂巖以及其它沉積巖類的出現(xiàn)與分布。迪金森即是從這一觀點出發(fā)，對于如何由砂巖碎屑組分探求其物源區(qū)的構造背景(bijng)作過詳細研究，他分析了世界上近百個地區(qū)的砂巖的組成特點，而這些地區(qū)的大地構造性質是業(yè)已研究清楚的。把砂巖的碎屑組分作了較細致的劃分與定量統(tǒng)計，然后以端員組分為依據(jù)編繪出三角形圖解，作為判斷物源區(qū)構造性質的

11、模式圖，即QFL、QmFLt、QPlvLs 以及QmPK 等4種圖解。在這4種圖解中可以看出QFL 圖最為重要，而QpLvLs圖對于區(qū)分島弧物源區(qū)和碰撞造山帶特別有用。模式圖中所用的組分符號及代表的意義為：Q穩(wěn)定石英顆粒，其中包括Qm及Qp；Qm單晶石英顆粒；Qp復晶石英質巖屑，主要為燧石質顆粒；F單晶長石顆粒，其中包括P和K；P斜長石單晶顆粒；K鉀長石單晶顆粒；L不穩(wěn)定復晶巖屑，其中包括Lv和Ls;Lv火山巖屑和變質火山巖屑；Ls沉積巖屑和變質沉積巖屑；L巖屑總含量，即相當于L與Qp之和。由于沉積盆地類型是有限的，因而用碎屑組分類型可以對任何已知沉積盆地的大地構造環(huán)境作出有用的推論，在勘探工

12、作中，對新區(qū)評價很有意義。5.依據(jù)板塊學說，敘述某一典型構造(guzo)環(huán)境對沉積作用的控制。6.根據(jù)你所掌握(zhngw)的知識，繪制一幅物源區(qū)盆地可能發(fā)育的沉積體系示意圖，并對各類沉積體系的油氣圈閉(qun b)類型及成藏條件分別予以扼要說明。7.試論深水沉積體系的主要類型及其油氣資源意義。海岸帶 潮流 濁積扇 海溝 轉換斷層 上升流 紅粘土 碳酸鹽補償深度 多金屬結核 天然氣水合物大陸架 邊緣海 深海扇 海溝(higu) 洋殼 熱點珊瑚礁 碳酸鹽補償(bchng)深度 天然氣水合物 俯沖(fchng)帶 洋殼 硅質生物軟泥 等深流 氣體水合物 黑煙囪 大陸裙 無震海嶺 綜合大洋鉆探計劃（

13、IODP） 堿性玄武巖 洋脊 三角洲 巨大火成區(qū)（Large igneous provinces） 鈣質生物軟泥 俯沖工廠 硅質軟泥 洋島玄武巖 二、問答題 ( 任選2題，每題30分，共60分，多選不加分)： 試以當代海洋地質地理單元為例， 敘述板塊構造學說中威爾遜旋回的各階段演化特征。威爾遜旋回是指大洋開閉的發(fā)展旋回，由加拿大學者J.T.Wilson于1968年提出。威爾遜旋回將大洋開閉的不同發(fā)展趨勢的演化歷史歸納為六個發(fā)展階段，各發(fā)展階段的演化特征及實例見下表：階段實例主導運動特征形態(tài)典型火成巖典型沉積變質作用胚胎期東非裂谷抬升裂谷拉斑玄武巖溢流、堿性玄武巖中心少量沉積作用可忽略幼年期紅海

14、、亞丁灣擴張狹海（有平行的海岸及中央凹陷）拉斑玄武巖溢流、堿性玄武巖中心陸架和海盆沉積，可能有蒸發(fā)巖可忽略 成年期大西洋擴張有活動中脊的洋盆拉斑玄武巖溢流、堿性玄武巖中心，但活動集中于大洋中央豐富的陸架沉積（冒地槽）少量 衰退期太平洋收縮環(huán)繞邊緣的島弧及毗鄰海溝邊緣的安山巖及花崗閃長巖大量源于島弧的沉積物（優(yōu)地槽）局部廣泛 終了期地中海收縮并抬升年輕山系邊緣的安山巖及花崗閃長巖大量源于島弧的沉積物（優(yōu)地槽），但可能有蒸發(fā)巖局部廣泛遺痕（地縫合線）喜馬拉雅山的印度河縫合線收縮并抬升年輕山系少量紅層廣泛 由上表可知，威爾遜旋回起始于大陸裂谷，生成成為一大洋然后縮小，并最后完全關閉。前三個階段表征(

15、bio zhn)了大洋的張開和形成，后三個階段則標志了大洋的收縮和閉合。旋回中的每個階段代表一個特征的構造環(huán)境，并伴有特色的火山活動類型和變質、變形作用及沉積作用。試述海平面變化的主要原因及其資源(zyun)環(huán)境效應。全球海平面變化(binhu)有以下幾個方面因素。海洋水體積變化 在海洋容積不變的情況下海洋水體積的變化會引起誨平面變化。海洋水體積變化的影響因素有冰川的消長、密度體積效應、地幔水的排出和海水進入地幔等。其中冰川消長影響最大，如第四紀冰期與間冰期的海平面升降達100200m。（全球變暖是重要的原因）海盆容積變化 在海水體積不變情況下，海盆容積變化，也可引起海平面變化。海盆容積變化原

16、因有沉積物充填、洋底擴張和俯沖速率變化、地殼均衡補償和區(qū)域性構造運動。（洋中脊活動）大地水準面變化 地球運動軌道參數(shù)、地球自轉速率與地球大地水準面是處于相對平衡的。它們的變化必然會打破原有的平衡，從而調整大地水準面的形狀來適應新的軌道參數(shù)和地球自轉速率。最易發(fā)生調整的當然要數(shù)地球的流體部分了，海平面與假想的大地水準面是基本致的。此外、地球軌道參數(shù)、地球自轉速率的變化引起地球固體形態(tài)改變質量的重新分配和磁場的變化，可以引起海洋體積的變化，從而導致海平面波動。海平面上升對人類社會的影響是深遠的。目的，世界上50以上的人口生活在距海50km以內的海岸地區(qū)，海岸地區(qū)的平均人口密度較內陸高出10倍。荷蘭

17、學者估計，如果今后個世紀海平面上升1m，直接受影響的土地將有500104km2，人口約109，耕地占世界的13。中國大陸海岸線長約17714km，沿海地區(qū)是改革開放的前沿，經(jīng)濟發(fā)展的重心，又有黃河、長江和珠江三大三角洲和低平的海岸平原、極易受將來海平面上升的危害。應當及早謀求對策。（3）試述海底熱液塊狀硫化物礦床的成因及其在開采利用上的優(yōu)越性。4. 海洋礦產(chǎn)資源如何分類？任選(rn xun)其中一種詳述其基本特征、成因和分布規(guī)律。 海洋礦產(chǎn)資源是海洋中產(chǎn)出礦物原料的總稱(zn chn)。在廣義上, 海洋礦產(chǎn)資源應包括(boku)海底礦產(chǎn)資源和海水礦產(chǎn)資源兩大部分, 但一般理解海洋礦產(chǎn)資源僅指海

18、底的礦產(chǎn)資源, 而把海水中的礦產(chǎn)資源歸為海洋化學資源。分布于海底的礦產(chǎn)有的與現(xiàn)代海洋的形成演化有關，是海洋作用的直接產(chǎn)物，有的則與現(xiàn)代海洋的形成演化沒有直接的聯(lián)系，也無明顯的海洋成因特征，其形成過程與陸地上分布的同類礦產(chǎn)無異。因此，根據(jù)與現(xiàn)代海洋形成演化的關系，可以將海底礦產(chǎn)資源分為海洋成因礦產(chǎn)和非海洋成因礦產(chǎn)。海洋成因礦產(chǎn)根據(jù)其成礦作用的不同，又可分為機械沉積成因礦產(chǎn)（濱海砂礦）、化學和生物化學沉積成因礦產(chǎn)（磷鈣土、鐵錳結殼）、成巖成因礦產(chǎn)（鐵錳結核、天然氣水合物等）、熱液成因礦產(chǎn)（多金屬軟泥、塊狀硫化物和鐵錳氧化物等），非海洋成因礦產(chǎn)包括石油、天然氣、煤以及基底巖石中的其他礦產(chǎn)。海洋礦產(chǎn)分

19、類海洋成因礦產(chǎn)機械沉積分異礦產(chǎn)砂礦（Au、Pt、Sn、Ti、REEs、金剛石等）海岸帶建筑與工業(yè)砂海岸帶、陸架區(qū)化學或生物化學沉積成因礦產(chǎn)磷鈣土（P）上升流發(fā)育的陸架路坡、島嶼、海山斜坡鐵錳結殼（Co、Pt、REEs、Mn）8003500m水深的大洋島嶼與海山斜坡帶成巖成因礦產(chǎn)鐵錳結核（Cu、Co、Ni、Mn等）深海平原區(qū)甲烷氣體水合物（CH4）500m水深以下海底沉積物表層熱液成因礦產(chǎn)多金屬軟泥（Au、Ag、Pb、Zn、Mn等）新生海底裂谷帶、大洋中脊、海底熱點活動區(qū)、弧后擴張區(qū)塊狀硫化物（Cu、Pb、Zn、Au、Ag等）大洋中脊、弧后擴張區(qū)等鐵錳氧化物（Fe、Mn）新生海底裂谷帶、大洋中脊

20、、海底熱點活動區(qū)、弧后擴張區(qū)非海洋成因礦產(chǎn)石油、天然氣、煤以及基底巖石中的其他礦產(chǎn)（陸地有的礦產(chǎn)在海底，特別是陸架基底均可出現(xiàn)）陸架區(qū)天然氣水合物也稱甲烷水合物，是一種由碳氫氣體與水分子在高壓、低溫條件下形成的結晶狀固態(tài)簡單化合物，其外貌類似冰雪，通常呈白色，可以像固體酒精一樣被點燃，而且燃燒以后幾乎不產(chǎn)生任何殘渣或廢棄物，因此被形象地稱為“可燃冰”。“可燃冰”能源密度大，在標準溫壓狀態(tài)下，1立方米完全飽和的“可燃冰”包含164立方米的甲烷和0.8立方米的水，其能源密度是煤和黑色頁巖的10倍，是天然氣的25倍。充足的氣源、適當(shdng)的溫壓條件和地質構造環(huán)境是天然氣水合物形成的必要條件。

21、目前對天然氣水合物的成因主要(zhyo)有兩種觀點：一是先存的天然氣藏因溫度或孔隙壓力的變化而轉變?yōu)樘烊粴馑衔铮涣硗庖环N是微生物成因氣或熱成因氣從下部(xi b)運移至天然氣水合物穩(wěn)定帶而形成天然氣水合物。前蘇聯(lián)學者. 等（1990）將天然氣水合物分為靜態(tài)系統(tǒng)和動態(tài)系統(tǒng)兩種成藏地質模式。靜態(tài)系統(tǒng)：靜態(tài)系統(tǒng)是由于冷卻、擠壓或天然氣豐度的增加可形成水合物，水合物生成的重要原因不是外來物質的供給，而是系統(tǒng)內的變化?？蓺w納分為三種模式： = 1 * GB3 冷卻作用：在該模式中，天然氣水合物可以在氣藏（游離氣水）、含水層（飽和氣）和凍結層（與冰的接觸面）內生成。低溫模式中水溶氣形成的水合物呈分散狀存

22、在于巖石中或者與已存在的氣藏共生。 = 2 * GB3 擠壓作用：在系統(tǒng)受到擠壓時，游離氣水系統(tǒng)內可達到氣水合物形成的條件，其水合物的形成模式與低溫模式相似。 = 3 * GB3 成巖作用：在沉積壓實過程中，溶于孔隙水中的自生生物氣的豐度可以不斷增加，即氣體的彈性可達到水合物形成的平衡壓力，這種模式為成巖作用模式。動態(tài)系統(tǒng)：指與反應帶進行物質交換時形成天然氣水合物的系統(tǒng)，主要有三種模式： = 1 * GB3 滲流模式：在氣體和含水滲流條件下，水合物可在儲層內形成，在到達水合物穩(wěn)定帶后，滲流含氣水呈氣過飽和態(tài)并成為水合物生成源，這是沉積層中最廣泛的氣水區(qū)域滲流方式，在太平洋和大西洋發(fā)現(xiàn)的氣水合物

23、顯示多半是按此模式生成的。 = 2 * GB3 泥底辟作用：泥火山作用下的氣水合物明顯地賦存在經(jīng)受過快速坳陷的含有巨厚年輕沉積層內，埋深不大，在黑海和墨西哥灣都發(fā)現(xiàn)了大量的此類水合物。 = 3 * GB3 沉降模式：該模式是以滑塌沉降的重力流理論為基礎的。水合物形成在毗鄰寬廣陸棚的重力構造發(fā)育的陸坡帶。這種模式是在對中美海槽內斜坡深水鉆探成果總結后提出的。天然氣水合物由于受其特殊的性質和形成時所需的溫壓條件限制，分布于特定的地理位置和地質構造單元內，主要賦存于高緯度地區(qū)的永久凍土帶和水深大于300500米的海底下。海洋中的天然氣水合物在主動和被動大陸邊緣均有分布，在主動大陸邊緣中，常見于 =

24、1 * GB3 增生楔以及 = 2 * GB3 弧前盆地等區(qū)域，尤其是增生楔部位最為發(fā)育；相對而言，在被動大陸邊緣地區(qū)，構造活動相對較弱，縱觀世界各地被動大陸邊緣水合物成礦地質環(huán)境主要有以下特點： = 1 * GB3 斷裂褶皺發(fā)育帶， = 2 * GB3 泥底辟、巖底辟和火成巖底辟發(fā)育區(qū)， = 3 * GB3 陸架與陸坡轉折帶， = 4 * GB3 海底扇狀沉積體發(fā)育區(qū)（水下扇、斜坡扇或盆底扇沉積體系）， = 5 * GB3 海底滑塌構造體（重力流沉積體系）， = 6 * GB3 麻坑（Pockmark）地貌特征， = 7 * GB3 深水臺地區(qū)。試論洋中脊、 熱點、 俯沖帶火山活動特點及火山

25、巖基本特征。大洋中脊裂谷帶和板塊俯沖帶邊界的島弧海溝系活動大陸邊緣，有異常強烈的火山活動?；鹕交顒印；鹕交顒釉斐傻闹苯拥刭|災害影響范圍是有限的，可能產(chǎn)生火山碎屑流。但與火山活動相伴生的地震與海嘯影響范圍則是很大的。洋中脊的火山噴發(fā)是間歇性的，板塊增生過程卻是連續(xù)的，因此，洋中脊隨時間將經(jīng)歷不同的火山，構造過程。洋中脊的火山活動限于脊軸12千米寬的范圍內?；鹕浇?jīng)多次噴發(fā)而形成火山鏈，與中脊走向平行。其形態(tài)及噴發(fā)周期與海底擴張速度有關。慢速擴張的火山鏈噴發(fā)是不連續(xù)的，可見枕狀玄武巖，每500010000年噴發(fā)一次；中速擴張的火山鏈比較連續(xù)，常見席狀玄武巖，每300600年噴發(fā)一次；快速擴張的火山鏈

26、是連續(xù)的，多半為席狀玄武巖，約50年噴發(fā)一次。每個熱點的年齡為數(shù)千萬年乃至一億年。熱點具有以下特征：1.每個熱點都是一個隆起(ln q)，其標志在陸上為基底巖石的抬升，在海上是水深較淺。2.隆起的頂部為活火山，其特點是產(chǎn)生堿性玄武巖，流紋巖和拉斑玄武巖。這些(zhxi)熔巖具有獨特的同位素比和地球化學模式。3.熱點(r din)代表高熱流區(qū)。4.至少有些熱點伴有重力高。5.在大洋和一些地區(qū)，一個（有時兩個）橫向的無震海嶺從熱點向外延伸。6.當熱點處于活動擴張海嶺上時，由于兩側的板塊彼時向外擴張，在海嶺兩側就形成火山島鏈或海山鏈。有許多火山源被看做是熱點。7. 試將海洋表層沉積物進行分類，簡述它

27、們在全球范圍內的分布特征及其控制因素。海洋表層沉積物的分類是個比較復雜的問題，既要考慮分類學的一般原則，又要考慮海洋沉積物的特殊性，因此要采用多重分類。按照沉積物的來源，海洋表層沉積物可以分為四類。（1）陸源碎屑沉積物：主要是碎屑硅酸鹽礦物，來自陸地的風化剝蝕，大多分布在濱海環(huán)境和近海陸架。（2）內源沉積物：主要由從海水中析出的化學和生物化學物質組成，其中又可按化學成分劃分為碳酸鹽沉積、硅質沉積物、蒸發(fā)沉積物，而每一個內源沉積物又都有自己的分類。（3）生物源沉積物：直接由動植物的殘骸組成，例如濱海環(huán)境中常見的泥炭等，在現(xiàn)代沉積物中數(shù)量比較有限。（4）火山源沉積物：即火山碎屑沉積，主要分布在板塊

28、活動邊緣或火山活動比較活躍的地區(qū)。海洋表層沉積物在全球范圍內的分布具有顯著的氣候分帶性、垂直分帶性和環(huán)陸分帶性等特征。這三種錯綜復雜的分帶性，基本上反映了全球范圍內海洋表層沉積物的物質成分和粒度成分變化的總規(guī)律。在海洋中，當由一個氣候帶過渡到另一氣候帶、當海水深度增加以及當遠離大陸趨向深海大洋的時候，在一般情況下，發(fā)生海底沉積相當有規(guī)律的更替。（1）氣候分帶性：總的趨勢是，生物源沉積物和內源沉積物由低緯度地區(qū)向高緯度地區(qū)減少，由海洋向陸地的縱深地帶減少；陸源碎屑沉積物則由高緯度地區(qū)向低緯度地區(qū)減少，由陸地向海洋減少。而中緯度的溫帶地區(qū)，是陸源沉積物和內源沉積物及生物源沉積物復雜交生的地區(qū)。這是

29、由于氣候對一系列沉積因素有著重要影響而引起的。如在近極圈地區(qū)，巖石的機械風化作用大于化學風化作用；在氣候潤濕的中緯度地區(qū)，化學風化加強；而在干燥的亞熱帶地區(qū)，化學風化相對變弱；在潮濕的熱帶地區(qū)，化學風化又大大加強。這些情況，必然強烈影響到向大洋搬運并在大洋內沉積的陸源物質組成。此外，在大洋本身范圍內，氣候作用控制著自大陸輸入的固體物質和可溶物質的運移，因為大洋水循環(huán)系統(tǒng)和搬運不同粒徑物質的水動力條件在很大程度上受氣候因素制約。氣候分帶性也同參與沉積形成作用的底棲生物和浮游生物的新陳代謝作用以及與碳酸鈣和其他沉積礦物組合的化學沉積性能有關。氣候分帶性在根本影響大洋沉積物成分的同時，也反映沉積物各

30、種物理和物理化學性質。（2）垂直分帶性：大致表現(xiàn)為粗的陸源碎屑沉積物隨著海洋水深的增加而有規(guī)律地過渡到較細的深海沉積物，各種生物源、內源沉積物有僅分布在特定水深的傾向性。此外，在海洋水層中落下的沉積物質，其物理化學成分受海水介質影響的程度以及與介質發(fā)生物質交換和能量交換的程度均是海區(qū)深度的某種函數(shù)，它不可避免地要在海底沉積物上記錄下來。這一分帶性主要是由不同水深處的水團動力特點和物理、化學性質所決定的。（3）環(huán)陸分帶性：表現(xiàn)在隨著離開陸地(ld)和物質供給區(qū)向海中遠去時，沉積物的粒度組成和物質組成發(fā)生變化的規(guī)律性（即陸源沉積物一般過渡為生物源沉積物，而沉積速度也在同一方向上變化），在此過程中，

31、既表現(xiàn)出地球化學分異，也表現(xiàn)出重力分異的影響。海平面變化的主要類型(lixng)如何？原因(yunyn)如何？討論海平面升降所產(chǎn)生的資源、環(huán)境效應。答案：海平面變化的主要類型： 海平面變化包括全球海平面變化和相對海平面變化兩種。全球海平面變化的概念，1904年由奧地利地質學家H.E.Suess提出，他使用“Eustatic”一詞，指洋盆下沉引起海面下降。90多年來這一術語及其派生的術語曾被廣泛應用于表述全球海面垂直升降。R.W.Fairbridge(1961)從成因上將全球海平面變化（eustasy）分為構造海面升降（tectoneustatsy）、冰川海面升降（glacialeustasy）

32、和沉積海面升降（sedimentoeustasy），都是全球性因素引起的海平面變化。 世界上某一地點的實際海平面變化是全球海平面變化值與當?shù)仃懙厣抵档拇鷶?shù)和，稱為相對海平面變化。陸地升降包括構造引起的地殼垂直升降運動和冰川、水、沉積物的均衡作用。三角洲下沉區(qū)的海面上升率必然比全球海平面上升率要大得多。所以，1990年聯(lián)合國教科文組織的海平面變化報告曾指出“研究海平面必須包括海面和陸地變化”。想對海平面的研究在評估海平面上升對人類社會的影響方面比理論海平面更有實際意義。主要原因海平面變化的原因錯綜復雜，主要有以下四個方面：（1）海水體積的變化，引起海水體積變化的原因有冰川消融和增長、孤立海盆水

33、量增減、蒸發(fā)與降水、原生水排出、孔隙水吸入和密度體積效應等；（2）海盆容積的變化，引起海盆容積變化的原因有海底擴張速率的變化、局部構造運動、局部壓實作用、地殼均衡作用（包括冰川均衡作用、水壓均衡作用和沉積均衡作用）和海底沉積作用等；（3）地球體運動參數(shù)的變化，地球公轉軌道三參數(shù)的變化、地球自轉角速度的變化、地極移動和地磁場的周期變化等均能引起海平面變化；（4）動力海平面變化，大氣壓力、風浪、海流速度和潮汐等均會引起海平面變化。海平面升降所產(chǎn)生的環(huán)境效應：（1）海平面上升對環(huán)境的影響 全球海平面上升將給沿海和全球環(huán)境帶來嚴重影響。1991年聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署認為：“全球變暖，將加速海平面升高會引起

34、嚴重的社會經(jīng)濟后果，會威脅低洼島嶼及沿海地區(qū)。”所以，研究海平面升降必須同時研究沿海陸地以及全球環(huán)境，這實際上是研究某段海岸的海面相對升降和影響。由于各種自然的和人為的原因，各處相對海平面變化的差異性很大，如一些大河三角洲地區(qū)，在全球海平面背景上又加上地殼下降、地層壓實和人為劇烈采取地下水等的直接影響，其相對海面的上升值可等于目前全球海平面上升率的5倍、10倍甚至于100倍，其對自然環(huán)境和經(jīng)濟、政治的影響也是多方面的。我國十分重視相對海平面變化的影響，1993年2月曾組織中國科學院地學部11位著名院士和8位專家專門考察和研究了我國沿岸海面上升的實際影響，討論了由此引起的一系列環(huán)境變化。要點如下

35、：1）淹沒沿海大片低地和濕地。2）風暴潮災害(zihi)加劇3）海水入侵(rqn)4）海岸(hi n)侵蝕與岸線蝕退眾所周知，海平面變化的最主要影響，是使海岸線發(fā)生一系列急劇的海進和海退。其結果不僅直接影響著陸緣地區(qū)的自然環(huán)境、地質結構以及侵蝕、搬運與沉積作用，同時也是構造運動和礦產(chǎn)資源分布的靈敏“反應計”。（1）海平面變化與陸緣地區(qū)自然環(huán)境的變更：海平面下降使海岸向海遷移到近現(xiàn)代大陸架邊緣或更深的地方，使得廣大的大陸架裸露成陸，使沿岸平原大大擴展，河流入海口和階地下切，且當岸線遷移至大陸架邊緣時，波浪以較大的交角接近岸線，從而增強了沿岸流和沿岸泥沙的搬運作用，粗粒沉積物由河流、波浪和海流帶往

36、大陸架各處。而當海平面上升時岸線向大陸方向快速遷移，導致沿海大片低地和濕地被淹沒，河口咸水入侵,地下水位上升等，直接制約沿海農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)和旅游業(yè)的發(fā)展。（2）海平面變化與地震及構造變動（板塊運動與新構造運動）相關：地震活動的高潮期一般都與高海平面或相對的高海面（海平面上升）時期相對應，這是因為當海底擴張加速，新生洋殼冷卻不充分，洋中脊體積較大，導致海盆容積減小，海平面相對上升，同時因板塊構造活動劇烈，地震高潮出現(xiàn)；而地震平靜期則往往出現(xiàn)在低海面階段，這是因為當海底擴張速度減慢時，洋殼收縮較多，洋中脊體積較小，導致海盆容積減小，海平面相對下降引起海退，地震也因構造活動的減緩而進入低潮期。海平

37、面升降所產(chǎn)生的資源效應：海平面變化與礦產(chǎn)資源：各種各樣的沉積物被河流、風、波浪進行搬運，并按物質的比重不同分選富集，伴隨海平面變化（海岸線遷移）而在相適應的地方富集。例如上升的海灘、砂堤及古海岸階地的沉積地層中，特別是在沙口區(qū)和砂壩上、砂嘴的頂端，常是濱海砂礦富集的場所；而在濱海湖沼、潮濕的淺灘和砂洲上，常易形成沼氣和泥炭。此外海平面變化與大陸邊緣油氣聚集的關系比較密切，它是產(chǎn)生大陸邊緣生油層和儲油層形成所必需的條件。非大海退或非大海進時期的沉積層不含有大油氣藏。一般為海進替換的大海退時期，是區(qū)域性儲集層和蓋層形成的時代，而起蓋層和生油層作用的碳酸鹽和陸源細粒沉積層的廣泛分布則與大海進有關。在

38、被動大陸邊緣，海平面上升時期礁生長很快，各種形式的生物礁也得以發(fā)育，因此，此時期的沉積層可以容納大油氣藏。在活動大陸邊緣，含油氣的沉積層主要是在海平面下降時期沉積的年輕的新生界地層。這些大型油氣田常常分布在三角洲及海積平原等場所。就你所熟悉的海洋含油氣盆地論述沉積體系發(fā)育狀況對油氣成藏的控制作用。答： 中國海洋石油與天然氣成因，分陸相成因和海相成因，并以前者為主。近海盆地的陸相生油氣，具有獨特的地質環(huán)境，因為盆地地處大陸活動邊緣，當盆地在穩(wěn)定發(fā)展時期，所形成的深湖或半深湖，除了水生浮游生物和藻類外，從陸上通過河流和其他途徑輸入的陸源植物殘體較多，在還原環(huán)境和快速埋藏條件下，除深湖區(qū)沉積中心產(chǎn)生

39、的干酪根主要是腐泥型外，大多數(shù)是混合型，湖盆水位發(fā)生時高時低的環(huán)境變遷，頻繁出現(xiàn)沼澤化沉積，并在特定地質條件下，湖泊與沼澤多期交替疊加沉積，使產(chǎn)生的多源油氣運移到圈閉構造富集成藏，實踐證明多數(shù)高產(chǎn)井都能油氣共存出。 以東海西湖凹陷為例，富產(chǎn)天然氣的主要原因(yunyn)是盆地沼澤化程度高，廣泛發(fā)育的沼澤相煤系地層氣源巖發(fā)揮重要作用。經(jīng)鉆探和測井資料證實，煤層從573-3925m井段層數(shù)多達77層，總厚度達50m左右。尤其是西湖凹陷西南部包括平湖斷階帶和蘇堤構造帶，成烴成藏地質條件更加優(yōu)越。 近海盆地海相(hi xing)生油氣，由于沉積物生烴的有機質主要來自海水中的浮游生物和藻類，除邊緣地區(qū)外

40、，陸源有機質殘體很少介入，因此生烴母質多為腐泥型干酪根。 海相成烴成藏條件是如何形成的？據(jù)東海(dn hi)甌江凹陷的靈峰一井鉆遇的具有海相古生物化石的古新世早始新世，海相沉積是其主因。其來源可能與中國海自中生代以來，發(fā)生過多期重大地質事件有關。尤其與特提斯海在中國海域延伸段的閉合事件關系更加密切，特提斯構造是劃分地球上兩個古大陸的全球性構造帶。 以渤海海域已知油氣藏為例可分為5種類型，1）背斜構造油氣藏，包括逆牽引背斜和擠壓背斜，閉合面積較大，油氣受高點控制。2）斷塊油氣藏，依靠斷層封堵油氣。3）斷鼻油氣藏，由斷層封堵的鼻狀或半背斜構造。4）潛山油氣藏，由不同的基底巖層古地貌高點形成，如碳酸

41、鹽巖潛山，它的分布嚴格受主斷裂控制。5）潛山披覆背斜油氣藏，分布在凸起或低凸起之上，其特點是構造幅度下大上小，油氣藏高度和面積嚴格受構造控制，如埕北油田。 根據(jù)我國近海5個大型含油氣盆地，大中型油氣田地質條件，有如下基本規(guī)律：1）具備大型沉積地層，面積一般在50000KM以上。2）具備具厚沉積地層，厚度在10000-20000m左右。3）具備有利相帶，深湖或半深湖、沼澤相和海相。4）具備配置良好的生儲蓋組合，要求有高孔滲儲層（三角洲砂體、海進砂和生物礁）以及封閉嚴密的蓋層。5）具備大型二級構造帶和油氣源豐富的凹陷，尤其定居于“凹中隆”或“凹圍隆”的區(qū)域背景下的構造或圈閉。10.哪些地區(qū)在古海洋

42、學研究中具有特殊意義？ 為什么？答案：出入口 出入口是控制表層成深層水環(huán)流的狹窄水道。它對改變表層水團的分布和海洋垂向結構有著重要意義。直布羅陀海檻是現(xiàn)代海洋中的出入口，它控制著進出地中海的環(huán)流特征，有助于地中海深層水的形成，此深層水進入大西洋并擴展到廣大地區(qū)。與出入口或水道的開放或關閉有關的特別或要的古環(huán)流變化實例是澳大利亞地區(qū)塔斯馬尼亞隆起之南的塔斯馬尼亞水道的打開，它是環(huán)南極流形成的一個極重要組成部分，另一個實例是南美洲之南的德雷克水道的開放，它對環(huán)南極流的演化也很重要。印度洋和大西洋之間的特提斯水道在新生代中期的最終關閉，因印度尼西亞水道在新生代關閉而造成印度洋與熱帶太平洋的進一步分離

43、，以及中美洲水道在新生代晚期的關閉都對低緯度地區(qū)古環(huán)流的變化具有決定性意義。 出入口的關閉導致海洋間水的分隔和地球化學及沉積狀況的差異。海洋分隔的形成又導致生物地理分區(qū)性增強。因為地球化學沉積參數(shù)和生物地理參數(shù)對大洋之間水的交換程度非常靈敏，所以它們是任何此類變化的良好監(jiān)測者。地球物理方面的重建提供了構成古海洋模式的基本格局，但是由于出入口地區(qū)常常構造復雜，所以常常難以提供確切的時間。研究田入口處變化的古海洋學效果最好不直接在水道處進行，通過那里的強大水流破壞了記錄，而是要在水道的任意一側，特別是要在水道的下游進行這種研究，在這些地段，即使在強環(huán)流階段沉積物也能堆積下來。研究工作必須以出入口下

44、游沉積物背流面橫剖面為基礎進行一個橫剖面研究水平梯度上的攪動，另一個橫剖面研究垂向梯度上的攪動。 深的底層水流也有重要的出入口。很多出入口，如德雷克水道和塔斯馬尼亞水道是由分離的大陸塊造成的，這樣的大陸塊影響著包括底層水在內的整個水柱。然而，許多出入口穿過諸如中央海嶺或無震海嶺那樣的深處地形。這些出入口一般稱之為水道。盆地間深洋水流的水道常常與穿過整個中央海嶺系的破裂帶有關，而通過無震海嶺的水道常常與無震海嶺下沉史的關鍵性階段有關。深洋水道系的演化主要受穿過洋盆的底層水分布控制。圖17-5表示了曾對控制南大西洋底流起過重要作用的下沉曲線。例如維馬水道是南極底層水流向西北大西洋海盆的一個重要水道

45、。這一水道在新生代快要開始時只沉降到4000m水深，它已長期影響了此區(qū)內深的底層水流。然而，由于有些底層水的上部界面從未淺于4500m左右（例如南極底層水），一個4000m深的水道可能有阻塞作用。有些深海鉆探剖面布置在此類通道內和接近兩端處，以考察(koch)底層水流動的歷史。底層(d cn)水的來源區(qū) 現(xiàn)代大洋底層水最重要(zhngyo)的來源區(qū)是在兩極地區(qū)，特別是在南極洲附近和北大西洋。在南極，韋德爾海和羅斯海是形成底層水最重要的地區(qū)(見第八章。由于這些底層水的形成與冰川演化及海冰存在密切相關，所以對這些地區(qū)氣侯演化的了解有決定性的意義，在這方面已取得許多進展(見第十九章)；但由于極區(qū)后勤

46、工作最難解決，所以許多問題尚待了解。了解古冰川演化或冰凍圈演化的方法有很多，包括能記錄冰量變化的氧同位素測量(見第三章)和底層水來源區(qū)附近新生代地層中深海與下部半深海底棲有孔蟲組合特征和分布的研究(這些組合是特定底層水類型的蹤跡)。冰載沉積物的歷史是極區(qū)冰川史和高緯度表層水幾何形態(tài)的征兆(見第十三章)。某些浮游微體化石屬種，如放射蟲Cycla -dophora davisiana在海冰形成時的重要性提高了（Hays等，1976)。上升流帶依據(jù)硅質和鈣質殼的體積堆積速率可以給出生產(chǎn)力的估算和不甚受生物群演變影響的海底處的溶解(van Andel等，1975)。這些估算值可能與表層水及深層水環(huán)流特征的變化有