4-5 第二章沉積巖相和古地理10(2周3 3-4節(jié))

第二章沉積環(huán)境與沉積相一、沉積相概念

1.相(沉積相)沉積相－能反映地層沉積環(huán)境的巖性特征和古生物特征的總和。沉積相是沉積環(huán)境的物質(zhì)表現(xiàn)。

2.相變

沉積相（沉積環(huán)境的巖性特征和生特物征）在橫向和縱向上的變化。相變的研究是恢復(fù)古地理面貌的重要手段。

3.相分析

根據(jù)地層的巖性特征和生物特征來恢復(fù)沉積環(huán)境的過程稱為相分析。

相分析是地層工作重要的研究手段

4.相序在一定的條件下，相在時(shí)間上有一定規(guī)律的變化，這種變化可形成某種特有的相序列，這種序列稱為相序。相序的類型很多，常見的有：海進(jìn)序列(海侵超覆）海退序列(海退退覆）火山噴發(fā)—沉積序列等

如燕山造山帶J－K地層有4套序列

（西部）－－－－160-190Ma~~~~~~~~~~~ⅠJ2

海房溝組砂礫巖（龍門組）J1

北票組煤層（窯坡組,門頭溝煤礦）

興隆溝組玄武巖(南大嶺組）T33

坤頭波羅組砂頁(yè)巖（杏石口組）（西部）--------~~~~~~~~~227Ma~~~~~~~~T1-2

紅石砬子組砂礫巖頁(yè)巖+++1.燕山運(yùn)動(dòng)、褶皺幕與巖漿旋回E1-2孔店組砂礫巖-玄武巖（西部）~~~~~~~~~~~~~~~65Ma~~~~~~~~~~~ⅣK2

孫家灣組礫巖（蘆尚墳組）

----------~~~~~~130-120Ma~~~~~~~~~ⅢK1

阜新組砂礫巖煤層九佛堂組頁(yè)巖義縣組安山巖（東嶺臺(tái)組）(熱河生物群）（西部）~~~~~~~~~~~145

Ma~~~~~~~~ⅡJ3土城子組礫巖蘭旗組流紋-安山巖（髫髻山組）++++++++++++++++++++++E1-2孔店組砂礫巖-玄武巖（西部）~~~~~~~~~~~~~~~65Ma~~~~~~~~~~~ⅣK2

孫家灣組礫巖（蘆尚墳組）

----------~~~~~~130-120Ma~~~~~~~~~ⅢK1

阜新組砂礫巖煤層九佛堂組頁(yè)巖義縣組安山巖（東嶺臺(tái)組）(熱河生物群）（西部）~~~~~~~~~~~140

Ma~~~~~~~~ⅡJ3土城子組礫巖蘭旗組流紋-安山巖（髫髻山組）++++++++++++++++++++++二、主要沉積環(huán)境簡(jiǎn)介

(一)陸相沉積的主要類型1.風(fēng)化殼(殘積層)2.洪積扇洪積扇一般位于溝口處，是洪水期形成的特有的沉積地貌。隨著距溝口距離的增加，沉積逐漸變寬，洪積扇地貌上一般呈扇形。地貌上自溝口向外微傾斜。沉積物的粒度在溝口較粗，向外逐漸變細(xì)河流沉積模式的地貌及其沉積物（Allem，1964）

河道沉積底部多以粗沙和礫石為主，與下覆地層為沖刷侵蝕接觸。向上逐漸過渡到側(cè)向加積作用形成的曲流砂壩沉積，具有板狀和交錯(cuò)層理。砂壩之上一般為天然堤沉積，以粉沙為主，具有小型波狀層理，水平層理。再往上為洪泛平原沉積，沉積物以粘土和粉沙為主，一般層理不發(fā)育。在河道決口處，形成決口扇沉積，，由粉沙組成。4.湖泊的沉積作用湖泊的機(jī)械沉積作用以細(xì)沙、粉沙和泥質(zhì)為主。具水平層理。碎屑以粒度和密度呈同心圓狀分布。在湖口常發(fā)育三角洲。根據(jù)湖水深度可分為濱湖、淺湖、深湖，沉積物從淺到深沉積物發(fā)生從粗到細(xì)的機(jī)械分異作用。

濱湖區(qū)：粗碎屑沉積，交錯(cuò)層理，動(dòng)物碎片；植物、龜裂、雨痕等。形成湖濱沼澤，形成煤層。砂巖體是重要的儲(chǔ)油層。

淺湖區(qū)：以粉沙沉積為主，底棲生物繁盛，形成三角洲平原。

深湖區(qū)：以泥質(zhì)沉積為主，發(fā)育水平層理，往往呈還原環(huán)境，湖中大量的低等生物死亡后，在厭氧細(xì)菌的作用下，這些生物的遺體被分解為含水很高的瀝青質(zhì)分散在湖泥中形成腐泥。再經(jīng)過進(jìn)一步的變化形成油頁(yè)巖、石油和天然氣。湖底扇：濁積巖，可作為重要的巖性油氣藏的儲(chǔ)層5.沼澤地區(qū)的沉積作用沼澤地區(qū)的沉積作用可分為機(jī)械沉積作用、化學(xué)沉積作用和生物沉積作用三種類型。①機(jī)械沉積作用沼澤中的機(jī)械沉積物一般都較細(xì)，常為粉沙和泥質(zhì)沉積。②化學(xué)沉積作用沼澤為典型的還原環(huán)境，其中的化學(xué)沉積物皆為該環(huán)境中穩(wěn)定的礦物。大量硫化氫的存在常形成金屬硫化物，如黃鐵礦就是最常見的礦物之一。

③生物沉積作用

沼澤中生活著大量的生物，它們的遺體在沼澤還原的環(huán)境中，形成甲烷、CO2氣體和泥炭，并進(jìn)一步形成褐煤、煙煤。(二)海陸過渡相--河口三角洲沉積河流沉積物在河口附近堆積時(shí)常呈三角形，三角形的頂端指向河流，一般被稱為三角洲。三角洲有以下特點(diǎn)：①表面平坦，微向湖、海中傾斜②表面沼澤廣布③三角洲地區(qū)生物繁盛，常產(chǎn)豐富的石油和天然氣

④典型的三角洲具三層構(gòu)造（底積、前積和頂積頂積層（三角洲平原相）：三角洲的陸上部分，包括分支河道沉積，泛濫平原沉積，粉沙、粘土，泥炭沉積前積層（三角洲前緣相）：水面以下，主要發(fā)育大型斜層理，遠(yuǎn)離河口處形成席狀砂體，出現(xiàn)水平層理。以粉沙為主。底積層（前三角洲相）：以粘土沉積為主，含有大量有機(jī)質(zhì)，具薄層紋狀層理，海生生物增多。可成為很好的生油層。圖2-1現(xiàn)代海洋環(huán)境分區(qū)示意圖

(三)海相沉積的主要類型

海洋環(huán)境可劃分為濱海區(qū)、淺海區(qū)、半深海區(qū)、深海區(qū)。濱海帶的沉積－以機(jī)械沉積為主。（1）濱海機(jī)械沉積以粗沙和礫為主，只在平緩的海岸地區(qū)以細(xì)砂和泥為主，又稱潮坪沉積。濱海地區(qū)，可形成沙嘴和沙壩。

（2）濱海帶的化學(xué)和生物沉積

化學(xué)沉積只發(fā)育在濱海瀉湖之中。根據(jù)水體的特征可將瀉湖分為以下兩種類型：淡化瀉湖咸化瀉湖淡化瀉湖

淡化瀉湖發(fā)育在氣候濕潤(rùn)的地區(qū)。該地區(qū)降水量大于蒸發(fā)量，使流入瀉湖中的淡水不斷把瀉湖中的海水沖淡。淡化作用在瀉湖的表層開始，這時(shí)瀉湖中的水常被分為兩層，上部為密度小的淡水，下部為密度較大的海水。碎屑以沙礫為主；常有碳酸鈣夾層，并含黃鐵礦、菱鐵礦；無底棲生物。淡化瀉湖最終會(huì)被沉積物淤塞變?yōu)闉I海沼澤和三角洲平原。咸化瀉湖在干旱地區(qū)，降水少，流入瀉湖中的淡水少，湖面常低于海平面，漲潮時(shí)常有海水不斷補(bǔ)給，鹽度不斷提高。化學(xué)沉積與內(nèi)陸的咸化湖相似，常有各種鹽類：碳酸鹽、硫酸鹽、鹵化物只有適應(yīng)咸水的生物生存，當(dāng)鹽度過高時(shí)僅有個(gè)別細(xì)菌可生活在其中。圖兩類淺海特征示意圖淺海帶的沉積淺海帶的機(jī)械沉積海水中的泥沙到達(dá)淺海時(shí)，由于隨著海水的加深，流速減緩，這些碎屑會(huì)依照密度和大小依次沉積下來，這種現(xiàn)象叫機(jī)械分異作用。一般由海岸到海的方向逐漸變細(xì)。淺海帶的化學(xué)沉積淺海帶的化學(xué)沉積包括無機(jī)化學(xué)沉積和生物化學(xué)沉積兩種，一般很難把他們分開，單純的無機(jī)化學(xué)沉積很少存在，淺海帶的化學(xué)沉積一般都是兩者綜合作用的結(jié)果。化學(xué)沉積作用形成的各種鹽類依照溶解度的大小從海岸向海中依次沉積的現(xiàn)象叫化學(xué)沉積分異作用。它們的順序?yàn)椋?/p>

Al2O3、Fe2O3、MnO2、SiO2、P2O5、CaCO3、CaSO4、NaCl、MgCl2淺海帶的化學(xué)沉積淺海帶的化學(xué)沉積包括無機(jī)化學(xué)沉積和生物化學(xué)沉積兩種，一般很難把他們分開，單純的無機(jī)化學(xué)沉積很少存在，淺海帶的化學(xué)沉積一般都是兩者綜合作用的結(jié)果?；瘜W(xué)沉積作用形成的各種鹽類依照溶解度的大小從海岸向海中依次沉積的現(xiàn)象叫化學(xué)沉積分異作用。它們的順序?yàn)椋?/p>

Al2O3、Fe2O3、MnO2、SiO2、P2O5、CaCO3、CaSO4、NaCl、MgCl2

淺海帶的生物沉積淺海生物極其繁盛，它們死后遺體的硬質(zhì)部分直接堆積下來形成生物堆積。還常形成生物礁堆積。該帶的大量低等生物死亡后，經(jīng)過復(fù)雜的變化，可形成石油和天然氣?，F(xiàn)代5.7%的淺海地區(qū)發(fā)現(xiàn)了石油和天然氣3.半深海帶的沉積該帶為黑暗環(huán)境，水深，水壓大，生物稀少。碎屑物質(zhì)一般為泥質(zhì)、火山噴發(fā)物和星際物質(zhì)當(dāng)發(fā)生滑坡和濁流時(shí)可形成較粗的碎屑沉積，一般稱為復(fù)理石沉積。海底濁積扇。扇根粒度粗，扇緣粒度細(xì)。典型沉積為濁積巖。具有包馬序列，序列底部為沖刷面，往上為粒序?qū)永恚麓稚霞?xì)，無明顯界面。以砂、粉砂、粘土等陸源碎屑為主交替組成的韻律組合，韻律厚為1－幾十厘米，在一段地層序列中反復(fù)出，在一套地層中厚可達(dá)上萬(wàn)米過去稱復(fù)理石。認(rèn)為是地殼頻繁升降產(chǎn)物，是地殼上下“振動(dòng)”形成的，現(xiàn)在看來是濁流產(chǎn)物深海沉積主要是各種生物軟泥。如抱球蟲軟泥、硅藻軟泥、放射蟲軟泥等，硅質(zhì)巖。

在深海的一些地區(qū)還發(fā)現(xiàn)了大量鐵錳結(jié)核沉積。

最近在深海的某些地段還發(fā)現(xiàn)了呈特殊狀態(tài)的天然氣沉積。深海帶的沉積5.瓦爾特相律瓦爾特最早發(fā)現(xiàn)了沉積相在空間及時(shí)間上的交替規(guī)律性。在海進(jìn)和海退的影響下，古地理環(huán)境必然發(fā)生變化。當(dāng)海陸發(fā)生空間位移時(shí)，沉積相的界線也發(fā)生變化，它們不論在橫向還是在縱向序列上都是鄰接的。即一個(gè)相區(qū)的不同沉積，在空間上是互相鄰接的；而在地質(zhì)剖面中它們是疊覆在一起的。5.瓦爾特相律海進(jìn)時(shí)，同一等時(shí)范圍內(nèi)的沉積，由近岸至遠(yuǎn)岸，沉積物粒度由粗變細(xì)，而在縱向上，自下而上沉積物粒度亦由粗變細(xì)。海退時(shí)，橫向與海進(jìn)情況相似，而在縱向上，自下而上沉積物粒度亦由細(xì)變粗。瓦爾特相律必須在地層層序沒有大間斷的情況下應(yīng)用一個(gè)相區(qū)的不同沉積，在空間上是互相鄰接的；而在地質(zhì)剖面中它們是疊覆在一起的。

2.古地理圖的基本概念(