沉積學(xué)與古地理

沉積學(xué)與古地理第1頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一研究思路沉積學(xué)第二章沉積相標(biāo)志沉積相標(biāo)志古地理重建綜合圖件編制第2頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)古沉積環(huán)境恢復(fù)的基本思路“將今論古”“現(xiàn)在是了解過去的鑰匙”

——現(xiàn)實主義原則“以古論今、論未來”一、基本思想二、基本理論“沃爾特（Walther）相律”——沉積相變規(guī)律：“只有那些相鄰發(fā)育的相才能重疊地產(chǎn)出”，即只有順序發(fā)展著的相才能上下重疊；一定的相在水平飛行上必與有關(guān)的相相鄰。

第3頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一第4頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一根據(jù)研究的目的和獲取資料的精度不同，研究的方法有一定的差異。沉積巖石學(xué)方法古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)方法地球物理學(xué)方法沉積地球化學(xué)方法但不論哪種方法，首先要獲取相標(biāo)志。第一節(jié)古沉積環(huán)境恢復(fù)的基本思路三、基本方法第5頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一沉積相標(biāo)志沉積學(xué)第六單元沉積相研究方法研究思路古地理重建綜合圖件編制第6頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)沉積相標(biāo)志沉積相的鑒定標(biāo)志

1.沉積巖的巖性標(biāo)志(沉積標(biāo)志)(1)沉積巖的顏色(2)沉積巖的碎屑成分和巖石類型(3)沉積巖的結(jié)構(gòu)(4)沉積巖層的構(gòu)造2.古生物、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志3.沉積地球化學(xué)標(biāo)志4.地球物理學(xué)標(biāo)志5.沉積體形態(tài)標(biāo)志

第7頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)沉積相標(biāo)志1.巖性標(biāo)志（沉積標(biāo)志）(1)沉積巖的顏色：主要反映沉積環(huán)境的古氣候和氧化還原性質(zhì)。(2)沉積巖的碎屑成分和巖石類型：如原生的自生礦物可指示沉積環(huán)境，碎屑巖的巖屑可直接看出陸源區(qū)的母巖性質(zhì)，重礦物組合和某些輕礦物特征也可指示母巖性質(zhì)。巖石類型在一定程度上可指示沉積環(huán)境，還可反映陸源區(qū)或沉積盆地的大地構(gòu)造狀況和古氣候條件等。(3)沉積巖的結(jié)構(gòu)：不同沉積環(huán)境下形成的巖石結(jié)構(gòu)是有差異的，如巖石的支撐性、雜基及顆粒的含量、顆粒的分選磨圓、粒度分布特征等，均可反映沉積環(huán)境的某些特征。(4)沉積巖層的構(gòu)造：主要是原生的層理和層面構(gòu)造，是不同沉積相最重要的標(biāo)志。2.古生物、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志古生物的種類和生態(tài)不僅可確定海相與非海相，而且還可指示水域的深度、鹽度、溫度和濁度等。近年來不僅重視遺體化石，而且還用遺跡化石資料來判斷沉積環(huán)境。第8頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)沉積相標(biāo)志3.沉積地球化學(xué)標(biāo)志應(yīng)用巖石中或生物介殼中的微量元素(如B、B/Ga、Sr/Ba、Br、Br/Cl…)、同位素(O、C、S、H等)及有機(jī)地球化學(xué)資料來判斷沉積環(huán)境。4.地球物理學(xué)標(biāo)志包括地球物理測井(自然電位、自然伽瑪、視電阻率等)曲線和地震地層學(xué)(地震相)標(biāo)志。5.沉積巖層體的形態(tài)標(biāo)志包括地層厚度、巖體形態(tài)、接觸關(guān)系及剖面結(jié)構(gòu)(即剖面層序)、相序相模式等方面來判斷沉積相。其中，最重要的是剖面結(jié)構(gòu)—它是綜合研究巖性、粒度、沉積構(gòu)造和厚度等在剖面上的變化層序。不同沉積相在剖面上的變化層序是一樣的，如向上變細(xì)的剖面結(jié)構(gòu)見于河流相、潮坪相、河口灣相、濁積巖相、風(fēng)暴巖相等。而向上變粗的剖面結(jié)構(gòu)見于三角洲相、湖泊相、無障壁海岸相、海灘亞相等。

應(yīng)該指出，以上幾方面的判別標(biāo)志，應(yīng)綜合考慮，不能僅據(jù)某一點作結(jié)論，因某些不同的相可出現(xiàn)一些相似的特征。

第9頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志(1)沉積巖的顏色(2)沉積巖的碎屑成分和巖石類型(3)沉積巖的結(jié)構(gòu)(4)沉積巖層的構(gòu)造第10頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一顏色也是沉積巖的—個重要待征。對沉積巖顏色的研究有助于推斷沉積巖形成的環(huán)境和物質(zhì)來源。根據(jù)沉積巖顏色的不同成因，可將其顏色分為下列幾種：

繼承色：碎屑巖的顏色常取決于其中碎屑顆粒的顏色。碎屑物質(zhì)是母巖的機(jī)械風(fēng)化產(chǎn)物，其顏色是繼承了原生母巖的顏色，所以又稱繼承色。例如長石砂巖常呈肉紅色，這是由于其中的長石顆粒來自原生花崗巖中的肉紅色長石的結(jié)果。

原生色：粘土巖和化學(xué)巖的顏色主要取決于在沉積物成巖階段形成的礦物及其它雜質(zhì)。例如，作為煤層夾矸或頂?shù)装宓捻搸r或泥巖往往是黑色成深灰色，這是由于富含碳質(zhì)的緣故。有些石灰?guī)r由于富含瀝育質(zhì)，所以常呈黑色、灰黑色。第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志一、沉積巖的顏色第11頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一

次生色：沉積巖形成之后，如果長期暴露在地表環(huán)境經(jīng)受風(fēng)化，某些成分發(fā)生變化、形成新的礦物(又稱次生礦物)，也會導(dǎo)致巖石的顏色發(fā)生改變，這種顏色稱為次生色。在對沉積巖的顏色進(jìn)行觀察時，應(yīng)該尋找?guī)r石的新鮮斷面，這樣才能觀察到巖石的原生色。描述巖石的顏色時，如果用—種顏色無法恰當(dāng)?shù)乇硎?，則可采用復(fù)合色，如灰綠色、灰黃色等，其中后者為巖石的主要顏色色調(diào)。此外還應(yīng)指出，巖石表面受濕后，其顏色較干燥狀態(tài)時深得多。第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志一、沉積巖的顏色第12頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一沉積巖的物質(zhì)成分包括化學(xué)成分和礦物成分。組成沉積巖的物質(zhì)主要是母巖(主要是巖漿巖)的風(fēng)化產(chǎn)物，因此，沉積巖的化學(xué)成分和礦物成分與母巖有著不可分割的聯(lián)系。但經(jīng)過風(fēng)化、搬運、沉積和成巖等一系列地質(zhì)作用對母巖物質(zhì)的改造，沉積巖的化學(xué)成分和礦物成分具有自己的特征。第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志二、沉積巖的碎屑成分和巖石類型第13頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一二、沉積巖的碎屑成分和巖石類型礦物成分標(biāo)志的研究主要是用顯微鏡和其它方法對巖石或礦物進(jìn)行顯微研究，提供環(huán)境分析、物源特征等標(biāo)志，主要包括以下幾個方面：陸源碎屑成分、自生礦物、特殊巖石類型等。1、陸源碎屑成分根據(jù)碎屑成分和礦物標(biāo)型特征來研究沉積物來源方向及物源區(qū)巖石類型。陸源碎屑成分主要包括石英、長石、巖屑及各種輕重礦物。它們實質(zhì)上是巖層物理風(fēng)化和化學(xué)分解作用的殘余物，同時也是分析物源區(qū)巖石類型的直接依據(jù)。陸源碎屑成分研究的任務(wù)就是通過鑒定分析沉積物中的石英、長石、巖屑及各種輕、重礦物標(biāo)型組合特征，研究它們的含量變化，以確定物源方向、源區(qū)的大致位置、搬運距離及母巖類型等。利用礦物的標(biāo)型特征分析母巖類型、利用碎屑礦物組合分析母巖類型。第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第14頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一1、陸源碎屑成分（1）利用礦物的標(biāo)型特征分析母巖類型礦物標(biāo)型特征是指不同成因的同種礦物，由于形成時物理、化學(xué)條件的不同，因而在化學(xué)組成、晶形和物性上就存在差異，其中具明顯特征并可作為成因標(biāo)志者即為礦物標(biāo)型特征。如沉積巖中最豐富的礦物石英，可以據(jù)其包裹體、消光類型、晶體形態(tài)和多晶現(xiàn)象等標(biāo)志區(qū)分母巖類型。陰極發(fā)光顯微鏡的發(fā)明和應(yīng)用，使原來認(rèn)為是無標(biāo)型特征的單晶石英顆粒，也可確定其成因類型。（2）利用碎屑礦物組合分析母巖類型每一類巖石都有其特定的礦物組合，經(jīng)風(fēng)化剝蝕、搬運、沉積成巖，故在形成的碎屑中，仍然保留其組合特征。

二、沉積巖的碎屑成分和巖石類型第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第15頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一(1)海綠石：現(xiàn)代海綠石主要形成于遠(yuǎn)離大河口的陸棚區(qū)，其介質(zhì)條件為弱咸性(pH=7-8)和弱氧化—弱還原(Eh=0)的正常海水，水溫10-15℃左右，形成深度大于125m，在寒冷地區(qū)，水深30m就可形成。大量原生海綠石的形成主要與海水有密切關(guān)系。(2)鮞綠泥石：據(jù)現(xiàn)代沉積學(xué)研究，它也屬海洋自生礦物，但和海綠石的形成溫度和深度不同，鮞綠泥石形成于較溫暖的淺海，水溫大于20℃，其分布深度小于60m。(3)粘土礦物：粘土礦物可以反映介質(zhì)的pH值。高嶺石形成于酸性介質(zhì)中，一般為大陸環(huán)境；伊利石、蒙脫石形成于中性或堿性介質(zhì)中，多為海洋環(huán)境。

2、自生礦物二、沉積巖的碎屑成分和巖石類型第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第16頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一(1)碳酸鹽巖：盡管在海洋和湖盆中均可產(chǎn)生出，但兩者的特征不同，前者常大量產(chǎn)出，而后者常呈夾層或透鏡體產(chǎn)出，生物成因的可依據(jù)生物化石區(qū)別海相與陸相沉積，碳酸鹽巖沉積反映介質(zhì)為弱堿性，某些特殊的碳酸鹽巖的巖性可指示環(huán)境或介質(zhì)條件。如：藻疊層石碳酸鹽巖一般形成于潮坪環(huán)境，鮞粒灰?guī)r形成于濱?；蛱妓猁}臺地的高能帶，具水平紋層的泥晶灰?guī)r形成于靜水環(huán)境。(2)紅層：一般是大陸沉積物含鐵礦物在潮濕—干燥的溫暖氣候條件下風(fēng)化后成赤鐵礦而顯紅色，可通過化石與海相紅色頁巖相區(qū)別。3、特殊巖石類型二、沉積巖的碎屑成分和巖石類型第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第17頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一(3)蒸發(fā)鹽：是含鹽度較高的溶液或鹵水通過蒸發(fā)作用產(chǎn)生的化學(xué)沉積物，它們的出現(xiàn)一般反映氣候干燥和閉塞環(huán)境。內(nèi)陸鹽湖或半封閉的濱海瀉湖是形成蒸發(fā)鹽的有利環(huán)境。(4)磷塊巖：磷塊巖并非是區(qū)別海洋與大陸沉積的特征礦物，在大陸地層中，自生磷酸鹽礦物也較常見，但大量的磷質(zhì)在海洋，大量形成磷酸鹽的環(huán)境是淺海。大量磷塊鹽出現(xiàn)可指示海洋環(huán)境，特別是50-200m海區(qū)更有利于其形成。(5)錳結(jié)核：錳結(jié)核中微量元素的濃度隨著環(huán)境的改變而發(fā)生有規(guī)律的變化，因而其比值具有指示環(huán)境的意義。如在湖泊和淺海中形成的鐵錳結(jié)核中Co、Ni、Zn、Pb等元素要比大洋中少的多。(6)礁灰?guī)r：是由固著的造礁生物形成的一種突起的抗浪構(gòu)造，造礁生物主要有珊瑚、層孔蟲、苔蘚蟲、海綿等，是淺海環(huán)境的良好標(biāo)志。

3、特殊巖石類型二、沉積巖的碎屑成分和巖石類型第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第18頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一包括粒度、分選度、形狀、圓度、球度、石英表面結(jié)構(gòu)、支撐類型、結(jié)構(gòu)成熟度等。1、粒度分選及粒度結(jié)構(gòu)反映了水動力條件、流體力學(xué)性質(zhì)粒度大小是受流水作用營力強(qiáng)度控制的，與沉積物形成的環(huán)境關(guān)系極為密切，碎屑巖的粒度特征是判斷自然地理環(huán)境和水動力條件的良好標(biāo)志之一。因此，粒度分析的資料廣泛地運用來研究沉積巖的成因，作為研究沉積環(huán)境的方法之一。50年代末期以來，應(yīng)用粒度分析解釋成因環(huán)境的方法很多，比較有效的是概率成因圖解、CM圖、粒度參數(shù)離散圖以及因子分析、判別分析等方法。值得指出的是，利用粒度分析資料分析沉積環(huán)境的方法，目前還不夠完善，有些問題還存在多解性。因此，必須同其它地質(zhì)資料，如沉積構(gòu)造、剖面成因?qū)有虻认嗯浜希拍艿贸霰容^符合實際的結(jié)論。三、沉積巖的結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第19頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一十進(jìn)制2的幾何級數(shù)制顆粒直徑，mm粒級劃分顆粒直徑，mm>10001000～100100～1010～2巨礫粗礫中礫細(xì)礫礫巨礫中礫礫石卵石>256256～6464～44～2<-8-8～-6-6～-2-2～-12～0.50.5～0.250.25～0.1粗砂中砂細(xì)砂砂極粗砂粗砂中砂細(xì)砂極細(xì)砂2～11～0.50.5～0.250.25～0.1250.125～0.0625-1～00～11～22～33～40.1～0.050.05～0.01粗粉砂細(xì)粉砂粉砂粗粉砂中粉砂細(xì)粉砂極細(xì)粉砂0.0625～0.03120.0312～0.01560.0156～0.00780.0078～0.00394～55～66～77～8<0.01粘土（泥）<0.0039>8常用的碎屑顆粒粒度分級表

粒度十進(jìn)制與2的幾何級數(shù)制的關(guān)系：φ=-log2h

第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第20頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一1、粒度分選及粒度結(jié)構(gòu)反映了水動力條件、流體力學(xué)性質(zhì)三、沉積巖的結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第21頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一2、形狀、圓度、球度三、沉積巖的結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第22頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一2、形狀、圓度、球度三、沉積巖的結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第23頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一3、支撐類型、結(jié)構(gòu)成熟度顆粒的支撐類型——判斷介質(zhì)水體的流動性質(zhì)：顆粒支撐——牽引流；雜基支撐——密度流、重力流。碎屑顆粒支撐泥質(zhì)雜基支撐三、沉積巖的結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第24頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一三、沉積巖的結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志4、粒度分析1）粒度分析方法－直接測量、篩析、薄片測量2）粒級劃分－伍登-溫特沃思標(biāo)準(zhǔn)3）粒度曲線－直方圖、頻率圖、累積曲線圖、概率累積曲線圖4）粒度參數(shù)－平均粒度、標(biāo)準(zhǔn)偏差、偏度、峰態(tài)5）粒度參數(shù)散點圖6）C-M圖7）粒度參數(shù)的環(huán)境判別公式第25頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第26頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一三、沉積巖的結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志4、粒度分析第27頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一三、沉積巖的結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志4、粒度分析第28頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志Φ84－累積曲線上84%處對應(yīng)的顆粒直徑，以Φ值為單位標(biāo)準(zhǔn)偏差

偏度峰度

第29頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志沉積旋回薄片號標(biāo)準(zhǔn)偏差（σ1）偏度（SK1）峰度（KG）第Ⅰ旋回4#0.70分選較好-0.05負(fù)偏1.10中等(正態(tài))5#0.62分選較好0.00正態(tài)1.07中等(正態(tài))7#0.48分選好0.31正偏0.82很平坦第Ⅱ旋回8#0.72分選中等0.10正偏0.94中等（正態(tài)）9#0.59分選較好0.18正偏0.90中等（正態(tài)）第Ⅲ旋回10#0.72分選中等-0.06負(fù)偏1.13尖銳第Ⅳ旋回12#0.79分選中等0.12正偏1.00中等（正態(tài)）第Ⅴ旋回13#0.63分選較好0.13正偏0.90中等（正態(tài)）第Ⅵ旋回15#0.82分選中等-0.11負(fù)偏1.33尖銳第Ⅶ旋回18#0.69分選較好-0.03負(fù)偏0.94中等（正態(tài)）第Ⅷ旋回20#0.72分選中等0.06正偏1.98很尖銳第Ⅸ旋回21#0.88分選中等0.25正偏1.05中等（正態(tài)）第Ⅹ旋回22#0.80分選中等0.29正偏0.74很平坦第30頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一1）機(jī)械成因構(gòu)造——流水成因、同生變形、暴露成因?qū)永順?gòu)造——交錯層理與古流向恢復(fù)層面構(gòu)造——波痕、雨痕底面構(gòu)造——溝模、槽模沖刷充填構(gòu)造、侵蝕面構(gòu)造2）生物成因構(gòu)造——疊層石、3）化學(xué)成因構(gòu)造——結(jié)核4）復(fù)合成因構(gòu)造——瀉水構(gòu)造四、沉積巖的構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第31頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一

沉積巖成層性，即層狀構(gòu)造是沉積巖最主要要的構(gòu)造特征，是區(qū)別于巖漿巖、變質(zhì)巖的主要標(biāo)志之一。沉積巖的成層性1、機(jī)械成因的沉積構(gòu)造（1）層理構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志四、沉積巖的構(gòu)造第32頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一機(jī)械成因的沉積構(gòu)造水平層理南京東郊湖山地區(qū)三疊系下青龍組第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第33頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一交錯層理

青海湖現(xiàn)代濱岸湖灘沉積機(jī)械成因的沉積構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第34頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一板狀交錯層理

寧夏烏海卡布其下石盒子組機(jī)械成因的沉積構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第35頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一板狀交錯層理

山西臨縣招賢太原組機(jī)械成因的沉積構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第36頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一板狀交錯層理

山西保德扒樓溝太原組機(jī)械成因的沉積構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第37頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一板狀交錯層理機(jī)械成因的沉積構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第38頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一板狀交錯層理，美國大峽谷(劉煥杰攝，1989)機(jī)械成因的沉積構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第39頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一板狀交錯層理，美國大峽谷(劉煥杰攝，1989)機(jī)械成因的沉積構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第40頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一交錯層理機(jī)械成因的沉積構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第41頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一楔狀交錯層理

內(nèi)蒙阿拉善左旗呼魯斯太山西組機(jī)械成因的沉積構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第42頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一交錯層理，美國大峽谷(劉煥杰攝，1989)機(jī)械成因的沉積構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第43頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一交錯層理，美國大峽谷(劉煥杰攝，1989)機(jī)械成因的沉積構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第44頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一交錯層理，美國大峽谷(劉煥杰攝，1989)機(jī)械成因的沉積構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第45頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一槽狀交錯層理

山西柳林成家莊山西組機(jī)械成因的沉積構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第46頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一機(jī)械成因的沉積構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第47頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一向湖方向沖洗交錯層理

青海湖現(xiàn)代湖灘沉積機(jī)械成因的沉積構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第48頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一沖洗交錯層理

重慶石柱打風(fēng)撬小河壩組機(jī)械成因的沉積構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第49頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一波痕1、機(jī)械成因的沉積構(gòu)造（2）層面構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第50頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一機(jī)械成因的沉積構(gòu)造——層面構(gòu)造流水波痕

青海湖現(xiàn)代濱岸湖灘沉積第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第51頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一流水波痕

重慶武隆縣江口龍馬溪組機(jī)械成因的沉積構(gòu)造——層面構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第52頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一流水波痕

內(nèi)蒙烏達(dá)五虎山羊虎溝組機(jī)械成因的沉積構(gòu)造——層面構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第53頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一浪層對稱波痕，日本九州島(劉煥杰攝，1992)機(jī)械成因的沉積構(gòu)造——層面構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第54頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一流水波痕

山西柳林縣成家莊，山西組機(jī)械成因的沉積構(gòu)造——層面構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第55頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志四、沉積巖的構(gòu)造古水流向判別與恢復(fù)1、指向構(gòu)造－交錯層理、波痕、礫石的組構(gòu)、碎屑成分粒度圓度的空間變化等。2、古流向恢復(fù)－野外測量法第56頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一縫合線構(gòu)造壓溶構(gòu)造結(jié)核構(gòu)造晶體印痕與鹽巖假晶泥裂構(gòu)造鳥眼構(gòu)造2、化學(xué)成因的沉積構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志四、沉積巖的構(gòu)造第57頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一化學(xué)成因的沉積構(gòu)造縫合線構(gòu)造

陜甘寧氣田第58頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一疊錐構(gòu)造

山西保德橋頭太原組化學(xué)成因的沉積構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第59頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一鈣質(zhì)結(jié)核山西保德縣扒摟溝太原組化學(xué)成因的沉積構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第60頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一菱鐵礦結(jié)核，日本九州島(劉煥杰攝，1992)化學(xué)成因的沉積構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第61頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一化學(xué)成因的沉積構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第62頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一化學(xué)成因的沉積構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第63頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一泥裂

青海湖現(xiàn)代河流沉積化學(xué)成因的沉積構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第64頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一泥裂

青海湖現(xiàn)代河流沉積化學(xué)成因的沉積構(gòu)造第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志第65頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志鳥眼構(gòu)造（窗格構(gòu)造）出現(xiàn)在泥晶、粉晶石灰?guī)r或白云巖。（1）收縮作用（2）氣泡作用（3）藻類腐爛分解作用2、化學(xué)成因的沉積構(gòu)造四、沉積巖的構(gòu)造第66頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一硅化木疊層石第三節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志3、生物成因的沉積構(gòu)造四、沉積巖的構(gòu)造第67頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一生物成因的沉積構(gòu)造炭化植物樹干，日本九州島第三系(劉煥杰攝，1992)第三節(jié)沉積巖的構(gòu)造第68頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一植物樹干，山西保德扒樓溝山西組生物成因的沉積構(gòu)造第三節(jié)沉積巖的構(gòu)造第69頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一疊層石生物成因的沉積構(gòu)造第三節(jié)沉積巖的構(gòu)造第70頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一一、古生物學(xué)標(biāo)志1、生物化石及組合類型：生物化石不僅可以鑒定地層的地質(zhì)年代，而且是進(jìn)行沉積環(huán)境分析的重要標(biāo)志。根據(jù)對現(xiàn)代沉積環(huán)境中生物的觀察，生物群的分布及其生態(tài)特點嚴(yán)格地受環(huán)境控制，在一定的沉積環(huán)境內(nèi)均有與之相適應(yīng)的特殊的生物組合。2、生物對環(huán)境的指示意義：指示沉積水體介質(zhì)的溫度、深度、壓力、光照度、渾濁度、水體流動性質(zhì)、基底性質(zhì)、水體所處位置等。書87第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志第71頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一二、遺跡化石及組合第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志遺跡化石也稱痕跡化石，是地史時期生物生活活動的遺跡和遺物的總稱。也可以說是生物成因的各種構(gòu)造，反映生物的存在。包括生物生存期間的居住、運動、捕食、代謝、生殖等行為所遺留下來的痕跡。從某種意義上講，遺跡化石是生物適應(yīng)環(huán)境的物質(zhì)記錄，在一定程度上，能夠反映當(dāng)時生物的生活環(huán)境。第72頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一二、遺跡化石及組合第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志

根據(jù)對現(xiàn)代海洋生物(蠕形動物、軟體動物、甲完綱等)的活動痕跡研究表明：“不同門類的生物在相同的生活環(huán)境里，由于有相似的習(xí)性和行為，可以產(chǎn)生相似的活動痕跡類型，而同一類的生物在不同的生活環(huán)境，可以產(chǎn)生不同的活動痕跡類型”。同樣，在各地史時期不同門類的生物在相同的生活環(huán)境，可以產(chǎn)生大致相似的遺跡化石類型。第73頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一遺跡化石形態(tài)分布與沉積環(huán)境關(guān)系（Seilacher，1967）第74頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一遺跡化石組合類型分布與沉積環(huán)境關(guān)系

許多遺跡化石分布的范圍郎比較狹窄，因而對巖相分析和古生態(tài)的研究，甚至對小區(qū)域內(nèi)的地層劃分對比都有一定的意義。第75頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一二、遺跡化石及組合第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志1．遺跡化石形態(tài)類型非連續(xù)性足跡，分布在層面——排狀排列：塔斯曼跡。束狀排列：古拖拉跡。連續(xù)性的爬跡，分布在層面——自由彎曲形態(tài)：單一形狀的爬跡，戈迪跡。二分形狀的爬跡，類沙蠶跡。曲線相互連續(xù)形態(tài)：呈迷路形的爬跡，蠕蟲跡放射狀對稱酌遺跡，分布在層而上——五角形狀(中心無構(gòu)造)，似海足跡；花辯形狀(小心有構(gòu)造)，輪葉跡。通道及縱孔，分布在層內(nèi)和層面上——直徑不變——與層面垂直，呈直管形，針管跡；呈U字形，似海蚯蚓跡；直徑有變化——與層面平行：呈Y字形，似海藻跡。橫摸構(gòu)造通道(通道之間且有相同形狀的連續(xù)頁理），與層面垂直：U字型，雙杯跡；與層面平行；U宇型，舌形菌跡與層面垂直一料交一平行：螺旋潛穴，裳狀的遺跡，分布在層面上。單個袋狀：洛克跡；雙個袋狀：躺跡網(wǎng)格狀遺跡，分布在層面上。六邊形：古網(wǎng)跡第76頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一二、遺跡化石及組合第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志

2．遺跡化石行動方式類型根據(jù)生物生活習(xí)性特征確定出五種行動方式遺跡類型：

停息跡：游動生物生活在漏水環(huán)境中停息時，或側(cè)面的一部分形蕊其凹形跡有明顯的傾斜方向性時，為逆水流的方向。

爬行跡：底棲生物生活在潑水環(huán)境中，在沉積物表面上移動時，形成了呈連續(xù)性線形或斷續(xù)性點形跡。

居住構(gòu)造跡：在沉積物表面上移動時，形成了呈連續(xù)性線形或斷續(xù)性底棲生物生活在濱海地帶環(huán)境中，為保護(hù)生存兔道水流波浪沖擊，種長期永久性通道潛穴，呈直管形、分岔形、u字形等通道潛穴跡。

覓食構(gòu)造跡：底棲生物生活在淺海環(huán)境中，為了攝食而在沉積物中挖掘的通道。嚙食跡：底棲生物生活在較深水環(huán)境中，為了攝食在沉積物表面上有規(guī)律地食泥痕迅呈卷曲形、蛇曲彩排列。第77頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一第78頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志

3．遺跡化石環(huán)境意義生物不論有無硬體骨舵，都能形成遺跡化石。尤其是上述形態(tài)類型中的各種遺跡化石，都是動物為適應(yīng)特定環(huán)境，在沉積層表面或內(nèi)部所留下或構(gòu)筑的構(gòu)造，并隨沉積物固結(jié)成巖，都是原地形成不會被遷移，能夠反映動物生存期間的原始環(huán)境。因此，遺跡化石是判斷沉積環(huán)境的良好標(biāo)志。二、遺跡化石及組合第79頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志

3．遺跡化石環(huán)境意義

(1)判斷沉積時期水體底層的氣體狀況如在沉積層內(nèi)非常缺乏實體化石而有遺跡化石，特別是有豐富的遺跡化石時，說明當(dāng)時水體底層有較多的生物存在，并非缺氧環(huán)境。只是這些生物不具有硬體，或是由于種種原因這些生物硬體不易形成實體化石。相反，如在沉積層內(nèi)既沒有底棲生物的實體化石也非常缺乏遺跡化石時，就可能說明當(dāng)時水底底層是缺氧環(huán)境。二、遺跡化石及組合第80頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志

3．遺跡化石環(huán)境意義

(2)判斷沉積時期的沉積速度某些底埋底棲生物生活于沉積表層以下一定深度，隨著沉積速度或加積的快慢，或者侵蝕，其居住位置在垂直方向上，可向上或向下移動，這些都可根據(jù)潛穴內(nèi)部構(gòu)造來判明。當(dāng)潛穴頂部被截去只留下潛穴下部時，表明侵蝕作用加強(qiáng)甚或有侵蝕間斷；大量出現(xiàn)鉆蝕底棲生物的鉆孔遺跡時，往往也表明有侵蝕間斷的存在。二、遺跡化石及組合第81頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志

3．遺跡化石環(huán)境意義

(3)判斷水體流動與否及水流方向許多底棲動物部有向流性的特點。因為水流可攜帶來豐富的懸浮物，所以食懸浮物的底棲動物的潛穴、棲息印痕等多有向流性。在地層中也常常可以見到成行成排的潛穴、孔道和棲息印痕等遺跡化石。二、遺跡化石及組合第82頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志

3．遺跡化石環(huán)境意義

(4)判斷沉積底層性質(zhì)富含水分的松軟底層，是大量潛穴動物的生活場所。沉積物成巖后，潛穴周圍常有變形帶；堅硬底層不適宜潛穴動物生存，往往只有鉆蝕底棲動物所留下的鉆孔，孔道周圍無變形帶。二、遺跡化石及組合第83頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志

3．遺跡化石環(huán)境意義

(5)判斷沉積環(huán)境

在不同沉積環(huán)境中，由于環(huán)境因素的差異，底棲動物為了適應(yīng)環(huán)境，也具有不同的生態(tài)特點。在濱海地區(qū)，影響環(huán)境的因素變化大(溫度、鹽度變化大，潮汐和波浪作用大)，生活在這里的絕大多數(shù)底棲動機(jī)不是挖掘很深的近垂直的潛穴，就是在巖底或巖岸上鉆孔；在淺海地區(qū)，影響環(huán)境的因素變化小，底埋底棲動物的潛穴較沒多傾斜或水平；在半深海地區(qū)，由于環(huán)境安定，底棲動物不再需要簡單的潛穴或鉆孔來保護(hù)，而是需要系統(tǒng)地尋找食蜘因而留下各種彎曲的、網(wǎng)狀的、樹枝狀的或螺旋狀的覓食和嚙食痕跡及復(fù)雜的潛穴系統(tǒng)。二、遺跡化石及組合第84頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志

3．遺跡化石環(huán)境意義

(5)判斷沉積環(huán)境遺跡化石的分布，主要由底棲動物食物的不同所決定。水流強(qiáng)的淺海砂相，濾食動物居住通道多呈垂直形或“U”字形；水流弱的泥相，主要有食泥動物的攝食痕跡；陸相——瀉徹相的泥質(zhì)巖中，以爬跡、足跡為特征。隨著海水深度的增加，宜立的通道或覓食構(gòu)造，明顯地依次為水平蜿蜒的食迎所代替。二、遺跡化石及組合第85頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志

4．遺跡相模式

賽拉赫(Seilacher)、赫克爾(Hekel)等人先后根據(jù)不同環(huán)境中的遺跡，劃分出下述各種遺跡相:

斯戈陽跡相：分布于濱海(期間帶)以上的非海相沉積地帶，多為紅層；系陸生脊椎動物腳印。

針管跡相：分布于濱海期間帶，溫度、接度變化允波浪或潮汐作用強(qiáng)烈，沉積或侵蝕作用迅速，通道多垂直或“U”形潛穴，而潛穴深[比淺海地區(qū)的潛穴灤三倍)．

舌形菌跡相：在濱海巖岸侵蝕地區(qū)，多為古海岸的侵蝕面，環(huán)境惡劣，僅有鉆蝕生物留下的鉆孔利洞穴。

克魯茲跡相：淺海內(nèi)線，有波松影響，環(huán)境較濱海穩(wěn)定。生物種類多，可形成各種棲息痕跡和爬行覓食痕跡。潛穴較淺，傾斜或近水平。

螺旋潛跡相：在淺海外線或迅速沉積的淺海環(huán)境中常有各類食沉積物生物的覓食構(gòu)造和潛穴系統(tǒng)痕跡。

類沙蠶跡相：半深海和深海區(qū)，有遠(yuǎn)洋和濁流沉積物。常有食沉積物生物的網(wǎng)狀、螺旋狀、彎rb狀、樹枝狀等女層曬食痕跡。二、遺跡化石及組合第86頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一遺跡相模式（Seilacher、Hekel等)第87頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一恐龍足跡生物成因的沉積構(gòu)造第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志第88頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一遺跡化石，美國西部綠河組(劉煥杰攝，1989)生物成因的沉積構(gòu)造第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志第89頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一遺跡化石

寧夏烏?？ú计涮M生物成因的沉積構(gòu)造第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志第90頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一生物成因的沉積構(gòu)造第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志第91頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一遺跡化石

重慶南川三泉小河壩組生物成因的沉積構(gòu)造第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志第92頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一遺跡化石——動藻跡

山西保德扒樓溝太原組生物成因的沉積構(gòu)造第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志第93頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一

地球化學(xué)在古環(huán)境分析中的應(yīng)用，主要包括元素地球化學(xué)和穩(wěn)定同位素地球化學(xué)原理的應(yīng)用。1、元素地球化學(xué)在沉積環(huán)境分析中的應(yīng)用

沉積巖中的元素含量取決于下列因素：陸源區(qū)性質(zhì)(母巖成分)、古氣候、沉積環(huán)境(包括水體等介質(zhì)性質(zhì))、沉積巖的成分、生物作用、成巖及后生因素等，因此研究它就可以對再造古地理環(huán)境提供信息。目前，元素地球化學(xué)在劃分海陸相地層，分析物源區(qū)巖石成分，恢復(fù)沉積古氣候條件，確定沉積水介質(zhì)地球化學(xué)環(huán)境，劃分地球化學(xué)相(氧化與還原、水盆深度、鹽度、離岸距離等)等方面都能取得較滿意成果。

第五節(jié)沉積地球化學(xué)標(biāo)志第94頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一1）水體古鹽度的測定主要有硼含量法、微量元素比值法、沉積磷酸鹽法、自生鐵礦物法等等。（1）硼含量方法

硼含量與巖石中的伊利石有關(guān)，并反映古水介質(zhì)的古鹽度。一般認(rèn)為，正常海水中B的含量大于300-400ppm，淡水環(huán)境中小于100ppm；半咸水環(huán)境100-200ppm，超過400ppm為超咸水。1、元素地球化學(xué)在沉積環(huán)境分析中的應(yīng)用第五節(jié)沉積地球化學(xué)標(biāo)志第95頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一1）水體古鹽度的測定（2）微量元素比值法1、元素地球化學(xué)在沉積環(huán)境分析中的應(yīng)用B/Ga：海水＞7；近岸5-6；半咸水1.5-4；淡水＜1.5；Sr/Ba：海水＞1；淡水＜1Sr/Ca:

海相高；陸相低Th/U:＜2海相；＞2陸相；Mn/Fe:海相高；陸相低Rb/K、V/Ni、Mg/Ca、Mg/Ca

Fe黃鐵礦/C有機(jī):海相0.5-0.8；陸相0.03-0.06煤層的全硫（St.d）及各種形態(tài)硫（包括黃鐵礦硫Sp.d、硫酸鹽硫Ss.d和有機(jī)硫So.d）的含量可以區(qū)分煤層的形成環(huán)境，全硫含量對水體的水介質(zhì)條件有很好的指示作用。第五節(jié)沉積地球化學(xué)標(biāo)志第96頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一1）水體古鹽度的測定（3）沉積磷酸鹽法1、元素地球化學(xué)在沉積環(huán)境分析中的應(yīng)用第五節(jié)沉積地球化學(xué)標(biāo)志第97頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一2)氧化還原條件的標(biāo)志判斷沉積環(huán)境的氧化還原條件主要是根據(jù)同生礦物組合，如對介質(zhì)Eh值高低反映靈敏的鐵、錳礦物組合。鐵在海盆中沉積具有明顯的規(guī)律性，隨著pH值的增大，Eh值的降低，鐵礦物呈不同的相依次分布，鐵的化合價態(tài)也相應(yīng)變化，因而可用來反映環(huán)境的地球化學(xué)相。1、元素地球化學(xué)在沉積環(huán)境分析中的應(yīng)用第五節(jié)沉積地球化學(xué)標(biāo)志第98頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一3)離岸距離（古水深）標(biāo)志近些年對現(xiàn)代沉積物元素地球化學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)，元素的聚集和分散與水盆地深度也有一定的關(guān)系。這一性質(zhì)主要是元素在沉積作用中所發(fā)生的機(jī)械分異作用、化學(xué)分異作用和生物、生物化學(xué)分異作用的結(jié)果。4)源區(qū)分析母巖巖性基本決定了風(fēng)化產(chǎn)物的元素組成。所以母巖成分還是能在某些特征元素含量的變化上體現(xiàn)出來。

1、元素地球化學(xué)在沉積環(huán)境分析中的應(yīng)用第五節(jié)沉積地球化學(xué)標(biāo)志第99頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一

1）古鹽度測定

δ13C和δ14C、δ16O和δ18OKeith和Weber(1964)根據(jù)504個灰?guī)r和化石樣品的分析。一般認(rèn)為，海相灰?guī)rδ13C平均值為-5‰～±5‰，δ18O平均值為-10‰~±-2‰。Keith和Weber(1964)提出的區(qū)分侏羅紀(jì)以來的海相灰?guī)r和淡水灰?guī)r的公式：

Z=2.048×(δ13C+50)+0.498(δ18O+50)Z＞120為海相灰?guī)r，Z＜120時為淡水灰?guī)r2、穩(wěn)定同位素在沉積環(huán)境分析中的應(yīng)用第五節(jié)沉積地球化學(xué)標(biāo)志第100頁，共118頁，2023年，2月20日，星期一2、穩(wěn)定同位素在沉積環(huán)境分析中的應(yīng)用

2)古溫度測定

長期以來，人們一直不斷地研究碳酸鹽和海水之間的氧同位素的分餾作用，利用海水沉積碳酸鹽和海水之間氧同位素的分餾作用解釋古溫度。碳酸鹽巖的δ18O隨水溫增高而降低。Craig(1965)提出了計算古水體溫度的經(jīng)驗公式：

T(℃)=16.9－4.2(δc－δw)+0.13(δc－δw)2δc：25℃時碳酸鹽與100％磷酸鹽反應(yīng)時產(chǎn)生的CO2的δ18O值δw：25℃時所測試的CaCO3樣品形成時與海水平衡的CO2的δ18O值第五節(jié)沉積地球化學(xué)標(biāo)志第101頁，共