沉積學(xué)與古地理省公開課金獎全國賽課一等獎微課獲獎?wù)n件

中國礦業(yè)大學(xué)資源與地球科學(xué)學(xué)院郭英海沉積學(xué)與古地理學(xué)E-mail:

gyhai@163.comguoyh@1/118研究思緒沉積學(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2/118第一節(jié)古沉積環(huán)境恢復(fù)基本思緒“將今論古”“現(xiàn)在是了解過去鑰匙”——現(xiàn)實主義標(biāo)準(zhǔn)“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)育相才能重合地產(chǎn)出”，即只有次序發(fā)展著相才能上下重合；一定相在水平飛行上必與相關(guān)相相鄰。

3/1184/118依據(jù)研究目標(biāo)和獲取資料精度不一樣，研究方法有一定差異。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)基本思緒三、基本方法5/118沉積相標(biāo)志沉積學(xué)第六單元沉積相研究方法研究思緒古地理重建綜合圖件編制6/118第二節(jié)沉積相標(biāo)志沉積相判定標(biāo)志

1.沉積巖巖性標(biāo)志(沉積標(biāo)志)(1)沉積巖顏色(2)沉積巖碎屑成份和巖石類型(3)沉積巖結(jié)構(gòu)(4)沉積巖層結(jié)構(gòu)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

7/118第二節(jié)沉積相標(biāo)志1.巖性標(biāo)志（沉積標(biāo)志）(1)沉積巖顏色：主要反應(yīng)沉積環(huán)境古氣候和氧化還原性質(zhì)。(2)沉積巖碎屑成份和巖石類型：如原生自生礦物可指示沉積環(huán)境，碎屑巖巖屑可直接看出陸源區(qū)母巖性質(zhì)，重礦物組合和一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，還可反應(yīng)陸源區(qū)或沉積盆地大地結(jié)構(gòu)情況和古氣候條件等。(3)沉積巖結(jié)構(gòu)：不一樣沉積環(huán)境下形成巖石結(jié)構(gòu)是有差異，如巖石支撐性、雜基及顆粒含量、顆粒分選磨圓、粒度分布特征等，均可反應(yīng)沉積環(huán)境一些特征。(4)沉積巖層結(jié)構(gòu)：主要是原生層理和層面結(jié)構(gòu)，是不一樣沉積相最主要標(biāo)志。2.古生物、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志古生物種類和生態(tài)不但可確定海相與非海相，而且還可指示水域深度、鹽度、溫度和濁度等。近年來不但重視遺體化石，而且還用遺址化石資料來判斷沉積環(huán)境。8/118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)志包含地球物理測井(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.沉積巖層體形態(tài)標(biāo)志包含地層厚度、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，最主要是剖面結(jié)構(gòu)—它是綜合研究巖性、粒度、沉積結(jié)構(gòu)和厚度等在剖面上改變層序。不一樣沉積相在剖面上改變層序是一樣，如向上變細(xì)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，以上幾方面判別標(biāo)志，應(yīng)綜合考慮，不能僅據(jù)某一點作結(jié)論，因一些不一樣相可出現(xiàn)一些相同特征。

9/118第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志(1)沉積巖顏色(2)沉積巖碎屑成份和巖石類型(3)沉積巖結(jié)構(gòu)(4)沉積巖層結(jié)構(gòu)10/118顏色也是沉積巖—個主要待征。對沉積巖顏色研究有利于推斷沉積巖形成環(huán)境和物質(zhì)起源。依據(jù)沉積巖顏色不一樣成因，可將其顏色分為以下幾個：

繼承色：碎屑巖顏色常取決于其中碎屑顆粒顏色。碎屑物質(zhì)是母巖機(jī)械風(fēng)化產(chǎn)物，其顏色是繼承了原生母巖顏色，所以又稱繼承色。比如長石砂巖常呈肉紅色，這是因為其中長石顆粒來自原生花崗巖中肉紅色長石結(jié)果。

原生色：粘土巖和化學(xué)巖顏色主要取決于在沉積物成巖階段形成礦物及其它雜質(zhì)。比如，作為煤層夾矸或頂?shù)装屙搸r或泥巖往往是黑色成深灰色，這是因為富含碳質(zhì)緣故。有些石灰?guī)r因為富含瀝育質(zhì)，所以常呈黑色、灰黑色。第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志一、沉積巖顏色11/118

次生色：沉積巖形成之后，假如長久暴露在地表環(huán)境經(jīng)受風(fēng)化，一些成份發(fā)生改變、形成新礦物(又稱次生礦物)，也會造成巖石顏色發(fā)生改變，這種顏色稱為次生色。在對沉積巖顏色進(jìn)行觀察時，應(yīng)該尋找?guī)r石新鮮斷面，這么才能觀察到巖石原生色。描述巖石顏色時，假如用—種顏色無法恰當(dāng)?shù)乇硎觯瑒t可采取復(fù)合色，如灰綠色、灰黃色等，其中后者為巖石主要顏色色調(diào)。另外還應(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、沉積巖顏色12/118沉積巖物質(zhì)成份包含化學(xué)成份和礦物成份。組成沉積巖物質(zhì)主要是母巖(主要是巖漿巖)風(fēng)化產(chǎn)物，所以，沉積巖化學(xué)成份和礦物成份與母巖有著不可分割聯(lián)絡(luò)。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)改造，沉積巖化學(xué)成份和礦物成份含有自己特征。第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志二、沉積巖碎屑成份和巖石類型13/118二、沉積巖碎屑成份和巖石類型礦物成份標(biāo)志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，主要包含以下幾個方面：陸源碎屑成份、自生礦物、特殊巖石類型等。1、陸源碎屑成份依據(jù)碎屑成份和礦物標(biāo)型特征來研究沉積物起源方向及物源區(qū)巖石類型。陸源碎屑成份主要包含石英、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)分解作用殘余物，同時也是分析物源區(qū)巖石類型直接依據(jù)。陸源碎屑成份研究任務(wù)就是經(jīng)過判定分析沉積物中石英、長石、巖屑及各種輕、重礦物標(biāo)型組合特征，研究它們含量改變，以確定物源方向、源區(qū)大致位置、搬運距離及母巖類型等。利用礦物標(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14/1181、陸源碎屑成份（1）利用礦物標(biāo)型特征分析母巖類型礦物標(biāo)型特征是指不一樣成因同種礦物，因為形成時物理、化學(xué)條件不一樣，因而在化學(xué)組成、晶形和物性上就存在差異，其中具顯著特征并可作為成因標(biāo)志者即為礦物標(biāo)型特征。如沉積巖中最豐富礦物石英，能夠據(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)光顯微鏡創(chuàng)造和應(yīng)用，使原來認(rèn)為是無標(biāo)型特征單晶石英顆粒，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礦物組合，經(jīng)風(fēng)化剝蝕、搬運、沉積成巖，故在形成碎屑中，依然保留其組合特征。

二、沉積巖碎屑成份和巖石類型第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志15/118(1)海綠石：當(dāng)代海綠石主要形成于遠(yuǎn)離大河口陸棚區(qū)，其介質(zhì)條件為弱咸性(pH=7-8)和弱氧化—弱還原(Eh=0)正常海水，水溫10-15℃左右，形成深度大于125m，在嚴(yán)寒地域，水深30m就可形成。大量原生海綠石形成主要與海水有親密關(guān)系。(2)鮞綠泥石：據(jù)當(dāng)代沉積學(xué)研究，它也屬海洋自生礦物，但和海綠石形成溫度和深度不一樣，鮞綠泥石形成于較溫暖淺海，水溫大于20℃，其分布深度小于60m。(3)粘土礦物：粘土礦物能夠反應(yīng)介質(zhì)pH值。高嶺石形成于酸性介質(zhì)中，普通為大陸環(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、沉積巖碎屑成份和巖石類型第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志16/118(1)碳酸鹽巖：盡管在海洋和湖盆中均可產(chǎn)生出，但二者特征不一樣，前者常大量產(chǎn)出，而后者常呈夾層或透鏡體產(chǎn)出，生物成因可依據(jù)生物化石區(qū)分海相與陸相沉積，碳酸鹽巖沉積反應(yīng)介質(zhì)為弱堿性，一些特殊碳酸鹽巖巖性可指示環(huán)境或介質(zhì)條件。如：藻疊層石碳酸鹽巖普通形成于潮坪環(huán)境，鮞?；?guī)r形成于濱?；蛱妓猁}臺地高能帶，具水平紋層泥晶灰?guī)r形成于靜水環(huán)境。(2)紅層：普通是大陸沉積物含鐵礦物在潮濕—干燥溫暖氣候條件下風(fēng)化后成赤鐵礦而顯紅色，可經(jīng)過化石與海相紅色頁巖相區(qū)分。3、特殊巖石類型二、沉積巖碎屑成份和巖石類型第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志17/118(3)蒸發(fā)鹽：是含鹽度較高溶液或鹵水經(jīng)過蒸發(fā)作用產(chǎn)生化學(xué)沉積物，它們出現(xiàn)普通反應(yīng)氣候干燥和閉塞環(huán)境。內(nèi)陸鹽湖或半封閉濱海瀉湖是形成蒸發(fā)鹽有利環(huán)境。(4)磷塊巖：磷塊巖并非是區(qū)分海洋與大陸沉積特征礦物，在大陸地層中，自生磷酸鹽礦物也較常見，但大量磷質(zhì)在海洋，大量形成磷酸鹽環(huán)境是淺海。大量磷塊鹽出現(xiàn)可指示海洋環(huán)境，尤其是50-200m海區(qū)更有利于其形成。(5)錳結(jié)核：錳結(jié)核中微量元素濃度伴隨環(huán)境改變而發(fā)生有規(guī)律改變，因而其比值含有指示環(huán)境意義。如在湖泊和淺海中形成鐵錳結(jié)核中Co、Ni、Zn、Pb等元素要比大洋中少多。(6)礁灰?guī)r：是由固著造礁生物形成一個突起抗浪結(jié)構(gòu)，造礁生物主要有珊瑚、層孔蟲、苔蘚蟲、海綿等，是淺海環(huán)境良好標(biāo)志。

3、特殊巖石類型二、沉積巖碎屑成份和巖石類型第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志18/118包含粒度、分選度、形狀、圓度、球度、石英表面結(jié)構(gòu)、支撐類型、結(jié)組成熟度等。1、粒度分選及粒度結(jié)構(gòu)反應(yīng)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，與沉積物形成環(huán)境關(guān)系極為親密，碎屑巖粒度特征是判斷自然地理環(huán)境和水動力條件良好標(biāo)志之一。所以，粒度分析資料廣泛地利用來研究沉積巖成因，作為研究沉積環(huán)境方法之一。50年代末期以來，應(yīng)用粒度分析解釋成因環(huán)境方法很多，比較有效是概率成因圖解、CM圖、粒度參數(shù)離散圖以及因子分析、判別分析等方法。值得指出是，利用粒度分析資料分析沉積環(huán)境方法，當(dāng)前還不夠完善，有些問題還存在多解性。所以，必須同其它地質(zhì)資料，如沉積結(jié)構(gòu)、剖面成因?qū)有虻认嗯浜?，才能得出比較符合實際結(jié)論。三、沉積巖結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志19/118十進(jìn)制2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慣用碎屑顆粒粒度分級表

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

第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志20/1181、粒度分選及粒度結(jié)構(gòu)反應(yīng)了水動力條件、流體力學(xué)性質(zhì)三、沉積巖結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志21/1182、形狀、圓度、球度三、沉積巖結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志22/1182、形狀、圓度、球度三、沉積巖結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志23/1183、支撐類型、結(jié)組成熟度顆粒支撐類型——判斷介質(zhì)水體流動性質(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、沉積巖結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志24/118三、沉積巖結(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)環(huán)境判別公式25/118第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志26/118三、沉積巖結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志4、粒度分析27/118三、沉積巖結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志4、粒度分析28/118第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志Φ84－累積曲線上84%處對應(yīng)顆粒直徑，以Φ值為單位

標(biāo)準(zhǔn)偏差

偏度

峰度

29/118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分選很好-0.05負(fù)偏1.10中等(正態(tài))5#0.62分選很好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分選很好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分選很好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分選很好-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30/1181）機(jī)械成因結(jié)構(gòu)——流水成因、同生變形、暴露成因?qū)永斫Y(jié)構(gòu)——交織層理與古流向恢復(fù)層面結(jié)構(gòu)——波痕、雨痕底面結(jié)構(gòu)——溝模、槽模沖刷充填結(jié)構(gòu)、侵蝕面結(jié)構(gòu)2）生物成因結(jié)構(gòu)——疊層石、3）化學(xué)成因結(jié)構(gòu)——結(jié)核4）復(fù)合成因結(jié)構(gòu)——瀉水結(jié)構(gòu)四、沉積巖結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志31/118

沉積巖成層性，即層狀結(jié)構(gòu)是沉積巖最主要要結(jié)構(gòu)特征，是區(qū)分于巖漿巖、變質(zhì)巖主要標(biāo)志之一。沉積巖成層性1、機(jī)械成因沉積結(jié)構(gòu)（1）層理結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志四、沉積巖結(jié)構(gòu)32/118機(jī)械成因沉積結(jié)構(gòu)水平層理南京東郊湖山地域三疊系下青龍組第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志33/118交織層理

青海湖當(dāng)代濱岸湖灘沉積機(jī)械成因沉積結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志34/118板狀交織層理

寧夏烏海卡布其下石盒子組機(jī)械成因沉積結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志35/118板狀交織層理

山西臨縣招賢太原組機(jī)械成因沉積結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志36/118板狀交織層理

山西保德扒樓溝太原組機(jī)械成因沉積結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志37/118板狀交織層理機(jī)械成因沉積結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志38/118板狀交織層理，美國大峽谷(劉煥杰攝，1989)機(jī)械成因沉積結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志39/118板狀交織層理，美國大峽谷(劉煥杰攝，1989)機(jī)械成因沉積結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志40/118交織層理機(jī)械成因沉積結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志41/118楔狀交織層理

內(nèi)蒙阿拉善左旗呼魯斯太山西組機(jī)械成因沉積結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志42/118交織層理，美國大峽谷(劉煥杰攝，1989)機(jī)械成因沉積結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志43/118交織層理，美國大峽谷(劉煥杰攝，1989)機(jī)械成因沉積結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志44/118交織層理，美國大峽谷(劉煥杰攝，1989)機(jī)械成因沉積結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志45/118槽狀交織層理

山西柳林成家莊山西組機(jī)械成因沉積結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志46/118機(jī)械成因沉積結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志47/118向湖方向沖洗交織層理

青海湖當(dāng)代湖灘沉積機(jī)械成因沉積結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志48/118沖洗交織層理

重慶石柱打風(fēng)撬小河壩組機(jī)械成因沉積結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志49/118波痕1、機(jī)械成因沉積結(jié)構(gòu)（2）層面結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志50/118機(jī)械成因沉積結(jié)構(gòu)——層面結(jié)構(gòu)流水波痕

青海湖當(dāng)代濱岸湖灘沉積第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志51/118流水波痕

重慶武隆縣江口龍馬溪組機(jī)械成因沉積結(jié)構(gòu)——層面結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志52/118流水波痕

內(nèi)蒙烏達(dá)五虎山羊虎溝組機(jī)械成因沉積結(jié)構(gòu)——層面結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志53/118浪層對稱波痕，日本九州島(劉煥杰攝，1992)機(jī)械成因沉積結(jié)構(gòu)——層面結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志54/118流水波痕

山西柳林縣成家莊，山西組機(jī)械成因沉積結(jié)構(gòu)——層面結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志55/118第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志四、沉積巖結(jié)構(gòu)古水流向判別與恢復(fù)1、指向結(jié)構(gòu)－交織層理、波痕、礫石組構(gòu)、碎屑成份粒度圓度空間改變等。2、古流向恢復(fù)－野外測量法56/118縫合線結(jié)構(gòu)壓溶結(jié)構(gòu)結(jié)核結(jié)構(gòu)晶體印痕與鹽巖假晶泥裂結(jié)構(gòu)鳥眼結(jié)構(gòu)2、化學(xué)成因沉積結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志四、沉積巖結(jié)構(gòu)57/118化學(xué)成因沉積結(jié)構(gòu)縫合線結(jié)構(gòu)

陜甘寧氣田58/118疊錐結(jié)構(gòu)

山西保德橋頭太原組化學(xué)成因沉積結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志59/118鈣質(zhì)結(jié)核山西保德縣扒摟溝太原組化學(xué)成因沉積結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志60/118菱鐵礦結(jié)核，日本九州島(劉煥杰攝，1992)化學(xué)成因沉積結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志61/118化學(xué)成因沉積結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志62/118化學(xué)成因沉積結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志63/118泥裂

青海湖當(dāng)代河流沉積化學(xué)成因沉積結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志64/118泥裂

青海湖當(dāng)代河流沉積化學(xué)成因沉積結(jié)構(gòu)第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志65/118第三節(jié)巖性（沉積）標(biāo)志鳥眼結(jié)構(gòu)（窗格結(jié)構(gòu)）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)成因沉積結(jié)構(gòu)四、沉積巖結(jié)構(gòu)66/118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、生物成因沉積結(jié)構(gòu)四、沉積巖結(jié)構(gòu)67/118生物成因沉積結(jié)構(gòu)炭化植物樹干，日本九州島第三系(劉煥杰攝，1992)第三節(jié)沉積巖結(jié)構(gòu)68/118植物樹干，山西保德扒樓溝山西組生物成因沉積結(jié)構(gòu)第三節(jié)沉積巖結(jié)構(gòu)69/118疊層石生物成因沉積結(jié)構(gòu)第三節(jié)沉積巖結(jié)構(gòu)70/118一、古生物學(xué)標(biāo)志1、生物化石及組合類型：生物化石不但能夠判定地層地質(zhì)年代，而且是進(jìn)行沉積環(huán)境分析主要標(biāo)志。依據(jù)對當(dāng)代沉積環(huán)境中生物觀察，生物群分布及其生態(tài)特點嚴(yán)格地受環(huán)境控制，在一定沉積環(huán)境內(nèi)都有與之相適應(yīng)特殊生物組合。2、生物對環(huán)境指示意義：指示沉積水體介質(zhì)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71/118二、遺址化石及組合第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志遺址化石也稱痕跡化石，是地史時期生物生活活動遺址和遺物總稱。也能夠說是生物成因各種結(jié)構(gòu)，反應(yīng)生物存在。包含生物生存期間居住、運動、捕食、代謝、生殖等行為所遺留下來痕跡。從某種意義上講，遺址化石是生物適應(yīng)環(huán)境物質(zhì)統(tǒng)計，在一定程度上，能夠反應(yīng)當(dāng)初生物生活環(huán)境。72/118二、遺址化石及組合第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志

依據(jù)對當(dāng)代海洋生物(蠕形動物、軟體動物、甲完綱等)活動痕跡研究表明：“不一樣門類生物在相同生活環(huán)境里，因為有相同習(xí)性和行為，能夠產(chǎn)生相同活動痕跡類型，而同一類生物在不一樣生活環(huán)境，能夠產(chǎn)生不一樣活動痕跡類型”。一樣，在各地史時期不一樣門類生物在相同生活環(huán)境，能夠產(chǎn)生大致相同遺址化石類型。73/118遺址化石形態(tài)分布與沉積環(huán)境關(guān)系（Seilacher，1967）74/118遺址化石組合類型分布與沉積環(huán)境關(guān)系

許多遺址化石分布范圍郎比較狹窄，因而對巖相分析和古生態(tài)研究，甚至對小區(qū)域內(nèi)地層劃分對比都有一定意義。75/118二、遺址化石及組合第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志1．遺址化石形態(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)性爬跡，分布在層面——自由彎曲形態(tài)：單一形狀爬跡，戈迪跡。二分形狀爬跡，類沙蠶跡。曲線相互連續(xù)形態(tài)：呈迷路形爬跡，蠕蟲跡放射狀對稱酌遺址，分布在層而上——五角形狀(中心無結(jié)構(gòu))，似海足跡；花辯形狀(小心有結(jié)構(gòu))，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；直徑有改變——與層面平行：呈Y字形，似海藻跡。橫摸結(jié)構(gòu)通道(通道之間且有相同形狀連續(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，裳狀遺址，分布在層面上。單個袋狀：洛克跡；雙個袋狀：躺跡網(wǎng)格狀遺址，分布在層面上。六邊形：古網(wǎng)跡76/118二、遺址化石及組合第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志

2．遺址化石行動方式類型

依據(jù)生物生活習(xí)性特征確定出五種行動方式遺址類型：

停息跡：游動生物生活在漏水環(huán)境中停息時，或側(cè)面一部分形蕊其凹形跡有顯著傾斜方向性時，為逆水流方向。

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。

居住結(jié)構(gòu)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，種長久永久性通道潛穴，呈直管形、分岔形、u字形等通道潛穴跡。

覓食結(jié)構(gòu)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。77/11878/118第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志

3．遺址化石環(huán)境意義生物不論有沒有硬體骨舵，都能形成遺址化石。尤其是上述形態(tài)類型中各種遺址化石，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)筑結(jié)構(gòu)，并隨沉積物固結(jié)成巖，都是原地形成不會被遷移，能夠反應(yīng)動物生存期間原始環(huán)境。所以，遺址化石是判斷沉積環(huán)境良好標(biāo)志。二、遺址化石及組合79/118第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志

3．遺址化石環(huán)境意義

(1)判斷沉積時期水體底層氣體情況如在沉積層內(nèi)非常缺乏實體化石而有遺址化石，尤其是有豐富遺址化石時，說明當(dāng)初水體底層有較多生物存在，并非缺氧環(huán)境。只是這些生物不含有硬體，或是因為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)既沒有底棲生物實體化石也非常缺乏遺址化石時，就可能說明當(dāng)初水底底層是缺氧環(huán)境。二、遺址化石及組合80/118第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志

3．遺址化石環(huán)境意義

(2)判斷沉積時期沉積速度一些底埋底棲生物生活于沉積表層以下一定深度，伴隨沉積速度或加積快慢，或者侵蝕，其居住位置在垂直方向上，可向上或向下移動，這些都可依據(jù)潛穴內(nèi)部結(jié)構(gòu)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)鉆蝕底棲生物鉆孔遺址時，往往也表明有侵蝕間斷存在。二、遺址化石及組合81/118第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志

3．遺址化石環(huán)境意義

(3)判斷水體流動是否及水流方向許多底棲動物部有向流性特點。因為水流可攜帶來豐富懸浮物，所以食懸浮物底棲動物潛穴、棲息印痕等多有向流性。在地層中也經(jīng)常能夠見到成行成排潛穴、孔道和棲息印痕等遺址化石。二、遺址化石及組合82/118第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志

3．遺址化石環(huán)境意義

(4)判斷沉積底層性質(zhì)富含水分松軟底層，是大量潛穴動物生活場所。沉積物成巖后，潛穴周圍常有變形帶；堅硬底層不宜潛穴動物生存，往往只有鉆蝕底棲動物所留下鉆孔，孔道周圍無變形帶。二、遺址化石及組合83/118第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志

3．遺址化石環(huán)境意義

(5)判斷沉積環(huán)境

在不一樣沉積環(huán)境中，因為環(huán)境原因差異，底棲動物為了適應(yīng)環(huán)境，也含有不一樣生態(tài)特點。在濱海地域，影響環(huán)境原因改變大(溫度、鹽度改變大，潮汐和波浪作用大)，生活在這里絕大多數(shù)底棲動機(jī)不是挖掘很深近垂直潛穴，就是在巖底或巖岸上鉆孔；在淺海地域，影響環(huán)境原因改變小，底埋底棲動物潛穴較沒多傾斜或水平；在半深海地域，因為環(huán)境安定，底棲動物不再需要簡單潛穴或鉆孔來保護(hù)，而是需要系統(tǒng)地尋找食蜘因而留下各種彎曲、網(wǎng)狀、樹枝狀或螺旋狀覓食和嚙食痕跡及復(fù)雜潛穴系統(tǒng)。二、遺址化石及組合84/118第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志

3．遺址化石環(huán)境意義

(5)判斷沉積環(huán)境遺址化石分布，主要由底棲動物食物不一樣所決定。水流強(qiáng)淺海砂相，濾食動物居住通道多呈垂直形或“U”字形；水流弱泥相，主要有食泥動物攝食痕跡；陸相——瀉徹相泥質(zhì)巖中，以爬跡、足跡為特征。伴隨海水深度增加，宜立通道或覓食結(jié)構(gòu)，顯著地依次為水平蜿蜒食迎所代替。二、遺址化石及組合85/118第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志

4．遺址相模式

賽拉赫(Seilacher)、赫克爾(Hekel)等人先后依據(jù)不一樣環(huán)境中遺址，劃分出下述各種遺址相:

斯戈陽跡相：分布于濱海(期間帶)以上非海相沉積地帶，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、接度改變允波浪或潮汐作用強(qiáng)烈，沉積或侵蝕作用快速，通道多垂直或“U”形潛穴，而潛穴深[比淺海地域潛穴灤三倍)．

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

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：在淺海外線或快速沉積淺海環(huán)境中常有各類食沉積物生物覓食結(jié)構(gòu)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。常有食沉積物生物網(wǎng)狀、螺旋狀、彎rb狀、樹枝狀等女層曬食痕跡。二、遺址化石及組合86/118遺址相模式（Seilacher、Hekel等)87/118恐龍足跡生物成因沉積結(jié)構(gòu)第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志88/118遺址化石，美國西部綠河組(劉煥杰攝，1989)生物成因沉積結(jié)構(gòu)第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志89/118遺址化石

寧夏烏海卡布其太原組生物成因沉積結(jié)構(gòu)第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志90/118生物成因沉積結(jié)構(gòu)第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志91/118遺址化石

重慶南川三泉小河壩組生物成因沉積結(jié)構(gòu)第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志92/118遺址化石——動藻跡

山西保德扒樓溝太原組生物成因沉積結(jié)構(gòu)第四節(jié)古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)標(biāo)志93/118

地球化學(xué)在古環(huán)境分析中應(yīng)用，主要包含元素地球化學(xué)和穩(wěn)定同位素地球化學(xué)原理應(yīng)用。1、元素地球化學(xué)在沉積環(huán)境分析中應(yīng)用

沉積巖中元素含量取決于以下原因：陸源區(qū)性質(zhì)(母巖成份)、古氣候、沉積環(huán)境(包含水體等介質(zhì)性質(zhì))、沉積巖成份、生物作用、成巖及后生原因等，所以研究它就能夠?qū)υ僭旃诺乩憝h(huán)境提供信息。當(dāng)前，元素地球化學(xué)在劃分海陸相地層，分析物源區(qū)巖石成份，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結(jié)果。

第五節(jié)沉積地球化學(xué)標(biāo)志94/1181）水體古鹽度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

硼含量與巖石中伊利石相關(guān)，并反應(yīng)古水介質(zhì)古鹽度。普通認(rèn)為，正常海水中B含量大于300-400ppm，淡水環(huán)境中小于100ppm；半咸水環(huán)境100-200ppm，超出400ppm為超咸水。1、元素地球化學(xué)在沉積環(huán)境分析中應(yīng)用第五節(jié)沉積地球化學(xué)標(biāo)志95/1181）水體古鹽度測定（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煤層全硫（St.d）及各種形態(tài)硫（包含黃鐵礦硫Sp.d、硫酸鹽硫Ss.d和有機(jī)硫So.d）含量能夠區(qū)分煤層形成環(huán)境，全硫含量對水體水介質(zhì)條件有很好指示作用。第五節(jié)沉積地球化學(xué)標(biāo)志96/1181）水體古鹽度測定（3）沉積磷酸鹽法1、元素地球化學(xué)在沉積環(huán)境分析中應(yīng)用第五節(jié)沉積地球化學(xué)標(biāo)志97/1182)氧化還原條件標(biāo)志判斷沉積環(huán)境氧化還原條件主要是依據(jù)同生礦物組合，如對介質(zhì)Eh值高低反應(yīng)靈敏鐵、錳礦物組合。鐵在海盆中沉積含有顯著規(guī)律性，伴隨pH值增大，Eh值降低，鐵礦物呈不一樣相依次分布，鐵化合價態(tài)也對應(yīng)改變，因而可用來反應(yīng)環(huán)境地球化學(xué)相。1、元素地球化學(xué)在沉積環(huán)境分析中應(yīng)用第五節(jié)沉積地球化學(xué)標(biāo)志98/1183)離岸距離（古水深）標(biāo)志近些年對當(dāng)代沉積物元素地球化學(xué)研究發(fā)覺，元素聚集和分散與水盆地深度也有一定關(guān)系。這一性質(zhì)主要是元素在沉積作用中所發(fā)生機(jī)械分異作用、化學(xué)分異作用和生物、生物化學(xué)分異作用結(jié)果。4)源區(qū)分析母巖巖性基本決定了風(fēng)化產(chǎn)物元素組成。所以母巖成份還是能在一些特征元素含量改變上表達(dá)出來。

1、元素地球化學(xué)在沉積環(huán)境分析中應(yīng)用第五節(jié)沉積地球化學(xué)標(biāo)志99/118

1）古鹽度測定

δ13C和δ14C、δ16O和δ18OKeith和Weber(1964)依據(jù)504個灰?guī)r和化石樣品分析。普通認(rèn)為，海相灰?guī)rδ13C平均值為-5‰～±5‰，δ18O平均值為-10‰~±-2‰。Keith和Weber(1964)提出區(qū)分侏羅紀(jì)以來海相灰?guī)r和淡水灰?guī)r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)境分析中應(yīng)用第五節(jié)沉積地球化學(xué)標(biāo)志100/1182、穩(wěn)定同位素在沉積環(huán)境分析中應(yīng)用

2)古溫度測定

長久以來，人們一直不停地研究碳酸鹽和海水之間氧同位素分餾作用，利用海水沉積碳酸鹽和海水之間氧同位素分餾作用解釋古溫度。碳酸鹽巖δ18O隨水溫增高而降低。Craig(1965)提出了計算古水體溫度經(jīng)驗公式：

T(℃)=16.9－4.2(δ