《沉積巖原生構(gòu)造》課件

沉積巖原生構(gòu)造沉積巖原生構(gòu)造是在沉積過(guò)程中形成的，是巖石中保存的沉積環(huán)境信息。原生構(gòu)造可以反映沉積環(huán)境、沉積作用和沉積后改造過(guò)程，是沉積學(xué)研究的重要內(nèi)容。課程目標(biāo)理解沉積巖原生構(gòu)造了解沉積巖原生構(gòu)造的定義、類型和形成過(guò)程。識(shí)別沉積巖原生構(gòu)造掌握識(shí)別各種沉積巖原生構(gòu)造的方法和技巧。應(yīng)用沉積巖原生構(gòu)造運(yùn)用沉積巖原生構(gòu)造進(jìn)行沉積環(huán)境分析和儲(chǔ)層預(yù)測(cè)。沉積巖成因風(fēng)化和侵蝕巖石風(fēng)化成碎屑，河流、風(fēng)、冰川等將碎屑帶走。搬運(yùn)和沉積碎屑被搬運(yùn)到水體或陸地低洼處，沉積下來(lái)。壓實(shí)和固結(jié)沉積物堆積，壓力增大，水份排出，礦物膠結(jié)，形成沉積巖。沉積環(huán)境的類型河流環(huán)境河流環(huán)境是指河流作用下形成的沉積環(huán)境。河流沉積物通常為砂巖、泥巖、礫巖。河流沉積物通常具有明顯的層理，如平行層理、斜層理和交錯(cuò)層理。湖泊環(huán)境湖泊環(huán)境是指湖泊作用下形成的沉積環(huán)境。湖泊沉積物通常為泥巖、粉砂巖、頁(yè)巖。湖泊沉積物通常具有較弱的層理，如水平層理和波痕。海洋環(huán)境海洋環(huán)境是指海洋作用下形成的沉積環(huán)境。海洋沉積物通常為泥巖、粉砂巖、砂巖。海洋沉積物通常具有豐富的生物化石，如貝殼、珊瑚等。沙漠環(huán)境沙漠環(huán)境是指沙漠作用下形成的沉積環(huán)境。沙漠沉積物通常為沙丘、沙礫。沙漠沉積物通常具有明顯的交叉層理，如風(fēng)成沙丘層理。淺水環(huán)境中的沉積構(gòu)造淺水環(huán)境是指水深較淺的區(qū)域，通常指水深小于光線穿透深度的地方。淺水環(huán)境中，由于水流、波浪和生物等因素的影響，形成了多種沉積構(gòu)造。這些構(gòu)造可以反映當(dāng)時(shí)的沉積環(huán)境、水流方向、波浪強(qiáng)度等信息，是識(shí)別沉積環(huán)境的重要標(biāo)志。潮坪環(huán)境的特征潮坪環(huán)境是介于陸地和海洋之間的過(guò)渡地帶，受潮汐作用的影響顯著。潮坪環(huán)境的特征包括：周期性的水淹和暴露，鹽度變化范圍大，沉積物以泥質(zhì)為主，生物種類豐富。潮坪環(huán)境是沉積巖原生構(gòu)造的重要產(chǎn)地，例如潮溝、潮汐層理、波痕等，這些構(gòu)造可以為我們提供關(guān)于古環(huán)境的寶貴信息。潮溝與潮溝充填構(gòu)造潮溝形成潮溝是在潮汐作用下，海水在潮間帶泥沙中沖刷形成的溝狀地形。潮溝往往與潮汐通道相連，并向陸地延伸。潮溝充填構(gòu)造潮溝充填構(gòu)造是指潮溝在退潮時(shí)，被泥沙、礫石等沉積物充填形成的構(gòu)造。充填物通常具有明顯的層理，反映了潮汐流向和沉積速率。潮溝構(gòu)造特點(diǎn)潮溝構(gòu)造的規(guī)模和形狀取決于潮汐強(qiáng)度、沉積物類型和地形等因素。潮溝充填構(gòu)造是識(shí)別潮間帶沉積環(huán)境的重要標(biāo)志。波浪作用下的沉積構(gòu)造波浪作用是塑造海岸線和海底地貌的重要力量，它可以搬運(yùn)、堆積和改造沉積物，形成多種沉積構(gòu)造。常見的波浪作用沉積構(gòu)造包括波痕、浪痕和交錯(cuò)層理，它們記錄了水流方向、強(qiáng)度和沉積環(huán)境的特征。風(fēng)成環(huán)境中的沉積構(gòu)造風(fēng)成環(huán)境以風(fēng)力作用為主，塑造出獨(dú)特的沉積構(gòu)造。風(fēng)力搬運(yùn)和沉積作用形成風(fēng)成沙丘、沙波等構(gòu)造，風(fēng)蝕作用形成風(fēng)蝕洼地、風(fēng)蝕蘑菇等地貌。風(fēng)成環(huán)境中，沙粒的運(yùn)動(dòng)方向、風(fēng)速和風(fēng)向的變化，都將影響沉積構(gòu)造的形態(tài)和排列，對(duì)沉積巖特征產(chǎn)生重要影響。重力作用下的沉積構(gòu)造滑塌構(gòu)造沉積物在斜坡上受重力作用，發(fā)生滑動(dòng)或崩塌，形成滑塌構(gòu)造?；鷺?gòu)造常呈舌狀或不規(guī)則狀，表面常有褶皺、斷裂或破碎帶。重力滑塌重力滑塌發(fā)生在斜坡上，沉積物快速向下滑動(dòng)，形成碎屑流，最終沉積在坡腳形成扇形堆積體。泥石流沉積泥石流是山區(qū)的一種常見地質(zhì)災(zāi)害，由大量泥沙和碎石混合而成，在重力作用下快速下滑，形成泥石流沉積。巖層滑坡巖層滑坡發(fā)生在斜坡上，巖層整體沿著滑動(dòng)面下滑，形成滑坡構(gòu)造，常伴有斷裂和褶皺。生物作用下的沉積構(gòu)造生物作用對(duì)沉積物的形成、沉積構(gòu)造的形成和沉積環(huán)境都有重要的影響。生物作用形成的沉積構(gòu)造主要有生物擾動(dòng)構(gòu)造、生物遺跡化石和生物成因沉積構(gòu)造等。生物擾動(dòng)構(gòu)造是指生物活動(dòng)改變沉積物原有結(jié)構(gòu)形成的構(gòu)造。例如，海生蠕蟲的活動(dòng)會(huì)形成曲折的洞穴和管道，這些結(jié)構(gòu)可作為沉積物中水流通道和有機(jī)質(zhì)富集帶。生物遺跡化石是指生物遺體或生物活動(dòng)遺留下來(lái)的痕跡。例如，三葉蟲的足跡、貝殼的印模等，這些化石可以作為沉積環(huán)境的指示。侵蝕面與不整合面侵蝕面沉積作用中斷，巖石經(jīng)受風(fēng)化侵蝕形成的表面。不整合面不同地質(zhì)年代的巖層之間，由于地殼運(yùn)動(dòng)或地表侵蝕導(dǎo)致的間斷面。不整合面代表著沉積環(huán)境的變化，可以指示地質(zhì)歷史的演變過(guò)程。層理的形成機(jī)理1沉積物的堆積顆粒沉積，堆積成層2沉積環(huán)境的變化環(huán)境變化，沉積物性質(zhì)改變3地質(zhì)作用的影響壓實(shí)，膠結(jié)作用層理是沉積巖中最常見的構(gòu)造，其形成是沉積作用過(guò)程中沉積物堆積、環(huán)境變化和地質(zhì)作用綜合影響的結(jié)果。層理的類型及特點(diǎn)1水平層理沉積物水平堆積形成的層理，常出現(xiàn)在平靜水體環(huán)境。2斜層理沉積物在水流或風(fēng)力作用下傾斜堆積形成的層理，反映了水流或風(fēng)向。3交錯(cuò)層理由一系列斜層理相互交錯(cuò)構(gòu)成，表明沉積環(huán)境的變化，例如水流方向變化。4波痕層理由波浪作用形成的層理，波痕向上凸起，常出現(xiàn)在淺水環(huán)境。層理面的特點(diǎn)11.方向性層理面通常具有特定的方向，反映沉積時(shí)的水流方向或風(fēng)向。22.形態(tài)層理面可呈現(xiàn)出平直、波狀、彎曲等多種形態(tài)，取決于沉積環(huán)境和沉積過(guò)程。33.連續(xù)性層理面的連續(xù)性可以是連續(xù)的，也可以是間斷的，取決于沉積物的供應(yīng)和沉積環(huán)境的變化。44.厚度層理面的厚度可以從幾毫米到幾米不等，取決于沉積速率和沉積環(huán)境的穩(wěn)定性。楔形層理的形成1水流方向水流方向由上游到下游，水流速度逐漸減小，沉積物顆粒大小也隨之減小。2沉積物堆積沉積物在水流作用下，以楔形方式堆積，形成楔形層理構(gòu)造。3層理形態(tài)楔形層理通常呈向上逐漸變細(xì)的形狀，類似于楔形，層理面傾斜方向與水流方向一致。貝殼層理的形成1生物遺骸堆積貝殼等生物遺骸在沉積過(guò)程中堆積2層狀排列生物遺骸形成層狀排列，稱為貝殼層理3沉積環(huán)境指示貝殼層理指示生物活動(dòng)頻繁的沉積環(huán)境貝殼層理通常出現(xiàn)在淺海環(huán)境，如潮間帶和潮下帶。貝殼層理的厚度和形狀可以反映生物遺骸的種類和數(shù)量，以及沉積環(huán)境的能量條件。斜層理的形成沉積物運(yùn)動(dòng)斜層理的形成需要沉積物在水流或風(fēng)力的作用下發(fā)生運(yùn)動(dòng)。沉積方向沉積物運(yùn)動(dòng)的方向與水流或風(fēng)力的方向一致，形成傾斜的沉積層。層理疊加隨著沉積過(guò)程的持續(xù)，多個(gè)傾斜的沉積層疊加在一起，形成斜層理。方向變化如果水流或風(fēng)力的方向發(fā)生變化，斜層理的方向也會(huì)隨之改變，形成多組斜層理。平行層理的形成1沉積環(huán)境水流穩(wěn)定且均勻2沉積物粒徑一致的沉積物3層理特征平行、水平層理4常見地質(zhì)時(shí)期湖泊、深海環(huán)境平行層理是由水平方向的水流搬運(yùn)和沉積形成的。它通常出現(xiàn)在平靜的水體中，例如湖泊、深海。由于水流穩(wěn)定，沉積的物質(zhì)粒徑較為一致，形成平行的層理構(gòu)造。波痕的形成與類型形成原因波痕是水流或風(fēng)力作用于松散沉積物表面形成的波狀構(gòu)造。水流方向可以根據(jù)波痕的形態(tài)進(jìn)行判別。波痕常發(fā)育于淺水環(huán)境或風(fēng)成沙丘中，是識(shí)別古水流方向和沉積環(huán)境的重要標(biāo)志。類型波痕的類型多種多樣，最常見的有對(duì)稱波痕和不對(duì)稱波痕。對(duì)稱波痕由雙向水流或風(fēng)力作用形成，呈對(duì)稱的波狀形態(tài)。不對(duì)稱波痕由單向水流或風(fēng)力作用形成，一側(cè)坡度緩，一側(cè)坡度陡。流痕的形成與類型形成機(jī)制流痕是由水流或風(fēng)力在沉積物表面流過(guò)形成的。流動(dòng)方向與流痕方向一致，可用于判斷古水流方向。類型流痕主要分為兩種類型：槽狀流痕和脊?fàn)盍骱?。槽狀流痕呈槽形，脊?fàn)盍骱鄢始剐巍煞N流痕常同時(shí)出現(xiàn)。識(shí)別特征流痕通常呈細(xì)長(zhǎng)條形或圓形，在沉積巖中常見于泥巖或粉砂巖層中。干涸裂紋的形成1水分蒸發(fā)泥質(zhì)或粉砂質(zhì)沉積物暴露在陽(yáng)光下，水分逐漸蒸發(fā)。2收縮裂隙泥質(zhì)或粉砂質(zhì)沉積物體積收縮，形成網(wǎng)狀裂隙，即干涸裂紋。3沉積物充填后期沉積物充填裂隙，形成干涸裂紋的化石，稱為泥裂。泥裂的形成水體干涸沉積物表面水分蒸發(fā)或滲透，導(dǎo)致表面泥漿收縮。裂隙形成泥漿收縮導(dǎo)致表面出現(xiàn)裂隙，這些裂隙通常呈多邊形或不規(guī)則形狀。沉積物填充當(dāng)新的沉積物再次覆蓋裂隙時(shí)，這些裂隙被填充，形成泥裂構(gòu)造。浪痕的形成與類型水流作用水流在沙質(zhì)或泥質(zhì)沉積物表面流動(dòng)，會(huì)形成一系列波狀起伏的紋理，稱為浪痕。波浪作用海浪或湖浪拍打岸邊，也會(huì)在沙灘或泥質(zhì)灘面上形成浪痕。風(fēng)力作用風(fēng)力吹過(guò)沙丘或沙灘，也會(huì)形成類似浪痕的紋理。生物擾動(dòng)構(gòu)造的形成生物活動(dòng)影響生物活動(dòng)對(duì)沉積物的影響很大，可以改變沉積物的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造。例如，蠕蟲在沉積物中爬行，會(huì)形成管狀構(gòu)造；一些海洋生物，如貝殼類，會(huì)留下它們的殼體和遺骸。生物擾動(dòng)構(gòu)造類型根據(jù)生物活動(dòng)的形式，可以分為多種生物擾動(dòng)構(gòu)造。常見的生物擾動(dòng)構(gòu)造包括：生物鉆孔、生物爬行跡、生物挖掘跡等等。原位化石的成因原位化石是指在生物生存的環(huán)境中形成的化石，如海洋生物的貝殼在海底形成化石。生物遺體沒有經(jīng)過(guò)搬運(yùn)，直接被沉積物覆蓋，并最終形成化石。原位化石可以反映生物的生存環(huán)境、埋藏條件以及地質(zhì)歷史時(shí)期。沉積環(huán)境的判別1巖石特征根據(jù)巖石類型、顏色、礦物成分等特征進(jìn)行判斷，例如砂巖、頁(yè)巖、灰?guī)r分別對(duì)應(yīng)不同的沉積環(huán)境。2構(gòu)造特征通過(guò)觀察沉積構(gòu)造，例如層理、波痕、生物擾動(dòng)等，可以推斷出沉積環(huán)境的能量、水深、水流方向等信息。3化石特征化石是判別沉積環(huán)境的重要依據(jù)，不同類型的化石代表了不同的生態(tài)環(huán)境，例如珊瑚化石代表了淺海環(huán)境。4綜合分析將上述特征綜合分析，才能準(zhǔn)確判別沉積環(huán)境。沉積相分析的應(yīng)用預(yù)測(cè)油氣儲(chǔ)層沉積相分析可以幫助預(yù)測(cè)油氣儲(chǔ)層的分布和特征，為油氣勘探和開發(fā)提供重要依據(jù)。重建古環(huán)境沉積相分析可以重建古代沉積環(huán)境，揭示地球歷史演變過(guò)程。礦產(chǎn)資源勘探沉積相分析可以幫助確定沉積礦產(chǎn)資源的形成環(huán)境，指導(dǎo)礦產(chǎn)資源的勘探和開發(fā)。沉積巖原生構(gòu)造與儲(chǔ)層沉積構(gòu)造與儲(chǔ)層特征沉積巖原生構(gòu)造影響儲(chǔ)層物性，如孔隙度、滲透率等。例如，層理構(gòu)造對(duì)儲(chǔ)層滲透性有顯著影響，平行層理利于流體流動(dòng)，而交叉層理則不利于流體流動(dòng)。原生構(gòu)造與儲(chǔ)層預(yù)測(cè)沉積巖原生構(gòu)造可用于預(yù)測(cè)儲(chǔ)層分布。例如，根據(jù)潮