《沉積巖石學各論》課件

沉積巖石學各論第一章緒論本節(jié)將介紹沉積巖石學的研究對象、研究內(nèi)容、沉積巖的成因和分類，以及沉積環(huán)境與沉積相分析。1.1沉積巖石學的研究對象和研究內(nèi)容研究對象沉積巖石學主要研究的對象是沉積巖及其形成過程。研究內(nèi)容沉積巖的物質(zhì)成分、結構構造、成因環(huán)境、演化規(guī)律、分布規(guī)律等。研究意義為地質(zhì)學、石油地質(zhì)學、礦產(chǎn)地質(zhì)學等學科提供重要的理論基礎。1.2沉積巖的成因和分類成因沉積巖是由地球表面各種巖石風化、侵蝕后的碎屑物質(zhì)、生物遺骸以及化學溶解物質(zhì)，經(jīng)搬運、沉積、壓實、膠結等作用形成的。分類碎屑沉積巖化學沉積巖生物沉積巖1.3沉積環(huán)境與沉積相分析河口環(huán)境河流與海洋交匯處，鹽度、水動力條件變化劇烈，沉積物類型多樣。三角洲環(huán)境河流攜帶大量泥沙，在入?？谛纬扇侵?，沉積物粒度逐漸變細。湖泊環(huán)境水體封閉，水動力條件較弱，沉積物以泥質(zhì)為主，常形成層理。海洋環(huán)境水體廣闊，水動力條件復雜，沉積物類型豐富，包括砂、泥、生物碎屑等。第二章碎屑沉積巖碎屑沉積巖是由巖石風化、搬運、沉積形成的巖石類型。它們是地殼中分布最廣的巖石類型之一。碎屑沉積巖的形成碎屑沉積巖的形成經(jīng)歷了風化、搬運、沉積和成巖等過程。碎屑沉積巖的分類根據(jù)碎屑顆粒的大小，碎屑沉積巖可以分為礫巖、砂巖、粉砂巖和泥巖等類型。2.1砂巖的成因、成分和分類1成因砂巖由各種碎屑沉積物經(jīng)過壓實、膠結而形成。2成分主要成分為石英、長石、巖屑，也可能包含少量其他礦物，如云母、粘土礦物等。3分類根據(jù)主要礦物成分和結構，可將砂巖分為石英砂巖、長石砂巖、巖屑砂巖、雜砂巖等。2.2泥巖的成因、成分和分類成因泥巖是由細粒沉積物，如粘土礦物和粉砂，在靜水環(huán)境中沉積形成的。成分主要由粘土礦物，如高嶺石、蒙脫石和伊利石，以及少量粉砂、石英和長石組成。分類根據(jù)其成分、結構和顏色等特征進行分類，例如：頁巖、泥巖、粘土巖等。2.3碎屑沉積巖的沉積結構和構造1層理層理是沉積巖最常見的一種結構，由沉積物在沉積過程中形成的水平或近水平的層狀構造。2層間接觸層間接觸是指不同沉積層之間的界面，可以反映沉積環(huán)境的變化和沉積速率。3生物擾動生物擾動是指生物在沉積物中活動而形成的構造，可以反映沉積環(huán)境中的生物活動狀況。4沉積構造沉積構造是指沉積物在沉積過程中形成的非層狀構造，可以反映沉積環(huán)境的動力條件。2.4碎屑沉積巖的埋藏作用和成巖作用壓實作用埋藏過程中，上覆巖層的壓力使沉積物顆粒間的孔隙逐漸減少。膠結作用地下水中溶解的礦物質(zhì)在沉積物顆粒之間沉淀，將顆粒膠結在一起，形成巖石。交代作用原始礦物發(fā)生化學反應，形成新的礦物，改變了沉積巖的成分和結構。第三章化學沉積巖化學沉積巖是由溶解在水中的礦物質(zhì)沉淀而成，如石灰?guī)r、白云巖、石膏、巖鹽等。它們在地球表面的各種環(huán)境中形成，包括海洋、湖泊、瀉湖等。3.1碳酸鹽巖的成因、成分和分類成因主要由生物遺骸或化學沉淀形成。成分以碳酸鈣（CaCO3）為主，可含少量鎂、鐵、錳等元素。分類按成因可分為生物碳酸鹽巖、化學碳酸鹽巖和混合碳酸鹽巖。3.2硫酸鹽巖的成因、成分和分類成因硫酸鹽巖主要由硫酸鹽礦物組成，這些礦物通常是在蒸發(fā)環(huán)境中形成的。成分常見的硫酸鹽礦物包括石膏、硬石膏、芒硝和瀉利鹽等。分類根據(jù)主要礦物成分，硫酸鹽巖可以分為石膏巖、硬石膏巖、芒硝巖等。3.3硅質(zhì)巖的成因、成分和分類生物成因硅質(zhì)巖主要由生物硅質(zhì)殘骸堆積形成，如放射蟲、硅藻、海綿骨針等?；瘜W成因部分硅質(zhì)巖由海水中的硅酸鹽溶液沉淀形成，如燧石。火山成因火山活動噴發(fā)出的火山灰中含有大量的硅質(zhì)物質(zhì)，也會形成硅質(zhì)巖?；瘜W沉積巖的沉積環(huán)境和特征水化學條件化學沉積巖的形成受控于水體中溶解物質(zhì)的濃度、溫度、pH值等因素。生物作用某些生物活動會影響水體化學成分，例如生物礁的形成。氣候條件氣候影響蒸發(fā)作用、降水量和水體循環(huán)，進而影響沉積巖的類型和特征。第四章生物沉積巖生物沉積巖是由生物遺體或生物化學作用形成的巖石。它們在沉積學中扮演著重要角色，為我們提供關于古代環(huán)境、氣候和生命演化的信息。常見的生物沉積巖包括煤炭、石油、生物礁和生物條帶等。這些巖石在能源、建筑材料、化工和農(nóng)業(yè)等方面具有重要的經(jīng)濟價值。4.1煤的成因、成分和分類成因煤炭是由古代植物遺體在地質(zhì)作用下形成的。成分主要由碳、氫、氧、氮等元素組成，還含有少量硫、磷等元素。分類根據(jù)煤炭的碳含量和揮發(fā)分含量等指標進行分類，例如無煙煤、煙煤、褐煤等。有機質(zhì)豐度與成熟度分析1豐度分析分析沉積巖中有機質(zhì)的含量，評估其潛在的石油生成潛力。2成熟度分析判斷有機質(zhì)的演化程度，確定其是否已達到石油生成階段。3生烴潛力評估綜合考慮有機質(zhì)豐度和成熟度，預測沉積巖的生烴潛力。生物礁和生物條帶的成因及特征生物礁由生物堆積作用形成的巖石結構，主要由造礁生物（如珊瑚、苔蘚蟲、藻類等）構成。生物條帶在沉積環(huán)境中，由于生物活動形成的條帶狀沉積構造，常見于淺海環(huán)境。第五章特殊沉積環(huán)境地球上的沉積環(huán)境多種多樣，從陸地到海洋，從熱帶到極地，都有著獨特的沉積環(huán)境和相應的沉積巖石類型。除了常見的河流、湖泊、海洋等環(huán)境之外，還有一些特殊的沉積環(huán)境，它們形成的沉積巖具有獨特的特征，為我們揭示地質(zhì)歷史提供了重要的信息。5.1冰川沉積環(huán)境與特征寒冷氣候冰川形成需要長年累月的低溫，才能使降雪不斷積累，形成厚厚的冰層。地形條件山區(qū)的高海拔和冰川的侵蝕作用，形成了典型的冰川地貌。沉積物特征冰川沉積物以冰磧物為主，包括礫石、砂礫和粘土，具有棱角分明、磨圓度差的特點。風成沉積環(huán)境與特征干旱氣候風成沉積環(huán)境通常發(fā)生在干旱或半干旱地區(qū)，降雨量少，蒸發(fā)量大。強風作用強風是塑造風成地貌的關鍵因素，將大量沙塵搬運，形成各種風成沉積物。沙丘形成風成沉積環(huán)境中的典型地貌，沙丘形態(tài)多樣，反映著風力、沙源和地形的影響。湖泊沉積環(huán)境與特征水體封閉湖泊一般為封閉水體，與海洋或其他水體之間沒有直接聯(lián)系。水深變化湖泊水深變化較大，從幾米到數(shù)百米都有。沉積物多樣湖泊沉積物類型豐富，包括碎屑巖、化學巖和生物巖。5.4重力流沉積環(huán)境與特征濁流沉積濁流是海底的一種高密度流體，由懸浮的沉積物顆粒構成。它可以沿海底坡度快速流動，并沉積在沉積盆地中，形成濁積巖。海底滑坡海底滑坡是海底沉積物發(fā)生大規(guī)模的快速移動，形成海底地形變化和沉積物堆積。海底泥石流海底泥石流是海底沉積物與水混合形成的高密度流體，它們可以沿海底坡度流動，并在底部沉積下來。第六章沉積相分析與沉積相模型沉積相分析是沉積巖石學研究的核心內(nèi)容之一。沉積相定義反映特定沉積環(huán)境下形成的沉積物及其特征的集合。分析目的重建古環(huán)境、恢復古地理、預測油氣儲層。6.1沉積相分析的基本原理巖石類型分析沉積巖的巖性，如砂巖、泥巖、灰?guī)r等，可以推斷沉積環(huán)境的性質(zhì)和能量條件。沉積結構研究沉積巖中的層理、紋理、生物遺跡等，可以了解沉積物的搬運方式、沉積環(huán)境的動力特征等。生物化石分析化石種類、豐度、保存狀態(tài)等，可以判斷沉積環(huán)境的古生物特征，如水深、鹽度、氣候等。常見沉積相模型及其應用1三角洲沉積相模型用于解釋三角洲沉積體系的形成和演化過程，例如，尼羅河三角洲。2濱海沉積相模型用于研究海岸帶沉積物，包括沙灘、瀉湖和潮坪。3深海沉積相模型用于解釋深海環(huán)境中的沉積特征，例如，洋中脊和海溝。4風成沉積相模型用于分析風力作用形成的沉積物，例如，沙漠和沙丘。6.3沉積相序列及其成因分析沉積相序列沉積相序列是指在時間和空間上連續(xù)變化的沉積相組合，反映