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文檔簡介
1、第三章 沉積相模式 第一節(jié) 相模式的概念 相模式可以有不同的表示方式,如理想的垂向相序,立體圖解和數(shù)學(xué)方程等。這些模式是我們認識復(fù)雜的自然現(xiàn)象和作用過程的理想的簡化形式。Walker(1979)認為,一個好的相模式除了本身是一個環(huán)境的概括之外,還必須起到以下四個方面的作用:(1)可以作為對比的標(biāo)準(zhǔn);(2)可以作為進一步研究的提綱和指南;(3)可以對新區(qū)進行預(yù)測; (4)可以作為環(huán)境或體系水動力條件解釋的基礎(chǔ)。一 相模式的分類(一)大陸相模式(二)海洋相模式(一)大陸環(huán)境1.沖積扇2.河流:(1)辮狀河 (2)曲流河 (3)富泥的低彎度河 (4)交織河3.湖泊:(1)碎屑型湖泊 (2)化學(xué)型湖泊
2、4.沙漠5.冰川(三)海洋環(huán)境1.海岸:(1)海灘與障壁島 (2)瀉湖 (3)潮坪2.淺海陸棚:(1)陸源碎屑的 (2)碳酸鹽的3.大陸邊緣深海環(huán)境:(1) 被動大陸邊緣 (2)活動大陸邊緣4.深大洋二 大陸環(huán)境沉積物的特征及其影響因素1.大陸環(huán)境沉積物(巖)的特征2.影響大陸環(huán)境沉積的因素1.大陸環(huán)境沉積物(巖)的特征 (1)沉積物成分-以碎屑巖、粘土巖為主,碳酸鹽巖和鹽巖一般少見 (2)結(jié)構(gòu)構(gòu)造-碎屑物多具棱角狀,分選不好.層理極為多樣,層面構(gòu)造也多樣化 (3)顏色-陸相沉積物多在氧化條件下形成,故常為紅色,或呈綠色、黑色(4)生物化石-陸相主要為淡水動物、陸上動物和陸地植物陸相沉積(錄象
3、)2.影響大陸環(huán)境沉積的因素(1)地形-陸相沉積物的特征和分布,明顯地受地形條件的控制。由于地形的差異性,決定了剝蝕和堆積作用的強度、破壞產(chǎn)物的分布,沉積物粒度的變化等(2)氣候-氣候能間接影響剝蝕及堆積的性質(zhì)和強度,故氣候的分帶性就使得大陸沉積物呈帶狀分布(3)侵蝕區(qū)母巖的成分-不同成分的母巖在不同氣候條件下,形成的破壞產(chǎn)物的性質(zhì)是各不相同的,這無疑會影響到沉積物的特征2.影響大陸環(huán)境沉積的因素(4)構(gòu)造運動-構(gòu)造運動能決定地形,從而決定了侵蝕和沉積區(qū)的位置。在不同的構(gòu)造單元有不同的構(gòu)造特征,亦有不同類型的沉積物分布(5)生物界-生物界具有陸相的特征:脊椎動物主要是陸生的,魚類海陸相均有,植
4、物是陸相所特有的,輪藻是陸相的,藍藻海陸相均有,而紅藻、綠藻多屬海相的三 海洋環(huán)境的基本特征(1)在正常浪基面(一般在20m以內(nèi))以上的濱海區(qū)域又稱海岸帶,其水動力條件、水化學(xué)狀況、以及海底地形地貌都是是復(fù)雜的(2)正常浪基面(或波基面)以下的淺海帶又稱陸棚區(qū),是一片地形簡單的平坦海底,斜度只有幾分到幾度(3)陸棚之外是大陸斜坡,即次深海地區(qū),它具有較大的坡度,一般是47,在大陸坡上幾乎到處都被峽谷所切割(4)大陸坡之外即陸隆,它分布于大洋底的周圍,是陸源物質(zhì)帶來沉積的終點。陸隆由一系列海底扇聯(lián)結(jié)而成。海相沉積(錄像)(5)通常把淺海分為陸緣海和陸表海兩種類型: (1)陸緣海是指大陸外緣的陸棚
5、區(qū),又稱陸棚海。與陸表海相比,其深度較大(最大200300m)。寬度較小(最寬160400km左右),坡度較陡(平均坡度在0.42m/km)。陸緣海一邊為陸地,一邊為深海盆地,有活躍的潮汐作用,水動力條件較強。 (2)陸表海是在廣闊、穩(wěn)定的大陸塊(克拉通)上展開的水深很淺的平坦海區(qū)。其水深較小(一般只有30m,很少有超過200m的),坡度很緩(通常小于0.2m/km,平均僅有0.010.06m/km)。陸表海由于水很淺,缺乏潮汐作用,波浪作用很弱.第二節(jié) 大陸碎屑沉積 沖積扇沉積 河流沉積 湖泊沉積 沙漠沉積一 沖積扇沉積 沖積扇的沉積類型及亞相劃分沖積扇的類型 沖積扇的幾何形態(tài)和序列特征 沖
6、積扇的沉積類型及亞相劃分1.沉積類型2.亞相劃分1.沉積類型(1)河道沉積-河床充填沉積主要由礫、砂沉積物組成,粒度粗,分選也差。成層性不好,可見交錯層理。常具明顯的切割-充填構(gòu)造(2)漫流沉積-漫流沉積物主要由碎屑組成,可含有少量粘土和粉砂。常呈塊狀,亦可出現(xiàn)交錯層理或細的紋層。形成席狀或片狀沉積體(3)篩狀沉積-當(dāng)源區(qū)供給沖積扇主要為礫石而無或極少其他粒級的物質(zhì)時,在沖積扇的表層便堆積了舌狀礫石層。 扇體表層的礫石層就稱為篩狀沉積。篩狀沉積主要由次棱角狀的粗大礫石組成,分選較好,其間充填物較少(4)泥石流沉積-當(dāng)水流攜帶的礫石和泥砂沉積物達到足夠量時,就形成了密度大、粘度高、呈可塑性狀態(tài)的
7、流體,稱為泥石流。大量碎屑物質(zhì)在泥石流中呈塊狀整體搬運,在扇體上堆積后,形成泥石流沉積。泥石流經(jīng)常發(fā)育在扇體的上部。其最大特點是礫、砂、泥混雜,分選極差。 層理一般不發(fā)育。粘度大的泥石流,其粗粒碎屑分布均勻,呈塊狀層理構(gòu)造,粘度不大者可具粒序?qū)永恚馄綘畹[石呈水平或疊瓦狀排列。 2.亞相劃分(1)扇根:也稱為扇頭或扇首,分布于鄰近斷崖處的沖積扇頂部地帶,其特征是沉積坡度角最大。主要為河床充填沉積及泥石流沉積 (2)扇中:位于沖積扇的中部,以沉積坡度角較小和辮狀河道發(fā)育為特征。以辮狀分支河道和漫流沉積為主,砂巖、礫狀砂巖為主。可見平行層理和交錯層理,河道沖刷-充填構(gòu)造發(fā)育 (3)扇端:也稱扇緣,
8、出現(xiàn)于沖積扇的趾部,地形平緩,沉積坡度角低,沉積類型以漫流沉積為主,沉積物較細,通常由砂巖夾粉砂巖、粘土巖組成,可見平行層理、交錯層理、沖刷-充填構(gòu)造等。 沖積扇的類型1.潮濕扇2.干旱扇1.潮濕扇潮濕扇分布于年降水量較高的潮濕氣候區(qū)。潮濕扇主要受河流作用的控制,泥石流作用相對較弱潮濕扇主要受河流作用的控制。在潮濕扇上,礫巖與砂巖的成熟度較高,煤和根土巖較發(fā)育1.潮濕扇(1)粗大礫石主要集中于扇根部分,且多為碎屑支撐的塊狀層,礫石磨圓較好,疊瓦狀排列常見。巖體呈透鏡狀或原始水平層疊覆,偶而夾有平行層或交錯層砂礫巖透鏡體。(2)扇中主要為砂巖、砂礫巖和礫巖的互層。河道砂巖、砂礫巖具滯留沉積,槽狀
9、和板狀交錯層發(fā)育,礫石壩具平行層理及前積型交錯層。(3)扇端部分主要為辮狀河道砂巖,槽狀和板狀交錯層發(fā)育,礫石壩具平行層理及前積型交錯層。扇端部分主要為辮狀河道砂巖,槽狀及板狀交錯發(fā)育,局部見有平行層理和沙紋交錯層2.干旱扇 干旱扇規(guī)模較小,沉積物多呈紅色。扇體由泥石流沉積、篩狀沉積、河道沉積和漫流沉積組成。(1)扇根主要為泥石流成因的雜亂礫巖和碎屑支撐的槽洪礫巖與篩狀沉積。沉積物分選通常較差底部具侵蝕面,分選相對較好,可以有大型交錯層和疊瓦狀礫石組構(gòu)。(2)扇中主要由砂巖與礫巖的互層組成,砂巖與礫巖之比增大。分選較好的河成交錯層砂巖及砂礫巖透鏡體增多,沖刷-充填構(gòu)造發(fā)育。(3)扇端以砂質(zhì)沉積
10、為主,常夾泥質(zhì)和粉砂層。泥巖具干裂,缺乏植物化石。沖積扇的幾何形態(tài)和序列特征1.幾何形態(tài)2.序列特征1.幾何形態(tài)幾何形態(tài)特征與盆地的構(gòu)造演化和經(jīng)受的作用營力有關(guān)。 (1)盆地下沉幅度大,扇體推進慢,沉積厚度大,形態(tài)呈楔狀體; 盆地下沉幅度小,扇體推進快,沉積厚度小,呈分布廣泛的席狀。 (2)碎屑流發(fā)育的扇體多呈厚的楔狀體,河流作用強的扇體則以席狀形態(tài)為特征。 2.序列特征(1)沖積扇在剖面上總體向上變細的特征,代表構(gòu)造變動初期有大量粗碎屑物注入盆地,隨后,水流能量逐漸遞減,造成細粒沉積。(2)向上變粗的沖積扇序列,反映盆地因邊界斷裂活躍,穩(wěn)定下沉的趨勢二 河流沉積 河流的分類 曲流河體系 辮狀
11、河體系 富泥的低彎度河體系 河流的分類(1)按照河流搬運的沉積載荷類型、河道的幾何形態(tài)和沉積類型,將平原河流分為: (a)富砂(推移載荷)的低彎度河 (b)富泥(懸移載荷)的低彎度河 (c)混合載荷的曲流河(2)復(fù)合的河道形態(tài): (a)交織河是指被泛濫平原分成若干條彼此分隔而又會合的持久河道系統(tǒng),其中各條支流可以有不同的彎曲度 (b)分支河則是因原始河道快速加積淤塞、分支而成的黃河 長江黃河(錄象)曲流河體系 1.環(huán)境特征-曲流河的突出特征是因河道側(cè)向侵蝕呈明顯的彎曲狀。河道凹岸遭受侵蝕,在凸岸發(fā)生堆積,形成曲流沙壩。在河道強烈彎曲的地段,河流在洪水期可因截彎取直或決口發(fā)生改道,使部分老河道廢
12、棄。曲流河曲流河(錄象)2.沉積相(1)河道沉積(2)河漫灘沉積(1)河道沉積滯留沉積-河道底被侵蝕成起伏不平的沖刷面,礫石、植物干和泥礫等粗顆粒滯留其上曲流沙壩沉積-在沙壩近主流線的較深水區(qū),通常沉積大型槽狀交錯層的中-粗砂。它們構(gòu)成沙壩的下部單位。在遠離主流線的沙壩較高部位,水深變淺,沉積物粒度變細,主要形成小型交錯層的細砂。造成特征的向上變細的沉積序列廢棄河道沉積-曲流河道可因流槽截直逐漸廢棄,也可因曲流頸部截直突然廢棄。河道口淤塞變成牛軛湖。,主要是一套很厚的泥質(zhì)沉積物,通常稱為泥質(zhì)塞。牛軛湖沉積的紋理發(fā)育,富含植物殘骸(2)河漫灘沉積河漫灘沉積又稱河道間,包括沖積平原上除了河道以外的
13、廣大地區(qū)。主要是由溢岸洪水引起的垂向加積單元。河漫灘可以分為天然堤、決口扇和泛濫盆地三個沉積單元。天然堤和決口扇沉積分布于河道邊緣,沉積物略粗,統(tǒng)稱為河道邊緣相。天然堤沉積-天然堤是位于河道岸邊的楔狀沉積物突起。主要為砂、粉砂和泥質(zhì)沉積物構(gòu)成的薄互層。其中砂及粉砂層具有小型交錯層和平行層理;泥質(zhì)層具水平層理,決口扇沉積-決口扇是河水在洪水期沖決天然堤向泛濫盆地傾瀉時形成的扇狀或舌狀砂質(zhì)沉積體。常含大量植物碎片及泥礫。有小-中型槽狀交錯層、沙紋層理、流水波痕、粒序?qū)印⑵叫袑永淼确簽E盆地及泛濫平原沉積- 泛濫盆地沉積-主要為水平紋層狀的泥質(zhì)層夾細砂或粉砂質(zhì)薄層,富含植物化石和根跡。 泛濫平原沉積-
14、專指因河道迅速遷移, 河道間地區(qū)的所有溢岸沉積物. 主要為細砂、粉砂和粘土。小型交錯層及平行層理常見。富含植物碎片、干裂等(3)河道砂體的形態(tài)曲流河是一種河漫灘沉積比較發(fā)育的高彎度河流體系,將形成一系列曲流帶為細粒的河漫灘沉積包圍的條帶狀河道砂巖透鏡體河道砂巖的橫剖面形態(tài)呈上平下突的透鏡狀基底沖刷面起伏明顯河道砂巖在等巖性圖上呈串珠狀的條帶辮狀河體系沉積環(huán)境沉積特征垂向沉積序列1.沉積環(huán)境辮狀河由一系列寬而淺的河道.河道沙壩及河間沖積島組成2.沉積特征辮狀河有河床滯留沉積,出現(xiàn)在河床底部,以砂礫沉積為主其上發(fā)育河道沙壩河漫灘沉積不發(fā)育河道沙壩沉積物一般較粗,成分復(fù)雜,成熟度較低,常為長石砂巖類
15、或巖屑砂巖類辯狀河辯狀河3.辮狀河的垂向沉積序列該沉積層序的最底部為河床滯留沉積,以含泥礫的粗砂巖和礫質(zhì)砂巖為主,與下伏層呈侵蝕沖刷接觸(SS)其上為不清晰的大型槽狀交錯層理含礫粗砂巖(A)、具清楚槽狀交錯層理的粗砂巖(B)及板狀交錯層理砂巖(C)再向上主要由小型板塊狀交錯層理砂巖(D)組成,偶見大型水道沖刷充填交錯層理砂巖(E)頂部由垂向加積的波狀交錯層理粉砂巖和泥巖互層(F)及一些具模糊不清的、角度平緩的交錯層理的砂巖(G)組成辯狀河富泥的低彎度河體系1.環(huán)境特征2.沉積相1.環(huán)境特征富泥的低彎度河主要分布于地形平坦的濱岸平原,河流的河道狹窄河流以垂向侵蝕為主,基底呈強烈的起伏狀河道橫剖面
16、一般為對稱或近于對稱的曲線狀河道寬/深比一般小于10河道常為交織狀或網(wǎng)狀。河道被泛濫平原分隔,河道間常發(fā)育有沼澤和小型湖泊,植物茂盛,排水不暢2.沉積相河道基底沖刷面起伏強烈,常具滯留沉積物順直河道的下部砂質(zhì)單位以大型槽狀交錯層砂為特征,向上或逐漸遞變?yōu)榉凵啊⒛噘|(zhì)沉積,或者突然與廢棄河道成因的泥質(zhì)塞接觸富泥的低彎度河道砂體形態(tài)呈伸長狀的狹窄條帶,橫剖面為對稱或近于對稱的上平下凸的透鏡體具有十分發(fā)育的河漫灘及沼澤沉積,常夾煤線或煤層,植物化石及根跡發(fā)育砂/泥比大大小于1。河道砂體呈分支狀或交織狀鋃嵌于漫灘的泥質(zhì)沉積之中,古流向分散交織河體系 1.環(huán)境特征 2.沉積相 1.環(huán)境特征 交織河流指的是
17、-被一些植被島(vegetated islands)、天然堤和濕地( wetlands)組成的洪泛平原分隔開的,具有細粒沉積物(粉砂和泥)穩(wěn)定堤岸、低坡降、深而窄、順直到彎曲的相互聯(lián)系在一起的許多河道所形成的網(wǎng)狀水系。 2.沉積相 (1)河道沉積主要為砂和礫組成的深而狹窄的條帶狀沉積。底部具有明顯的侵蝕面,周圍被濕地環(huán)境的細粒沉積物所包圍。在平原區(qū)以砂質(zhì)河道沉積為主,底部也可有薄的礫石層;在山區(qū)則主要發(fā)育礫質(zhì)河道。河道充填的砂層具板狀交錯層理,為多層向上變細的層序。 (2)天然堤沉積發(fā)育在河道沉積的兩側(cè),一般厚數(shù)米,寬數(shù)十米至數(shù)千米。沉積物由紋層狀細砂和粉砂薄層組成,偶夾有機質(zhì)透鏡體。 (3)
18、決口扇沉積砂質(zhì)決口扇沉積在網(wǎng)狀河流體系中極為普遍,通常是細砂及粗粉砂組成的葉狀沙席,扇底部為紋層狀粗粉砂和細砂,再上為一向上變粗的厚層序,具流水波痕和少量高角度交錯層理的中粒砂及細礫沉積物。上部扇沉積物粒度變細為溢岸泥質(zhì)沉積,其上植被繁茂。(4)泛濫湖泊沉積在濕地環(huán)境普遍發(fā)育有大小不等的淺水湖泊次環(huán)境。主要為紋層狀粉砂質(zhì)粘土,但常因生物的擾動紋層完全破壞。(5)沼澤沉積沼澤沉積多為生物擾動的泥質(zhì)沉積物,有時由薄紋層有機質(zhì)和碎屑泥沉積(粉砂質(zhì)泥和泥質(zhì)粉砂)所組成,含有大量水生植物群。6.泥炭沼澤沉積一般為泥炭層,厚度多變,分布面積廣泛,可達數(shù)十平方千米。交織河流的分支河道間的濕地長期發(fā)育的沼澤和
19、泥炭沼澤可以形成巨厚的煤層。交織河流晚期的廢棄河道和河道間淺湖均可演變?yōu)檎訚森h(huán)境,也是很好的聚煤場所。如陜甘寧盆地上三疊統(tǒng)延長組上部的煤系地層就產(chǎn)出于交織河沉積中。三 湖泊沉積湖泊的主要特征及分類碎屑湖泊的沉積相鹽湖相帶劃分及其特點湖泊-是陸地上穩(wěn)定的天然蓄水盆地湖泊的主要特征湖泊的水動力條件湖泊的水化學(xué)條件 1.湖泊的水動力條件湖泊潮汐作用很弱湖浪的大小與湖泊的規(guī)模和風(fēng)的吹程有關(guān)。在較淺的湖區(qū),風(fēng)暴浪改造近岸沉積,可以產(chǎn)生類似于陸棚的風(fēng)暴沉積湖浪2.湖泊的水化學(xué)條件(1)在溫暖潮濕氣候區(qū)的淡水湖中,生物的繁殖率很高。當(dāng)這些生物死亡后沉積于湖底,可使湖底的游離氧消耗貽盡,造成無氧帶。這種湖泊-
20、稱為富營養(yǎng)湖泊,其沉積物主要為黑色的富含硫化物的有機質(zhì)組成的腐殖泥(2)如果生物繁殖率低,或者水體保持良好的氧化條件,那么水體中因含游離氧較多,只能沉積黃灰色的含植物和藻類的軟泥。軟泥中可以見到底棲動物化石。這種湖泊稱為貧營養(yǎng)的湖泊碎屑湖泊的沉積模式濱湖沉積淺湖沉積深湖沉積湖灣沉積扇三角洲沉積三角洲沉積1.濱湖相地形平緩的泥質(zhì)湖岸-泥灘:為粉砂質(zhì)泥巖和泥質(zhì)粉砂巖。常具水平紋層、透鏡狀層理、韻律層理、沖刷面、干裂、直立蟲孔及植物根跡1.濱湖相在碎屑沉積的湖岸-湖灘:其組成可以是礫石質(zhì)的,也可以是砂質(zhì)的。砂質(zhì)沉積中常見波痕、小型交錯層以及沖洗交錯層干旱區(qū)的湖濱沉積含白云石和石膏晶體2.淺湖相水體透
21、光性較好生物、特別是底棲生物十分發(fā)育沉積物主要粉砂質(zhì)泥巖夾薄的粉砂巖與細砂巖,或者呈互層狀產(chǎn)出泥巖呈塊狀或具粉砂紋層。富含底棲生物化石,生物擾動構(gòu)造發(fā)育。顏色以灰綠色居多砂巖和粉砂巖多為薄的下平上凸的透鏡體,內(nèi)部具小型浪成交錯層3.深湖相(1)深湖泥巖(2)濁積巖3.深湖相無氧深湖泥巖。深灰-黑色的泥巖和頁巖。富含有機質(zhì)和黃鐵礦,水平紋層發(fā)育,常含保存完好游泳生物化石氧化深湖相泥質(zhì)巖:主要為韻律性的紋層狀泥巖,一般呈灰色深湖泥巖深湖泥巖(錄象)深湖頁巖的成因(2)濁積巖湖底濁積扇可因河流直接注入或滑坡產(chǎn)生。(a)內(nèi)部扇為碎屑流沉積的雜亂礫巖和近基濁積巖,序列上部的砂巖和泥巖為天然堤沉積(b)中
22、部扇為不夾泥巖的巨厚砂巖和砂巖復(fù)合層。單層具粗尾粒序或反-正粒序;砂巖具正粒序或塊狀。為缺乏天然堤的辮狀水道反復(fù)遷移的結(jié)果(c)外扇是薄層粉砂巖與泥巖的互層。湖盆平原沉積湖盆平原是指湖底地形平坦的地區(qū)。原以典型的濁積巖為特征,其主要巖相為單調(diào)的砂巖與頁巖互層。4.湖灣沉積湖灣是指濱岸沙壩背后或者三角洲分流間形成的半封閉水域沉積物以粉砂質(zhì)泥巖為主,偶爾夾有薄的砂及粉砂層(1)在潮濕氣候區(qū),湖灣沉積為黑色或深灰色的富含有機質(zhì)粉砂質(zhì)或砂質(zhì)泥巖。常夾有劣質(zhì)油頁巖、薄煤層或煤線。其中植物化石豐富,根土構(gòu)造發(fā)育(2)干旱區(qū)的湖灣主要為淺色的富含碳酸鹽的紋層狀泥巖或泥灰?guī)r。白云巖化強烈,也常見干裂及鹽類假晶
23、5 湖泊扇三角洲沉積(1) 扇三角洲平原-扇三角洲平原是扇三角洲的陸上部分,包括從扇端至岸線之間的近海平原地帶。在干旱半干旱地區(qū)的扇三角洲平原具有旱地沖積扇的沉積特征,在潮濕區(qū)的扇三角洲平原則以發(fā)育礫質(zhì)辮狀水系沉積為特征(2) 扇三角洲前緣-扇三角洲前緣亦稱過渡帶,位于岸線至正常天氣浪基面之間的淺水區(qū)河控型扇三角洲前緣是湖泊扇三角洲的特點,以各種粒級的砂和粉砂為主,也常有礫石沉積。粒度變化向盆地方向變細。砂層中交錯層理發(fā)育 (3) 前扇三角洲-前扇三角洲是指扇三角洲的浪基面以下部分,向下與陸架泥或深水盆地沉積過渡發(fā)育在寬闊陸棚上的扇三角洲的前三角洲沉積主要為臨濱-遠濱的粉砂和泥質(zhì)沉積,與陸棚泥
24、呈互層產(chǎn)出(4)我國的湖泊扇三角洲沉積特征:由于離物源區(qū)很近,是一個相帶發(fā)育不完整的沉積體系沉積物粒度較粗,結(jié)構(gòu)及礦物成熟度均很低,礦物成分與物源成分密切相關(guān)發(fā)育各種沉積構(gòu)造,包括板狀交錯層理、平行層理、小型交錯層理及沖刷面構(gòu)造,含植物化石平原面積一般較小剖面上片狀顆粒流砂、片狀牽引流砂、碎屑流砂及河道砂頻繁交替形態(tài)受沉積物的來源和水體搬運能力的大小控制,在沿流動方向的剖面上砂體呈楔形,在垂直流動方向的剖面上呈透鏡狀6.湖泊三角洲沉積(1) 淺水型三角洲-突出特征是以分流河道砂體為骨架,河口壩沉積不發(fā)育。在多數(shù)情況下,分流河道砂體直接與湖相泥巖呈沖刷接觸(2) 深水型三角洲-突出特往是具有厚而
25、完整的進積序列,骨架砂體呈厚的豆莢狀(4)我國湖泊三角洲的沉積特征:三角洲發(fā)育在距物源區(qū)相對較遠的地方,是一個相帶發(fā)育完整的沉積體系沉積物粒度較細,結(jié)構(gòu)成熟度及礦物成熟度較高,礦物成分與物源成分一致發(fā)育各種沉積構(gòu)造,其中包括槽狀及板狀交錯層理、平行層理、小型交錯層理、波狀層理、水平層理及沖刷面構(gòu)造三角洲平原的分流河道常呈交織狀,河道砂多為對稱或近于對稱的上平下凸的透鏡體,平面上為分枝或交織的鞋帶狀;淺水湖泊三角洲河口砂壩不發(fā)育三角洲主要形成在湖盆拗陷回返后期鹽湖相帶劃分及其特點1.深水鹽湖相2.淺水鹽湖相3.干鹽湖相1.深水鹽湖相含鹽層系組合為石鹽、石膏和暗色泥頁巖或鈣質(zhì)頁巖及油頁巖的互層鹽類
26、沉積和砂泥沉積在平面分布上有明顯分帶性,從湖心向岸,依次出現(xiàn)膏鹽沉積區(qū)-膏鹽和泥質(zhì)沉積區(qū)-砂泥沉積區(qū)2.淺水鹽湖相淺水鹽湖相多發(fā)育在某些盆地演化的坳陷階段和衰亡階段由于受其所在自然地理環(huán)境控制,入流量和降水量較少,一般湖水深度均比較小在這些鹽湖中,不同成分鹽類的分布狀況大多不呈同心環(huán)帶狀。3.干鹽湖相干鹽湖通常分布在鹽湖的外圍或鹽湖發(fā)育的晚期,它是鹽湖湖水被蒸干或基本蒸干而裸露在地表的干鹽灘邊緣相以含方解石結(jié)核和鈣質(zhì)膠結(jié)物為特征泥坪相以方解石和白云石為特征湖相則以天然堿(碳酸鈉)或油頁巖(方解石或白云石質(zhì))為特征四 沙漠沉積1.沙漠的環(huán)境的特點2.沙漠的沉積類型及特征沙漠(錄象)1.沙漠的環(huán)境
27、的特點風(fēng)的作用是主要的地質(zhì)營力沙漠中由于風(fēng)的吹揚作用使基巖裸露,并伴有崩裂的巨礫出現(xiàn),形成“巖漠”風(fēng)的搬運使沙質(zhì)物質(zhì)集中堆積,形成風(fēng)成砂沉積不能被搬運的礫石、卵石、粗砂殘留下來,堆積而成“石漠”或稱“戈壁”2.沙漠的沉積類型及特征(1)巖漠沉積-是基巖裸露的地面,其上覆蓋有物理風(fēng)化作用形成的尖棱礫石或石塊(2)石漠沉積-是在地勢平緩地區(qū)風(fēng)蝕殘留地面上的蝕余堆積,主要組分為礫石和粗砂(3)風(fēng)成砂沉積-成熟度高,穩(wěn)定礦物組分多,粘土含量低,分選極好,磨圓度高,砂粒表面呈毛玻璃狀沙丘是風(fēng)成砂的最主要堆積類型。具有風(fēng)成交錯層理(4)旱谷沉積-旱谷沉積是一種間歇性河流沉積作用的產(chǎn)物。因具有暴洪特點,河道
28、不固定,沉積速度快,順坡堆積呈扇狀,故稱旱谷沖積扇。沉積物粒度粗,礫石可具疊瓦狀排列。(5)沙漠湖和內(nèi)陸鹽堿灘沉積-沙漠中的風(fēng)蝕洼地或構(gòu)造洼地因積水而成湖。主要為粉砂或粘土沉積,各薄層常見遞變層理。有石膏和石鹽如果沙漠中的風(fēng)蝕洼地不積水成湖而只出現(xiàn)潮濕的鹽殼,就稱之為內(nèi)陸鹽堿灘,又稱干鹽湖或內(nèi)陸薩布哈,沉積物為粉砂和粘土的互層,其間夾有薄層砂、鹽及石膏層,第三 節(jié) 三角洲沉積 扇三角洲沉積 辮狀河三角洲沉積 曲流河三角洲體系 扇三角洲沉積 當(dāng)河水?dāng)y帶著大量沉積物流入一個相對靜止和穩(wěn)定的蓄水盆地時,在二者的匯合處將沉積物堆積下來,這個沉積體-是三角洲。扇三角洲的發(fā)育的條件 扇三角洲環(huán)境的劃分及沉
29、積相特點 我國湖泊扇三角洲的沉積特點 扇三角洲的與發(fā)育的條件 地形條件-臨近山區(qū)的盆地邊緣,高差變化大,坡度陡是扇三角洲發(fā)育的最有利和最基本的條件。一般距山區(qū)越近,坡度越陡,越易發(fā)育扇三角洲地質(zhì)構(gòu)造條件-扇三角洲多發(fā)育在活動的構(gòu)造區(qū),常與同沉積期大型斷裂帶相伴。從大地構(gòu)造背景來看,沿大陸碰撞海岸、島弧碰撞海岸、拖曳-邊緣海岸以及克拉通內(nèi)部的裂谷盆地或其它斷陷盆地的岸邊對扇三角洲發(fā)育最為有利。如我國中新生代許多斷陷盆地中發(fā)育的扇三角洲。氣候條件-在不同的氣候區(qū)有不同類型的扇三角洲形成。(a)干旱半干旱地區(qū)多發(fā)育旱地扇三角洲(如死海西岸的扇三角洲);(b)潮濕的熱帶和溫帶地區(qū)易形成濕地扇三角洲和辮
30、狀河三角洲(如牙買加的耶拉斯三角洲); (c)在寒冷潮濕的冰水沖積平原有利于辮狀河平原三角洲或辮狀河三角洲的發(fā)育(如阿拉斯加科珀河扇三角洲)。 扇三角洲環(huán)境的劃分及沉積相模式 (1) 扇三角洲平原-扇三角洲平原是扇三角洲的陸上部分,包括從扇端至岸線之間的近海平原地帶。在干旱半干旱地區(qū)的扇三角洲平原具有旱地沖積扇的沉積特征,在潮濕區(qū)的扇三角洲平原則以發(fā)育礫質(zhì)辮狀水系沉積為特征(2) 扇三角洲前緣-扇三角洲前緣亦稱過渡帶,位于岸線至正常天氣浪基面之間的淺水區(qū)河控型扇三角洲前緣是湖泊扇三角洲的特點,以各種粒級的砂和粉砂為主,也常有礫石沉積。粒度變化向盆地方向變細。砂層中交錯層理發(fā)育 (3) 前扇三角
31、洲-前扇三角洲是指扇三角洲的浪基面以下部分,向下與陸架泥或深水盆地沉積過渡發(fā)育在寬闊陸棚上的扇三角洲的前三角洲沉積主要為臨濱-遠濱的粉砂和泥質(zhì)沉積,與陸棚泥呈互層產(chǎn)出辮狀河三角洲沉積 (1)辮狀河三角洲平原辮狀河三角洲平原主要包括辮狀河道、泛濫平原及沼澤微相,并以辮狀河道最具代表性。辮狀河道由顆粒支撐的砂、礫巖組成,碎屑顆粒一般為次棱角-次圓狀,分選中等,填隙物以泥質(zhì)為主。測井曲線表現(xiàn)為較高的視電阻率,呈齒狀或尖峰狀起伏,自然電位曲線一般呈箱形或波狀起伏。泛濫平原主要為泥巖夾粉-細砂巖,而沼澤微相主要由煤層、碳質(zhì)泥巖夾粉砂巖組成。主要以水平層理和波狀層理為特征。古植物化石豐富。(2)辮狀河三角
32、洲前緣水下分流河道-系平原辮狀河道入湖后在水下的延續(xù)部分,它在辮狀河三角洲中所占的厚度是最大的。巖性一般較粗,以砂巖和砂礫巖為主。從剖面上看,水下分流河道大都從沖刷面開始。向上依次為具層理構(gòu)造的砂、礫巖,頂部為薄層狀泥質(zhì)粉砂巖。河道砂頻繁交互,形成多層樓式的正韻律的砂、礫巖組成的疊合砂巖。水下河道間-主要為灰、灰綠色粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖夾薄層狀砂巖。塊狀層理、小型交錯層理及波狀層理發(fā)育。由于水下分流河道沖刷力強,改道頻繁,一旦發(fā)生改道,這些沉積物就被沖刷減薄,甚至全被沖刷掉,因此常以碎屑巖夾層的形式出現(xiàn)。河口砂壩-巖性為分選、磨圓較好的細砂巖、中砂巖,偶含泥礫。具板狀、楔狀及槽狀交錯層理。與
33、下伏席狀砂沉積過渡,并一起構(gòu)成明顯的反韻律,電測曲線形態(tài)呈漏斗型。席狀砂-巖性一般為分選相對較好的細砂巖、粉砂巖與泥巖互層。波狀層理、小型交錯層理及水平層理發(fā)育。一般與前辮狀河三角洲沉積物呈薄互層。(3)前辮狀河三角洲沉積物粒度較細,多為灰、灰綠、深灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖夾粉-細砂巖組成,在剖面上為砂泥巖薄互層。水平層理、塊狀層理及沙紋交錯層理發(fā)育。(4)我國中生界辮狀河三角洲的主要沉積特征:辮狀河三角洲大多發(fā)育在距物源區(qū)相對較近的地方,其間缺失曲流河等陸上瓦1環(huán)境,是一個相帶發(fā)育不完整的沉積體系;沉積物粒度相對較粗,結(jié)構(gòu)及礦物成熟度較低,礦物成分與物源成分一致;發(fā)育各種沉積構(gòu)造,包括板狀及槽狀
34、交錯層理、平行層理、小型交錯層理及沖刷面構(gòu)造,含動、植物化石及生物遺跡構(gòu)造,在平原部分可見到一些水上暴露沉積構(gòu)造標(biāo)志;辮狀河三角洲平原部分可發(fā)育成非常寬廣的席狀形體;由于水下分流河道不固定,常常侵蝕下伏沉積物,所以很少發(fā)育河口砂壩,剖面上河道砂頻繁交替;辮狀河三角洲主要形成在距高地不遠的湖盆邊緣,砂體呈席狀,范圍可達數(shù)十至幾百平方千米。曲流河三角洲沉積三角洲形成的控制因素三角洲的亞環(huán)境和沉積特征三角洲沉積旋回三角洲形成機理三角洲(錄象)1.三角洲形成的控制因素(1)河流的作用:河流的流量和輸砂量是形成三角洲的物質(zhì)基礎(chǔ)(2)蓄水體(海、湖水體)的密度與河水密度的差異:河水密度蓄水體密度:為高密度
35、流動,沿底部呈平面噴流形式河水密度=蓄水體密度:為等密度流動,屬軸狀噴流河水密度蓄水體密度:為低密度流動,屬嚴(yán)格的平面噴流類型。通常發(fā)生在河流入海處 1.三角洲形成的控制因素(3)蓄水體的水動力作用:波浪、潮汐、海流可對河流輸入的泥砂進行改造和再分配,改變著三角洲發(fā)育的形狀(4)河口區(qū)海底地形:河口區(qū)海底坡度小,水體淺,有利于三角洲的形成 (5)蓄水盆地的構(gòu)造特征:水盆地相對穩(wěn)定,或沉降緩慢,沉降速度小于或略等于沉積速度,對三角洲的形成和保存有利2.三角洲的亞環(huán)境和沉積特征(1) 三角洲平原(2)三角洲前緣(3) 前三角洲(1) 三角洲平原分流河道沉積-為砂和粉砂沉積物。橫剖面形態(tài)為近于對稱的
36、透鏡體。為向上變細的沉積序列分流河道間沉積-天然堤-發(fā)育在河道兩側(cè),由細砂、粉砂和泥質(zhì)組成。砂質(zhì)沉積內(nèi)部具沙紋交錯層和流水波痕沼澤及湖泊-排水不良,但植物繁茂,沉積物主要為富含有機質(zhì)的暗色泥巖夾泥炭和煤層。植物化石豐富,根土構(gòu)造發(fā)育。湖泊的規(guī)模通常較小,沉積物主要為泥巖決口扇沉積-發(fā)育在天然堤兩側(cè)和分流間海灣,呈扇狀分布,由細砂和粉砂組成。常見粒序?qū)印⑸臣y層和平行層理分流間灣沉積-分流間灣是指分流河道間與海洋相通的相對低凹的地區(qū)。為泥質(zhì),含少量粉砂和細砂,具水平層理和透鏡狀層理。含海相動物化石沼澤沼澤(錄象) (2)三角洲前緣水下分流河道沉積-是陸上分流河道的延伸部分。沉積物中常含粘土碎塊,具
37、交錯層理、流水沙紋層理和侵蝕面等水下天然堤沉積-由極細砂和粉砂組成。可見沙紋層理、浪成波痕、蟲孔和包卷紋層等河口砂壩沉積-由砂質(zhì)沉積物組成。質(zhì)地純凈,分選良好,具多方向槽狀交錯層和沖刷面。河口壩末端通常稱為末端壩,為細砂、粉砂和泥組成的交互層。具正粒序,有水平紋層、波狀及透鏡狀層理,河口壩單元形成向上變粗的序列前緣席狀砂-河口壩經(jīng)海洋營力改造形成(3) 前三角洲前三角洲位于前緣的向海一側(cè),水深通常在浪基面以下沉積物主要為泥和粉砂質(zhì)泥,富含有機質(zhì),可見海綠石等自生礦物層理主要是水平紋層。在近前緣的部分可出現(xiàn)少數(shù)粉砂薄層,其中有小型交錯紋層和波痕等構(gòu)造含海相動物化石,有較多的蟲孔及生物擾動構(gòu)造3.
38、三角洲沉積旋回三角洲沉積旋回分為兩個時期:即建設(shè)期和破壞期:三角洲向海推進增長發(fā)育時期稱三角洲的建設(shè)期三角洲被海水淹沒遭受侵蝕破壞的時期稱三角洲的破壞期每個單一的三角洲沉積體在垂向上就代表了一個沉積旋回,每個旋回都是以三角洲的建設(shè)相開始,以破壞相的出現(xiàn)而告終在垂向剖面上,建設(shè)相和破壞相周期性地交替重復(fù)出現(xiàn),就形成了多旋回三角洲復(fù)合體系第四節(jié) 海洋碎屑沉積海岸碎屑沉積 陸棚碎屑沉積 深海碎屑沉積一 海岸碎屑 沉積模式1、海岸環(huán)境海岸環(huán)境-是分隔大陸與開闊海的過渡地貌單元。在這里專指三角洲以外的海濱帶2、分類按照潮差的規(guī)模,把海岸環(huán)境分為小潮差海岸(2m)、中潮差海岸(24m)和大潮差海岸(4m)
39、三類:(1)小潮差海岸是一種浪控海岸,主要發(fā)育海灘和障壁體系(2)大潮差海岸是一種潮控環(huán)境,以發(fā)育大潮差河口灣和潮坪為特征(3)中潮差海岸的特征介于二者之間,發(fā)育低矮的障壁島和廣闊的潮坪與沼澤波浪小潮差海岸波浪小潮差海岸大潮差海岸潮汐流錄象概念海灘和障壁島-都是平行岸線分布的線狀砂質(zhì)沉積體,區(qū)別在于海灘與陸地直接相連;障壁島則以瀉湖與陸地分離。它們的范圍都處于正常浪基面與最大高潮線之間。概念海灘與障壁島分為海岸風(fēng)成沙丘、后濱、前濱和臨濱臨濱是潮下部分,位于正常浪基面至平均低潮線之間。向海方向逐漸過渡為遠濱或陸棚區(qū)前濱位于平均低潮線和平均高潮線之間,又稱潮間帶后濱位于平均高潮線與最大高潮線之間,
40、又稱潮上帶風(fēng)成沙丘是由于海岸進積,海灘砂暴露在海平面以上受風(fēng)力改造而成的低起伏沙丘區(qū)海浪(錄象)沉積模式(1)臨濱沉積(2)前濱沉積(3)后濱沉積(4)海岸沙丘(1)臨濱沉積(a)下臨濱能量較低,主要為細砂、粉砂和濱外泥巖不規(guī)則互層。含海相化石,生物攏動強烈。見水平紋層,層面具浪成波痕,但紋層多為生物擾動所破壞(b)中臨濱位于破浪帶,水動力強烈。主要為中-細砂。分選好,常夾介殼層。交錯層發(fā)育,為雙向槽狀交錯層。見沖刷面、滯留沉積以及平行層理、粒序?qū)蛹巴莶劢诲e層等(c)上臨濱處于碎浪帶,是高能環(huán)境。沉積物從細砂級到礫石級。沉積構(gòu)造為多方向的槽狀交錯層系,向岸傾斜的板狀交錯層及風(fēng)暴成因的侵蝕面和洼
41、槽交錯層(2)前濱沉積前濱相當(dāng)于沖流帶,地形比較平坦沉積物通常比臨濱細典型的沉積構(gòu)造是沖洗層理常見平行紋層、沙紋交錯層層面構(gòu)造極為發(fā)育,如流痕、浪成波痕、流水波痕、復(fù)合波痕以及變形的平脊波痕、圓脊尖谷波痕等等,反映該區(qū)水深極淺及間歇性暴露(3)后濱沉積水動力條件弱沉積物粒度較細層理主要為水平紋層狀,局部可形成低角度的交錯層(4)海岸沙丘海岸沙丘呈低起伏狀。沉積物以中一細粒為主,分選很好,圓度也較高,顆粒具霜面,風(fēng)成交錯層發(fā)育,主要是大型槽狀交錯層理海岸沙丘(錄象)瀉湖沉積瀉湖-是平行岸線的淺水盆地,它與開闊海之間為障壁島分隔,又以潮道與開闊海連通。水動力條件較弱在潮濕區(qū),其細粒的瀉湖沉積物富含
42、有機質(zhì)在干旱區(qū),其細粒沉積物中常含蒸發(fā)礦物在靠近潮汐水道的地方以砂質(zhì)沉積物為主,發(fā)育沙紋交錯層在小河的注入處,具有三角洲的特征廣闊的瀉湖底水動力條件很弱,為水平層狀的粉砂和泥質(zhì)沉積。也可夾薄的砂巖薄砂層多具水平紋層,或者發(fā)育浪成波痕及浪成沙紋交錯層潮坪沉積水動力條件沉積特征潮坪沉積的識別標(biāo)志 和剖面序列1.水動力條件潮坪水動力條件從潮下帶向潮上帶逐漸減弱潮道和潮溝水動力最強,沉積物最粗,發(fā)育人字形交錯層在低潮線附近,波浪的活動強一些,主要為砂質(zhì)沉積,稱為砂坪而簸選出來的泥主要沉積在高潮線附近的泥坪砂坪和泥坪之間為砂與泥質(zhì)的混合沉積帶,稱為混合坪潮汐流錄象2.沉積特征(1)砂坪沉積-為具小型流水
43、沙紋交錯層的砂巖,有時也有人字形交錯層及再作用面(2)混合坪沉積-為砂巖與泥巖的薄互層。具壓扁層理、波狀層理和透鏡狀層理以及砂、泥薄互層狀的潮汐韻律層理等復(fù)合層理(3)泥坪沉積-為厚的泥質(zhì)沉積,常夾有薄的砂質(zhì)層。在干燥氣候條件下,泥坪形成石膏和石鹽晶體,可使原始層理破壞。泥坪上的干裂常見2.沉積特征(4)潮上鹽沼或沼澤-溫濕區(qū)長滿植物;干旱區(qū)發(fā)育干裂石膏和石鹽(5)潮道沉積-砂質(zhì)沉積,并富含介殼和泥礫。發(fā)育人字形交錯層3.潮坪沉積的識別標(biāo)志和剖面序列(1)潮坪沉積的識別標(biāo)志(2)潮坪沉積的沉積序列(1)潮坪沉積的識別標(biāo)志(a)具有流水方向截然相反的人字形交錯層和再作用面(b)壓扁層理、波狀層理
44、及透鏡狀層理發(fā)育,反映流水強弱的交替出現(xiàn)(c)具有干裂、雨痕、植物根跡、蒸發(fā)巖、泥炭和薄煤層等反映間歇性陸上暴露的標(biāo)志(d)具水道沖刷、泥質(zhì)碎片和簸選的砂質(zhì)透鏡體等暴露與沉積交替出現(xiàn)的標(biāo)志(2)潮坪沉積的沉積序列潮坪沉積是一個向上變細的沉積序列下部為潮下帶的潮道沉積,通常為塊狀砂巖,具滯留沉積和人字形交錯層其上為砂坪沉積,具人字形交錯層和再作用面等雙向流水構(gòu)造以及反映水位變化和間歇暴露的標(biāo)志再上為粉砂巖和泥巖組成的混合坪沉積,潮汐層理發(fā)育泥坪沉積具發(fā)育的干裂,有時頂部還可出現(xiàn)潮上湖沼或鹽沼沉積古代海岸沉積的鑒定標(biāo)志1、古海灘和障壁島主要是分選很好的石英砂巖。砂體呈席狀,古流方向垂直砂體走向,反
45、映砂體走向與岸線平行的原始特征古代海岸沉積的鑒定標(biāo)志2、識別海岸沉積的另一個重要標(biāo)志是其在剖面上形成的地層序列在海平面上升時,海岸線向陸地退卻,較深水的沉積物覆蓋在較淺水的沉積物之上,造成退積(海進)地層序列在海平面下降時,海岸線向海方推進,較淺水的沉積物覆蓋在較深水的沉積物之上,形成進積(海退)地層序列二 碎屑陸棚沉積模式一、概述二、陸棚的作用三、沉積相四、陸棚碎屑沉積的序列沉積模式1.陸棚砂質(zhì)沉積2.陸棚泥質(zhì)沉積1.陸棚砂質(zhì)沉積(1)潮控陸棚砂(2)風(fēng)暴控陸棚沉積(1)潮控陸棚砂沙波相-是橫交主要潮流方向的巨型沉積單元,可以造成巨大的面狀交錯層系古代的沙波沉積的識別:()具有單向傾斜的巨大
46、前積型交錯層()具有再作用面,反映潮汐作用的周期性()為生物擾動強烈的陸棚泥所分隔沙脊相-沙脊是一種大型的線狀底形,砂體的走向總是平行于海流的流向(2)風(fēng)暴控陸棚沉積風(fēng)暴沉積自下而上的沉積序列:A沖刷面:由風(fēng)暴流攪動早期的沉積物而成B粒序?qū)?B):下部常含大量滯留沉積物,如介殼、泥礫;向上逐漸變細C面狀平行紋層(P)D丘交錯層理(H)E平坦紋層(F)F浪成沙紋交錯層理或?qū)ΨQ波痕(X)G強烈生物擾動的陸棚泥巖(M)2.陸棚泥質(zhì)沉積陸棚泥含有少量的粉砂、砂和介殼,往往缺乏內(nèi)部構(gòu)造2.陸棚泥質(zhì)沉積在富氧的陸棚上,生物擾動強烈,正常的海相化石豐富,泥巖中含球粒多在缺氧的陸棚上發(fā)育富含有機質(zhì)的紋層泥,生
47、物類型少,主要限于食泥生物在無氧環(huán)境,底棲生物不能生長,泥質(zhì)巖中只含浮游類生物陸棚碎屑沉積的序列(1)風(fēng)暴控進積陸棚沉積序列-砂主要限于內(nèi)陸棚,相當(dāng)于序列的上部其它部分由含粉砂紋層的生物擾動泥巖組成(2)混合型進積陸棚序列-底部為厚的陸棚泥向上為多個向上變粗的砂質(zhì)單元覆蓋,砂體平行岸線。每個砂質(zhì)單元的下部為薄層的海綠石砂與泥巖的互層。上部沉積較粗三 深海碎屑沉積深海重力流半遠洋沉積與遠洋沉積等深流-是由于大洋水團的溫鹽變化而形成的一種環(huán)流體系。在兩極地帶由于冰層和低溫的影響,表層海水因密度增大而下降,并沿洋底向低緯度方向流動。由于受科里奧利效應(yīng)的影響,底流的流向分別向右偏轉(zhuǎn)。在北大西洋來自北極
48、的底層水團便沿北美大陸邊緣的陸隆平行等深線向南流動,而來自南極的底層水團因受南極大陸地形的影響而轉(zhuǎn)為圍繞南極大陸邊緣向東流動,形成環(huán)南極的等深流水團。深海重力流1 概念2 主要沉積類型1 概念深海半深海環(huán)境中,大多數(shù)碎屑沉積物都是以塊體-重力方式搬運的。大量沉積物與水混合在一起形成一種高密度流體,借助重力作用整體順斜坡向下移動,一旦重力效應(yīng)消失后即沉積下來。因此將這種流體稱作-重力流或密度流(density flow)和塊體流(mass flow)。2 主要沉積類型(1)巖崩-是已石化的巨大巖塊受重力作用自由崩塌滑落而移動(2)滑動與滑塌-是半固結(jié)的沉積物在重力作用下沿破裂的底面,順坡向下滑動
49、,內(nèi)部仍保持一定的粘連性(3)碎屑流沉積-是非牛頓流體的高濃度的沉積物分散體,具有屈服強度和高粘性,其流動方式為層流。基質(zhì)屈服強度和產(chǎn)生的浮力構(gòu)成對碎屑支撐的機理 2 主要沉積類型(4)顆粒流沉積沉積物直接由顆粒之間相互碰撞所產(chǎn)生的分散應(yīng)力支撐。顆粒流沉積物的特征是厚層塊狀,具突變的頂?shù)酌?5)液化流沉積-含水的粉砂和砂受到突然沖擊變成沉積物流體化。其沉積特點是:遞變差或無遞變,頂?shù)酌娣置鳎酌婵捎胸撦d鑄型,內(nèi)部具有各種泄水構(gòu)造(6)濁流-濁流是沉積物和水的混合物。濁流中的沉積物呈懸浮狀態(tài)搬運,由流體的湍流機制支撐,可以在極緩的斜坡上流動3. 鮑馬層序鮑瑪層序自下而上由五個層段組成:A段為遞變
50、段,是鮑瑪層序的底部單元,一般為具粒序?qū)拥碾s砂巖或塊狀雜砂巖。底部有明顯的侵蝕沖刷面,底面常發(fā)育有底面槽模等底痕B段為下平行層理段,由具平行層理的砂巖組成C段波紋層理段,由細砂及粉砂沉積物組成,小水流波痕層理發(fā)育,可以有爬升層理、卷曲層理等D段上平行紋層段,主要為極細砂至粉砂質(zhì)粘土,具有清楚的平行紋層E段-泥質(zhì)段。為塊狀泥巖組成,含有孔蟲化石深海沉積 1.大陸斜坡大陸斜坡位于外陸棚或陸棚坡折與陸隆之間,是洋底的最陡部分,一般3-6,峽谷和海底陡坡部分可超過15;在大陸斜坡上有許多網(wǎng)狀峽谷和較小的沖溝,可以穿過整個斜坡,但大部分只在緩斜坡上,不延伸到坡底。大陸斜坡上主要有遠洋、半遠洋懸浮沉積及滑
51、塌沉積。主要由水平紋層發(fā)育、含大量浮游生物的薄層泥巖(頁巖)、泥灰?guī)r、微晶灰?guī)r等巖層組成,夾有不同大小的變形層和滑塌巖、碎積巖和濁積巖。變形層、滑塌巖、碎積巖的存在是識別大陸斜坡的最重要標(biāo)志。2. 海底扇(濁積扇)(1)概念:在大陸斜坡底與盆地平原間由再沉積作用形成的錐狀或扇狀堆積體,稱為-海底扇或濁積扇。(2)特征:扇的表面包括有水道、堤和水道間的沉積。在縱向剖面上可分為上扇(內(nèi)扇)、中扇、下扇(外扇)。內(nèi)扇有一個直或彎曲的主扇谷,其內(nèi)以碎屑流沉積為主。在中扇的下部,水道末尾處出現(xiàn)快速的沉積,形成厚的葉狀濁積砂體的沉積。細粒濁流沉積物可溢出水道而形成分流水道間沉積。下扇地勢平坦,具有許多沒有
52、堤的小水道,逐漸與盆地平原過渡。水道沉積的砂泥比率高,單層中等厚至塊狀(3)垂向?qū)有?有兩種趨勢,即厚度向上變厚,粒度向上變粗和厚度向上變薄,粒度向上變細的層序。前者往往代表形成濁積扇的供給物不斷增加,或者斜坡的坡度增大,水道穿越扇,沉積葉狀體不斷向前推進;后者代表濁積扇的補給中斷或轉(zhuǎn)向它處,水道被泥質(zhì)充填。3.盆地平原盆地平原沉積主要為低密度的濁流和遠洋、半遠洋沉積。主要特征為薄層砂巖和頁巖互層,且規(guī)則穩(wěn)定,在縱向和橫向上沒有急劇的變厚和變薄的現(xiàn)象,呈單調(diào)層序。欠供給的盆地(又稱饑鋨盆地),一般是穩(wěn)定構(gòu)造背景下遠離古陸的開闊盆地,其盆地領(lǐng)域大,低起伏,沉積物供給少,沉積速率低,盆地平原相以極
53、薄層或頁片狀的頁巖、硅質(zhì)巖為特征。相反,在盆地領(lǐng)域相對較小,邊緣有同沉積斷裂活動的超供給盆地中,具有迅速推進的充填層序,盆地平原相不發(fā)育。碳酸鹽沉積相模式淺水碳酸鹽巖的沉積序列生物礁和生物丘與淺水臺地毗鄰的深水碳酸鹽沉積第五節(jié) 海洋碳酸鹽沉積碳酸鹽沉積相模式陸表海清水沉積作用相模式潮汐作用相帶模式威爾遜相模式1.陸表海清水沉積作用(1)X帶(低能帶) 位于浪底或浪基面以下(2)Y帶(高能帶)從波浪沖擊海底的地點起,直到波浪及潮汐的能量大部被消耗掉為止(3)Z帶(低能帶)位于Y帶的向岸方向,直到濱岸為止(1)X帶(低能帶)沉積物主要來自Y帶的細粒物質(zhì)即灰泥底棲生物和藻類都不發(fā)育沉積物多呈暗色這一
54、環(huán)境有利于生油(2)Y帶(高能帶)向海方向一側(cè),由于營養(yǎng)物質(zhì)及氧均較充分,各種生物(包括造礁生物)發(fā)育,常形成生物礁向陸一側(cè)是各種較粗的顆粒堆積的有利場所碳酸鹽巖都是良好的石油和天然氣的儲集巖(3)Z帶(低能帶)此帶水很淺波浪及潮汐作用很弱,其能量大多被海底摩擦消耗掉水循環(huán)也很弱形成白云石以及各種鹽類礦物的沉積在此帶形成的巖石主要是泥晶石灰?guī)r、泥晶白云巖以及蒸發(fā)巖化石少見,但疊層藻席卻相當(dāng)發(fā)育2.潮汐作用相帶模式潮上帶潮間帶局限潮下帶開闊潮下帶(1)潮上帶主要由白云巖、白云質(zhì)泥晶石灰?guī)r、球粒泥晶石灰?guī)r組成在高潮或風(fēng)暴時,沉積物沉積在有藻席覆蓋的潮坪上在低潮時,沉積物的上層和藻席發(fā)生干裂、風(fēng)蝕以
55、及后來的再改造,就可以形成礫石級或細小的內(nèi)碎屑白云石是毛細管濃縮白云化作用的產(chǎn)物(2)潮間帶潮間帶的上部,其干燥和泥裂作用與潮上帶相同在潮間帶下部,風(fēng)暴和潮汐能量形成內(nèi)碎屑及生物碎屑堆積潮間帶上部藻席茂盛潮間帶下部柱狀疊層石以及藻灰結(jié)核常見蟲孔常見,潮間帶上部多為垂直蟲孔,下部多為水平蟲孔潮間帶也可有白云化現(xiàn)象(3)開闊潮下帶為高能量環(huán)境,波浪和潮汐可以攪動和簸選底部的沉積物主要沉積是清潔的(即無灰泥的)內(nèi)碎屑石灰?guī)r或生物碎屑石灰?guī)r可出現(xiàn)低角度斜層理各種海洋生物如棘皮類、珊瑚、腕足類、三葉蟲以及軟體動物均很發(fā)育(4)局限潮下帶此帶為較低能的環(huán)境此帶的巖石主要是輕微沖刷的內(nèi)碎屑生物碎屑石灰?guī)r和致
56、密的內(nèi)碎屑生物碎屑石灰?guī)r,其基質(zhì)主要是灰泥即泥晶,也有亮晶此帶也和開闊潮下帶一樣有多變的生物群在此帶的較淺部位,還可出現(xiàn)由生物泥晶石灰?guī)r和粘結(jié)巖組成的生物丘3.威爾遜相模式盆地沉積區(qū)臺地邊緣沉積區(qū)臺地沉積區(qū)A.盆地沉積區(qū)(1)盆地相-不利于底棲生物的生長和碳酸鹽的沉積:濁積灰?guī)r相:由來自鄰近陸棚及陸棚斜坡的碳酸鹽巖碎屑組成的異地石灰?guī)r深海瘦地槽相:主要為薄的深海沉積物。常見有放射蟲巖、紅色生物泥晶石灰?guī)r及紅色結(jié)核石灰?guī)r等克拉通盆地碳酸鹽相:為暗色薄層石灰?guī)r。紋理發(fā)育(2)開闊陸棚相-是較深水淺海沉積環(huán)境。主要為富含化石的石灰?guī)r與泥灰?guī)r。層理明顯 (3)碳酸鹽臺地的斜坡腳相-位于碳酸鹽臺地的斜坡
57、的末端,。主要為薄層的細粒石灰?guī)r。生物群為廣海陸棚的正常海洋的生物B.臺地邊緣沉積區(qū)(4)碳酸鹽臺地前緣斜坡相-位于深水陸棚與淺水碳酸鹽臺地過渡帶。為各種石灰?guī)r,有大型的滑塌構(gòu)造(5)臺地邊緣生物礁相-主要為塊狀的石灰?guī)r及白云巖,幾乎全由生物骨骼組成(6)簸選的臺地邊緣砂相-主要呈沙洲、沙灘、扇狀或帶狀的濱外壩或風(fēng)成沙丘島C.臺地沉積區(qū)(7)開闊臺地相-適合各種生物生長。主要為各種石灰?guī)r。沉積物的球粒化及潛穴作用常見(8)局限臺地相-瀉湖相。海水循環(huán)受到很大限制。主要為泥晶灰?guī)r,也有白云巖。紋理、鳥眼、藻疊層石、小型的遞變層理、白云石殼及鈣質(zhì)結(jié)殼等構(gòu)造發(fā)育(9)臺地蒸發(fā)巖相-潮上帶。主要為白云
58、巖及石膏或硬石膏。紋理發(fā)育,有泥裂、疊層石等淺水碳酸鹽巖的沉積序列淺水臺地上的碳酸鹽沉積進行得非常快,通常為向上變淺的序列。淺水碳酸鹽巖的沉積序列A.代表海進初期的基底薄層灰質(zhì)砂和礫B.潮下沉積的厚層-塊狀泥晶灰?guī)r、各種粒屑灰?guī)r或礁灰?guī)r。含豐富的正常海相化石,生物擾動構(gòu)造發(fā)育C.潮間帶沉積的各種碳酸鹽巖。間歇暴露的標(biāo)志豐富,如干裂、鳥眼構(gòu)造;紋層構(gòu)造發(fā)育,如疊層石、皺褶狀紋層;暴露與沉積交替出現(xiàn)的證據(jù)常見;人字形交錯層和壓扁層理、波狀層理與透鏡狀層理D.潮上帶。為長期暴露地表產(chǎn)生的沉積特征,如紋層狀粉晶白云巖、白云化石灰?guī)r、干裂及平鋪層面的扁平角礫、窗孔構(gòu)造、巖溶空洞、鈣質(zhì)結(jié)殼、巖鹽與石膏層等
59、。生物礁和生物丘生物礁生物丘(一)生物礁古代礁的相標(biāo)志生物礁相模式生物礁的識別標(biāo)志生物礁(錄象)古代礁的相標(biāo)志礁灰?guī)r的類型結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征生物多樣性和生態(tài)特征地層接觸關(guān)系(1)灰?guī)r的類型.骨架灰?guī)r:由原地生長的生物格架和充填于其間的膠結(jié)物、基質(zhì)及碎屑組成。構(gòu)成格架的主要化石有珊瑚等.粘結(jié)灰?guī)r:由大量灰泥或藻粘結(jié)板狀層狀生物而成。主要化石為板狀層孔蟲等.障積灰?guī)r:有大量枝狀或節(jié)狀生物骨骼,對灰泥和粉屑等雜基組分起障積作用。雜基數(shù)量較大。主要化石類型為藻類等(2)結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征.連生格架結(jié)構(gòu):塊狀、半球狀和結(jié)殼狀生物骨骼.原生海綿狀孔隙和瑪腦紋櫛殼:原生孔隙被櫛殼狀碳酸鹽充填,由壁向內(nèi)呈多期瑪腦紋狀排列
60、.示頂?shù)讟?gòu)造:反重力構(gòu)造和滲流粉砂.塊狀及斑雜狀構(gòu)造:灰?guī)r結(jié)構(gòu)與構(gòu)造不均一.包裹纏繞構(gòu)造:粘結(jié)包殼生態(tài)是常見組構(gòu)(3)生物的多樣性和生態(tài)特征造礁生物主要為藻類、層孔蟲、珊瑚、苔蘚蟲、海綿、水螅、牡蠣及其它軟體動物等(4)地層接觸關(guān)系生物礁的向上生長幅度比同期的其它沉積物要大得多,同時在礁的發(fā)育與演化過程中又經(jīng)常是興旺與衰退相間交替出現(xiàn)的。因此,在礁體翼部,同期而不同相的地層常與礁灰?guī)r呈指狀交錯,從而顯示出礁體的穿時性。生物礁相模式(1)相的分帶(2)沉積序列(1)相的分帶(a)礁核相是礁的主體,由骨架灰?guī)r組成,沉積體形態(tài)呈透鏡狀(b)礁翼相指與礁核呈指狀交錯過渡的礁體部分。在礁體中比例較大,主
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