沉积学部分知识点

一沉积相标志：

相标志是指反应沉积相的一些标志，它是相分析及岩相古地理研究的基础。可归纳为岩性、古生物、地球化学和地球物理四种相标志类型。

1岩性（沉积）标志

颜色颜色也是沉积岩的—个重要待征。对沉积岩颜色的研究有助于推断沉积岩形成的沉积环境和物质来源。继承色原生色次生色次生色。

陆源碎屑成分研究它们的含量变化，以确定物源方向、源区的大致位臵、搬运距离及母岩类型等。陆源碎屑自生矿物特殊岩石类型

沉积岩的结构包括粒度、分选度、形状、圆度、球度、石英表面结构、支撑类型、结构成熟度等。

粒度分选及粒度结构反映了水动力条件、流体力学性质

颗粒的支撑类型——判断介质水体的流动性质：颗粒支撑——牵引流；杂基支撑——密度流、重力流。

沉积岩的构造古水流向判别与恢复

沉积组合及相序确定沉积相类型区分自旋回和它旋回，层序界面的识别和层序划分。

沉积体空间形态

2 古生物学、古生态学标志

生物对环境的指示意义：指示沉积水体介质的温度、深度、压力、光照度、浑浊度、水体流动性质、基底性质、水体所处位臵等。

遗迹化石是地史时期生物生活活动的遗迹和遗物的总称。也可以说是生物成因的各种构造，反映生物的存在。包括生物生存期间的居住、运动、捕食、代谢、生殖等行为所遗留下来的痕迹。从某种意义上讲，遗迹化石是生物适应环境的物质记录，在一定程度上，能够反映当时生物的生活环境。

3 沉积地球化学标志

沉积岩中的元素含量取决于下列因素：陆源区性质(母岩成分)、古气候、沉积环境(包括水体等介质性质)、沉积岩的成分、生物作用、成岩及后生因素等，因此研究它就可以对再造古地理环境提供信息。目前，元素地球化学在划分海陆相地层，分析物源区岩石成分，恢复沉积古气候条件，确定沉积水介质地球化学环境，划分地球化学相(氧化与还原、水盆深度、盐度、离岸距离等)等方面都能取得较满意成果。

4 地球物理学标志

地球物理学标志常用的有沉积序列和沉积相相的测井响应、地震响应，根据测井曲线和地震反射资料解析出其中的基本相标志，进而鉴别沉积相类型。

二沉积作用的控制因素

控制沉积作用的因素是多种多样，主要有大地构造、海平面变化、气候变化、生物演化等。

1大地构造

大地构造作用对沉积作用的控制具体的表现为:

（1）影响沉积盆地的类型、成因和演化；（2）控制物源区上升和侵蚀；（3）控制沉积盆地下沉和沉积物被搬运、堆积的速度等；（4）影响沉积物或沉积岩的成分、结构和构造等特征。

2 海平面变化

海平面变化是古气候或冰川作用、大地构造、极地变化、沉积作用综合作用的结果。

1、对滨岸沉积作用的影响。

2、河流上溯（回水作用）。

3、河流作用的下锥。

4、全球海平面变化的统一性。

3古气候

气候的变化可以导致地球上冰川的增长和消融，进而引起世界范围内海平面的变化，而海平面的变化是影响海陆面积变化和分布的重要因素之一，因此也就影响到海陆沉积相的分布。气候对沉积作用的控制作用更直接地表现在对陆地上的风化剥蚀作用、生物和化学沉积作用的影响，使得不同气候带具有不同的沉积作用特征和出现不同类型沉积岩组合。

3生物条件等

生物在地质历史中的生存和演化对沉积作用也有着巨大影响。生物自身能直接参与沉积作用，形成各种生物成因或生物化学成因的沉积岩；生物能通过其生命活动过程和生物遗体的分解作用等引起周围介质环境的物理和化学变化，从而导致和促进沉积作用的进行。

大地构造作用是控制沉积作用诸因素中最为重要的一种因素，古气候的变化和生物的演化等也往往受到其制约。

三三角洲

当河水携带着大量沉积物流入一个相对静止和稳定的蓄水盆地时，在二者的汇合处将沉积物堆积下来，这个沉积体----即三角洲。

1、三角洲的的作用与控制因素

(1)河流的作用：河流的流量和输砂量是形成三角洲的物质基础。

(2)蓄水体(海、湖水体)的密度与河水密度差异：①河水密度＞蓄水体密度：为高密度流动，沿底部流动。②河水密度=蓄水体密度：为等密度流动，属轴状喷流③河水密度＜蓄水体密度：为低密度流动，属严格的平面喷流类型。通常发生在河流入海处。

(3)蓄水体的水动力作用：波浪、潮汐、海流可对河流输入的泥砂进行改造和再分配，改变着三角洲发育的形状。

(4)河口区海底地形：河口区海底坡度小，水体浅，有利于三角洲的形成。

(5)蓄水盆地的构造特征：水盆地相对稳定，或沉降缓慢，沉降速度小于或略等于沉积速度，

2三角洲分类

(1) 河控三角洲--河控三角洲是在河流输入泥砂量大，波浪、潮汐作用微弱：①鸟足状三角洲；②朵状三角洲。

(2) 浪控三角洲--浪控三角洲的平面形态呈鸟嘴状，海洋的波浪作用大于河流的作用，河流输入泥砂量少，形成平行于海岸的海滩、砂嘴、砂坝。

(3) 潮控三角洲--河流流入三角港或其他形状的港湾，由于潮汐作用远大于河流作用，在港湾中堆积的泥砂受潮汐作用的强烈改造，仅形成小型三角洲。外形受港湾控制,发育的潮汐砂坝。

3三角洲的鉴别标志

不同类型的三角洲体系，可以根据骨架砂体的成因特征、几何形态、定向习性、进积砂体与分流河道的空间关系，以及河道充填物的特征等加以识别。

1垂向剖面序列自下而上依次为前三角洲泥——三角洲前缘砂——三角洲平原的砂、泥互层夹煤层，其中水下沉积部分是一个向上变粗的沉积序列。三角洲前缘沉积是其最特征部分，它不仅有别于其它沉积单元，也是区分不同三角洲类型的重要依据。

2河控三角洲前缘以河口砂坝沉积为特征；交错层倾角较大，古流向比较集中(单峰态)；

3浪控三角洲前缘砂具海岸沙坝沉积序列，交错层方向多变，倾角较小；

4潮控三角洲前缘砂具双向交错层，再作用面和粘土纹层，其上三角洲平原有潮坪及潮道沉积等；

四冲积扇

冲积扇是一种自山口顺坡呈放射状的河流形成的扇形堆积物，是从山地峡谷向开阔平

原转变地带上的一种河流沉积体系。多数是由许多扇体互相衔接起来形成巨大的冲积扇体系。

特点：在陆相沉积中，冲积扇是粒度最粗、分选最差、沉积速率高、最近物源区的沉积体系；冲积扇的演变和沉积物的特点明显地受气候、物源和构造条件的控制；冲积扇是一个扇状的楔形堆积体。通常将扇其划分为扇根、扇中和扇端三个部分；冲积扇的堆积和保存需要长期相对沉降的构造条件；古冲积扇体系中往往赋存有丰富的沉积矿产资源。常见有黄金、外生铀矿床、煤田、石油和天然气等。

(1)扇根：也称为扇头或扇首，分布于邻近断崖处的冲积扇顶部地带，其特征是沉积坡度

角最大。主要为河床充填沉积及泥石流沉积

（2）扇中：位于冲积扇的中部，以沉积坡度角较小和辫状河道发育为特征。以辫状分支河道和漫流沉积为主，砂岩、砾状砂岩为主。可见平行层理和交错层理，河道冲刷-充填构造发育。

(3)扇端：也称扇缘，出现于冲积扇的趾部，地形平缓，沉积坡度角低，沉积类型以漫流沉积为主，沉积物较细，通常由砂岩夹粉砂岩、粘土岩组成，可见平行层理、交错层理、冲刷-充填构造等。

几何形态几何形态特征与盆地的构造演化和经受的作用营力有关。

(1)盆地下沉幅度大，扇体推进慢，沉积厚度大，形态呈楔状体；

(2)盆地下沉幅度小，扇体推进快，沉积厚度小，呈分布广泛的席状。

(3)碎屑流发育的扇体多呈厚的楔状体，河流作用强的扇体则以席状形态为特征。

五河流

河流沉积的主要鉴别标志

1岩石类型及其组合河流沉积发育的岩石类型以碎屑岩为主，次为粘土岩，碳酸盐岩极少出现；碎屑岩的物质成分杂，它与源区以及河流流域的基岩成分有关。

2结构河流体系碎屑沉积物以砂、粉砂为主，分选差至中等

3 沉积构造河流相层理发育，类型繁多，但以大型板状和大型槽状交错层理为特征。在河流沉积的剖面上，大型板状、槽状交错层理发育在下部，小型者发育在上部，波状层理发育在剖面顶部。河流沉积的最底部常具明显的侵蚀、切割及冲刷构造，并常含泥砾及下伏层的砾石。

4、生物化石河流体系生物化石一般保存不好，通常较难见到动物化石及较完整的植物化石，所见者常是破碎的植物枝、干、叶等。

5二元结构在沉积剖面上，自下而上表现为下粗上细间断性正韵律或正旋回，每个旋回底部发育有明显的底冲刷现象。典型的河流沉积剖面应具有完整的河流沉积层序，即具有完整的“二元结构”，从下而上由河床滞留沉积开始，向上依次出现点砂坝或河道砂坝以及泛滥平原沉积

6 砂体形态在横切河流的剖面上，呈上平下凸的透镜状

辫状河沉积与曲流河沉积

1、辫状河沉积

以河道砂岩为主，河漫滩沉积不发育。道沉积的突出特征为：

(1)主要为中—粗粒砂岩。(2)具河道坝序列，但是在剖面上常常是不完整旋回反复叠臵的巨厚层，最大厚度逾百米。(3)垂向上粒序性较差，自然电位曲线形态多为箱状。(4)砂体呈宽阔的板状。(5)砂体基底冲刷面比较平坦，厚度在区域上变化小。

2、曲流河沉积

曲流河沉积具有较发育的河漫滩沉积。河道沉积特征为：

(1)主要由中一细粒砂岩组成。2)具曲流沙坝序列。(3)正粒序发育，自然电位曲线多呈钟状。(4)砂体横剖面为上平下凸的透镜体，四周为细粒的河漫滩沉积包围，砂厚图

呈不规则的串珠状条带。(5)砂岩基底冲刷面起伏明显，最大起伏可达3-4m。

六海洋碎屑沉积

海岸环境是分隔大陆与开阔海的过渡地貌单元。

按照潮差的规模

（1）小潮差海岸是一种浪控海岸，主要发育海滩和障壁体系

（2）大潮差海岸是一种潮控环境，以发育大潮差河口湾和潮坪为特征。

（3）中潮差海岸的特征介于二者之间，发育低矮的障壁岛和广阔的潮坪与沼泽。

海岸环境包括无障壁海岸和障壁海岸

海滩－障壁岛（砂坝）沉积

海滩和障壁岛-都是平行岸线分布的线状砂质沉积体，区别在于海滩与陆地直接相连；障壁岛则以泻湖与陆地分离。它们的范围都处于正常浪基面与最大高潮线之间海滩与障壁岛分为海岸风成沙丘、后滨、前滨和临滨。

临滨沉积

?（a）下临滨能量较低，主要为细砂、粉砂和滨外泥岩不规则互层。含海相化石，生物拢动强烈。见水平纹层，层面具浪成波痕，但纹层多为生物扰动所破坏；

?（b）中临滨位于破浪带，水动力强烈。主要为中-细砂。分选好，常夹介壳层。交错层发育，为双向槽状交错层。见冲刷面、滞留沉积以及平行层理、粒序层及洼槽交错层等；

?（c）上临滨处于碎浪带，是高能环境。沉积物从细砂级到砾石级。沉积构造为多方向的槽状交错层系，向岸倾斜的板状交错层及风暴成因的侵蚀面和洼槽交错层。

前滨沉积

前滨相当于冲流带，地形比较平坦；沉积物通常比临滨细；典型的沉积构造是冲洗层理；常见平行纹层、沙纹交错层；层面构造极为发育，如流痕、浪成波痕、流水波痕、复合波痕以及变形的平脊波痕、圆脊尖谷波痕等等，反映该区水深极浅及间歇性暴露。

后滨沉积

水动力条件弱；沉积物粒度较细；层理主要为水平纹层状，局部可形成低角度的交错层；

泻湖－潮坪沉积

潮坪微相沉积特征

?向上变细的沉积序列。

?底部为潮下带的潮道沉积，通常为块状砂岩，具滞留沉积和人字形交错层。

?之上为砂坪沉积--具小型流水沙纹交错层的砂岩，有时也有人字形交错层及再作用面等双向流水构造，以及反映水位变化和间歇暴露的标志。

?再上为混合坪沉积--为砂岩与泥岩的薄互层。具压扁层理、波状层理和透镜状层理以及砂、泥薄互层状的潮汐韵律层理等复合层理。

?顶部为泥坪沉积--为厚的泥质沉积，常夹有薄的砂质层。在干燥气候条件下，泥坪形成石膏和石盐晶体，可使原始层理破坏。泥坪上的干裂常见。

?潮上盐沼或沼泽--温湿区长满植物；干旱区发育干裂石膏和石盐。

?潮沟沉积--砂质沉积，并富含介壳和泥砾。发育人字形交错层。

潮坪沉积的识别标志

?具有流水方向截然相反的人字形交错层和再作用面

?压扁层理、波状层理及透镜状层理发育，反映流水强弱的交替出现。

?具有干裂、雨痕、植物根迹、蒸发岩、泥炭和薄煤层等反映间歇性陆上暴露的标志。

?具水道冲刷、泥质碎片和簸选的砂质透镜体等暴露与沉积交替出现的标志。

古海岸沉积的识别标志

1、古海滩和障壁岛主要是分选很好的石英砂岩；砂体呈席状；古流方向垂直砂体走向，反映砂体走向与岸线平行的原始特征；冲洗交错层理发育。

2、识别海岸沉积的另一个重要标志是其在剖面上形成的地层序列。在海平面上升时，海岸线向陆地退却，较深水的沉积物覆盖在较浅水的沉积物之上，造成退积(海进)地层序列；在海平面下降时，海岸线向海方推进，较浅水的沉积物覆盖在较深水的沉积物之上，形成进积(海退)地层序列。

七海洋碳酸盐沉积

碳酸盐沉积的基本条件

生物在碳酸盐形成中的重要作用

海洋生物可以通过吸收大量CO2改变介质的条件，促进碳酸钙的沉淀.生物可以把壳体，死亡后沉积于水底，直接由生物形成的碳酸盐组分数量很大，其中有灰泥、碳酸盐颗粒及原地生物礁等

水动力条件对碳酸盐沉积的控制

灰泥总是堆积在安静的环境中较粗的颗粒如砾屑、砂屑、生物碎屑等沉积在水动力条件较强的水体中有一些碳酸盐沉积如生物礁等，呈块状的原地生物格架产出在水动力条件活跃的地区。

碳酸盐沉积基本上是在原地形成的

碳酸盐沉积物基本上是在原地或者是在盆地内形成的在高能环境仅留下颗粒，在安静环境中颗粒与灰泥并存在碳酸盐沉积中，每一类颗粒都有其特定的形成条件。

碳酸盐沉积主要形成于温暖、清洁、透光的浅水环境

温暖的气候是碳酸盐沉积的一个有利条件；浑浊水体对碳酸盐沉淀的抑制作用；水浅温度高，透光性好，有利于生物繁衍

碳酸盐的沉积作用迅速，但容易受到抑制

要造成巨厚的碳酸盐沉积，盆地的沉降速率必须与沉积速度相适应；气候、清水环境和生物繁殖要适宜

陆表海清水沉积模式

(1)X带(低能带)

沉积物主要来自Y带的细粒物质即灰泥；底栖生物和藻类都不发育；

沉积物多呈暗色；这一环境有利于生油。

(2)Y带(高能带)

向海方向一侧，由于营养物质及氧均较充分，各种生物(包括造礁生物)发育，成生物礁；向陆一侧是各种较粗的颗粒堆积的有利场所；碳酸盐岩都是良好的石油和天然气的储集岩。

(3)Z带(低能带)

此带水很浅；波浪及潮汐作用很弱，其能量大多被海底摩擦消耗掉；水循环也很弱

形成白云石以及各种盐类矿物的沉积；在此带形成的岩石主要是泥晶石灰岩、泥晶白云岩以及蒸发岩；化石少见，但叠层藻席却相当发育

潮汐作用沉积模式

（1）潮上带

?主要由白云岩、白云质泥晶石灰岩、球粒泥晶石灰岩组成

?在高潮或风暴时，沉积物沉积在有藻席覆盖的潮坪上

?在低潮时，沉积物的上层和藻席发生干裂、风蚀以及后来的再改造，就可以形成砾

石级或细小的内碎屑

?白云石是毛细管浓缩白云化作用的产物

（2）潮间带

?潮间带的上部,其干燥和泥裂作用与潮上带相同

?在潮间带下部，风暴和潮汐能量形成内碎屑及生物碎屑堆积

?潮间带上部藻席茂盛

?潮间带下部柱状叠层石以及藻灰结核常见

?虫孔常见,潮间带上部多为垂直虫孔，下部多为水平虫孔

?潮间带也可有白云化现象

（3）开阔潮下带

?为高能量环境，波浪和潮汐可以搅动和簸选底部的沉积物

?主要沉积是清洁的(即无灰泥的)内碎屑石灰岩或生物碎屑石灰岩

?可出现低角度斜层理

?各种海洋生物如棘皮类、珊瑚、腕足类、三叶虫以及软体动物均很发育

（4）局限潮下带

?此带为较低能的环境

?此带的岩石主要是轻微冲刷的内碎屑生物碎屑石灰岩和致密的内碎屑生物碎屑石灰岩，其基质主要是灰泥即泥晶，也有亮晶

?此带也和开阔潮下带一样有多变的生物群

?在此带的较浅部位，还可出现由生物泥晶石灰岩和粘结岩组成的生物丘

威尔逊沉积相模式

（A）盆地沉积区

（1）盆地相--不利于底栖生物的生长和碳酸盐的沉积：

①浊积灰岩相：由来自邻近陆棚及陆棚斜坡的碳酸盐岩碎屑组成的异地石灰岩

②深海瘦地槽相：主要为薄的深海沉积物。常见有放射虫岩、红色生物泥晶石灰岩及红色结核石灰岩等

③克拉通盆地碳酸盐相：为暗色薄层石灰岩。纹理发育

（2）开阔陆棚相--是较深水浅海沉积环境。主要为富含化石的石灰岩与泥灰岩。层理明显（3）碳酸盐台地的斜坡脚相--位于碳酸盐台地的斜坡的末端。主要为薄层的细粒石灰岩。生物群为广海陆棚的正常海洋的生物。

（B）台地边缘沉积区

（4）碳酸盐台地前缘斜坡相--位于深水陆棚与浅水碳酸盐台地过渡带。为各种石灰岩，有大型的滑塌构造

（5）台地边缘生物礁相--主要为块状的石灰岩及白云岩，几乎全由生物骨骼组成

（6）簸选的台地边缘砂相--主要呈沙洲、沙滩、扇状或带状的滨外坝或风成沙丘岛

（C）台地沉积区

(7)开阔台地相--适合各种生物生长。主要为各种石灰岩。沉积物的球粒化及潜穴作用常见

(8)局限台地相--泻湖相。海水循环受到很大限制。主要为泥晶灰岩，也有白云岩。纹理、鸟眼、藻叠层石、小型的递变层理、白云石壳及钙质结壳等构造发育

(9)台地蒸发岩相--潮上带。主要为白云岩及石膏或硬石膏。纹理发育，有泥裂、叠层石等

一沉积学与古地理学的主要研究内容

（1）研究沉积物的来源；

（2）沉积物的沉积条件和沉积机理，特别是有益沉积矿产的形成机理与富集条件、赋存规律；

（3）沉积相分析，恢复沉积岩（包括沉积矿产）形成时的古地理环境、古气候条件、大地构造背景、生物特征以及沉积物供应（物源）条件。

二自然界中两种基本的流体：牵引流、重力流

（1）牵引流：以一定介质动力（推力或举力）导致流体运动并带动所携带碎屑颗粒迁移的流体。如河流、波浪流、潮汐流、洋流、等深流、大气流等。

流体力学性质：属牛顿流体；

搬运方式：推移（滚动和跳跃）、悬浮

搬运力：作用于沉积物上的推力（牵引力），大小取决于介质流速；负荷力（载荷力），大小取决于流体流量的大小。

（2）重力流：是含大量沉积物、在重力作用下发生流动的高密度流体（密度流）。如泥石流、碎屑流（颗粒流）、液化流、浊流等。

流体力学性质：非牛顿流体；

搬运方式：悬浮

搬运力：负荷力（载荷力）

三沉积环境是沉积物形成时的自然地理环境。包括：

自然地理环境——江河湖海、高山平原

气候环境——干湿冷热

生物条件——包括动物和植物

介质环境——沉积介质的水动力条件，沉积介质的盐度、深度、PH、EH、温度等构造环境——大地构造背景条件、沉积盆地内的隆起、凹陷等。