第三章 地层的沉积方式及沉积环境
滇中武定狮子山寒武纪时期地层及沉积环境分析
玉案山段 （ ∈1 q2 ） ： 该段下部为灰黄色页岩、灰褐色页 岩、黑色页岩，含有杜氏昆明虫、古介形虫等化石； 中部为褐 色、黄褐色薄层状粉砂岩夹淡黄色白云质粉砂岩及薄层状细粒 长石砂岩，含有武定虫、昆明古介形虫、疣壳洒普山虫、古莱 得利基虫、狮子山关扬虫等，此外还有软舌螺化石。上部为黄 褐色的粉砂质泥岩，岩石组合特征为陆棚相沉积特征。
该段与下伏地层寒武系筇竹寺组玉案山段为整合接触，沉 积连续。
乌龙箐段 （ ∈1 c2 ） ： 总体为淡黄色页岩、黄褐色泥岩夹褐 黄色薄层状粉砂岩，研究区未见该段顶部。沉积特征为陆棚相 沉积特征。
该段与下伏地层沧浪铺组关山段呈假整合接触，接触面波 状起伏，由粗砂岩突变为页岩，为沉积间断。 四、研究区寒武纪早期地层所含化石描述
一、研究背景及意义 滇中武定狮子山一般以狮子山公园被了解认识，但作为云
南省大部分高校地质类学生教学实习地区，对该地区的进一步 研究有助于提供更多的地层、构造、古生物及古地理沉积环境 分析的教学内容。作者从该观点出发，对研究区的地层岩性特 征，所含化石特征，沉积环境分析等几个方面进行分析，因作 者学术水平、经费及时间方面的因素限制，本文仅对该地区的 筇竹寺组、沧浪铺组两个寒武纪早期的地层，做简要的地层描 述、代表性化石描述和沉积环境分析。 二、研究区概况
寒武系下统筇竹寺组玉鞍山段内黄色薄层状粉砂岩、粉砂 质泥岩中三叶虫化石较多，每次来研究区地质实习的同学大都 能找到四、五块三叶虫化石，本文挑选了产自该岩层的一块化 石进行简要描述。
特征： 头部占五分之二的大小，头鞍突起，鞍沟明显，头 部扩展，至胸部逐渐收缩，胸节较多，有 14 个胸节，身体收 缩至尾部很小。
地质学基础第三章 地层分析
西南石油学院－－代宗仰，2002年8月
西南石油学院－－代宗仰，2002年8月
2. 穿时普遍性原理 “穿时”——指在持续地海侵或海退的情况下，地质时代 因地而异的一个岩石地质体及其界线与地质时间面或化石 带斜交的现象或关系。这种穿时的现象是由沉积环境随时 间的迁移和侧向堆积作用所造成的。
穿时普遍性原理可概括为：全部侧向上可以识别和追索的 非火山成因的陆表海沉积物的岩石地层单位都必然是穿时 的。
在分析和对比岩石地层单位时，不采用穿时普遍性原 理作指导，而只采用叠覆原理，必然歪曲事物的真相，颠
倒地层和古地理的解释，也无法搞清岩层的真正侧向关系
西南石油学院－－代宗仰，2002年8月
表1－3－1 塔里木石炭系地层划分方案对比表
种生物共生在一起组成一个生物群体（组合）。生物 群及其变化，在一定程度上反映了地层形成时期的自 然地理环境的改变和时代的变化。
化石组合法可以避免因个别标准化石在特殊沉积 环境中，由于穿时现象造成地层对比的错误。
西南石油学院－－代宗仰，2002年8月
3、种系演化法
生物地层法的局限性：化石鉴定的分歧 地质环境地复杂多变：相变与古生物
δ ( ‰)=（R样品－R标准）/R标准 ×103
R样品为上述三个比值之一， R标准 为国际标准对比样品。 氧同位素，选SMOW和PDB；硫同位素，选CDT；碳同位素，
PDB
SMOW、CDT和PDB分别是标准平均洋水氧、亚利桑那某峡
谷某一陨石铁中的硫、南卡罗莱纳州晚白垩Peedee组中箭石
化石的碳和氧。
绝大部分的沉积层或厚的沉积物楔形体是由沉积 物通过侧向加积或进积型式在倾斜面上堆积而成的。 该原理认为：
沉积地质与构造古地理
沉积建造泛指在一定构造背景条件下，当地壳发展 到某一构造阶段时所形成的一套具有特定岩相组 合的沉积岩系。 沉积大地构造相是反映陆块区、洋区、洋与陆块之 间的陆缘区（活动和被动陆缘）形成演变过程中， 在各个演化阶段及其特定的大地构造环境中形成 的沉积盆地及其充填序列，是表达大陆岩石圈板 块在离散、汇聚、碰撞、走滑等动力学过程中形 成的不同类型沉积盆地及其综合产物，具有恢复 陆块区和造山系（带）形成演化的功能。
沉积地质学：是研究沉积物及沉积岩的形成作用以及 和地质背景、大地构造环境及其它各种地质作用之关 系的科学，它比沉积学的涉及范围更加广阔。 沉积学：是研究沉积物和沉积岩及其形成作用的科学， 包括沉积物及沉积岩的描述、分类、成因及解释（包 括来源、搬运、沉积和后期改造），即：沉积环境-沉积作用--沉积物。 古地理学：是研究地质历史中各时期自然地理景观、 陆地和海洋的分布轮廓及其变化的科学。决定古地理 轮廓演变的主导因素是构造格局的形成及其发展演化， 所以对某一地区古地理轮廓演变过程的分析研究，也 就不可避免要涉及对大地构造学（构造轮廓）的研究， 故常将两者结合起来，称为构造古地理。
二、地层的沉积类型和沉积组合 1、沉积类型 2、沉积组合 3、几种重要的沉积组合
2、 沉积组合
1）定义：是在一定地质时期内形成的，能够 反映其沉积过程中主要构造环境的沉积岩共 生综合体，即指在不同构造部位上，一定时 期内形成的沉积物。 2）沉积组合及分布：王鸿祯先生对沉积类型 组合进行过详细划分，并在《中国古地理图 集》（1985）中表示了我国各地史时期的沉 积类型和沉积组合分布。
沉积地质与构造古地理分析
一、概述 二、地层的沉积类型和沉积组合 三、主要盆地类型及沉积作用 四、沉积盆地的构造背景分析
第三章
第3章地层形成的沉积环境沉积作用、古地理
第3章地层形成的沉积环境沉积作用、古地理-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN幻灯片1第三章地层形成的沉积环境沉积作用、古地理第一节沉积古地理学的概念和定律一、沉积环境：一个具有独特的物理、化学和生物特征的自然地理单元。
二、沉积相：能够反映沉积环境的岩石及古生物特征的综合。
或者说，相是形成特定沉积环境的一套有规律岩石和生物特征的组合。
三、相变：地层的岩石特征和生物特征及其所反映的沉积环境和沉积作用在空间（横向）上的变化。
相变：沉积相在空间上横向的变化。
幻灯片2三、相变：地层的岩石特征和生物特征及其所反映的沉积环境和沉积作用在空间（横向）上的变化。
Sandstone faciesShale & coal faciesCarbonate faciesShale faciesFacies changes幻灯片3四、相分析(facies analysis)：综合地层的岩石特征和生物特征，推断其成因（沉积环境和沉积作用）相分析三要素1、基本素材M a t e r i a l2、基本原理P r i n c i p l e s3、模式M e t h o d o l o g yM u d c r a c k s+R a i n d r o p s 幻灯片4Induction（归纳）， Deduction（演绎）幻灯片5五、相对比定律：19世纪末期由德国学者瓦尔特（J.Walther，1894）提出，“只有那些目前可以观察到是彼此毗邻的相和相区，才能原生的重叠在一起”。
并进一步研究认为：岩相类型在时、空分布上存在着内在的联系（相变）。
相对比定律又称瓦尔特定律即在垂向上整合叠置的相是在侧向上相邻的沉积环境中形成的。
幻灯片6相对比定律:只有那些目前可以观察到是彼此毗邻的相和相区，才能原生的重叠在一起”。
并进一步研究认为：岩相类型在时、空分布上存在着内在的联系（相变）。
相对比定律又称瓦尔特定律幻灯片7六、均变论Uniformitarianism“The past history of our globe must be explained by what can be seen to be happening now” (James Hutton). It was named Uniformitarianism by Charles Lyell (1830; Hutton, 1795)幻灯片8Mars幻灯片9幻灯片10Deep biosphere热液喷口是最具化学多样性的微生物生长地. 地球化学梯度和热梯度提供了多种微生物（嗜冷、温、热、压、酸、碱、盐菌）聚集的小生境幻灯片11Uniformitarianism; 类比分析 The present is the key to the past 将今论古 将古论今 将古论古 将今论未来 将天论地 将地论天表层生物圈仅占生物生成空间的3%，深部生物圈则占生物生成空间的97%，深海极端条件下生活的极端生物，其2/3的基因与迄今科学上的已知基因不同。
地层的沉积相及沉积环境
地层的沉积相及沉积环境地层是地球表面不同岩石的堆积序列，其中沉积岩层是沉积岩和沉积物构成的。
地层的沉积相和沉积环境描述了这些沉积物的特征和形成背景。
了解地层的沉积相和沉积环境对于研究地质历史、资源勘探和环境保护都具有重要意义。
沉积相沉积相是指沉积物在沉积过程中所表现的不同特征，反映了沉积物的组成、结构、纹理和化学性质。
根据沉积物质的不同特征，可以将地层划分为不同的沉积相。
常见的沉积相包括：水下沉积相水下沉积相是指在水下环境中形成的沉积相，如海相、湖相和河相。
海相沉积物通常具有明显的海底沉积结构，如潮汐沉积、浪潮沉积和海底碎屑沉积。
湖相沉积物则呈现出平静水体的特征，如泥页岩和石灰岩。
河相沉积物则主要是由河流带来的碎屑颗粒构成的。
陆相沉积相陆相沉积相是指在陆地环境中形成的沉积相，如沙漠相、冲积扇相和盆地相。
沙漠相沉积物主要由风力作用形成的砂岩、页岩和泥岩组成。
冲积扇相沉积物是由山脉中的河流带来的碎屑颗粒在冲积扇上堆积而成的。
盆地相沉积物主要是在构造盆地中形成的，沉积物类型多样，包括泥岩、煤炭、盐岩和石灰岩等。
沉积环境沉积环境是指沉积物堆积的具体地理位置和特定环境条件，包括盆地、海陆界面和陆相地表等。
沉积环境不仅影响着沉积相的形成，还决定了沉积岩层的分布和性质。
海相沉积环境海相沉积环境主要包括近岸海域、大陆架和深海盆地等。
近岸海域是沉积物最活跃的区域，常见的沉积物有砂岩、页岩和泥岩。
大陆架是海底浅海区域，在这里形成的砂岩和碳酸盐岩通常与生物作用有关。
深海盆地是海水深埋的区域，常见的沉积物包括深海碳酸盐岩和热液沉积物。
陆相沉积环境陆相沉积环境主要包括河流、湖泊、沙漠和冰川等。
河流是地表水体流动的区域，河流带来的碎屑颗粒在这里堆积形成沉积岩。
湖泊是由于地形或气候变化而形成的静止水体，主要沉积物有泥岩和煤炭等。
沙漠是干旱地区的沉积环境，主要沉积物是风成沉积岩。
冰川是寒冷地区的沉积环境，主要沉积物有冰碛石和冰碛土。
储层沉积学讲稿(80)
储层沉积学（试用教材）罗静兰主编(博士研究生选修课程，80学时)2003年1月绪论一、储层沉积学基本涵义沉积学(Sedimentology)是本世纪30年代由沃尔德(Wadell，1932)提出的一个术语，它主要是由沉积岩石学(Sedimentary Petrology)中沉积岩的形成作用中的基础理论部分扩大和发展起来的。
而储层沉积学(Reservoir Sedimentology)又是以实用角度从沉积学中派生出来的一个分支，是研究油气储层沉积物(岩)和沉积作用的科学。
第十三届国际沉积学大会(1SA，1990)正式应用该术语并引入文献，表明沉积学与油气勘探和开发的关系十分密切，其在阐明生、储、盖层的形成和分布规律等方面具有重要指导作用。
沉积学和储层沉积学的基本涵义及主要研究内容是：1．沉积学是研究沉积物(岩)和沉积作用的科学。
包括研究未曾成岩和已经成岩的天然沉积物(岩)，以及它们在自然环境中沉积作用的过程和机理(Reeding，1978)。
沉积学作为地质科学中的一个分科，它与流体力学和地层古生物学密切相关，与物理学、化学、海洋学、气象学、水文学和土壤学等也有重要联系。
由于有关学科的相互交叉和渗透，以及新技术和新方法的应用，通过对现代沉积物的研究(陆上和水下)和实验模拟，逐渐使沉积学成为一门独立的学科。
随着矿产资源，特别是燃料资源(煤炭、石油、天然气、核能等)勘探开发事业的巨大发展，使沉积学从以理论研究为主，逐渐成为一门具有较强应用基础性质的学科。
2．储层沉积学主要是研究碎屑岩储层和碳酸盐岩储层形成、演化、分布及其基本特征(成分、结构、构造等)的一门科学，是沉积学理论与油气勘探开发实践密切结合的结果。
一般来讲，石油和天然气生于沉积岩中，也主要储集在沉积岩中，从沉积岩石学、沉积学以及岩相古地理学深化对各类油气储层形成机理的研究，可以为油气勘探开发提供更多的科学依据，因此，储层沉积学的形成和发展有着重要的实际意义。
宁夏六盘山地区白垩纪地层沉积相、沉积环境及地史演化特征探讨
宁夏六盘山地区白垩纪地层沉积相、沉积环境及地史演化特征探讨摘要:六盘山地区白垩纪六盘山群地质时代为早白垩世,地层发育良好,层序完整。
地层区划属秦祁昆地层区祁连—北秦岭地层分区。
岩石地层序列自下而上由三桥组、和尚铺组、李洼峡组、马东山组、乃家河组构成。
通过对各岩石地层单位沉积相及沉积环境的分析研究表明,白垩纪六盘山群地层发育演化大致经历了四个时期:白垩纪初期(三桥期)以陆相冲积扇主,早期(和尚铺期—李洼峡期)发育了河流相—滨浅湖相沉积,气候由干热逐渐转向温湿;中期(马东山期)湖泊发育到鼎盛时期,此时湖水最深,湖面最广,发育半深湖—深湖相沉积;晚期(乃家河期)为湖泊衰亡期,发育半深湖相—咸化湖泊相沉积。
乃家河期末,晚期燕山运动使盆地抬升,湖泊迅速消亡,结束了早白垩世六盘山盆地的沉积演化历史。
关键词:白垩纪沉积相沉积环境地史演化六盘山地区六盘山地区位于宁夏南部,地层区划属秦祁昆地层区祁连—北秦岭地层分区。
白垩纪六盘山群地层发育良好,层序完整,其地质时代为早白垩世,属内陆湖泊(凹陷盆地)沉积体系,发育冲积扇相、河流相、湖泊相及咸化湖相。
岩石地层序列自下而上由三桥组、和尚铺组、李洼峡组、马东山组、乃家河组构成。
各时期的沉积相及沉积环境反映了当时的构造古地理环境,其垂向叠加反映了这一时期的地史演化特征。
1 沉积相特征1.1 三桥组沉积相三桥组以粗碎屑岩为主体,具冲积扇亚相沉积特征,可细分为扇根和扇端亚相。
(1)扇根亚相。
三桥组主体属扇根亚相沉积。
组成岩性较为单一,为灰、深灰色块状粗—中砾岩、灰色厚层—巨厚层状粗砾岩、紫红色块状—厚层状巨砾岩、巨—粗砾岩及粗砾岩。
砾石杂乱排列,无定向性,局部略具叠瓦状排列,有时显示正粒序层,砾岩呈杂基支撑、基地式胶结类型,为白云质、钙质胶结。
(2)扇端亚相。
主要由紫红色中—细砾岩、含砾长石石英砂岩夹少量粉砂质泥岩组成。
砾岩特征与扇根亚相砾岩相似,只是粒度细一些;长石石英砂岩多呈透镜状,时含细砾,发育平行层理、大型板状斜层理。
地层的沉积方式及沉积环境
• 垂向加积作用形成的地层通常粒度细(细砂— 泥级)，层厚薄(薄层—纹层状)，侧向延伸远， 空间上变化小，沉积速率低。
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原始沉积的地层既不水平，侧向延伸也不远，并非 在任何时空尺度上都服从上新下老的原则。
• 滨海、滨湖、河流、三角洲和大陆斜坡等是侧 向加积的主要盛行环境。
• 侧向加积作用形成地层的特征：地层岩性界面 通常与时间界面不一致或斜交。
穿时普遍性原理：在所有侧向堆积作用 过程中形成的岩石地层必然是穿时的。
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在曲流河的发展过程中，河道受侧向侵蚀向凹岸 迁移并在凸岸沉积，导致凸岸点沙坝向凹岸方向 迁移，同时天然堤、洪泛平原等也随之迁移，造 成沉积物的时间界面倾斜、与岩性界面有一定的 角度。
碳酸盐岩相
页岩相
砂岩相
页岩或煤相
相变
➢ 相分析：综合地层的岩石特征和生物特征，推断其成因（沉 积环境和沉积作用）。
陆上、半干旱环境
相分析的基本思路
“将今论古”“现在是了解过去的钥匙” ——现实主义原理（莱伊尔）
现实主义原理是相分析的主要理论依据。 为了要对地层进行相分析，首先必须了解现 代沉积的不同结构、构造及其形成的环境条 件，然后以历史比较的观点，对古代地层的 相应特征作出环境条件的推论。
牵引流:由于水的流动而引起沉 积物颗粒运动的形式。
交错层理: 可有多种形态，有的形态可在多种环 境中形成，但不同环境常具不同的形态特征。如河流 环境，因水呈定向流动，常形成单向斜层理；海洋环 境由于潮汐来回作用，形成鱼骨状交错层理；海滩环 境的冲洗层理以大型，倾角小(<10˚)和砂粒成分纯净为 特征；风成交错层理则以厚度大、倾角大(可>30˚)，分 选好及磨圆度高为特征。陆棚浅海中的风暴流则可以
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（3）生物沉积与地层形成
生物筑积作用：是生物礁地层形成的一 种特殊形式。原地生物形成生物格架， 之后别的填隙物充填。 地层特征：地层一般呈丘状隆起，岩层多 具块状构造。在形式上，可以表现为侧 向加积或垂向加积。 生物筑积作用主要受海平面变化、生物礁 增长速度、沉积基地的构造沉降等因素 控制。
• 地层学三定律的沉积学基础是垂向加积作用； 垂向加积作用形成的地层时间界面水平或近水 平，与岩性界面一致或平行。
• 垂向加积作用形成的地层通常粒度细(细砂— 泥级)，层厚薄(薄层—纹层状)，侧向延伸远， 空间上变化小，沉积速率低。
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原始沉积的地层既不水平，侧向延伸也不远，并非 在任何时空尺度上都服从上新下老的原则。
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曲流河
河流作用为主的三角洲
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海滩
碎屑岩潮坪
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第二节 沉积相有关概念及主要相标志
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一、沉积环境和沉积相
➢ 沉积环境：具有独特的物理、化学和生物条件的自然地理单元 （河流环境、湖泊环境、滨海环境等）
➢ 沉积相：特定的沉积环境中形成的岩石特征和古生物特征的综合
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瓦尔特相律（相序递变规律）——
(J Walther，1894) :只有那些彼此毗邻的相和相区，才 能原生地重叠在一起; 即可以根据相邻沉积相在纵向上或 横向上的变化预测其在横向上或纵向上的变化。
transgression
• 时间上的相随反映空间上的并列 • 2指010-导6-4 和检验相分析工作 -
• 滨海、滨湖、河流、三角洲和大陆斜坡等是侧 向加积的主要盛行环境。
• 侧向加积作用形成地层的特征：地层岩性界面 通常与时间界面不一致或斜交。
穿时普遍性原理：在所有侧向堆积作用 过程中形成的岩石地层必然是穿时的。
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在曲流河的发展过程中，河道受侧向侵蚀向凹岸 迁移并在凸岸沉积，导致凸岸点沙坝向凹岸方向 迁移，同时天然堤、洪泛平原等也随之迁移，造 成沉积物的时间界面倾斜、与岩性界面有一定的 角度。
当海平面相对上升时，生物为了维持生存，要向上生长，
从而进行垂向加积，此时地层的时间界面和岩性界面基
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本一-致。
（4） 旋回沉积作用
旋回沉积作用：一定的沉积环境中由于环 境单元的变迁，或在一定的沉积作用过 程中由于作用方式的变化导致地层沉积 单元纵向上规律重复的沉积作用。
旋回沉积作用形成的旋回沉积序列不仅是 确定地层层序、建立地层单位的重要基 础，也是沉积相分析的重要依据。
第三章 地层的沉积方式及沉积环境
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第一节、地层的沉积方式
垂向加积也称纵向堆积作用，是最早被人们认 识的地层形成方式，是指沉积物在地球重力场 作用下从沉积介质中自上而下的降落和堆积。 通常形成“千层糕式”的地层记录。
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• 垂向加积作用主要发生在悬浮沉积的情况下， 深湖及远洋悬浮沉积、火山灰沉积等是垂向加 积的主要盛行场所。垂向加积形成的地层通常 具有三方面的特征：原始沉积的地层水平或近 水平、侧向连续和上新下老。
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• 侧向加积作用也称横向堆积作用，是指碎屑颗粒在搬运 过程中沿搬运方向移动，随着搬运介质的能量衰减而沉 积下来，即沉积物从一个点开始，沿着侧向逐渐沉积。
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• 侧向加积作用是沉积地层形成的主要方式。
• 沉积物是否原始水平与盆地底盘的地形尤其是 地层的沉积方式有关。
现实主义原理是相分析的主要理论依据。
为了要对地层进行相分析，首先必须了解现
代沉积的不同结构、构造及其形成的环境条
件，然后以历史比较的观点，对古代地层的
相应特征作出环境条件的推论。
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注意：地质作用赖以进行的环境条件是 随时间的推移不断变化的，在运用现实 主义原理进行相分析时，不可机械的套 用现代模式，不仅要注意古、今地质作 用的相似性，还要考虑其差异性，而且 距今年代越久远，差异越大。
不同环境的水动力条件及其变化规律不同，
形成的旋回沉积序列也不同。
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控制地层旋回沉积作用的因素主要有环 境单元变化造成的水动力条件、物理化学 条件、生物条件的变化、海平面升降、沉 积物源性质、盆地基底的构造活动、古气 候的变化等。
根据成因，旋回沉积作用可分为不同的 类型，例如生物筑积作用等沉积体自身作 用为主的旋回沉积作用、曲流河的侧向加 积作用、三角洲等由于沉积盆地内环境单 元变迁形成的旋回沉积作用等。
如陆相、滨海 相、浅海相、 深海相可以在 平面上依次出 现，在垂向上 他们也可以依 次出现。
（覆盖区）
瓦尔特相律
Vertical sequences of sedimentary facies result from superposition of laterally adjacent depositional environments
(沉201积0-6-记4 录的物质表现）
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➢ 相变：沉积相在横向或纵向上的变化。
碳酸盐岩相
页岩相
砂岩相
页岩或煤相
相变
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➢ 相分析：综合地层的岩石特征和生物特征，推断其成因（沉 积环境和沉积作用）。
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陆上、半干旱环境
相分析的基本思路
“将今论古”“现在是了解过去的钥匙” ——现实主义原理（莱伊尔）
灰岩
页岩
泥质粉砂岩 砂岩
礁
泻湖
近滨
海滩
海侵（Marine Trangression）
海
陆
Walther’s Law
礁
泻湖 近滨
海滩
海退（Marine Regression）
海
陆
相模式
以相序递变规律为基础，以现代沉积环 境和沉积特征的研究为依据，从大量的研究 实例中，对沉积相的发育和演化加以高度概 括，归纳出带有普遍意义的沉积相空间组合， 称为相模式。
201地0-6-4层界面与时间界面关- 系不定。
当海平面相对下降时， 生物要正常生长，必然 向深水区迁移以保持适 当的水深，造成生物礁 向深水区侧向加积。
当海平面相对稳定时， 生物要持续生长，也必 然向深水区侧向加积。
这两种情况形成的地层岩性界面和时间界面 20都10-6-不4 一致（具有穿时性- ）。