沉积构造与沉积环境
沉积构造与环境解释
沉积构造：沉积物在沉积时到石化之前由物理、化学、生物等作用于沉积物内部或者沿着沉积物与流体的界面所形成的构造。
研究沉积构造的意义
1、确认地层顶底。
进而确定地层层序；
2、确认沉积物沉积的方式、沉积介质的性质以及流体的动力状况；
3、回复沉积盆地中得古水流和古沉积环境；
4、估计沉积后的物理与化学变化。
水流作用
一定的水流作用于一定的沉积物，可以产生一定的原生沉积构造。
确切的说，当水流条件相同时，必然会形成基本特征相似的沉积构造。
物理成因的原生构造可分为三类：1）流动构造、2）变形构造、3）暴露构造
流动构造：沉积物在搬运和沉积过程中，在流体（主要是水和空气）的流动作用下形成的构造。
主要有
波痕按照形成的动力条件不同可以分为：水流波痕、浪成波痕、孤立波痕、干涉波痕、改造波痕、风成波痕等。
简述沉积岩的构造类型
简述沉积岩的构造类型沉积岩是地球表面最常见的岩石类型之一，它们是由沉积物在长时间内经过压实、固化等过程形成的。
沉积岩的构造类型可以按照不同的标准进行分类，下面将按照沉积物来源、沉积环境和沉积作用三个方面进行简述。
一、按照沉积物来源分类1.碎屑岩碎屑岩是由岩石碎屑经过风化、运移、沉积等过程形成的。
碎屑岩的构造类型主要包括砂岩、泥岩和砾岩等。
其中，砂岩是由砂粒经过压实、胶结等过程形成的，具有良好的储层性质；泥岩是由粘土矿物和有机质等沉积物形成的，具有较强的密封性质；砾岩则是由砾石、卵石等大颗粒沉积物形成的，具有较强的储层和导水性质。
2.化学沉积岩化学沉积岩是由水中溶解的物质在沉积过程中形成的。
化学沉积岩的构造类型主要包括石灰岩、盐岩和硅化岩等。
其中，石灰岩是由钙质生物残骸和钙质沉积物形成的，具有良好的储层性质；盐岩是由海水中的盐类沉积物形成的，具有较强的密封性质；硅化岩则是由硅质生物残骸和硅质沉积物形成的，具有较强的储层和导水性质。
二、按照沉积环境分类1.海相沉积岩海相沉积岩是在海洋环境下形成的沉积岩，主要包括海相碎屑岩和海相化学沉积岩两种类型。
海相沉积岩的构造类型受到海洋环境的影响，具有较强的储层和导水性质。
2.陆相沉积岩陆相沉积岩是在陆地环境下形成的沉积岩，主要包括陆相碎屑岩和陆相化学沉积岩两种类型。
陆相沉积岩的构造类型受到陆地环境的影响，具有较强的储层和导水性质。
三、按照沉积作用分类1.压实岩压实岩是由沉积物在长时间内经过压实作用形成的，主要包括砂岩、泥岩和煤等。
压实岩的构造类型受到压实作用的影响，具有较强的储层和导水性质。
2.胶结岩胶结岩是由沉积物在长时间内经过胶结作用形成的，主要包括砂岩、泥岩和石灰岩等。
胶结岩的构造类型受到胶结作用的影响，具有较强的储层和导水性质。
综上所述，沉积岩的构造类型可以按照不同的标准进行分类，每种类型都具有其独特的储层和导水性质。
在油气勘探和开发中，对沉积岩的构造类型进行准确的划分和评价，对于确定油气藏的分布和储量具有重要的意义。
煤炭勘查区沉积环境及构造分析
总769期第三十五期2021年12月河南科技Henan Science and Technology煤炭勘查区沉积环境及构造分析陈扣强（江苏长江地质勘查院，江苏南京210046）摘要：区域地层情况、构造情况以及沉积环境对于矿井工程的实施具有决定性作用。
为研究沉积环境及构造情况对煤层开采的影响，以西南某勘察区为研究对象，分析了区域内地层、构造、沉积环境以及古地质情况对煤层的影响，得到以下结论：①区域内含煤地层分为4层，主要构造为2个大型构造；②煤系为海陆交互相沉积，沉积物堆积区是靠海的湖沼与盆地地带；③勘查区在地质作用下，煤呈灰黑-黑色，煤层水分北低南高，煤层厚度呈现中部高、南北两边逐渐变薄的现象。
关键字：地层；构造；沉积环境；含煤地层中图分类号：P548文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）35-0123-03 Sedimentary Environment and Tectonic Analysis of Coal Exploration AreaCHEN Kouqiang（Jiangsu Changjiang Geological Survey Institute,Nanjing Jiangsu210046）Abstract:Regional stratigraphic conditions,structural conditions and depositional environment play a decisive role in the implementation of mine engineering.In order to study the influence of sedimentary environment and structure on coal seam mining,a survey area in southwest China was taken as the research object,and the influence of strata, structure,sedimentary environment and paleo geological conditions on coal seam in the area was analyzed,and the following conclusions were obtained:①The coal-bearing strata in the area are:There are4bottom layers,and the main structure is2large-scale structures;②The coal measure is the sedimentary of sea-land interaction facies.Sedi⁃ment accumulation areas are lakes and basins near the sea；③Under the geological action of the exploration area,the coal is gray-black to black,and the coal seam moisture is lower in the north and higher in the south;the thickness of the coal seam is higher in the middle,and gradually becomes thinner on the north and south sidesKeywords:stratigraphy；structure；depositional environment；coal-bearing strata矿井地质情况研究对于矿井开拓开采、巷道布置具有决定性作用。
沉积环境的主要判别标志
成的构造。
流动构造是最重要和最常见的沉积构造。
(1)层面构造在沉积岩的顶面或底面上形成的构造。
如：波痕、细流痕、剥离线理、冲刷痕、压刻痕。
1. 波痕由水流、波浪或风的作用，在沉积物表面形成的波状起伏痕迹。
波痕的内部构造及形成机理及实例前积纹层形态及其控制因素随介质能量的减弱和悬浮载荷的增加，前积纹层形态：直线型→切线型→凹型→S型波痕的大小、形态、对称性、介质类型各有不同。
按介质类型分为：A.水流波痕;B.波浪波痕;C.干涉波痕和改造波痕;D.弧立波痕;E.风成波痕按波脊形态，分为5－6类：随水深减小和流速增大，直线形→波曲形→链形→舌形→新月形→菱形。
水流波痕按大小分为：大型水流波痕：波长60～30cm,波高为6～，波痕指数大于15。
主要产生于中、粗粒床沙中。
巨型水流波痕：波长大于30m，波高可达数米，波痕指数大于30。
波脊以直线形为主，多分布在较深的浅海和大型河流中。
逆行砂丘：浅水急流(Fr>1)，其水面波形与底形波痕一致（属同相波），与一般波痕形成作用相反，背流面一侧侵蚀，向流面一侧进行堆积。
所以实际上它是向上游方向移动的，故称为逆行沙丘。
它多见于海滩、潮坪、河流环境。
B、波浪波痕是由波浪作用于床沙表面而产生的波痕，据其对称程度可分为：对称波浪波痕和不对称波浪波痕。
对称波浪波痕：是由水体振荡运动形成、流体质点在表面呈园形轨道，向下变为来回运动，反复作用结果形成“人”字形内部构造和对称形态。
不对称波浪波痕：是由水体运动时往复速度不同而造成的。
在滨岸地区，由于水体运动受海底摩擦作用的影响，波浪向陆的速度大于向海运动的速度，故波痕形成方式和单向水流的波痕相似，内部只有一个方向的前积层。
可以按直线形流水波痕的描述方法进行。
不对称浪成波痕和水流波痕的区别：①浪成波痕的波脊多出现分叉与会合的特点,水流波痕波脊则多中断并被别的脊代替；②浪成波痕的波长多小于, 波痕指数（RI） <15, 而水流波痕的RI>15,浪成波痕的对称指数RSI <, 而水流波痕的RSI >；③浪成波痕的前积纹层往往表现为成束的分枝状, 并且通过波谷延伸到相邻波痕的翼部上。
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。
各种沉积构造的环境意义
各种沉积构造的环境意义（地质意义）地质11203班35号张航宇沉积构造（sedimentary structure）是指沉积岩各个组成部分之间的空间分布和排列方式。
它是沉积物沉积时或沉积之后，由于物理作用、化学作用及生物作用形成的。
在沉积物形成过程中及沉积固结成岩之前形成的构造，叫原生构造，例如层理及层面构造；固结成岩之后形成的构造为次生构造，例如缝合线等。
研究沉积岩的原生构造，可以确定沉积介质的营力及流动状态，从而有助于分析沉积环境，有的还可确定地层的顶底层序等。
沉积构造用来描述沉积岩各组成部分的这种分布与排列，是沉积作用与过程、古环境以及矿床发育的重要标志。
本文接下来将分别按其构造类型中的物理成因构造、化学成因构造、生物成因构造三大类分别进行分类阐述。
一、物理成因构造物理成因的原生沉积构造是由于沉积物在搬运和沉积时以及沉积后不久在流体、重力等因素作用下产生。
可以分为三类：流动成因构造、同生变形构造、暴露成因构造。
1、流动成因构造所指示的各种沉积环境意义流动成因构造系指沉积物在搬运和沉积时在流体（主要是水和空气）的流动作用下形成的构造。
包括层面构造、层理构造、叠瓦状构造。
（1）层面构造层面构造是岩石（沉积岩）的一类构造。
在沉积岩层面上保留有自然作用产生的一些痕迹，统称层面构造。
它常常标志着岩层的特性，并反映岩石的形成环境。
层面构造又分为波痕、冲刷痕、压刻痕。
波痕（ripple mark）波痕是非粘性的砂质沉积物层面上特有的波状起伏的层面构造。
其中，浪成波痕（wave ripple）波峰尖锐、波谷圆滑、形状对称，由产生波浪的动荡水流形成，其指示的环境为海、湖浅水地带；流水波痕（current ripple）波峰波谷均较圆滑，呈不对称状，其中陡坡可以指示水流方向，其指示的环境为河流和存在有底流的海、湖近岸地带；风成波痕（aeolian ripple)呈不对称状，不对称度比流水波痕更大，其指示的环境为沙漠、海、湖滨岸的沙丘沉积环境。
第三章 地层的沉积方式及沉积环境
No. 9
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1N4o. 10
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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。
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。
No. 15
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。
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。
No. 24
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。
No. 16
曲流河
河流作用为主的三角洲
No. 17
海滩
碎屑岩潮坪
No. 18
No. 19
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）
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第二节 三角洲的分类
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第二节 三角洲的分类
三、Coleman 和Wright的分类 强调综合因素的影响，而不是单个因素，
划分出六种三角洲类型，每个类型都有 其独特的砂体形态和分布特征。
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第一节 影响三角洲发育的主要因素
（7）潮汐作用：改造砂体形态。 （8）风暴：风暴波浪的原动力、改造砂体形
态。 （9）近岸流（海流）：对沉积物进行不同程
度的改造和再分配。 （10）陆架坡度：对三角洲形态和形成影响
大，低坡度陆架形成大的三角洲
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（1）高密度入流：注入水体密度大于蓄水水 体密度时形成沿盆地底部的面状流动，两种 水体仅在底部两度空间混合，混合速度慢， 注入水体速度的降低也较慢。如：冰水注入 温暖的湖水、深湖和深海中的浊流等。
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第一节 影响三角洲发育的主要因素
（2）低密度入流：注入水体密度小于 蓄水水体密度时形成。注入水就漂浮在 蓄水体的表层流动。
3．远沙坝（相） 在河口坝向海侧的坝前地带，沉积物主要为
粉沙和少量黏土，含生物化石及潜穴遗迹， 生物扰动等。 4．前缘席状沙（相） 河口沙坝、远沙坝受到波浪、潮汐和沿岸流 的改造和再分布形成的席状沙层。
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第三节 河控三角洲沉积环境及相特点
（三）前三角洲（亚环境、相） 在前缘的更向海地带，在正常天气波基面附
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Sharp------> gradational-------> amalgamated
– Bedding planes:
– Non-deposition, erosion, or change in depositional regime
• Note the time significance of ―non-deposited strata‖ • Sedimentary record is sparse; More time, with NO deposition, than record.
– May (in conjunction with other facies characteristics) be indicative of Sedimentary Depositional Environment.
• • • • Primary Current Induced structures. Biogenic Structures. Deformational Structures. Secondary Mineralization.
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– Biogenic structures nfluenced by:
Biogenic Structures; Mode of Living
• Discrete burrows:
• Form and shape
– – – – Vertical escape artists: Skolithos Horizontal grazers: Zoophycus/Nereites 3D miners: Cruziana Glossifungites » ―Hard-rock‖ miners: burrows into firm substrate
Primary Current-Induced Sedimentary Structures
Climbing ripples
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Planar-tabular x-beds
trough x-beds
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Deformational Sedimentary Structures
• Desiccation
• Ethological approach (environmental conditions determine organisms behavior –> sedimentary record). • Abundance of life. • Types of organisms (plants, animals; Single/ multicellular etc). • Mode of living.
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Sedimentary Structures
• Features preserved in sedimentary strata that indicate.
• Physical, • Biological, and. • Chemical processes and conditions during and after deposition.
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Primary Current-Induced Sedimentary Structures
• Types of bedding (mechanical aggradation)
• Horizontal stratification
– Suspension settling: vertical accretion – Graded bedding:
Mud cracks, clear indication of subaerial exposure
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Biogenic Sedimentary Structures
• Syndepositional modification of sediment by biological agents.
– Indicative of particular sedimentary depositional environments
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Primary Current-Induced Sedimentary Structures
• Accretionary and Erosional
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Sedimentary Depositional Environments
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Distinctive and Common Stratigraphic Successions
• Vertical successions principally identified by lithology, associations and vertical arrangement of sedimentary structures
Primary Current-Induced Sedimentary Structures
• Bedding:
• lithologic, textural, structural homogeneity indicating discrete time intervals of essentially constant (or constantly changing) deposition
• Regular variation in particle size in an individual bed (constantly changing hydrodynamic conditions)
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• Types of bedding (mechanical aggradation)
– Bedding:
• lithologic, textural, structural homogeneity indicating discrete time intervals of essentially constant (or constantly changing) deposition
Primary Current-Induced Sedimentary Structures
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• Types of bedding (mechanical aggradation)
– Traction: lateral accretion from bed load
• Cross stratification – Scale » Cross laminations; < 3cm amplitude, < 40 cm λ » Cross beds; > 10cm amplitude, > 10cm λ – Planar tabular cross Strat vs trough cross Strat
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Primary Current-Induced Sedimentary Structures
• Erosional (scour):
– Bedding contacts:
• Sediment removal by currents • Change in depositional regime
– Vertical accretion: parallel horizontal layers – Lateral accretion
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– Accretionary/Aggradational:
• Physical, chemical, biological accumulation
Mud cracks, clear indication of subaerial exposure
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Sedimentary Depositional Environments
• Siliciclastic
– Short – Long
• Carbonate
– Rimmed margins – Ramps – Patforms
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Biogenic Structures; Mode of Living
– Vertical accretion: parallel, horizontal layers
• Typically suspension settling/chemical aggradation
– Lateral accretion; Traction transport
• Beds > 1cm • Laminations < 1cm
Sedimentary Structures and Preliminary to Sedimentary Environments
Understanding what sedimentary structures mean in terms of physical, biological, and chemical processes that occurred during, shortly after, and subsequent to deposition is the starting point for the analysis of sedimentary rocks and the environments in which they were deposited. Knowing something about fluid dynamics, ecology, and chemical processes is useful!