沉积学及古地理学教程
沉积学及古地理学教程阅读笔记
题目：沉积学及古地理学教程作者：陈建强等笔记：1、物源区（供给区或陆源区）：供给沉积物的地区，即目岩存在的地区。
2、同生作用阶段：沉积物沉积下来后还要与沉积介质（底层水等）保持联系并发生反应；3、成岩作用阶段：沉积物逐渐埋藏而与沉积介质失去联系并固结成岩的过程；4、后生作用阶段：随着进一步的埋深，岩石继续发生变化，一直到遭受变质作用而成为变质岩之前的阶段；5、表生作用阶段：若岩石被抬升到地表附近继续发生变化，一直到再次遭受风化分解之前的阶段；6、同生、成岩、后生、表生几个阶段统称作沉积期后阶段。
7、沉积岩的形成作用发生于沉积圈，即包括岩石圈、水圈、大气圈和生物圈，其间界面相互交错重叠的地球表面带，常称为表生带。
表生带的物理化学条件的特点是低温、低压、富含水、氧和二氧化碳，生物活动强烈。
8、风化作用：是指地壳最表层的岩石在温度变化、大气、水、生物等因素作用下，发生机械破碎和化学变化的一种作用，按作用的性质和因素不同可以分为物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。
物理知识造成演示的机械破碎，没有成分上的变化，化学则会使矿物发生分解，分解出来的元素有一部分被地表水和地下水带走，其余部分则成为在地表条件下稳定的新生矿物。
而生物既有机械的破碎，又有化学的分解，但后者是主要的。
9、岩石发生机械破碎的基本营力是温度的变化，晶体生长（冰劈作用、盐的结晶）、植物的根劈作用，动物的潜穴活动，重力效应，以及水、风、和冰川的机械破坏作用等。
10、化学风化就是富含氧和二氧化碳的水（雨水和土壤水）以及有机酸和矿物发生化学反应的过程。
化学风化主要是通过氧化作用、水化、和水解作用、酸的作用、离子交换等方式进行的。
11、生物的化学分解，主要为微生物和藻类作用。
生物不但能产生大量有机酸和二氧化碳、硫化氢等气体，还有氧化还原机能、吸附、和浓缩元素的机能。
12、“高山岩漆”是什么意思？13、元素的风化分异：各种元素在特定的风化条件下迁移能力是不一样的，亦即各种元素从母岩中析出的难易程度不同，因而造成各种元素按一定的顺序从母岩中分化出来。
《沉积古地理学》PPT课件
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C、滑塌构造（slump structure ） 由于受地震、风暴等因素的影响，
处于塑性状态的沉积物通过重力作用沿 大陆斜坡发生移动而产生的变形构造 （准同生变形构造）。
多见于大陆斜坡较深水沉积物中，并 形成浊积岩或深水碳酸盐岩，为识别古 坡向的重要标志。
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层理是两个层面之间由于岩石的性质在 垂直层面方向上，由成分、颜色、结构 的变化所显示的层状构造。 常见的层理有水平纹理（层理）、交错 层理、平行层理、递变层理和块状层理 等。编辑ppt26
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(2)层面构造与暴露标志
层面构造－－指出现在沉积岩层面上的
物，特征生物群及生物遗迹化石等。
C、还可以根据某些生物判断其生活的水体深度。
D、还可以根据生物化石在地层中保存的完整程度
来判断水动力的强弱和搬编辑运ppt 的远近。
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4、沉积地球化学标志及其环境意义
2、相变：沉积相在横向或纵向上的变化。
3、岩相分析:根据地层中岩性特征和生
物特征等,推论其生成环境的方法称岩相
分析。
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4、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。 相对比定律又称瓦尔特定律。
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3、生物门类及其生态组合的环境意义
A、不同的生物门类生活于不同的自然环境之中。
1 绪论 沉积学及古地理学教程
关于“相” 术语的的分歧： (1)指地层的岩石类型，如“海绿石砂岩相”、“灰 岩相”等； (2)指岩石的成因作用类型，如“浊积岩相”、“生 物礁相”等； (3)作为沉积环境的同义语，如“河流相”、“滨海 相”等； (4)认为“相是一定岩层生成时的古地理环境及其物 质表现的总和”，包括了沉积物形成条件（环境） 及其沉积特征，如“河流砂岩相”，“浅海灰岩 相”，国内外50年代以来普遍持这种观点；
“岩相”+“生物相”=“沉积相”
生物礁相：简称礁相，是以造礁生物为特征的生
物相。其中，以珊瑚礁为主的礁相，往往反映清
澈温暖的浅海环境。
笔石相：以富含笔石，而很少有底栖生物为特征
的生物相。笔石——海生，多为漂浮生活，少数 固着海底。 壳相：以含丰富的具厚重外壳的底栖生物为特征 的生物相。
三、 沉积体系
起到一个基础的作用。（如鲍马层序P168）
3、沉积相模式的表现形式
A. 直观模式(图 示法)：以简化的 图式直观地表现 出沉积环境、作 用过程和Байду номын сангаас终产 物之间的复杂关 系。
立体图（P125 图7-11） 剖面图（P136） 平面图（P112 图6-19） 柱状图（ P108、P112）
B. 事实模式 (实际模式)：以
①“岩（性）相”：反映沉积环境的综合岩石特征，如交 错层理砂岩相、黑色页岩相等。 ②“生物相”：反映沉积环境的综合生物特征，如生物礁 相、笔石相、壳相等。 ③“成因相”：形成特定沉积环境中的沉积相，如河流相、 三角洲相、浊积相等。 在我国地质界，广泛应用“岩相古地理”一词，泛指有关 沉积相及古沉积环境方面的内容。可以简单地理解为：
形态、结 构、构造 等方面
如漂浮的、 底栖的
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沉积学及古地理学教程沉积环境是一个发生沉积作用的、具有独特的物理、化学和生物特征的地貌单元，并以此和相邻的地区相区别。
沉积相”看作是沉积环境的物质表现，即将“沉积相”理解为一个“沉积环境”中所有的原生沉积特征的总和，包括岩石、古生物和岩石地球化学等特征。
沉积模式(相模式或沉积相模式)是对沉积环境的沉积特征、发展演化及其空间组合形式的全面概括。
是以图形或文字的方式表现的一种理想的、概括的沉积相格局，并能有助于了解复杂的自然现象和作用过程。
垂向层序通常是指某一沉积相内部随时间演化，沉积特征（粒度、沉积构造等）在垂向上的规律变化。
垂向序列通常是指几种成因上有联系的沉积相在垂向上的组合关系。
进积型垂向沉积序列：是指沉积物在不断向沉积盆地中心方向推进过程中，所形成的粗粒的或浅水沉积物覆于细粒的或相对深水沉积物之上的垂向序列。
退积型垂向沉积序列：是伴随沉积盆地水体的不断扩张，形成的细粒的或较深水沉积物覆于粗粒的或相对浅水沉积物之上的垂向序列。
相分析的过程通过察观沉积相寻找相标志得出沉积参数或沉积条件确定沉积环境相标志：存在于沉积岩（物）中对沉积环境具有指示意义的成因标志。
如水平层理、平行层理。
现实主义原则现在正在进行着的地质作用，也曾以基本相同的强度在整个地质时期发生过，古代的地质事件可以用今天所观察到的现象和作用加以解释瓦尔特相律在连续的地层剖面中，垂向上几种有成因联系的沉积相相互出现的次序，与它们在横向上所出现的顺序是一致的。
母岩：风化前的岩石（先成岩石）。
可以是岩浆岩或变质岩，也可以是先成的沉积岩。
物源区：供给沉积物的地区（母岩所在的地区），称为物源区（也称供给区或陆源区）。
陆源碎屑：母岩经过风化作用后的残余碎屑物质。
包括岩屑和单矿物。
陆源碎屑是分析物源区母岩类型的直接证据。
如在河砂中淘金，下游是多条河流汇集，多物源；上游则容易找到物源区。
风化作用就是指地壳最表层的岩石在温度变化、大气、水、生物等因素作用下，发生机械破碎和化学变化的一种作用。
8-1 海洋环境及相模式 沉积学及古地理学教程
障壁海岸与广海陆棚之间存在的障壁地形使海域隔绝或
部分隔绝，近岸海水处于局限流通或半局限流通状态。波浪 作用不十分明显，主要受潮汐作用的影响，水动力能量一般 较弱，海水的盐度也不正常。
第十七页，编辑于星期三：二十一点 五十分。
海岸地貌的影响因素： 主要取决于2个基本能量因素，即波浪和潮汐。其中，波
浪效应与潮差是负相关的关系。 1）小潮差地区（潮差＝0~2m），障壁岛最发育，以波浪作 用为主，发育与海岸线大体平行的长条状的障壁岛及相关环 境；障壁岛之间有少数不稳定的入潮口，障壁岛上有较发育 的冲越扇，障壁岛后有泻湖。
海底地貌立体示意图
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1. 海岸带（滨海带）
位于高潮线到正常浪基面之间，深度一般在20m以 内，是海陆交互作用的地带。水动力条件，水化学状况
以及海底地形地貌都十分复杂。 以河流作用为主的地段，形成三角洲，以潮汐和波
浪作用为主，则形成沙坝，海滩沙及障壁坝。
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2、化学条件 含盐是海水的重要特征之一。正常海水的含盐度为
3.5%，高于3.5%者为咸化海，低于3.5%者为淡化海。 海水的PH值一般界于7.2-8.4之间，呈弱碱性，而大
陆湖盆的水体一般呈弱酸性。
第五页，编辑于星期三：二十一点 五十分。
3、生物条件
海洋中生物种类繁多，数量丰富，它们的生存和发育
第十一页，编辑于星期三：二十一点 五十分。
3. 半深海带
水深200-2000m（或3000m）的区域，它处于大陆斜坡 区。海底地形坡度较陡（4°-7°）。
6 大陆环境及其相模式 沉积学及古地理学教程
陆地冲洪积相
砾岩
砂岩、泥岩
4. 冲积扇与聚煤作用的关系
总的来说，冲积扇对聚煤不利。 1）扇朵叶间聚煤
2）扇尾区聚煤，尤其是扇三角洲平原聚煤
3）扇与其他环境的过渡地带（扇前湿地）聚煤
A、与河流环境的过渡地带
B、与湖泊环境的过渡地带
5. 冲积扇沉积的鉴别标志
1、冲积扇往往呈裙边状分布于毗邻山区的盆缘断裂带的 盆地内侧，就单个冲积扇体而言，其平面形态一般呈扇形， 倾向剖面形态为楔形或上凹下凸的透镜状。 2、一般由厚度大的扇面河流水携沉积物和泥石流沉积物 组成，其中，泥石流沉积和筛积物是冲积扇沉积的良好鉴 别标志。 3、有进积型（向上粒度变粗）和退积型（向上粒度变细） 及向上粒度变粗再变细3种垂向序列，以前者和后者较为 常见。 4、旱地或半旱地扇沉积物颜色多为红、褐、黄橙色等色 调，而湿地扇沉积物则多呈灰、深灰、灰绿等色调。
好的天然堤。沿着泥石流沉积的边缘，有时还可见到
墙式的粗粒物质。
(2) 河道沉积（扇面河道沉积） 河道沉积指暂时切入冲积扇内的河道的充填沉积物，故 又称为河道充填沉积。其特征： A. 沉积物以砾石和砂为主（中粗粒为主）、向扇端 方向，沉积物变细，分选差。 B. 层理不发育，多为块状层理。有时见不明显的板 状交错层理，或不明显的平行层理，具叠瓦状构造。 C. 扇面水系一般从沉积扇顶端向下呈放射状分布。 典型的扇根河道直而深，至扇中和扇端地区则河道变浅 ，大多为辫状河道。 D. 沙体形态在平面上一般为窄而长。其单层厚度一 般为 5-60 cm，有时可达2m。有时在剖面中也可见到明 显的河道冲刷-充填构造。
5、沉积物成分成熟度差，具体矿物成分取决于源 区的母岩类型。
6、沉积物的结构成熟度差。
7、除分散的脊椎动物骨骼和植物碎屑化石外，通 常不含化石。 8、沉积构造类型多见块状层理、交错层理、平行 层理和冲刷—充填构造，偶见不明显的递变层理， 砾石的叠瓦状排列现象亦较常见。
5-1 沉积环境的判别标志 沉积学及古地理学教程
第五章
沉积环境的判别标志
沉积环境分析（沉积相分析）是对具有 指示环境意义的成因标志进行综合分析，然 后与沉积环境模式进行比较，从而恢复古代 沉积环境的方法。 成因标志是指具有成因意义、能反映岩 层形成条件的各种特征。概括起来可归属为 物理的、化学的和生物的三方面标志。
第五章
和大型河流中。 逆行砂丘：是指在浅水急流条件下(即福劳德数>1)，由表 面流在沉积物表面上产生的一种与水面波同相位的波痕状底 形。与一般的波痕形成作用相反，通常其背流面一侧遭受侵
蚀，而在向流面一侧进行堆积作用。故向上游方向移动，称
为逆行沙丘。它多见于海滩、潮坪、河流环境。
大型水流波痕
巨型水流波痕
大型波痕
古流向？
不对称直线波痕
不对称波曲状波痕
不对称浪成波痕和水流波痕的区别： ①浪成波痕的波脊往往出现分叉与会合的特点, 水流波痕的波脊则多中断并被别的脊代替； ②波长小于4.5cm的不对称波痕一般都是浪成, 浪成波痕的波痕指数<15, 而水流波痕的RI>15,浪
成波痕的对称指数<3.8, 而水流波痕的>3.8；
单层（层系）是组成层
理的基本单位，由一组形
状相似的纹层按一定的方
式组合而成。单层内成分 和结构可以是一致的或均
匀的、韵律变化的或递变
的。单层厚度一般为数毫
米到数米，是一段时间内，
同一环境、同一水动力条 件下的产物。
层组（层系组）：是 由两个或两个以上成因
有联系的性质相似的单
层叠置而成，相邻层组
间以层组面（岩层面）
地层倾向2250， 倾角550
天津蓟县串岭沟组多组波痕
多向波痕
多向波痕
13第七章沉积古地理学
三角洲沉积
典型的 三角洲 沉积 特征
主要沉积环境和沉积相类型
陆地环境沉积相类型
1.冰川沉积 2. 河流沉积 3. 湖泊沉积
海陆过渡环境沉积相类型
三角洲沉积
海洋环境沉积相类型
1.陆源碎屑滨浅海沉积 2.浅水碳酸盐沉积 3.次深海、深海沉积
海洋环境沉积相类型
1.陆源碎屑滨浅海沉积 陆源碎屑海滩沉积以纯净石英砂岩为主 成分成熟度和结构成熟度均较高。 在高波能区以物理沉积构造为主，如平行层理， 低角度板状、楔状交错层理和冲洗交错层理。 而中一低能区则交替发育物理和生物成因的沉积 构造。生物化石多为碎片，零星或透镜状分布。
主要沉积环境和沉积相类型
陆地环境沉积相类型
1.冰川沉积 2. 河流沉积 3. 湖泊沉积
海陆过渡环境沉积相类型
三角洲沉积
海洋环境沉积相类型
1.陆源碎屑滨浅海沉积 2.浅水碳酸盐沉积 3.次深海、深海沉积
1. 冰川沉积 冰川沉积在大陆冰川地区，被冰川刨 蚀裹携的碎屑物质在搬运过程中或在冰 融区堆积下来成为冰积层，其砾石多呈
地层形成的 第七章 地层形成的沉积环
境和沉积作用
§1. 沉积相和沉积环境 §2. 沉积环境的主要识别标志 §3. 主要沉积环境的沉积特征 §4. 地层形成的沉积作用
沉 积 环 境
沉积环境指一个具有独特的 物理 、
化学 和 生物 条件的自然地理单元
(如河流环境、湖泊环境、滨海环境等)
沉积相
指特定的沉积环境 的 物质表现，即在 特定的沉积环境中形成的岩石特征和生物特征的 特定的沉积环境中形成的岩石特征和生物特征的 综合 即沉积记录成因的物质表现
相分析
——
对地层中的沉积特征进行综合分 析，确定沉积相，恢复沉积环境条件 即为相分析。
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一、名词解释
1.流体：流动的物质为流体，从力学性质则是一种受任何微剪切力都能连续变形的物质
2.内摩擦定律：内摩擦力与接触面积和相对速度差成正比，而与垂直距离成反比
3.牛顿流体：凡是服从内摩擦定律的流体称作牛顿流体
4.非牛顿流体：把不服从内摩擦定律的流体称作非牛顿流体
5.福劳德数：判别流体流动强度的准则，是一个无量纲数，是用于流体在明渠条件下的流动体制的无量纲数
6.雷诺数：将平均流速，管道直径，黏滞系数和密度归纳为一个无量纲数，称为雷诺数，表示流体的流动状态的无量纲数，是判断层流和紊流的定量准则
7.牵引流：是以一定介质动力导致流体运动并带动碎屑颗粒迁移的流体
8.重力流：是一种在重力作用下发生流动的流体，其含有大量沉积物高密度流体
9.机械沉积分异作用：指母岩风化的碎屑物质和黏土物质在搬运和沉积的过程中，当沉积介质运动速度和运移能力降低时，他们相应的按照颗粒大小，形态，比重在地表发生分异并依次沉积
10.化学沉积分异作用：物质因其本身的化学性质的差异，从溶液中沉淀将按溶解度从小到大的先后顺序依次沉积的现象
11.波痕指数：波长与波高之比
12.瓦尔特相律：在连续的地层剖面中垂直向上几种有成因联系的沉积相互出现的顺序，与他们在横向上所出现的相带毗邻顺序是一致的
13.沉积模式：对沉积环境的沉积特征，发展演化及其空间组合形式的全面概括，是以图形或文字方式表现的一种理想的，概括的沉积相格局称为相模式
14.沉积盆地：指岩石圈表面在三度空间内，容纳沉积物堆积和叠置的场所，其边界为各种不同性质构造活动带和自然地理障壁
15.沉积古地理：反映海陆分布，各种古环境及沉积产物
16.沉积体系：是与沉积作用和沉积环境有成因联系的三维岩相组合
17.垂向加积作用：指沉积物在地球重力场作用下从沉积介质中自上而下的堆积过程
18.侧向加积作用：沉积物在搬运营力的作用下沿搬运方向的堆积推移过程，他所形成的原始沉积层是斜列的。