《沉积岩与沉积相》教学大纲
沉积岩与沉积相
沉积岩与沉积相
鲜本忠(副教授) 中国石油大学资源与信息学院 E-mail: xianbzh@
第二篇 碎屑岩及火山碎屑岩
第三章 碎屑岩成分 第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第五章 碎屑岩的构造和颜色 第六章 砾岩和角砾岩 第七章 砂岩及粉砂岩 第八章 粘土岩 第九章 碎屑沉积物的沉积后作用 第十章 火山碎屑岩
斜长石,方解石交代,中原油田 下第三系,200(+)
微斜长石,加大 LD-22-1
3、重矿物（Heavy Mineral）
• 指碎屑岩中比重大于2.86的矿物。在岩石中含量很少， 一般<1%，主要分布在0.25～0.05mm的粒级范围内（细 砂—粗粉砂岩） 根据风化稳定性 • 稳定重矿物 锆石、金红石、电气石、石榴石、榍石、磁 铁矿等 • 不稳定重矿物 重晶石、磷灰石、绿帘石、黄铁矿等
•
各类岩石的轻重矿物组合
母岩 花岗岩 花岗闪长岩 安山岩和玄武 岩 橄榄岩和辉长 岩 变质岩 重矿物 重矿物 轻矿物 重矿物 轻矿物 重矿物 轻矿物 沉积岩 重矿物 轻矿物 尖晶石 蓝晶石 矿物组合（包括部分岩屑） 锆石 榍石 正长石 辉石 安山岩或玄武岩岩屑 铬铁矿 十字石 基性岩岩屑 磷灰石 微斜长石 角闪石 中性和基性斜长石 橄榄石 基性斜长石 硅线石 紫苏辉石 蛇纹石 石榴石 黑云母 酸性斜长石 轻矿物 石英
碎屑岩的成分 碎屑成分 (颗粒) 填隙物成分
（Interstitial Material）
矿物碎屑 （Mineral Clastics） 岩石碎屑（岩屑）（Rock Fragments） 杂基 （Matrix） 胶结物 （Cement）
孔隙（ Pore）
碎屑
孔隙
胶结物
沉积环境与沉积相实验教学大纲
课程名称：沉积环境与沉积相课程代码：0706322025课程类别：专业基础课所属学科：地质学实验总学时：12一、制定实验教学大纲的依据：依据学科专业指导委员会制定的教学大纲二、本课程实验教学在培养实验能力中的地位和作用：《沉积环境和与沉积相》课程，是地质学各专业中非常重要的一门专业基础课。
其主要任务是使学生获得有关“沉积环境与沉积相”的基础知识，掌握沉积环境与沉积相的基本类型和特征。
实验课是完成本课程的重要环节。
其目的是让学生掌握识别各种沉积相的方法，培养学生独立工作的能力。
三、应达到的实验能力标准1、掌握陆相沉积环境与沉积相的各种沉积特征、相模式特征及在空间上的演化序列，学会在地质剖面上或综合地层柱状图上，识别出各种陆相沉积相。
分析其在空间的演化。
2、掌握海相沉积环境与沉积相的各种沉积特征、相模式特征及在空间上的演化序列，学会在地质剖面上或综合地层柱状图上，识别出各种海相沉积相。
分析其在空间的演化。
3、掌握过渡相沉积环境与沉积相的各种沉积特征、相模式特征及在空间上的演化序列，学会在地质剖面上或综合地层柱状图上，识别出各种过渡相沉积相。
分析其在空间的演化。
四、学时、教学文件及教学形式学时：本课程总学时为32学时，其中实验学时为12学时，占总学时的32%。
教学文件；校编《沉积环境与沉积相实习指导书（没有）》，实习报告学生自拟。
教学性质：验证性实验五、实验成绩评定实验成绩占本课程总成绩的20%，对缺实验课者，本课不予通过。
六、实验项目、适用专业及学时分配一、课程名称：《沉积环境与沉积相》二、课程编码：0706322025三、实验课开课学期：第五学期四、开课单位：地球科学学院实验教学中心五、实验依据：吉林大学地球科学学院自编教学大纲六、成绩考核：考试查七、实验项目的内容及要求：。
《沉积岩与沉积相》实验教学大纲
《沉积岩与沉积相》实验教学大纲
一、教学目标
沉积学实验教学是《沉积岩与沉积相》课程教学中重要实践性教学环节。
通过实验培养学生的实际操作、观察问题和分析问题的能力，巩固和加深理论学习内容。
二、基本要求
本课程的直接基础是《造岩矿物学》、《岩浆岩及变质岩》、《沉积岩石学》，并与《古生物学》等课程有一定联系。
通过本课程的学习，要求掌握沉积岩的观察、描述、鉴定方法和内容，熟悉偏光显微镜的原理的使用方法。
四、实验教材和参考书
《沉积学基础及应用》，袁静主编，中国石油大学出版社，2013。
沉积岩与沉积相内容简介
沉积岩与沉积相Sedimentary Rocks and Facies一、内容提要第一部分：前言第二部分：分析原理与方法第三部分：碎屑岩岩石学与沉积相第四部分：碳酸盐岩岩石学与沉积相二、主要内容1、古环境恢复方法与所用资料主要方法:垂直相序列（Vertical Facies Profile)沃塞尔相律（Walther's Law）沉积模式（Depositional Model）物源与古流分析（Provenance and Paleocurrent）地震地层（Seismic Stratigraphy）层序地层（Sequence Stratigraphy）构造—沉积体系分析（Tectonics-Depositional System）主要资料：野外露头资料（Outcrops)岩心资料（Cores)岩屑资料（Sieve residue log）地球物理测井资料（Geophysical Logging）地球物理勘探资料（Geophysical Exploration）实验室分析资料（Laboratory data）2、沉积环境解释参数物理参数（Physical parameters）:沉积构造（Sedimentary structures）, 颗粒特征及分布（Grain and grain size distribution）生物参数（Biological parameters）:生物成因构造（Biogenic structures), 生物化石及生态特征（fossils and Paleocology）化学参数（Chemical parameters）: 岩性（Lithology）, 岩矿（Minerals）, 氧化还原电位（Oxidation-Reduction Potential），酸碱度（Acidicity-Alkalinity），盐度（Salinity），温度（Temperature）3、主要沉积体系及相构成冲积扇体系河流体系扇三角洲体系三角洲体系碎屑海岸体系碳酸盐岩台地体系深水扇体系4、地质应用对于地质勘探:平面及剖面相关系；确定有利勘探目标；寻找隐蔽及岩性圈闭；储层评价；对于地质研究:了解古代及近代地理变迁；沉积盆地的充填样式及其对构造活动与气候变化的响应；湖泊及海洋的水介质特征；5、学习方法整体分析（Integrated analysis）:概括各种资料--岩心（cores）,录井（logging）,地震（seismic），露头（outcrops），化验资料（laboratory data)，古生物（paleontology)层次分析（Gradation of analysis）:盆地尺度（Basin scale）, 油藏尺度（Oil reservoir scale）, 油层尺度（Oil layer scale）6、课程目的及意义意义:一直作为地质研究的热点尽管沉积物与沉积岩只占岩石圈体积的5%,但地球表面的75%被沉积物与沉积岩覆盖。
辛长静《沉积岩与沉积相》第七章
硬水铝石
三水铝石 砾状铝土矿
硬水铝石铝土矿
堆积型铝土矿
四、沉积磷酸盐岩及沉积磷矿
Sedimentary phosphate rocks and sedimentary phosphorus ore deposits
沉积磷酸盐岩—磷酸盐矿物(主要是磷灰石)含 量大于50%(相当于P2O5含量大于19%)的沉积岩。也 可称为磷酸盐岩、磷灰岩、磷沉积岩、沉积磷岩、 磷岩、磷块岩。
2、硅质岩的形成机理 ①有机成因——生物和生物化学作用 ②无机成因——化学作用，包括交代作用
3、 硅质岩的演化
第二节 蒸发岩（Evaporites） 一、概述
1、蒸发岩的概念 蒸发岩——是指由于含盐度较高的溶液或卤 水，通过蒸发作用产生化学沉淀而形成的岩石。
它们的主要组分都是盐类矿物，所以又叫“盐岩”。
四、蒸发岩与油气的关系
1、油气层与盐层的分布规律 据统计，在油、盐共生的盆地中，有 46%的盆地的油气层产于盐系地层之下 41%的盆地的油气层产于盐系地层之上 13%的盆地的油气层产于盐系地层之间
在盆地发展过程中，如果出现干湿交替的气候， 将会形成含油气沉积和含盐沉积的交替，在剖面上将 会形成含盐岩系和含油气岩系的旋回沉积。
Iron，manganese，aluminum and phosphorus sedimentary rocks
一、铁沉积岩及沉积铁矿
Iron sedimentary rocks and sedimentary iron ore deposits 铁矿物含量>50%的沉积岩——铁沉积岩(铁岩)
铁矿物含量50~25%的沉积岩——铁质沉积岩或 铁质岩。
褐铁矿
黄铁矿
磁铁矿
菱铁矿 铁矿开采
第四章 沉积岩与沉积相
常见胶结物有硅质、铁质、钙质、粘土等
填隙物中，胶结物起主要胶结作用，它同杂基在含量 上互为消长，对碎屑岩孔隙的发育影响明显。
一、碎屑岩的特征及其分类
2、碎屑岩的结构（碎屑结构）
碎屑颗粒的大小、形态及其与杂基、胶结物之 间的相互关系。
（1）粒度 —碎屑颗粒的大小
粒度级别：
石 油 行 业 分 级 标 准
岩屑——母岩机械破碎形成的岩石碎块，砾岩中多见
可判断母岩类型
一、碎屑岩的特征及其分类
（2）填隙物
碎屑颗粒之间的充填物，总量<50％，对碎屑 起胶结作用，包括杂基和胶结物两部分。
①杂基：与粗碎屑同时沉积下来的细小碎屑物，如泥质、
粉砂质等；
②胶结物：碎屑颗粒沉积以后，以化学沉淀方式从孔隙
水中析出来的各种自生矿物。
交错层理：由一系列与层系界面斜交的细 层组成，层系可以彼此平行、交错、切割， 组成不同形态的交错层理。
交错层理是沉积介质（流水与风等）的流 动造成的。
板状交错层理、楔状交错层理、槽状交错 层理
板状交错层理
层系界面为平面而且彼此平行，层系呈板状。
出现环境：河流、滨湖、滨海、三角洲。
大型板状交错层理在河流沉积中最为典型。
一、碎屑岩的特征及其分类
A、风成波痕：
极不对称，波谷、波峰较圆滑，开阔，陡坡倾向与 风向一致，重组分、粗碎屑集中于波峰处，多出现于沙 漠地带。
风成撞击波痕
风成沙丘
一、碎屑岩的特征及其分类
B、流水波痕：不对称，单向水流所致，陡坡倾向指示
水流方向，波峰波谷较圆滑，重组分、粗碎屑集中于波谷。
一、碎屑岩的特征及其分类
温度的变化引起 岩石胀缩不均而崩解
b、岩石缝隙水的结冰膨胀
沉积岩与沉积相第一章
3. 沉积岩的基本特征 1）矿物成分的特点： ）矿物成分的特点： 2）化学成分的特点： ）化学成分的特点： 3）结构构造的特点： ）结构构造的特点：
沉积岩和岩浆岩的平均矿物成分（百分含量） 沉积岩和岩浆岩的平均矿物成分（百分含量）
矿 物 橄 榄 石 沉 积 岩 利思与米德（ 利思与米德（1915） 克里宁（1948） ） 克里宁（ ） —— —— —— 15.57 34.80 20.40 4.10 —— 9.22 13.63 0.97 0.73 0.58 —— —— —— 7.50 31.50 19.00 3.00 9.00 7.50 20.50 —— —— 3.00 岩浆岩（ 花岗 岩浆岩（65%花岗 玄武岩） 岩+35%玄武岩） 玄武岩 2.65 1.60 12.90 49.29 20.40 7.76 4.6 —— —— —— —— —— 0.88
普通角闪石 普 通 辉 石 长 石 石 英
云母+绿泥石 云母 绿泥石 氧化铁矿物 玉 髓 粘 土 矿 物 碳酸盐矿物 石 碳 其 膏 质 它
沉 积 （按 氧 岩 化 物 百 分 含 均 量 ） 成 分 学 化 平 的 岩 浆 和 岩
氧化物 SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 ZrO Cr2O3 CO2 H2O 其它 合计
20世纪上半叶，沉积岩石学有了较全面的 世纪上半叶， 发展， 出现了一系列沉积岩石学的专著。 发展， 出现了一系列沉积岩石学的专著。
1913 年 ， Hatch 的 《 沉积岩石学 》 ， 标志着沉积 沉积岩石学》 岩石学作为一门独立的地球科学分支学科的诞生 1922年，Milner所著《沉积岩石学导论》问世 所著《沉积岩石学导论》 1925 年 ， 由 Twenhofel 主编的 《 沉积作用教程 》 主编的《 沉积作用教程》 问世， 年后《沉积作用教程》再版， 问世，6年后《沉积作用教程》再版，以后又多次重版 1949年，Pettijohn编写了《沉积岩》 编写了《沉积岩》
辛长静《沉积岩与沉积相》第六章 一二三节
垂向（时代）分布： 古生代和前寒武纪深海碳酸盐岩较少。
白垩纪以后深海碳酸盐岩广布。
现代深海中碳酸钙的平均含量为32.2％。
碳酸盐岩的经济价值
主要的生油气岩和储油气岩。
冶金熔剂、化工原料、耐火工业原料、提 炼Mg的原料。
地下水的储集岩。
除油气外，还蕴藏着丰富的金属和非金属 矿产，Fe、Cu、Pb、Zn、Hg、P。
特点： 晶粒一般比灰泥粗大，>0.005mm或>0.01mm； 由于晶体清澈明亮，常称作“亮晶胶结物”、 “亮晶”。
形成环境： 强水动力条件下，原始细粒沉积物被冲走，成 岩期粒间孔内以化学方式沉淀出的方解石。
•粒状亮晶胶结物 •新月型亮晶胶结物 •再生边型亮晶胶结物 •重力型亮晶胶结物 •世代型亮晶胶结物 •渗流砂型亮晶胶结物 •等厚环边片状亮晶胶结物
核形石的形成：蓝绿藻的粘液，围绕一定 的核心（碳酸盐岩颗粒或碎屑），一边粘结碳 酸盐沉积物，一边又受水动力的搬运，或悬浮 或滚动，从而形成不规则的同心增长层。
（2）团块及凝聚颗粒 又称葡萄状颗粒或巴哈马石，为外形不规 则的复合颗粒集合体，>2mm。
4．球粒(pellet)和粪球粒(fecal pellet)
四、成分分类
1.基本分类
(1)方解石和白云石系列的岩石类型（据冯増昭，1993）
95％，75％，50％，25％，5％ 或90％，75％，50％，25％，10％
野外划分为四个系列：
石灰岩：方解石>75% 云质石灰岩：方解石75～50％，白云石25～50％ 灰质白云岩：白云石75～50％，方解石25～50％ 白云岩：白云石>75%
球粒——较细粒的(粉砂级或细砂级)、不 具特殊内部结构的、泥晶的、球形卵形的、分 选较好的颗粒。
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英文名称：Sedimentary rocks & facies
授课学时：31 自学学时：116
实验学时：16 适用专业：资源勘查工程
一、课程目标
本课程是资源勘查及其相关专业的一门重要专业基础课，内容上可以分为沉积岩石学和沉积相两部分，主要是培养学生利用所掌握的沉积岩的物质组成、结
构、构造和形成过程等知识，分析沉积相和古沉积环境的能力。
进入二十一世纪，随着油气勘探、开发难度的增加，沉积岩石学及沉积相的研究日趋重要，并将发挥越来越大的作用。
在教学过程中，通过学习与沉积岩和沉积相相关的基本概念、基本理论和基本技能，逐步引导学生利用已掌握的基本概念和理论，分析沉积岩的机理和环境意义，并掌握沉积岩岩石的鉴定和分析能力。
二、基本要求
通过学习，学生应达到如下基本要求：
1. 掌握沉积岩的形成过程及基本特征。
2. 掌握陆源碎屑岩、碳酸盐岩、火山碎屑岩的岩石类型、特征及成因意义。
3. 掌握沉积岩的鉴定方法及鉴定特征。
4. 掌握大陆相组、海陆过渡相组和海相组常见的沉积相类型、相标志、相模式及其与油气的关系。
5. 了解沉积相的研究方法及其在油气勘探、开发中的应用。
三、教学内容与学时分配建议。