第16-17章_沉积相概念_冲积扇(19-20)
第十七章山麓-洪积相
第十七章山麓－洪积相§17-1 山麓－洪积相沉积过程及沉积类型一、基本特征1．概述（冲积扇照片）在大陆地区的平原与山地接壤地带（即山前带）的山口处，经常看到大大小小的锥状或扇状沉积体。
——→？，是洪积扇，定义？┌→？②碎屑的载体特征●在气候干热、地壳升降运动较强烈的地区，风化、剥蚀作用剧烈，其形成的产物被山区的暂时性水流（雨水或洪水）或山区河流带走。
当水流流出山口，地形坡度急剧变缓（且失去两侧的阻挡），水流向四方散开，流速骤减，碎屑物质大量沉积，形成锥状或扇状堆积体，称为洪积锥或洪积扇。
└→？③地形、沉积条件└→？④沉积体几何形态。
已把其形成、特点、格架描述出来因它具山区河流冲积成因的特点，通常又称为冲积扇。
└→冲积相是河流沉积作用产物的总称。
包括一系列相类型，如冲积扇、辫状河、曲流河等●随冲积扇的发展，其范围逐渐扩大。
当山前带的多个冲积扇彼此逐渐联结，并掩埋和充填了山前的坡积和坠积物。
（坡积和坠积物照片）在大陆地区的山前带，环绕山脉沿山麓（山脚）分布的大大小小的冲积扇及掩埋和充填其间的山前坡积物、坠积物，构成了山麓－洪积相。
└→本章重点。
不讲(动力地质学讲？)←┘相组？（大陆相组的一部分）。
←┘2．冲积扇形态（冲积扇模式图图17-2）——并思考？形成该形态。
［空间］：沿山口向外伸展的巨大锥形沉积体，锥顶指向山口，锥底向平原。
└→延长可达数百米～近百Km。
［平面］：沿山口向外辐射的扇状。
若两侧无阻挡→近180°扇形体。
［纵剖面］：—平行水流方向。
下凹的透镜状或楔状。
［横剖面］：—垂直水流方向上凸状，其表面坡度近山口陡（5°～10°）、远山口缓（2°～6°）。
［沉积厚度］：几米～8000m。
［组合］：冲积扇可单个出现，但多由多个冲积扇沿着山系的前缘在横向上彼此联结，形成冲积扇复合体系。
其可延伸数百Km。
3．冲积扇形成条件及控因山麓－洪积相的形成和发展→受地壳升降运动、气候条件、自然地理条件等因素制约。
冲积扇沉积体系
冲积扇沉积体系
一、概述
二、冲积扇的形成条件与形态特征
三、冲积扇沉积体系与能源资源形成、 赋存的关系
二、冲积扇的形成条件与形态 特征
（一）、形态特征
*平面上：
扇形
*横向剖面上：
透镜状
*纵向剖面上：
楔状、透镜状
（二）、形成条件
* 构造条件 * 气候条件
* 山口外地形变缓
构造条件：
构造条件对冲积扇的控制作用最直接也 最明显。
冲积扇沉积体系
冲积扇沉积体系
一、概述
二、冲积扇的形成条件与形态特征
三、冲积扇沉积体系与能源资源形成、 赋存的关系
一、概述
沉积相的概念：
沉积相是沉积物的生成环境、生成条件和 其特征的总和，是反映一定自然环境特征的 沉积体。
一、概述
沉积相的概念：
沉积相是沉积物的生成环境、生成条件和 其特征的总和，是反映一定自然环境特征的 沉积体。
沉积体系： 具有统一物源、统一水流动力体制的， 在成因上有共生关系的沉积相组合而形 成的巨大三维沉积体。
冲积扇
被峡谷所限的山区河流携带着从源区剥蚀的大量 出谷口后，因地势变宽，坡降减缓，河流水流分 低，搬运能力减弱，所携的物质迅速堆积下来形 形堆积体。这就叫冲积扇。
广义的冲积扇包括在干旱区或半干旱区河流出山 堆积体，即洪积扇；狭义的冲积扇仅指湿润区较 山口处的扇状堆积体，不包括洪积扇。
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2020/11/5
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冲积扇大量分布在构造活动区，如裂谷带中 各类断陷盆地的边缘，与走滑断裂有关的拉 分盆地边侧，以及断块构造、前陆盆地等地 带中基底下降幅度大的地区。
气候条件：
根据气候条件可把冲积扇分为干扇和湿扇。
沉积相及岩相古地理课件
沉积相及岩相古地理
海洋环境分带
陆表海
陆缘海
沉积相及岩相古地理
• 大洋中脊 大洋盆地 海沟大陆坡大陆架 滨海带 大陆
沉积相及岩相古地理
海洋环境分带
沉积相及岩相古地理
（一）滨海沉积
• 滨海区是位于高涨潮线和低退潮线之间的地带， 其宽度随沿岸地形坡度而变化。
化石。 • 学生总结规律
沉积相及岩相古地理
（三）半深海、深海沉积
• 半深海区主要分布在大陆斜坡上，这里有海底 峡谷，其中常有巨大的角砾堆积。
• 深海区主要有浊流沉积和远洋盆地沉积。
沉积相及岩相古地理
大陆斜坡与浊流沉积模式
沉积相及岩相古地理
•
浊流的形成环境 沉积相及岩相古地理
1．浊流沉积
• 浊流经由海底峡谷把浅海中堆积的大量碎屑物 质搬运到深海区沉积，形成浊积扇。
• 粒度细、磨圆度低、分选差的岩石 ——较低能的水体中。
沉积相及岩相古地理
沉积环境的主要识别标志 ——岩矿标志
• 有些矿物和岩石在特定条件下形成——指相意 义。
• 例如，海绿石和鲕绿泥石是海相沉积标志; • 鲕状赤铁矿多数形成在水体动荡较浅的浅海环境； • 磷块岩的出现指示水深30m到300m左右的海洋环境； • 石膏、岩盐等是滨海泻湖和内陆盐湖在干旱气候条件下沉积的； • 鲕状灰岩形成于温暖动荡碳酸钙饱和的浅海中； • 竹叶状灰岩是在温暖滨海环境中形成的； • 礁灰岩则是在温暖的，含盐度正常的，清澈的浅海中形成的。 • 纯净的石英砂形成于浅水高能条件。
沉积相及岩相古地理
（一）风化壳 (残积相)
• 风化壳——由风化作用形成、分布于大陆 表面的风化产物所组成的不连续薄壳。
冲积扇沉积模式图
冲积扇沉积模式图
重力流沉积相、山麓－洪积相等图片：
沉积相简图,
沉积相是指沉积环境以又在该环境中所形的沉积岩（物）特征综合。
完整的、准确的沉积相概念，包括两层含义:一是反映沉积岩的特征，二是揭示沉积环境。
沉积环境包括岩石在沉积和成岩过程中所处的自然地理条件、气侯状况、生物发育情况、沉积介质的物理化学条件等。
沉积岩(物)特征包括岩性特征（岩石成分、颜色、结构等）、古生物特征（古生物种属和生态）。
自然地理环境可分为大陆环境、海洋环境与海陆过渡环境。
大陆环境又可分为沙漠、河流、湖泊、冰川、沼泽等；海洋环境又可分为滨海、浅海、半深海、深海；海陆过渡环境可分为三角洲、泻湖等。
同理，沉积相也将可分陆相、海相和海陆过渡相这三大类型
层序地层学的剖面图
裂谷盆地模型
盆地边缘碳酸盐岩沉积相模式
层序地层学剖面分析
海相沉积环境示意图
深海浊积扇沉积模式+灰岩和泥岩的鲍玛序列
海底扇推进式相层序
礁体平面图用剖面图。
冲积扇的形成条件、沉积物类型之综述
冲积扇的形成条件、沉积物类型之综述摘要：冲积扇是河流出口处的扇状地貌堆积体，作为流水地貌的重要组成部分，与人类的经济发展有着实际意义，但在不同气候条件下其特征差异较大。
本文从不同条件下的冲积扇沉积物类型，沉积相组成及垂向序列方面做一简要探讨，以期对冲积扇有个更深刻的认识。
关键词：冲积扇沉积物类型沉积相垂向序列引言冲积扇是河流从山地进入盆地时在山前形成的一种扇状地貌堆积体，是流水地貌的一个重要组成部分（图1）。
在不同气候状况下形成的冲积扇在地貌上和物质组成上有较大的差异。
前人尤其是国外学者对此作了较多的研究[1-2]，并提出了干旱气候条件下和湿润气候条件下的沉积模式以及“干旱扇”和“湿地扇”的概念。
总体来说，冲积扇通常发育在那些地势高差起伏较大而沉积物补给充分的区域，那些地区降水量可能很少，但很猛烈。
所以侵蚀作用进行的相当迅速。
在垂向上一般发育于沉积旋回的下部，同时往往分布于湖区或盆缘的最外缘。
通常冲积扇发育在干旱、半干旱地区，几乎都是由暴发性洪流形成，在一些山间盆地区更为突出，通常被认为是荒漠地形的特征。
冲积扇有几种重要的类似物。
例如河流三角洲，不同之处是后者形成于河流入海处或其他水体处的水下；再如深水海底扇，形成于洋底，由通过海底峡谷搬运的沉积物堆积而成。
研究现代冲积扇的特征，可以辨认古冲积扇，从而为研究地质历史提供线索。
冲积扇对人类有实际经济意义，尤其在干旱与半干旱区，它是用于农业灌溉和维持生命的主要地下水水源。
有些城市，例如洛杉矶，整座城市都建在冲积扇上。
1冲积扇沉积物类型按照冲积扇沉积物的成因，一般有以下两种沉积物分类：（1）泥石流沉积物：主要由泥流沉积或泥石流而成；（2）阵发性水流沉积物：包括片流、水道、筛析三种沉积。
1.1泥石流沉积物在植被覆盖稀少、突发性洪水和坡度较大以及充足碎屑物供应的前提条件下，由于重力作用，泥石流开始流动，含有大量的泥基，流体的强度大，可以搬运巨大的砾石。
一旦流速减慢，迅速将大小不一的负载堆积下来，就形成分选性较差的砾、砂、泥混合沉积物。
沉积相的概念及分类
地球表面的自然地理环境可以分为两大类： ①剥蚀环境——以剥蚀作用为主的地区，是沉积物的供给地区，称为剥蚀区或母 岩区。 ②沉积环境——以沉积作用为主的地区，是接受沉积物，发生沉积作用的地区。
（3）动态模式：又叫相层序，能表示形成一个特征的 沉积体的沉积作用全过程的沉积模式。例如一个推进的堡 岛模式为一个向上变粗的垂直层序；又如一个曲流河模式 为一个向上变细的垂直层序；又如一套沉积层代表雨量逐 渐增加而造成的从碎屑旋回过渡到化学旋回的变化等。
（4）静态模式：表示在一个特定时间的沉积层 内的沉积环境特征和沉积物的相变规律。这种模式 能用来予测物源区的位置，予测资料不足地区的古 沉积环境，以及再造古地理。以现有资料不断检验 这个模式，还可以不断修改和提炼，使之更精确、 完善。 （5）比拟实验模式：以模拟实验所获得的沉积 特征为基础而作成沉积模式，有助于查明有特殊沉 积特征的沉积物成因的可靠准则。 （6）数学模式：为以数学方法模拟复杂的沉积 作用过程的模式。如以数学方法表示海平面上升或 降雨量增加和沉积物供给量增加的相互关系而作成 的模式，有助于对比和预测。
务是重建地质历史时期的沉积环境。由于古代的环
境已经随着地质历史的演化而消失，留下的仅仅是
一些不完整的地质记录。所以，人们只能通过对地 层中各种沉积特征的全面考察，并结合地层与大地 构造背景资料的综合分析加以推论。
沉积相的基本概念和分类
沉积相的基本概念和分类及研究进展一、沉积岩概述1.定义沉积岩是在地壳表层条件下，由母岩风化产物、火山物质、有机物质等沉积岩原始物质成分（沉积物），经搬运作用、沉积作用以及沉积后作用而形成的一类岩石。
它是地壳中三大岩类之一，具有岩石的共同属性；是地壳中地质作用的产物；在一定的地质条件和环境中是稳定的；是矿物的集合体。
2.基本特征①沉积岩(主要)是外动力地质作用的产物，形成并稳定在地壳表层。
②沉积岩与岩浆岩、变质岩具有相似的矿物成分和化学成分，但仍有很大差别。
外动力地质作用③生物在沉积岩的形成过程有着重要的作用与意义。
④沉积岩具有特殊的复杂多样的结构与构造。
⑤沉积岩形成过程的空间与时间跨度大，阶段性明显，分异作用普遍。
3.分布沉积岩在地壳表层分布十分广泛。
具体地说，①面积陆地的大约3/4被沉积物（岩）所覆盖,而海底几乎全被沉积物（岩）所覆盖。
②体积沉积岩约占岩石圈体积的5％，而岩浆岩和变质岩约占95％。
③厚度沉积岩在地壳表层各处的具体厚度变化很大。
有的地方可达几十公里，如高加索地区，仅中生代和新生代的沉积厚度就达20～30km；但有的地方则很薄，甚至没有沉积岩的分布，直接出露着岩浆岩和变质岩。
④分布区域现代和古代沉积物大量沉积的场所为：大陆边缘和大陆内部的拗陷带。
4.分类沉积岩的分类是沉积岩石学研究中要解决的首要问题之一。
①分类的原则A.分类要明确清晰而有系统性，要正确反映客观事实的内在联系。
B.分类切记要能够便于应用和操作。
②综合分类（冯增昭，1982，1992）首先根据沉积岩的形成作用划分大类和基本类型，然后根据粒度、主要成分特征及是否可燃等细分。
我们采用的分类方案。
二、沉积相的基本概念1.环境的概念环境是指地球表面的地理景观单元。
如山地、高原、冲积平原、河流、湖泊、海洋等。
2.沉积环境沉积作用进行的自然地理环境，是物理上、化学上和生物学上有别于相邻地区的一块地表（塞利，1970年）。
即是说有沉积物堆积并保存的环境区域，如河流、湖泊、三角洲、滨海、浅海、深海等。
17章 冲积扇讲课
第十七章山麓－洪积相TZ1新疆依奇克里克卫照本章重点1、冲积扇沉积过程和沉积类型2、干旱和湿润型冲积扇沉积模式第一节山麓—洪积相沉积过程及沉积类型一、基本特征1、山麓－洪积相的概念由大大小小的许多冲积扇和山麓坡积、坠积物质组成的、位于山麓部位的陆相沉积加拿大维多利亚湖2、冲积扇形成的过程*强烈的构造运动；*明显的物理风化作用；* 干热气候和山区洪水作用；*快速水流作用和地形坡度变化；*水流流速变慢和沉积物快速沉积3、冲积扇发育的有利条件1）自然地理条件（地貌）2）气候条件（干、湿）3）构造作用（强、弱）4、冲积扇基本特征1）山麓处锥形沉积体2）剖面为楔形、透镜状3）沉积厚度变化大（1－8000m）4）单个或群体出现5）沉积物类型和沉积面积依赖于构造、气候和物源气候分类：干旱型和湿润型干旱型：岩性粗、厚度大、面积小，河流作用不太明显湿润型：岩性较细、厚度较薄、面积大，河流作用较明显根据气候条件不同，可将冲积扇划分为：湿润型冲积扇、干旱型冲积扇向上变细向上变粗垂向层序渐细，河槽有砾石扇根－扇缘渐细沉积物分布定向迁移变化频繁河床分布格局缓，＜1.50陡，30－100坡度50-140km 1.5-8km,最大25km 扇体半径常年河流间歇性河流河流性质湿润型冲积扇干旱型冲积扇类型二、沉积过程和沉积类型1、二种沉积过程暂时性水流形成的牵引流；泥流、泥石流等重力流1、二种沉积过程暂时性水流形成的牵引流－水携沉积物；泥流、泥石流等重力流－泥石流沉积物二、四种沉积类型水携沉积物－河道沉积，漫流沉积，筛状沉积；重力流沉积物－泥石流沉积物1）河道沉积形成：暂时性河流切割、充填沉积形成特征：沉积物粒度粗，分选差，成层性较差，发育冲刷面2）漫流沉积形成：河床末端漫出流水、沉积物呈席状特征：砂泥间互沉积，交错层理或块状，透镜体3）筛状沉积形成：砾石级沉积物沉积，渗透性好特征：分选较好的砾石，块状，充填物少4）泥石流沉积形成：泥、砂、砾混杂，密度大、粘度大特征：沉积物粗细混杂，分选极差，块状一、冲积扇的亚相划分扇根亚相扇中亚相扇缘亚相第二节冲积扇沉积模式第二节冲积扇沉积模式冲积扇亚相划分：扇根、扇中、扇缘亚相其他名称二、冲积扇亚相一般特征扇根：多沉积泥石流和河道沉积；扇中：河道沉积和漫流沉积；扇缘：漫流沉积（植被）粒径和沉积构造规律性变化干旱型冲积扇干旱型冲积扇沉积物（据Bluck，1967）（a）泥石流沉积物（b）漫流沉积物（c）（d）河床沉积物润型冲积扇德克萨斯范霍恩湿润型冲积扇沉积特征扇根扇中扇缘德克萨斯范霍恩湿润型冲积扇沉积特征辫状河通常发育于洪积扇前方，但也可独立出现，不与之伴生。
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5、冲积扇的分类
气候分类： 干旱型和湿润型 干旱型：岩性粗、厚度大、面积小， 河流作用不太明显 湿润型：岩性较细、厚度较薄、面积大， 河流作用较明显
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根据气候条件不同，可将冲积扇划分为： 湿润型冲积扇、干旱型冲积扇
一、冲积扇的 亚相划分
扇根亚相
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扇中亚相
扇缘亚相
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第二节 冲积扇沉积模式
冲积扇亚相划分：扇根、扇中、扇缘 亚 相 其 他 名 称
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（物）特征综合。
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沉积相——沉积环境+沉积物（岩）特征
沉积环境包括： （1）自然地理条件 （2）气候条件 （3）构造条件 （4）沉积介质的物理条件 （5）介质的地球化学条件 沉积岩特征包括：（1）岩性特征（岩石的颜色、 物质成分、结构、构造、岩 石类型及其组合） （2）古生物特征（生物的种 属和生态） （3）地球化学特征
一、基本概念
6、相序：是指从一种相逐渐过渡到另外一种相
的一系列相的关系或相的有序组合。
沃尔索相律示意图
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一、基本概念
相序递变规律（沃尔索相律，Walther Law）：
只有那些没有间断的、现在能看到的相互邻接的相和 相区，才能重叠在一起。 或：只有在横向上成因相近且紧密相邻而发育的相， 才能在垂向上依次叠覆出现而没有间断。
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二、冲积扇亚相一般特征
扇根：多沉积泥石流和河道沉积； 扇中：河道沉积和漫流沉积； 扇缘：漫流沉积（植被）
粒径和沉积构造规律性变化 筛状沉积？
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合形式。
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典型相模式 和相分析实 例的相互关 系 （据Walker， 1976）
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新疆依奇克里克卫照 依奇克里克地区卫照
图2
TZ1
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3）筛状沉积
形成：砾石级沉积物沉积，渗透性好 特征：分选较好的砾石，块状，充填物少
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4）泥石流沉积
形成：泥、砂、砾混杂，密度大、粘度大 特征：沉积物粗细混杂，分选极差，块状
第二节 冲积扇沉积模式
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一、基本概念
相的三种理解
第一种：相就是环境。 第二种：相是具有一定特征的岩石组合。 第三种：相是沉积特征及其生成环境的综合。 以中国石油大学为代表的相的定义为：
相为沉积环境及在该沉积环境中形成的沉积岩
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沉积环境影响因素？
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一、基本概念
沉积环境是由一系列环境条件（因素）组成： （1）自然地理条件 （2）气候条件
3、冲积扇的形态
平面上：扇形体； 纵剖面：下凹透 镜状或楔形； 横剖面：上凸形
坡度：近山口处 5-10度；远山口 处2-6度。
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冲积扇的规模
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第十六章 沉积相的概念和分类
Concepts and classification of sedimentary facies
一、基本概念
1、环境
自然地理环境 沉积环境sedimentary environment 塞利（R.C.Selly，1970）认为沉积环境是 “在物理上、 化学上和生物学上均有别于相邻地区的一块地表”。
相模式和相标志是恢复和再现古代沉 积环境的两个重要手段和钥匙。 沃克（Walker，1976）认为，标准相模式 应起到以下四个方面的作用：
1） 从比较的目的来说，它必须起到一个标准的作用；
2） 对于进一步观察来说，它必须起到提纲和指南的作用； 3） 对于新的研究区来说，它必须起到预测的作用； 4) 对于所代表的环境和系统的水动力学解释来说，它必 须起到一个基础的作用。
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4.冲积扇基本特征
1）山麓处锥形沉积体 2）剖面为楔形、透镜状
3）沉积厚度变化大（1－8000m）
4）单个或群体出现
5）沉积物类型和沉积面积依
赖于构造、气候和物源
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二、沉积过程及沉积类型
1、河道沉积
牵引流搬运 和沉积作用 重力流作用 2、漫流沉积 3、筛状沉积 4、泥石流沉积 4种 沉积 类型
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二、沉积相综合分类
环境：自然地理
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二、沉积相综合分类
碎屑岩沉积相
相组 陆相组 海相组 （1）滨岸相 （2）浅海陆棚相 （3）半深海相 （4）深海相 海陆过渡相组 （1）三角洲相 （2）泻湖相 （3）障壁岛相 （4）潮坪相 （5）河口湾相 （1）残积相 （2）坡积－坠积相 （3）山麓－洪积相 相 （4）河流相 （5）湖泊相 （6）沼泽相 （7）沙漠相 （8）冰川相
类型 干旱型冲积扇 湿润型冲积扇
河流性质
扇体半径 坡度 沉积物分布
间歇性河流
陡，30－100 扇根－扇缘渐细
常年河流
缓，＜1.50 定向迁移 渐细，河槽有砾石
1.5-8km,最大25km 50-140km
河床分布格局 变化频繁
垂向层序
向上变粗
向上变细
二、 沉积过程和沉积类型
1、二种沉积过程
暂时性水流形成的牵引流－水携沉积物； 泥流、泥石流等重力流－泥石流沉积物
山麓坡积物
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山麓坡积、坠积物 与冲积扇 5.12汶川地震。余震引起 大规模山体滑坡
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一、基本概念
7、相模式
Facies Model
以相序递变规律为基础，以现代沉积环境和 沉积物特征的研究为依据，从大量的研究实 例中，对沉积相的发育和演化加以高度的概
括，归纳出带有普遍意义的沉积相的空间组
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一、基本概念
3、相标志
——能反映沉积相特征的岩性的、古
生物的和地球化学的标志，它是相分
析及岩相古地理研究的基础。
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——碳酸盐岩沉积相见第25章
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第十七章
山麓—洪积相
第一节 沉积过程和沉积类型
第二节 冲积扇沉积模式 第三节 古代冲积扇鉴别标志及其与油气关系
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冲积扇：锥体顶端指向山口，锥底向着平原。
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