1沉積環(huán)境與沉積相課件

1、沉積環(huán)境與沉積相 Sedimentary Environmentand Sedimentary Facies王 約貴州大學 資源與環(huán)境工程學院E-mail: gzyuewang126Cell:1頁，共38頁。相關學科普通地質學沉積巖石學地層學古生物學古生態(tài)學構造地質學流體力學地球化學海洋地質學現代地理學現代地貌學現代環(huán)境學第2頁，共38頁。第一章 緒論第3頁，共38頁。地理學中的概念 地球表面劃分：山、河、湖、漠、海等自然地理單元（地貌單元）-物理因素：溫度、壓力、引力、重力等 風、浪、潮、流、雨、雪等-化學因素：化學成份和物質、PH、EH、溶解度、生物化學-生物因素

2、：類型、多樣性、豐度、生物物理和化學作用環(huán)境第4頁，共38頁。沉積環(huán)境沉積物沉積時的自然地理環(huán)境發(fā)生沉積作用時的，獨特的物理、化學、生物特征的地貌單元與相鄰的地區(qū)相區(qū)別第5頁，共38頁。簡稱“相（Facies)相的理解1、巖石類型2、巖石的成因作用類型3、沉積環(huán)境的同義語4、沉積物的形成環(huán)境條件和沉積物特征5、大地構造環(huán)境6、自然環(huán)境的產物，即沉積環(huán)境的物質表現沉積相描述：沉積相=巖相+生物相第6頁，共38頁。相變： 1 沉積相在空間上的橫向變化。 2 同一時期的地層在不同地區(qū)因環(huán)境條件不同所引起的沉積和生物特征的變化。 3 巖相的空間分異。相分析： “物質表現”與環(huán)境的相應聯系來分析和恢復古

3、沉積環(huán)境。第7頁，共38頁。又稱：相對比定律或相律定律：在沒有沉積間斷的條件下，只有在橫向上相鄰的相、才能在縱向上互相疊覆縱向相序=橫向相帶瓦爾特(Walther)相律第8頁，共38頁。第9頁，共38頁。第10頁，共38頁。第11頁，共38頁。簡稱“相模式Facies Models”-刪除地方性的細節(jié)，保留其純粹本質的東西（理論模式）作用：-對比標準-提綱和指南-預測沉積相模式Sedimentary Models類型：-直觀模式（簡化圖式）-事實模式（現代與古代相結合）-靜狀模式（特定時限預測物源）-動態(tài)模式（沉積作用的全過程）-模擬實驗模式-數學模式第12頁，共38頁。沉積環(huán)境（相）分類第1

4、3頁，共38頁。沉積環(huán)境（沉積相）沉積環(huán)境組（沉積相組）沉積亞環(huán)境（沉積亞相）殘積坡積 沖積河流湖泊沼澤沙漠冰川扇根、扇中、扇端河床、邊灘、心灘、天然堤、決口扇、等濱湖、淺湖、深湖冰磧、冰湖、冰海三角洲河口灣三角洲平原、三角洲前緣、前三角洲大陸海陸過渡海岸淺海半深海深海障壁、無障壁上部淺海、下部淺海第14頁，共38頁?，F實主義（actualism）原則-thy present is the key to the past瓦爾特相律野外與室內宏觀與微觀新技術與新方法研究方法第15頁，共38頁。第二章 沉積物來源-陸源-生物源-深源-宇宙源第16頁，共38頁。風化作用地殼表層的巖石在溫度、大氣、水

5、、生物等因素作用下，發(fā)生機械破碎、化學和生物化學變化的作用元素的風化分異各種元素從母巖中析出、遷移的能力和程度不同，而按一定的順序從母巖中分離1、最易遷移元素：Cl, Br, I, S2、易遷移元素：Ca, Mg, Na, F, Sr, K, Zn3、遷移元素：Cu, Ni, Co, Mo, V, Mn, Si4、惰性（微遷移）元素：Fe, Al, Ti, Sc, Y, TR5、幾乎不移動元素：Si(石英)陸源物質母巖風化產物（主要）第17頁，共38頁。按性質分：1、碎屑物質2、不溶殘積物3、溶解物質母巖風化產物第18頁，共38頁。生物硬體內源沉積巖的重要成分之一生物軟體碳氫化合物（有機物）1

6、、氨基化合物：生物死亡埋藏后，細菌作用下大部分解消耗，形成甲烷2、碳水化合物：同上3、類脂化合物：成油母質4、木質素：成煤母質A、不可溶物質干酪根B、可溶物質烴、瀝青等生物來源第19頁，共38頁。第20頁，共38頁。 海相烴源巖形成過程中有機質的變化第21頁，共38頁。火山作用帶到地表的火山碎屑、伴生的氣熱液、沿深斷裂流出的熱鹵水等金屬礦床非金屬礦床深部來源宇宙來源第22頁，共38頁。搬運過程中仍可能生產機械破碎、化學和生物化學分解搬運和沉積作用的主要介質：水、大氣、生物、冰川等搬運和沉積的方式：機械、化學、生物風化、搬運和沉積的主要地質營力：液態(tài)（水），氣態(tài)（大氣和風），固態(tài)（冰川）第三章

7、沉積物的搬運和沉積作用第23頁，共38頁。牽引流以一定介質動物（推力或上舉力）導致流體運動并帶動碎屑顆粒遷移的流體碎屑顆粒在牽引流中的搬運方式：1、推移式礫石疊瓦狀排列2、躍移式紊流、渦流和不同流速差上舉力碎屑躍入水中；河床底不平整+水流脈動沖刷沙波3、懸移式泥，粉砂一、機械搬運和沉積方式1、牽引流的機械搬運和沉積方式第24頁，共38頁。第25頁，共38頁。重力流（高密度流）在重力作用下發(fā)生流動的流體泥石流（碎屑流）山麓顆粒流顆粒之間沒有粘性風成砂丘、海底峽谷上端液化流沉積物沉積后濁流高速紊流狀態(tài)的混濁高密度流1、連續(xù)低速型（洪積型）較高速流進低速流2、突發(fā)高速型頭部、頸部、本體部、尾部2、重

8、力流的機械搬運和沉積方式第26頁，共38頁。突發(fā)高速型第27頁，共38頁。3、風的搬運和沉積作用第28頁，共38頁。風的搬運作用方式懸移：長期懸浮在空中（風沙，沙塵暴）躍移：推移（蠕移）：風的沉積作用風速紊流上舉沙粒和塵土風成沙和黃土分帶性：戈壁，沙漠，黃土第29頁，共38頁。風的沉積作用第30頁，共38頁。3、冰的搬運和沉積作用第31頁，共38頁。低溶解度的氧化物、氫氧化物和硫化物，常呈膠體溶液被搬運膠體特點：1質點??；2帶電性；3擴散力弱；4吸附現象沉積物和巖石特點：1、未硬化的呈膠狀，成巖后具有貝殼狀斷口2、孔隙度小，強的吸收性3、微晶、放射狀、鮞狀、球粒狀、等結構4、常呈透鏡狀、結核狀

9、或層狀產出5、吸附不定量的水、金屬元素等，化學成份不固定二、化學搬運和沉積方式1、膠體溶液的搬運和沉積作用第32頁，共38頁。呈離子狀態(tài)溶解于水中影響因素：pH, Eh, 鹽度，溫度，壓力，CO2，離子吸附作用等化學沉積分異2、真溶液的搬運和沉積作用第33頁，共38頁。按結晶程度分類非晶質結構隱晶質結構（2mm）按晶粒相對大小等粒結構不等粒結構斑狀結構按晶粒自形程度自形結構半自形結構他形結構第34頁，共38頁。搬運營力較小沉積作用非常重要二、生物搬運和沉積作用第35頁，共38頁。EcologicalpyramidZOOPLANKTONPHYTOPLANKTON2nd Order CARNIVORES1st Order CARNIVORES10%10%10%第36頁，共38頁。微浮游植物主食物鏈微食物環(huán)CO2RDOC原綠球藻太陽能生物泵海洋儲碳 AAPBDOC poolCOC不同微型生物類