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1、地球科学大辞典沉积学与沉积岩石学沉积学与沉积岩石学总论【沉积学】sedimentology见83页“沉积学”。【矿床沉积学】sedimentology related to mineral deposits研究沉积矿床与层控矿床有关的沉积学分支学科，是矿床学与沉积学之间的边缘学科。其内容包括沉积矿床的沉积、成岩成矿作用，矿床的沉积环境及富集条件，成矿的沉积地质背景；对层控矿床的矿床赋存层位、岩相及构造部位的研究；以及同生、成岩、后生矿床的成矿作用、物质组分、矿石结构构造、矿床地球化学，以及成矿的区域沉积地质背景等。【生物沉积学】biologic sedimentology研究与生物有关内容的沉
2、积学分支学科，是生物学与沉积学之间的边缘学科。研究内容包括不同沉积环境的生物化石(含遗迹化石)组合、生物的生态特征、造岩作用(如生物造礁)，生物分解的各种有机组分对成岩、后生、表生作用的影响。探讨生物对沉积、成岩阶段及成矿作用的影响。【实验沉积学】experimental sedimentology对沉积、成岩作用等进行人工模拟实验的沉积学分支学科。如对白云岩中白云石、磷块岩中碳氟磷灰石进行模拟试验等。还有对各种床沙的形体进行水槽实验，以探讨各种层理形成的水力学机制等。【储层沉积学】reservoir sedimentology运用沉积学的理论和研究方法，研究储集层(体)的沉积学分支学科。它研
3、究储集岩的岩性、物性、电性和含油气性特征，与形成储集空间(孔、洞、缝)有关的成岩作用，阐明成岩历史、孔隙演化与有机质成熟度油、气演化配搭关系，并进行储层评价等。【全球沉积学】global sedimentology对沉积物、沉积过程及沉积作用产生物质进行全球性研究的学科。它赋予沉积学以新的内涵，并建立起诸如层序地层学、事件沉积学等新的分支学科，极大地推动了沉积学的发展。【悬移质】suspended load又称悬移载荷、悬浮载荷。指在搬运介质(流体)中，由于紊流使之远离床面在水中呈悬浮方式进行搬运的碎屑物。它通常是粘土、粉砂和细砂。【推移质】traction load,bed material
4、 load又称床沙载荷(bed load)、底载荷(bottom load)或推移载荷(solid load)牵引载荷(traction load)。指在流体介质推动下，以滚动、移动和跳跃形式沿河底搬运的碎屑物质。通常粗碎屑(如砾、砂)作滚动或滑动搬运，较细碎屑(如细沙、粉沙)则呈跳跃搬运。但搬运方式和碎屑大小之间的关系不是恒定的，随水流强度而变，水流强度大时，跳跃颗粒偏粗，反之则偏细。颗粒的搬运方式可随流动强度变化而相互转化，随着流速增大，滑动或滚动颗粒可变为跳跃，跳跃可变为悬浮；流速降低时则发生相反的转变。【牵引作用】traction又称拖曳作用。在流体牵引下碎屑颗粒沿着床沙表面(直接在此
5、面上或极靠近)以滚动、滑动、推移和跳跃方式作平行于底面的运动。如砾石在流水的作用下沿河床底的移动，沙子在风的作用下沿沙漠地面的移动，或在波浪及海流的作用下沿海滩滩面的移动。【牵引流】tractive current又称拖曳水流。带动碎屑作牵引运动的流体。【等深流】contour current由地球自转引起的，在大陆坡下方平行于大陆边缘等深线的水流。是一种牵引流，沿大陆坡的走向流动，其流速较低，一般1520厘米秒，能沿等深线方向长距离搬运沉积物，且搬运量很大，沉积速率很高，是大陆坡的重要地质营力。有人认为等深流亦属一种底流。【沉积物重力流】sediment gravity flow又称沉积物流
6、(sediment flow)、惯性流(inertia flow)、高密度悬浮液(high concentration dispersion)。沉积物和液体的混合流的总称。根据颗粒支撑的机理，分四种沉积物重力流类型：碎屑流(颗粒由杂基支撑)；颗粒流(颗粒间的相互作用分散压力支撑)；液化沉积物流(由排泄孔隙流体造成)；浊流(由流体紊流造成)。在沉积物重力流中，颗粒不仅呈悬浮状态移动，而且还有床沙载荷拖曳移动；沉积物重力流的扩散运动，也将其上流体拖曳向前。因此，沉积物重力流与流体重力流(牵引流)之间是过渡的，没有绝对的界限。另外在沉积物重力流中颗粒悬浮支撑的机理，也不是单一的，而是流动的紊流、分散
7、压力、孔隙流体逸出以及浮力综合作用，形成复合支撑。其中最重要、分布最广的是碎屑流和浊流。根据颗粒支撑机理的沉积物重力流分类(据Middleton and Hampton，16)【碎屑流】debris flood又称泥石流。在重力作用下沿斜坡向下流动的砂、砾、粘土物质和水的混合物高密度流体。粘土和水的混合物密度大，对碎屑颗粒有较大的浮力，从而支撑着砂和砾级的碎屑悬浮于流体内，即砂和砾石由基质(粘土和水的混合物)强度支撑。由于泥石流的搬运能力是基质强度的函数，强度愈大，浮力愈大，被搬运的颗粒愈粗，所以泥石流能够搬运巨大的碎块。【颗粒流】grain flow又称沙流(sand flow)。巴格诺尔德
8、(R.A.Bagnold，154)认为，在流动的沉积物内，无凝聚力的颗粒之间碰撞作用所产生的支撑应力能在颗粒之间传递剪切应力所引起的颗粒流动的流。因而颗粒流的支撑机理为“颗粒相互作用”。其沉积特征为在砂的基质中有粗碎屑层，内部构造为块状，缺乏由牵引流作用形成的沉积构造。【块状流】mass flow在浅水沉积环境中，大块状重力搬运作用及其沉积物(据Kruit， Brouwer， Knox， Schllnhergerand Van Vilet，15)多数沉积是牵引流(液态流)搬运，然而在台地前缘斜坡或大陆斜坡地带主要是以块状重力搬运方式为主，在重力直接影响下由于巨大的沉积物块体间歇性、突变性顺斜坡
9、向下迅速移动的结果。在斜坡上堆积的沉积物块体，只有在重力超过它们的剪切强度产生的剪切应力的情况下，才会顺斜坡向下移动。根据移动沉积物块体内部离解作用的增加次序，可分为岩崩、滑动和滑塌及沉积物重力流。【液化沉积物流】fluidized sediment flow即由超孔隙压力支撑沉积颗粒漂浮的流。由于一种突发的震动，导致未固结的沉积物强度丧失而使孔隙压力(即孔隙内流体的静压力)增大称为超孔隙压力，沉积物的粒间孔隙内加进流体，沉积物像“流沙”样的被“液化”。即当颗粒在重力作用下沉积时，沉积物由隙间逸出的向上流动的粒间流支撑。其沉积特征为粒序性差，有碟状构造及泄水构造、泥火山构造和包卷层理。【浊流】
10、turbidity current由悬浮沉积物扩散引起的一种含有大量泥沙，在重力作用下沿着盆地底部流动，形成的水下沉积物重力流或水下密度底流。两种不同密度流体的密度差异，是产生浊流的根本原因。在湖泊及海洋中均能产生浊流，由河流携带的泥沙流入湖泊或大陆架上的沉积受到强烈地震、构造运动或海啸等因素的触发，使大量的泥沙被搅动、掀起、呈悬浮状态，形成巨大的浊流。一旦流动开始，浊流能够以自悬浮运动形式维持悬浮状态，即由于流体的扰动而引起沉积物的悬浮。在水体中形成密度差，密度差又促进流体的运动，而流体的运动又引起了沉积物悬浮，形成完全反馈回路。要保持这种循环，就要增加流体顺坡移动的重力能量，补偿摩擦而损失
11、的能量，只要坡度保持不变，浊流可作远距离的搬运。按沉积物扩散的密度不同，高密度浊流为50250克/升和低密度浊流为002525克升，扩散沉积物粒度大于005毫米(粉砂级)的浊流常是高密度浊流。【异重流】density current又称密度流。两种不同密度的流体产生密度差，在重力作用下使高密度流体流动，这种高密度流体称异重流。密度差可以由温度、盐度及悬浮物的含量不同所引起。【间歇悬移质】intermittent suspended load又称间歇悬浮载荷、冲洗载荷(wash load)。以跳动方式进行搬运的床沙物质。通常是砂。【溶移质】dissolved load又称溶解载荷。以溶解方式或胶
12、体状态被搬运的物质。究竟以那一种方式搬运，则与物质的溶解度有关。三氧化二铝、三氧化二铁、氧化镁、二氧化硅等难溶于水，常以胶体溶液的方式搬运；钙、镁、钠等元素的氯化物与硫酸盐，由于其溶解度较大，则以真溶液方式搬运。【尤尔斯特隆图解】Hjulstrms diagram尤尔斯特隆(F.Hjulstrm，1936)通过研究碎屑颗粒的侵蚀、搬运、沉积与水流速度的关系所作出的图解。表示经森德伯格修改的尤尔斯特隆图解图示水深为1米时平坦河床上石英颗粒发生侵蚀、搬运和沉积的临界流速。虚线区表示实验数据的离散度。在粘土和粉砂区只有极少可靠数据起动流速与碎屑大小之间的关系。由图可看出如下几点：颗粒开始搬运(侵蚀)
13、所需要的流速大，因为起动流速不仅要克服颗粒本身的重力，还需要克服颗粒彼此间的吸附力；值为+4-1(0052毫米)的颗粒所需要的起动流速最小，而且与沉积临界流速间差值亦不大。所以砂粒在流水中既易搬运又易沉积，最为活跃，常呈跳跃式搬运。值小于-1(大于2毫米)颗粒的起动流速与沉积临界流速相差也很小，并随着颗粒的增大而增大，所以砾石是很难作长距离搬运的，且都呈滑动或滚动方式移动；值大于46(小于005毫米)颗粒的起动流速与沉积临界流速之间差值很大，所以粉砂以下颗粒，尤其是泥质颗粒一旦起动，就可在水中长期悬浮作长距离搬运。【溶液】true solution由两种或两种以上不同物质所组成的均匀物系称溶液
14、。在这物系中任何部分都具有相同的性质。一般的溶液指水溶液。溶解物质中的氯、硫、钙、钠、钾、镁等成分，都呈离子状态溶于水中，有时铁、锰、铝和硅也可溶于水中。这些溶液物质的搬运与沉积，主要取决于该物质的溶解度，而溶解度的大小又与该物质的溶度积(Ksp)有关。当溶液中离子浓度的乘积大于Ksp时，有沉淀生成，小于Ksp时溶解。根据溶度积来判断溶解物质的沉淀溶解平衡移动原理，称为溶度积规则。【胶体溶液】colloidal solution一种物质的细质点(1100纳米)分散在另一种物质中所组成的不均匀分散体系，称为胶体，这种细分散质点称为分散相，分散相周围的物质称为分散介质。在胶体分散系统中，当分散介质
15、多于分散相时称为胶体溶液；而当分散相多于分散介质时则称为胶凝体(gelatin)。胶体分散系统中的分散相和分散介质可以是固体、液体或气体。常见的胶体溶液是以水作为分散介质的水溶胶。在胶体溶液中分散质点均带电荷，带正电荷的为正胶体如铁、铝、铬、钛、锆、铈、镉等的氢氧化物，钙和镁的碳酸盐等；带负电荷的为负胶体如砷、锑、铜、铅、汞、镉等金属硫化物，二氧化硅、二氧化锡、二氧化锰、硫、金、银、铂以及粘土质和腐殖质胶体等。胶体溶液在搬运过程中，当胶体的稳定因素带电性及动力稳定性遭到破坏，例如胶体的质点电荷被中和时，胶体粒子发生凝聚，形成较大的粒子，然后在重力影响下聚沉，形成胶体沉积物或岩石。因此，大陆上的
16、胶体进入海洋时，与海水的电解质作用发生凝聚而沉淀，由此形成沉积矿产，如锰、镍矿等。【层流】laminar flow又称片流(sheetflood,sheet flow,lamellar flow)。一种缓慢流动，流体质点作有条不紊的平行线状运动，彼此不相掺混，是低切变率流体所表现的流态。雷诺数小于2000。说明流体特征的参数有黏度、密度及剪切阻力。流体的剪切阻力随切变率而变，低切变率时，它随切变率一次方而变，而高切变率时，它随切变率平方而变。所以层流和紊流(湍流)是低、高切变率时流体的两种流动状态。【紊流】turbulent flow又称湍流(tortuous flow,swift curre
17、nt,torrent,rapids)。平行流向的河流垂向剖面表示紊流及底层层流，流线长度代表流速大小(据W.W.Rubey，1938)是一种多漩涡的急速流动，流体质点的运动轨迹极不规则，彼此互相掺混，其流速大小和流动方向随时间而变化。雷诺数大于2000。自然界绝大多数水体是紊流运动。不过任何紊流的水体与固体边界接触处，如河道底和两壁，由于固体边界效应，在紧靠固体边界处的流动仍是黏滞力起主导作用下的流动，形成底层层流。底层层流的厚度随雷诺数的增加而减小。底层层流的存在对沉积物的搬运和沉积起着重要作用，使得沉积物与流体之间的界面上不断发生沉积和搬运的交替作用，即底层层流以下的沉积物沉积下来，底层层
18、流以上的沉积物被搬运。【雷诺数】Reynolds number表示管内水流惯性力与黏滞力的比值的量。它是判别层流与紊流状态的指标。同样，对多孔介质中的水流，也用雷诺数判别层流和紊流运动状态。雷诺数与地下水渗透速度、颗粒平均粒径呈正比，与流体黏滞系数呈反比，一般表示为Re=vd式中：Re为雷诺数；v为地下水渗透速度；d为含水层颗粒的平均粒径；为地下水的运动黏滞系数。当水流速度很慢，雷诺数较小时，质点间的黏滞力占优势，水流呈层流状态。一些研究者认为临界雷诺数在100左右，大于临界雷诺数时，水流由层流转变为紊流状态。雷诺数除受黏滞力作用外，还受与岩石颗粒大小、形状有关的惯性力的控制。【弗劳德数值】F
19、roude number简称弗劳德值。符号为Fr。指水的惯性力与重力之比，是用来确定水流动态如急流、缓流的一个量纲为一的数。以下面的关系式表示：Frvgh式中：v为水流平均的流速；h为水深；g为重力加速度。当Fr1时，即水的惯性力等于重力，水流为临界流；当Fr1时，即水的惯性力小于重力，水流为缓流，代表流速小、水流平缓的流动状态。当惯性力大于重力，Fr1时，水流为急流，代表流速大、水流湍急的流动状态。当Fr1时，所要求的各种水深及其相应的流速如下：水深/m流速/ms-1弗劳德数水深/m流速/ms-1弗劳德数0.010.311109.9010.100.99110031.32113.121【高流态
20、】highflow regime又称超临界流动状态(supercritical flow state)、上部水流动态(upper flow regime)。当弗劳德数大于1时，水浅流急，在这种水流状态中，水面的起伏和床沙形态的起伏一致，属同相位。床沙形态一般为平坦床沙和逆行沙波。当Fr值很大时，则床沙无堆积，而造成冲坑和冲槽。【低流态】lowflow regime又称临界下流动状态(critical flow state)、下部水流动态(lower flow regime)。当弗劳德数小于1时，水流缓流，在这种水流状态中，水面波起伏与床沙形态的起伏是不一致的，呈异相位。床沙形态一般为沙纹、沙浪
21、、沙丘、冲洗沙丘(低沙丘)。【过渡流态】transition flow regime当弗劳德数大致为1的水流状态，其床沙形态从低流态的沙丘过渡到高流态的平坦床沙之间的低沙丘。【床沙】bed指搬运介质(如水或风)与沉积物间的界面附近，沉积物表面的一薄层碎屑物质。它包括砾、砂和粉砂等。在一定强度的流体介质推动下，床沙可以滚动、爬动或跳动方式移动。此薄层的厚度规定为被搬运碎屑颗粒直径的两倍。【床沙形体】bed form又称底形(bed form)。在河床或水槽中，流水沿着河床上非粘质沉积物(如砂、粉砂)的床面上流动时，在沉积物表在准平衡的单向水流下形成的床沙形类型(据Simons and G.U.M
22、iddleton et.al.1965年资料修改)面铸造的几何形态。对床沙形体的认识主要通过水槽实验得到，随着流动强度增大，床沙形体按一定的顺序变化。对于颗粒小于06毫米的细粒沉积物，随着流动强度增大，床沙形体出现顺序为：无运动平坦床沙沙纹沙浪沙丘冲洗沙丘平坦床沙逆沙丘等。影响床沙形态大小和类型变化的最重要的因素是流动强度、平均流速、颗粒大小及流动深度。可利用两个参数，如流动强度或平均流速与颗粒直径，得出与床沙形体的关系图。大部分层理由于床沙形体迁移而产生。床沙形体迁移保存在层内的形迹就是层理。床沙形体的形迹保存在岩层面上，即成波痕。【沉速】settling velocity碎屑颗粒在静水中等
23、速下沉时的速度，常用w表示。它与固体颗粒的密度、形状、粒径及液体物理性质有关。碎屑颗粒在静水中下沉时，由于重力作用，开始时具有一定的加速度；随着下沉速度的增加，水流对颗粒的阻力增大；当阻力与有效重力恰好相等，则颗粒以等速的方式下沉。【斯托克斯沉速公式】Stockes formula1850年美国物理学家斯托克斯(G.G.Stokes)从理论上推算球体在层流状态沉速(w)的公式。公式如下：w2(S)gr2式中：S为颗粒密度；为水的密度；为流体黏度；r为颗粒半径；g为重力加速度。此公式是在静水、20恒温、介质的黏度不变、球形颗粒、密度相同、表面光滑、颗粒互不碰撞的实验室理想条件下获得的。当然与自然
24、界的实际情况相差很大，因自然界静水条件几乎不存在。影响碎屑颗粒沉速的因素很多，主要有颗粒的形状、水质及含沙量等。所以沉速公式大多数都为经验公式。尽管与实际情况有出入，但此式仍然有理论意义。它表明碎屑颗粒的沉速与颗粒直径的平方成正比，这可用来解释沉积盆地中粒度分布规律，以及不同形状、密度和大小颗粒混积现象，同时它也是颗粒(01014毫米)机械分析中沉速分析法的理论根据。沉积相【岩相区】lithofacies area在一个沉积区域内，或一套沉积地层分布范围内，沉积环境基本相同的岩石组合区。【沉积环境】sedimentary environments发生沉积作用的自然地理景观的一种地貌单元。它在物
25、理、化学及生物上均有别于相邻地区。如河流、湖泊、沙漠、冰川、海洋等沉积环境。主要沉积环境类型(据R.Wicander,J.S.Monroe,2000)【沉积相】sedimentary facies是沉积环境的物质表现。沉积相就是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。现代的沉积环境可以根据物理的、化学的、生物的参数加以划分，古代的环境只能根据当时环境的物质表现加以推测。因此，在地质学中提出了“沉积相”这个术语。1838年瑞士学者格列斯利(A.Gressly)研究法国东部侏罗纪地层时，首先把相的概念引入沉积学，并理解为“具有相同岩性特征和古生物标志的岩石单位
26、”。20世纪以后，由于沉积岩石学、古地理学的发展，相的概念已广为流行。目前世界上大多数学者所接受的沉积相概念，即把沉积相理解为：“在一定的沉积环境中形成的沉积物(岩石)与古生物的组合。”即沉积相是古代沉积环境的产物，又是沉积环境的物质表现。通常按其自然地理环境划分为陆相、海相及海陆过渡相。【相变】change of facies沉积环境的改变，引起组成岩石的沉积特征及生物特征等在纵向及横向上的变化。【沉积模式】sedimentary models又称岩相模式(facies model)、沉积相模式(sedimentary facies models)。是对沉积环境的沉积特征、发展演化及其空间组
27、合形式的全面概括，以图形或文字方式表现的一种理想的、概括的沉积相格局。在一定的沉积环境中，沉积物的物理、化学、生物特征在空间上的物质表现。它是在对现代和古代沉积研究的基础上综合而成的。一个沉积模式包括下列要素：沉积体的空间形态、物质组成、结构特征、水动力标志、相序关系、构造背景等。沉积模式主要类型有直观模式(visual models)，以简化的图式直观地表现出沉积环境、沉积作用过程和最终产物之间的复杂关系；事实模式(actual models)，以现代有代表性的地区或地质时期沉积岩层的相结合，以相序为基础建立的模式，如巴哈马模式；静态模式(static models)，表示在特定时间内沉积层
28、反映的沉积环境特征和沉积物的相变规律。这种模式可用来预测物源区位置、古沉积环境，再造古地理；动态模式(dynamic models)，表示一个特征沉积体的沉积作用全过程的沉积模式；模拟实验模式(scaled experimental models)，以模拟实验所获得的沉积特征为基础而建立的沉积模式，有助于查明具特殊沉积特征的沉积物成因；数学模式(mathematic models)，以数学方法和计算机技术模拟复杂的地质作用过程的模式。按沉积环境可归纳为为数不多的几个沉积模式，如河流沉积模式、湖泊沉积模式、三角洲沉积模式、现代海洋碳酸盐沉积模式等。建立沉积相模式可以起到建立对比标准，如垂向序列模
29、式可作为对比和解释沉积环境的标准；指南作用，根据沉积模式，可以更有目的地观察、收集和分析地层剖面中的相关资料；预测作用，可以预测地层剖面中可能出现的沉积相及其沉积环境，推断它们在横向上可能的变化。借助沉积环境模式可以重建古代沉积环境，指导沉积矿产的普查和勘探。【沉积旋回】sedimentary cycle是由全球海平面升降变化、米兰科维奇效应及地壳的周期性振荡运动、沉积物供给速率等引起的垂向上呈周期性或旋回性的沉积组合，如由河流相砾岩、砂岩、泥岩湖相砂岩、泥岩三角洲相砂岩、泥岩旋回；或滨海相砂岩、泥岩浅海相砂岩、泥岩、石灰岩三角洲相砂岩、泥岩、煤层旋回；或前三角洲泥岩、三角洲前缘砂岩、粉砂岩三
30、角洲平原砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩旋回等。旋回之间以侵蚀面或间断面为界。沉积旋回层的厚度可以是几米、几十米，大的可达几百米。时间范围，大的几十至几百个百万年，中等的几个百万年，小的仅有几十万至几万年。【沉积韵律】sedimentary rhythm由两种以上的岩性单元组成的，有规则的和频繁重复的层序。例如粉砂岩、泥岩与泥灰岩的互层，韵律层厚度薄的几厘米、几米，韵律层系厚达几百米。规模较大的“沉积韵律”常构成“沉积旋回”，但这时所强调的是沉积作用和过程的重复。大多数沉积韵律与地壳运动、海平面与气候以及沉积物变化引起沉积环境的周期性变化有关。【相序】facies sequence又称剖面结构(pro
31、file texture)、垂向序列(vertical sequence)。从曲流河的剖面结构及与块状图的对比(引自R.C.Selley，1978)一种相逐渐过渡到另一种相的一系列相组合顺序。不同环境具有各自特殊的水动力条件和变化特点，因此在沉积剖面上表现出特定的岩性、结构、构造、生物等组合的顺序。相序的顶部和底部可以是突变的或侵蚀接触，或者是古土壤。单个岩层只能提供沉积时的局部的条件，而相序则可提供整个沉积环境特征，以及它们随时间的发展和演化特征。一个相序可以只形成一次，也可以多次重复(称旋回)。不同沉积环境的相序是不同的，在陆源碎屑沉积环境，常有二种重要相序，一种是粒度向上变细的相序，如曲
32、流河沉积剖面及潮坪沉积剖面，而滨外坝、三角洲、障壁岛的剖面具有粒度向上变粗的相序。在海相碳酸盐沉积中，以浅水碳酸盐沉积为主，其沉积速度总是大于沉降速度，结果碳酸盐沉积总是达到并超过海面，形成了具有向上变浅的沉积序列，常常从潮下到潮间及潮上，即由灰岩相蒸发岩相演变。【海退沉积层序】sedimentary sequence of regression又称岸进层序、进积层序(prograding sequence)。海平面下降，引起海岸线向海方向推进过程中形成的一系列砂泥岩组合。浅水沉积物沉积在深水沉积物之上，如滨岸砂岩沉积在陆架粉砂岩、泥岩之上。底部常是粒度渐变，自下而上沉积物的粒度由细变粗，上部
33、是分选好的滨岸砂质沉积物。【海侵沉积层序】sedimentary sequence of transgression又称岸退层序、退积层序(retrograding sequence)。是海平面上升，引起海岸线向陆方向推进过程中，所形成的一系列砂泥岩组合。深水沉积物沉积在浅水沉积物之上，如陆架泥沉积在滨岸沙之上。在海侵层序的底部有一个突然的粒度间断面，其下是分选好的砂质沉积物，自下而上沉积物的粒度由粗变细，分选性则由好变坏。【瓦尔特相律】Walther facies law又称相的继承准则。在没有大的沉积间断情况下，只有在平面上互相邻接的相才能在纵向上叠置在一起。相的纵向相序也是它的横向相带。
34、由于地球表面各种自然沉积环境的组合与彼此之间的过渡是有规则的，因此沉积环境的古代产物沉积相，在纵向或横向上彼此之间的过渡也是有规律的。19世纪末，瓦尔特(J.Walther，14)从陆相海相连续过渡沉积平面上侧向过渡与垂向过渡的一致性总结得出。这一规律在研究古代沉积环境中有着重要指导作用，特别是对于那些沉积特征相似，而又可以多解的沉积单位进行沉积环境判别时，必须考虑其上下左右相邻相的特征。瓦尔特相律示意图(据H.Blatt et.al.，1980，略有修改)【陆相】continental facies又称大陆相。指在大陆环境中形成的沉积物、岩石或岩层。按自然地理环境的不同可细分为残积相、坡积相
35、、洪积相、湖泊相、沼泽相、沙漠相等。它的特点是相变大，不能在很大范围内保持均一的岩性。常见的岩石类型是碎屑岩和粘土岩，但是在某些陆相湖泊、沼泽中，则主要由化学岩与生物化学岩组成。含淡水动物、陆上动物(脊椎动物和昆虫)及植物化石。【残积相】eluvial facies陆相沉积类型之一。基岩经物理风化和化学风化作用后，残留在原地的风化产物。沿剖面向下，它逐渐过渡为基岩。主要由基岩碎屑及铁质、红土质(铁铝质)、粘土质沉积物组成。无分选性，层理也不清楚。由于残积相经常被冲刷，一般分布面积不大，古代的残积相不多见。【冰川相】glacial facies陆相沉积类型之一。由冰川作用堆积形成的沉积物，形成于
36、年平均温度很低的地区。分布于地史上大规模冰川出现的时期，如中国的震旦纪、第四纪。它是通过冰川携带各种大小不同的岩石碎屑，如巨砾、砾石、砂、粘土等在冰川运动时或消融时直接堆积而成。冰川相又可细分为冰碛相、冰湖相等。冰碛相主要由碎屑岩组成，碎屑呈尖角状，分选差，在巨大的砾块上有冰川擦痕。冰水相由碎屑岩及粘土岩组成，碎屑物具有一定程度的分选，有时还具斜层理。冰湖相则由粘土岩和粉砂岩组成，具带状构造，因此也称“纹泥”。【冲积相】alluvial facies又称河流相(fluvial facies)。陆相沉积类型之一，指由于河流或其他径流作用形成的一套沉积物和沉积岩。主要包括以下几种类型：微地貌沉积类
37、型成因剖面类型河床凸岸坝(边滩)滨河床沙坝(心滩)滞留沉积凸岸坝(边滩沉积)沉积滨河床沙坝(心滩沉积)沉积底层沉积(河道沉积)天然堤滨河床沙坝上的串河决口扇洪泛平原(河漫滩)天然堤沉积串沟滩及串沟淤填沉积决口扇沉积洪泛平原沉积或河漫滩顶层沉积(泛滥沉积)牛轭湖废弃河道充填沉积(牛轭湖沉积)过渡性沉积【沙漠相】desert facies陆相沉积类型之一。在沙漠地区形成的沉积物。按成因可划分为岩漠沉积物、戈壁沉积物、风成沙沉积物、旱谷沉积物、沙漠湖及内陆盐碱滩沉积物等。其中风成沙是沙漠环境的最主要沉积物，它的特征是分选好，风成交错层理(巨型板状或槽状交错层理)广泛发育，生物化石稀少(尤其是植物化石
38、)，有时在分选差的粗粒砂岩中可找到风棱石。【坡积相】slope wash facies陆相沉积类型之一。高地基岩的风化产物，由于雨雪等的作用，借助于重力沿斜坡滚动，堆积在山坡上形成的沉积物。坡积相主要由砂砾岩、粉砂岩等组成，碎屑物分选差，呈棱角状，常具与斜坡平行的层理。【塌积相】talus facies又称坠积相。陡坡坡底的重力崩落堆积物，主要由角砾组成，有时也夹有大块的粘土等。常堆积于山麓、陡岸及海底斜坡地带。【滑坡堆积相】slide sediments facies斜坡上的岩石风化产物，被水分浸湿后，在重力作用下沿一定的滑动面整体下滑形成的堆积物。在雨季及多雨的年份容易形成，滑动面上常有擦
39、痕、滑坡泥及滑坡搓碎角砾。【洪积相】pluvial fan facies又称冲积扇相(alluvial fan facies)陆相沉积类型之一。山区间歇性洪流把基岩风化的产物携带到山谷出口处形成的沉积物。它在干燥、半干燥地区最为发育。平时，这些地区的山谷河道中无水，河谷及两岸谷坡堆满了两边山地风化剥蚀的产物。雨季时山洪暴发，山谷中河水猛涨，携带大量碎屑物质向下输送，在谷口处河道变宽，坡度减小，水流搬运能力减弱，流动的大量砾石、泥砂迅速沉积形成一个从山地向平原倾斜的扇形堆积体，称为洪积扇。在洪积扇中沉积的砾岩称扇砾岩(fanglomerate)。其组成物质略具分选性，并具不清楚的层理。沉积物的粒
40、度在平面上有明显的递变，最粗的碎屑分布在内扇，以砾石为主，厚度较大，中扇和外扇的粒度逐渐变小，从砾石变为砂及粉砂、泥质物，厚度也逐渐变小，并发育各种交错层理。在与洪积扇相似的位置沉积的磨圆度较好、分选性较好的陆屑物质，称为干三角洲沉积(dry delta)。【筛积物】sieve sediments洪积相沉积类型之一。它几乎完全由砾石组成，没有砂、粉砂和粘土物质。这是由于来源区供给的细粒物质较少，即使有少量的细粒物质，也在水流到达洪积扇尾端以前就被筛走了，因此造成在平面上呈舌状的砾石层。【泥石流沉积】muddebris flow deposits洪积相沉积类型之一。一种含砾石、泥、砂稠度大的流体
41、沉积。泥石流的密度比河水大得多，它能携带极细的粘土物质以至巨大的砾石，而且其流动速度会突然减小，故泥石流沉积物的特点是分选差，最大砾石可以是巨大的漂砾，扁平的砾石呈水平或叠瓦状排列，泥质支撑，副砾岩内有粒序层理。【泥流沉积】mud flow deposit洪积相沉积类型之一。也是一种流体沉积，由砂和细粒沉积物组成，属于细粒泥石流类型，它由分选不好的粘土质砂组成，极少含砾石。【弯度指数】sinuosity index判别河流类型的一个指数，如下式所示：弯度指数(曲率)(P)河床的长度蛇曲带或河谷轴的长度【平直河沉积】straight river deposit又称顺直河沉积。长度大于河宽很多倍的
42、河流的沉积物。其特点是弯度小，但谷底线弯曲，并且深槽和浅滩交替。沿深槽发生侵蚀作用，沉积作用则发生在浅滩上。【辫状河沉积】braided river deposit又称网状河沉积、游荡性河沉积。其弯度指数小于13，辫状河沉积模式图(据R.G.Wallker,1996)坡降大，河床不稳定，凸岸坝(边滩)不发育，滨河床沙坝(心滩)发育，宽深比大(40)的河流的沉积。图为辫状河沉积模式，它表示了滞留沉积、具植被的冲积岛、横向沙坝、出露沙坝核心、出露沙滩和大波痕。其中最低的水平面，是坝与河道，最为活跃；最高水平面活动性最差，大都被植物固定下来。曲流河模式(据J.A.L.Allen,1964)【曲流河沉
43、积】meandering river deposit 又称蛇曲河沉积，高弯度河沉积。弯度指数213，坡降小，河床稳定，凸岸坝发育，滨河床沙坝不发育，宽深比小(10)的河流的沉积。【辫状指数】braid index又称网状指数，游荡性指数。判别河流性质的一个指数，如下式所示：辫状指数(B)2区内滨河床沙坝总长两岸间河床中线长【滞留沉积】lag deposit?冲积相沉积类型之一。又称深槽滞留沉积(deep trough lag deposit)。沉积在深槽(曲流河中靠近凹岸一侧水最深的部位，水流流速大)的较粗的砂和砾石沉积物。它在横剖面上呈透镜状，具大型槽状交错层理。?沙漠中由于细粒物质被搬走而
44、残留下的粗粒沉积物。【凸岸坝沉积】point bar deposit又称边滩沉积。冲积相沉积类型之一。凸岸坝是形成于曲流河凸岸的堆积地貌。这是由于在曲流河中，水流在凹岸处流速较大，凸岸处流速较小，因此沉积物便在靠凸岸处堆积下来。凸岸坝通常由砂质沉积物组成，在剖面上呈板状沙体，分选较好；下部具大型槽状交错层理和板状交错层理、平行层理，上部具中小型板状交错层理、沙纹交错层理和平行层理。【滨河床沙坝沉积】channel bar deposit又称心滩沉积。冲积相沉积类型之一。一种在河道中发育起来的沙坝堆积，它是游荡性河的特征。在地层剖面中呈透镜状砂体，粒度粗，具大型槽状交错层理、平行层理，时有逆行沙
45、波层理。【天然堤沉积】natural levee deposit冲积相沉积类型之一，河流的洪泛期(高水位期)沉积物，由砂质粉砂和砂质泥组成。粗、细沉积常呈互层状，每层厚1030厘米，具爬升沙纹层理、水平层理及波痕，还可见泥裂和虫迹。粗、细互层反映天然堤曾多次被洪水淹没。最大洪水位时，沉积砂泥，洪水位降低时，沉积砂质粉砂。在河流相中，天然堤沉积发育于曲流河凸岸坝沉积之上，辫状河沉积中一般不发育天然堤沉积。【决口扇沉积】crevassesplay deposit冲积相沉积类型之一。洪水期间，由于河水在天然堤低处溢出或天然堤决口，在堤的下坡及河漫滩的外缘上形成的扇状堆积物。通常由分选中等的细砂、中砂
46、组成。在河流相剖面上表现为透镜状沙体，厚度一般不超过一两米。【串沟沉积】chute deposit冲积相沉积类型之一。又称凹槽充填沉积(channel fill deposit)。串沟指曲流河中，由于河水漫岸而在凸岸坝上冲刷出来的凹槽。其中的堆积物即为串沟沉积。它主要由层理良好的粗、细粉砂组成。其前端的粗屑堆积物称为串沟滩。【河漫滩沉积】floodplain deposit又称洪泛平原沉积(flood land deposit)。冲积相沉积类型之一。河漫滩指河流泛滥期，由于洪水漫岸，而被洪水所覆盖的一片平的或近于平坦的地带；它在平时是干的，没有水流。该沉积具水平层理、爬升沙纹层理；分布很稳定，
47、在河流相剖面中位于顶层沉积中。【河漫盆地沉积】flood basin deposit又称洪泛盆地沉积。冲积相沉积类型之一。河漫湖位于河漫滩的最低部，这一地带沉积的是漫岸水流中的细悬浮物粉砂、粘土，层理不清，泥质层中常见泥裂。在干燥气候下，由于地面蒸发强，常出现钙质及铁质结核。在潮湿气候下，植物丛生，发育为岸后沼泽，形成厚达数米的有机堆积物(泥炭)，称为岸后沼泽沉积。【牛轭湖沉积】oxbow lake deposit又称河床充填沉积(river bed fill deposit)。常见于曲流河、废弃河道中，它包括推移质和悬移质两部分沉积物，前者是典型的河道沉积，后者属漫岸沉积，因而这类沉积物属过
48、渡性沉积。【湖泊相】lacustrine facies陆相沉积类型之一。在湖泊区因地质作用形成的沉积物。淡水湖泊相的特点是平面上具环带状分布(湖泊边缘沉积物粗，中心部位较细)，沙体延续性较好，具淡水生物化石组合，特征的层状构造是纹泥，常缺乏滨岸相(因不发育潮汐)。常见岩石组分是粘土岩、粉砂岩与砂岩，也常有泥灰岩、硅藻土等。盐湖相形成于大陆干旱气候环境，以各种盐类沉积为主，如石膏、石盐、钾盐、光卤石等，亦有各种细碎屑岩、石灰岩、白云岩伴生。沉积层理为水平层理，带有干裂、雨痕和生物扰动构造。中国各中、新生代大型内陆盆地中有广泛的湖泊相发育，河湖三角洲砂体控制着油气藏储集体的分布。【沼泽相】swamp facies陆相沉积类型之一。在沼泽环境形成的沉积物。地质历史中沼泽发育的主要时代是石炭纪、侏罗纪、新近纪古近纪，当时气候温暖潮湿，沼泽中植物丛生，有大量的泥炭堆积。泥炭埋藏在地下，经煤化作用转变为煤，所以煤成为古代沼泽相的主要成分。除煤层外，还有炭质页岩、炭质粉砂岩及粘土岩等，它们的典型构造是块状层理、水平层理，偶有小型沙纹层理；常含大量植物化石，并常有黄铁矿、菱铁矿等，反映是在还原环境下生成的。【过渡相】marinecontinental transition facies又称海陆交互相(marinecontinent