沉积学大题资料.docx

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1、第一章绪论一、沉积岩完整定义和内涵?答:沉积岩是在地壳表层条件下,由母岩风化产物、火山物质、有机质及少量宇宙物质,经 过搬运、沉积及沉积后成岩作用所形成的一类岩石。二、沉积岩石学完整定义和内涵?答:沉积岩石学是研究沉积岩(包括沉积矿产、现代沉积物)的特征、分类、成因及其在空间 和时间上分布规律的一门地质科学。三、沉积岩石学的性质和任务?答:(1)性质:沉积岩是地壳表层分布最广的岩石,且其地质历史时期延续极长,是研究地 球开展和演化史的重要依据,因此,沉积岩石学是一门基础地质学科。又因为沉积岩层中蕴 藏着丰富的矿产和能源资源因此,对沉积岩深和研究是查明有用矿产赋存规律的必要手段。 因此,沉积岩石

2、学是一门应用地质学科。(2)沉积岩石学任务:1 .全面地研究沉积岩(物)的 物质组分、结构、构造、分类命名、岩体产状和岩层之间的接触关系,为说明其成因与分布 规律提供依据。2.探讨沉积岩的形成及演化机理,包括风化作用、搬运作用、沉积作用以及 沉积期后的变化的理论。3.进行沉积环境的分析,根据沉积岩的原生特点以及时空分布和变 化特点,用以恢复沉积岩形成时的古气候条件、古地理环境以及大地构造环境。4,模拟沉积 过程。全面地研究沉积岩的特点和沉积环境,可作为划分比照地层的重要参考依据和分析沉 积岩中有关矿产的赋存条件与分布规律,以便为区域地质调查和矿产普查与勘探工作服务。 四、沉积岩石学的经济和科学

3、意义?答:(1)经济:世界资源总储量的7585%是沉积和沉积变质成因的。有些沉积岩本身就 是多种工业的主要原料或辅助原料。(2)科学意义:沉积岩石学是地球科学的重要组成局部。 沉积岩是记录地球历史、过程、作用机理、古气候、古生物、古环境等的信息库,沉积岩石 学是揭示地球历史、演化过程、地质作用过程,特别是外营力作用过程和古气候、古生物、 古环境的重要手段。五、沉积岩石学的历史和现状?答:(1)萌芽阶段(一19世纪末):在山海经、宋沈括的梦溪笔谈、徐霞客游记 等著作中,都记载了许多珍贵的沉积岩资料。欧洲在1517年第一次认识化石的人一一达.芬 奇。(2)形成阶段(19世纪末一20世纪50年代):

4、卡耶法国沉积岩;英国学者米尔纳沉积岩石学等著作的发表。(3)大开展阶段(20世纪50年代一现在本世纪五十年): 随着二战结束,由于开展国民经济对矿产资源的需求,沉积岩石学在欧美开展迅速,出版了 大量有关沉积岩和沉积学的总结性专著和专业刊物,充分反映了沉积岩石学的研究水平。如 佩蒂庄的沉积岩;曾允孚,夏文杰,1986,沉积岩石学等。(4)现状:1、对各类沉 积岩性质和成因的了解大为深入。2、沉积作用机理的研究有很大的开展并深入到运动学和 动力学的解释上。3、沉积环境方面提出和完善了一系列沉积模式,对沉积岩体加强了时间、 空间分布和变化规律的研究。4、对整个沉积盆地或更大区域进行了综合性沉积学研究

5、。如 大地构造及海平面变化,气候变化对沉积盆地及沉积作用控制的研究,建立了完善的沉积盆 地分类。5、新型沉积矿床的发现和成矿理论研究的不断深入。6、数理统计和计算机技术在 沉积岩石学中广泛应用。第二章沉积岩的形成过程一、什么是母岩?母岩风化分哪几个阶段?不同阶段的特征和产物如何?答:(1)母岩:地表先存的各种岩石,其风化产物为沉积岩的形成提供原始物质。(2)I碎 屑阶段:以物理风化为主,风化产物主要为岩屑或矿物碎屑。组成母岩的元素或化合物成分 转移甚微。II饱和硅铝阶段:岩石中如有氯化物和硫酸盐将全部被溶解,cr和s(v-全部被 带出。然后在0、CO2和的共同作用下,铝硅酸盐和硅酸盐矿物开始分

6、解,游离出K+、 Na+、Ca2 Mg2+,其中Ca和Na的流失要比K和Mg容易。这些阳离子的存在,使介质呈 碱性或中性,并使小量Si。2转入溶液。这个阶段形成的粘土矿物有蒙脱石、水云母、拜来 石、绿脱石以及绿泥石等。同时,碱性条件下难溶的碳酸钙开始堆积。DI酸性硅铝阶段:碱 金属和碱土金属大量被溶滤掉,Si。?进一步游离出来。随着有机质分解形成大量有机酸和 co2,使介质转为酸性。使上阶段形成的矿物(蒙脱石、水云母等)转变成在酸性条件下稳定 的不含碱和碱土金属的粘土矿物高岭石、变埃洛石等。通常将到达这一阶段的风化作用称为 粘土型风化作用。IV铝铁土阶段:风化的最后阶段。在此阶段铝硅酸盐矿物被

7、彻底分解,碱 盐性生物化石。6)分流间湾,分流间湾:是水下分支河道之间的低洼局部,沉积物主要为 粘土,含少量粉细砂,发育水平层理和波状层理以及生物扰动构造。(2)三角洲前缘亚相: 是三角洲位于平均低潮线以下河流载荷大量堆积地带,是三角洲沉积的主体,是三角洲特征 最明显的局部。1)河口砂坝:岩性:细砂岩、粉砂岩,厚层、块状。结构:磨圆中等到好, 分选好。构造:槽状交错层理、浪成波痕。砂体形状:条带状。沉积序列:向上变粗。2) 远砂坝:岩性:粉砂岩,细砂岩,泥岩,中、薄层互层。结构:磨圆中等到好,分选中等。 构造:小型交错层理、包卷层理、水流波痕和浪成波痕。砂体形状:条带状。沉积序列:向 上变粗。

8、3)前缘席状砂在海洋作用较强的河口地区,河口沉积物(河口坝和远砂坝)受到 海洋作用的改造,呈带状分布前缘砂纯、分选好、分布广,发育交错层理。(3)前三角洲亚 相:位于三角洲前缘的前方,是沉积最厚的地区。沉积水体较深,沉积物主要为暗色泥岩, 发育块状层理和生物化石,夹重力流沉积。1)前三角洲泥:位于三角洲前缘的前方,是沉 积最厚的地区。盆地水体较深,沉积物主要为暗色粘土,发育块状层理和生物化石2)重力流沉积:三角洲前缘沉积速度较快,沉积物处于不稳定状态,形成重力流。重力流 搬运的碎屑在前三角洲堆积形成重力流沉积。沉积物成分、结构与三角洲前缘相近。四、进积型河控三角洲沉积序列答:三角洲沉积序列中具

9、有各种各样的垂向相序,在一个三角洲的不同部位和不同的三角洲 之间,相序的类型是不同的。五、河控、浪控与潮控三角洲六、扇三角洲与辫状河三角洲答:(1)扇三角洲的定义:由相邻高地进积到安静水体中冲积扇。扇三角洲形成条件:1) 邻近物源2)地形反差大3)构造活动强4)物源供应充分。典型沉积特征:泥石流沉积、 近源水道沉积。岩性:混杂砾岩;砾岩砾岩、砂岩、暗色泥岩共存。(2)辫状河三角洲:由 辫状河进积到停滞水体中形成的富砂和砾的三角洲I。1)三角洲平原,1辫状河道,砂砾岩 沉积,发育大型交错层理和平行层理以及冲刷构造,多个砂体垂向叠置。2废弃河道透镜状, 上细下粗正韵律,向上层理规模变小,并具有水平

10、层理。3越岸沉积洪水期,水体漫越河道, 在河道间沉积细粒沉积物以及煤层沉积。煤层厚度变化大,不稳定分布。2)三角洲前缘,1 水下分流河道,水上分流河道的水下延伸,沉积砂砾岩。发育中、大交错层理和平行层理。 多个河道叠置一正韵律。2水下分流河道间,水下河道间细粒沉积。但由于河道迁移明显, 水下分流河道间沉积不太发育。3河口坝、远砂坝。河口坝水下河道的前方。粗中细砂岩, 平行层理和交错层理的反韵律。远砂坝:前缘末端,由粉细砂岩组成。分布广,厚度薄,具 小型纹层。3)前三角洲,泥质沉积为主,沉积不稳定时,可发育重力流沉积。七、浅水三角洲答:(1)发育地质背景:河流入口处盆地斜坡坡度极缓;盆地持续沉降

11、;水体扩张。(2) 碎屑潮坪相相带划分(潮道,泥坪,混合坪,沙坪)。(3)碎屑无障壁滨岸相相带划分。1) 沙丘沉积特征:位于风暴浪基面之上;主要地质营力为风;细一中粒,成熟度高;分选好、 磨圆好;高角度大型槽状交错层理;重矿物和植物根;规模较大。2)后滨:岩性:中、细、 粉砂岩为主;分选:中一好;磨圆:次棱一圆;沉积构造:低角度交错层理波纹交错层理、 暴露构造、可见虫孔、生物扰动、化石碎屑、藻席。3)前滨:岩性:粗、中、细砂岩为主; 分选:中一好;磨圆:次圆一圆;沉积构造:低角度交错层理、浪成波痕,可见生物潜穴、 化石碎屑。4)过渡带。5)远滨。(4)障壁一泻湖环境的沉积特征。障壁岛:以砂为主

12、,向 上变粗,与海滩相似。潮道:以砂为主,发育羽状交错层理。冲溢扇:薄层砂为特色,见反 递变纹层。涨潮三角洲:发育与泻湖内,向上变粗的反粒序。退潮三角洲:发育障壁岛向海 一侧,以砂为主,易被改造。泻湖:泥质和钙质(碳酸盐)为特色,低能停滞环境。潮坪: 以混合坪和泥坪为主。沼泽:以大量植物堆积、泥炭为特色。第八章海相组一、浅海及相关概念:答:1)浅海:位于滨岸过程为主的海区与以海洋过程为主的海区之间水深较浅(10-200m) 的海区,浅海,也称大陆架。包括陆表海和陆缘海2种类型。2)陆表海:浅水淹没的广阔 大陆区。现代的例子如北海、哈德孙湾、卡奔塔利亚湾,它们与许多古代陆表海相比是屈小 型的。3

13、)陆缘海:是漂浮的大陆边缘,从滨岸带外缘缓缓地向海倾斜,一般延伸到坡度突 然增大(100 250米)水深处。如果陆架的坡折不明显,那么陆架被人为地限于水深小于200 米)的浅水海域。二、控制浅海的主要地质作用答:1)潮流;2)风暴流:龙卷风、飕风、台风产生异常高潮,随后水位剧烈下降,退潮流 具有较大的搬运能力,造成陆源碎屑向陆架搬运沉积:3)动物一沉积物相互作用。(沉积序 列:丘状层理,递变层理,突变侵蚀界面。丘状层理:波长大,波高小;交错层系厚度较大, 25cm;低角度层面上拱和下凹纹层相交) 三、典型浊积岩一鲍玛层序及其解释答:A段一底部递变层理段:砂岩、含砾砂岩;正递变层理;厚度较大;冲

14、刷构造;底模构 造;B段一下部平行层理段:砂岩、含泥砂岩;平行层理(粒度和颜色变化);或渐变接触 A;或多冲刷构造;多底模构造;C段一流水波纹层段:粉砂岩、泥质砂岩;流水波纹层理、 包卷层理和变形层理;或渐变接触B;或冲刷下覆泥岩;D段一上部水平纹层段:泥质粉砂 岩、粉砂质泥岩;水平层理;多渐变接触下覆地层;沉积厚度薄。E段一深水泥岩段:富深 水化石的泥岩;水平层理;渐变接触下覆地层;沉积厚度变化大。浊流误区:1)浊流沉积的经典序列是建立在不完整的观察基础上的。2)为赶浊流学说的“时 髦”,浊流的原始含意被扭曲,把非浊流沉积解释为浊流。3)浊流学说的科学性被国际沉积 学界越来越多的学者否认,浊

15、流学说走向没落,逐渐被还原本来面目。四、海(湖)底扇答:(1)扇形海(湖)底扇沉积。1)上扇沉积特征:滑坡堆积:滑塌层;碎屑流沉积:泥 石流沉积、无定向砾岩、反递变砂砾岩、正递变砂砾岩;堤岸浊积岩。2)中扇沉积特征: 重力流沟道沉积:含卵石砂岩,块状砂岩,冲刷面;浊流沉积:近端浊积岩,远端浊积岩。 3)下扇沉积特征:浊积岩:厚度薄,分布广,粒度细,CDE序列;远洋沉积。(2)沟道型 海底扇沉积模式。1)主沟道(MC):侧向加积坝(LA)、辫状坝(BB)、次生沟道(SC)、点 坝(PB)。2)边缘台地(MT):次生沟道(SC)、点坝(PB)、浊积岩、远洋沉积。3)高台 地(HT):浊积岩、远洋沉

16、积五、8种岩相沉积类型答:粗粒砂岩;具粒序层理的细砾岩和卵石质砂岩;显粒序层理的细砾岩和卵石质砂岩;粒 序细砾岩和具液化构造的砂岩;交错层理砂砾岩;块状卵石质砂岩;典型浊积岩;深水页岩。 六,等深流沉积答:等深流是发生在半深海地区沿大陆坡坡脚等深线流动的远洋底流。等深流沉积主要出现 在陆隆区。等深流沉积物:泥级、粉砂级、砂级和细砾级,与富含深海微体生物的粘土岩共 生。分选一般极好,具交错层理。七,内源滨浅海沉积相答:(1)盆地:骨针岩、微生物碎屑粉屑灰岩、浮游生物泥晶灰岩,放射虫页岩。(2)广海 陆棚:微生物碎屑粉屑灰岩、含完整贝壳灰泥岩、生物碎屑粒泥状灰岩、含包壳颗粒灰泥岩。(3)盆地边缘:

17、细纹层岩层中的碎石流,斜坡末端上的灰泥丘。微生物碎屑粉屑灰岩、浮 游生物灰泥岩、生物碎屑一岩屑微角砾岩。(4)台地前缘:巨大的塌砾岩块,未充填的大洞 穴,斜坡下部的灰泥丘。生物碎屑一岩屑微角砾岩、生物碎屑粒状灰岩一泥粒状灰岩、漂浮 状灰岩。(5)台地边缘生物礁:斜坡下部的灰泥丘,圆丘礁,生物粘结岩斑块,边缘及障壁 骨架礁脊和沟。生物粘结灰岩、包壳的、磨蚀的、生物碎屑粒状灰岩、介壳灰岩(介壳混杂)(6)台地边缘浅滩:岛屿、砂丘障壁沙坝,潮汐入口及通道。包壳的磨蚀的生物碎屑粒状 灰岩、介壳灰岩(介壳混杂)、藻灰结核、生物碎屑粒状灰岩、滞留角砾岩、鲫灰岩。(7) 开阔台地:潮汐三角洲I,泻湖典型的泥

18、丘,柱状藻席,通道及潮汐砂坝。含完整贝壳灰泥岩、 生物碎屑粒泥灰岩、含包壳颗粒灰泥岩、球粒亮晶灰岩、含葡萄石藻灰结核灰泥岩、有孔虫 类伞藻粒状灰岩。(8)局限台地:潮坪,通道,天然堤,池沼、藻席带。球粒亮晶灰岩、含 葡萄石藻灰结核灰泥岩、有孔虫类伞藻粒状灰岩、窗状、球粒,纹层灰泥岩、叠层石灰泥岩、 藻灰结核灰泥岩、非纹层纯灰泥岩、通道砾屑灰岩。(9)台地蒸发岩:硬石膏穹窿、锥形帐 蓬构造,纹层状石膏,结壳,盐沼地,(蒸发池沼)萨勃哈(蒸发坪)。纹层石灰泥岩、非纹 层纯灰泥岩、白云岩、膏岩、盐岩。和碱土金属全部游离出来,加上有机酸被地表水淋走或冲淡,使介质又呈碱性或中性,SiO2 大量流失。此时

19、全部可移动的元素都已被带走,主要剩下铁和铝的氧化物及局部二氧化硅, 在原地形成水铝石、褐铁矿、针铁矿、赤铁矿及蛋白石的堆积。由于它是一种红色疏松的铁 质或铝质土壤,所以也称红土。到达此阶段的风化作用通常为红土型风化作用。(3)碎屑残 留物质:主要指母岩的岩石碎屑和矿物碎屑。在风化作用的第一阶段,这种碎屑残留物质最 发育;到第四阶段,这种物质就很少了,只有那些风化稳定性最高极难风化的石英才可能幸 存下来。这种物质在初始阶段大部残留在母岩区,后来将可能为各种营力搬运走。新生成的 矿物:主要指在化学风化过程中新生成的粘土矿物及氧化物或氢氧化物,如水白云母、高岭 石、蒙脱石、蛋白石、铝土矿、褐铁矿等。

20、这些物质在初始阶段也大都存在于母岩的风化带 中,所以也常称作化学剩余物质或不溶残积物,后来,它们也将为各种营力搬运走。溶 解物质:主要指母岩在化学风化过程中被溶解的成分,如Cl、S、Ca、Na、Mg、K、Si、Fe、 Al、P等。这些物质大都呈真溶液或胶体溶液状态顺水流走,转移至远离母岩区的湖泊或海 洋中去。二、风化过程中元素的迁移序列?不同造岩矿物风化稳定性及其原因?答:(1)极易迁移元素Cl、Br、I、S易迁移元素K、Na、Ca、Mg可迁移元素Si (硅酸盐)、 P、Mn难迁移元素Fe、AL Ti极难迁移元素SiO2 (石英);极易风化的矿物:卤化物、硫酸 盐、硫化物,易风化矿物:碳酸盐、

21、铁镁硅酸盐,可风化矿物:长石、白云母,难风化矿物: 石英(2)造岩矿物风化稳定性差异的原因:与结晶温度有关、与组成矿物元素的迁移能力有 关、与矿物晶体结构和键能有关三、碎屑搬运、沉积与粒径、水流流速的关系?答:流水把处于静止状态的碎屑物质开始搬运走所需要的流速叫做开始搬运流速;开始搬运 流速要大于业已处于搬运状态的碎屑物质所需的流速,即继续搬运流速或沉积临界流速。开 始搬运流速继续搬运流速。砾级颗粒:难搬运,易沉积;砂级颗粒:易搬运,易沉积;粉 砂和泥:难搬运,难沉积。四、碎屑的搬运方式?答:(1)受力状态:向下的力:重力(G),向上的力:浮力(F),压力差(p),向前的力: 流体流动推力(P

22、),重力分力(d),惯性力(C),向后的力:摩擦力(f),惯性力(C) (2) 搬运方式:1)滚动搬运2)跳跃搬运3)悬浮搬运五、机械分异作用和化学分异作用?答:(1)机械分异作用:母岩风化产物及其它来源的沉积物质,在搬运和沉积过程中会按颗 粒大小、形状、比重、矿物成分和化学成分在沉积场所依次沉积下来的现象。随着搬运时间 和距离的增长,不稳定矿物减少,稳定矿物增加,粒度减小,磨圆度和球度提高,矿物密度 逐渐减小的作用。(2)化学沉积分异作用:母岩风化的溶解物质,在沉积的过程中,由于各 种元素和化合物在化学性质上的差异,会发生分异,而这种分异作用是受化学原理支配的, 称为化学沉积分异作用。化学沉

23、积分异顺序,首先沉淀氧化物玲磷酸盐玲硅酸盐玲碳酸盐玲 硫酸盐玲卤化物。各分异阶段不是截然分开的,而是逐渐过渡彼此重叠的。六、牵引流和重力流的异同?重力流的主要类型、特征?答:(1)重力流是一种在重力作用下发生流动的弥散有大量沉积物的高密度流体,也称为块 体流或沉积物密度流。它是不符合内摩擦定律的非牛顿流体。是块体搬运,有序性差,速度 快。1)浊流:靠液体的湍流支撑碎屑颗粒,呈悬状态,在重力及诱发因素作用下沿斜坡发 生流动的非牛顿流体。2)碎屑流是砾、砂、泥和水相混合的高密度流体,泥和水混合组成 的杂基支撑着砂、砾使之呈悬浮状态被搬运。基质具有一定的屈服强度,碎屑流的流动能力 是基质强度和密度的

24、函数:密度愈大,能搬运的颗粒愈粗。按碎屑颗粒大小可分为泥石流和 泥流两类。3)颗粒流是一种由无凝聚力颗粒(主要是砂、砾)所组成的重力流。由于颗粒的 相互碰撞所产生的向上支撑应力,阻止了颗粒从流动中沉积下来。这种应力足以大到支撑砾 石,在组构上呈现砾石分散地“漂浮”在砂粒中。岩崩以及砂丘崩落面的崩落作用就属于颗 粒流。4)液化沉积物流:当沉积作用很缓慢时,沉积物重量全由固态颗粒支撑,这时孔隙 压力等于流体静压力,颗粒与流体处于平衡状态;当快速堆积时,碎屑重量可传递给孔隙间 流体,使孔隙间流体压力超过静压力,即产生超孔隙压力,使流体向上流动能支撑颗粒呈悬 浮状态,沉积物强度就减弱到零,即沉积物发生

25、“液化”。此外,突然的震动导致沉积物原 来组构的破坏,也可引起超孔隙压力。(2)牵引流:碎屑颗粒的搬运力是由流体的流动所产 生的推力,是分散的质点搬运,有序性好,速度慢。七、成岩作用、同生阶段、准同生阶段?答:成岩作用:当沉积物形成(风化、搬运、沉积作用)以后,沉积物转变为沉积岩及沉积岩 转变为变质岩或抬升至地表遭受风化剥蚀之前的全过程。称为成岩作用或沉积后作用。同生 阶段:沉积物沉积后,孔隙水与原始沉积环境水体充分沟通.准同生阶段:同生阶段后,由 与沉积环境水介质基本相同初始孔隙水到水介质特征完全改变八、成岩阶段划分?主要成岩作用类型及其特征?答:(1)划分:1)同生阶段:沉积物沉积后,孔隙

26、水与原始沉积环境水体充分沟通.2)准 同生阶段:同生阶段后,由与沉积环境水介质基本相同初始孔隙水到水介质特征完全改变。 3)成岩阶段:准同生阶段后,到沉积物固结成岩。4)深成后生阶段:沉积物成岩后,到 变质和出露前。5)表成后生阶段:沉积物抬升、出露地表后,剥蚀前(2)主要成岩作用 类型及其特征:1)压实作用:系指沉积物在上覆水体和沉积物负荷压力下或在构造形变应 力的作用下,发生水分排出、孔隙度降低、体积缩小的作用。在沉积物内部可以发生颗粒的 滑动、转动、位移、变形、破裂,进而导致颗粒的重新排列和某些结构构造的改变。2)压 溶作用:是指沉积物埋藏深度加大,上覆地层压力超过孔隙水所能承受的静压力

27、,或者受较 强的构造应力作用时在颗粒接触处常发生溶解作用,引起颗粒接触处的晶格形变和溶解,碎 屑岩及碳酸盐岩中的粒屑或颗粒呈凹凸接触,形成压入坑,甚至成缝合状接触。3)胶结作 用:是指从孔隙溶液中以化学方式沉淀出的矿物质(胶结物),将松散沉积物固结起来的作用, 是沉积物转变成沉积岩的重要作用,使沉积层中孔隙度和渗透率降低,主要发生在成岩作用 时期。当成岩环境条件发生变化时,也可以发生胶结物的溶解即去胶结作用,形成次生孔隙。 4)交代作用:指在沉积期后演化过程中,沉积物(岩)中某种矿物被化学成分不同的另一种 矿物所取代的现象。最常见的如石灰岩或灰泥被白云石交代的白云化作用,可形成白云岩或 白云质

28、灰岩。5)重结晶作用:指矿物组分以溶解一再沉淀或固体扩散等方式,使得细小晶 粒集结成粗大晶粒的过程。主要特征是小晶体重新组合和结晶成大晶体。胶体脱水并转变为 结晶物质的现象,称为胶体陈化,也是一种重结晶作用。6)溶解作用:沉积物(岩)某些组 分在一定的成岩环境中在和酸的作用下都可以发生不同程度的溶解作用。溶解作用的 结果形成次生孔隙。第三章沉积岩的结构、构造和颜色一、基本概念:碎屑岩的结构:是指组成碎屑岩的各局部自身特征及其间相互关系。碎 屑沉积岩的成因不同,造成碎屑岩结构多样。粒度碎屑颗粒的粒度卜是指碎屑颗粒的绝对 大小,一般用颗粒的直径来计量。6值粒度标准值的数学定义是:。=lOg2d 分

29、选碎屑 颗粒的分选性卜是指碎屑颗粒大小的均匀程度。磨圆碎屑颗粒圆度:是指碎屑颗粒的棱 角被磨圆的程度。它与颗粒的形状关系较小,只与棱的尖锐程度关系密切。腋结物:碎屑 岩中以化学沉淀方式形成于粒间孔隙中的自生矿物。胶结类型:碎屑岩中,碎屑颗粒和真 隙物间的关系称为胶结类型或支撑类型。杂基:与碎屑同时以机械沉积方式沉积的细小(0.03mm)石英、长石和粘土矿物。结构成熟度:指碎屑沉积物与无基质、分选、磨圆都 极好的终极状态的接近程度。原生孔隙:主要是粒间孔隙,即碎屑颗粒原始格架间的孔隙。 它往往或多或少被后期成岩过程所形成的胶结物充填,真正的原生孔隙在沉积岩中很难全部 保存。次生孔隙:是沉积物沉积

30、以后,特别是在固结成岩之后,岩石组分(颗粒、填隙物) 发生溶蚀作用的结果。被溶蚀的组分不仅有碳酸盐、硫酸盐和氯化物等溶矿物,一些难溶组 分如石英、长石、局部岩屑等的溶蚀现象在碎屑岩中也十分常见。因此,人们越来越认识到 次生孔隙对油气储集的重要性。沉积构造:是指沉积岩不同特征组分的空间排列所显示的 岩石宏观特征。按其形成的时间,又可分为原生沉积构造和次生沉积构造。原生沉积构造卜 是指陆源碎屑沉积物沉积时到沉积物固结成岩之前,由物理、化学、生物等作用在沉积物内 部或者沉积物与流体界面处所形成的构造,既包含了沉积过程中产生的并受沉积条件所控制 的沉积构造(如波痕、层理等),也包含了沉积物沉积之后到固

31、结之前由同生作用和准同生变 形作用所形成的沉积构造(如滑塌构造、负载构造等)。次生沉积构造:是指沉积物固结之 后由压实作用、成岩作用等所产生的沉积构造(如成岩结核等)。纹层:又称细层,是组成 层理的最小单位,其厚度极小,以毫米计。是相同水动力条件下同时形成的。层系:又称 系丛,是由成分、结构和产状上相同的许多细层组成的,是在同一环境的相同水动力条件下 不同时间形成的细层组成的。层系组:由两个或两个以上岩性(成分,结构)基本一致的 相似层系组成,是在同一环境的相似水动力条件下形成的。底形:流水在搬运沉积物的过 程中,在非粘性沉积物外表流动留下的痕迹。继承色卜继承色主要决定于碎屑颗粒的颜色, 而碎

32、屑颗粒是母岩机械风化的产物,故碎屑岩颜色是继承了母岩的颜色。自生色:决定于 沉积物堆积过程及其早期成岩过程中自生矿物的颜色。次生色卜是在后生作用阶段或风化 过程中,原生组分发生次生变化,由新生成的次生矿物所造成的颜色。二、粒度是如何分级的?粒度分析常用哪些方法,常用哪些图表?圆度如何分级,如何判 别?分选如何分级,如何判别?答:(1)砾:巨砾 1000nini;粗砾 lOOTOOOmni;中砾 10To0mm;细砾 2T0mni。砂:粗砂 0. 5-2mm;中砂 0. 25-0. 5mni;细砂 0. 05-0. 5mni;粉砂 0. 005-0. 05mm。泥:0. 005nmi 能 看清颗

33、粒轮廓的至少中砂以上!(2)粒度分析常用方法:筛析、薄片、专门仪器;常用图表: 数据表、直方图、算术和概率曲线、CM图(3)圆度分级:棱角状:碎屑颗粒具有尖锐 的棱角,棱角没有或很少有磨蚀的痕迹。次棱角状:碎屑颗粒的棱角稍有磨蚀现象,但棱角 仍清楚可见。次圆状:碎屑颗粒的棱角有明显的磨损,棱角圆化,但颗粒的原始轮廓、棱角 所在位置还清楚。圆状:碎屑颗粒的棱角已磨损消失,颗粒圆化,原始轮廓、棱角位置难于 推断。这是颗粒经过长距离搬运,长期磨蚀的结果。(4)分选性:某一粒级颗粒百分含量, 90 极好。三、胶结物常见哪几种结构类型,各自特征如何?常见的胶结类型有哪些,各自特征如何? 胶结物和杂基如何

34、区别?答:(1)胶结物结构:胶结物结构与本身的结晶程度、晶粒大小和分布的均匀性有关,常见 的胶结物结构类型有:非晶质结构:如蛋白石、铁质等。隐晶质结构:如玉髓、隐晶质 磷酸盐、碳酸盐等。显晶质结构:胶结物晶粒粗大粒状镶嵌,常见碳酸盐胶结物。带状 (薄膜状)和栉壳状(丛生)结构:胶结物环绕颗粒呈带状分布称为带状结构,也称薄膜状结构 或包壳结构,常为粘土胶结物。如果胶结物呈纤维状或针状垂直于碎屑颗粒外表生长,称为 栉壳状结构。带状和栉壳状结构胶结物多形成于成岩期或同生期。再生结构(次生或自生 加大结构):常见自生石英胶结物沿碎屑石英边缘呈次生加大边,而且两者光性方位大体一 致。除石英外,方解石和长

35、石都可形成再生结构。再生结构多数是在成岩后生期形成。嵌 晶(连生)结构:是指胶结物重结晶时形成很大的晶体,或者从孔隙水溶液结晶的粗大晶体, 往往将一个或几个颗粒包含在一个晶体中,它是典型成岩后期产物。(2)胶结类型:碎屑岩 中,碎屑颗粒和真隙物间的关系称为胶结类型或支撑类型。它取决于颗粒和填隙物的相对含 量和颗粒之间的接触关系。首先,按颗粒和杂基的相对含量分为杂基支撑和颗粒支撑两大类, 再按颗粒和胶结物的相对含量和相互关系分为基底胶结、孔隙胶结、接触式胶结及镶嵌胶结 四类。基底胶结属于基质支撑,孔隙胶结和接触胶结属颗粒支撑,镶嵌胶结那么是颗粒与颗粒 呈缝合接触。(4)如何区分胶结物和杂基(笔记

36、)四、常见的沉积构造有哪些?各自特征如何?答:具体见图。物理成因构造:流动成因构造(层理、层面)、同生变形构造(滑塌、柱 状)、曝露成因构造(干裂、雨痕)、(2)化学成因构造(结核、缝合线、窗孔、鸟眼)(3) 生物成因构造(生物生长、叠层、生物遗迹构造)五、层理与底形的关系?水动力强度、颗粒大小与底形的关系?答:见图1)底形:水流在非粘性沉积物外表流动而在沉积物外表留下的形态。层理与底形 的关系:底床形态的移动导致层理的形成,因此可以把层理看做被保存下来的底形。2)水 动力强弱、颗粒大小与底形的关系:随能量的提高,粉砂、极细砂:下部平坦砂床、沙纹、 上部平坦砂床、逆行沙丘;细砂、中砂:下部平坦

37、砂床、沙纹、沙丘沙浪、上部平坦砂床、 逆行沙丘;粗砂、砾:下部平坦砂床、沙丘沙浪、逆行沙丘。六、碎屑岩结构、构造和颜色与成因有何联系?答:碎屑岩的颜色可分为原生色(继承色、自生色)与次生色。继承色取决于碎屑颗粒的颜 色,代表母岩颜色;自生色代表自生矿物颜色;次生色代表次生矿物颜色。碎屑岩的颜色主 要取决于岩石成分。1)白色或浅灰白色:岩石不含有机质、构成矿物基本上都是无色透明 矿物.如纯洁的高岭石、蒙脱石粘土岩、钙质石英砂岩、结晶灰岩等等。2)红、紫红、褐 或黄色:岩石含高铁氧化物或氢氧化物(其含量低至百分之几即有很强的致色效果),可指示氧 化条件(但并非一定是暴露条件)。3)灰、深灰或黑色:

38、岩石含有机质或弥散状低铁硫化物(如黄铁矿、白铁矿)微粒.可指示还原条件。4)绿色:一般由海绿石、绿泥石等矿物造 成。这类矿物中的铁离子为Fe2+,可代表弱氧化或弱还原条件。第四章沉积岩分类及各类沉积岩的一、沉积岩是如何分类的?其分类依据是什么?答:见图二、主要沉积岩类型的特征和成因?答:(1)碎屑岩分类1)按粒度:砾岩(角砾岩)2mm;砂岩;粉砂岩; 泥岩0.005mm; 2)命名:含量50%的组分作为基本名称;含量10、25%的组分分别冠 以“含XX”和“XX质”,如:泥质粉砂岩、含粉砂泥岩等。A、砾岩分类:1)根据砾石 圆度:砾岩(conglomerate):圆状和次圆状砾石含量50%;角

39、砾岩(brecia):棱角状和次棱角 状砾石含量50%。2)根据砾石大小的分类:细砾岩:砾石直径为210mm;中砾岩:砾 石直径为110cm;粗砾岩:砾石直径为110dm;巨砾岩:砾石直径lm。3)根据砾石 成分的分类:单成分砾岩和角砾岩:同种成分的砾石占75%以上;复成分砾岩和角砾岩:砾 岩中可含十几种不同成分的砾石,各种类型的砾石都不超过50%。4)根据砾岩在剖面的位 置的分类:底砾岩:位于海侵层位的最底部;层间砾岩:整合夹于其他岩层;层内砾岩:在 半固结状态时,侵蚀破碎和再沉积而成的砾石,再经成岩作用而成的砾岩。砾岩的描述内容: 砾径(最大、平均)、圆度、成分、砾石排列关系、构造、接触关

40、系。B、砂岩分类:1)石 英砂岩:石英碎屑占90%以上,含有少量长石和燧石等岩屑。重矿物含量极少,多为稳定组 分,通常由极圆的错石、电气石、金红石等组成,有时有钛铁矿及其衍生的白钛石,发育多 种类型交错层理。分选性最好、磨圆度最高、石英最富集、重矿物最少,多认为是来自于先 前存在的砂岩,它们是长期、屡次再沉积的结果。2)长石砂岩:长石含量较高,可由25% 到100%;实际上高于75%的极为罕见。重矿物比石英砂岩类的含量高,成分较复杂,既有 稳定组分还常见稳定性差的矿物。其形成在很大程度上取决于母岩成分,首先要富含长石的 母岩、构造条件和气候条件。3)岩屑砂岩:含有丰富的岩屑。石英含量在75%以

41、下。常见 的重矿物有错石、电气石、角闪石等。分布较广,估计占全部砂岩的必到物。形成条件与 长石砂岩基本类似,需要有利于不稳定物质产生和沉积的条件。只有在这种条件下,强烈的 物理风化和近源快速堆积,才可使大量母岩的崩解产物得以保存。4)杂砂岩:杂基含量15%。 砂岩一般呈暗灰色或黑色,但取决于其沉积环境。常具递变层理和底面印模构造,一般与泥 岩或板岩呈韵律互层。磨圆度和分选性均不好,颗粒一般具尖锐棱角状,碎屑大小包括砂或 细砾以至细小质点的所有粒级。颗粒之间为粘土杂基所填塞,以致较大颗粒显然被泥质所隔 开而呈杂基支撑。杂砂岩多与重力流沉积有关。(2)粘土岩是指以粘土矿物为主(50%)的沉积岩。分

42、为泥岩和页岩。泥岩无页理构造, 页岩的页理构造发育。成分为粘土矿物、非粘土矿物、有机质,其物理特征:非渗透性、吸 附性、吸水膨胀性、可塑性、耐火性、粘结等。A、高岭石粘土岩:高岭石粘土岩常具隐晶 质结构,毡状构造和定向构造,经成岩后生变化可呈现显晶质粗晶结构、呈书页状或蠕虫状。 B、蒙脱石粘土岩:质纯的膨润土外观呈白色、粉红、浅灰、淡黄色等,被杂质污染时可呈 灰绿色、深棕色。致密块状或土状,有油腻感,具吸水性、膨胀性,吸水后体积可膨胀8 15倍。可塑性、粘结性强,具较强的阳离子交换性能。C、伊利石粘土岩:质纯者少。其化 学成分特点是K20含量高,可达37%。多呈粉砂质粘土结构,常见水平层理,镜

43、下常见 毡状和鳞片状构造,多呈黄、灰、红色,亦有呈暗色。三、碎屑成分与粒度的关系?碎屑岩成分成熟度是和含义?答:见图(1)碎屑岩化学成分与粒度间存在明显关系,因为不同粒级碎屑岩的矿物成分不 同,所以化学成分存在明显差异。细粒沉积物石英少而粘土矿物多,所以与粗粒沉积物在化 学成分上差异明显。(2)成分成熟度:指碎屑沉积组分在其风化、搬运、沉积作用的改造下 接近最稳定的终极产物(石英)的程度。四、内碎屑、新粒是在什么条件下形成的?如何形成的?答:(1)内碎屑:系指由已沉积的弱固结或固结的碳酸盐沉积物,经波浪、潮汐等水流作用 冲刷、破碎或搬运而形成的颗粒。(2)新粒:鲍粒是一种由核心和包壳组成的粒径

44、小于2mm 的球形或椭球形颗粒。新粒的形成条件:A丰富的核心B 一动乱的水体C过饱和CaCOsD 一温暖的气候。形成过程如下:碳酸盐颗粒进入温暖的过饱和CaCO3水体中,围绕颗粒开 始发生沉积并到达平衡,沉到水体底部,水流动乱而再次悬浮于表层接受沉积并到达平衡沉 到水底,如此往复直至水体缺乏以将其搅动到表层水体。设:水流搅动强度a,搅动细粒最 小强度c,当ca时,碎屑不能悬浮,构成假鲫;c=a时,碎屑悬浮时间很短,形成一、两 个同心层后即沉入海底,只成表皮鲍;只有当ac时,碎屑长期悬浮,崛壳逐层生长,才 形成正酬。五、灰泥有几种成因类型?灰泥和亮晶胶结物的区别?答:(1)灰泥的三种成因:1)化

45、学沉淀作用生成,例如现代海洋沉积物中的针状文石泥; 2)机械破碎作用生成,指泥级内碎屑;3)生物作用生成的,例如现代海洋中的钙质藻体(如 仙掌藻和笔藻)中含有大量的针状文石。当这些藻类死亡和其有机质组织腐烂之后,其中的 针状文石泥(平均长接近0.003mm)就别离出来而成为海底灰泥。氧同位素资料也证明这些灰 泥是生物成因的。灰泥的意义在于它能够反映沉积环境水动力状态,灰泥支撑的岩石多形成 于静水环境,如泻湖或外陆棚区。(2)亮晶方解石胶结物与粒间灰泥的区别在于:1)亮晶晶 粒较大,灰泥那么较小;2)亮晶较清洁明亮,灰泥那么较污浊;3)亮晶胶结物常呈现出栉壳状、 新月型(示顶)等特殊分布状况,灰

46、泥那么不是这样。六、碎屑岩和灰岩的哪些组分能够反映沉积环境特征?答:异化颗粒简称异化粒,又称粒屑。即异常化学颗粒。碳酸盐岩的主要结构组分之一。指 在沉积盆地中形成的一种非正常化学沉淀的碳酸盐颗粒。这些颗粒既可以是机械破碎作用形 成的,也可以是生物作用形成的,也可以是化学凝聚作用形成的。它们的直径下限是003或0 05毫米。异化颗粒包括:内碎屑;球粒(团粒);包粒(包括鲍粒、豆粒、生物包壳颗 粒);骨粒或骨屑;核形石及凝块石白垩是一种非常特殊的白色而纯洁的生物泥晶灰岩,形成于深海一半海环境,由微米级微体 生物化石堆积而成,以西欧和北美的局部上白垩统的白垩最为特征。白垩成分很纯,碳酸钙即方解石达9

47、0%以上。白垩大局部由颗石藻组成,含量高达80%,其 余有软体动物、棘皮类、苔碎虫和有孔虫的碎屑,还含有多剌的钙球。手摸有粗糙感,遇稀 盐酸剧烈起泡。白垩是富含低镁方解石的生物软泥,很少含文石质因而一般重结晶及胶结作 用不明显,常疏松多孔,孔隙度可达3665%。七、白云岩形成机理主要有哪几种?答:(1)原生沉淀作用是指直接从溶液中化学沉淀的白云石,实例是澳大利亚南部考龙泻湖 中的白云石。澳大利亚南部考龙泻湖中的白云石是在水很咸、pH很高、植物很茂盛的条件 下形成的。通过光合作用,植物从水中吸取CO2,从而使水的pH值增高,这就促使白云石 沉淀。(2)毛细管浓缩作用潮上带蒸发使海水变成了盐水。盐

48、水中首先沉淀出来的是石膏, 石膏沉淀使粒间水或表层积水的Mg/Ca比率提高,正常海水的Mg/Ca比率约为3:1到4:1, 而干热地区潮上地带表层沉积物的粒间水其Mg / Cz比率可达20 : 1,甚至更高。这种高镁 的粒间盐水经常与文石颗粒相接触,使文石被白云石交代。(3)回流渗透作用在潮上地带(由 毛细管浓缩作用)形成的高镁粒间盐水,当对表层沉积物的白云化基本完成后,多余的高镁 盐水在地表就无“用武之地”了,它必然会向下回流、泻湖表层形成的高镁粒间盐水向下回 流,当高镁盐水穿过下面的碳酸钙沉积物或石灰岩时,就会使它们白云化从而形成白云岩或 局部白云化的石灰岩。(4)混合白云化作用指在有大气淡

49、水供给,又有海水加入的半咸水带 中,当混入海水530%时,不需要高镁盐水,Mg/Ca比在3 : 1或更低,白云石已到达饱 和或过饱和,而方解石不饱和。因此使方解石等矿物被白云石交代,其石灰岩或碳酸钙沉积 物便会发生白云化作用。第五章沉积相的概念和分析一、以下术语的含义是什么?答:1沉积环境:是在物理上、化学上和生物上不同于相邻地区的一块地球外表。它是以沉 积为主的自然地理单元。按地质营力分大陆、海洋和过渡环境等。2沉积相:沉积环境及 在该环境下形成的沉积物(岩)特征的综合;沉积环境的产物或物质表现;沉积物(岩)所 反映的形成环境。3沉积模式:是指沉积相空间组合,它是在综合古代和现代沉积相特征基 础上,结合模拟实验结果,对沉积相特征的高度概括。沉积模式可以是具有广泛代

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