第一编地史学的基本概念与立法

第一编地史学的基本概念与方法第二章地层的沉积相及沉积环境一、沉积相概念及相对比定律早在1838年，瑞士学者格莱斯利在研究欧洲瑞士、法国交境汝拉山的中生代地层时，首先应用相这一述语来代表同一时期形成的不同岩石类型和生物组合，并认识到它们之所以不同，是由其古地理位置和沉积环境条件的变化所造成的。长期以来，对于沉积相的概念存在着不同的理解。目前大多数学者趋向于把“相”理解为“沉积环境的古代产物”，专指环境的“物质表现”，与格莱斯利的原始概念相近。相（沉积相）是形成于特定古沉积环境的一套有规律的岩石特征和古生物特组合。沉积相在空间上的横向变化称为相变。每一种相都在地层序列中占有一定的位置。通过对地层中古代岩石和古生物的“物质表现”与环境的相应联系来分析和恢复古沉积环境，这就是相分析或岩相分析。相分析的主要理论依据是现实主义原理。设想地史时期的地质作用与现代是类似的，这了对地质时期形成的地层进行分析，首先必须对现代的沉积作用、沉积物特征及其沉积环境的关系作沉入观察研究，并以此为基础，对古代地层的沉积特征和生物特征进行历史比较和分析，便可推断其生成环境。对于地史时期的沉积相研究，往往从研究地层剖面入手，从垂向顺序中分析相的更叠。19世纪末期，德国学者瓦尔特提出“只有那些目前可以观察到是彼此毗邻的相和相区，才能原生的重叠在一起”。这就是著名的相对比定律，也称相律或瓦尔特定律。从图2—1中可以看出，相邻沉积相在纵向上的依次变化和横向上的依次变化是一致的。因此，相对比定律是研究和恢复古地理环境的一个重要的基础概念和基本方法。需要指出，前提是地层序列中不存在导致的连续相带明显缺失的沉积间断或突发性地质作用事件（风暴、浊流、地震等），也就是说必须在沉积环境连续渐变的情况下才能应用这一定律。二、沉积环境的判别标志1．沉积岩组分和结构的环境意义沉积地层中沉积岩的形成是风化、搬运及沉积作用的综合产物，地史中这三种作用往往是返复进行和互相交替，最终形成不同时代的沉积物，并在其中留下了能据以恢复当时沉积作用特点和沉积环境的标志。不同的沉积物都是在一定的沉积作用下形成的。原始碎屑颗粒和粘土微粒的搬运、沉积，服从于在水、冰和风介质中的机械分选力学定律；而溶解物质则服从化学定律，以化学沉积作用方式形成沉积物；这些溶解物质在生物沉积作用下救灾可形成特殊的有机沉积物。水是一种液体，研究碎屑和粘和粘土物质的流水作用，必须研究流体流动的力学性质，特别是流体与颗粒的力学关系。主要以沙床载荷（推移质）方式进行搬运的牵引流沉积作用，2．沉积构造的环境意义3．生物门类及其生态组合的环境意义4．沉积地球化学标志及其环境意义