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第三章沉积相模式第一节相模式的概念相模式可以有不同的表示方式,如理想的垂向相序,立体图解和数学方程等。这些模式是我们认识复杂的自然现象和作用过程的理想的简化形式。Walker(1979)认为,一个好的相模式除了本身是一个环境的概括之外,(1)可以作为对比的标准;(2)可以作为进一步研究的提纲和指南;(3)可以对新区进行预测;(4)可以作为环境或体系水动力条件解释的基础。一相模式的分类•(一)大陆相模式•(二)海洋相模式(一)大陆环境1.冲积扇2.河流:(1)辫状河(2)曲流河(3)富泥的低弯度河(4)交织河3.湖泊:(1)碎屑型湖泊(2)化学型湖泊4.5.冰川(三)海洋环境1.海岸:(1)海滩与障壁岛(2)泻湖(3)潮坪2.浅海陆棚:(1)陆源碎屑的(2)碳酸盐的3.大陆边缘深海环境:(1)被动大陆边缘(2)活动大陆边缘4.深大洋二大陆环境沉积物的特征及其影响因素•1.大陆环境沉积物(岩)的特征•2.影响大陆环境沉积的因素1.大陆环境沉积物(岩)的特征(1)沉积物成分--以碎屑岩、粘土岩为主,碳酸盐岩和盐岩一般少见(2)结构构造--碎屑物多具棱角状,分选不好.层理极为多样,(3)颜色--陆相沉积物多在氧化条件下形成,故常为红色,或呈绿色、黑色(4)生物化石--陆相主要为淡水动物、陆上动物和陆地植物陆相沉积(录象)2.影响大陆环境沉积的因素(1)地形--陆相沉积物的特征和分布,明显地受地形条件的控制。由于地形的差异性,决定了剥蚀和堆积作用的强度、破坏产物的分布,沉积物粒度的变化等(2)气候--气候能间接影响剥蚀及堆积的性质和强度,故气候的分带性就使得大陆沉积物呈带状分布(3)侵蚀区母岩的成分--不同成分的母岩在不同气候条件下,形成的破坏产物的性质是各不相同的,这无疑会影响到沉积物的特征2.影响大陆环境沉积的因素(4)构造运动--构造运动能决定地形,从而决定了侵蚀和沉积区的位置。在不同的构造单元有不同的构造特征,亦有不同类型的沉积物分布(5)生物界--生物界具有陆相的特征:脊椎动物主要是陆生的,鱼类海陆相均有,植物是陆相所特有的,轮藻是陆相的,蓝藻海陆相均有,而红藻、绿藻多属海相的三海洋环境的基本特征(1)在正常浪基面(一般在20m以内)以上的滨海区域又称海岸带,其水动力条件、水化学状况、以及海底地形地貌都是是复杂的(2)正常浪基面(或波基面)以下的浅海带又称陆棚区,是一片地形简单的平坦海底,斜度只有几分到几度(3)陆棚之外是大陆斜坡,即次深海地区,它具有较大的坡度,一般是4~7°,在大陆坡上几乎到处都被峡谷所切割(4)大陆坡之外即陆隆,它分布于大洋底的周围,是陆源物质带来沉积的终点。陆隆由一系列海底扇联结而成。海相沉积(录像)(5)通常把浅海分为陆缘海和陆表海两种类型:(1)陆缘海是指大陆外缘的陆棚区,又称陆棚海。与陆表海相比,其深度较大(最大200~300m)。宽度较小(最宽160~400km左右),坡度较陡(平均坡度在0.4~2m/km)。陆缘海一边为陆地,一边为深海盆地,有活跃的潮汐作用,水动力条件较强。(2)陆表海是在广阔、稳定的大陆块(克拉通)上展开的水深很浅的平坦海区。其水深较小(一般只有30m,很少有超过200m的),坡度很缓(通常小于0.2m/km,平均仅有0.01~0.06m/km)。陆表海由于水很浅,缺乏潮汐作用,波浪作用很弱.第二节大陆碎屑沉积冲积扇沉积河流沉积湖泊沉积沙漠沉积一冲积扇沉积冲积扇的沉积类型及亚相划分冲积扇的类型冲积扇的几何形态和序列特征冲积扇的沉积类型及亚相划分•1.沉积类型•2.亚相划分1.沉积类型•(1)河道沉积--河床充填沉积主要由砾、砂沉积物组成,粒度粗,分选也差。成层性不好,可见交错层理。常具明显的切割-充填构造(2)漫流沉积--漫流沉积物主要由碎屑组成,可含有少量粘土和粉砂。常呈块状,亦可出现交错层理或细的纹层。形成席状或片状沉积体(3)筛状沉积--当源区供给冲积扇主要为砾石而无或极少其他粒级的物质时,在冲积扇的表层便堆积了舌状砾石层。扇体表层的砾石层就称为筛状沉积。筛状沉积主要由次棱角状的粗大砾石组成,分选较好,其间充填物较少(4)泥石流沉积--当水流携带的砾石和泥砂沉积物达到足够量时,就形成了密度大、粘度高、呈可塑性状态的流体,称为泥石流。大量碎屑物质在泥石流中呈块状整体搬运,在扇体上堆积后,形成泥石流沉积。•。其最大特点是砾、砂、泥混杂,分选极差。•层理一般不发育。•粘度大的泥石流,其粗粒碎屑分布均匀,呈块状层理构造,•粘度不大者可具粒序层理,扁平状砾石呈水平或叠瓦状排列。2.亚相划分•(1)扇根:也称为扇头或扇首,分布于邻近断崖处的冲积扇顶部地带,其特征是沉积坡度角最大。主要为河床充填沉积及泥石流沉积(2)扇中:位于冲积扇的中部,以沉积坡度角较小和辫状河道发育为特征。以辫状分支河道和漫流沉积为主,砂岩、砾状砂岩为主。可见平行层理和交错层理,河道冲刷-(3)扇端:也称扇缘,出现于冲积扇的趾部,地形平缓,沉积坡度角低,沉积类型以漫流沉积为主,沉积物较细,通常由砂岩夹粉砂岩、粘土岩组成,可见平行层理、交错层理、冲刷-充填构造等。冲积扇的类型•1.潮湿扇•2.干旱扇1.潮湿扇•潮湿扇分布于年降水量较高的潮湿气候区。潮湿扇主要受河流作用的控制,泥石流作用相对较弱潮湿扇主要受河流作用的控制。在潮湿扇上,砾岩与砂岩的成熟度较高,煤和根土岩较发育1.潮湿扇(1)粗大砾石主要集中于扇根部分,且多为碎屑支撑的块状层,砾石磨圆较好,叠瓦状排列常见。岩体呈透镜状或原始水平层叠覆,偶而夹有平行层或交错层砂砾岩透镜体。(2)扇中主要为砂岩、砂砾岩和砾岩的互层。河道砂岩、砂砾岩具滞留沉积,槽状和板状交错层发育,砾石坝具平行层理及前积型交错层。(3)扇端部分主要为辫状河道砂岩,槽状和板状交错层发育,砾石坝具平行层理及前积型交错层。扇端部分主要为辫状河道砂岩,槽状及板状交错发育,局部见有平行层理和沙纹交错层2.干旱扇干旱扇规模较小,沉积物多呈红色。。扇体由泥石流沉积、筛状沉积、河道沉积和漫流沉积组成。(1)扇根主要为泥石流成因的杂乱砾岩和碎屑支撑的槽洪砾岩与筛状沉积。沉积物分选通常较差底部具侵蚀面,分选相对较好,可以有大型交错层和叠瓦状砾石组构。(2)扇中主要由砂岩与砾岩的互层组成,砂岩与砾岩之比增大。分选较好的河成交错层砂岩及砂砾岩透镜体增多,冲刷-(3)扇端以砂质沉积为主,常夹泥质和粉砂层。泥岩具干裂,缺乏植物化石。冲积扇的几何形态和序列特征•1.几何形态•2.序列特征1.几何形态•几何形态特征与盆地的构造演化和经受的作用营力有关。•(1)盆地下沉幅度大,扇体推进慢,沉积厚度大,形态呈楔状体;•盆地下沉幅度小,扇体推进快,沉积厚度小,呈分布广泛的席状。•(2)碎屑流发育的扇体多呈厚的楔状体,河流作用强的扇体则以席状形态为特征。2.序列特征(1)冲积扇在剖面上总体向上变细的特征,代表构造变动初期有大量粗碎屑物注入盆地,随后,水流能量逐渐递减,造成细粒沉积。(2)向上变粗的冲积扇序列,反映盆地因边界断裂活跃,稳定下沉的趋势二河流沉积河流的分类曲流河体系辫状河体系富泥的低弯度河体系河流的分类(1)按照河流搬运的沉积载荷类型、河道的几何形态和沉积类型,将平原河流分为:(a)富砂(推移载荷)的低弯度河(b)富泥(悬移载荷)的低弯度河(c)(2)复合的河道形态:(a)交织河是指被泛滥平原分成若干条彼此分隔而又会合的持久河道系统,其中各条支流可以有不同的弯曲度(b)分支河则是因原始河道快速加积淤塞、分支而成的黄河长江黄河(录象)曲流河体系1.环境特征--曲流河的突出特征是因河道侧向侵蚀呈明显的弯曲状。河道凹岸遭受侵蚀,在凸岸发生堆积,形成曲流沙坝。在河道强烈弯曲的地段,河流在洪水期可因截弯取直或决口发生改道,使部分老河道废弃。曲流河曲流河(录象)2.沉积相•(1)•(2)河漫滩沉积(1)河道沉积①滞留沉积--河道底被侵蚀成起伏不平的冲刷面,砾石、植物干和泥砾等粗颗粒滞留其上②曲流沙坝沉积--在沙坝近主流线的较深水区,通常沉积大型槽状交错层的中-粗砂。它们构成沙坝的下部单位。在远离主流线的沙坝较高部位,水深变浅,沉积物粒度变细,主要形成小型交错层的细砂。造成特征的向上变细的沉积序列③废弃河道沉积--曲流河道可因流槽截直逐渐废弃,也可因曲流颈部截直突然废弃。河道口淤塞变成牛轭湖。,主要是一套很厚的泥质沉积物,通常称为泥质塞。牛轭湖沉积的纹理发育,富含植物残骸(2)河漫滩沉积•河漫滩沉积又称河道间,包括冲积平原上除了河道以外的广大地区。主要是由溢岸洪水引起的垂向加积单元。•河漫滩可以分为天然堤、决口扇和泛滥盆地三个沉积单元。•天然堤和决口扇沉积分布于河道边缘,沉积物略粗,统称为河道边缘相。①天然堤沉积--天然堤是位于河道岸边的楔状沉积物突起。主要为砂、粉砂和泥质沉积物构成的薄互层。其中砂及粉砂层具有小型交错层和平行层理;泥质层具水平层理,②决口扇沉积--决口扇是河水在洪水期冲决天然堤向泛滥盆地倾泻时形成的扇状或舌状砂质沉积体。常含大量植物碎片及泥砾。有小-中型槽状交错层、沙纹层理、流水波痕、粒序层、平行层理等③泛滥盆地及泛滥平原沉积--泛滥盆地沉积---主要为水平纹层状的泥质层夹细砂或粉砂质薄层,富含植物化石和根迹。泛滥平原沉积---专指因河道迅速迁移,河道间地区的所有溢岸沉积物.主要为细砂、粉砂和粘土。小型交错层及平行层理常见。富含植物碎片、干裂等(3)河道砂体的形态•曲流河是一种河漫滩沉积比较发育的高弯度河流体系,将形成一系列曲流带为细粒的河漫滩沉积包围的条带状河道砂岩透镜体•河道砂岩的横剖面形态呈上平下突的透镜状•基底冲刷面起伏明显•河道砂岩在等岩性图上呈串珠状的条带辫状河体系沉积特征垂向沉积序列1.沉积环境•辫状河由一系列宽而浅的河道.河道沙坝及河间冲积岛组成2.沉积特征•辫状河有河床滞留沉积,出现在河床底部,以砂砾沉积为主•其上发育河道沙坝•河漫滩沉积不发育••河道沙坝沉积物一般较粗,成分复杂,成熟度较低,常为长石砂岩类或岩屑砂岩类辩状河辩状河3.辫状河的垂向沉积序列•该沉积层序的最底部为河床滞留沉积,以含泥砾的粗砂岩和砾质砂岩为主,与下伏层呈侵蚀冲刷接触(SS)•其上为不清晰的大型槽状交错层理含砾粗砂岩(A)、具清楚槽状交错层理的粗砂岩(B)及板状交错层理砂岩(C)•再向上主要由小型板块状交错层理砂岩(D)组成,偶见大型水道冲刷充填交错层理砂岩(E)•顶部由垂向加积的波状交错层理粉砂岩和泥岩互层(F)及一些具模糊不清的、角度平缓的交错层理的砂岩(G)组成辩状河富泥的低弯度河体系•1.环境特征•2.沉积相1.环境特征•富泥的低弯度河主要分布于地形平坦的滨岸平原,河流的河道狭窄•河流以垂向侵蚀为主,基底呈强烈的起伏状•河道横剖面一般为对称或近于对称的曲线状•河道宽/深比一般小于10•河道常为交织状或网状。河道被泛滥平原分隔,河道间常发育有沼泽和小型湖泊,植物茂盛,2.沉积相•河道基底冲刷面起伏强烈,常具滞留沉积物•顺直河道的下部砂质单位以大型槽状交错层砂为特征,向上或逐渐递变为粉砂、泥质沉积,或者突然与废弃河道成因的泥质塞接触•富泥的低弯度河道砂体形态呈伸长状的狭窄条带,横剖面为对称或近于对称的上平下凸的透镜体•具有十分发育的河漫滩及沼泽沉积,常夹煤线或煤层,植物化石及根迹发育•砂/泥比大大小于1。河道砂体呈分支状或交织状锒嵌于漫滩的泥质沉积之中,古流向分散交织河体系1.环境特征2.沉积相1.环境特征•交织河流指的是------被一些植被岛(vegetatedislands)、天然堤和湿地(wetlands)组成的洪泛平原分隔开的,具有细粒沉积物(粉砂和泥)稳定堤岸、低坡降、深而窄、顺直到弯曲的相互联系在一起的许多河道所形成的网状水系。2.沉积相•(1)•主要为砂和砾组成的深而狭窄的条带状沉积。底部具有明显的侵蚀面,周围被湿地环境的细粒沉积物所包围。在平原区以砂质河道沉积为主,底部也可有薄的砾石层;在山区则主要发育砾质河道。河道充填的砂层具板状交错层理,为多层向上变细的层序。•(2)•发育在河道
本文标题:沉积相模式
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