沉积学与沉积相讲义

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1、第一部分:分析原理PartOneAnalysisPrinciple第一节:沉积作用(SedimentaryProcesses)物理作用(PhysicalProcesses),生物作用(BiologicalProcesses),化学作用(ChemicalProcesses)第二节:沉积构造(SedimentaryStructure),物理构造(PhysicalStructure),生物构造(BiologicalStructure),化学构造(ChemicalStructure)第三节:原理与概念(PrincipleandConcepts)第一节沉积作用Sectio

2、noneSedimentaryProcesses§1.1物理作用（PhysicalProcess）物理作用主要讨论搬运介质与固体颗粒间的关系。一、搬运介质(TransportingMedia)按照搬运方式不同，把搬运介质分为重力流和牵引流两种类型。1、牵引流（Fluidflow）搬运介质运动带动固体颗粒运动，水和空气是牵引流搬运的主要介质。（1）运动方式（Fluidmovingfashions）：层流（Laminarflow）:流体分子呈直线运动。紊流（Turbulentflow）:流体分子运动轨迹不规则（2）流态（FlowRegime）弗劳德常数Frouden

3、umber(F):F=V╱v:流速（velocityofflow）；g:重力加速度（gravitationalacceleration）；d:水深（depthofwater）低流态（Lowerflowregime），F<1,:流体阻力较大，搬运能力弱，水面波动和沉积物表面的起伏不同相。过度流态（Transitionalflowregime）：F=1，流态不稳定。高流态（Upperflowregime）：F>1，流体阻力较小，搬运能力大，水面波动和沉积物表面的起伏同相。（3）底形（Bedforms)底形是固体颗粒在松散沉积物表面运动所形成的，具有规则几何形态。大部

4、分沉积构造是由于底形的迁移而形成的。底形与流态之间有密切的关系，随水流动态的变化，底形发生有规律的变化。低流态下，随着水流动态变强（F值增加），底形出现的次序为：下平底（lowerplanebed，没有颗粒移动)Þ小波痕（smallripples）Þ小波痕叠加的大波痕（megaripplessuperimposed）Þ大波痕（megaripples）随着水流动态变强（F值增加），波痕的脊由直线变为波状和舌形。过度流态下，底形不稳定，波痕受到冲刷。高流态下，常见的底形为上平底（upperplanebed）和逆行沙丘(antidunes)。2、重力流（Gravity

5、Flow）通常称为高密度流,在重力作用下，沉积物不稳定而移动Þ带动水介质运动Þ水介质与沉积物充分混合，进而形成富含沉积物的流体—重力流(denseflow)。按照沉积物的支撑机理，重力流可分为四种类型：浊流（Turbiditycurrent）：流体内的沉积物由湍流的向上分力所支撑，并使沉积物持续地悬浮于流体中。液化流（Liquefiedflow）：沉积物颗粒间孔隙流体的向上流动而支撑沉积物。在富含液体（水）的松散沉积物中，当孔隙流体压力超过静水压力时，颗粒保持悬浮状态，就象流沙一样，“液化了”。颗粒流（Grainflow）：由于沉积物颗粒之间的相互碰撞作用而支撑

6、颗粒呈悬浮状态，在重力作用下流动。碎屑流（Debrisflow）:基质支撑沉积物颗粒，使砂、砾级悬浮于其中而在重力作用下进行搬运。.二、沉积物颗粒（Sedimentgrains）当流体流动所产生的上举力与牵引力超过沉积物颗粒的重力和吸附力时，颗粒开始移动。在细粒沉积物中，颗粒主要受吸附力的作用；在粗粒沉积物中，颗粒主要受重力的作用。细粒沉积物中颗粒的启动速度比粗粒沉积物中颗粒的启动速度大；但细粒颗粒的沉降速度比粗颗粒的沉降速度小。§1.2生物作用BiologicalProcesses生物作用范围很广，这里只讨论其结果保存在沉积岩中的生物作用。由生物作用所引起的化

7、学作用，如沉淀等在这里不讨论。大化石（生物骨骼）由于是传统地层学的重要内容，由于时间关系，仅作简要介绍。1.潜穴与钻孔（BurrowingandBoring）潜穴（Borrowing）：生物因生存或寻找食物而在松散沉积物内（未固结的沙和泥内）所形成的孔洞。钻孔（Boring）：生物因生存或寻找食物而在坚硬岩石内（即固结的沙和泥内）所形成的孔洞。2.生物扰动（Bioturbation）生物活动过程中，对原有的沉积物和沉积构造进行改造，致使沉积纹层发生断裂和位移。3.团粒化（Pelletization）生物将消化后的沉积物呈团粒状产出。团粒大小为1mm~1cm。由于

8、团粒容易遭破坏，因此团粒