沉积岩石学复习资料

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2012年考试知识点总结

(加粗部分为所考知识点) 考试科目名称:沉积岩石学 一、考试要求:

沉积岩石学是地质学的一个重要分支学科,课程内容主要由沉积岩和沉积相两部分组成。要求考生掌握沉积岩形成的基本机理、沉积特征及陆源碎屑岩、碳酸盐岩和其它岩类的特征、成因及分布;掌握陆相、过渡相和海相组常见的相类型、相标志、相模式及其与油气的关系;掌握沉积相的研究方法及其在油气勘探、开发中的应用。

考试为闭卷。根据题意答题,避免冗长答卷。名词解释简明扼要,简述题要切中要点,论述题要论述透彻,作图题要清楚明了。 二、考试内容:

1、沉积岩的概念以其基本特征;沉积岩原始物质的形成、沉积物搬运和沉积作用;沉积后作用的基本类型及概念;简述沉积分异作用概念及类型。

2、陆源碎屑岩的物质成分、结构、沉积构造;结构成熟度的定义及表

征方法。图示3种不同的交错层理并描述成因及特征

3、砾岩的概念、一般特征、成因类型及特征;砂岩的概念、一般特征、分

类方法及意义;长石砂岩的特点及形成条件。

4、火山碎屑岩的一般特征、形成方式及其特征;

5、碳酸盐岩的成分及成分分类、结构组分类型及特征、碳酸盐岩的沉积构造;鲕粒的成因过程及分类。

6、石灰岩的成因分类方法、主要类型的特征及成因;埋藏白云岩的形

成机理;

7、沉积相的基本概念及分类、相标志的概念; 8、陆源碎屑岩沉积相

(1)洪积扇相的概念、形成条件、沉积模式及特征;

(2)河流相的概念、类型、沉积模式及特征;心摊、边滩区别。 (3)湖泊相的概念、类型、沉积模式及储集砂体成因类型;

(4)河控三角洲相的概念、形成条件、沉积模式及特征、与油气的关系;

(5)无障壁滨岸相的类型、沉积模式及特征,浅海陆棚相的

沉积特征(风暴沉积);

9、重力流沉积的形成条件、沉积特征及海底扇沉积模式及特征; 10、海洋碳酸盐沉积相模式:陆表海、陆缘海,欧文的能量带

模式、拉波特的潮汐相带模式、威尔逊的综合模式等;

11、层序地层学:层序、体系域、准层序等基本概念。 三、试卷结构

1.考试时间:180分钟,满分:150分 2.题型结构 a:基本概念(40分)

准同生作用 牵引流 杂基 亮晶 差异压实作用 缝合线 蒸发岩 油页岩 成分成熟度 沃尔索相律 潮坪 粒序层理 海底扇 碳酸盐台地 浪基面 河口坝

b:简述题(含做图题)(60分) c:论述题 (50分)

1、粗粒 颗粒支撑 分选中等到差 石灰岩为主 含少量花岗片麻岩 氧化色为主

1)命名并推断岩石的成因类型

2)分析沉积环境 (母岩成分 构造运动强度 沉积速率 搬运距离 ??

3)推测来自哪个沉积相

四、参考书目

《沉积学》,姜在兴主编,石油工业出版社,2003。

《沉积岩石学》(第四版),朱筱敏主编,石油工业出版社,2008。 这两本书的内容基本一样

期末试题

一、名词解释(2X10=20分) 1. 1. 沉积岩 2. 2. 交错层理 3. 3. 鲍马序列 4. 4. 火山碎屑岩 5. 5. 压实作用 6. 6. 蒸发岩 7. 7. 缝合线构造 8. 8. 洪(冲)积扇 9. 9. 陆表海

10. 10. 沃尔索相序递变规律

二、填空题(1X20=20分)

1.波痕按形成的介质可分为________________ 、________________ 、 _______________;按不对称指数可分为_______________和_______________。

2.砾岩的主要成因类型有__________________ 、__________________、 __________________ 、__________________等。

3.根据河流、波浪、潮汐作用的相对强度把三角洲划分出_____________ 、________________、_______________三种类型。

4.陆源碎屑无障蔽高能海岸的亚相类型:__________________ 、__________________ 、__________________ 、__________________。

5.白云岩的主要生成机理有原生沉淀作用、___________________、__________________ 、 _________________和_____________________等。

三、简答题(22分)

1. 1. 简述碳酸盐岩中亮晶胶结物与泥的区别。(8分)

2. 2. 图示威尔逊碳酸盐沉积模式并分别标出每个相带的名称。(6分) 3.简述河流相的沉积特征或识别标志。(8分)

四、论述题(38分)

1. 1. 试从沉积岩的原始物质的来源、搬运和沉积作用以及沉积后作用等方面阐述陆

源碎屑岩的形成过程。(16分)

2. 2. 试论述湖泊储集砂体的类型及其特征。(22分)

一、名词解释(1.5X12=18分) 1. 1. 沉积分异作用原理

2. 2. 杂基 3. 3. 火山碎屑岩 4. 4. 压实作用 5. 5. 蒸发岩 6. 6. 碳酸盐岩台地 7. 7. 波痕 8. 8. 陆表海 9. 9. 准同生白云岩 10. 10. 泥晶套 11. 11. 鸟眼构造 12. 12. 沉积岩

二、填空题(1X20=20分)

1.交错层理的主要类型有__________________ 、_____________________ 、 ________________、_______________、_______________等。

2.根据海岸地貌特征,陆源碎屑无障蔽高能海岸可划分出:______________ 、________________ 、_______________ 、_______________等亚相。

3.根据产出位置和形态特征,生物礁的可以划分出点礁、____________ 、_____________ 、______________ 、____________等类型。

4.根据砂体在湖泊中的亚环境及其沉积学特征,湖泊砂体可划分出___________ 、____________ 、_____________ 、______________ 、____________、____________ 、_____________等类型。

三、简答题(34分)

1.简述母岩风化产物的类型及其特征。(6分)

2.简述河流相的亚相、微相类型及其特征(8分)

3.简述欧文(Irwin)碳酸盐岩清水能量带的划分及其沉积特征。(6分)

4.简述同生变形构造的形成机理及其伴生沉积构造的类型(8分)

5.简述砾岩成因类型及其特征(至少写出四种)(6分)

四、论述题(28分)

1. 1. 试述碳酸盐岩结构组分类型及其特征。(10分)

2.试从分布位置、形成条件、沉积特征等方面对比洪积扇、三角洲和海底扇沉积。(18分)

一、名词解释(每题2分,共20分) 1.沉积岩

2.机械沉积分异作用 3.胶结物 4.压实作用 5.内碎屑 6.鸟眼构造 7.油页岩 8.沉积物重力流 9.河流的“二元结构” 10.陆缘海

二、填空题(每空0.5分,共10分) 和 四个阶段 三种方式。

和 。 4.

1.一个理想、完整的母岩风化过程有 、 、

2.陆源碎屑沉积物的搬运有 、 和

3.狭义火山碎屑岩的主要岩石类型有: 、

有 、 、 、 和 。 5.

有: 、 、 、 、 等。

三、简答题(共40分)

1.试画出并简单描述4种不同类型的层理构造。(8分) 2.简述长石砂岩的基本特征及形成条件。(6分) 3.简述灰泥和亮晶在形态和结构上的区别。(6分) 4.简述准同生白云岩的成因机理。(6分)

5.简述高能海岸滨岸亚相划分及其主要沉积特征。(8分)

6.简述欧文的陆表海能量带模式。(6分)

四、论述题(共30分)

1.试述陆源碎屑岩各组成部分的特征及沉积学意义。(14分)

2.试述冲积扇、三角洲、海底扇四种相类型沉积特征的异、同点。(16分) 一、名词解释(每题2分,共计30分)

1、沉积岩

2、元素的风化分异作用 3、沉积分异作用原理 4、杂基 5、波痕 6、同生变形构造 7、层理 8、压实作用 9、粘土岩 10、内碎屑 11、生物格架 12、示顶底构造 13、去白云化作用 14、蒸发岩 15、煤系

二 填空题(每空0.5分,共计17分)

1、沉积岩的形成过程大致可分成如下几个阶段: 、 、 。

2

有 、 、 。

3

为 、 、 、 、 等类型。

4

为 、 、 、 、 。

5、火山碎屑物质按其组成及结晶状况分为 、 、 。 6、根据鲕粒的结构和形态特征,把鲕粒可划分为 、 、 、 、 、 、 、 。

7、碎屑岩的颜色按成因可分为 、 、 。

8、钙质生物骨骼的结构按晶体的空间分布形态可分为 、 、 、 四种结构类型。

三·问答题

1、结合碎屑物质在流水中的受力分析及尤尔斯特隆图解(见图),说明碎屑物质的搬运和沉积作用。要求:(12分)

1)绘出受力分析图并解释各个力 2)碎屑物质搬运与沉积的条件

3)在所给的尤尔斯特隆图解上指出A、B线的名称和C、D、E区的名称 4)说明a、b、c三个粒级物质的搬运和沉积特征

2、试画出并简单描述十种不同类型的沉积构造(10分) 1)试述Mg2+在碳酸盐岩形成过程中的作用 (10分)

2)试述毛细管浓缩作用的白云岩形成机理及准同生白云岩的特征(10分) 3)试述砂岩分类的原则及方法,并给下述岩石命名(11分)

碎屑颗粒80%:石英60%、斜长石18%、钠长石8%、云母1%、碎屑绿泥石1%、燧石2%、脉石英3%、石英岩岩屑1%、粘土岩岩屑3%、千枚岩岩屑1%、花岗岩岩屑1%、流纹岩岩屑1%,粘土杂基20%

碎屑颗粒88%:石英90%、燧石5%、脉石英2%、粘土岩岩屑3%,粘土杂基2%,胶结物10%:自生石英

试卷一

(答案写在答题纸上,请写清题号)

姓名 学号 班级 得分

考试形式:闭卷考试 考试时间:60分钟 总 分:50分 考试题目:

一、名词解释(每题2分,共计20分)

1.沉积分异作用原理 2.杂基 3.同生变形构造 4.火山碎屑岩 5.压实作用 6.蒸发岩 7.lateral accretion

8.波痕

9.classic turbidite 10.陆表海

二、简答题(每题6分,共计30分)

1.简述砾岩的成因类型及其特征(至少写出五种)。 2.毛细管浓缩白云化作用的形成机理。 3.简述碳酸盐岩结构组分的类型及其特征。

4.简述高能海岸(滨岸)相的亚相类型及其沉积特征。 5.图示威尔逊的碳酸盐沉积模式并分别表出个相带的名称。

试卷二

(答案写在答题纸上,请写清题号)

姓名 学号 班级 得分

考试形式:开卷考试,可携带教材、参考书、笔记等,但必须独立完成 考试时间:60分钟 总 分:50分 考试题目:

下图为我国某一大型沉积盆地的构造横剖面图,北部为断层控制的陡坡带,地形坡度大;南部为简单的斜坡,地形坡度平缓。南部和北部均存在凸起,作为物源区对沉积盆地提供物源。北部凸起(物源区)出露的岩石主要是太古界的黑云母斜长片麻岩,其矿物成分主要为斜长石、石英、黑云母、角闪石等。南部凸起(物源区)出露的岩石主要为古生界的泥晶石灰岩和中生界的石英砂岩、长石砂岩等。

南部凸起 北部凸起 平均湖平面 正常浪基面 断层 风暴浪基面 试分析: (1)分别讨论南北两物源区的母岩的风化特征及其产物;(10分)

(2)分别讨论北部陡坡带和南部斜坡带沉积物的搬运、沉积动力学特征(流体性质、搬运距离、沉积速率);(6分)

(3)分别讨论北部陡坡带、南部缓坡带可能形成的岩石类型及其成分、结构、沉积构造特征;(10分)

(4)在湖盆发育的早期气候干旱,湖盆内水体量极少,表现为深盆浅水的沉积格局,此时仅存在阵发性洪水流向湖盆,试讨论此时湖盆内北部陡坡带、南部缓坡带可能发育的沉积相类型并分别图示相应沉积相的沉积相序,并作简单说明。(10分)

(5)在湖盆发育的中期气候变得潮湿,湖盆内充满水,总体上为广盆深水的沉积格局,试讨论此时湖盆内北部陡坡带、南部缓坡带可能发育的沉积相类型并分别图示相应沉积相的沉积相序,并作简单说明。(10分)

(6)现有一口井中某段钻井取心表明:该段为向上变细的正粒序,底部发育侵蚀面,中部发育有丘状交错层理等特征,请判断该段的沉积相类型,并在上图中图示其分布的位置。(4分)

一、名词解释(3×15=45分)

1.沉积相 2.波痕

3.物理沉积分异作用 4.粘土岩

5.成岩作用 6.蒸发岩 7.叠层石 8.边滩 9.陆表海 10.同生变形构造 11.油页岩 12.泥石流 13.相标志 14.泥晶套 15.潮坪

二、填空题(1×20=20分)

1.交错层理的主要类型有_____、____、_____、____、_____、_____、______等。 2.砾岩的主要成因类型有_______ 、_____、_______、____、______等。

3.根据环境和沉积物特征可将曲流河划分出______、______、_________、_______四个亚相。

4.陆源碎屑无障蔽高能海岸的亚相类型:_______ 、________ 、_____ 、______。

三、简答题(35分)

1.简述碳酸盐岩结构组分类型及其特征。(12分) 2.简述长石砂岩的一般特征及其形成条件。(8分)

3.简述欧文(Irwin)碳酸盐岩的清水能量带的划分及其沉积特征。(8分) 4.简述准同生白云岩的形成机理(7分)

四、论述题(50分)

1、试从沉积岩的原始物质的来源、搬运和沉积作用以及沉积后作用等方面阐述陆源碎屑岩的形成过程。(25分)

2、试从分布位置、形成条件、沉积特征等方面对比三角洲、洪积扇、湖(海)底扇沉积。(25分)

一、名词解释(3×15=45分)

1.沉积岩 2.风化壳 3.沉积分异作用 4.粘土岩 5.压实作用 6.蒸发岩 7.叠层石构造 8.洪积扇 9.陆表海 10.交错层理 11.泻湖

12.鲍玛序列 13.相标志 14.成分成熟度 15.生物礁

二、填空题(1×20=20分)

1.波痕按形成的介质可分为 、 、 ;按不对称指数或对称性可分为 和 。

2.砾岩的主要成因类型有 、 、 、 、 等。

3.根据储集砂体在湖泊沉积亚环境中地理位置、成因及其沉积学特征,湖泊中储集砂体可划分出 、 、 、 、 、 等类型。

4

三、简答题(40分)

1.简述母岩的风化产物类型及其特征。(8分) 2.简述沉积物重力流的形成条件。(8分)

3.简述欧文(Irwin)碳酸盐岩的清水能量带的划分及其沉积特征。(8分) 4.简述准同生白云岩的形成机理(8分) 5.简述曲流河的沉积特征或识别标志(8分)

四、论述题(45分)

1、试对比陆源碎屑岩和碳酸盐岩的结构组分异同。(25分)

2、试从生油、储层、盖层、圈闭等方面阐述三角洲沉积与油气的关系。(20分)

型: 、 、 、 。

《沉积岩石学及岩相古地理》总复习

1.什么是岩石? 2.什么是沉积岩? 3.什么是沉积学?

4.目前已知最老沉积岩的年龄是多少?分布在哪里? 5.如何理解沉积岩的形成条件? 6.地壳表层条件有哪些主要特点? 7.同岩浆岩相比,沉积岩有哪些特征? 8.沉积岩的原始物质有哪些来源?

9.按沉积物的物质来源,沉积岩分为哪几种类型? 10.沉积岩的形成过程大致可分成那几个阶段? 11.什么是风化作用?有几种类型?

12.请以玄武岩为例,说明母岩的风化过程。 13.何谓风化壳?

14.什么是母岩?沉积岩的母岩包括那些岩石类型? 15.母岩在地表条件下遭受风化作用的原因是什么?

16.如何按风化作用由难到易的顺序给下列矿物排队:橄榄石、辉石、石英、 钾长石、角闪石、黑云母?

17.沉积岩中常见的重矿物有哪些? 18.什么是母岩风化的元素迁移序列? 19.为什么造岩矿物风化稳定性差异巨大?

20.母岩风化大致可分为哪几个阶段?各有何特征? 21.母岩风化有哪些产物类型?

22.使沉积物发生搬运和沉积的主要营力(沉积介质)有哪些? 23.碎屑沉积物的搬运有那几种方式? 24.沉积物被搬运和沉积的方式有哪几种?

25.何谓牛顿流体和非牛顿流体?牵引流和重力流各属于牛顿流体还是非牛顿流体? 26.牵引流和沉积物重力流有何区别?

27.什么是牵引搬运作用?牵引流的搬运力表现在哪几个方面? 28.牵引流来说,推力大则负荷力就大吗? 29.作用于碎屑颗粒上的力主要有哪些?

30.何谓佛罗德数?何谓雷诺数?各有何意义? 31.如何理解尤斯特龙图解?

32.碎屑物质在流水搬运过程中会发生哪些变化? 33.在静水条件下,沉积速度主要受哪些因素的影响?

34.在海湖水中,受波浪的影响碎屑颗粒可以出现哪几种运动状态? 35.试述风的搬运和沉积的特点。

36.溶解物质搬运和沉积最根本的控制因素是什么? 37.试述沉积分异作用的概念和分类

38.影响胶体溶液物质搬运和沉积的主要因素是什么? 39.影响真溶液物质搬运和沉积的主要因素是什么? 40.什么是沉积分异作用?

41.何谓机械沉积分异作用?何谓化学沉积分异作用? 42.研究沉积分异有何意义?

43.什么是正常沉积作用?什么是事件沉积作用?两者有何关系?

44.试述沉积作用和同生作用、准同生作用、成岩作用和后生作用的区别? 45.描述沉积岩一般包括哪些内容?

46.以沉积岩的原始物质为出发点对沉积岩进行分类。 47.什么是碎屑岩?

48.碎屑岩有那些基本组成部分?

49.轻矿物和重矿物是如何划分的?研究重矿物有何意义? 50.不同来源的石英有何区别?

51.沉积岩中的石英碎屑大体有哪几种来源? 52.什么是岩屑?

53.什么是填隙物,它包括哪些类型? 54.何谓杂基?它与胶结物有何区别? 55.研究杂基和胶结物有何意义? 56.何谓成熟度?如何表征?

57.什么是碎屑岩的结构?包括哪几方面的内容?研究它有何意义?

58.碎屑颗粒粒级分类中Ф值的表达式是什么?试按十进制分类方案给出细砾岩、粗砂、中砂、细砂岩及粉砂岩的粒级范围。

59.什么是三级分类命名原则?如何对下述具体岩石命名:一碎屑岩,粒度在1-0.5mm的碎屑占58%,0.5-0.25mm的占28%,0.25~0.1mm的占10%,<0.1mm的占4%? 60.什么是碎屑颗粒的磨圆度?如何分级描述? 61.常用的碎屑岩粒度分析图解有哪些?

62.什么是碎屑颗粒的分选性?如何定性分级? 63.什么是填隙物概念的相对性? 64.胶结物有哪些结构类型?

65.根据胶结物结晶程度、晶粒大小和分布的均匀性等特征,胶结物存在哪些常见的结构?

66.根据碎屑颗粒与填隙物的相对含量及碎屑颗粒间的接触关系,碎屑岩中存在哪些胶结类型和支撑方式,两者之间有何种对应关系? 67.什么是接触式胶结?它是如何形成的? 68.什么是沉积构造?其成因类型主要有哪些? 69.什么是流动成因构造?

70.试画出并简单描述6种不同类型的流动成因构造? 71. 何谓底床形态? 72. 层理是什么?

73.按层内组分和结构的性质划分,沉积岩中有哪几种主要层理?各有哪些特征、形成在什么样的条件下?

74.流态和层理有何关系? 75.研究层理有何意义?

76.沉积构造的成因类型有哪些?

77.什么是层理、纹层、层系、层系组及层?

78.什么是交错层理?根据层系与上下界的形状与性质可分为哪几种类型? 79.试画出板状交错层理、槽状交错层理和楔状交错层理示意图。 80.羽状交错层理反映了什么样的水动力条件? 81.反映双向水流存在的层理构造有哪些? 82.什么是韵律层理?

83.递变层理可以分为哪几种类型?

84.波痕是什么?按成因可以分为几类?如何区别?

85.试写出波痕的不对称指数、波痕指数的表达式及其含义。 86.波痕有何环境意义?

87.什么是底层面构造?主要有哪些类型? 88.什么是冲刷-充填构造?

89.什么是同沉积变形构造?主要的同沉积变形构造有那些类型? 90.什么是生物成因构造?有哪些类型? 91.遗迹化石一般按习性分为哪几类? 92.碎屑岩的颜色有哪几类?各有何意义? 93.砾岩有哪些划分方案?

94.试根据砾岩中砾石的圆度、大小、砾石成分、以及砾岩层在层序剖面中的位置等对砾岩进行分类。

95.砾岩的的主要成因类型有那些?各有何特点? 96.研究砾岩有何意义?

97.砂岩按成分可分为哪几种主要类型?各有何特点? 98.简述教材中推荐的砂岩分类方法? 99.石英砂岩有何特征?

100.试述石英砂岩的特征及成因。

101.长石砂岩有何特征?其形成条件如何? 102.岩屑砂岩和杂砂岩有何异同? 103.杂砂岩一般反映什么形成条件?

104.组成粘土岩的粘土矿物主要类型有哪些? 105.粘土岩有哪些成因?

106.泥岩和页岩在构造上有何区别? 107.粘土沉积物沉积后有哪些变化? 108.什么是沉积后作用?

109.沉积物(岩)主要的成岩作用类型有哪些? 110.什么是压实作用? 111.什么是胶结作用?

112.交代作用的主要识别标志有哪些?

113.碎屑岩成岩作用阶段的主要划分标志有哪些?

114.狭义火山碎屑岩的主要岩石类型有那些? 115.火山碎屑岩有哪几种火山碎屑物质?

116.火山碎屑岩中可以出现哪几种常见的专属性结构? 117.何谓碳酸盐岩?

118.碳酸盐岩主要由哪些结构组分组成? 119.碳酸盐岩的结构组分的类型有哪些?

120.碳酸盐岩中,除可出现和碎屑岩一致的构造外,还出现哪些特有的构造? 121.何为示顶底构造、鸟眼构造? 122.何谓内碎屑?其成因主要是什么?

123.三级命名原则是如何对岩石进行命名的?根据三级命名原则,颗粒-灰泥石灰岩类可以分为哪几种岩石类型? 124.何谓鲕粒?

125.控制鲕粒形成的主要水动力因素有哪些? 126.何谓晶粒?其成因如何?

127.何谓生物格架?它有哪些类型? 128.何谓灰泥?何谓亮晶?如何区别? 129.如何区别重结晶的灰泥和亮晶?

130.碳酸盐岩除可出现和碎屑岩一致的构造外,还可出现那些特有的沉积构造? 131.什么是叠层石构造? 132.何谓鸟眼构造?

133.何谓缝合线?关于其成因有哪些认识? 134.何谓碳酸钙补偿深度?

135.现代碳酸盐有哪些沉积规律?

136.什么是碳酸盐岩的生物骨骼?研究骨骼有何意义? 137.钙质生物的骨骼结构有哪些? 138.简要评述福克的石灰岩分类方案?

139.按教材中试用的分类方案,石灰岩分为哪几大类? 140.试以三级命名法对颗粒-灰泥石灰岩进行分类? 141.白云石有哪些成因机理? 142.什么是白云石交代结构?

143.简述准同生白云石的形成机理? 144.交代成因的白云岩有何特点?

145.什么是淡水的白云石?它有什么特征? 146.什么是调整白云石化作用?

147.什么是蒸发盐?蒸发岩有哪些主要类型? 148.什么是天然卤水?

149.蒸发岩有哪些成因假说? 150.蒸发岩与油气有何关系? 151.何谓油页岩?其特征如何? 152.煤是怎么形成的? 153.什么是含煤岩系?

154.按变质程度,煤有哪三大类? 155.何谓煤系地层?它有哪些特征? 156.何谓沉积相?什么是相模式? 157.沉积环境包括哪几方面的内容?

158.如何理解岩相古地理和沉积相的关系? 159.何谓相标志?它包括哪几方面的内容? 160.沃尔索相律说的是什么? 161.何谓沉积模式? 162.何谓沉积体系?

163.何谓冲积扇? 它一般要求哪些形成条件?

164.冲积扇的沉积类型及其沉积特征如何?亚相类型包括哪几种?如何与沉积类型对应? 165.何为河道充填沉积、片流沉积?

166.试简述冲积扇相的亚相划分(图示)及各自亚相的沉积特征。 167.冲积扇相有何鉴定标志?与油气有何关系? 168.根据拉斯特的分类,河流有几种类型? 169.河流相可以划分为哪些亚相及微相类型? 170.什么是河床底部滞留沉积? 171.何谓河流的“二元结构”? 172.曲流河亚相类型包括那些? 173.什么是边滩?有何沉积特征? 174.什么是天然堤?

175.河漫亚相按淤水程度分为哪几种微相?

176.边滩和心滩沉积分别是什么河流的典型特征? 177.曲流河与辫状河在垂向沉积层序上有哪些异同? 178.古代河流有何鉴别标志? 179.河流相与油气有何关系? 180.何谓浪基面?

181.按盐度划分,湖泊有哪几种类型?

182.理想的陆源碎屑湖泊理想的沉积模式是什么? 183.陆源碎屑湖泊的亚相是如何划分的?各有何特点? 184.陆源碎屑湖泊沉积相组合有何特点?

185.陆源碎屑湖泊中主要发育哪些沉积类型?画图并说明什么是吉尔伯特式三角洲? 186.湖泊相有哪些鉴定标志? 187.湖泊相与油气的关系如何?

188.什么是海陆过渡环境?试述其特征及所包含的沉积相类型。 189.何为三角洲?

190.三角洲的形成过程如何?

191.建设性三角洲和破坏性三角洲是如何划分的,各有何特征?

192.三角洲的成因类型主要按哪三者的相对强度来划分?划分为哪几类?各有何特征? 193.三角洲亚相、微相类型及其沉积特征如何? 194.三角洲相的垂向层序有何特点? 195.三角洲相有哪些鉴定标志? 196.三角洲相与油气有何关系?

197.试写出几个世界上著名的三角洲相油田。 198.何谓同相异期和异期同相?

199.何谓扇三角洲?其形成条件如何? 200.扇三角洲一般具有哪些沉积特点?

201.扇三角洲亚相、微相类型及其特征如何? 202.海底地形是如何划分的?

203.海洋相组的相带是如何划分的?

204.根据地貌特点、水动力状况、沉积物特征,无障壁海岸沉积相由陆向海依次可以划分为哪几个亚相?各有什么特点?

205.有障壁海岸包括那些亚相类型? 206.障壁海岸系统由哪三大部分组成?

207.什么是潮坪海岸,潮坪海岸可以划分为哪些亚相类型? 208. 何谓风暴岩?其垂向层序有何特征? 209.试述风暴沉积的典型沉积层序。 210.海洋相组和油气的关系如何?

211.何谓陆表海?其与陆缘海有何异同? 212.简述欧文的陆表海能量带模式。 213.简述拉波特的潮汐相带模式。

214.简述阿姆斯特朗的碎屑岩-碳酸盐岩混积型沉积模式。 215.简述威尔逊碳酸盐岩标准相模式。 216.何谓礁?

217.礁相(以点礁为例)是如何划分的? 218.礁体如何识别?

219.礁相的含油气性如何?

220.碳酸盐湖泊有哪些岩石类型?

221.碳酸盐湖泊相带如何划分?各有何特征? 222.碳酸盐岩相与油气的关系如何? 223.何谓沉积物重力流?

224.形成重力流一般需哪些条件?

225.按支撑机理重力流可分为哪几种类型? 226.试总结风暴岩和浊积岩的区别。 227.什么是广义浊积岩?

228.简述并图示典型浊积岩的垂向序列(鲍玛序列)特征? 229.简述浊积岩的基本特征? 230.浊积岩与油气的关系如何?

二、讨论题

1. 试述沉积岩的基本特征。 2.如何理解尤斯特龙图解?

3.说明Re及Fr的水力学意义及二者之间的关系。 4.如何利用粒度概率曲线对陆源碎屑岩进行成因分析?

5.试述碎屑岩与碳酸盐岩在成因、结构组分、沉积构造和沉积后作用等方面的异同。 6.碳酸盐沉积物(岩)溶解作用产生的原因和持续进行的条件是什么?出现于何种环境?有何意义?溶解作用在何种条件下具有选择性,为什么?

7.海洋环境与大陆淡水环境、地下深处环境中形成的胶结物有何不同,为什么? 8.试述水平层理和平行层理的区别和联系。 9.反映双向水流存在的沉积构造有哪些?

10.试比较曲流河、辫状河沉积环境及沉积特征方面的主要差别。 11.试述陆源碎屑湖泊的亚相类型、沉积特征及与油气的关系。

12.何谓建设性三角洲?试述建设性三角洲的鉴定特征、主要亚相、微相类型、垂向序列,及其与油气关系。

13.试述海底扇的亚相划分及其沉积特征。

14.试从形成条件、岩性特征和储集条件等方面比较述海底扇、扇三角洲、三角洲及冲积扇相的异同。

15.如何理解重力流的支撑方式?

16.试述威尔逊碳酸盐标准相带模式并与欧文的陆表海清水沉积模式相对比。

三、作业

<沉积岩的形成过程>

1.从碎屑颗粒在水中的受力分析、尤尔斯特龙图解、搬运方式、斯托克公式等方面分析碎屑物质在水中的搬运和沉积作用。

2.试比较牵引流和重力流在流体力学性质、搬运的驱动力、搬运及沉积方式等方面的异同。 3.简述碎屑物质在海水、风和冰川中的搬运和沉积作用。 4.阐述沉积分异原理。

5.简述沉积后作用的阶段、作用类型及主要标志。 6.简述国内外沉积岩的分类方案。

<陆源碎屑岩及火山碎屑岩>

1.试述陆源碎屑岩的结构组分类型、特征及其成因。 2.试述沉积构造的成因分类。

3.试述层理的类型及其特点、成因和环境意义。

4.分别说明与河流、海浪、潮汐、风力及浊流等作用有关的层理类型及特征。 5.试述流动体制、底床形态、波痕和层理类型之间的关系。

6.总结石英砂岩类、长石砂岩类和岩屑杂砂岩在物质成分、结构、构造成因等方面的特征。 7.试述火山碎屑岩的一般特征,并分别说明集块岩、火山角砾岩、凝灰岩的一般特征及其形成条件。

8.试述三种不同成因火山碎屑岩的形成机制及其特征。

<碳酸盐岩>

1.碳酸盐岩石学在近几十年中有哪些重大进展?

2.试说明盆内颗粒、异化颗粒、盆外颗粒、胶结物、泥、基质等的基本概念。 3.鲕粒有哪些类型?试述其形成机理及控制因素。 4.试述灰泥的成因。

5.碳酸盐岩的颜色有哪些类型?其影响因素是什么?与沉积环境有何关系?

6.试根据巴哈马滩现代碳酸盐沉积物的分布,说明沉积物与沉积环境之间的关系,并说明水动力条件对对沉积物形成的影响。

7.何谓补偿深度?海洋中不同地区碳酸盐的补偿深度相差悬殊,其原因何在? 8.现代碳酸盐沉积的一般规律是什么?

9.试说明白云岩的基本特征、分类和命名方法。

10.碳酸盐沉积物沉积后作用有哪些主要类型?各自的概念和含义是什么? 11.去石膏化的机理及其鉴定标志是什么? 12.试述海滩岩的形成与特点。

<其它沉积岩>

1.蒸发矿物形成于何种环境?何为蒸发序列?完整的蒸发序列由哪些蒸发矿物组成?为什么在地层剖面中很难见到完整的蒸发序列? 2.蒸发岩有哪几种类型?各形成于何种环境?

3.试结合地史学说明我国地质历史中的主要造煤期及煤系类型。

4.什么是油页岩?它的成因环境及特点如何?与石油及天然气有何关系?

<沉积环境及沉积相>

1.试述您对沉积相及相模式的理解。

2.画图并说明曲流河相的亚相划分,并说明其微相划分及各微相的沉积特征。 3.试比较海底扇、扇三角洲、三角洲及冲积扇相的异同。

4.试述建设性三角洲的鉴定特征、主要亚相、微相类型、垂向序列,及其与油气关系。 5.试述三角洲相的成因。

6.试述风暴沉积的典型沉积层序。 7.风暴岩和浊积岩的区别和联系。

8.试述阿姆斯特朗的碎屑岩-碳酸盐岩混积型沉积模式。 9.试述湖泊环境的相带划分及主要砂体类型。 10.试述浊积岩的相模式及其特征。

沉积学复习题库

一、名词解释

1、沉积岩:是组成岩石圈三大类岩石(岩浆岩、变质岩、沉积岩)之一,是在地壳表层条件下,由母岩(岩浆岩、变质岩、先成的沉积岩)的风化产物、火山物质、生物来源的物质、宇宙物质等沉积岩原始物质,经过搬运作用、沉积作用和沉积后作用而形成的岩石。

2、陆源碎屑岩:简称为碎屑岩,主要由母岩风化作用所形成的碎屑物质经过机械搬运和沉

积作用、少量化学搬运和沉积作用,并经沉积后作用而形成的一类岩石。

3、火山碎屑岩:主要由火山碎屑物质组成的一类岩石,属于沉积岩与火山岩之间的过渡类

型。 风暴岩:

4、浊积岩(广义的浊积岩):指形成于深水沉积环境的各种类型重力流沉积物及其所形成的

沉积岩的总和。

5、典型浊积岩(classic turbidite):指具有包马序列的浊积岩,一个完整的鲍玛序列由下而

上分别为底部递变层段、下平行纹层段、流水波纹层段、上平行纹层段、泥岩段、深水页岩段。

6、油页岩:又称油页母岩,是指主要有藻类及一部分低等生物的遗体经腐泥化作用和煤化

作用而形成的一种高灰分的低变质的腐泥煤。

7、粘土岩:狭义的是指以粘土矿物为主(含量大于50%)的沉积岩,广义的是指主要由粒

度小于0.01mm的颗粒组成的岩石。

8、蒸发岩:在干旱、半干旱的气候条件下,由于蒸发浓缩作用,化学溶解物质逐渐沉淀而

形成的一种化学沉积岩。

9、硅岩:又叫燧石,主要指自生二氧化硅含量可达70-80%的沉积岩,不包括主要由碎屑

石英组成的石英砂岩和石英岩,尽管它们的二氧化硅含量可达95%以上。 10、生物礁:具有生物建造的抗浪骨架的碳酸盐建隆。

11、含煤岩系:是指一套连续沉积的含有煤或煤层的沉积岩层或地层,也简称为煤系。 12、沉积环境:是在物理上、化学上和生物上均有别于相邻地区的一块地表,是发生沉积作用的场所。

13、相标志:是指最能反映沉积相的一些标志,它是相分析及岩相古地理研究的基础。 14、沉积相:指沉积环境及其在该环境中形成的沉积岩(物)特征的综合。 15、相模式(沉积模式):是以图解\\文字或数学等方法表现的一种理想的和概括的沉积相,

是以相序递变规律为基础,以现代沉积环境和沉积物特征的研究为依据,从大量的研究实例中,对沉积相的发育和演化加以高度的概括,归纳出的带有普遍意义的沉积相的空间组合形式。

16、沉积体系:是指受同一物源和同一水动力系统控制的、成因上有联系的沉积体或沉积相在空间上有规律的组合。

17、沃尔索相序递变规律(或沃尔索相律,或相律):只有在横向上成因相近且紧密相邻而

发育着的相,才能在垂向上依次叠覆出现而没有间断。

18、洪积扇:在干旱炎热气候条件下,地壳升降运动强烈地区,风化、剥蚀所形成的产物被山区的暂时性水流或山区河流带走,当水流流出山口,地形坡度急剧变缓,流速骤减,水流分散,搬运能力减弱,碎屑物质快速堆积下来,在山口处形成的扇形或锥形堆沉积体。

19、陆表海:也称为陆内海,是位于大陆内部或陆棚内部的、低坡度的、范围广的、很浅的

浅海。

20、陆缘海:位于大陆边缘或陆棚边缘的、坡度较大、范围较小、较深的浅海。

21、三角洲:是指河流流入海(湖)盆地的河口区,因坡度减缓,水流扩散,流速降低,逐

将携带之泥砂沉积于此,形成近于顶尖向陆的三角形沉积体。

22、边滩:又称点砂坝,是曲流河中主要的沉积环境单元,是河床侧向迁移和沉积物侧向加

积的结果,常分布于河流的凸岸一侧,具有向上变细的结构。

23、潮坪:又称潮滩,主要发育在波浪作用较弱的中—大潮差海岸,由潮上、潮间、潮下三

种亚环境组成,并同海湾、泻湖、河口湾以及受潮汐作用影响的三角洲环境伴生。

24、泻湖:指被障蔽岛所遮拦的浅水盆地,它以潮道与广海相通呈半封闭状态。

25、指状砂坝:高建设性三角洲向海推进时,砂质堆积迅速,水下分支河道、水下天然堤、

分支河口砂坝、远砂坝连结结合而成的指状或鸟爪状砂体。 26、河流的“二元结构”:河流沉积的下段是由河床亚相的滞留沉积和边滩沉积组成,是由于河道迁移而引起的沉积物侧向加积的结果,构成了河流沉积的底层沉积。上段由堤岸亚相和河漫亚相组成,属泛滥平原沉积,主要是大量细粒悬浮物质在洪泛期垂向加积的结果,构成了河流沉积剖面的顶层沉积。底层沉积和顶层沉积的垂向叠置,构成了河流沉积的“二元结构”

27、侧向加积(lateral accretion):在河流的弯曲处,由于惯性主流线偏向凹岸,同时对凹

岸进行冲刷侵蚀,侧向侵蚀形成的沉积物流向凸岸,并在凸岸堆积下来。

28、重力流:海洋或湖泊中,在重力的作用下,沿水下斜坡或峡谷流动的,含大量泥砂并呈

悬浮状态搬运的高密度底流。 29、泥石流:在山麓环境中常见的在水中含大量泥沙弥散的粘土和粗细碎屑而形成的粘稠的

呈涌浪状前进的一种流体。

30、浪基面:又称波浪基准面、波基面或浪底,是指相当于1/2波长的水深界面。浪基面以

下湖水不受波浪的干扰,是净水环境。

31、沉积分异作用:是指母岩风化产物及其他来源的沉积物,在搬运、沉积的过程中会按照

颗粒大小、形状、相对密度、矿物成分和化学成分在地表依次沉积下来的现象。 32、机械沉积分异作用(物理沉积分异作用):碎屑物质在流水等介质中搬运、沉积的过程

中,遵循颗粒大、密度大的先沉积,小、轻的后沉积的现象。

33、化学沉积分异作用:溶解物质由于化学活泼性或溶解度的差异,以及受所处环境pH和

Eh的影响,将按一定的顺序依次从溶液中沉淀出来的现象。

34、风化作用:是地壳表层岩石的一种破坏作用,指因温度压力的变化、水以及各种酸的溶

蚀作用,生物的作用以及各种地质营力的剥蚀作用等破坏作用,地壳表层的岩石处于不稳定状态,逐渐遭受破坏,转变为风化产物的过程。

35、物理风化作用:指因温度的变化、晶体生长、重力作用、生物活动、水、冰及风等的破

坏作用,母岩发生机械破碎,而化学成分不改变,形成新的岩石碎屑和矿物碎屑等碎屑物质的过程。

36、化学风化作用:在氧、水和溶于水中的各种酸的作用下,母岩遭受氧化、水解和溶滤等

化学变化,使其分解而产生新矿物的过程。 37、生物风化作用(书上无明确定义):指因生物活动或生物分泌出的有机酸的破坏作用,

岩石发生机械破坏、溶解形成新矿物的过程。 38、沉积后作用(广义成岩作用):是指沉积物沉积后转变为沉积岩直至变质作用或风化作

用之前所发生的一系列变化和作用。

39、压实作用:是指沉积物沉积后在上覆沉积物或水体的重荷下,发生水分排出、孔隙度降

低、体积缩小的作用。

40、胶结作用:是指矿物质从孔隙溶液中沉淀,将松散的沉积物固结为岩石的作用。

41、压溶作用:沉积物随埋藏深度的增加,碎屑颗粒接触点上所承受的来自上覆地层的压力

或来自构造作用的侧向应力超过正常孔隙流体压力时,颗粒接触处的溶解度增高,将发生晶格变形和溶解作用。

42、交代作用:是指一种矿物代替另一种矿物的现象,它的实质是被交代矿物的溶解和交代

矿物的沉淀同时进行并进而导致替代现象的发生。 43、风暴岩:

45、层理:是沉积岩中最重要的一种构造,是沉积物沉积时在层内形成的成层构造。层理由

沉积物的成分、结构、颜色及层的厚度、形状等沿垂向的变化而显示出出来。

46、流动成因构造:沉积物在搬运和沉积时,由于介质(如水、空气)的流动,在沉积物的

内部以及表面形成的构造。

47、波痕:指风、水流、波浪等介质的运动,在沉积物表面所形成的一种波状起伏构造。 48、交错层理:指在层系内部由一组倾斜的细层与层面或层系界面相交的层理。

49、同生变形构造:沉积物沉积后,在固结成岩之前,还处于富含孔隙水的状况下发生形变

而形成的一系列构造。 50、球枕构造:是指砂岩层断开并向下陷入泥岩中形成的许多不均匀排列的椭球体或枕状体。 51、重荷模:指覆盖在泥质岩之上的砂岩底面上的不规则瘤状突起。

52、包卷层理:是在一个层内的层理揉皱现象,表现为连续的开阔“向斜”和紧密的“背斜”

所组成。 53、滑塌构造:指已沉积的沉积层在重力作用下发生运动和位移所产生的各种同生变形构造

的总称。

54、鲍玛序列:由浊流沉积形成的浊积岩具有特征的层序,一个完整的鲍玛序列由下而上分

别为底部递变层段、下平行纹层段、流水波纹层段、上平行纹层段、泥岩段、深水页岩段。

55、叠层石(叠层石构造):指主要由蓝绿藻的生长活动所形成的亮层与暗层在垂向上有规

律的交替出现的一种沉积构造。暗层是富藻纹层,有机质丰富;亮层是富碳酸盐矿物层,富碳酸盐碎屑。

56、泥晶套:是由内石藻在碳酸盐颗粒边缘钻孔或向外生长,以及泥晶碳酸盐在孔洞或藻间

沉淀或充填造成的。 57、鸟眼构造:碳酸盐纹层中沿层面分布的形状如鸟眼状的透镜状和不规则的网孔被亮晶方

解石或泥晶充填的构造,又称为雪花状构造或窗格构造。

58、缝合线构造:指由于压溶作用而形成的呈齿状分布的一种沉积构造。

59、结构成熟度:是值碎屑物质经风化、搬运和沉积作用的改造,使之接近终极结构特征的

程度。结构成熟度越高,表示碎屑物质分选性越好,埃及含量越少。

60、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

物的程度。

61、杂基:指分布碎屑颗粒之间的、与碎屑颗粒同时沉积的、粒度小于 0.03mm的细碎屑

沉积物。

62、胶结物:碎屑岩在沉积、成岩阶段,以化学沉淀方式从胶体或真溶液中沉淀出来,充填

在碎屑颗粒之间的各种自生矿物。 63、内碎屑:是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。

64、鲕粒:是一种由核心和包壳组成的粒径小于2mm的球形或椭球形颗粒。

65、层序:是层序地层学分析的基本地层单位,是由不整合面或与不整合面相对应的整合面作为边界的、一个相对整合的、有内在联系的地层序列。

66、不整合面:是一个将新老地层分开的界面,沿着这个界面有证据表明存在重大沉积间断的陆上侵蚀消截或陆上暴露现象。

67、体系域:是指一系列同期沉积体系的集合体。沉积体系是指具有成因联系的、相的三维空间组合。因此体系域是一个三维沉积单元,体系域的边界可是层序的边界面、最大海泛面、首次海泛面。

68、准层序组:是一套成因上有联系,且具独特叠置方式的准层序,顶底以大的海(湖)泛面和可与之对比的面为界。

69、准层序:是由一个以海(湖)泛面或与之相应的界面为边界的、相对整合的、有内在联

系的岩层或岩层序列所组成。

70、风化壳:指母岩风化残余物质构成的地表岩石的表层部分。

二、简答题

1、何谓风化作用,简述母岩风化作用的作用类型、风化产物类型及其特征。

1)风化作用:是地壳表层岩石的一种破坏作用,指因温度的变化、水以及各种酸的溶蚀作用,生物的作用以及各种地质营力的剥蚀作用等破坏作用,地壳表层的岩石处于不稳定状态,逐渐遭受破坏,转变为风化产物的过程。按性质可分为物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。

2)风化作用的作用类型

风化作用的作用类型主要有物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。

物理风化作用:指因温度的变化、晶体生长、重力作用、生物活动、水、冰及风等的破坏作用,母岩主要发生机械破碎,而化学成分不改变的风化作用。

化学风化作用:指在氧、水和溶于水中的各种酸的作用下,母岩遭受氧化、水解和溶滤等化学变化,使其分解而产生新矿物的过程。

生物风化作用:指生物活动直接对母岩进行机械破坏、化学分解,以及生物分泌的有机酸促进和加速化学风化作用而间接对母岩进行破坏的过程。

3)风化产物类型及其特征

壳表层岩石的风化作用是一个十分复杂的地质作用。地壳表层岩石风化的结果,形成了三种性质不同的风化产物:

碎屑残留物质:主要是指母岩的岩石碎屑或矿物碎屑。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留下来。这种物质在初始阶段大都残留在母岩区,后来就可能为各种营力搬运走。

新生成的矿物:主要是指在化学风化作用过程中新生成的一些矿物,如水白云母、高岭石、蒙脱石、蛋白石、铝土矿、褐铁矿等。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“化学残余物质”;后来,它们也将为各种营力搬运走。

溶解物质:主要是指母岩在化学风化作用过程中被溶解的那些成分,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。

2、简述沉积物重力流的形成条件。

沉积物重力流主要指海洋或湖泊中,在重力的作用下,沿水下斜坡或峡谷流动的,含大量泥砂并呈悬浮状态搬运的高密度底流,其形成条件主要包括四个方面:

1)足够的水深:足够的水深是重力流沉积物形成后不再被冲刷破坏的必要条件,重力流形成深度必须在风暴浪基面以下。

2)足够的坡度角和密度差:适当的坡度角是造成沉积物不稳定和易受触发而作块体运动的必要条件,一般认为,最小坡度角为3~5°。重力流密度对坡度有明显的补偿作用,只要重力流与湖水之间有足够密度差,就具备了形成重力流的充分条件,形成重力流的最小坡度角2~3°即可。

3)充沛的物源:充沛的物源也是形成沉积物重力流的必要条件。洪水注入的碎屑物质和火山喷发—喷溢物质、浅水的碎屑物质和碳酸盐物质发生滑坡、垮落以及由于风暴浪作用等,都可为沉积物重力流提供物质来源。

4)一定的触发机制:洪水、地震、海啸巨浪、风暴潮和火山喷发等原因造成大规模水

下滑坡,使沉积物在滑动和流动过程中不断与水体混合,并在重力作用推动下不断加速,同时掀起和裹胁周围的水底沉积物增大自身体积,逐渐形成一泻千里的、携带砂和卵石的沉积物重力流。

3、简述欧文(Irwin)碳酸盐岩的清水能量带的划分及其沉积特征。(8分)

欧文依据肖对陆表海水动力能量及沉积物分布特征研究建立的理想模式,以不含陆源碎屑物的浅海碳酸盐沉积物为条件将自滨岸到广海方向划分为三个带:

X带:为远离海岸的深水低能带,位于广海浪基面以下地带;沉积物主要为来自高能带(Y)的细粒碎屑沉积形成的粉屑灰泥,厚度不大,颜色呈暗色,有机质、浮游和自游生物发育,水平层理发育,可作为生油层。

Y带:为近岸高能带,从波浪开始冲击海底的地点(波基面)开始,向滨岸延伸,至波浪和潮汐能量大部分被耗尽的浪基面之上的地带;该带波浪及潮汐作用活跃,能量较强,沉积物主要为生物礁和具有交错层的、分选良好的颗粒灰岩。

Z带:为滨岸低能带,指位于高能带向滨岸方向直至潮坪为止;海底坡度很小,海水较浅,主要受潮汐作用影响,属于低能环境,只有风暴才能引起局部波浪作用;沉积物主要为白云岩、硬石膏或石膏以及各种盐类沉积物,生物群极不发育。

4、简述准同生白云岩的形成机理(毛细管浓缩白云化作用的形成机理)

在潮上带,刚沉积不久的表层沉积物(主要是文石)粒间充满水,由于气候炎热,粒间水蒸发,海水通过毛细管作用补充到这些疏松沉积物的颗粒之间,导致粒间水的盐度增大,当盐度达到一定时,石膏开始沉积,导致钙离子减少,Mg/Ca比值增大,由正常海水的3:1-4:1增大到20:1,甚至更高,高Mg/Ca的粒间水与文石接触,Mg离子将替代Ca离子,文石被交代,导致发生白云化,形成白云石。

5、简述曲流河的亚相、微相类型及沉积特征(8分)

根据环境和沉积物特征,可将曲流河相划分为河床、堤岸、河漫、牛轭湖四个亚相。河床亚相又划分为河床滞留沉积、边滩沉积两个微相,堤岸亚相划分为天然堤、决口扇两个微相,河漫亚相划分为河漫滩、河漫湖泊、河漫沼泽三个微相,牛轭湖亚相不再划分微相。

曲流河的沉积特征主要有以下几个方面:

(1)岩石类型及组合:曲流河河床沉积以砂岩为主,砾岩次之,成熟度低,不稳定组分多,长石含量高。堤岸、河漫、牛轭湖沉积以细粒沉积为主,主要为粉砂岩和粘土岩。

(2)结构特征:粒度较细,分选中等,典型的曲流河的粒度分布特征在概率图上表现为两段式,跳跃组分为主,在CM图上表现为以QRS段为主。

(3)沉积构造:发于多种类型的层理,河床沉积主要有大中型的槽状、板状交错层理、平行层理以及冲刷-充填构造,在堤岸、河漫亚相主要发育小型的波状、槽状、攀升层理、水平层理及各种暴露构造。

(4)生物化石:缺少动植物化石,仅见破碎的植物枝、干等残体

(5)垂向层序:典型的“二元”结构。底部具冲刷面,由下向上,粒度由粗变细,层理规模由大变小,层理类型由大型槽状交错层理变为小型交错层理,上攀层理、水平层理,底部具冲刷面,从而构成了一个典型的间断性正旋回,二元结构较为明显,顶层沉积和底层沉积厚度近于相等或前者稍大于后者。

(6)砂体形态:平面上弯曲状,条带状,河道砂体多具有透镜体,底部具有明显的冲刷界面

6、简述辫状河的亚相、微相类型及沉积特征

辫状河主要发育河床亚相,包括心滩、河床滞留沉积;其河道迁移迅速,稳定性差,所以天然堤、决口扇、泛滥平原沉积不发育,而且辫状河废弃河道一般不形成牛轭湖,这也是辫状河与曲流河沉积的重要区别。

辫状河流的沉积特征主要有如下几方面:

(1)岩石类型及其组合:辫状河流沉积以砾石和砂为主,局部夹粉砂和粘土,形成所谓“砂包泥”的宏观沉积特征。由于距物源区较近,岩石成分复杂,成分成熟度低,常为混合砂岩或岩屑砂岩。

(2)结构特征:碎屑的粒度范围变化大,分选较差。典型辫状河的粒度分布特征在概率图上有三个总体存在,其中牵引总体(占50-70%)和悬浮总体(占30%左右)发育,而跳跃总体只占很少的百分比,斜率低,分选差,由于缺乏跳跃颗粒,粒度分布为明显的双峰型,C-M图主要显示PQR段的图形。

(3)沉积构造:层理类型具多样性,但以在层序底部出现块状或不明显平行层理砾岩,巨型槽状交错层理或大型板状交错层理砂砾岩为特征,砾石有时具叠瓦状构造,呈叠瓦状的扁平砾石向上游方向倾斜,其长轴垂直于水流方向排列。

(4)生物化石:河流相生物化石一般保存不好,通常较难见到动物化石及较完整的植物化石,所见者常是破碎的植物枝、干、叶等。

(5)沉积层序:河流二元结构的底层沉积发育良好,厚度较大,而顶层沉积不发育或厚度较小;底层沉积的粒度粗,砂砾岩发育;由河道迁移形成的各种层理类型发育,如块状或不明显的水平层理,巨型槽状交错层理,单组大型板状交错层理等。

(6)砂体形态:平面上呈稍弯曲的带状,河道砂坝在宏观上主要是透镜状或板状,底部冲刷面清楚。

7、简述河流相沉积特征或识别标志(7)

河流的识别标志: 1)岩石类型及其组合

河流相发育的岩石类型以碎屑岩为主,次为粘土岩,碳酸盐岩较少出现。在碎屑岩中,又以砂岩和粉砂岩为主,砾岩多出现在山区河流和平原河流的河床沉积中。碎屑岩的物质成分复杂,一般不稳定组分高,成熟度低。砾岩成分复杂,砂岩以长石砂岩、岩屑砂岩为主,个别出现石英砂岩,泥质胶结者居多,间或有钙、铁质胶结者。

2)结构

河流相砂岩、粉砂粉砂岩分选差至中等,分选系数一般大于1.2;粒度频率曲线常为双峰;粒度概率曲线显示明显的两段型,且以跳跃总体为特征,其分布范围为1.75~3.0φ之间,跳跃总体与悬浮总体之间的截点在2.75~3.5φ之间,悬浮总体的含量为2~30%。通常缺乏牵引总体,如果有,也比1φ粗。河流的水流属牵引流,故河流相沉积在牵引流综合C-M图上呈S形,它有较发育的PQ、QR和RS段。

3)沉积构造

河流相沉积以板状和大型槽状交错层理为特征,最底部常具明显的侵蚀、切割及冲刷构造,并常含泥砾及下伏层的砾石。

4)生物化石

河流相生物化石一般保存不好,通常较难见到动物化石及较完整的植物化石,所见者常是破碎的植物枝、干、叶等。

5)沉积层序 在沉积剖面上,自下而上表现为下粗上细的间断性正韵律或正旋回,每个旋回底部发育有明显的底冲刷现象。典型的曲流河流沉积剖面应具有完整的河流沉积层序,即具有完整的“二元结构”。

6)砂体形态

河流砂体在平面上多呈弯曲的长条状、带状、树枝状等。在横切河流的剖面上,呈上平下凸的透镜状或板状嵌于四周河漫泥质沉积之中,如辫状河心滩砂体,总是呈透镜状成群出

现,交错叠置,四围为泥质沉积所包围,显示河道的多次往复迁移。

8、简述同生变形构造的形成机理及其伴生沉积构造的类型

同生变形构造包括包卷构造、重荷模、滑塌构造、砂火山、砂球及砂枕构造、碟状构造、砂岩岩脉及岩床等。同生变形构造的形成机理主要有以下几种:

1)差异压实作用

密度大的沉积物覆盖在密度小的沉积物之上,形成密度差,在不均匀压力的作用下,引起物质垂向移动,形成重荷模、火焰构造、砂球和砂枕构造。

2)沉积物液化和流化作用

快速沉积的沉积物中饱含水,在负荷力、地震波及其它震动因素的影响下,作用于颗粒支撑的沉积物的有效压力被传递到孔隙流体中去,产生极高的孔隙压力,使颗粒间的摩擦力减小,而被液化,易发生流动,产生液化和流化作用,形成包卷层理、碟状构造、柱状构造以及砂火山等沉积构造。

3)重力滑塌作用

沉积在斜坡上的沉积物在重力作用下发生运动及滑塌,主要形成滑塌变形和滑塌角砾等沉积构造。

在很多情况下,同生变形构造常是由上述机理中的两种或两种以上的作用产生的。

9、简述洪积扇的沉积作用类型及其特征

洪积扇的沉积作用基本有暂时性水流作用和泥石流及相关作用两种类型,暂时性水流作用可进一分为河道沉积、漫流沉积和筛状沉积,各沉积作用特征如下:

1)泥石流沉积

泥石流指陆地上的一种高密度、高粘度的块体流。泥石流沉积主要发育在冲积扇的上部;沉积物为砾、砂、泥混杂,分选极差;砾石多呈棱角状至半棱角状,以垂直于泥石流流向的直立定向排列为主,或者是呈水平或叠瓦状排列;层理不发育,一般呈块状,但有时可见不明显的递变层理。

2)河道沉积

指暂时切入冲积扇内的河道的充填沉积,扇根河道直而深,扇中、扇端变浅,多为辫状河道,平面上为窄而长的砂体;沉积物砾石和砂组成,分选较差;单层厚度一般为5~60cm,有时可达2m以上;层理不发育,多呈块状,有时发育有不明显的单向板状交错层理或水平层理,具叠瓦状构造,底部可见冲刷-充填构造;侧向为泥石流或漫流沉积。

3)漫流沉积

指携带着沉积物的水流,从河道末端漫出,形成的宽阔的浅水带或席状漫流。漫流沉积多呈片状、席状、透镜状展布;沉积物由砂、砾石和含少量粘土的粉砂组成,分选中等;沉积构造为块状层理、交错层理和平行层理,可见小型冲刷—充填构造。

4)筛余沉积

筛状沉积是冲积扇表层上呈舌状的砾石沉积物,砾石主要为棱角状至次棱角状,分选中等到较好,颗粒支撑,成层性不明显,呈块状构造。

10、简述长石砂岩的一般特征及其形成条件。

1)长石砂岩的一般特征:

成分:长石含量较高,也可出现岩屑、重矿物、杂基,胶结物常为钙质,有时为铁质,硅质的较少。

结构:长石砂岩以粒度较粗者常见,分选性和磨圆度变化很大,由分选差的棱角状的到分选好磨圆度高的均可出现。

构造:可见到各种层理、波痕等构造。

颜色:在一般情况下,长石砂岩类常因钾长石含量多而呈肉红色;但也有不少长石砂岩

呈灰色或白色,它们多是因为长石风化为高岭石,或是因为某些来自花岗岩质的母岩,其中的确含有灰色或白色的长石所致。

2)形成条件:

1)母岩:需要富含长石的母岩,如如花岗岩、花岗片麻岩等,这是长石砂岩形成的物质基础。

2)构造条件:在构造运动比较强烈的地区,花岗质基底隆起,相邻地带发生沉陷,形成高差较大的地形起伏,从而使母岩遭受剧烈侵蚀、经近距离搬运而快速堆积。

3)气候条件:干旱-半干旱或寒冷气候条件有利于长石的保存。

11、简述交错层理主要类型及其特征

流水成因的交错层理:流水沙纹层理、中型至大型的板状交错层理及槽状交错层理 波浪成因的交错层理:浪成沙纹交错层理、冲洗交错层理、丘状交错层理和洼状交错层理

潮汐成因的交错层理:羽状交错层理、潮汐层理、再作用构造面 凤成的交错层理:

12、何谓风暴流?简述浅海风暴流的沉积特征(8分)

风暴流指由季节性台风或飓风所引起的风暴波浪,在向岸方向传播时,对海岸地带进行强烈的冲刷,风力减退时,风暴回流携带大量从近滨冲刷、侵蚀下来的碎屑物质呈悬浮状态向海洋方向搬运,而形成的向海流动的密度流。

一个完整的浅海风暴沉积约几厘米至几十厘米厚,为向上变细的正旋回,由下向上包括四个部分,1)粒序层或滞留沉积段:可见贝壳层、冲刷面、渠模和工具模、悬浮沉积物快速沉积形成粒序层;2)平行层理:风暴流的能量减弱,回流的流速开始减小,形成细砂与粉砂组成的纹层段底部的强烈的剪切水流可以形成平行层理;3)丘状交错层或浪成交错层理段:随后风暴流进一步减弱的浪生振荡水流则形成丘状交错层理和浪成砂纹层理,并向上逐渐过渡为爬升波纹层理;4)泥岩和页岩段:风暴停息期,形成了细粉砂和泥或以泥为主的泥岩段,以及正常天气条件下所形成的页岩段,常发育生物潜穴和生物逃逸痕迹。

13、简述砂质高能无障壁海岸(滨岸)相的亚相类型及其沉积特征

按照地貌特点、水动力状况、沉积物特征,可将滨岸相划分为海岸沙丘、后滨、前滨、近滨四个亚相。

1)海岸沙丘亚相

位于潮上带的向陆一侧,即特大风暴时潮水所到达的最高水位以上。它包括海岸沙丘和海滩脊等沉积单元。海岸沙丘常呈长脊状或新月形,宽可达数公里,其沉积物的圆度和分选好,细—中粒,成熟度高,重矿物富集。具大型槽状交错层理,细层倾角陡,可达30o~40o,层系厚数十厘米,也常出现层系界限为上凸形的前积交错层理。

2)后滨亚相

位于海岸沙丘与平均高潮线之间,平时暴露地表经受风化等作用,只有在特大高潮或风暴浪时才被海水淹没,属潮上带。沉积物为中细砂岩,较沙丘带粗,圆度及分选较好,发育平行层理、小型交错层理、低角度交错层理、小型逆行砂丘层理、生物扰动等沉积构造,可见生物介壳。

3)前滨亚相

位于平均高潮线与平均低潮线之间的潮间带。沉积物以中砂为主,分选较好,主要发育低角度的交错层理,对称和不对称波痕以及菱形波痕等沉积构造,极浅水的其他标志如冲刷痕、流痕、变形波痕、流水波浪、生物搅动构造亦常见到。

4.近滨亚相

位于平均低潮线至波基面之间的潮下带,根据波浪活动的特点及地形表现,可将临滨带

区分为下临滨、中临滨和上临滨三个部分。下临滨沉积物主要是细粒的粉砂和砂,并含有粉砂质泥的夹层。沉积构造主要是水平纹层和小波痕层理。含有正常海的底栖生物化石及遗迹化石,生物扰动构造非常发育。中临滨平行岸线常发育有一个或多个沿岸砂坝和洼槽,沉积物主要是中、细粒纯净的砂岩,并夹有少量粉砂层和介壳层,沉积构造主要为各种大、小的波痕交错层理。上临滨沉积物从细砂至砾石(高能海滩)都可出现,但以纯净的石英砂最常见,沉积构造多为大型的槽状交错层理,常夹有低角度双向交错层理和冲洗层理或平行层理,生物成因构造也常见。

14、简述碳酸盐岩中亮晶胶结物与泥晶重结晶的区别。(8分)

答:碳酸盐岩中亮晶胶结物与泥晶重结晶的区别主要表现为以下方面:

1)明亮程度:

亮晶胶结物:晶体较明亮,明亮程度较均一。 泥晶重结晶:晶体较污浊,明亮程度差,不均一。 2)世代现象、结构

亮晶胶结物:常具世代现象,第一世代具栉壳状结构,第二世代亮晶方解石形态、结构因成岩环境不同而异,一般具粒状镶嵌结构。

泥晶重结晶:不具世代现象和栉壳状结构,常具不等粒的似花岗岩变晶结构。 3)晶粒自形程度、接触关系

亮晶胶结物:晶粒边缘接触界线大多平直,贴面结合。 泥晶重结晶:接触界面弯曲,不规则,三重结合。 4)与颗粒之间的关系

亮晶胶结物:与颗粒接触界线清楚,不破坏颗粒边缘。

泥晶重结晶:与颗粒接触界线不清楚,可破坏颗粒边缘或嵌入颗粒中。 5)分布特点

亮晶胶结物:多见于颗粒碳酸盐岩的填隙物中,分布位置取决于粒间孔隙。 泥晶重结晶:与颗粒同时沉积下来,分布不均一。 6)在岩石中所占的百分含量

亮晶胶结物:通常小于30%-40%。 泥晶重结晶:含量变化较大,0-100%。

15、图示威尔逊的碳酸盐沉积模式并分别表出个相带的名称。

由海至陆依次为:盆地相、开阔陆棚相、碳酸盐斜坡脚、前斜坡、生物礁、台地前缘、开阔台地、局限台地、台地蒸发岩(详细答案见沉积学课本)

16、简述砾岩的成因类型及其特征。

答:砾岩的成因类型主要有: 1)滨岸砾岩

其特点是砾石成分较单一,以稳定组分为主,如石英岩、燧石及石英等;分选性好;磨圆度好;扁平对称的中砾石常见,最大扁平面向着深水方向倾斜,长轴大致与海(湖)岸线平行;常含生物化石碎片,完整者较少;底砾岩成层性好,横向分布稳定,呈席状延伸。

2)河成砾岩

常见于山区河流,多位于河床沉积的底部;砾石成分复杂,不稳定组分仍然存在;杂基中具大量石英、长石、暗色矿物等砂级碎屑和泥质混入物;分选较差;砾石的对称性差,最大扁平面向源倾斜,呈叠瓦状排列,长轴大部分与水流方向垂直,但近岸处多与岸边平行;化石少见;多呈透镜体状,底部具冲刷现象。

3)洪积砾岩

沿山麓分布,厚度巨大,与砂、泥岩一起构成磨拉式建造;砾石较粗大,含较多中砾级

甚至粗砾级砾石,分选很差,磨圆度也低,杂基成分常与砾石成分相似,并多具泥质,胶结物多为钙质、铁质;多呈透镜状和楔状体,在靠近山麓的岩体一侧,切割—充填构造很常见。

4)冰川角砾岩

其特点是成分复杂,常可见新鲜的不稳定组分;分选极不好,大的砾石和泥砂混杂,直方图上呈现多峰;砾石呈棱角状,表面常有丁字形擦痕;层理不清,常呈块状;砾石排列极为紊乱,最大扁平面的倾角很大,甚至直立。

5)滑塌角砾岩

棱角状角砾和磨圆砾石可同时存在,分选性很差,砾石大小极不一致,厚度变化大,常呈透镜状岩体产出。

6)岩溶角砾岩

角砾通常为板状碎片及各种大小的石灰岩块,杂基仍是碳酸盐质的,或是风化的红土物质;角砾呈高度棱角状,毫无分选,成分单一;碎屑与杂基难辨;厚度变化大;顶、底界明显;分布广泛,无固定层位。

17、简述砂岩四组分三端元的分类命名方法。

答:四组分指的是杂基、石英、长石、岩屑。三端元指的是石英、长石、岩屑。四组分三端元分类方法如下:

先看杂基:若含量大于15%,定为杂砂岩,小于15%定为(净)砂岩

再看长石、岩屑:长石和岩屑含量皆小于5%,则该砂岩为石英砂岩;长石、岩屑含量均小于25%,长石含量大于岩屑含量,则该砂岩为亚长石砂岩;长石、岩屑含量均小于25%,岩屑含量大于长石含量,则该砂岩为亚岩屑砂岩;长石含量大于25%,岩屑含量小于10%,则该砂岩为长石砂岩;岩屑含量大于25%,长石含量小于10%,该砂岩为岩屑砂岩;长石含量大于25%,长石含量大于岩屑含量,且岩屑含量大于10%,该砂岩为岩屑质长石砂岩;岩屑含量大于25%,岩屑含量大于长石含量,且长石含量大于10%,该砂岩为质长石岩屑砂岩。

杂砂岩的分类命名方法与净砂岩相同。

18、简述潮坪沉积的亚相划分及特征

根据平均高潮线和平均低潮线的位置,潮坪相可划分为潮下坪、潮间坪和潮上坪三个亚相,潮下坪主要为潮汐通道、水下砂坝和砂滩沉积,潮间坪主要为砂坪、泥坪和混合坪沉积,潮上坪主要为盐沼或沼泽沉积,各沉积特征分述如下:

1)砂坪沉积:主要为具小型流水沙纹交错层理的砂岩,有时也有人字形交错层理及再作用面。

2)混合坪沉积:主要为砂岩与泥岩的薄互层。典型的沉积构造为压扁层理、波状层理和透镜状层理以及砂、泥薄互层状的潮汐韵律层理等复合层理。

3)泥坪沉积:主要为厚的泥质沉积,常夹有薄的砂质层,发育水平纹层或水平波状纹层层理;生物扰动强烈,藻类生物亦较发育;干裂、雨痕、冰雹痕、鸟眼、泥皮、足迹、爬痕、虫孔等常见,并可被流水破碎,改造为泥屑透镜体。

4)盐沼或沼泽沉积

沉积物很细,在温湿气候区,潮上带长满植物,而在干旱气候区则发育盐沼,具不规则波纹状层理,干裂发育,还可见石膏和石盐晶体及动物足迹。

5)潮道和潮沟沉积

道主要为砂质沉积,并富含介壳和泥砾等滞留沉积。砂体在剖面上呈水道状透镜体,发育双向水流成因的人字形交错层理、羽状交错层理和再作用面。

19、简述鲍玛序列或典型浊积岩的沉积特征

典型浊积岩是指具有鲍玛层序或序列的浊积岩,一个完整的鲍玛序列是由六个段组成,自下而上出现的顺序如下:

A段—底部递变层段:主要由砂组成,底部含砾石,厚度常较其它段大,一般具有正向递变层理,底面上有冲刷—充填构造及印模构造。

B段—下平行纹层段:与A段粒级递变过渡,一般由中、细砂组成,具平行层理,同时也具不大明显的正粒序。

C段—流水波纹层段:与B段连续过渡,厚度较薄,以粉砂岩为主,可含细砂和泥。发育小型流水型波纹层理和上攀波纹层理,并常出现包卷层理、泥岩撕裂屑和滑塌变形层理。

D段—上平行纹层段:由泥质粉砂和粉砂质泥组成,具断续平行纹层。 E段—泥岩段:块状泥岩。

F段—深水页岩段:为远洋深水沉积的泥页岩或泥灰岩等,含浮游生物及深海、半深海生物化石,F段已不属于浊流沉积,但他是判断深水浊流沉积的重要标志。

20、对比曲流河边滩与辫状河心滩的沉积特征。

沉积物:边滩以砂岩为主,混有砾、粉砂和粘土,成熟度低;心滩粒度较粗,以砂砾为主,成熟度低。

结构:边滩以跳跃组分为主, 分选中等;心滩以滚动组分为主,分选中等--差。

构造:边滩主要为大中型槽状、板状交错层理,间或出现平行层理;心滩以大型板状交错层理为主,不同时期沉积层间有冲刷面。

垂向:边滩向上粒度变细;层理规模变小;心滩不明显的向上变细粒序。 横向:边滩呈板状、透镜状;心滩单个呈透镜状,但是多彼此冲刷相连。

平面:边滩呈带状;心滩上有沉积物较粗,遭受侵蚀,下游沉积物较细,发生沉积。

21、碎屑颗粒粒级分类中Φ值的表达式是什么?试按十进制分类方案给出细砾岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩及粉砂岩的粒级范围。(8分)

Φ值的表达式为Φ=-log2D,D为碎屑颗粒直径(mm)。

按十进制分类方案细砾岩的粒级范围为2-10mm,粗砂岩粒级范围为0.5-2mm,中砂岩粒级范围为0.25-0.5mm,细砂岩粒级范围为0.1-0.25mm,粉砂岩粒级范围为0.01-0.1mm。

22、试画出并简单描述5种不同类型的流动成因构造。(10)

试图示6种不同类型的层理并分别描述其特征。(9分)

简述浪成交错层理的主要类型及其特征(8分)

此题没有固定答案,只要是流动成因构造即可,如波状层里:纹层呈对称或不对称的波状,但其总的方向平行与层面。图示和描述个1分。

23、试以三级命名法对颗粒-灰泥石灰岩进行分类。(6分)P203-P205

颗粒<10% 灰泥石灰岩(1分)

颗粒10-25% 含颗粒灰泥石灰岩(1分) 颗粒25-50% 颗粒质灰泥石灰岩(1分) 颗粒50-75% 灰泥质颗粒石灰岩(1分) 颗粒75-90% 含灰泥颗粒石灰岩(1分) 颗粒>90 颗粒石灰岩

24、白云岩主要有那些形成机理?(6分)

白云岩的主要成因机理有原生沉淀作用(1分)、毛细管浓缩白云化作用(蒸发泵作用)(1分)、回流渗透白云化作用(1分)、混合白云化作用(1分)、淡水白云化(1分)、调整白云化和生物作用等(1分)。

25、何谓冲积扇?简述冲积扇的沉积类型及其亚相划分。(7分)

冲积扇是在干旱炎热气候条件下,地壳升降运动强烈地区,风化、剥蚀所形成的产物被山区的暂时性水流或山区河流带走,当水流流出山口,地形坡度急剧变缓,流速骤减,水流分散,搬运能力减弱,碎屑物质快速堆积下来,在山口处形成的扇形或锥形堆沉积体。(3

分)

冲积扇的沉积类型包括泥石流沉积、河道沉积、漫流沉积及筛状沉积四种类型。(2分) 冲积扇可进一步划分为扇跟、扇中和扇端亚相。(2分)

26、试以物质来源为出发点对沉积岩进行分类(6分)

根据物质来源可将沉积岩分为三大类

1)主要由母岩风化产物组成的沉积岩:是最主要的沉积岩类型,可根据母岩风化产物的碎屑物质还是溶解物质,搬运方式是机械的还是化学的再分为碎屑岩和化学岩两类,碎屑岩包括砾岩、砂岩、粉砂岩和粘土岩,化学岩包括碳酸盐岩、硫酸盐岩、卤化物岩、硅岩等。

2)主要由火山碎屑物质组成的沉积岩:即火山碎屑岩,可根据岩性进一步细分。 3)主要有生物遗体组成的沉积岩:即生物岩或有机岩,可根据是否可燃,划分为可燃有机岩,如煤、油页岩;非可燃有机岩。

27、简述三级分类命名原则并对下列岩石命名(6分)

三级分类命名原则(4分) 具体岩石命名:一碎屑岩,粒度在0.5-0.25mm的碎屑占60%,0.1-0.25mm碎屑占27%,0.01-0.1mm碎屑占11%,小于0.01mm的碎屑占2%。

答:1)三级分类命名原则是一种最重要的岩石粒度分类命名原则:以含量大于或等于50%的粒级定岩石主名,即基本名;含量介于50-25%的粒级以形容词“**质”的形式写在基本名的前面;含量25-10%的粒级作次要形容词,以“含**”的形式写在最前面;含量少于10%的粒级一般不反映在岩石的名称中。

2)具体岩石命名:含粉砂细砂质中砂岩。

28、简述碳酸盐沉积环境的特点

碳酸盐沉积需要温暖、清洁、透光的浅水海洋环境,各环境特点分述如下:

温暖:现代海洋碳酸盐沉积,主要分布于30°纬度的赤道南北温暖浅海地带,如加勒比海大巴哈马滩、波斯湾、孟加拉湾、我国南海诸岛及印度尼西亚巽他陆棚等地。

清洁:避开了大量细碎屑沉积物的注入;

浅水:海水太深,阳光不足,氧气不够,对藻类和底栖无脊椎动物生长不利;位于CCD面之下的深海水域,水压大,溶解CO2多,CaCO3不饱和。

三、论述题

1、试从沉积岩的原始物质的来源、搬运和沉积作用以及沉积后作用等方面阐述碎屑岩的形成过程。(16分)

答:沉积岩的形成一般要经过三个阶段,首先要有沉积岩的原始物质,第二,这些物质要经过搬运和沉积作用,最后这些沉积物还要发生沉积后作用。(2)

1)沉积物来源(4):沉积岩原始物质是形成沉积岩的物质基础,其来源有四种,即陆源物质、生物源物质、深源物质及宇宙源物质。陆源物质是母岩风化作用的产物,是沉积岩原始物质最主要的来源。

2)沉积物的搬运和沉积(6):这些原始物质除少部分残留原地外,大部分都要被搬运到沉积盆地中沉积下来。对沉积物进行搬运和沉积的介质主要是水和大气,其次为冰川、生物等;搬运和沉积的方式有机械的、化学的和生物的。

机械搬运与沉积作用(3) 化学的搬运和沉积作用(2) 生物的搬运和沉积作用(1) 3)沉积后作用(4):沉积物沉积以后,由于温度、压力、地层水等作用会使之由疏松的沉积物变成坚硬的岩石,当埋到一定深度会向变质岩演化;也可以由于构造抬升或基准面

下降暴露于大气中发生风化作用。我们把沉积物形成后到变质作用或风化作用之前所发生的作用叫做沉积后作用,包括同生、成岩、后生、表生等阶段的变化,总称沉积后变化,而英美学者统归为成岩作用。

2、试对比碎屑岩和碳酸盐岩结构组分的异同。(16分)

1)碳酸盐岩的结构组分主要有:一般由颗粒、泥晶基质(或灰泥杂基)、亮晶胶结物、孔隙等四种结构组分构成,由原地生长的生物构成岩石骨架的生物岩或礁灰岩,常具有生物骨架结构,由化学或生物化学作用沉淀成的石灰岩或白云岩,常具有泥晶或微晶结构;岩石经过重结晶作用,或者石灰岩经过白云岩化作用形成的白云质岩石,常具有大小不同的晶粒结构和各种残余结构。

颗粒:(3)盆外颗粒:来自盆地之外,从老地层内剥蚀搬运而来的陆源碎屑颗粒。 盆内颗粒:内碎屑: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。

鲕粒:鲕粒是一种由核心和包壳组成的粒径小于2mm的球形或

椭球形颗粒。其核心可以是陆源碎屑(石英、长石)、内碎屑、生物碳酸盐颗粒等。包壳是由化学沉淀形成的微晶碳酸盐矿物呈同心状或放射状排列所组成的。

藻粒:与藻有关的颗粒,藻粒包括藻包粒、团块等;

球粒:由微晶碳酸盐矿物所组成的不具内部构造的、表面光滑

的球形或卵形颗粒。

生物颗粒:生物组分是大多数碳酸盐岩内常见的颗粒组成部分。 灰泥:(1.5)或称为灰泥和微晶灰泥。相当于砂岩的杂基,但它不是陆源的,而是盆地内形成的细小的碳酸盐泥屑。包括灰泥和云泥。

亮晶胶结物:(1.5)它是充填于原始粒间起胶结作用的化学沉淀物质。晶粒较大,明亮、洁净,具世代现象,包括:粒状亮晶胶结物、新月型亮晶胶结物、重力型亮晶胶结物、渗滤砂型亮晶胶结物、再生边胶结物、世代型亮晶胶结物、等厚环边片状亮晶胶结物。

晶粒:(1.5)晶粒是晶粒碳酸盐岩(也称结晶碳酸盐岩)的主要结构组分。 晶粒可首先根据其粒度划分为砾晶、砂晶、粉晶、泥晶等, 生物格架:(1.5)生物格架,主要是指原地生长的群体生物如珊瑚、苔藓、海绵、层孔虫等,以其坚硬的钙质骨骼所形成的骨骼格架。

孔隙:(1)碳酸盐岩中未被充填空间,包括原生空隙、次生孔隙和裂隙。

2)碎屑岩的结构组分:包括颗粒、杂基、胶结物、孔隙,杂基和胶结物可称为填隙物。 颗粒:(2)颗粒又叫碎屑,是由母岩继承下来的陆源碎屑物质沉积组分,碎屑岩的性质就主要是由颗粒组分的性质决定的。包括陆源矿物碎屑和各种岩石碎屑,后者是以矿物集体体的形式出现的,其成分直接反映着母岩的岩石类型。

杂基:(1.5)分布于碎屑颗粒之间的,以与颗粒同时沉积的,粒径一般小于0.03mm的,机械成因的细碎屑沉积物,成分以泥为主,可包括一些细粉砂。

胶结物:(1.5)碎屑岩在沉积、成岩阶段,以化学沉淀方式从胶体或真溶液中沉淀出来,充填在碎屑颗粒之间的各种自生矿物。包括碳酸盐、硅质、铁质、泥质等类型。

孔隙:(1)岩石中未被固体物质(不包括沥青质)充填的空间叫孔隙或裂缝,是油(含沥青质)、气、水的赋存场所。孔隙可以分为原生孔隙和次生孔隙两类。

两者结构组分的关系:颗粒与颗粒、杂基与泥、胶结物与亮晶、孔隙与孔隙相当,但在成分来源方面存在区别。晶粒、生物格架是碳酸盐岩所独有的。

3、试论述湖泊储集砂体的类型及其特征(22)

1)三角洲砂体(4)

湖泊三角洲沉积是在河流与湖泊共同作用下形成的,其基本特点与河流入海形成的三角洲十分相似,但由于湖水作用的强度和规模一般要比海洋小得多,且没有潮汐作用,因此湖泊三角洲主要为河控三角洲,平面上多呈鸟足状或舌状。但也不排除一些规模较小的三角洲或间歇性河流形成的三角洲,受到湖泊波浪的改造,具有浪控三角洲的特征。与海洋三角洲一样,湖泊三角洲也可划分为三个相带,即三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲,每个相带又可进一步划分出不同的微相带。

湖泊三角洲砂体主要有分流河道砂体和三角洲前缘河口坝砂体、远砂坝砂体、席状砂三角洲分流河道砂体在平面上呈树枝状展布,具有河道沉积的特点,在剖面上呈顶平底凸的透镜体。湖泊环境中由于河流作用强而波浪、湖流作用相对较弱,湖泊分流河道(水上和水下)砂体很发育,砂体在平面上呈鸟足状或舌状展布。

2)扇三角洲砂体(3)

扇三角洲(fan-delta)是指由邻近山地的冲积扇推进到稳定水体(海、湖)中形成的扇形砂体。多分布于湖泊短轴陡坡侧,具有类似三角洲的三层(带)结构。其中扇三角洲平原的沉积特征类似辫状河,或者就是冲积扇本身,砾石和粗砂含量很高。扇三角洲前缘有湖浪作用的河口砂坝,当水下分流河道发育时,砂坝变小变薄,沉积特征示滨-浅亚相特点。前扇三角洲以暗色泥岩为主夹粉砂岩薄层,示半深湖亚相特点。其中,分流河道(辫状河道)砂体、水下分流河道砂体、河口坝砂体等构成了扇三角洲的主要砂体类型。

扇三角洲是湖泊中常出现的砂体。沉积盆地发育初期,地形陡,湖泊小,斜坡陡,任何一侧都可发育扇三角洲。随着湖盆扩大,陡、缓坡分异清楚时,扇三角洲多分布于短轴陡坡一侧,三角洲分布于长轴缓坡侧。

3)滩坝砂体(4)

滩坝是滨浅湖地带常见的砂体类型。在断陷湖盆的微陷扩张期,湖泊面积大,湖岸地形平坦,浅水区所占面积大,滩坝砂体最为发育。此外,围绕断陷湖盆中的古岛(古隆起、古潜山)也可发育湖岸滩坝砂体,它们以透镜状及薄层席状砂的形式分布于古岛周围。

若以组成物质成分,有由陆源碎屑物质组成的砂质(包括砾)滩坝和由湖内生物、鲕粒、内碎屑等碳酸盐物质组成的滩坝,但多数湖泊内的滩坝以陆源碎屑砂质滩坝为主。

4)水下重力流沉积扇砂体(4)

水下重力流沉积扇是指重力流所携带的沉积物,在湖泊内发生卸载而形成的扇形堆积体或沉积体。根据扇体的分布位置、物质来源以及形成机制,可分为三种类型:近岸水下扇、湖底扇和滑塌浊积岩。

5)重力流水道砂体(4)

在深水重力流沉积体系中除了扇状浊积砂体外,还有非扇状重力流砂体,即重力流水道砂体。在湖泊沉积环境特别是我国东部断陷湖盆中,断槽型重力流沉积最为典型,即断层控制所形成的断槽。断槽按断层的控制特点可分单断式和双断式,单断式指一条断层控制所形成的箕状断槽,双断式指两条倾向相反的断层控制所形成的地堑状断槽,在我国断陷湖盆以单断式断槽较常见。

断槽型重力流水道砂体是平面上呈不均一的带状,剖面呈透镜状分布的砂砾岩体,具有重力流沉积的特征。断槽重力流沉积可分为两个亚相:水道亚相和漫溢亚相。水道亚相是断槽中最深的沟道,单断式断槽靠近断层分布,也是水下重力流最粗碎屑沉积的场所,岩性以卵石质砾岩、块状砂岩、平行层理砂岩为主。漫溢亚相位于水道亚相的两侧,系重力流溢出水道沉积而成,以典型浊积岩沉积为特征。

6)风暴重力流砂体(3)

风暴重力流沉积在湖泊中也广泛发育,虽然规模比海洋风暴小,但具海洋风暴沉积的特征。风暴沉积是原始沉积物(滨浅湖地区的浅水沉积如三角洲、扇三角洲、滩坝等砂体)经

过风暴浪的扰动和改造又在正常浪底和风暴浪底之间沉积下来的沉积物,并发育丘状交错层理、渠模、生物逃逸迹、递变层理等沉积构造,垂向上相序具有似鲍玛序列的特征。

4、试从生油、储层、盖层、圈闭等方面阐述三角洲沉积与油气的关系。(20分)

一个具有远景的油气田,必须具备有以下几项基本地质条件:生油岩、储油岩、盖层、圈闭、后期储油构造未被破坏等。三角洲沉积一般具备上述各项条件,与油气生成和聚集有着密切的关系。

1)生油层

前三角洲的暗色泥岩可作为良好的生油层。河流带来的大量的有机物质随着悬浮的泥质一起在前三角洲地区沉积下来,同时这些有机质也为湖盆或海盆中的生物提供了丰富的营养,促使生物得以大量繁殖、生长。因此,前三角洲的泥岩中含有丰富陆源及原地生长的有机物质。另外,前三角洲环境一般是处在波浪所不能及的还原或弱还原环境,加之三角洲的沉积和埋藏都比较迅速,有利于有机质的保存和转化。因此,前三角洲泥岩和粉砂质泥岩可作为良好的生油岩。

2)储油岩

河控三角洲前缘河口砂坝,前缘席状砂以及分流河道砂;浪控三角洲中的海滩砂和障壁砂坝等都具有良好的储油性能。其中分流河道砂岩一般由于距油源区远,不如其它砂体有利。因此在古代三角洲沉积中,主要的储集层是三角洲前缘砂和与三角洲破坏密切共生的海岸砂。

3)盖层

在三角洲沉积中沼泽沉积、分支间湾、陆棚和前三角洲泥等皆可作为盖层。而且,在三角洲形成的进退过程中,它们和生油层、储油层共同构成了良好的生储盖组合。

4)圈闭

在三角洲沉积中,上述储油砂岩除席状砂和分支河道砂体外,大多数砂体呈透镜体状产出,这就容易形成地层、岩性圈闭,当然也可形成构造油藏。如在河控的三角洲沉积中,常有同生断层和由此而产生的牵引构造、底辟构造和盐丘构造伴生,因而可形成多种圈闭类型。

总之,三角洲沉积既有沉积厚的生油层;又有质纯、分选好的储油层。加之三角洲沉积过程中局部的海进海退比较频繁,幅度也较大,这样就可形成众多的、良好的生储盖组合,进而形成油气丰富的油气聚集带。

5、试从分布位置、形成条件、沉积特征等方面对比三角洲、扇三角洲、近岸水下扇、海(湖)底扇、和洪积扇的异同。(16分)

(1)分布位置(4):

三角洲:曲流河入湖(海),在河口处形成的扇形堆积体;

扇三角洲:主要分布在湖盆边缘临近高差大、坡度陡的隆起区; 近岸水下扇:断陷湖盆陡岸靠近断层下降盘的深水区; 海底扇:陆棚和大陆斜坡之外的海底峡谷谷口处; 湖底扇:常发育在断陷湖盆深陷期的缓坡一侧;

洪积扇:分布于水上,洪水流出山口形成的扇形堆积体 (2)形成条件(4):

三角洲:潮湿、半潮湿气候,河流作用、河口地形坡度小、构造相对稳定等 扇三角洲:干旱、半干旱气候,坡度较陡,山前具有大断裂 近岸水下扇:断陷湖盆陡坡,湖盆深陷期,物源充足,持续沉降

海底扇:足够的水深,一定坡度,充沛的物源,边界断裂、地震等触发机制 湖底扇:断陷湖盆,边界断裂,地震、火山等触发机制 洪积扇:干旱气候、构造活动强、地形坡度大,阵发性洪流

(3)沉积特征(8):

岩性:三角洲:砂岩、粉砂岩、粘土岩为主; 扇三角洲:粒度粗,砂、砾为主,

近岸水下扇:杂基支撑的砾岩、碎屑支撑的砾岩、砾质砂、砂岩为主 海底扇:砾岩、砂砾岩、卵石砂岩、块状砂岩、典型浊积岩

湖底扇:颗粒支撑砾岩,杂基支撑砾岩;砂砾岩、卵石质砂岩或块状砂岩,典型

的浊积岩。

洪积扇:岩性差别大,大部分以砾岩为主,砾石间充填有砂、粉砂和粘土级物质,

有些可由含砾的砂、粉砂组成。扇顶部分以砾、砂岩为主,扇缘粉砂、泥质增多,扇体与平原过渡带以粘土沉积为主。

结构:三角洲:从陆向海或湖方向,砂岩粒度变细、分选磨圆变好;

扇三角洲:粒度粗,分选差,成熟度低,磨圆不好,其结构与冲积扇相似,具有杂基支撑结构和碎屑支撑结构。

近岸水下扇:内扇分选磨圆差,中扇向盆地方向粒度变细、分选变好;

海底扇:不等粒结构,磨圆分选差,成熟度低。常见破碎鲕粒、化石碎屑和圆度

较好的石英等再沉积组分;

湖底扇:不等粒结构,一般无粒度递变,少见反递变,磨圆度低,分选差,成熟

度低。总的特征是中-粗碎屑岩为主,具快速堆集的重力流沉积特征。

洪积扇:粒度粗,成熟度低,圆度不好,分选差。从山顶至扇缘粒度逐渐变细,

分选、磨圆逐渐变好。由于河流切割充填也可能使粗粒沉积物位于扇体的中下部位。

沉积构造:三角洲:层理类型复杂多样,河流、湖泊或海洋波浪、潮汐共同作用的各类沉积构造发育。

扇三角洲:发育交错层理、递变层理,还有正常的海洋或湖泊砂泥岩互层,可见有叠覆冲刷递变构造,也可见生物扰动构造、斜波状层理和水平层理;

近岸水下扇:递变层理、模糊交错层、叠覆冲刷、变形构造发育,少见生物

成因构造;

海底扇:叠覆冲刷递变层理、鲍马序列、同生变形构造、各种侵蚀痕; 湖底扇:以具有叠覆递变冲刷构造的砂砾岩为主要相标志。多期重力流事件

在沟道中重叠形成“AAA”,“ABAB”,“BBB”岩相。在扇根主沟道中可见正、反递变层理、交错层理及叠瓦状构造的砂砾岩、砾岩。

洪积扇:层理发育较差或中等,在山顶常见冲刷充填构造,细粒泥质沉积物

可见水平层理,砂质沉积物局部可见水流波痕,砾石向源的定向排列等。

相组合:三角洲:三角洲平原、三角洲前缘、前三角洲三个亚相。平原亚相分分支河道、

陆上天然堤、决口扇、沼泽等微相,前缘亚相分水下分支河道、水下天然堤、支流间湾、河口坝、前缘席状砂、远砂坝等微相。

扇三角洲:类似于三角洲,分为扇三角洲平原(泥炭层不发育);扇三角洲前缘;前扇三角洲。

近岸水下扇:分为内扇、中扇、外扇,内扇包括主水道、天然堤、漫流;中扇

包括辫状水道和水道间。

海底扇:分为补给水道、内扇、中扇、外扇,包括的微相主要有主水道、天然

堤、水道间、辫状水道等;

湖底扇:内扇(或上部扇);中扇(或中部扇);外扇(或外部扇)。

洪积扇:扇根;扇中;扇缘。按沉积位置和沉积物特征也可划为:河道沉积;

漫流沉积;筛状沉积;泥石流沉积。

6、试述碳酸盐沉积环境及其沉积特征(25)

碳酸盐沉积需要温暖、清洁、透光的浅水海洋环境,综合考虑各因素可将碳酸盐岩沉积环境划分为潮坪、局限陆棚、台缘浅滩、陆棚、生物礁、礁前斜坡、盆地边缘和远洋碳酸盐沉积,各环境沉积特征分述如下:

1)潮坪环境及其沉积特征

潮坪环境由潮上、潮间、潮下三种亚环境组成。潮上带沉积显著特点是:暴露标志、碱化标志或淡化标志发育,由暗色富藻层与浅色富屑层交互组成的不规则到平整的亚毫米级纹层发育;发育膏溶角砾岩、内碎屑或角砾、串珠状构造、帐蓬构造等特殊构造;常见鸟眼构造、窗格构造、根模、土壤层和受淡水作用形成的钙结层等;化石仅见蓝绿藻、介形虫碎片,垂直钻孔较常见。潮间带特征:岩石主要为球粒泥晶灰岩、或生物屑泥晶灰岩和细砂屑灰岩,可见微晶白云岩或细晶白云岩,偶见褐煤及磷酸盐;常见不规则的毫米级至厘米级的纹层,以及透镜状、波状和脉状组成的潮汐层理,也可见干裂、极浅水波痕等暴露成因的构造;最常见的是窗格构造和鸟眼构造,以及由于纹层状沉积物脱水收缩形成的席状裂隙。潮道沉积典型特征:底部砾石层主要为干化作用所形成的扁平状内碎屑,成分单一;羽状交错层理发育;生物钻孔发育,原始沉积破坏严重。

2)局限陆棚环境及其沉积特征

是指地理上或水动力上受到限制的一种潮下浅水低能的碳酸盐沉积环境,可以包括海湾、礁后泻湖、台地边缘鲕滩、骨屑滩和障壁岛之后的泻湖,其生物种类及沉积物类型主要取决于障壁的限制程度及其持续性。沉积物粒度多样化,主要为富含球粒的碳酸盐泥,普遍可见藻团块,可有藻席出现。生物搅动经常是强烈的,沉积构造发育很差,偶见不明显的粒序层。

3)陆棚环境及沉积特征

是指朝海岸方向与近滨或大陆相邻,朝滨外方向与斜坡和盆地相邻的一个浅水碳酸盐沉积环境。其特征为:具有正常海相生物群组合;沉积物通常由含有粒泥灰岩和泥粒灰岩的泥晶灰岩组成,局部可见粘结灰岩和生物碎屑颗粒灰岩;通常为具透镜状或楔状形态的、层厚不等的岩层,薄层页岩层可以中断陆棚碳酸盐相层序;广泛的生物扰动作用、潜穴、结核状和脉状层是陆棚沉积构造中的典型特征。

4)台地边缘浅滩环境及沉积特征

岩石类型以色浅的亮晶颗粒灰岩为主,常见鲕粒灰岩及其它包粒灰岩,有时为磨圆的生物碎屑灰岩;沉积构造主要是各种规模的交错层理,底冲刷和波痕也较为常见;砂体的形态可以是线状的、斑块状或席状的;很少有原地生物,可见大型腹足类和双壳类化石碎屑、大型伞藻(粗枝藻)节片以及有孔虫,也可见到棘皮类及珊瑚、腕足碎屑等。

5)生物礁环境及沉积特征

生物礁是指具有生物建造的抗浪骨架的碳酸盐建隆,按礁的产出位置和形态特征,礁可分为斑礁、宝塔礁、环礁、岸礁、堡礁;生物礁可划分为礁核、礁翼和礁间亚相。礁核亚相造礁生物繁盛,岩石类型为生物岩或粘结岩,形态呈透镜状、结核状。礁翼亚相礁前为来自礁的角砾岩,礁后为分选较好的砂屑灰岩、灰泥、造礁生物碎块;富含单体生物;礁间亚相属正常低能区,由与礁无关的、层状浅水、潮下灰岩或细粒硅质碎屑沉积物组成。

6)礁前斜坡环境及沉积特征

是指镶边陆棚礁、孤立碳酸盐台地边缘礁或环礁的向海一侧的斜坡,其坡度不等,一

般>30°。塌积碎块、滑塌堆积物、碎屑流、浊积流与悬浮沉积物共存,是礁前斜坡沉积物的主要特征。

7)盆地边缘环境及其沉积特征

指陆棚与深海盆地之间的陆坡地带,作为一种碳酸盐斜坡环境,主要是指迅速产生碳酸钙沉积的浅海与缓慢沉积远洋灰泥的深海之间的斜坡地带。沉积特征:短期的由重力流引起的崩塌作用与长期的比较宁静的远洋沉积相互交替出现,沉积物主要为深灰色泥晶灰岩,岩崩、滑动、滑塌、远源钙屑浊流沉积。

8)远洋碳酸盐沉积环境及其沉积特征 远洋碳酸盐沉积是开阔海中,由垂直沉降作用形成的碳酸盐沉积物,沉积物主要来源于栖息在上覆水层中微体-超微体浮游生物骨骼物质。岩石主要成份为浮游生物组合;具有若干个小间断面的压缩层序;成层性良好、侧向延伸稳定并逐渐相变的细粒沉积物;生物遗迹化石以蠕虫迹、古网格迹和螺旋潜迹、均分潜迹为特征。

7、试述重力流形成的基本条件和重力流沉积物(岩)的基本特征

(1)重力流形成的基本条件

沉积物重力流主要指海洋或湖泊中,在重力的作用下,沿水下斜坡或峡谷流动的,含大量泥砂并呈悬浮状态搬运的高密度底流,其形成条件主要包括四个方面:

1)足够的水深:足够的水深是重力流沉积物形成后不再被冲刷破坏的必要条件,重力流形成深度必须在风暴浪基面以下。

2)足够的坡度角和密度差:适当的坡度角是造成沉积物不稳定和易受触发而作块体运动的必要条件,一般认为,最小坡度角为3~5°。重力流密度对坡度有明显的补偿作用,只要重力流与湖水之间有足够密度差,就具备了形成重力流的充分条件,形成重力流的最小坡度角2~3°即可。

3)充沛的物源:充沛的物源也是形成沉积物重力流的必要条件。洪水注入的碎屑物质和火山喷发—喷溢物质、浅水的碎屑物质和碳酸盐物质发生滑坡、垮落以及由于风暴浪作用等,都可为沉积物重力流提供物质来源。

4)一定的触发机制:洪水、地震、海啸巨浪、风暴潮和火山喷发等原因造成大规模水下滑坡,使沉积物在滑动和流动过程中不断与水体混合,并在重力作用推动下不断加速,同时掀起和裹胁周围的水底沉积物增大自身体积,逐渐形成一泻千里的、携带砂和卵石的沉积物重力流。

(2)重力流沉积物(岩)的基本特征

①岩石学特征:重力流沉积物(岩)常见以下几种岩石类型:a.典型浊积岩:是指具有不同段数鲍玛层序或序列的浊积岩,典型的鲍马序列自下而上包括:A底部递变层段、B下平行纹层段、C流水波纹层段、D上平行纹层段、E泥岩段。b.块状砂岩:是指层内结构均一的砂岩或含砾砂岩。c.叠复冲刷粗砂岩,常表现为“A、A、A”序,此处“A”是指一个递变层或一次重力流事件,有时演变为“ABABAB”序。每一个递变层之上均连续沉积有厚薄不等的平行层理砂岩。d.卵石质砂岩:是一种厚度较大,显叠覆递变的砾质砂岩层,每个递变层的下部含砾多,向上逐渐减少。e.颗粒支撑砾岩:以再沉积砾石为主,细粒充填孔隙,并构成支撑,随细粒物质增加,可过渡为卵石质砂岩。f.杂基支撑的岩层:由粉砂和粘土组成的杂基含量一般为25~50%,可细分为杂基支撑砾岩,杂基支撑砂砾岩和杂基支撑砂岩等,有时显递变现象。g.滑塌岩:是指泥砂混杂并且有明显同生变形构造的岩层,随着砂的减少可过渡为具变形层理的页岩。

②成分特点:在矿物成分上和化学成分上都复杂,以复成分砾岩和杂砂岩为特征。成分成熟度和结构成熟度都较低。

③结构特点:颗粒杂基比值低,分选性很差到较好,概率图上只有一条斜度不大的较平

的直线或微向上凸的弧线,粒度范围分布很广,分选差。在C-M图上,点的分布平行于C=M线。总体上反映悬浮或递变悬浮沉积为主的特点。

④沉积构造特征:以递变层理或叠覆递变层理为其最主要的鉴定标志,其次还有平行层理,波状层理,旋涡层理,滑塌变形层理等。此外,诸如槽模、沟模、重荷模、撕裂屑、旋涡层、变形砾、直立砾、漂浮砾、碟状构造,水下岩脉等,也具良好的指相性。

⑤生物化石特征:可见指示深水环境的有孔虫、放射虫、钙质超微化石外,深水的遗迹化石如平行层理的爬迹,网状迹,平行潜穴等也具有良好的指相性。

⑥微观下所见的再沉积组分诸如破碎鲕粒,化石碎片,晶体碎屑和植物屑,以及泥晶包壳等也在一定程度上反映重力流沉积作用。

8、试术陆源碎屑岩各组成部分的特征及沉积学意义。(20分)

碎屑岩包括四种基本组成部分:碎屑颗粒、杂基、胶结物和孔隙。(4分)

1)碎屑颗粒:碎屑岩的颗粒或碎屑是母岩机械风化的产物,包括陆源矿物碎屑和各种岩石碎屑。后者是以矿物集体体的形式出现的,其成分直接反映着母岩的岩石类型。

矿物碎屑(3分):碎屑矿物按相对密度可分为轻矿物和重矿物两类。轻矿物主要为石英、长石;重矿物主要为岩浆岩中的副矿物(如榍石、锆石)、部分铁镁矿物(如辉石、角闪石)、以及变质岩中的变质矿物(如石榴石、红柱石)。利用重矿物组合恢复母岩性质。

岩石碎屑(3分):岩屑是母岩的碎块,又叫岩块,是保持着母岩结构的矿物集合体。因此,岩屑是提供沉积物来源区的岩石类型的直接标志。包括变质岩、岩浆岩、沉积岩岩屑。

碎屑颗粒的沉积学意义:①通过岩屑类型、矿物组合及特征恢复母岩性质;②成分成熟度和结构成熟度反映搬运距离远近、水动力条件和物源方向等

2)杂基和胶结物

碎屑岩中杂基和胶结物都可作为碎屑颗粒间的填隙物。 杂基(3分):分布于碎屑颗粒之间的,以与颗粒同时沉积的,粒径一般小于0.03mm的,机械成因的细碎屑沉积物。

胶结物(3分):碎屑岩在沉积、成岩阶段,以化学沉淀方式从胶体或真溶液中沉淀出来,充填在碎屑颗粒之间的各种自生矿物。包括碳酸盐、硅质、铁质、泥质等类型。

填隙物的沉积学意义:根据杂基含量判断搬运介质的流动性质、沉积物的沉积速率;根据杂基(M)和胶结物(C)的比值判断结构成熟度。(牵引流杂基含量低;沉积速率大杂基含量低;M/C低,结构成熟度高)

3)孔隙(4分)

岩石中未被固体物质(不包括沥青质)充填的空间叫孔隙或裂缝,是油(含沥青质)、气、水的赋存场所。孔隙可以分为原生孔隙和次生孔隙两类,原生孔隙主要是粒间孔隙,即碎屑颗粒原始格架间的孔隙;次生孔隙绝大多数是形成于成岩中期之后及后生期,一般都是岩石组分发生溶解作用的结果,此外,由于岩石的破碎和收缩也可以产生次生的储集空间-裂缝。

孔隙的沉积学意义:可以作为流体(油、气、水)的赋存场所和流体运移的通道,在油气成藏中储集空间和运移通道的作用。

9、试述陆源碎屑湖泊的一般特征及其与油气的关系。(25)

碎屑湖泊相包括滨湖、浅湖、半深湖、深湖、湖湾等亚相类型。滨湖亚相位于洪水期岸线与枯水期岸线之间,属周期性暴露环境;岩性以砂、泥和泥炭为主,主要成分为石英和长石,成熟度高,分选、磨圆较好;沉积构造主要为各种类型的水流交错层理和波痕,常见泥裂、雨痕、脊椎动物的足迹等暴露构造,可见植物碎屑、鱼的骨片、介壳碎屑、生物潜穴等化石。浅湖亚相位于枯水期最低水位线至正常浪基面深度之间的地带,属浅水—氧化环境;岩性由浅灰、灰绿色泥岩与砂岩组成,常见鲕粒灰岩、生物碎屑灰岩;砂岩结构成熟度较高;

沉积构造主要有平行层理、浪成沙纹层理和中—小型交错层等,常见浪成波痕、虫孔、水下收缩缝等沉积构造;炭化植物屑,藻类、水草、腹足、双壳、鱼类、昆虫、节肢等化石常见。半深湖亚相位于正常波基面以下,风暴浪基面以上的湖底范围,属于缺氧的弱还原—还原环境;岩石类型以粘土岩为主,有机质丰富;水平层理发育;浮游生物化石丰富,可见菱铁矿和黄铁矿等自生矿物。深湖亚相位于湖盆中水体最深部位,为缺氧的还原环境;岩性以质纯的泥岩、页岩为主,颜色深、有机质含量高,常见黄铁矿;层理主要为水平层理和细水平纹层;常见介形虫游生物化石。湖湾亚相沉积物以细粒的泥页岩为主,可见油页岩、白云岩甚至膏盐,颜色混杂;水平层理和季节性韵律层理发育,泥裂、雨痕,虫孔普遍;植物化石及碎屑发育,可见土星介、轮藻等化石。(5分)

综上所述,碎屑湖泊的一般特征可归纳如下:

1)岩性:主要为粘土岩、粉砂岩、砂岩,砾岩少见,可见少量灰岩、泥灰岩、硅藻土等。(2分)

2)成分:主要为长石质/岩屑质石英砂岩,半深湖/深湖泥岩富含有机质。(2分) 3)结构:粒度较河流相砂岩细,成熟度高,分选、磨圆较好。(2分) 4)构造:发育各种层理、浪成和流水波痕、暴露构造、生物扰动构造等。(2分)

5)生物化石:主要有藻类、双壳、鱼类、叶肢介、轮藻等生物化石,陆生植物根、茎、叶、孢子花粉等生物化石,以及各种生物遗迹化石等。(2分)

6)垂向层序:湖泊扩张期形成下粗上细的反旋回;湖泊收缩期形成下细上粗的反旋回。(2分)

7)横向上:由湖泊边缘向中心总体上粒度变细。

8)平面上:相带、岩性、沉积厚度大致呈环带状分布。 碎屑湖泊常具有油气生成和储集的良好条件。深湖和半深湖亚相水体深,处于还原或弱还原环境,有利于有机质的保存和向油气转化,是良好的生油环境,在这种环境中形成的暗色粘土岩可成为良好的生油层,也可以作为盖层。碎屑湖泊沉积中发育各种类型的砂体,如滨浅湖滩坝砂体、三角洲砂体、扇三角洲砂砾岩体及深水浊积岩砂体等往往成为油气有利的储集相带。

10、试述碎屑岩与碳酸盐岩在成因、结构组分、构造和沉积后作用等方面的异同。(20分)

1)同属沉积岩,均为主要由母岩风化产物组成的沉积岩类。(2)

2)成因(5分):

陆源碎屑岩是指主要由陆源碎屑物质组成的沉积岩,包括砾岩、砂岩、粉砂岩和粘土岩,它是陆源碎屑物质(各类岩石风化的产物)经过搬运、沉积以及沉积后作用而形成的,是外源沉积岩。

碳酸盐岩是指主要由沉积的碳酸盐矿物(方解石、白云石等)组成的沉积岩主要的岩石类型为石灰岩和白云石,绝大部分的碳酸盐岩是在浅海环境中经过化学作用、生物作用、生物化学作用形成的,同时还有受机械作用或重力作用形成的碳酸盐岩,为内源沉积岩。

3)成分:

陆源碎屑岩的化学成分主要是SiO2、Al2O3、K2O等及其他一些金属氧化物,矿物成分主要是石英、长石以及一些重矿物,陆源碎屑岩还有一些粘土矿物、硅质、碳酸盐等的杂基和胶结物。

碳酸盐岩的化学成分主要有CaCO3、MgCO3及其他一些氧化物和微量元素,矿物成分主要有碳酸盐矿物方解石、白云石以及一些非碳酸盐的自生矿物和陆源矿物的混入物。

4)结构组分(5分) 陆源碎屑岩主要由颗粒、填隙物和孔隙组成,颗粒包括矿物碎屑(石英、长石、重矿物)

和岩屑,填隙物包括杂基和胶结物(硅质、碳酸盐、铁质、泥质等)。

碳酸盐岩主要由颗粒、灰泥、亮晶、晶粒、生物格架、孔隙组成,颗粒包括内碎屑、鲕粒、球粒、豆粒、生物颗粒和藻粒;灰泥又称微晶灰泥、泥,是盆地内形成的细小的碳酸盐泥屑,具有泥晶或微晶结构;亮晶是充填于原始颗粒之间起胶结作用的化学沉淀物质,包括粒状亮晶胶结物、新月型亮晶胶结物、重力型亮晶胶结物、渗流砂型亮晶胶结物、再生边胶结物、世代型亮晶胶结物、等厚边片状亮晶胶结物;晶粒是结晶碳酸盐岩的主要结构组分;生物格架主要是指原地生长的群体生物以及其坚硬的钙质骨骼所形成的骨骼格架。

两者结构组分的关系:颗粒与颗粒、杂基与泥、胶结物与亮晶、孔隙与孔隙相当,但在成分来源方面存在区别。晶粒、生物格架是碳酸盐岩所独有的。

5)沉积构造(3分)

陆源碎屑岩主要有流动成因构造、同生变形构造、暴露成因构造、化学成因构造、生物遗迹构造。流动成因的构造包括层理(块状层理、韵律层理、粒序层理、水平层理、平行层理、交错层理、波状层理等)、波痕(流水波痕、浪成波痕、风成波痕、修饰波痕、叠加波痕)、原生流水线理、冲刷面、侵蚀模-槽模、刻蚀模等;同生变形构造包括包卷构造、重荷模、滑塌构造、砂火山、砂球及沙枕构造、碟状构造、砂岩脉及岩床等;暴露成因构造包括干裂、雨痕及冰雹痕、流痕、泡沫痕、冰成痕;化学成因构造包括结核、缝合线;生物成因构造包括居住迹、爬行迹、进食迹、觅食迹等各种生物遗迹以及生物扰动构造。

碳酸盐岩几乎具有全部沉积岩的构造类型,其特有的构造主要包括缝合线构造、帐篷构造、鸟眼构造、叠层石构造、示顶底构造、硬地面构造、古岩溶。

6)沉积后作用(5分)

陆源碎屑岩的沉积后作用类型主要有机械压实及压溶作用、胶结作用、交代作用、重结晶作用及溶解作用、粘土矿物的转化作用及脱水作用等。压实压溶作用在细粒碎屑岩固结成岩过程中起主要作用;胶结作用是粗粒碎屑岩沉积物固结成岩的主要成岩作用。

碳酸盐岩沉积物的沉积后作用类型很多,重结晶和矿物的多形转变、溶解作用、方解石矿物体系、白云石矿物体系、硫酸盐矿物体系间的交代作用较之在碎屑岩中更重要。生物成岩作用更是碳酸盐岩所独有而及其重要的。

11、试比较曲流河、辫状河沉积环境及沉积特征方面的主要差别。(15分)

1)沉积环境的差异:

辫状河

河道的稳定性 极不稳定,迅速迁移 河道弯曲度 低弯度 河道宽深比 宽而浅 坡降 较大 流量变化 最大 负载类型 底负载为主

河道砂体类型 河道砂坝(心滩)发育 废弃河道特点 无牛轭湖 洪泛盆地特点 不发育 天然堤 不发育 2)沉积特征的差异

沉积特

曲流河

辫状河

曲流河

逐渐侧向迁移 高弯度 较小 较小 较大

底负载及悬移负载 边滩(点砂坝)发育 牛轭湖发育

发育,细,粉砂及粘土土壤化 发育

征 岩石类型 结构粒度 概率图 C-M图 沉积构造 沉积层序 平面形态 相带特征

发育河床亚相、堤岸亚相、河漫亚相和牛轭湖亚相,边滩沉积是其区别辫状河的典型特征。

发育河床沉积完整,心滩沉积发育、天然堤、决口扇、泛滥平原、牛轭湖不发育是与曲流河的重要区别

弯曲状,条带状

直线稍弯曲的带状

具有典型的“二元结构”:底层为河床亚相的滞留沉积和边滩沉积,顶层为堤岸亚相和河漫亚相。

“二元结构”的底层发育良好,厚度大,而顶层不发育或厚度较小,形成“砂包泥”的正旋回。

层理类型多样,并构成特征组合,常见泥砾

以槽状交错层理为主,偶见块状和水平层理,泥砾少见

以QRS段为主

以QRS段为主

以两段式为主

以三段式为主,其中跳跃总体不发育;或三个总体分界不明显,且斜率低

较细,分选中等

较粗,分选差

砂岩、粉砂岩、泥岩为主,

砾岩,含砾砂岩,砂岩为主,粉砂岩及泥岩少见

12、试述威尔逊碳酸盐标准相带模式并与欧文的陆表海清水沉积模式相对比

1)威尔逊碳酸盐标准相带模式:威尔逊(1969,1975)按照沉积环境的潮汐、波浪、氧化界面、盐度、水深及水循环等因素的控制,建立了综合的碳酸盐沉积模式,划分出九个标准相带:1A-浊积岩和窄地槽深水相,1B-盆地相(克拉通内部深盆及克拉通边缘冒地槽盆地);2-广海陆棚相;3-盆地边缘或深陆棚边缘相;4-碳酸盐台地前缘斜坡相;5-台地边缘生物礁相;6-台地边缘浅滩相;7-开阔台地相;8-局限台地相;9-台地蒸发相。

2)欧文陆表海清水沉积模式:欧文根据陆表海的水动力条件,主要是波浪及潮汐作用的能量,划分出了三个能量带,即远离海岸的X带,稍近海岸的Y带和靠近海岸的Z带。这三个带由于水能量条件不同,所以其沉积物特征也各不相同。①X带(低能带):沉积物主要为灰泥,多呈暗色,有利于生油。各种底栖生物和藻类都不发育。可见来自高能带的大量有机物质以及浮游和自游生物。②Y带(高能带):沉积物主要为碳酸盐,如生物礁和各种颗粒石灰岩。颗粒的分选、磨圆良好,粒间孔隙度高,是良好的油气储集岩。③Z带(低能带)沉积物主要为白云石及各种盐类矿物的沉积,形成的岩石主要是泥晶石灰岩、泥晶白云岩以及蒸发岩。但叠层藻席却相当发育。

3)两者对比:因地质历史中的碳酸盐岩,绝大部分是陆表海清水沉积作用的产物,所以欧文的以水动力能量为依据而划分的三个能量带就具有普遍意义,并为后来他人建立相带模式奠定了理论基础。

虽然欧文(1965),威尔逊(1975)的碳酸盐沉积相带模式的形式不同,使用的名称或术语不同,但其基本观点理论基础以及模式的基本格局是相同或相近的,如:第一,能量特征(水动力条件)均被反映在各种模式中;第二,各种相带模式都遵循着低能-高能-低能的基本格局。

两者的对应关系如下: (欧文,1965) 按海水能量划分 Z(低能带) Y(高能带) X(低能带)

(威尔逊,1975) 按地理位置分布划分 9.台地蒸发岩8.局限台地相7.开阔台地相 6.台地边缘浅滩相5.台地边缘生物礁相4.台地前缘斜坡相 3.盆地边缘相2.开阔陆棚相1.盆地相

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