沉积岩习题 吕恒宇

长江大学地球科学系试卷

一、填空题 ( 每空 0.5 分，共 10 分 )

1 、沉积岩中分布最广的一类岩石是① __________ ，其次分别是② __________ 和③ __________ 。 ①粘土岩，②砂岩，③碳酸盐岩。

2 、能指示确切古水流方向的沉积构造主要有① __________ 、② __________ 、③ __________ 和④ __________ 等。①流水波痕，②交错层理，③槽模，④长形颗粒定向排列。

3 、一般说来，层状叠层石生成环境的水动力条件① __________ ，多属② __________ 的产物；柱状叠层石生成环境的水动条件③ __________ ，多为④ __________ 的产物。 ①较弱，②潮间带上部，③较强，④潮间带下部至潮下带上部。

4 、在偏光显微镜下，海百合碎片的显微结构是① __________ 。 ①连生单晶结构。

5 、 0.125mm 粒径对应的φ值是① __________ ， 4 φ对应的粒径是② __________mm 。 ① 3 φ，② 0.0625mm 。

6 、 Young et al.(1972) 以潮汐作用带为形式的相带模式包括① __________ 、② __________ 、③ __ ________ 和④ __________ 四个相带。 ①潮上带，②潮间带，③局限潮下带，④开阔潮下带。 7 、第一部系统论述我国各地质时代的沉积岩层的古地理轮廓的专著是① __________ 编著的② __________ 。 ①刘鸿允，②《中国古地理图》。

三、比较下列每对术语的异同点 ( 每小题 4 分，共 32 分 )

1 、压实作用与压溶作用 2 、胶结物与亮晶方解石 3 、压扁层理与透镜状层理 4 、泥岩与页岩 5 、沉积相与岩相 6 、河控三角洲与浪控三角洲 7 、内波与内潮汐 8 、陆表海与陆缘海

1 、压实作用与压溶作用——压实作用和压溶作用是同一物理 - 学作用的两个不同阶段，它们是连续进行的，只不过压实作用是由物理因素引发，压溶作用是物理 - 学因素共同引发的，但起主要作用的还是物理因素。压实作用造成沉积物沉积发生水分排出、孔隙度降低、体积缩小、颗粒变形或破碎。化学压实或压溶作用的阶段，颗粒接触处发生晶格变形和溶解作用，可形成缝合线构造。

2 、胶结物与亮晶方解石——胶结物是沉积岩中以化学沉淀方式形成于粒间孔隙中的自生矿物。亮晶方解石是沉淀于碳酸盐岩颗粒之间的结晶方解石，也是胶结物，是胶结物的一种。

3 、压扁层理与透镜状层理二者均为砂、泥沉积中的一种复合层理。透镜状层理中以泥质沉积为主，砂质沉积呈透镜体状被子包围在泥质中，反映水流或波浪作用较弱；压扁层理中以砂质沉积为主，泥质被砂质所包围，反映水流或波浪作用较强，砂质的沉积和保存比泥质有利。 4 、泥岩与页岩——均为粘土岩，前者无页理，后者有页理。

5 、沉积相与岩相——岩相与沉积相是从属关系。沉积相是沉积环境及在该环境中形成的沉积岩（物）特征的综合，而岩相是一定沉积环境中形成的岩石或岩石组合，是沉积相的主要组成部分。

6 、河控三角洲与浪控三角洲——为不同作用所控制形成的三角洲。河控三角洲是以河流作用为主形成的三角洲，是高建设性的三角洲，形态上呈鸟足状或朵状。浪控三角洲是以波浪作用为主形成的三角洲，是破坏性的三角洲，形态上呈鸟嘴状。

7 、内波与内潮汐——内潮汐是内波的一种特殊类型。 内波 是指存在于两个不同密度的水层界面上或具有密度梯度的水体之内的水下波（ LaFond,1966 ），内波的振幅、周期、传播速度、深度的变化范围都很大。其中周期与半日潮或日潮相同的内波叫做内潮汐。

8 、陆表海与陆缘海——二者均为浅海，但其位置、坡度、分布范围和深度不同。陆表海是指位于大陆内部和陆棚内部的、低坡度的、范围广阔的、很浅的浅海。陆缘海是指位于大陆边缘或陆棚边缘的、坡度较大的、范围较小的、深度较大的浅海。

六、试述碎屑岩中碎屑颗粒、杂基和胶结物三种结构组分的含义并对比三者在搬运方式、沉积特点、水动力条件及形成阶段上的差异。 (11 分 )

碎屑颗粒 母岩机械破碎的颗粒 ,是含 义 碎屑岩的主体和骨架,决定着碎屑岩的生要特征 搬运方式 沉积特点 挪动、滚动、跳跃 杂基 化学胶结物 与碎屑颗粒同时沉积下来并在碎屑颗粒沉积之后由粒间孔隙水充填在碎屑颗粒之间的细小中某些物质达到过饱和时而产生化机械混入物 ,其粒级与碎颗学沉淀的物质 ,对碎屑颗粒起着胶粒有明显的大小间隔 悬浮 结作用 溶解 机械沉积 ,受流体力学定机械沉积 ,受流体力学定律化学沉积 ,受化学和物理化学定律律支配 支配 由强急剧减弱 二者同时沉积 支配 弱而稳定 同生、成岩、后生 水动力条件 强而稳定 形成阶段 七、试比较石英砂岩、长石砂岩的物质组分特点，进而分析二者在形成时的母岩条件、构造条件及气候条件等方面的差别。 (10 分 )

答：石英砂岩主要由化学性质稳定抗风化能力强的石英组成 , 石英占砂岩 90% 以上，而抗风化能力差的长石、岩屑极少，几乎没有，因此，石英砂岩为矿物成熟度高的砂岩。长石砂岩中虽然石英含量较多，但长石含量可 >25% ，甚至可占主体组分，岩屑含量也高，重矿物含量可 >10% ，且有许多不稳定的重矿物，因此长石砂岩是矿物成熟度低的砂岩。它们在形成条件方面的差别如下： (1) 母岩条件：

石英砂岩主要是由富含石英的母岩，这主要是先前存在的砂岩，尤其是经过长期的，多次再沉积的石英砂岩，这种砂岩经过风化后可以提供大量石英；其次是富含石英的花岗岩质母岩。

长石砂岩主要是由富含长石的母岩，如花岗岩、花岗片麻岩，这些岩石风化后可提供大量长石。 (2) 构造条件：

石英砂岩的形成要求有地壳活动性较小的大地构造环境 , 地壳较稳定，地形高差小，母岩风化物可以长期处于风化状态，使不稳定矿物不断被排除，而稳定性强的石英则大量富集，此外地形坡度小，搬运距离长，堆积速度慢，这些也有利于石英的富集，所以石英砂岩的形成要求大地构造条件稳定的环境。

长石砂岩则要求地壳活动性大的大地构造环境，这样可以造成高差大的地形，这既有利于花岗岩、花岗片麻岩的出露，也有利于这些岩石的快速剥蚀、快速搬运、快速沉积，这样使不稳定的长石得以保存。 (3) 气候条件：

石英砂岩的形成要求有温暖潮湿的气候条件，因为温暖潮湿的气候条件有利于化学风化作用的进行，这样母岩区可以提供大量矿物成熟度高的风化产物。

长石砂岩的形成则要求寒冷和干燥的气候条件。在这种气候条件下主要是进行物理风化，而化学风化作用则很微弱，这样母岩风化主要提供破碎的原矿物，而矿物成分没有得大的改造，因此，不稳定的矿物可以得大量的保存，这就有利于长石砂岩的形成。

八、根据剖面描述资料，分析其沉积相类型，说明每一层 ( ①～⑤ ) 的沉积环境，并说明其依据。 (10 分 )

岩 性 描 述 ⑤红色泥岩，有石膏夹层，具水平层理、干裂、石膏假晶。 ④含粉砂泥岩夹粉砂岩透镜体，具水平层理，上下相邻的粉砂岩透镜体中的前积层反向，偶见干裂。 ③粉砂岩、泥岩互层，上下相邻层中的上叠沙纹层理反向，波状层理、透镜状层理、叠加波痕、修饰波痕发育。 ②细砂岩、中砂岩，具平行层理、大型羽状交错层理，偶见脉状层理，再作用面构造发育。 ①块状砂岩，可见侧向迁移含砾砂岩的透镜体，常见羽状交错层理和再作用面构造，可见海相生物化石。

沉积相 碎屑潮坪相 环境 层号 潮上带 ⑤ 潮间带 低潮坪 ④ 中潮坪 ③ 高潮坪 ② 潮下带 ① 主要依据：岩性特征、层序特征、沉积构造、生物化石。（要求详细论述）。

九、根据剖面描述资料，分析其沉积相、亚相、微相类型，并说明其依据。 (10 分 )

剖 面 描 述 ④泥岩夹粉砂岩，具水平层理、水平波状层理，粉砂岩具上叠沙纹层理、包卷层理，常见干裂、雨痕、直立虫孔、钙质结核。 ③泥岩与泥质粉砂岩组成薄互层，具上叠沙纹层理、水平层理、干裂、直立虫孔、钙质结核、立生植物根。 ②粉砂岩、细砂岩、中砂岩。上部具上叠沙纹层理、中小型槽状交错层理；中部具平行层理、特征的板状交错层理；下部有大型槽状、板状交错层理，自下而上粒度变细，沉积构造规模变小。 ①含砾粗砂岩，厚度不稳定，砾石呈叠瓦状向源倾斜，层理不明显，底冲刷面发育。

层号 沉积相 亚相 微相 河漫亚相 河漫滩沉积 ④ ③ 曲流河相 堤岸亚相 天然堤沉积 河床亚相 边滩沉积 河床滞留沉积 ② ① 主要依据：岩性特征、层序特征、沉积构造、生物化石。（要求详细论述）。

长江大学地球科学系试卷

一、填空题 ( 每空 0.5 分，共 10 分 )

1 、相标志是相分析及岩相古地理研究的基础，可归纳为① __________ 、② __________ 和③ __________ 三类。①岩性标志，②古生物标志，③地球化学标志。

2 、暴露成因的构造有① __________ 、② __________ 和③ __________ 等。 ①干裂，②雨痕，③冰雹痕。

3 、海相沉积中常见的自生矿物有① __________ 、② __________ 和③ __________ 等。①海绿石，②鲕绿泥石，③磷灰石。

4 、在偏光显微镜下，三叶虫碎片的显微结构是① __________ 。 ①玻纤结构。

5 、 0.5mm 粒径对应的φ值是① __________ ， 0 φ对应的颗粒粒径是② __________mm 。 ① 1 φ，② 1mm 。

6 、 Laporate(1969) 以潮汐作用划分的相带模式包括① __________ 、② __________ 、③ __________ 和④ __________ 四个相带。 ①潮上带，②潮间带，③潮下带上部，④潮下带下部。 7 、米德尔顿和汉普顿按支撑机理把沉积物重力流划分为四种类型，即① __________ 、② ______ ____ 、③ __________ 和④ __________ 。 ①碎屑流，②颗粒流，③液化沉积物流，④浊流。 三、比较下列每对术语的异同点 ( 每小题 4 分，共 32 分 ) 1 、沉积物与沉积岩 2 、层流与紊流 3 、杂基和胶结物 4 、碎屑岩与粘土岩 5 、水平层理和平行层理 6 、曲流河与辫状河 7 、浊流与等深流 8 、沉积中心与沉降中心

1 、沉积物与沉积岩——二者均是在地壳表层的条件下，由母岩的风化产物、火山物质、有机物质等沉积岩的原始物质成分，经过搬运作用、沉积作用形成的。只不过前者是在发生成岩作用前的状态，后者是经过了成岩作用后的状态。

2 、层流与紊流——自然界流体的两种不同流动形态。层流是一种缓慢的流动，流体质点作有条不紊的平行的线状运动，彼此不相掺混。其力学特点是只有粘滞阻力 ( 切应力 ) 。紊流是指水流动时，其流束状性质被破坏，所有流束相互混杂，各运动质点的迹线具有十分复杂的形状，并且相互交错的一种流动状态。 3 、杂基和胶结物——二者均为粒间填隙物。杂基是碎屑岩中与粗碎屑一起沉积下来的细粒填隙组分，粒度一般小于 0.03mm （ >5 Ф）。杂基的含量和性质可以反映搬运介质的流动特性，反映碎屑组分的分选性，是碎屑岩结构成熟度的重要标志。胶结物是碎屑岩中以化学沉淀方式形成于粒间孔隙中的自生矿物。是化学成因的物质，其结构与化学岩类似，其特点是由晶粒大小、晶体生长方式及重结晶程度等决定的。 4 、碎屑岩与粘土岩——碎屑岩是主要由母岩风化产物中的陆源碎屑物质组成的沉积岩，粘土岩是以粘土矿物为主（含量 >50% ）的沉积岩。因粘土矿物绝大部分来源于陆源碎屑物质，因此，粘土岩是碎屑岩中的一种类型。

5 、水平层理和平行层理——二者纹层呈直线互状相平行，并且平行于层面。水平层理主要产于泥质岩、粉砂岩以及泥晶灰岩中，是在比较弱的水动力条件下，由悬浮物沉积而成。出现在低能环境中，如深湖、泻湖、深海等环境。平行层理主要产于砂岩中，是在较强的水动力条件下，高流态中由平坦的床沙迁移而成的。一般出现在急流或高能环境中，如河道、湖岸、海滩等环境。

6 、曲流河与辫状河——为河流的两种不同类型。曲流河为单河道，弯度指数 >1.5 ，河道较稳定，宽深比低，一般小于 40 。侧向侵蚀和加积作用使河床向凹岸迁移，凸岸形成点砂坝（边滩）。主要分布于河流的中下流地区。辫状河为多河道，多次分叉和汇聚构成辫状。河道宽而浅，弯曲度小，其宽 / 深比值 >40 ，弯度指数 <1.5 ，河道砂坝（心滩）发育。河流坡降大，河道不固定，迁移迅速，亦称“游荡性河”。多发育在山区或河流上游河段以及冲积扇上。

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