浅谈沉积岩石学和沉积学

本文阐述了沉积岩石学和沉积学之间的发展关系。认为在沉积岩石学基础上发展起来的沉积学,其研究领域正不断扩大至大区域甚至全球范围,并已渗入了其它多种学科。由于沉积学对侧重室内岩石学研究的沉积岩石学提出了更新的研究任务,故又进一步促进了后者的发展。本文强调沉积岩石学是有其自身研究任务的沉积学基础部分,并不是必需被沉积学完全取代的学科,文章还展望了沉积岩石学的未来。     

事件沉积

文章论述了事件沉积概念的产生背景,事件沉积的含义与分类。根据事件的起因不同,事件沉积可分为地内事件沉积和地外事件沉积,前者可进一步分为外力事件沉积和内力事件沉积。对重要的事件沉积类型,如外力事件沉积中的风暴岩,内力事件沉积中的震积岩、海啸岩和地外事件沉积中的界线粘土层从理论与实例的结合上阐述了它们各自的特征和属性。最后就事件沉积对沉积学现有理论和相分析工作的挑战从理论上进行了讨论。     

惠民凹陷沙一中湖相碳酸盐与陆源碎屑混合沉积——以山东商河地区为例

商河地区沙一中广泛发育陆源碎屑与湖相碳酸盐的混合沉积。本文将混积层系、混积岩和呈零星分布的一起定义为广义的混合沉积,并且对于混合沉积来讲,没有一个具体的组分含量标准,只要该沉积物(岩)的确为陆源碎屑与碳酸盐的沉积,而非成岩作用或以后改造的假混合就可认定为混合沉积。研究区内混合沉积特征为陆源碎屑与湖相碳酸盐以较高的频率交互沉积和同一岩层内陆源碎屑组分与碳酸盐组分混合沉积,混合沉积的类型分为三类,即渐变式混合沉积、突变式混合沉积和复合式混合沉积,其中复合式沉积分为复合式沉积Ⅰ和复合式沉积Ⅱ,研究区内复合式沉积Ⅰ发育,复合式沉积Ⅱ不发育。并且本文从研究区混合沉积的区域地质背景、岩石学特征、沉积环境等方面进行了详细分析,建立了混合沉积相模式,进而对混合沉积的控制因素进行了讨论。     

中国沉积学的今后发展:若干思考与建议

在简述沉积学国内外研究进展基础上, 文中提出了中国沉积学今后发展需要加强和重视的研究领域。就沉积类型而言,需要加强和重视包括陆相沉积、碳酸盐沉积、近岸和浅海硅质碎屑沉积、深海沉积的研究;新的发展方向包括沉积盆地、古气候与沉积作用、前寒武纪沉积、人类生存环境沉积学、区域沉积学和全球沉积学。文中还对中国如何继续深化这些研究提出了一些需注意的问题,如需长期不懈地对一些科学问题和沉积现象深入研究和观测,以及重视新方法及新技术的应用等。在结语中对未来中国沉积学发展提出了10条建议。     

嫩江现代河流沉积层序及沉积模式

以黑龙江省富裕县大马岗现代嫩江沉积体为例,通过深挖探槽、探坑及野外密集采样的精细解剖,详细研究了现代嫩江大马岗沉积体内部岩相、沉积微相、沉积层序及沉积模式。研究表明,大马岗河流沉积体是一个由辫状河与曲流河沉积组成的复合沉积体,其下部以辫状河砾质坝沉积为主,上部则以低能量的曲流河沉积为主。在现代嫩江大马岗沉积体内部,共识别出16种岩相,即Gm,St1,St2,Ft,Ssd,Sh,Stcb,Shcs,Sw,Sm,Fw,Fm,Fsc1,Fsc2,Mm及Mpr,发育五种亚相、六种沉积微相,即曲流河的河漫滩沉积微相、决口扇微相、天然堤微相、点坝微相、辫状河的溢岸微相及心滩微相。这些沉积微相构成了大马岗沉积体内部垂向上三套不同的沉积层序:下部层序以砾石质沉积为主,为辫状河沉积形成;中部层序为一个完整的曲流河沉积层序,以曲流河点坝沙及溢岸漫滩泥沉积构成;上部沉积层序则为曲流河泛滥及决口沉积形成。通过沉积微相及沉积层序分析,本文建立了一种新型的河流复合沉积模式,进一步丰富了河流沉积学理论。     

异地碳酸盐岩块体与碳酸盐岩重力流沉积研究及展望

异地碳酸盐岩块体是指已固结或半固结的、经过一定距离搬运再沉积而产于正常沉积地层中规模 较大的碳酸盐岩块,它和碳酸盐岩重力流沉积均属于再沉积碳酸盐岩。文章分析了岩崩、岩屑崩坍、海底滑坡、 滑塌和碎屑流沉积的过程,讨论了异地碳酸盐岩块体的沉积机制;归纳了异地碳酸盐岩块体形成的主要地质背 景,认为异地碳酸盐岩块体可见于活动大陆边缘、被动大陆边缘、海山和前陆盆地等地质环境中;着重介绍了 异地碳酸盐岩块体和碳酸盐岩重力流沉积的研究进展,即线源式的碳酸盐岩裙沉积和点源式的碳酸盐岩海底扇 沉积;最后,阐释了滑来岩块、滑塌堆积和碎屑流沉积的区别与联系,总结了孤立碳酸盐岩块体的搬运沉积机 制,对比区分了碳酸盐岩裙沉积和碳酸盐岩海底扇的沉积特征,认为它们在斜坡环境、沉积物类型和沉积特征 等方面存在诸多不同。     

陕北地区中侏罗世延安期古地理特征*

在系统收集陕北地区中侏罗统延安组野外露头、钻井、测井、古生物等资料的基础上,对延安组沉积期的沉积环境及其层序地层格架进行分析,并恢复了各层序沉积期的岩相古地理格局。将延安组划分为3个三级层序,分层序绘制了关键单因素的等值线图,恢复了各层序沉积期的岩相古地理格局。层序Ⅰ沉积早期主要为河流沉积;随着盆地沉降的加剧,中部地区逐渐变为湖泊沉积,东北部河流沉积演变为三角洲沉积;层序Ⅱ沉积时期基本继承了层序Ⅰ晚期的沉积格局,古地理格局相对较稳定;层序Ⅲ沉积期,盆地基底不断抬升,湖泊逐渐萎缩成局限湖,河流沉积、三角洲沉积分别在研究区中部、东北部大规模发育。     

我国深水异地沉积研究三十年

深水异地沉积研究在我国已有30年历程,它经历了70年代浊流沉积研究探索阶段、80年代重力流沉积研究蓬勃发展阶段和90年代深水牵引流沉积研究阶段。70年代浊流沉积研究刚刚起步,以资料积累和深化认识为主,成果欠丰;深水牵引流沉积研究则仅有少量探索。80年代深水重力流沉积研究已从单一类型延伸到多种类型,从陆源碎屑重力流沉积扩展到碳酸盐和火山碎屑重力流沉积,从海洋发展到湖泊,从一般性描述转入沉积模式、控制因素及含矿性的探讨,出现了突飞猛进、硕果累累的可喜局面;而深水牵引流沉积研究也有了实质性进展。90年代重力流沉积研究继续保持稳步发展态势,而深水牵引流沉积研究有了更大的进展,取得了令世人注目的重要成果。展望未来,深水异地沉积研究任重而道远,相信我国沉积学学者在这一领域研究必将迎来前所未有的盛世。     

沉积地球科学的历史回顾与展望

沉积地球科学自上世纪初从地层学中分出 ,成为独立的地球科学分支 ,经历了沉积岩石学、沉积学和沉积地质学三个发展阶段。沉积岩石学以沉积岩的特征、分类、产状和成因为主要研究对象 ;沉积学以沉积作用及沉积岩的形成为主要研究任务 ;沉积地质学探讨四维空间里沉积物运动的规律性 ,是沉积地球科学的新的拓展和升华。本文回顾了沉积岩石学、沉积学、沉积地质学的发展历史及其中蕴含的科学思维与方法学的重要变革 ,从认识论和方法学方面总结和讨论了本学科的发展轨迹。并在此基础上讨论了未来的发展方向。     

贺兰拗拉槽胡基台地区中奥陶统樱桃沟组深海重力流沉积特征

结合国际上深海沉积研究最新动态,分析了鄂尔多斯盆地西侧胡基台地区中奥陶统樱桃沟组野外剖面。认为该地层块状内部无层理砂岩为砂质碎屑流沉积而不是前人认为的浊流沉积。研究区发育有垮塌沉积、颗粒流沉积、砂质碎屑流沉积、浊流沉积等重力流沉积。该区樱桃沟组重力流沉积类型的总体分布特征是:下部发育钙屑浊流与大规模灰岩垮塌沉积,见砂质碎屑流沉积;中部主要发育陆源碎屑浊流沉积,但在其下部有较为发育的颗粒流沉积;上部发育陆源碎屑浊流沉积。其中垮塌沉积和颗粒流沉积作为对古构造的沉积响应,反映了樱桃沟期该地区的古构造地形为陡坡。     

东濮凹陷文南-刘庄地区沙二下亚段浅湖风暴沉积

风暴沉积是一种特殊的事件沉积,反映了区域特定时期的古地理环境和古气候变化。通过区域古地理研究和精细地层对比,探讨了东濮凹陷文南一刘庄地区沙二下亚段沉积时期浅湖风暴沉积证据及特征,在此基础上总结了风暴沉积模式。结果表明：沙二下亚段沉积时期湖盆沉积层序主要受气候条件控制,气候频繁变化导致风暴沉积广泛分布、多期发育;风暴沉积主要发育在湖侵体系域和高水位体系域,沉积早期发育在深水区,而到沉积晚期分布范围扩大;风暴沉积～般发生在每期砂组的边界附近,作为短期、等时的一种事件沉积,可以用来作为层序划分的辅助标志;研究区风暴沉积模式主要有I类和II类两种;I类风暴沉积为类深水风暴沉积,发育A—D段沉积的类鲍马序列层序,但粒度要较深水风暴沉积细得多,多见于漫湖沉积环境相对深水区;II类风暴沉积不发育I类风暴的B和D段沉积;风暴流在风暴停止时越靠近湖盆中央,其沉积特征就越类似深水风暴沉积,反之则越类似II类风暴沉积。     

湖南石门杨家坪下寒武统杷榔组三段混合沉积研究

湖南石门杨家坪下寒武统杷榔组三段发育陆源碎屑与海相碳酸盐的混合沉积。综合前人研究成果,通过对研究区野外露头资料的详细观测和室内样品分析及数据统计等工作,对研究区杷榔组三段混合沉积进行了详细的研究。研究区混合沉积特征宏观上表现为由陆源碎屑与混积物交互沉积、碳酸盐与混积物交互沉积和不同类型混积物本身的交互沉积构成的混积层系,微观上表现为陆源碎屑组分与碳酸盐组分混合沉积所形成混积岩;混合沉积类型主要为内潮汐沉积作用和浊流沉积作用形成的复合式混合沉积Ⅱ,次为深水原地沉积作用形成的渐变式混合沉积,但是不同成因的沉积作用形成的混合沉积类型往往叠加在一起,形成复合式混合沉积Ⅱ+渐变式混合沉积的混合沉积复合体;混合沉积环境为深水斜坡,发育内波、内潮汐混合沉积微相、深水原地混合沉积微相和远源浊流混合沉积微相等类型;在沉积环境分析的基础上,根据内波、内潮汐沉积特征,剖析了混合沉积的沉积机理;结合混合沉积的成因、沉积机理、产出部位及沉积环境等因素,以沉积学原理为指导,建立了研究区杷榔组三段的混合沉积模式。     

鄂尔多斯地区早古生代岩相古地理*

鄂尔多斯地区早古生代沉积了一套以海相碳酸盐岩夹碎屑岩为主的沉积建造,沉积厚度巨大,沉积类型多样,可以划分为海岸沉积、碳酸盐岩台地沉积、台地边缘沉积和深水斜坡—海槽沉积4大沉积类型以及数个亚相和微相,并对各个沉积相带的沉积特征和时空展布进行了归纳和总结。在此基础上,编制了早古生代岩相古地理图1套。岩相古地理研究表明,早寒武世仅在鄂尔多斯西南缘环陆发育了一套泥砂坪、泥云坪沉积;中寒武世海侵扩大,广大的鄂尔多斯中东部逐渐由砂泥坪发展为局限—开阔台地沉积,在其西缘发展为台地边缘—深水海槽沉积;晚寒武世开始海退,中东部主体演变为局限台地云坪沉积,而西侧的深水斜坡—海槽则继续发育。早奥陶世鄂尔多斯主体为一古陆,仅在东南缘形成环陆泥云坪和云灰坪相沉积;中奥陶世的大规模海侵使鄂尔多斯大部地区形成了广阔的浅水陆表海沉积,在陕北凹陷发育膏盐湖沉积,向外依次发育局限台地和开阔台地沉积,中奥陶世晚期西南侧开始发育台地前缘斜坡—深水海槽沉积;晚奥陶世的加里东运动使鄂尔多斯整体抬升为陆,仅在西南缘的狭窄海域接受沉积,由碳酸盐岩台地很快过渡为深水斜坡—海槽沉积,并在南缘发育生物礁建造,形成陆缘海型镶边台地沉积。     

沉积学发展现状与前瞻

沉积学的概念源于１９世纪初,其发展大致经历了沉积岩石学,沉积学,沉积地质学二个阶段,目前,随着各种边缘,分支,交叉及横断学科的发展,沉积学研究取得了重大进展,主要表现在层序地层学,事件沉积学,矿床沉积学,实验沉积学,大地构造沉积学,储层沉积学、全球旋回地层学等的诞生和发展。预计到２１世纪,沉积学除在大陆动力学,全球变化方面进一步深入发展外,还将与资源和环境密切结合,形成新的学科领域,主要包括资源沉     

河南省济源盆地下侏罗统鞍腰组重力流沉积特征及其构造意义

在详细野外剖面工作的基础上,通过岩性特征、沉积构造及沉积序列等的系统观察研究,发现济源盆地下侏罗统鞍腰组重力流沉积由滑塌沉积、砂质碎屑流沉积和浊流沉积构成。滑塌沉积以砂岩和泥岩的混杂、岩层的滑动变形以及泥岩呈碎块被卷入砂岩层中为特征;砂质碎屑流沉积常呈厚层块状,颗粒分选和磨圆较差,杂基较多,可见漂浮于层内的石灰岩砾石;常见的浊流沉积分为2种类型:具有明显正粒序结构的浊流沉积和砂泥岩薄互层的浊流沉积,可用鲍马序列来描述。鞍腰组重力流沉积可划分为3个沉积序列:序列A记录了滑塌沉积→砂质碎屑流沉积→浊流沉积→深湖沉积的转换过程;序列B表现为砂质碎屑流与浊流沉积的叠覆;序列C由浊流及湖泊沉积构成,并经历了由序列A→序列B→序列C的沉积演化过程。重力流的形成受秦岭造山带于早侏罗世沿三门峡—鲁山—舞阳断裂发生逆冲推覆作用的控制,其沉积演化指示了秦岭造山带造山作用由强到弱的过程。     

内潮汐沉积研究及其存在的问题

内潮汐沉积是深水沉积研究中的一个非常年轻的研究领域,自1990年发现首例内潮汐沉积以来,沉积学工作者做了 大量不懈的努力,不仅发现了一系列内潮汐沉积实例,而且还对已发现的内潮汐沉积的特征、垂向序列和沉积模式进行了 总结,同时还认为内潮汐沉积可能成为油气潜在的良好储层。但是到目前为止,发现的内潮汐沉积的研究实例十分有限, 因此,内潮汐沉积研究中还存在一系列的尚待解决的问题。首先是内潮汐沉积的鉴别标志和识别方法尚不完善;其次是目 前尚缺少现代内潮汐沉积的典型实例研究,难以全面认识内潮汐对沉积作用的影响;第三是沉积学研究尚未将海洋物理学 的相关研究成果应用在内潮汐沉积的研究中,也未开展相关的内潮汐沉积实验模拟研究,更未利用地层记录中内潮汐沉积 特征反演内潮汐的物理特征,从而制约了内潮汐沉积的形成过程、形成机理、形成条件和形成环境的研究;第四是对内潮 汐沉积的研究意义认识不足。在下一步的研究中,应结合海洋物理学的相关研究成果对现代内潮汐沉积进行观察和研究, 同时开展相关的内潮汐沉积的实验模拟研究,并对古代内潮汐沉积进行反演研究。此外,还应将理论研究与油气等资源研 究相结合,从而更好地促进内潮汐沉积研究的发展。     

国际沉积学大会简讯

第11届国际沉积学大会于1982年8月23—27日在加拿大汉密尔顿(Hamilton))的麦克玛斯特大学(McMaster university)举行。来自世界各地1200多名沉积学家和年青的沉积学工作者参加了大会。我国派出18名沉积学者参加,受到大会和各方面的重视与欢迎。这次大会在沉积学的广阔领域中举行了一系列的(36个中心课题)专题性报告和讨论,它们涉及了当今沉积学领域中许多众所关注的问题,如沉积盆地分析,沉积和板块构造、环境沉积学、大陆边缘的沉积     

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长10油层组沉积特征及物源

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组为大型拗陷湖盆沉积,长10油层组为延长组初始期沉积物。但其物源特征、沉积体系划分、沉积相类型等基础问题尚不清楚,严重制约了全盆地长10油层组的勘探发现。针对这些问题,作者采用了轻重矿物、锆石测年等分析方法,明确了长10油层组主要发育东北、西北、西南三大物源,根据物源特征沉积体系划分为东北、西北和西南沉积体系。综合野外露头、岩心、钻井、测井等资料揭示了长10主要发育河流—三角洲沉积,其中,西北沉积体系主要发育辫状河沉积,东北沉积体系发育曲河流—三角洲沉积,西南沉积体系发育辫状河—三角洲沉积,沉积中心位于太白—宜君一带,为浅湖相沉积。     

河南省济源盆地下侏罗统鞍腰组重力流沉积特征及其构造意义*

在详细野外剖面工作的基础上,通过岩性特征、沉积构造及沉积序列等的系统观察研究,发现济源盆地下侏罗统鞍腰组重力流沉积由滑塌沉积、砂质碎屑流沉积和浊流沉积构成。滑塌沉积以砂岩和泥岩的混杂、岩层的滑动变形以及泥岩呈碎块被卷入砂岩层中为特征;砂质碎屑流沉积常呈厚层块状,颗粒分选和磨圆较差,杂基较多,可见漂浮于层内的石灰岩砾石;常见的浊流沉积分为2种类型: 具有明显正粒序结构的浊流沉积和砂泥岩薄互层的浊流沉积,可用鲍马序列来描述。鞍腰组重力流沉积可划分为3个沉积序列: 序列A记录了滑塌沉积→砂质碎屑流沉积→浊流沉积→深湖沉积的转换过程;序列B表现为砂质碎屑流与浊流沉积的叠覆;序列C由浊流及湖泊沉积构成,并经历了由序列A→序列B→序列C的沉积演化过程。重力流的形成受秦岭造山带于早侏罗世沿三门峡—鲁山—舞阳断裂发生逆冲推覆作用的控制,其沉积演化指示了秦岭造山带造山作用由强到弱的过程。     

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长10油层组沉积特征及物源*

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组为大型拗陷湖盆沉积,长10油层组为延长组初始期沉积物。但其物源特征、沉积体系划分、沉积相类型等基础问题尚不清楚,严重制约了全盆地长10油层组的勘探发现。针对这些问题,作者采用了轻重矿物、锆石测年等分析方法,明确了长10油层组主要发育东北、西北、西南三大物源,根据物源特征沉积体系划分为东北、西北和西南沉积体系。综合野外露头、岩心、钻井、测井等资料揭示了长10主要发育河流-三角洲沉积,其中,西北沉积体系主要发育辫状河沉积,东北沉积体系发育曲河流-三角洲沉积,西南沉积体系发育辫状河-三角洲沉积,沉积中心位于太白-宜君一带,为浅湖相沉积。