1、沉积环境和相沉积环境和相沉积环境和相的概念及和综合分类沉积环境和相的概念及和综合分类主讲教师：主讲教师： 王红亮王红亮 沉积相概念和综合分类第一章 沉积环境和相的概念和综合分类第一节 沉积环境和相的概念第二节 沉积相综合分类第三节 沉积古地理发展简史 沉积相概念和综合分类本章重点本章重点本章重点1、环境与相的基本要素和概念2、相序定律和相模式3、沉积相划分方案 沉积相概念和综合分类沉积相概念沉积相概念第一节 沉积环境和相的概念1、沉积相的概念（facies）1）丹麦Steno,1669: 一定地质时期地表某一部分的全貌。环境 沉积相概念和综合分类沉积相概念沉积相概念2）瑞士Gressly,18
2、38:相是沉积物变化的总和，它表现为这种或那种岩性的、地质的或古生物的差异。物质表现 沉积相概念和综合分类沉积相概念沉积相概念3）前苏联鲁欣，1953：相就是能表明沉积条件的岩性特征和古生物特征的有规律的综合。物质表现 沉积相概念和综合分类沉积相概念沉积相概念4）美国Selly,1970：沉积相是指具有特有的岩石学、岩体几何形态、古生物、沉积构造古流向等特征的沉积体。物质表现 沉积相概念和综合分类沉积相概念沉积相概念5）中国地质系统：沉积环境的古代产物 物质表现 沉积相概念和综合分类沉积相概念沉积相概念6）教材：指沉积环境及在该环境下形成的沉积岩（物）特征的综合 沉积相概念和综合分类沉积相概念
3、沉积相概念6）教材：沉积环境是指在物理、化学和生物学方面均有别于相邻地区的一块地球表面。包括下列要素： 沉积相概念和综合分类沉积相概念沉积相概念沉积环境要素： 、自然地理条件：海、陆、河、湖、冰川、沙漠 分布及地势高低等、气候条件：干湿、冷热、构造条件：大地构造背景及盆地内隆起、凹陷等、沉积介质物理性质：介质类型、能量、温度、深度等、沉积介质化学性质：Eh,pH，盐度，化学组成等 沉积相概念和综合分类沉积相概念沉积相概念现代河沼泽沉积环境现代河沼泽沉积环境 沉积相概念和综合分类沉积相概念沉积相概念现代河流湖泊沉积环境 沉积相概念和综合分类沉积相概念沉积相概念现代冲积扇沉积环境涿州冲积扇涿州冲积
4、扇新疆冲积扇新疆冲积扇 沉积相概念和综合分类沉积相概念沉积相概念三角洲沉积环境滦河三角洲滦河三角洲黄河三角洲黄河三角洲 沉积相概念和综合分类沉积相概念沉积相概念沉积岩（物）特征：、岩性特征：颜色、成分、结构和构造等、古生物特征：生物的种属和生态、地球化学特征：相关指标、其他特征：地球物理方面相标志 沉积相概念和综合分类沉积相概念沉积相概念7）相关术语：、沉积相相、岩相相的一部分（岩石或岩石组合）、岩相古地理岩相环境SedimentarySedimentary faciesfacies（Lithofacies paleogeography） 沉积相概念和综合分类沉积相概念沉积相概念8）沉积环境和
5、相研究任务、阐明地层沉积类型和分布规律、确定沉积作用和海陆变迁、表明沉积相对沉积矿产的控制、恢复沉积盆地的形成演化及与油气富集关系 沉积相概念和综合分类沉积相概念沉积相概念9) 沉积环境和相研究内容、沉积岩成因标志、现代沉积环境将今论古、地球物理资料沉积响应、沉积序列和沉积模式、沉积相编图、物理和数学模拟 沉积相概念和综合分类沉积相概念沉积相概念10)沉积环境和相研究方法、现代沉积和野外露头、岩石学和古生物学、地球物理和地球化学、物理和数学模拟、计算机和数据库 沉积相概念和综合分类2、相序定律和相模式（Walthers law，1894）1)相序：指一种相过渡到另外一种相的、一系列相的关系和相
6、的组合。沉积相概念沉积相概念 沉积相概念和综合分类相序定律和相模式相序定律和相模式2）相序定律只有哪些没有间断的、现在能看到的相互相邻的相和相区，才能在垂向上叠加在一起 沉积相概念和综合分类相序定律和相模式相序定律和相模式沃尔索相律示意图 沉积相概念和综合分类3）相模式（Facies model）以相序定律为基础，以现代沉积环境和古代沉积研究为依据，归纳出的反映沉积物沉积特征的、具普遍意义的沉积相空间组合关系形式：一维和三维沉积相概念沉积相概念 沉积相概念和综合分类4）相模式作用 、对比的标准；、观察的指南；、新区研究的预测；、水力学解释的基础沉积相概念沉积相概念 沉积相概念和综合分类相序定律
7、和相模式相序定律和相模式5）相模式表示方式、直观模式简化的图式；、实际模式地区性相序；、模拟模式物理模拟的相序；、数学模式数学模拟的相序 沉积相概念和综合分类沉积相综合分类沉积相综合分类第二节、沉积相综合分类一、分类现状和原则1、分类现状1950以后大量的沉积学教材和著作，数10种分类。 沉积相概念和综合分类沉积相综合分类沉积相综合分类2、分类原则比较沉积学将今论古、古今对比具体原则：依据沉积环境（海、陆以及过渡环境）；沉积物物质成分（碎屑岩和碳酸盐岩） 沉积相概念和综合分类沉积相综合分类沉积相综合分类 沉积相概念和综合分类沉积相综合分类沉积相综合分类 沉积相概念和综合分类沉积相综合分类沉积相
8、综合分类3、相的分类 相组：陆相组、海相组、海陆过渡相 陆相组：冲积相、河流相、湖泊相、沼泽相 海相组：滨岸相、浅海相、半深海和深海相、重力流相 海陆过渡相：三角洲相障壁岛相 沉积相概念和综合分类沉积相综合分类沉积相综合分类4、相的有关术语 相组（sets of deposional systems）：沉积体系的有机组合 沉积体系（deposional systems） ： 相的有机组合 相(facies)：沉积环境及沉积物沉积体系沉积体系是指在一定的自然地理条件下所形成的不同沉积相类型的组是指在一定的自然地理条件下所形成的不同沉积相类型的组合体，一个沉积体系受同一物源区所控制，各类储集体是不
9、同沉积体系合体，一个沉积体系受同一物源区所控制，各类储集体是不同沉积体系的骨架。影响因素包括：构造、气候、地形、水体性质及能量等。的骨架。影响因素包括：构造、气候、地形、水体性质及能量等。沉积相沉积相沉积环境及在该沉积环境中形成的沉积物（岩）特征的综合。沉积环境及在该沉积环境中形成的沉积物（岩）特征的综合。沉积环境包括：地理、气候、构造、物源条件以及介质条件沉积环境包括：地理、气候、构造、物源条件以及介质条件沉积物（岩）特征包括：岩性特征、古生物特征、地球化学特征沉积物（岩）特征包括：岩性特征、古生物特征、地球化学特征沉积相习惯上称为沉积相习惯上称为“岩相古地理岩相古地理”，突出了古地理条件和
10、岩性特征，突出了古地理条件和岩性特征 亚组(subfacies)：相的次级单元，形成于相同的亚环境 沉积相概念和综合分类沉积相综合分类沉积相综合分类4、相的有关术语相变法则（相变法则（WaltherWalther相律）相律）“只有那些没有间断的、现在能看到的相互只有那些没有间断的、现在能看到的相互邻接的相和相区，才能重叠在一起邻接的相和相区，才能重叠在一起”。横向上成因相近位置紧密相邻的。横向上成因相近位置紧密相邻的而发育的相，才能在垂向上依次叠覆而没有间隔。而发育的相，才能在垂向上依次叠覆而没有间隔。相模式相模式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以相序递变规律为基础，以现
11、代沉积环境和沉积物特征的研究为依据，从大量的现代和古代研究实例中，对沉积相的发展和演变加以为依据，从大量的现代和古代研究实例中，对沉积相的发展和演变加以高度规律性的概括，归纳出带有普遍意义的沉积相的空间组合形式（横高度规律性的概括，归纳出带有普遍意义的沉积相的空间组合形式（横向的和纵向的）。它必定是某种沉积环境中各种沉积特征的全面概括。向的和纵向的）。它必定是某种沉积环境中各种沉积特征的全面概括。 沉积相概念和综合分类沉积相综合分类沉积相综合分类4、相的有关术语振幅图显示的水道体系振幅图显示的水道体系具有曲流河特征具有曲流河特征地震约束反演技术地震约束反演技术能够精细刻划砂体形态能够精细刻划砂
12、体形态地震沉积学地震沉积学(Seismic Sedimentology)(Seismic Sedimentology)基于高精度地震技术、现代沉积环境和露头古沉积环境模式基于高精度地震技术、现代沉积环境和露头古沉积环境模式的联合反馈以识别沉积单元的三维几何形态、内部结构和沉积过程的联合反馈以识别沉积单元的三维几何形态、内部结构和沉积过程 沉积相概念和综合分类沉积学及古地理学发展简史沉积学及古地理学发展简史第三节沉积学及古地理学发展简史沉积学及古地理学的发展是与整个地质学的发展密切不可分的。沉积学及古地理学基础是沉积岩石学、现代沉积学和地理学。沉积学及古地理学的发展可以分为三个阶段：1、古代沉积
13、学及古地理学启蒙阶段19世纪中叶以前。2、近代沉积学及古地理学早期阶段19世纪中叶20世纪中叶。3、现代沉积学及古地理学发展阶段20世纪中叶以来。 沉积相概念和综合分类沉积学及古地理学发展简史沉积学及古地理学发展简史一、古代沉积学及古地理学启蒙阶段19世纪中叶以前（1500年左右）沉积学及古地理学研究基础是沉积岩石学和地史学。早期主要是沉积岩石学和地史学的研究。地史学早期主要是关于地壳不断升降和海陆沧桑变迁的思想形成，地层叠覆律（1669年，Steno, N., 1638-1686）、水成论、火成论等概念的产生。莱伊尔(1797-1875)发展了现实主义思想。居维叶（17691832）提出灾变
14、论的思想。 沉积相概念和综合分类沉积学及古地理学发展简史沉积学及古地理学发展简史二、近代沉积学及古地理学早期阶段19世纪中叶20世纪中叶 （100年左右）这段阶段是沉积岩石学发展的早期阶段，对沉积岩的野外研究仍然是主要的。沉积岩石学的研究主要是结合地层学进行的。沉积岩石学的开始：1850年索尔贝(H. C. Sorby)开始使用显微镜研究岩石，使岩石学研究扩大到微观领域。沉积古地理学的开始: 以沃尔索（J. Walther，1894）的“相对比定律”的提出为标志。 沉积相概念和综合分类沉积学及古地理学发展简史沉积学及古地理学发展简史这个阶段其他主要学术思想：格莱斯利（A. Gressly，18
15、38）首先使用相（facies）的术语。J. Murry等（1884）对深海沉积物进行了描述和分类。瓦尔特（1894）提出了岩相类型在时空分布上存在内在联系的相对比定律，为沉积学和古地理学的发展奠定了基础。二、近代沉积学及古地理学早期阶段19世纪中叶20世纪中叶100年左右 沉积相概念和综合分类沉积学及古地理学发展简史沉积学及古地理学发展简史在19世纪末到20世纪20年代 ：沉积岩石学日趋成熟和专业化，遂从地层学中分出成为一门独立的学科。“沉积学”术语最早由特罗布里奇(1925)提出。沃德尔1932年提出“沉积学”是研究沉积物的学科。哈奇(F. H. Hatch)和拉斯泰尔(R. H. Ras
16、tall)合著的沉积岩石学(1913-1978年出版了修订第六版)；米尔纳(H. B. Milner)的沉积岩石学引论(1922)；美国特温霍费尔(W. H. Twenhorel)主编的沉积作用论文集(1926)；二、近代沉积学及古地理学早期阶段19世纪中叶20世纪中叶（100年左右） 沉积相概念和综合分类沉积学及古地理学发展简史沉积学及古地理学发展简史20世纪30年代至50年代 ：1931年出版成岩岩石学和出版沉积岩石学专著。特温霍费尔(1939)的沉积岩石学原理；佩蒂庄约翰(1949)的沉积岩石学；普斯托瓦洛夫(1940)的沉积岩石学；什韦佐夫(1932)的沉积岩石学；克里宁出版沉积岩石学
17、专著。这些著作标志着沉积学及古地理学已进入成熟期。二、近代沉积学及古地理学早期阶段19世纪中叶20世纪中叶100年左右 沉积相概念和综合分类沉积学及古地理学发展简史沉积学及古地理学发展简史三、现代沉积学及古地理学发展阶段20世纪中叶以来60年经历了第一次世界大战（19141918）和第二次世界大战（19391945）后，20世纪50年代开始处于恢复时期，60年代随着对矿产资源的需求日益增加，促进了地球科学的繁荣。新技术、新方法、边缘学科的不断出现，把地球科学推上了新的阶段。沉积古地理学也是在20世纪50年代以后得到迅速发展的。由于现代沉积研究的广泛开展，新技术、新方法的应用，相关科学新成就的引
18、进和渗透，以及模拟实验的大量工作，促使沉积古地理学得到了全面迅速的发展，成为地质学中非常活跃的学科之一。 沉积相概念和综合分类沉积学及古地理学发展简史沉积学及古地理学发展简史三、现代沉积学及古地理学发展阶段20世纪中叶以来20世纪50年代以后沉积学的重要进展有：1、对各类沉积岩性质和成因的了解大为深入。尤以碳酸盐岩最为突出。2、沉积作用机理的研究有很大的发展和深入，如浊流沉积、等深流、深水牵引流沉积。3、出现了一系列新技术方法，如粒度分析、地球化学方法、地球物理资料(测井资料、地震资料)。 沉积相概念和综合分类沉积学及古地理学发展简史沉积学及古地理学发展简史三、现代沉积学及古地理学发展阶段20世纪中叶以来20世纪50年代以后沉积学的重要进展有：4、沉积相模式和沉积体系概念的应用，加强了时空分布和变化规律研究。5、板块构造学说理论促进了沉积古地理、盆地形成和演化机制的研究。6、新型沉积矿床的发现和成矿理论研究的不断深入，如热水沉积。7、数理统计和计算机技术的应用更加广泛和深入。8、新学科的诞生，地震地层学、层序地层学、地震沉积学等 沉积相概念和综合分类思考题思考题思考题1、沉积相的基本概念及其涵义？2、相标志、种类及其在相分析中的应用？3、相序递变规律及其在相分析中的应用？4、相模式概念？标准相模式的四种作用？5、沉积相的分类、分类原则及主要大相（相组） 和相类型？本章完
