一、 名词解释
地层(Stratum):具有某种共同特征或属性的岩层或岩体,以明显界面经研究后推论的某种解释性界面与相邻的岩层或岩体相区分。
岩层:层状岩石,包括沉积岩、火山岩、侵入岩、变质岩。
岩层特征:指的是岩石的颜色、结构、构造、成分及厚度、接触关系等具体物质的特征和变化,是客观存在的,不因人的认识而改变。
属性:人们根据特征分析推断出的岩层形成的时间、环境、成因及分布规律,可因人的认识而改变。
地层学(stratigraphy):研究地层的科学,是地质学中最古老的学科,是地质科学的重要基础学科。主要是研究构成地壳的层状或似层状岩石体的特征和属性,并将它们划分为不同类型和级别的地层单位,进而确定各地层单位之间的空间关系、时间关系及分布规律。地球上的所有岩石,都可归入地层学的研究范畴。
整合接触(conformity):连续沉积的地层,反映沉积区持续下降接受沉积的过程。(整合接触的上下地层时代连续,产状一致)
沉积间断:沉积过程中曾经有过一段时间沉积作用停止,但是没有发生明显的大陆侵蚀作用,之后再接受沉积。(由于上下地层的岩性变化不一定明显,所以归为整合接触)
间断面:间断沉积的上、下地层之间的接触面。
不整合接触(unconformity):沉积区上升变为剥蚀区,发生沉积间断,先形成的地层遭受风化剥蚀,之后该区域再下降形成新的沉积后,新、老地层之间隔着一个侵蚀面,造成不整合接触,反映地壳运动的过程中,运动状态发生明显的变化。(不整合接触的上下地层时代不连续,产状可能不一致)
平行不整合(parallel unconformity)/假整合:新、老地层的时代不连续,但是产状一致。
似整合:缺少明显侵蚀面的平行不整合。(可以通过化石研究或同位素年龄测定来判断)
角度不整合(angular unconformity):下伏地层沉积后,沉积区发生褶皱,使得下伏地层褶皱变形,之后再下降沉积,造成上、下地层时代不连续,产状不一致。
(位于西卡角的赫顿“角度不整合面”,3.45亿年前的泥盆纪老红砂岩覆盖在4.25亿年前的志留纪硬砂岩上——wiki)
**异岩不整合/非整合:**沉积岩与岩浆岩/变质岩相接触。(常归入角度不整合)
不整合面/地壳运动面:不整合接触的新、老地层之间的接触面。
侵入接触:侵入岩体与围岩之间的接触关系。(被岩浆侵入,岩浆岩体切割,穿插围岩)
沉积接触:早期形成的岩浆岩体露出体表遭受风化剥蚀,之后地壳下降,在岩浆岩体之上又形成沉积岩,造成上覆沉积岩和下伏岩浆岩体之间的沉积接触。
水进:海岸线向陆地推进,水体分布范围扩大。
超覆(onlap):水进过程中,空间分布上新沉积地层的分布范围超过了下伏较老地层的分布范围。
超覆区:新地层超过老地层分布范围的地带。
超覆不整合:新地层可以直接覆盖在盆地边缘的侵蚀带上,其间缺失部分地层。
水退:海岸线向海洋方向推进,水体分布范围缩小。
退覆(offlap):水退过程中,空间分布上新沉积地层的分布范围小于下伏地层的分布范围。
退覆区:较新地层未覆盖的地区。
沉积旋回和沉积韵律:成因上有联系的地层的岩性或岩石组合等特征按一定的生成顺序在剖面上规律叠覆的现象。
正旋回:水进导致浅水相变为深水相的水进序列,从下到上,粒度逐渐变细。
反旋回:水退导致深水相变为浅水相的水退序列,从下到上,粒度逐渐变粗。
地层层序:地层形成的先后顺序。
相对地质年龄(relative age):反映岩石、地层层序及地质事件先后顺序的时间。
绝对地质年龄(Isotopic age):又叫同位素地质年龄,是利用岩石矿物中放射性同位素的蜕变规律借助仪器测算出来的岩石矿物的年龄。
化石层序律(law of faunal succession):生物的进化过程不可逆,不同时代的地层含有不同的化石群,同一时代的地层含有同时代的化石或化石组合。
原生年龄:根据未变质的岩石或矿物测定的年龄,一般可代表地层形成的年龄。
变质年龄:也称为再生年龄,代表最早一次变质作用时间。
改造年龄:代表后期的变质作用对变质岩再改造的时间,为研究区域地质发展史提供资料。
地层划分(subdivision):理清地层纵向变化规律的基础上,按照有机界和无机界的发展阶段,根据地层的各种特征和属性,把地层剖面划分为不同类型、不同级别的地层单位。
地层单位(stratigraphic):根据岩石的任一特征或属性划分,能够被识别的一个独立的特定岩石体或岩石体的自然组合。
地层系统:组成地层层序的各种地层单位及地层单位之间的级别关系。
地层对比(stratigraphic correlation):把不同剖面划分的地层单位进行比较,比较它们的特征或属性是否相当,从而了解其相互关系及分布规律。
年代地层单位:特定的地质时间间隔内形成的层状或非层状的岩石体。
均质型结构:地层由一种单一的岩层构成。
互层式结构:地层由两种类型岩层交互形成。
夹层式结构:地层以一种岩层类型为主,间夹另一种岩层类型。
无序多层式结构:地层由多种岩层类型组成,无一定的组合规律。
有序多层式结构:地层由三种或更多岩层类型有规律地组合在一起。
基本层序:沉积地层纵向序列中某种规律叠覆出现的岩层组合,层序内部是连续的,常常有旋回。
标志层:地层剖面中的一些特殊层位,它们具有特征明显、厚度不大、层位稳定、分布范围广、容易识别等特点,可以作为地层划分对比的标志。
层型(stratotype):一个已经命名的地层单位或地层界线的原始或后来被指定作为对比标准的地层剖面或界线。
单位层型(Unit-stratotype):说明和识别一个地层单位的标准。
界线层型(Boundary-stratotype):识别地质界线的一个特殊岩层序列中的一个特殊点。(岩石地层单位一般用单位层型,年代地质单位一般用界线层型)
GSSP(金钉子):全球层型剖面和层型点。
GSSA:全球标准地层年龄。
标准剖面(standard section):根据层型在其他地区选定的,可以作为某一地区地层划分对比标准的典型剖面。
地层区划(stratigraphic regionalization):通过地层划分对比,建立各个地区的地层系统,比较各个地区地层发育的特点,找出其共性和特性,阐明原因,划分出各个不同地层区域。
纵向堆积作用(vertical accumulation):也叫垂向加积,指由于重力作用沉积物自上而下降落依次沉积在盆地底部的过程,其地层时间界面水平或近水平,与岩性界面平行。
横向堆积作用(lateral accumulation):也叫侧向加积作用,指碎屑颗粒在搬运过程中沿着搬运方向移动,随着搬运介质的能量衰减而沉积下来,其地层时间界面倾斜,与岩性界面相交,具有穿时性。
生物筑积作用:是生物礁地层形成的一种特殊方式,主要受海平面变化、生物礁增长速度等因素控制,生物筑积作用形成的地层通常呈现丘状隆起。
旋回沉积作用:沉积环境变迁或沉积方式改变都可能导致地层的沉积单元发生有规律的叠覆,从而形成沉积旋回。
沉积相:沉积环境及该环境中形成的岩石及生物等沉积特征的综合。
相分析:根据地层的各种特征来推断地层的形成环境。
相变:沉积相在横向上或纵向上的变化。
瓦尔特定律:只有那些彼此毗邻的相和相区,才能原生地重叠在一起。
相模式:以相序递变规律为基础,以现代沉积环境和沉积特征的研究为依据,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,归纳出带有普遍意义的沉积相空间组合。
相标志:能够反映沉积环境的沉积特征。
波痕:流水、波浪或风作用于非粘性沉积物表面留下的波状起伏痕迹,常见于流水、风或波浪可及的沉积物表面。
冲刷痕:沉积物中粗粒物质在下伏沉积物顶面刻划出的各种痕迹,是重力流沉积常见的沉积构造。
粒序递变:沉积颗粒向上逐渐变细,下部不含细粒物质,一般认为是沉积五在水流速度和强度逐渐降低的情况下沉积而成的。
粗尾递变:层内细粒物质作为基质从下到上都有分布,但粗粒物质向上减少或变细,一般认为是由悬浮体中大小不等的颗粒在流速降低时因重力分异整体堆积而成,在浊积岩中常见。
鸟眼构造:石灰岩或白云岩中大小在1mm左右的蠕虫状等形状不规则的矿物充填体,一般认为形成于潮坪环境,由藻类腐解留下孔隙或起泡,经亮晶方解石或石膏等充填而成。
遗迹化石:生物在未固结的沉积物表面活动留下的各种痕迹。
叠层石:蓝藻等生物分泌粘液粘结细粒沉积物形成的一种生物沉积构造。
指相化石:能够指示沉积环境特征的古生物化石。
残积相(风化壳):由于地壳上升,先成的岩石露出地表,经长期风化剥蚀,不稳定物质被破坏,只剩下稳定矿物质残留在原地,形成残积物,在生物发育区,残积物顶部还发育土壤,在地表构成的薄壳称为风化壳。
风化壳:经过风化作用之后,仍然残留在原母岩之上的风化产物。
古风化壳:风化壳被上覆地层覆盖。
山麓-洪积相:当河流流出出口时,河床坡度急剧变缓,流速骤减,沉积物迅速在山麓地带堆积下来,形成巨厚的扇状沉积体。
天然堤:洪水期河水携带的物质沿着河岸堆积而成的平行河床的堤岸,在曲流河的凹岸较发育。
决口扇:洪水冲溢天然堤形成的,平面上是扇状、剖面上常表现未透镜状。
牛轭湖:弯曲河道的截弯取直留下来的废弃河道,主要是粉砂和富含有机质的暗色粘土沉积。
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三角洲:河流入湖或入海的河口处,由于水流分散,流速降低,河流携带的碎屑物质在河口处堆积下来形成尖顶朝向陆地的近三角形沉积体。
沼泽:大陆常年积水,植物大量繁盛并有泥炭堆积的地方。
冰川相:发育于寒冷气候区,由冰川裹挟的碎屑物质在搬运过程中或者在冰融区堆积而成。
无障壁海岸:海岸和广海之间无障壁岛、沙坝、生物礁等障壁地形,波浪作用明显。
后滨(backshore):位于潮上带,沉积具水平层理的砂,风暴期在后滨与海岸沙丘的界限附近因水流分选可以重矿物富集形成砂矿。
前滨(foreshore):位于平均高潮线和平均低潮线之间的潮间带,以中砂沉积为主。
临滨(shoreface):位于平均低潮线至波基面之间的潮下带,常发育延安沙坝。
浊流:一种有水、泥、砂等近于均匀混合的、湍流支撑的重力流。
障壁岛:在砂质海岸带,由于波浪作用,砂质平行海岸堆积形成水下沙坝,露出地面。
潟湖:被障壁岛与广海隔绝或半隔绝的浅水盆地。
古地理图:用简明的图例将岩相古地理研究的成过表示在一定比例尺的地理底图上。
沉积组合(Sedimentary association):又叫沉积建造,指一定地质时期能够形成的能够反映沉积过程种主要沉积环境的沉积共生综合体。
地槽:狭长的构造活动带。
地台:面积广大的相对稳定区,通常构成大陆的核心。
古地台:形成于寒武纪以前褶皱基底之上的地台。
板块:岩石圈被各种类型的构造活动带分割成若干薄板状块体。
地缝合线(suture):巨大且复杂的地壳碰撞结合带,是不同板块碰撞和俯冲消减作用下的直接证据。
蛇绿岩套(ophiotite suite):由代表洋壳组分的超基性-基性岩(橄榄岩、蛇绿岩、辉长岩)、枕状玄武岩和远洋沉积(放射虫硅质岩、软泥等)组成的共生综合体。
混杂堆积(melange):海沟俯冲带的典型产物,既有一系列逆冲断裂切碎和退覆上来的洋壳或陆壳残片,又有因板块俯冲而刮下来的浊流、远洋沉积物及浅水区崩塌下来的先成地层的外来岩块。
华莱士线:以现代陆生动物为例,存在于亚洲与大洋洲之间,该线西侧的sunda动物群有狐、猴、鹿等,属亚洲大陆南部的东洋界大区,该侧东部出现有袋类、极乐鸟等特殊动物群属于大洋州界大区。
极移轨迹:某一大陆不同地质时期古地磁位置的联想,可以代表该大陆古磁极移动的路线。
被动大陆边缘:大西洋型,其边缘没有洋壳俯冲带,不存在岛弧-海沟体系。
活动大陆边缘:太平洋型,其边缘有洋壳俯冲带,洋壳俯冲形成岛弧-海沟体系。
岩石地层学:根据地层的岩石性质进行地层研究,通常要逐层研究工区地层的岩性、测量各层的厚度、并绘制地层剖面图,再按不同的岩性或岩石组合将地层剖面划分为不同类型或级别的地层单位。
二、 填空
地层三定律:地层叠覆律(principle of superposition)、原始侧向连续律(principle of original lateral continuity)和原始水平律(principle of original horizontality)。
在地层剖面图和地层表中,角度不整合用波浪线表示,平行不整合用虚线表示。
地质年龄分为:相对地质年龄和绝对地质年龄。
同位素年龄分为:原生年龄、变质年龄、改造年龄。
两大地层系统:时间(年代)地层单位系统和岩石地层单位系统。
形成年代地层单位的时间间隔称为地质年代单位,如形成古近系的时间单位是古近纪。
非层状地层:斜列式、叠积式、嵌入式等。
层状延伸的地层:均质型和非均质型。
非均质型结构:互层式、夹层式、有序多层、无序多层等。
《中国地层指南》将岩石地层单位分为正式、非正式和特殊岩石地层单位。
常见的层型有单位层型和界线层型。
层型可以分为正层型、副层型、选层型、新层型、次层型等类型。
根据成因,旋回沉积作用可以分为不同的类型,例如生物筑积作用等沉积体自身作用为主的旋回沉积作用、曲流河的侧向加积作用、三角洲等由于沉积盆地内环境单元变迁形成的旋回沉积作用。
递变层理主要有粒序递变和粗尾递变两种类型。
常见的准同生变形构造:负载构造、包卷层理、滑塌构造等。
地表的沉积环境以海平面为准分为三大类:大陆环境、海洋环境、过渡环境,据此沉积相分为海相组、陆相组和过渡相组。
影响陆相组沉积的主要因素是地势和气候。
**冲积扇(洪击扇)**由山口向外分为扇根、扇中、扇缘三个压相。(扇根主要是泥石流和筛余沉积的砾岩、砂岩及河道沉积的砾岩,单层厚度大,粒度粗;扇中主要是辫状河道的砂、砾沉积;扇缘主要是洪水漫流沉积的砂、粉砂和泥)
根据沉积环境及沉积物特征,河流相可以分为河床、堤岸、河漫及牛轭湖四个亚相。
根据水深及沉积物特点,淡水湖泊沉积一般分为湖泊三角洲、滨湖、浅湖、半深湖、深湖及湖泊重力流等亚相。
海相组沉积可以分为滨岸相、浅海陆棚相、半深海相和深海等环境。
根据有无障壁地形,海岸带可以分为无障壁海岸和障壁海岸两类。
海岸相可以分为海岸沙丘、后滨、前滨、临滨四个亚相。
浅海陆棚可以分为过渡带和滨外陆棚两个亚相。
三角洲分为河控、浪控、潮控三类,浪控和潮控都是破坏性三角洲。
三角洲平原主要由分支河道、天然堤、决口扇、沼泽、淡水湖泊微相构成。
一般以新近纪为界,把构造运动分为新构造运动和古构造运动。
根据地壳的构造活动程度,一般将构造环境分为相对稳定和活动两大类型,相应的各种沉积组合也概括归纳为稳定类型和活动类型两大类。
根据全球性的威尔逊旋回和造山带旋回,可以划分构造旋回和构造阶段。
三、 解答
不整合接触的识别标志有哪些?
①地层自然记录不连续,有突变、间断或缺失。(识别标志:生物化石群突变;岩石的成分、颜色、构造、结构等岩性及岩石类型和岩相突变;上、下两套岩层的变质程度不同,属于不同的变质带或变质相;岩石的地球物理性质突变等。)
②侵蚀及古陆表面的证据,如残积矿物、古风化壳、底砾岩、古土壤、古侵蚀面等。
③上、下地层的产状、褶皱等构造类型、构造线走向等构造特征不一致,一般来说,下伏岩层的构造相对复杂。
沉积旋回和沉积韵律的不同和相同之处?
①沉积旋回(cycle)可以由地壳升降、气候冷暖变化或海平面升降等造成,其厚度及分布范围较大
②沉积韵律(rhythm)一般是指局部地区小规模的岩性按一定生成顺序规律叠覆的现象。
③沉积旋回和沉积韵律都是沉积环境和构造环境分析乃至成矿条件分析的重要依据,是划分对比地层的重要标志。
④沉积旋回和沉积韵律都是指成因上有联系的地层的岩性或岩石组合等特征按一定的生成顺序在剖面上规律叠覆的现象。
如何确定相对地质年龄和地层层序?
关键:判断各岩层的顶、底面
①根据地层层序律确定
②根据古生物化石确定
③根据岩石的结构、构造等岩性特征确定
④根据接触关系推断
⑤根据切割律和包含原理确定
⑥根据沉积序列等标志确定
简单解释下图地层划分的依据
该区域被一个明显的不整合面所分隔,所以可以将该剖面划分为两大地层单位Ⅰ和Ⅱ。其中Ⅰ是一套构造复杂的变质岩和岩浆岩,Ⅱ是一套单斜沉积岩层。Ⅱ按照沉积旋回划分三个次一级的地层单位Ⅱ1、Ⅱ2和Ⅱ3,它们又按照岩性划分为更次一级的地层单位,如Ⅱ1①、Ⅱ1②等,同时还可以根据不同的化石部分将上部和下部划分开。
年代地层单位的划分依据?
年代地层单位是指特定的地质时间间隔内形成的层状或非层状的岩石体。
年代地层划分是按照形成时间把地层剖面划分为不同的地层单位。
①宇(Eonothem):是最大的年代地层单位,与地质时间单位的宙(Eon)相对应,它主要是根据生命物质的存在方式划分。
②界(Erathem):与地质时间单位的代(Era)对应,它主要是根据生物界发展的总体面貌及地壳演化的阶段划分的,如新生代的生物界以被子植物、哺乳动物及更新的海洋无脊椎动物为特色,对应喜马拉雅阶段。
③系(System):与地质时间单位的纪(Period)对应,是界的一部分,它主要根据生物发展的阶段性划分,如泥盆纪称为“鱼类的时代”、寒武纪称为“三叶虫的时代”。
④统(Series):与地质时间单位世(Epoch)对应,新生代的统是按照地层化石中延续至今的生物所占百分数划分的。
⑤阶(Stage):是年代地层单位的基本单位,对应地质年代单位的期(Age),是统的再分。
岩石地层单位的划分依据?
岩石地层单位的划分是以客观存在的岩性特征为主要依据划分的。
《中国地层指南》将岩石地层单位分为正式、非正式和特殊岩石地层单位。
1. 正式岩石地层单位分为群、组、段、层四段
① 群(Group):最高一级的岩石地层单位,可以由若干个岩石特征基本一致的组联合构成。群的顶、底面常常为不整合面或岩性突变面。
②组(Formation):岩石地层单位系统的基本单位,通常是由一种基本层序构成,也可以由有联系的两三种基本层序构成。构成组的基本层序可以是旋回性的,也可以是非旋回型的均质层或随机夹层的地层。
③段(Member):组内次一级的岩石地层单位,常以组内明显的地层结构、岩性、成因等特征的差别来划分,其上、下岩性差异必须明显或是旋回性的地层,
④层(Bed):是最小一级的岩石地层单位,由特征明显不同于相邻岩层的地层构成,可以是单层也可以是紧挨在一起的岩性相似的几个单层联合构成。
2. 非正式和特殊岩石地层单位
非正式岩石地层单位是为某些特殊需要而提出的无需命名的岩石体,如含水层、煤层、油砂等。
特殊岩石地层单位主要是岩石经受强烈的后期构造变动、变质作用、岩浆作用等影响后行形成的岩石体,如混杂岩、蛇绿岩、滑塌岩、构造岩等。特殊岩层地层单位的顶底界线一般是断层界限或受断层该找的不整合界限。
生物地层单位的划分依据?
生物地层单位是根据地层中的生物化石特征划分地层,它的基本单位是生物地层带,简称生物带。
①组合带(Assemblage zone):三个以上生物分类单位整体上构成一个特殊的自然组合,可以由几类生物化石构成,也可以由某一类生物化石的几个属种构成。组合带的名称取自化石组合种的两个或多个具有明显特征的分类单元。
②延限带(Range zone):包括分类单位延限带和共存延限带两种。分类单位延限带表示一个分类单元;共存延限带是两个或多个特定分类单位延限带的共存部分所代表的地层体。
③富集带(Abundance zone):指某类生物化石最繁盛的一段地层。
地层单位之间的关系?
1.岩石地层单位和年代地层单位
①两者界限在局部可能一致。
②岩石地层单位都分布于一定的地区,是地方性的;而年代地层单位是按照时间阶段建立的,具有全球性。
③岩石地层单位具有一定的岩石内容;年代地层单位有一定的形成时间,不受岩石特征的限制。
④岩石地层单位可以从任一时刻开始,任一时间结束,无固定的时间含义;年代地层单位与地质年代单位严格对应。
2.岩石地层单位与生物地层单位
①岩石地层单位与生物地层单位无一定的对应关系,二者的界限可以吻合,也可以相互穿越。
②岩石地层单位与生物地层单位都在一定的地质环境内形成,都可以反映沉积环境,但是划分依据不同。
③生物地层单位可以指示相对地质年龄;生物地层单位的界限比岩石地层单位的界限更接近等时面。
3.年代地层单位与生物地层单位
①生物地层单位是物质性的,指含有某种化石的地层;年代地层单位是时间性的,指某生物生存的时间内的全部地层。
②生物地层单位与年代地层单位的界线常常一致。
③生物地层单位不能成系统,它是为年代地层系统服务的。
层型剖面和层型点的选择条件有哪些?
①连续、无间断、无明显垂直相变的沉积序列,并具有一定的厚度;
②为遭受构造破坏或强烈的变质作用;
③具有保存完好、多样化及分布范围广的化石;
④利于进行多学科综合研究,以提供各方面的资料证据;
⑤地层路线方便,便于同行观察研究。
地层区划的作用有哪些?
①正确反映地区地层发育的总体特征,便于了解各地质时期地层沉积类型的空间展布及其在时间上的发展变化;
②编织各区域地层对比表,建立标准地层剖面,以便于同一规划部署全国的地层工作,从而知道地层区测工作和成层矿产的勘探与开发;
③验证构造单元的划分,为区域地质发展史的研究提供依据;
④地层区划是确定岩石地层单位“群”和“组”使用范围的重要标准。
地层区划的原则有哪些?
①地层发育的总特征;
②地层层序及接触关系;
③岩性组合及厚度变化;
④岩浆活动、区域变质及剥蚀作用等情况;
⑤古生物组合及发育情况;
常见的相标志有哪些?
1.岩性标志
①颜色
浅色粘土岩有机质含量低,形成于浅水氧化环境;暗色粘土岩形成于沼泽和深湖等静水或深水还原环境;含有铁离子的矿物,红色反映氧化环境,暗绿色反映还原环境。
②结构
沉积物的粒度、圆度、分选性等结构特征可以指示沉积环境,如圆度高,分选好,颗粒支撑杂基少反映牵引流沉积以及水动力较强环境。
③构造
层面构造主要反映介质流动状态的波痕、冲刷痕、压刻痕及各种暴露痕迹;
层理构造主要是沉积物的颜色、成分、结构等沿垂向变化显示出来的层状构造,可以反映水动力特征和水流方向;
准同生变形构造有负载构造、包卷构造、滑塌构造等。在差异压实及构造不稳定常导致上覆粗粒层下沉或下陷到下伏松软沉积层中,形成负载构造;在原始陡斜的斜坡,沉积物下滑使原生层理变形造成滑塌构造;沉积物快速堆积、沉积物液化侧向流动可使得原生层理变形揉皱形成包卷层理。
化学及生物成因构造常间于鸟眼构造、叠层构造、遗迹化石等。
④岩石组分及岩石类型
岩石中的稳定同位素、微量元素及有机组分的种类和含量等地球化学特征都可以作为相标志。
⑤岩性组合及旋回或韵律反映沉积环境
⑥其他标志
沉积物的横向和纵向变化、沉积体的几何形态等也可以指示沉积环境,根据地震相也可以推测地层的沉积相。
2.古生物化石
根据化石推断环境常常使用将今论古和形态功能分析法。
古生物化石在相分析中的应用:①推断海陆等古地理环境,陆生动植物及淡水软体动物、淡水介形虫、淡水藻类等生物反映大陆环境;放射虫、古杯、珊瑚、层孔虫、腕足、三叶虫、海百合、笔石等生物反映海洋环境;竹节虫、放射虫等单调的浮游生物化石组合指示远洋环境;②恢复古温度,如冷水中的有孔虫个体较大,生活在热带水域中的有孔虫个体较小;③恢复古盐度,如珊瑚、菊石、腕足等狭盐性生物可以指示盐度正常的海水;④推断水体情况,如化石保存完好反映水体平静、原地埋藏,化石破碎则说明水体动荡。
河流相的沉积特点有哪些?
①由两大层序构成,下部层序为河道沉积,主要是河流中的推移载荷侧向加积的产物,包括滞留、心滩或边滩沉积;上部层序为泛滥沉积,包括堤岸和河漫亚相,主要是洪泛期悬浮物质垂向加积的产物。
②由于平原区河道频繁迁移,河道与泛滥平原沉积交替,二元结构反复出现,形成河流沉积的间断正韵律。
③韵律底部有冲刷面,可有交错层理、平行层理、泥裂等暴露构造。
④泥岩常为红色。
⑤可以含有陆生植物及少量淡水动物化石。
⑥砂体在平面上呈条带状,剖面上多为透镜状、板状等。
湖泊相的沉积特点有哪些?
①由于从滨湖到深湖水动力逐渐减弱,所以湖泊沉积在平面上常呈环带状分布。
②湖泊相沉积物主要是粘土岩,其次是砂岩、粉砂岩,而砾岩少见,可见石灰岩、硅藻土、油页岩等。
③分选好,湖盆向中心粒度通常由粗到细。
④从湖盆边缘向湖心泥岩颜色由浅变深。
⑤由于不同季节入湖的河水流量、成分不同,所以湖泊沉积常常见季节纹层。
⑥保存较好的淡水双壳类、腹足类、介形类等陆生生物化石。
⑦可以形成油页岩,在一定物化条件下可形成油气。
⑧湖泊沉积序列常是下部细粒沉积,上部较粗的滨岸沉积。
根据沉积物的厚度推断沉积盆地的构造状况,要考虑几种情况?
①补偿沉积是指盆地基底下降速度与沉积物堆积速度大体一致,使得盆地水深保持不变,沉积相无明显变化,这种盆地称为补偿盆地,其沉积物厚度等于盆地基底的沉降幅度。
②非补偿沉积是指盆地基底沉降速度大于沉积物堆积速度,沉积物不足以补偿盆地的下降幅度,导致盆地水体加深,由浅水相变为深水相沉积。
③超补偿沉积是指盆地基底下降速度小于沉积物的沉积速度,沉积物较粗。超补偿沉积物源丰富,沉积物堆积厚度超过沉积区的沉陷幅度,从而使水体变浅,其沉积物以淤泥、冲积为主。
什么是威尔逊旋回?
威尔逊旋回是加拿大学者Wilson根据现代地表各海洋和大陆的研究,系统归纳了大陆板块离合及洋盆氧化的多阶段发展规模,他把洋盆演化分为六个阶段
①胚胎期,在大陆板块内部因伸展拉展而形成的大陆裂谷,如东非裂谷带;
②幼年期,陆壳继续开裂,开始出现狭窄的海槽,局部出现洋壳,如红海;
③成熟期,大洋中脊向两侧不断扩张,海洋边缘尚未出现俯冲消减现象,所以大洋迅速扩大,如大西洋;
④衰退期,大洋中脊继续扩张增生,但是大洋边缘一侧或两侧出现消减现象,使海洋渐趋萎缩,面积缩小,如太平洋;
⑤残余洋盆期,随着洋壳海域的缩小,两侧陆壳相互通近,期间仅残留小型洋壳盆地,如地中海;
⑥消亡期,随着大陆板块的拼合碰撞,洋盆最终闭合,海域消失,转化为高峻山系,沿碰撞带(古缝合线)可残留洋壳残片(蛇绿岩套),如阿尔卑斯-喜马拉雅造山带。
岩石地层学常用的方法有什么?
①岩性法
在地层剖面中,沉积岩岩性的垂向变化意味着古地理环境随时间的推移而改变。在一定的范围内,相应的层段是同一盆地同一环境的沉积,具有相似的岩性及岩石组合,因此可根据岩性特征划分对比地层。
②标志层学
稳定沉积层多是在盆地均匀下沉、水域最广时的较深水环境下形成的,因为此时的沉积物分布范围最广,岩性和厚度较稳定,如湖泊沉积的黑色页岩等。若一个单层的特征不够明显,可以选择具有某种特征的多个连续沉积层的自然组合作为复合标志层。
③沉积旋回法
不同的地层结构类型是不同沉积阶段、不同沉积环境的产物,多种岩层规律组合而成的有序多层式结构形成的各种旋回序列是地壳不同发展阶段的自然产物。在一定的范围内,同一地层形成条件基本相同或相似,形成相同或相似的沉积旋回。
④接触关系法
⑤地球物理法
岩石地层学方法划分对比地层应该注意的问题
①由于岩石地层单位有穿时性,所以同一岩石地层单位的形成时间并非到处一致,即岩石地层学方法进行的地层对比不是严格的时间对比。由于不同时期相似的沉积环境可形成相似的岩性,所以相似的岩性不一定是同时形成的,因此岩石特征不能作为年代地层对比的标志。
②由于同一时期不同地区有不同的沉积环境,形成不同的岩石特征,而不同沉积盆地不同时期可以有相似的沉积环境,形成相似的岩石特征。所以岩石地层学方法通常适用于同一沉积盆地小范围的岩石地层对比,水体未曾连通的不同沉积盆地的地层,即使岩性相似,也不能用岩石地层学方法对比。
③岩石地层学方法对比地层要综合考虑组成地层的岩石特征、岩石组合、地层结构及厚度、接触关系等特征,还要注意上、下层位的岩石特点和不同地点的岩性及其相变规律。
④任何地层单位都是在一定的时间间隔内形成的,所以任何地层划分对比都不能摆脱时间的限制。而岩石地层学方法只能说明地层的相对新老,不能确切地说明地层时代,所以在岩石地层划分的基础上,必须寻找地层剖面中的化石等地质年代标志,以便大致确定各岩石地层单位的形成时间,尤其是在构造变动复杂的地区,岩石地层学方法必须与同位素地层学、生物地层学等方法结合起来。
⑤A.每次地壳运动的表现形式、剧烈程度、持续时间和影响范围各不相同,所以每个不整合在地层划分对比上的意义也有差异。B.不整合面是大陆侵蚀面,侵蚀作用进行的时间长短在不同地区不一定相同,侵蚀作用进行的程度不仅与侵蚀时间长短有关,还与下伏地层的构造部位及岩性有关,所以下伏地层的顶面不一定到处都是同一层位。C.不整合面之上的地层是在水进过程中逐步形成的,所以上覆地层的底面在大范围内也不可能到处等时。D.由于同一构造运动的高潮在时间、空间(横向)上都是依次递变、逐步“波及”的,因而不同构造带或同一构造带不同地区出现的构造运动面(不整合面)不等时。E.同一次地壳运动在不同地区的表现形式不同,可表现为不同的地层接触关系。
⑥地球物理方法是从岩石地层学中衍生出来的,地球物理资料属于间接资料,工作中应以岩心、古生物等直接资料为基础。直接资料和间接资料互相补充,才能使地层划分对比更为准确合理。尤其是侧向加积的地层岩性变化较快,岩、电标志层常常难以追踪,应将地质、测井和地震等资料结合起来,进行综合分析。
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