第二部分沉积相模式

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1、第二部分　沉积相模式第八章沉积相的概念及分类  第一节沉积相的概念 相这一概念是由丹麦地质学家斯丹诺（Steno，1669）引入地质文献，并认为是在一定地质时期内地表某一部分的全貌。1838年瑞士地质学家格列斯利（Gress1y）开始把相的概念用于沉积岩研究中，他认为“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”。自此以后，相的概念逐渐为地质界所接受和使用。二十世纪以来，相的概念随着沉积岩石学和古地理学的发展而广为流行，对相的概念的理解也随之形成了不同的观点。一种认为相是地层

2、的概念，把相简单地看作“地层的横向变化”，另一观点则把相理解为环境的同义语，认为相即环境；还有认为相是岩石特征和古生物特征的总和。油气田勘探及其他沉积矿产勘探事业的飞速发展促进了相的研究，使人们对相这一概念的认识更加深入。目前较为普遍的看法是，相的概念中应包含沉积环境和沉积特征这两个方面的内容，而不应当把相简单地理解为环境，更不应当把它与地层概念相混淆。鉴于上述，我们把相定义为沉积环境及在该环境中形成的沉积岩（物）特征的综合。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

3、的场所。沉积环境系由下述一系列环境条件（要素）所组成：①自然地理条件，包括海、陆、河、湖、沼泽、冰川、沙漠等的分布及地势的高低；②气候条件，包括气候的冷、热、干旱、潮湿；③构造条件，包括大地构造背景及沉积盆地的隆起与坳陷；④沉积介质的物理条件，包括介质的性质（如水、风、冰川、清水、浑水、浊流）、运动方式和能量大小以及水介质的温度和深度；⑤介质的地球化学条件，包括介质的氧化还原电位（Eh）、酸碱度（pH）以及介质的含盐度及化学组成等。上述条件的综合即为沉积环境。沉积岩特征包括岩性特征（如岩石的颜色、物质

4、成分、结构、构造、岩石类型及其组合）、古生物特征（如生物的种属和生态）以及地球化学特征。沉积岩特征的这些要素是相应各种环境条件的物质记录，通常构成最主要的相标志。综上所述，沉积环境是形成沉积岩特征的决定因素，沉积岩特征则是沉积环境的物质表现。换句话说，前者是形成后者的基本原因，后者乃是前者发展变化的必然结果。这就是相的概念中沉积环境和沉积岩特征的辩证关系。与相的概念同时存在的还有沉积相、岩相等这些流行的术语。在沉积学中，相就是沉积相，二者是同义语。岩相是一定沉积环境中形成的岩石或岩石组合，它是沉积相的

5、主要组成部分。岩相和沉积相是从属关系而不是同义关系。沉积模式或相模式则是以图解、文字或数学等方法表现的一种理想的和概括的沉积相，并能有助于了解复杂的自然现象和作用过程，是近几十年来不断建立起来的一个新内容。波特和佩蒂庄（PotterandPettijohn,1963，1977）认为：“沉积模式是在原来形式上加以构思的，事实上就是描述和再现了沉积作用的面貌。”沃克（Walker，1967）认为沉积模式是“删去其地方性的细节，而保留其纯粹本质上的东西。”所以，沉积模式就是对于沉积环境及其产物及作用过程的高

6、度概括。沉积模式还有具广泛概括性和代表性的模式，也有只代表区域性特征的地方性模式。沃克认为作为一个沉积模式还必须起到以下四方面的作用：（1）它必须起到作为对比标准的作用；（2）它必须起到进一步观察的提纲和指南的作用；（3）它必须起到对新的地质环境的“予测者”的作用；（4）它必须起到水动力学解释的基础的作用。所以，沉积模式是从许多实例中经过提炼和概括的，可以反映沉积物的空间、时间的变化规律，以及和沉积环境的成因联系，可以作为研究其他实例时对比的标准。沃克还认为艾伦（Allen,1964）所作的曲流河的三

7、维模式图和柱状模式图充分起到了一个相模式的作用，它是一个被充分肯定的可作为对比的标准，是进一步观察的指南，并已被用来作为水动力学解释的基础，很多研究者还用它来予测新的油气远景区。但目前这样高度概括的成功的模式还不多，一般还常常使用地方性模式或典型实例进行对比研究，其中有些也可以用来作水动力学解释的基础。对沉积模式可以采用不同的分析方法和不同的表现形式（据Reading,1978）：120（1）直观模式：以简化的图式直观地表现出沉积环境、作用过程和最终产物之间的复杂关系。（2）事实模式（或译实际模式）：

8、以现代的有代表性的地区或古代的沉积岩层的相组相序为基础而建立的模式。例如北海模式是以北海为基础归纳出的大致可表示潮汐作用为主的一种浅海沉积的模式。（3）动态模式：又叫相层序，能表示形成一个特征的沉积体的沉积作用全过程的沉积模式。例如一个推进的堡岛模式为一个向上变粗的垂直层序；又如一个曲流河模式为一个向上变细的垂直层序；又如一套沉积层代表雨量逐渐增加而造成的从碎屑旋回过渡到化学旋回的变化等。（4）静态模式：表示在一个特定时间的沉积层内的沉积环境特征和沉积物