区域地质调查之地层野外工作方法.ppt

97 野外地层调查方法 徐德斌 2011-03-08 三、沉积地层研究思路 一）陆源沉积岩：碎屑颗粒、杂基、胶结物、孔隙 1．分类与名命 2．野外观察内容 岩石特征 颜色、结构（颗粒形态、分选性、接触类型、胶结类型和组构形式、孔隙）及成熟度、构造 碎屑颗粒成分及成熟度 薄片鉴定（组分、结构、显微构造、成岩厚生变化） 其他室内分析：X线全岩衍射、 X线粘土矿物衍射、粒度、阴极发光、重矿物分析、化学分析、电镜扫描、 层/岩层厚度 沉积构造（见沉积环境与沉积相判别标志） 古流向测量 基本层序 地层是否倒转 沉积岩的颜色 颜色分类 原生色 继承色——碎屑物颜色（碎屑岩特有） 自生色——自生矿物和原生混入物 次生色——风化作用过程中母岩物质次生变化后形成的 颜色与组分和成岩环境 灰色、黑色：富含有机质或分散状硫化铁（FeS） —还原、强还原 红、紫红、褐红色、黄棕色：含Fe3+氧化物、氢氧化物 —氧化、强氧化 黄色：炎热干旱，陆相沉积物 红色：炎热潮湿； 绿色：Fe2+ (或Fe3+) 的硅酸盐（绿泥石、海绿石、孔雀石） —弱氧化、弱还原 蓝色、青色：硬石膏、石膏、天青石、石盐 —炎热干旱 分选性：沉积物粒度的分选程度，即碎屑颗粒大小的均一程度。 含量：主要粒级75%(好)、50-75%(中等)、50(差) 分选系数（S0）：2.5(好)、2.5-4.0(中等)、4.0(差) 标准偏差（?1）：0.35(很好)、0.35-0.5(好)、0.5-1(中等)、1-2(差)、2-4(很差)、4(极差) 层/岩层——组成沉积地层的基本单位，内部成分、结构、构造和颜色基本均一，上、下有明显的层面，可以包括一个或若干细层、层系或层系组。 块状层(100cm) 厚层(100-50cm) 中厚层(50-10cm) 薄层(10-1cm) 微薄层(1cm) 古流向测量 交错层理：前积纹层最大倾斜方向、槽状交错层理槽轴的最大倾斜方向； 不对称波痕：迎水面缓、背水面陡； 槽模：辐射状散开端指示水流方向、突起端为迎水方向； 剥离线理： 碎屑颗粒与化石优选方向： 冲蚀槽：弧内侧指向水流方向 砾石组构 2．野外观察内容 岩石特征 [颜色、层厚、 颗粒类型（非生物碎屑—是否有氧化圈、生物屑或生物化石）与含量及与灰泥、亮晶的相对含量、结构构造] 薄片鉴定（成分、结构、显微构造、生物碎片、成岩变化） 其他室内分析：阴极发光、化学分析（碳酸盐含量、稳定同位素、REE、微量元素） 沉积构造 生物扰动构造 层序特征 碳酸盐岩的结构 四）硅质岩（Siliceous rocks或硅岩Slicastone） ：自生硅质矿物含量超过50%的沉积岩称硅质岩。欧美或国际多统称燧石（Chert）。 沉积环境:是一个发生沉积作用的、具有独特的物理学、化学和生物学特征的地貌单元，并以此和相邻的地区相区别—自然环境条件 沉积相:指保存在地层中的能反映其形成环境的岩性特征、沉积特征和生物特征的总和—沉积环境的物质表现 沉积体系:与沉积作用和沉积环境有成因联系的三维岩相组合 沉积构造: 是由沉积物的颜色、成分、结构的不均一性而引起的岩石宏观特征 “相”的术语使用有不同的理解 地层的岩石类型—描述相：如海绿石砂岩相、灰岩相等； 岩石的成因作用类型—环境相：如浊积岩相、生物礁相等； 沉积环境的同义语—作用相：如河流相、滨海相等； 认为“相是一定岩层生成时的古地理环境及其物质表现的之和”，包括沉积物形成条件（环境）、沉积特征，如河流砂岩相、浅海灰岩相，国内外50年代以来普遍持这种观点； 与构造环境相联系—构造相：许靖华(1991)提出的大地构造相概念，常用的如磨拉石相、复理石相 沉积矿物标志—矿物化学沉积顺序为：方解石?白云石?天青石?石膏?石盐 自生天青石、萤石、重晶石的白云岩反映盆地内水体的盐度较高。 正玉髓为超盐度的指示物。 海绿石、胶磷矿物形成于正常含盐度。 超咸水或清水环境中形成的鲕粒是呈放射状，非同心状。 脱水裂隙多少变化。 矿物岩石标志 鲕状赤铁矿：多数在温暖、炎热条件下形成。 煤：炎热潮湿或温暖潮湿气候条件下形成的。 碳酸盐类：沉积物中CaCO3 浓度高的地区位于低纬度内。大规模碳酸盐沉积作用主要发生在南北纬20o（温暖的热带和亚热带）左右。 磷块岩：温暖或炎热气候的标志； 土状堆积: 黄土是寒冷（冰期）气候条件下的风成沉积，指示干、冷气候。红土反映温暖潮湿的气候。 蒸发岩：如岩盐、石膏、硬石膏、钾盐、萤石、天青石等是在炎热和干燥的气候中沉积的。 红层:温暖、炎热干旱或半干旱的气候。 风成沙漠沉积：现代南北纬30o地带两条沙漠带。 冰碛岩：极地冰川（大陆冰盖）和山岳冰川。 指示古气候 古生代植物群是耐阴植物群；中生代的植物群需要较强阳光；新生代植物群需要强阳光。 潮湿的