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8.陆源碎屑岩简称碎屑岩,指的是主要由陆源碎屑物质组成的沉积岩,包括砾岩、砂岩、粉砂岩和粘土岩。
9.陆源碎屑岩特征的描述内容有陆源碎屑岩的成分、结构、构造和颜色。
10.根据成因和结构特征的不同,碎屑岩的组成可划分为颗粒、杂基、胶结物和孔隙这四种组分。
11.在碎屑岩中杂基和胶结物都可作为碎屑颗粒间的填隙物,但它们在性质、成因以及对岩石所起的作用等方面都是不同的。
12.在砂岩中常见的碳酸盐胶结物是方解石、铁方解石、白云石等,有时可见菱铁矿。
13.岩石中未被固体物质充填的空间叫孔隙,是油(含沥青质)、气、水的赋存场所。
14.按照成因,孔隙可以分为原生孔隙和次生孔隙两类。
15.克鲁宾将伍登—温特华斯的2的几何级数制粒级划分转化为φ值,其转换公式为:
φ=-㏒2D,式中D为颗粒的毫米(mm)直径。
16.在手标本的观察描述中,通常把碎屑的圆度划分为如下四个级别,分别是棱角状、次棱角状、次圆状、圆状。
17.沉积物重力流中含有大量杂基,形成的沉积物是以杂基支撑结构为特征;
而牵引流中主要搬运床砂载荷,最终形成的砂质沉积物以表现颗粒支撑结构为特征,杂基含量很少。
19.在颗粒支撑结构中,颗粒之间可有不同的接触性质,包括点接触、线接触、凹凸接触和缝合接触。
20.组成层理的要素有纹层、层系、层系组。
21.层理构造可按层内粒度递变特征划分为块状层理、韵律层理、粒序层理;
而按细层的形态与层系界面的关系划分为水平层理、平行层理、交错层理、波状层理等。
22.根据交错层理内层系的形状不同,通常分为板状交错层理、楔状交错层理、槽状交错层理、波状交错层理等。
24.有些层面构造并非流动成因的,而是沉积物露出水面,表面干涸收宿,或者受到撞击而形成的,如干裂、雨痕、泡沫痕和冰成痕等。
这些构造具有指示沉积环境及古气候的意义。
25.碎屑岩的颜色,按成因可分为三类,即继承色、自生色和次生色。
26.按砾石的大小可把砾岩分为四类:
细砾岩、中砾岩、粗砾岩、巨砾岩等。
28.砾岩在地质剖面中的位置,即砾岩与相邻岩层尤其是下伏岩层的接触关系,具有很大的地质意义。
根据这种关系可以把砾岩分为底砾岩、层间砾岩和层内砾岩。
29.按粘土矿物成分可将粘土岩划分为如下几种类型:
伊利石粘土岩、蒙脱石粘土岩、高岭石粘土岩、海泡石粘土岩等。
30.一般经过波浪和流水作用的搬运、沉积而成的碳酸盐岩,常常具有颗粒(粒屑)结构,即由颗粒、泥、亮晶、孔隙等四种结构组分构成。
31.碳酸盐颗粒组分泛指盆地内化学、生物化学碳酸盐沉积物在波浪、潮汐等水流作用下就地或经短距离搬运而形成的一系列碳酸盐颗粒,按碳酸盐颗粒的组成特征和成因分为:
内碎屑、鲕粒、球粒和藻粒等。
32.碳酸盐岩除可出现和碎屑岩一致的构造外,还可出现示顶底构造、帐篷构造、鸟眼构造等特有的沉积构造。
33.根据冲积扇沉积物的成因,冲积扇上的的沉积物可分为如下4种类型:
泥石流沉积、河道沉积、漫流沉积、筛状沉积。
34.根据环境和沉积特征,河漫亚相可进一步划分为河漫滩、河漫湖泊、河漫沼泽三个沉积微相。
35.按照成因可将湖泊划分为构造湖泊和非构造湖泊,构造成因的湖泊可进一步分为断陷型、坳陷型、前陆型三个基本类型。
36.按沉积物特征可将湖泊分为碎屑沉积湖泊和化学沉积湖泊;
按湖泊所处地理位置可分为近海湖泊和内陆湖泊;
按地貌分为高原湖和平原湖。
37.据砂体所在湖泊中的亚环境及砂体的沉积学特征,湖泊砂体可划分为三角洲、扇三角洲、滩坝、重力流水道及风暴重力流等类型。
38.按照地貌特征,可将海洋环境分为陆棚(陆架)、大陆坡、陆隆和大洋盆地。
39.海岸带缺乏河流作用,其主要的水动力来源是波浪和潮汐作用。
40.依据波浪和潮汐作用的相对强弱以及岸线的发育情况,海岸带可以分为无障壁海岸、障壁海岸两种类型。
41.高能海岸环境以砂质类型者居多,砾质者少见。
按海岸地貌特征可划分为海岸沙丘、后滨、前滨、近滨(临滨)等几个次级环境。
42.河水通过河口流入蓄水体时,形成自由喷射,自由喷流可分为
轴向和平面喷流二种流动类型。
43.根据产出位置和形态特征,生物礁的可以划分出点礁、宝塔礁、环礁、岸礁、堡礁等类型。
三、简答题(共30分)
1.简述沉积岩的矿物学特征。
高温矿物少见;
低温矿物富集;
具有成分简单的自生矿物。
2.简述母岩风化作用的类型及产物。
(6分)
物理风化作用,产生碎屑物质;
化学风化作用,生成新矿物;
生物风化作用,产生碎屑和新矿物。
3.简述结晶岩风化作用的四个阶段。
以玄武岩为例
A机械破碎阶段:
以物理风化为主,形成岩石和矿物碎屑。
B.饱和硅铝阶段:
a.化学风化开始,氯化物和硫酸盐全部被溶解,带出Cl-和SO42-。
b.O2和H2O共同作用→辉石和斜长石等铝硅酸盐和硅酸盐矿物分解,游离出碱金属和碱土金属(Na+,K+,Ca2+,Mg2+)离子,Ca2+、Na+流失比K+、Mg2+要快些。
c.析出的阳离子使溶液呈碱性或中性,并使部分SiO2转入溶液。
d.形成少量粘土矿物——蒙脱石、水云母、还可出现拜来石、绿泥石等。
碳酸钙开始堆积。
C.酸性硅铝阶段:
粘土型风化作用
a.几乎全部的Ca2+、Na+、K+、Mg2+被带走。
b.SiO2进一步进入溶液,介质由中/碱性转为酸性。
c.形成不含Ca2+、Na+、K+、Mg2+的高岭石、变埃洛石等粘土矿物,上个阶段形成的蒙脱石、水云母被破坏。
D.铝铁土阶段:
风化作用的最后阶段
a.硅酸盐矿物彻底地分解,全部可移动元素都被带走。
b.铁和铝的氧化物和小部分SiO2以胶体状态在酸性介质中聚集,原地形成水铝矿、褐铁矿、针铁矿、赤铁矿和蛋白石。
c.堆积物是一种红色疏松的铁质或铝质土壤,也称红土。
到达这个阶段的风化作用通常也称为红土型风化作用。
4.简述尤尔斯特隆图解。
开始搬运速度(V开):
流水把处于静止状态的碎屑物质开始搬运走所需的流速
继续搬运速度(V继):
流水维持碎屑物质继续搬运所需要的流速。
–V开>
V继
两线:
开始搬运曲线/继续搬运曲线
三区:
剥蚀区/搬运区/沉积区
三段:
砾级难搬易沉在山区沉积
粉砂和泥级难搬难沉在深水沉积
砂级易搬易沉分布最广
5.简述碎屑物质在搬运过程中的变化。
1.矿物成分上的变化:
由于搬运过程中的化学分解、破碎、和磨蚀作用,随着搬运距离增长,不稳定组分如长石、铁镁矿物等就会逐渐减少,而稳定组分如石英、燧石等含量就会相对增加。
2.粒度和分选性的变化:
随着搬运距离的增长,沉积颗粒越来越细,分选程度越来越高。
3.颗粒形状的变化:
由于磨蚀作用,随着搬运距离的增长,颗粒的磨圆程度与接近球形的程度一般越来越高。
6.简述下图中层理及层面构造的类型及其成因。
平行层理。
成因:
较强水动力条件,高流态,由平坦的床沙迁移,床面上连续滚动的砂粒产生粗细分离而显出水平纹层。
平行层理一般出现在急流及能量高的环境中,如河道、湖岸、海滩等环境中。
7.简述下图两种沉积构造的类型及其成因。
a.板状交错层理。
主要由沙浪迁移形成。
出现环境:
河流、滨湖、滨海、三角洲沉积。
b.槽状交错层理。
主要由沙丘迁移形成。
多见于河流。
8.某砂岩标本中各粒级颗粒含量如下:
0.5mm-0.25mm颗粒含量为45%,0.1mm-0.25mm颗粒含量为40%,0.05-0.1mm颗粒含量为15%。
请将此标本按粒度命名,并简述命名原则。
命名:
含粗粉砂细砂—中砂岩。
没有一个粒级的含量是大于或等于50%,而含量在50%--25%的粒级又不止一个,这时则以含量为50%--25%的粒级进行复合命名,以“**--**岩”的形式表示,含量较多的放在后边。
其他含量的粒级成分参照下题。
9.某砂岩标本中各粒级颗粒含量如下:
0.5mm-0.25mm颗粒含量为65%,0.1mm-0.25mm颗粒含量为35%。
细砂质中砂岩。
以含量大于或等于50%的粒级定岩石的主名;
含量介于50%--25%的粒级以形容词“**质”的形式写在基本名之前;
含量在25%—10%的粒级作次要形容词,以“含**”的形式写在最前面;
含量小于10%的粒级一般不反映在岩石名称中。
10.某砂岩样品经鉴定后各组分含量如下:
杂基8%,碎屑颗粒92%,碎屑颗粒中石英含量为72%,长石含量为21%,岩屑含量7%,试按裴蒂庄的分类方案命名此样品,并简述裴蒂庄的分类原则。
命名:
次长石砂屑岩(亚长石砂岩)
11.简述曲流河与辫状河在沉积特征上的差异。
12.简述鲕粒的特征及形成过程。
鲕粒,是指具有核心和同心层结构的球状颗粒。
核心为内碎屑、生物化石(完整或破碎)、陆源碎屑;
同心层为方解石、白云石(泥晶)、文石(现代),具同心层状结构、放射状结构,全周或局部数层。
形成机理:
核心浸泡在饱和或过饱和碳酸钙的水中时,碳酸钙将在核心表面发生沉淀作用,当颗粒的表面沉淀物(即新生成的一个同心层)与海水处于平衡状态时,将沉入水底,在水动力的搅动下,再次升起接受碳酸钙的沉淀,如此周而复始,直到水动力不能将其搅起。
13.简述亮晶胶结物与重结晶泥晶的区别。
1亮晶交结物常存在于分选磨圆较好,颗粒又彼此相互接触的间隙中。
2亮晶晶体清澈透明,通常不含杂质;
而在重结晶的泥晶内则常含有较多的泥晶残余物,因此在单偏光镜下观察时,重结晶泥晶很模糊,浑暗。
3由泥晶所组成的颗粒可与亮晶胶结物共存,但亮晶交结物并不与重结晶的泥晶基质共存。
4亮晶胶结物与颗粒之间的接触线较明显,而重结晶的泥晶则往往破坏了与之接触的边界,使边界模糊不清。
5亮晶常表现为两个或以上的世代关系,或表现为一定的胶结物外形轮廓,而新生变形晶很少如此。
6亮晶胶结物的晶间界面表现为平直的贴面结合关系,而新生变形晶的晶间界面呈现复杂的弯曲,波状和参差状。
14.简述福克的石灰岩结构分类。
福克的石灰岩分类是三端元分类:
异化颗粒、微晶方解石泥、亮晶方解石胶结物,相应地分出亮晶异化石灰岩(Ⅰ)、微晶异化石灰岩(Ⅱ)和微晶石灰岩(Ⅲ),加上生物岩(礁石灰岩)共四类石灰岩。
福克把Ⅰ、Ⅱ类叫作异化石灰岩,把Ⅲ类叫作正常化学岩。
根据异化颗粒的类型及其它特征,福克又把上述四类石灰岩细分为11种主要的石灰岩类型。
(2分)
福克的分类有三个优点:
①把碎屑岩结构观点系统地引进碳酸盐岩中来,②首先提出异化颗粒和异常化学岩的观点,打破了石灰岩一统的“化学岩”的观点,③创建了一整套全新的石灰岩结构分类和术语系统。
因此,福克的分类具有很重要的意义。
其分类也有明显的问题:
①把亮晶方解石胶结物这个非独立的单元与颗粒和灰泥并列,②未考虑重结晶作用的影响,③分类中的“清规戒律”太多,④使用了非描述性的成因术语。
15.简述邓哈姆的石灰岩结构分类。
二端元分类:
颗粒,泥
四类石灰岩:
泥岩,颗粒质泥岩,泥质颗粒岩,颗粒岩
六类碳酸盐岩:
泥岩,颗粒质泥岩,泥质颗粒岩,颗粒岩,结晶碳酸盐岩,粘结岩
两大优点:
简明扼要,高度概括;
奠定碳酸盐岩三分格局
三个小问题:
泥岩;
定量标志;
术语系统欠严谨
16.简述白云岩形成的毛细管浓缩作用机理
在气候干燥,粒间水蒸发,且海水通过毛细管作用补给作用下,位于潮上带、疏松且富含粒间水的文石,粒间水盐度增大(海水→盐水)。
从而石膏等沉淀(Ca离子浓度减小),Mg/Ca比值增大(由正常海水3:
1→40:
1)。
再与文石接触,Mg离子将代替Ca离子,从而形成白云石。
17.简述白云岩形成的混合白云化作用机理。
在混合液为5%的海水和95%的地下水时,白云石已经饱和了,但方解石仍不饱和。
因此,在海水为5%--30%的混合液的范围内,将发生方解石被白云石交代的作用,即白云化作用也就是混合白云化作用。
18.简述冲积扇相的亚相划分及各亚相的沉积特征。
扇根亚相:
位于扇顶,河道沉积+泥石流沉积;
扇中亚相:
位于扇中,河道沉积+漫流沉积;
扇缘亚相:
位于扇末端,漫流沉积为主。
19.简述曲流河沉积垂向序列的二元结构模式。
河流沉积的下段是由河床亚相的滞留沉积和边滩沉积组成,是由于河道迁移而引起的沉积物向侧向加积的结果,构成了河道沉积的底层沉积。
上段由堤岸亚相和河漫亚相组成,属泛滥平原沉积,主要是大量细粒悬浮物质在洪泛期垂相加积的结果,构成了河流沉积剖面的顶层沉积。
底层沉积和顶层沉积的垂相叠置,构成了河流沉积的二元结构。
20.简述湖泊沉积相的环带状分布模式及各亚相的特征。
(简答)理想的沉积模式(环带状分布模式):
沉积物的类型围绕湖盆呈环带状展布,从湖岸到湖盆中央大致依次出现砂砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩。
1)滨湖亚相——水动力:
湖浪、沿岸浪;
氧化-弱酸性
沉积物:
杂色砂岩、粉砂岩,有时具砾岩或生物介壳或粉砂、泥
2)浅湖亚相--水动力主要为正常波浪
浅灰、灰绿色粘土岩、粉砂岩,可夹颗粒灰岩薄层或透镜体。
3)半深湖亚相--浪基面以下,浅湖向深湖过渡的湖盆斜坡。
灰、灰黑色粘土,有时含粉砂、碳酸盐薄层
4)深湖亚相--静水,还原
暗色粘土岩,有机质含量高
5)湖湾亚相:
滨浅湖区半封闭的湖湾,水浅而安静
紫、灰紫色粉砂质泥岩、油页岩,可转为泥炭沼泽。
6)滩坝亚相(砂滩、砂坝、砂嘴)——开阔湖岸的滨浅湖
砂砾、鲕、生物碎屑
(论述)亚相类型
按湖水深度和所处位置可将湖泊划分为
滨湖区--洪水面-枯水面
浅湖区--枯水面-浪基面
深湖区--浪基面以下
以此为基础可将湖泊相进一步划分为:
滨湖亚相
浅湖亚相
(半)深湖亚相(伴有重力流沉积)
氧化~弱酸性
A砂砾质湖滩:
水下坡度较陡,波浪强
杂色砂岩、粉砂岩,有时具砾岩或生物介壳
结构:
成熟度较高
构造:
下部交错层理、浪成波痕,上部暴露构造
生物:
生物化石碎片及植物根等
B滨湖泥滩:
水下地形平缓,波浪弱
粉砂、泥
构造;
水平层理、波状层理、块状层理;
暴露构造
植物化石丰富
波状层理、水平层理、透镜状层理、浪成波痕
底栖生物化石丰富,多破碎、磨蚀
弱还原--还原环境
水平层理
生物化石:
多为浮游生物
浮游、游泳生物,保存较好
横向上:
分布稳定,可做对比标志层
黄铁矿——(半)深湖亚相典型的自生矿物
沉积构造:
水平层理、季节性韵律层理、暴露构造
拟田螺、土星介、轮藻
平面或垂向上:
与砂坝沉积相伴
6)滩坝亚相(砂滩、砂坝、砂嘴)——开阔湖岸的滨浅湖,湖浪、湖流搬运沉积,无三角洲平原配套
成熟度高,多跳跃组分
倾角平缓、向湖倾斜中小型交错层理
底栖生物化石碎片,时常成介壳滩
垂向上:
向上变粗变厚
21.简述风暴岩的垂向沉积序列。
理想的风暴岩垂向层序:
流动状态
沉积速率
泥岩或页岩段
下部流动状态
很低
丘状交错层理或浪成交错层理段
中—低
平行层段
上不流动状态
高
粒序层或滞留层沉积段
侵蚀接触
悬浮的碎屑再沉积
风暴的侵蚀
很高
22.简述沉积物重力流形成的基本条件。
1一定的滞水环境和足够的水深,风暴浪基面以下。
2足够的坡角。
3充沛的物源。
4一定的触发机制:
构造运动,洪水,地震,海啸巨浪,风暴潮和火山喷发。
23.简述鲍玛序列。
一个完整的鲍玛序列是由六个段组成,自下而上出现的顺序如下:
A段―底部递变层段:
主要由砂组成,底部含砾石。
一般具有正向递变层理,底面上有冲刷-充填构造及印模构造,A段厚度较大。
(1分)
B段―下平行纹层段:
与A段粒级递变过渡,一般由中、细砂组成,具平行层理。
C段―流水波纹层段:
以粉砂为主,有细砂和泥质。
具有小型流水成因的砂纹层理及变形层理,厚度一般较薄。
D段―上水平纹层段:
由泥质粉砂和粉砂质泥组成,具水平纹层。
E段―泥岩段:
为块状泥岩。
F段―深水页岩段:
为远洋深水沉积的页岩或泥灰岩等,F段已不属浊流沉积,但它是判断深水浊流沉积的重要标志。
24.简述三角州的形成过程。
1.河口砂坝和河道分叉的形成
水下浅滩→河口砂坝→水流分叉→分流河道→次级河口砂坝→三角洲雏形
2.决口扇的形成和三角洲的延伸
1)洪流冲决天然堤,沉积物淤积而呈决口扇滩,三角洲扩大。
2)河水冲决天然堤,取道新河床入湖(海)。
旧河道淤塞,泥砂供应断绝,海浪改造侵蚀,旧三角洲废弃,新三角洲发育。
3)三角洲废弃和发育相互转化,交替出现,各三角洲彼此连接和部分叠合,形成三角洲复合体。
25.简述欧文的陆表海碳酸盐沉积的能量带模式。
欧文的陆表海能量带模式由海向陆分为x,y,z三带
x带——深水低能带,波基面以下,灰泥及浮游生物碎屑——有利于生油
y带——近岸高能带,波浪,潮汐的主要作用带,礁滩——良好的储能相带
z带——滨岸低能带,水浅,蒸发量大,泥晶灰岩(白云岩),蒸发岩,藻叠层构造
26.简述威尔逊的碳酸盐沉积相带模式。
碳酸盐岩标准相带模式(综合模式:
海底地形,潮汐,波浪,氧化界面,盐度及海水循环)
三大相区九个标准相带:
盆地相区(相当于陆棚沉积区):
1盆地相2陆棚相3深陆棚边缘相。
台地边缘区(相当于障壁岛,滩沉积区):
4碳酸盐台地边缘前斜坡相——远岸低能和高能的过渡带5台地边缘的生物礁相6台缘浅海相。
台地相区(相当于潮坪泻湖沉积区):
7开阔地台相——基本是低能带8局限台地相9蒸发台地相
27.简述点状生物礁体的沉积相带模式。
对于点状礁体,可以明显的划分出礁核,礁翼和礁间三个相带。
礁核相为块状的,费层状的,通常是结核状和扁豆状碳酸盐块体,由原始礁灰岩组成。
礁翼相为来自礁核的物质组成的层状灰质砾岩和灰质砂,自礁核向外倾斜变薄。
礁间相与礁的形成无关,为正常浅水的潮下石灰岩的页岩。
四、论述题(共30分)
1.论述冲积扇的形态及鉴定标志。
一、形态:
陆上氧化条件下由山区河流所携带的粗粒沉积物在山谷出口处堆积而形成的扇形沉积体。
空间上:
锥体。
顶端:
指向山口。
锥底:
向平原延展。
平面:
扇形。
纵向:
楔形、凹透镜。
横向:
凸透镜状
二、鉴定标志:
A岩性特征
砂砾岩为主,含碳酸盐、硫酸盐等矿物。
B结构标志
成熟度低粒度粗,扇根到扇缘分选和磨圆逐渐变好,粒度逐渐变细。
粒度曲线跳跃总体发育差或整体呈略向上拱弯弧状。
泥石流沉积近于与C=M基线平行,与浊流沉积相似。
C沉积构造标志
泥石流沉积——块状、递变层理
河道沉积——砾石叠瓦状排列
筛状沉积——块状构造
漫流沉积——平行、交错、块状、水平层理、变形构造及暴
露构造
常见冲刷—充填构造
D颜色标志
泥质沉积物多带有红、黄、棕红等氧化色。
E生物化石标志
几乎不含化石,很少含有机质
F垂向层序
一般为向上变细变薄的正旋回
2.论述曲流河和亚相、微相划分及其主要沉积特征。
A.河床亚相:
①河床滞留沉积:
平水期滞留在河床底部的粗碎屑物质
粗,多为砾石,时有垮塌或冲刷泥砾
明显的冲刷-充填,可有叠瓦状构造
透镜状席状垂向上:
河流沉积的最底部
②边滩沉积
沉积物:
以砂为主,成分成熟度较低
结构:
跳跃组分为主,分选中等
构造
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