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1、第七章沉積盆地及巖相古地理分析古地理分析:對(duì)地質(zhì)歷史時(shí)期自然地理景觀的再造,亦即:再造沉積區(qū)和侵蝕區(qū)的景觀古地理分析的內(nèi)容:①確定侵蝕區(qū)的位置、母巖的性質(zhì)、古地形的起伏②確定沉積區(qū)邊界③搬運(yùn)介質(zhì)及水動(dòng)力條件④水的物理—化學(xué)性質(zhì)⑤確定古氣候、古構(gòu)造、火山噴發(fā)中心古地理分析任務(wù):①確定當(dāng)時(shí)的自然地理景觀②查明沉積礦產(chǎn)生成、聚集分布規(guī)律③闡明沉積作用與大地構(gòu)造間的關(guān)系④了解地殼運(yùn)動(dòng)與地質(zhì)發(fā)展史⑤進(jìn)行礦產(chǎn)預(yù)測(cè)以上任務(wù)可以部分解決或全面解決。第一節(jié)沉積盆地的古地理一、陸源區(qū)的分析1、判斷古陸或侵蝕區(qū)的存在侵蝕區(qū):相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期提供陸源碎屑和可溶物質(zhì)沉積區(qū):某一時(shí)期堆積沉積物古陸:
2、穩(wěn)定的侵蝕區(qū)判別依據(jù):①被研究某時(shí)代的地層:尖滅或較新地層的超覆(可靠證據(jù))②海進(jìn)組合:下伏地層的頂部為古風(fēng)化殼指示侵蝕區(qū)存在;海退組合與下伏地層呈不整合關(guān)系③據(jù)相變判斷:自侵蝕區(qū)到沉積區(qū)相變有規(guī)律(海侵相序、海退相序):缺乏巖層地區(qū)的輪廓線與相帶界線平行,該地區(qū)為侵蝕面。邊緣相、盆地相④利用古流向分析可區(qū)分古剝蝕區(qū)和后期隆起剝蝕區(qū),并可確定剝蝕區(qū)存在的方位。⑤根據(jù)同時(shí)代的陸源碎屑礦物的含量及粒度變化確定古陸的存在。靠近古陸——粒粗碎屑含量成分有差異,粒度成熟度不同;層數(shù)多⑥特殊組分指示:特殊巖屑、重礦物組合、生物化石及礫屑⑦粘土礦物成分在平面分布變化靠近侵蝕區(qū):高嶺
3、石數(shù)量多對(duì)于新地層適用遠(yuǎn)離侵蝕區(qū):蒙脫石、伊利石多對(duì)于老層不太適用(原因:后生變化)⑧含煤地層:煤巖成分含量不同靠近古陸:絲炭含量大⑨等厚線的分布:0線的分布代表一定意義,部分0線代表了古陸的分布范圍。2、查明古陸地形起伏特征:古地形:埋藏地形:地質(zhì)時(shí)期的古地形?一直保存到現(xiàn)在再造地形:埋藏前即被剝蝕或夷平的地形。相關(guān)因素:古地形起伏強(qiáng)度與大地構(gòu)造性質(zhì)、剝蝕強(qiáng)度、沉積作用強(qiáng)度有關(guān)。用沉積相判定:殘積相、坡積相—正地形湖泊相、沼澤相、河流相—負(fù)地形三角洲、海岸平原相?推斷古地形:平坦據(jù)河流沉積坡度及河流長(zhǎng)度?推測(cè)再造侵蝕區(qū)地地形高度現(xiàn)代河流坡降:40-4cm/km~1m
4、m/km山區(qū)河流坡降:1-10m/km靠近高山的河流的坡降:80-100m/km根據(jù)超覆地層特征——推斷古地形3、恢復(fù)古河流體系(1)河成砂巖體等厚線圖中厚度最大的位置?代表主河道的位置。(2)位于侵蝕區(qū)的樹枝狀水系與主河流銳角相交的方向?反映主河流流向。古流向確定:①利用交錯(cuò)層理測(cè)定統(tǒng)計(jì)?玫瑰花圖;(單向、雙眾數(shù)、多眾數(shù))②砂巖底部“底痕”?流水波痕;③剝離線、走向化石、礫石、顆粒;④冰磧石定向、基巖擦痕;⑤貝殼、生物遺骨定向:小的一端指示水流;⑥植物碎片排列方向、古樹干;⑦礫石磨圓及排列:粒徑順流減小,磨圓度順流增加;疊瓦構(gòu)造;4、確定物源區(qū)母巖性質(zhì)(1)礫巖成分
5、及分布①礫巖主要分布在盆地邊緣,接近于物源區(qū)②礫石成分直接反映物源區(qū)母巖成分(2)砂巖組分①巖屑成分?母巖的直接標(biāo)志②石英:其包裹體、消光類型、形狀等?反映母巖類型:中酸性巖漿巖?石英中可有鋯石、電氣石、磷灰?guī)r等包裹體;火山巖?石英為單晶透明、無(wú)波狀消光、有裂紋;變質(zhì)巖?多晶石英、具波狀消光,包裹體:矽線石、藍(lán)晶石等。③長(zhǎng)石:據(jù)其類型判別母巖性質(zhì)酸性火山巖?透長(zhǎng)石酸性侵入巖?正長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石④編制砂巖類型分布圖?恢復(fù)母巖性質(zhì)及物源方向:近母巖區(qū):長(zhǎng)石和巖屑含量高;遠(yuǎn)離母巖區(qū):石英增高;(3)碎屑重礦物組合及分布(前面已述)二、古海岸位置確定①濱海沉積物為海侵型時(shí):與下伏
6、層呈不整合或假整合;②查明海灘、潮汐及瀉湖等濱岸古環(huán)境分布;③濱岸地帶化石少,呈破碎狀、磨圓好,具分選性;④濱岸沉積中有暴露標(biāo)志:如泥裂、雨痕等⑤碳酸鹽巖型海岸:靠近海岸?蒸發(fā)巖增多;三、水介質(zhì)特征1.PH值、EH值①通過敏感的變價(jià)元素確定(如Fe)褐鐵礦—常見鐵礦—海綠石—鱗綠泥石—菱鐵礦—白鐵礦和黃鐵礦(氧化環(huán)境)(弱氧化弱還原環(huán)境)(還原環(huán)境)(強(qiáng)還原環(huán)境)②沉積物顏色:黑色,綠色—還原環(huán)境;紫色、紅色—氧化環(huán)境③古生物、遷移元素.2.古鹽度(1)古生物:窄鹽生物、廣鹽生物;(2)沉積標(biāo)志:隨含鹽度增加:方解石—白云石—天青石—石膏—石鹽(化學(xué)成因產(chǎn)物)(3)地
7、球化學(xué)標(biāo)志3.古水深—較難的課題,可相對(duì)確定(1)自生礦物法溫度低15℃,有利于海綠石形成;濕潤(rùn)條件下,有利于鮞綠泥石形成;熱帶氣候條件下:水深125m以下—海綠石發(fā)育;水深60m以上—鮞綠石發(fā)育;氣候較冷的地區(qū):水深30m就可有海綠石形成;磷酸鹽礦物:30m以下(30~50m);(2)地球化學(xué)標(biāo)志深海沉積物中富含:Cl、Mo、Mn、Cu、Ba、等。若:Mo>5ppmCo>40ppmCu>90ppmBa>1000ppmGe>100ppmNi>150ppmPb>40ppm并伴有U<1PPMSn<3ppm則:水深可能超過250m(3)沉積學(xué)標(biāo)志:蒸發(fā)巖: