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構造地質學中國的主要沉積盆地及其特點

發布時間: 2021-02-08 16:00:24

A. 簡要說明大地構造學和構造地質學研究內容的區別和聯系

大地構造學:地球科學的一個分支學科。它主要研究地球的構造、演化及其運動變形和發展規律等問題的學科,是研究地球科學的基礎理論之一,不僅對深入認識地球發展史和地殼、岩石圈運動史有重要的理論意義,而且對研究成礦條件、地表成因及預測礦產資源等都具有重要的實際意義。


地質學的一個分支。研究地殼的大型乃至全球構造的發生、發展、區域構造組合,以及它們的幾何學、運動學和動力學特徵的學科。中國地質學家李四光(1965)把構造的研究內容概括為兩個方面:建造和改造。建造代表形成,是地殼運動的物質基礎,也是地殼發展演化的物質反映;改造代表形變,是地殼運動的結果或具體表現。大地構造學的研究方法主要是歷史分析法與動力分析法相結合。由於不同作者研究的側重點不同,而形成了不同的大地構造學派。


構造地質學:

構造地質學,地質學主要二級學科之一,是研究岩石圈內地質體的形成、形態和變形構造作用的成因機制,及其相互影響、時空分布和演化規律的地質學分支學科。構造作用或構造運動常是其他地質作用的起始或觸發的主要因素,因此,構造地質學說通常也就成為地質學的基本學說。

基本內容

構造地質學主要研究地質體的次生構造及其成因和演化,同時也進行構造作用環境的重建和反演的研究,可概稱為改造和建造。它們都是在漫長的地質歷史中發生和形成,並具復雜多樣的特徵。

構造地質學研究的次生構造都與內生地質作用相聯系,這與地球深部作用緊密相關。岩石圈板塊運動是地質構造演化的主因,所以對地質構造的研究盡管有尺度不同和目的不一的差別,但都必須著眼於全球整體的地質演化規律與特定的形成環境相結合。

各種構造作用主要都集中在上地幔圈層以上的岩石圈內,因而岩石圈又

造山運動

稱為構造圈。在這里,既有現今的活動構造現象,如地震可測量的板塊運動向量等,也有各種已經固結了的構造,這種歷史中的構造一直可追溯至38億年以前的古老地質體中。

持續不斷的構造作用,使地表和地下各種地質體發生形變,如岩層彎曲和斷裂;地表升降造成山脈、高原和盆地;地表遭剝蝕和盆地內沉積;岩漿的侵入活動和火山噴發等,它們都直接間接地由更為廣泛而具體的構造運動所引起的。從礦物晶格位錯至造山帶的形成,不同成因環境和層次的變質作用現象,岩漿岩分帶,大陸碰撞區地殼壓縮隆升和鄰區的盆地沉積充填,以及地質體演化發展中的構造疊加和改造等,都是次生構造。

構造地質學也研究由構造作用決定的原生構造現象,如造山帶的位置和形態、盆地的形態和分布,各種層次的變質作用與分帶,不同成因的岩漿岩侵位和噴出活動條件等的本身特徵,都由構造環境所決定,是由先期構造造成而又成為後繼構造作用的基礎。

構造地質學與地質學一樣始於對大陸地質的研究。地殼構造具雙層模式特徵,不同深度層次的構造變形機制、作用過程和產物有很大的不同,特別是在地下一般為10~15公里深處的脆韌性物性過渡帶上下的差別。其淺部常見脆性構造變形,構造發育不均勻;而在過渡帶之下,以韌塑性均勻剪切變形為特徵,各類韌性剪切構造面一般都很平緩,多強烈置換構造和透入性特徵。淺部的脆性斷層向下進入韌塑性帶時常產狀變緩。具細粒化重結晶的糜棱岩則多形成於脆韌性過渡帶附近或更深些。

構造變形的各種不同速率和長時間的作用進程,可造成地質體的穿時現象,而不同階段的構造作用可使構造發生遞進變形或疊加;它們在時空上的關系,主構造期間及遞進變形期內的演化序列,又常與沉積作用或岩漿侵位相關,這種具明顯對應關系的主期又稱為構造熱事件,它不僅是構造變形產物,也是地質階段劃分的重要標志,有重要的紀年意義。

構造地質學強調野外實地觀測。其研究精度則隨科學技術的發展而迅速提高。20世紀60年代以來遙感技術的運用,對地質構造的研究產生極高的效益;採用反射地震技術研究地殼結構,並開創大陸地學斷面的研究和成囤,所有這些創新技術和理論,已有可能在更廣闊的范圍內研究具體的構造單元、區域構造特徵、水平運動和制圖。

實驗室內的顯微構造與組構研究、構造變形條件的溫度和壓力的測算、古應力場重建及古應力差值估算等已經實現。因此,構造地質研究的觀測分析手段已是宏觀更宏、微觀更微,使不同尺度的構造有可能在成因和演化及運動學和動力學上結合得更好,研究得更深入。計算機數字模擬則又開拓了為這方面實驗提供可資參考的途徑。

地質學的研究對象是地球。地球包括固體地球及其外部的大氣。


這兩者都屬於地質科學

B. 構造地質學(大地構造學)的基本內涵概念及其演變是怎樣是

構造地質學(Structural Geology)是研究岩石圈內地質體的形成、形態和形變作用的成因機制及其相互間的影響、時空分布和演化規律的科學,廣義的構造地質學包括大地構造學。
大地構造學(Geotectonic)是研究地球岩石圈構造的發生、發展、演化及其運動的科學;是地質學中理論性、綜合性很強的分支學科。
關於大地構造學的定義,不同的學者在不同的時期有不同的概念,一般認為是研究地殼的大型的、乃至全球構造的發生、發展、區域構造組合及其它們的幾何學、運動學和動力學特徵的學科。我國著名大地構造學家、地質力學派創建人李四光院士在1956年曾把構造的研究概括為兩個方面:建造和改造。建造代表形成,是地殼運動的物質基礎,也是地殼發展演化的物質反映;改造代表形變,是地殼運動的結果或具體表現。大地構造學屬於廣義構造地質學,也是傳統的構造地質學組成部分,兩者有著發展史上的源淵關系,在研究對象上,同樣研究岩石圈地質體的形成和形變之構造作用,形成機制及其相互的影響、時空分布和演化規律;其所不同的是大地構造學是研究大型、乃至全球構造的發生、發展,區域構造組合、形變構造、歷史演化、地殼運動及其力源等,可以說,它與構造地質學相輔相承。從大地構造運動來說,可分為三種類型:震盪的、波動的、褶皺的,因而說:大地構造學還著重於褶皺、斷裂、構造形態形變、特徵等的研究,結合岩石組合特徵來研究構造演化歷史以及動力機制和成因模式。
總的來說,大地構造學是一門具有時空尺度大、多層次、多種類、多類型特點的學科,是地質科學中綜合性和理論性很強又具探索性的學科,最早多以學說、假說出現,並醞育有豐富的哲學內涵,被一些地質學家稱之為地球科學中的哲學。由於基礎學科成就的滲透,它是一門更為廣闊、研究地球深部和內生過程的科學,是技術方法與地質、地球物理學和地球化學融為一體的科學,歷史上被命名為「地球學」(Geonomy)。
從近期大陸地質研究中,構造地質學家、大地構造學家進一步認識到:
(1)大陸地表沒有一個共同的成因方式,它是一個非均一成分的,結構上不對稱的,由具有復雜的構造和熱化過程的不同塊體拼合而成;(2)在超板塊的構造認識中,其流變作用和造山作用突出;(3)結合當代地震構造研究,其成果將對大地構造學的發展,具有重要影響。

C. 構造地質學的研究對象及內容

構造地質學研究的對象是地殼或岩石圈中的地質構造。地質構造是指在地殼運動的發展過程中,組成地殼或岩石圈的岩層或岩體在內、外動力地質作用下產生的各類變形,包括褶皺、斷層、劈理及其他面狀、線狀構造等。

地質構造分為原生和次生構造。原生構造是指沉積物或岩漿在侵位與成岩過程中形成的構造,如沉積岩中的層理、波痕等和岩漿岩中的流動構造、原生節理等。而次生構造是指岩層或岩體形成後,在力的作用下形成的構造,如褶皺、節理、斷層等。形成次生構造的作用力,可以來源於地球內部,稱為內力;也可以來源於地球外部,稱為外力。構造地質學側重於研究岩層或岩體在內動力地質作用下形成的次生構造。但是對原生構造也要研究,某些原生構造是識別次生構造的形態、產狀及其變形構造的重要標志。

構造地質學主要研究內容包括三個方面:①地殼或岩石圈內各種變形的幾何形態、組合特徵、分布規律;②分析構造形成的地質背景、力學條件及動力學和運動學的機制;③研究構造的形成序列及演化歷史。同時還要研究各種構造形態的描述、制圖及其表示方式,以及與地質礦產、水文地質、工程地質、地熱及地震地質等學科的相互關系。

地質構造的規模有大有小,大的可占據數百至數千平方千米或更大范圍;小的可在露頭甚至一塊手標本上即可表現其全貌;更小的則需藉助顯微鏡才能觀察到。因此,對地質構造的觀察研究,可以按規模大小劃分為許多級別,成為「構造尺度」。構造尺度的劃分是相對的,一般把構造尺度劃分為巨、大、中、小、微型以至超顯微型等級別。不同尺度的地質構造各有其不同的研究任務和研究方法。野外地質調查,通常是從小尺度或中尺度的地質構造觀察入手。構造地質學主要側重於研究中、小型地質構造。較大區域的地質構造特徵及其發展規律則隸屬區域大構造學的研究范疇;全球范圍內地殼結構及其運動規律則屬於全球構造學的研究范疇。構造地質學是學習地質科學的一門基礎性課程,為學好後續的其他專業課程,如礦床學、找礦勘探地質學、遙感地質學、水文地質、工程地質及煤田、石油地質等課程奠定基礎。

D. 綜合性大地構造(構造地質學)的調查與研究有哪些

主要側重於中國早期造山運動研究。

從大量區域地質礦產調查,在一批區域地質礦產志撰成的基礎上,對中國南方各省區區域構造、框架及其理論進行了初步的探討,其中特別對中國造山運動有較系統的研究與論述。

1926年李四光發表《地球表面形象變遷之主因》(《地質會志》3卷3-4期)本書已有專題論述,這里就不贅述。

1927年翁文灝發表《中國東部中生代以來之地殼運動及火山活動》(《會志》4卷1期),文中論述了中國中生代以來地殼運動激烈,造山作用和造山活動強烈,並與歐洲同時代地殼運動相對比,發現中國中生代以來地殼運動的特點,故命名為燕山運動,文中試圖以燕山為標准區,代表侏羅紀末期、白堊紀初期產生了不整合、火山岩活動和成礦作用。1929年在發表《中國東部中生代造山運動》(《會志》8卷1期)時,將燕山運動劃分為A、B兩幕,代表前髫髻山組、前王氏組的不整合。後為謝家榮所補充,並在1936年、1937年劃為五期。

1929年丁文江在《地質會志》8卷2期上發表《中國造山運動》,他十分重視造山運動的研究,並傾向於施蒂勒造山運動同時性的觀點,文中強調把燕山運動劃分為三幕,其中把晚三疊世瑞替剋期後的印支運動為燕山運動的第一幕,他在研究廣西地質時,也曾提出過廣西運動和越南運動的術語和概念。燕山運動雖為中國地質學家普遍應用,但各自都有不同劃分原則。

1931年李四光發表《中國東南部古生代後期之造山運動》(《會志》11卷2期),文中對中國東南部造山運動做了精闢的論述,由於他多年從事造山運動的研究,系統的劃分出若干運動系列,並對所劃分的運動均給以科學概念和命名,諸如:懷遠運動(O1-O2),柳江運動(D3-C1),淮南運動(C-C2),昆明運動(C2-C3),東吳運動(D1-D3),金子運動,淮陽運動(T2-T3),南象運動(T3-T1),寧鎮運動(T3-K1)等。

1936年謝家榮在《地質會志》15卷1期發表《中國中生代末第三紀後期造山運動》及《北京西山地質構造概說》(《會志》16卷)把中國造山運動劃為五幕,即:前門夾溝組,前九龍山組,前東嶺台組,前仕它里組,前長辛店組的不整合或假整合為代表,張文佑1941年劃分為三幕,三次地殼運動,1945年在黃汲清的《中國地質構造基本單位》中,劃分為5期,等。

在筆者引述李四光教授所著《中國東南部古生代後期之造山運動》(《地質力學方法》第119頁),文中列有中國東南部造山運動,與歐洲對比表,特抄錄之以供參考。

中國北部中國西南部中國東南部歐洲中部(丁文江的雲南運動)(H?史蒂勒)青龍灰岩三疊系蘇皖運動法爾琴運動山西系龍潭系蔡希斯坦(Zechstein)上羅廷根(Oberotliegend)第三幕東昊運動薩爾運動棲霞灰岩中羅廷根(Mitelrotliegend)太原系臭灰岩下羅廷根(Unterotliegend)船山灰岩沃特維爾系(OtwelSeries)

中國造山運動與歐洲對比表

中國北部中國西南部中國東南部歐洲中部(間斷)第二幕昆明運動阿斯突里運動本溪系黃龍灰岩薩爾布雷克系(SarbrückSeries)瓦爾敦堡系(WaldenburgSeries)(間斷)淮南運動蘇台德運動和州灰岩維憲第一幕高驪山系建康運動金陵灰岩七里台頁岩㊣╭╰烏桐石英岩杜內艾特羅約江南運動布銳東運動奧陶系志留系泥盆系

燕山運動具有長期性,多幕性的地殼運動與構造變動,燕山期為我國重要的形變期與成岩、成礦期,是我國基本構造格架的形成期和改造期。

老一輩的地質學家十分關注燕山運動,還是因為燕山運動不僅是我國地質結構的極為重要的地殼運動,對整個環太平洋帶,以致對整個東部特提斯帶都具有重要影響,因此,除上述幾位以外,我國許多地質學家一直對整個中國造山運動(包括黃山運動)都做過系統的觀測與研究。

1927年程裕祺在《地質會志》上發表《中國造山運動》,此文是程先生1938年在英國利物浦地質學會會報上發表的短文,文中闡述了中國之造山運動:

(1)前震旦紀運動之二幕;(2)古生代前期喀里多運動(廣西運動);(3)古生代後期海西運動(天山運動);(4)中生代燕山運動之五幕;(5)第三紀喜馬拉雅運動之二幕。

文中還指出毛理士(F.K.Morris)對中國造山運動的錯誤論點。

1932年朱森在《地質會志》上發表《安徽南部古生代後期造山運動之一幕》。

1936年章鴻釗在《地質論評》創刊號上發表《中國中生代晚期後地殼運動之動向與初期之檢討並震旦方向之新認識》及《中國中生代初期之地殼與震旦運動之異點》,前一篇論文是綜述性的,主要對翁文灝之燕山運動和丁文江造山運動的一些評述,同時探討了震旦方向與地殼運動方向之關系,火成岩及其震旦運動的關系,最後還論及震旦向及震旦運動的成因、性質等;後一篇論文主要論及到地殼運動中的造山運動,認為運動方向與震旦向之間是直角相交的關系。

1937年謝家榮在《地質論評》2卷5期上評述黃汲清等的《江西萍鄉煤田中生代造山運動》,同年陳國達發表《廣東境內燕山運動的構造的型相》(《論評》2卷1期),同年田奇雋發表《湖南造山運動》(《論評》2卷1期)。

1938年邊兆祥在《地質論評》3卷6期上發表《安徽南部海西運動之末相》。

1942年葉連俊、關士聰在《地質會志》上發表《隴南龍山造山運動之性質》(22卷3-4)。

1942年郭文魁在《地質論評》上發表《滇北之造山運動》(7卷1-3)。

1944年劉國昌在《地質會志》上發表《湘西之造山運動及其地理》(24卷3-4)。

1945年米士(西南聯大教授)在《地質會志》上發表《雲南構造史》中,曾提出澄江運動和晉寧運動(《地質會志》25卷)。

1945年喻德淵在《地質會志》上發表《淮陽山脈主要造山運動——淮陽運動》(《會志》25卷),淮陽運動原為李四光於1939年提出創用,指三疊紀末期的褶皺運動,後為馬鞍山、安慶的黃馬青組與青龍群之間的角度不整合,有人認為與金子運動相當。

1947年李四光發表《關於震旦運動及華夏式構造線三個名詞》(《評論》12卷5期)。

1948年李樹勛在《地質會志》(38卷3-4)上發表《祁連山區地層及造山運動之幾個問題》。

1947年黃汲清在《地質論評》(12卷1-2期)上發表《關於震旦運動》。

以上屬於中國造山運動研究及其論文列舉,顯示出中國地質構造研究發展歷史中一段對中國造山運動理論的探討與理論成就概括,個別論文雖與上文論述有些論題有重復舉例之處,為集中反映中國造山運動系統理論研究之全面,僅此致歉!

正是由於中國早期地質基礎雄厚,為新中國地質科學的迅速發展,奠定了堅實的基礎。得以使新中國在較短的時間里,在資源保障上,從資源大國過渡到資源強國,在當代地質理論上也進入了世界先進行列。

其中中國大地構造學現已是中國地質科學理論突破的亮點,這學科共同的特點是學說繁多,學派林立,學術氣氛濃厚,可以說是繁花似錦、異彩紛呈,形成了「百花齊放,百家爭鳴」喜人的形勢。

除上述中國造山運動理論性探討外,其他帶有綜述性的成果,也有著不同廣度和深度的反映:諸如:1924年葛利普在《地質會志》上發表《地槽的遷移》(3卷3-4)。1936年高平在《地質論評》1卷4期發表《中國東南部中生代末期花崗岩之分布與地質構造之關系》,文中認為中國東南部在中生代末期花崗岩侵入繁多,其分布與東南部之地質構造格局密切相關,認為地殼活動常以地下岩漿之移動而起波動作用,基本論點正符合於曾流行的地殼波動論和地殼均衡理論,認為地殼運動完全與中生代末期之花崗岩侵入是同步同時,並作為其原動力,文中附一幅中國東南部中生代末期花崗岩之分布與地質構造之關系圖,頗有參考價值。

1936年趙金科在《地質論評》1卷4期上發表《震旦紀地層之分布及其古地理意義》,文中首先肯定了德國魏格納大陸漂移理論並運用葛利普的地極控制論研究震旦紀北半球的海陸分布及古地理,在《震旦紀大地槽及聯合古陸中之位置》一文中論及亞洲東部的古亞洲大地槽,北美西部考得蘭瑞大地槽,與南美安底斯大地槽相互銜接、圍繞北半球大陸周圍的環形狀大地槽:其論點即認為當時大地槽均在陸之邊緣,而環繞分布與理念不同,而當時之大陸為一體,南北美、歐亞非澳各洲均屬相連,即大家所熟悉的聯合古陸(Paugoca)。

1937年謝家榮繼葉良輔等之《北京西山地質志》後,在《地質論評》2卷上發表《北京西山地質構造》,文中認為北京西山地質構造自西北向東南有兩個背斜層,其間有清水尖廟安嶺之向斜層為最高峰,北嶺的向斜層及房山周口店背斜層等,都是這個區域的重要構造,文中也論及到陳凱所發現的逆掩斷層。

1941年李四光在《地質會志》上發表《廣西台地構造之輪廓》(21卷1期)。

1944年劉國昌在《會志》上發表《貴州威寧水城之地質構造》,曾繁印在《會志》上發表《瓦山峨嵋山區之地質構造》(1940年)。

1944年張壽常在《地質會志》(24卷1-2)上發表《談小型構造》及《岩石解理之生成及其在地質現象上之應用》(《會志》26卷,1946年)。

1944年張文佑發表《X及T式節理初記》(《會志》24卷3-4期),文中論及X型節理的生成,論述了大量模擬試驗工作和數據,相繼還發表《測量節理應注意的幾點》(1948年)以及《劈理節理發育初步探討》(《地質論評》15卷1-3期),反映出他在李四光老師指導下所取得地質力學方面的成果。

1945年黃汲清在《地質專報》第20號上發表名著《中國主要地質構造單位》(On Major Teatonic Forms of China)。黃先生在多年前研究的基礎上,採用地槽—地台單位的內涵,按歷史分析和建立起的獨道的分析法,對中國大地構造特徵進行了總結,提出幾個前寒武紀地塊,特別中朝地塊等。

地塊概念系1922年阿爾崗(E.Argand)所創用,諸如:印度地塊(Serindia)和震旦地塊等;在闡述褶皺中論及到加里東褶皺、華力西褶皺、印支褶皺,燕山褶皺和喜馬拉雅褶皺及其分布特徵,論述中著重強調新中生代的基底褶皺的影響和作用,認為這是形成中國東部獨特的多旋迴構造,並創造性把亞洲劃分為:太平洋式和特提斯、喜馬拉雅式三個主要構造型式,以活動論觀點論述了它們之間的相互關系,文中編繪有《中國及鄰區大地構造圖》。

該文後來以專著形式出版,是一部流傳廣遠的中國地質構造名著,是國內外賦有盛名的論著,有英文版和俄文版,俄文版由著名大地構造學家沙茨基院士作「序」,做了高度評價。

1944年王超翔在《地質論評》上發表《雲南東北地質構造及其與雲南弧之關系》(9卷1-2)。

1948年徐鐵良在《論評》上發表《「秦嶺弧」構造之我見》(13卷1-2)。

1948年孫殿卿、徐煜堅在《地質論評》上發表《豫皖邊境長山一帶東西向構造帶與南北向構造線之反接現象》(13卷1-2)。

1948年李春昱在《地質論評》上發表《褶皺現象和動力來源的關系問題》(14卷4-6)。

1949年梁文郁在《地質論評》上發表《祁連山西段之近代運動》(14卷4-6)。

1948年李四光發表《新華夏海之起源》(第18屆國際地質大會上的論文集,第53-62頁,《地質論評》13卷5-6)。

1949年李四光發表《中國的造山歷史和構造輪廓》(第7屆太平洋科學會議錄第2卷,26-44頁,紐西蘭出版)。

總之,從以上所述,中國地質學家經過半個世紀以來對造山運動,特別是燕山運動傾注過大量精力的研究,取得新的認識。燕山運動(Yanshanian movement),翁文灝於1927年以燕山為標准地區創名,原義代表侏羅紀末期,白堊紀初期產生的不整合、火成岩活動和成礦作用。1929年翁文灝又將燕山運動劃分為A.B兩幕,分別代表前髫髻山組、前王氏組的不整合。丁文江(1929年)把燕山運動分為三幕,其中把晚三疊世瑞替剋期後的印支運動稱為燕山運動的第一幕。謝家榮(1936年、1937年)將燕山運動分為五期,分別以前門頭溝組、前九龍山組、前東鄰台組、前坨里組、前長辛組的不整合或假整合為代表。李四光(1939年)在燕山運動名下分為六個幕,它從中三疊世末,一直延續到白堊紀末。張文佑等(1941年)將燕山運動包括寧鎮、興安、閩浙三次地殼運動。黃汲清(1945年)認為謝家榮的燕山運動第一幕應屬印支旋迴,並將北京西山區的燕山運動分為前九龍山組與髫髻山組、前坨里組、前長辛店組三個幕。後來(1960年)黃汲清又將中國東部的燕山運動分為五期,並認為燕山運動是中國東部、蘇聯遠東和西伯利亞的主要造山運動,甚至波及到中國西部。李春昱(1948—1951年)把燕山運動只作為侏羅紀晚期,或侏羅紀末、白堊紀初的一個幕,後來(1964年)他又將其限定是侏羅紀—白堊紀間的地殼運動。趙宗溥(1959年、1963年)先後將中國東部的燕山運動劃分為三個和六個造山幕,並認為此運動延續到始新世。

燕山運動為整個侏羅紀、白堊紀期間廣泛發生於我國全境的重要構造運動,主要表現為褶皺斷裂變動、岩漿噴發侵入活動及部分地帶的變質作用;在不同的構造部位,燕山運動的強度表現形式有著明顯的差別,如就我國東部以至整個西濱太平洋帶來說,燕山期的構造變動與岩漿活動有著愈向太平洋方向愈加強烈的演變規律。燕山期的地殼運動與構造變動具有長期性與多幕性相統一、漸進與激化相交替的特點,與此相應,燕山期的岩漿噴發與侵入活動具有多期次性的特點。燕山期為我國重要的形變期與成岩、成礦期,也是我國基本構造格架的形成期與改造期。目前看來,燕山運動不僅為我國的重要地殼運動,而且這一時期地地殼運動對整個環太平洋帶以及部分特提斯帶等都有著重要的影響,因而燕山運動應屬洲際性的重要構造運動。

【說明】以上主要內容取錄自《地質辭典》(一)392頁,地質出版社,1983年。

根據最近,中國地質學院研究員董樹文先生對「燕山運動」的定義進行了重新釐定,並發表《「燕山運動」新定義重塑東亞大陸構造演化史》專題,有關專家認為,這項研究重塑了東亞大陸構造演化歷史,重新釐定了燕山運動的定義,是我國近年來中新生代構造演化研究的新成果,深化了對東亞大陸力學過程的新認識。

「燕山運動」是翁文灝先生1927年在東京泛太平洋科學大會上最早命名的,作為陸內造山的典型記錄,「燕山運動」已經成為中國地質學家對世界地質科學理論貢獻的經典。幾十年來,燕山運動的概念在我國廣泛應用,並在構造運動波及范圍、精細過程與定年和動力學起因等方面不斷發展和進步。但在學界也明顯存在許多,甚至根本性的分歧。但董樹文先生在文中表示:

「隨著近年華北地塊周邊和中國東部構造地質研究的重要進展和高精度同位素測年數據的累積,以及東亞深部地球物理探測計劃的實施,我們能更加全面審視侏羅紀構造演化及其區域動力學機理,從多層面詮釋燕山運動的內涵及其動力學本質。」

根據董樹文的研究,在1.65億年中—晚侏羅世前後,東亞構造體制發生了重大轉換,西伯利亞板塊向南、太平洋板塊向西、印度洋板塊向北東同時向中朝板塊匯聚,形成了以陸內俯沖和陸內多向造山為特徵的「東亞匯聚」構造體系。在這一過程中,晚侏羅紀大陸內匯聚,導致岩石圈急劇增厚,隨之引發早白堊世岩石圈垮塌和大規模岩漿火山作用,中侏羅紀燕遼生物群向早白堊世熱河生物群發生更替,成為中國大陸和東亞重大構造變革事件,這是燕山運動的基本內涵。

據了解,燕山運動時期是我國最重要的成礦期,伴隨著大規模構造運動導致岩漿侵入—火山爆發作用,約80%的大中型金屬礦床在這一階段形成。同時構造作用形成地質環境的巨變導致燕遼生物群的更替,「燕山期」也成為生物進化的激變期。因此「燕山運動」在我國甚至在東亞具有特殊的地質意義,是全球中生代構造演變的重大事件。

【致謝】有關上述引文,參考了中國地質科學院網站。

E. 沉積與構造地質學有什麼關系

(1)沉積岩的原生構造是構造地質學研究的組成部分;

(2)沉積岩的分布面積最廣(占 75%以上),各種構造的沉積岩表現最為清楚.

F. 構造地質學的章節目錄

第一章緒論
第二章沉積岩的原生構造及產狀
第一節沉積岩層的原生構造
第二節岩層的產狀、厚度及出露特徵
習題及思考題
第三章地層的接觸關系
第一節地層的接觸關系概念
第二節不整合的類型
第三節不整合的觀察及研究
習題及思考題
第四章岩石變形的力學分析
第一節應力與應變
第二節岩石的變形習性及影響因素
習題及思考題
第五章褶皺構造
第一節褶皺和褶皺要素
第二節褶皺的形態描述
第三節褶皺的產狀類型及其組合形式
第四節褶皺的形成機制
第五節褶皺的觀察和研究
習題及思考題
第六章節理
第一節節理的概念及其研究意義
第二節節理的分類
第三節不同地質背景上發育的節理
第四節節理的分期與配套
第五節節理的野外觀測及室內資料整理
第六節裂縫的井下識別和研究
習題及思考題
第七章斷層
第一節斷層的幾何要素
第二節斷層的分類
第三節斷層各論
第四節斷層的觀察和研究
習題及思考題
第八章同生構造分析
第一節同沉積背斜
第二節同生斷層
第三節軟沉積變形
第九章大地構造基本理論
第一節槽台學說
第二節板塊構造理論
第三節中國大地構造學派簡介
第四節中國大地構造的現代發展
習題及思考題
第十章盆地構造基本理論
第一節盆地及含油氣盆地
第二節含油氣盆地的形成機制與板塊構造
第三節中國大陸板內中新生代盆地的特徵
習題及思考題
附錄
附錄Ⅰ構造地質學實習指導
實習一地質圖的基本知識及讀水平岩層地質圖
實習二用間接方法確定岩層產狀要素
實習三讀傾斜岩層和不整合接觸地質圖並作剖面圖
實習四讀褶皺區地質圖
實習五編制和分析構造等高線圖
實習六編制節理極點圖和等密圖
實習七分析斷層地區地質圖
實習八構造地質綜合實習
附錄Ⅱ極射赤平投影
第一節 赤平投影的基本原理
第二節赤平投影網的使用方法
第三節赤平投影在地質構造中的應用
習題及思考題
附錄Ⅲ地層代號和色譜
參考文獻

G. 中國五大構造地質學派是哪些

一、波浪狀鑲嵌構造學說 ——張伯聲
二、地質力學 ——李四光
三、多旋迴構造運動說 ——黃汲清
四、斷塊構造學說——張文佑
五、地窪說——陳國達
希望能幫到你。

H. 盆地沉積相與地層格架分析方法

沉積盆地 ( 簡稱盆地) 是指岩石圈表面 ( 地球表面) 在三維空間內,容納沉積物堆積和疊置的場所,其邊界為各種不同性質的構造活動帶和自然地理障壁。沉積盆地分析就是將沉積盆地作為研究對象,運用多學科 ( 如沉積學、地層學、構造地質學等) 的知識,採用多種方法 ( 如鑽孔、露頭觀察和地球物理等) 對盆地的形成、沉積充填、古地理演化和地球動力學進行綜合研究的過程。古地理學是研究和描述地史時期地球表面的自然地理,如海陸分布、海水深度、鹽度、溫度、陸地地形、氣候條件、生物分布等特徵及其發展歷史的一個地質學的分支。古地理分析,通常是在地層和所含化石、沉積岩和沉積相研究、大地構造、區域地質研究的基礎上進行的,其對於闡明地殼發展史,揭示礦產的形成環境及其分布規律具有指導意義。

圖 2. 1 古地理分析內容示意

2. 1. 1 沉積分析的原則與方法

古地理分析是對地質歷史時期中自然地理景觀的再造,也就是再造沉積區和侵蝕區的景觀。古地理分析的內容包括: 所研究區或盆地的地層等時格架的建立,精細地層的劃分與對比; 確定侵蝕區的位置及母岩的性質、古地形的起伏; 確定沉積區的邊界、搬運介質及水動力條件; 確定水的物理 - 化學性質等介質條件。此外,古地理分析還要確定古氣候及古構造狀況、確定古火山噴發的中心等 ( 圖 2. 1) 。

古地理的分析不僅可以確定當時的自然地理景觀,還可查明沉積礦產的生成與分布的規律性; 闡明沉積作用與大地構造之間的關系,以進一步了解地殼運動與地質發展史,作出礦產的預測; 對於特殊盆地、特殊沉積 ( 如事件沉積) 進行專門研究,恢復古地理景觀。

總之,古地理分析是在綜合各種地質資料的基礎上,通過沉積學、古生態、古構造、地球化學等分析方法,再現當時的自然地理景觀。由於這個問題涉及的范圍很廣,目前還不能得到全面的解決,所以在此盡可能簡要地介紹一下古地理分析的有關方法。岩相古地理學發展到今天,已經與盆地分析、層序地層學等新學科密切地聯系在一起,岩相古地理學研究更注重盆地演化的細節問題和資源預測的精度。

2. 1. 1. 1 現實主義原則

沉積相分析的原則包括 「現實主義」 ( actualism) 原則和相共生原則 ( 又稱瓦爾特相律,Walther's Law) 。現實主義原則由地質學之父萊伊爾 ( C. Lyell) 於1830 年在 《地質學原理》一書中作了詳細論述。其基本含義為: 現在正在進行著的地質作用,也曾以基本相同的方式和強度在整個地質時期發生過,古代的地質事件可以用今天所觀察到的現象和作用加以解釋。

1905 年蓋基 ( A. Geikie) 又提出了 「現在是打開過去的鑰匙」 ( the present is the keyto the past) 這一著名的表述。在我國常將這一原則稱為 「將今論古」,或 「歷史比較法」。現實主義原則作為地質科學的一種方法論和基本原則,對沉積相分析和古地理研究尤為重要。

現實主義原則不僅是研究和恢復古代沉積環境的指導理論,而且為進一步發展沉積學和古地理學指出了一條正確途徑。為了能更准確地解釋過去,必須加強對現代沉積環境、沉積作用及產物的研究。從某種意義上說,對現代沉積學的知識了解得越多,就越能更好地解釋過去,碳酸鹽沉積學新理論的提出,潮坪、風暴岩、三角洲等許多沉積相模式的建立等就是很好的證明。

需要指出的是,應用現實主義原則時必須考慮到地質歷史與生物演化規律一樣也是前進性發展的,各地質時期的地質作用方式和特點既有繼承性,也有變化性,既有連續性又有階段性,例如元古宙的碳酸鹽潮坪中廣泛發育有疊層石,而到顯生宙時,同樣是碳酸鹽潮坪環境,由於食藻生物的出現,疊層石的分布范圍和數量大為減少。所以在應用現實主義原則時,決不能把今日的現象與古代簡單地完全等同看待,而必須根據多方面的事實,以發展的觀點,進行歷史的分析,才能得出合乎邏輯的科學解釋。

2. 1. 1. 2 沉積相分析方法

探討地層形成的自然環境,再造沉積時期古地理面貌的基本方法是沉積相分析法。沉積學及古地理學的研究方法可以分為野外和室內兩個方面。首先是沉積岩岩石學和沉積相標志的研究,沉積岩分布於地殼中成為一種地質體,因此在野外對沉積岩進行研究時首先要使用地質觀察的方法,即在野外研究沉積岩的物質組分、結構、構造、岩層產狀、岩層間的接觸關系、岩層厚度、各種成因標志和岩性組合在縱向和橫向上的變化; 並收集古流向資料,從而查明沉積岩在時間上和空間上的分布和演化特點。獲得這些資料最基本的方法是系統地測制地層剖面和沉積岩相剖面,並進行區域范圍的地層和相剖面的分析與對比。

近年來,在沉積學研究中還引進了大量新技術和新方法,如遙感技術、鑽探技術、深海鑽探及採取長岩心技術、各種測井技術和地震勘探技術; 此外,航空攝影或地面攝影用的雷達測試技術以及探測水下地形的聲吶測試技術已在逐漸應用。

在室內研究中,顯微鏡薄片法仍是研究沉積岩最基本的方法。沉積學常用的室內方法還有粒度分析、重礦物分析、不溶殘渣分析、差熱分析、化學分析、光譜分析等。近年來,室內研究中亦引進了不少新的測試手段,如陰極發光顯微鏡、穩定同位素 ( 碳、氧、硫) 分析、掃描電子顯微鏡、X 射線衍射、圖像分析、電子探針、原子吸收光譜、紅外光譜、氣相色譜以及激光拉曼光譜和古地磁的研究等。同時,計算機技術已廣泛應用於沉積學研究中,包括沉積過程和沉積體系的展布及儲層分布的模擬和預測等。

在地下資料的應用方面,主要是利用鑽井過程中測得的地下各地層的物性資料 ( 測井曲線) 進行岩性判別和測井相分析,以及利用地震測量資料,通過各沉積體和沉積界面的反射曲線研究而進行沉積相分析,即地震相分析。地下相分析是研究油田地下地層和沉積相以圈定油氣儲集層的主要手段。

這些新技術、新方法的引進,是促進沉積學發展的重要原因之一,使沉積學在宏觀領域和微觀領域的研究深度、廣度和成效大為提高,更使得對於沉積岩的客觀規律的認識達到了一個新的水平。應該強調,必須將野外露頭 ( 或岩心) 觀察和室內研究密切結合起來。室內研究是野外研究的繼續,野外研究是室內研究的基礎。此外,在對沉積岩進行研究時,必須要注意沉積作用和成因以及其他地質作用,特別是與構造環境的關系。要將其他有關地質學科的資料和知識恰當地運用到沉積學及古地理學的研究中,才能獲得有關沉積岩成因的全面的認識。

2. 1. 2 岩相古地理分析基本原理

沉積相分析和岩相古地理各種沉積條件的分析必須遵循一些法則,主要有相序遞變法則、沉降補償原理和地層旋迴等時對比法則等。

2. 1. 2. 1 相序遞變法則

相序遞變規律或相變法則是指沉積相在時間上和空間上發展變化的有序性,稱為相序遞變。很早瓦爾特 ( Walther,1894) 就指出: 「只有在橫向上成因相近且緊密相鄰而發育著的相,才能在垂向上依次疊覆出現而沒有間隔」。這一規律通稱為相序遞變規律或相序遞變法則,是相序分析中應遵守的基本法則。

相序遞變主要有兩種基本類型,一類是由於海平面上升 ( 或海進) 所形成的退積型相層序,相剖面自下而上由陸相—海陸過渡相—海相疊覆而成; 另一類是由於海平面下降( 或海退) 所形成的進積型相層序,相剖面自下而上由海相—海陸過渡相—陸相疊覆而成。如果是由海平面上升、再次下降連續疊覆形成的一個完整旋迴,即為連續沉積的相層序或稱為完整相層序。依據岩性、岩相變化的級次,也可劃分出次一級相層序。也就是說,在早期,我國中新生代陸相含油氣盆地分析採用岩性韻律對比法、相旋迴對比法,如能運用成因層序等時對比原則,在識別出不同級次沉積 ( 地層) 旋迴的基礎上採用相旋迴對比法,有可能建立精細區域地層 ( 砂層、或砂層組) 等時對比格架。

2. 1. 2. 2 沉降補償原理

沉積盆地沉降和補償可概括為下述 4 種情況:

1) 快速沉降,快速補償。起因於盆地快速沉降,侵蝕區快速上升,為地殼活動區的特色,主要由分選差、厚度大的粗—中碎屑沉積物組成,為洪積 - 沖積相,多為陸源沉積盆地沉降中心特點。

2) 快速沉降,緩慢補償。即補償速度小於沉降速度,物源區母岩風化較徹底,多以黏土及化學溶解物質沉積為主,顯厚度較小的深水—較深水相沉積,在陸源盆地中具有沉積中心 ( 或生烴中心) 的特點。

3) 緩慢沉降,快速補償。由於補償速度遠大於沉降速度,水盆面積縮小,以淤積 -沖積沉積為主,直至盆地填滿消亡,顯現岩性、岩相連續,但剝蝕、沖刷現象明顯。

4) 緩慢沉降,緩慢補償。由於沉降與補償均緩慢,代表穩定構造區特點,形成成熟度高的碎屑沉積物 ( 如石英砂岩) ,常為淺海陸棚區所特有。

沉積盆地沉降和補償原理對於含油氣沉積盆地岩相古地理研究的相分析具有重要意義。因此,在剖面相分析中,除應注意在一定環境里由於沉降與補償變異所造成的層序、厚度和接觸關系等變化外,還應注意在環境和水深等條件相對不變時,由於瞬間事件作用所引起的各種變化。剖面相分析中應注意下述幾個基本原則。

( 1) 定時問題

剖面對比相分析中主要解決同一時期、不同地區的沉積相的變化,選擇等時對比界面就是一個首要問題。

區域剖面相分析中,較好地利用標准化石定時的例子很多。近 20 年來,應用碳酸鹽岩中的超微體化石、浮游有孔蟲的鑒定,並結合古地磁的測試,較好地解決了海相沉積盆地古近 - 新近紀、白堊紀和侏羅紀准確定時問題。海相碳酸鹽岩中的超微體生物從侏羅紀時出現,白堊紀大量繁殖,古近 - 新近紀最盛。故應用此法定時還受到時間及相類型的限制。

我國東部中、新生代陸源碎屑沉積為主的地區,剖面對比相分析中,利用標准生物化石的 「科」、「屬」可以劃分系、統, 「種」的變化可以用來劃分組、段。但生物演化常不是截然突變的,甚至有一些 「啞層」采不到化石,因此常不易准確地劃分等時界面,更多的是結合岩性組合特徵、沉積層序和接觸關系等標志來加以確定。

( 2) 穿時問題

傳統的群、組、段岩石地層單位時常存在 「時侵」或 「穿時」問題,在以陸源碎屑沉積為主的地層單元尤為常見。

傳統油區地層劃分和對比主要注重相似或相同岩性的等時性,而忽視了等時界面和岩性界面的不一致性,即穿時現象。

新地層學原理———垂向加積作用和側向加積作用是在近代沉積學、地震地層學的發展基礎上而建立起來的。沉積盆地中沉積物的沉積作用除了由於重力作用產生垂向加積外,尚有由於環流或湖面收縮 - 擴張所產生的側向和前積作用。例如曲流河體系中由凸岸( 加積岸) 向凹岸 ( 侵蝕岸) 的側向加積作用; 在沉積盆地中由於湖面收縮河流三角洲或扇三角洲向盆地內方向推進的前積作用等。由此建立了不少新地層學模型和相模式,有助於建立段和亞段,乃至砂層組的等時地層格架。

2. 1. 2. 3 地層旋迴等時對比法則

近幾年興起的高解析度層序地層學中提出的地層旋迴等時對比概念有其可取之處,特別是在油區大比例尺岩相古地理工業制圖中應予以考慮。

高解析度層序地層學 ( Cross,1994) 是應用 Walther 相序定律,結合 Wisdom 的基準面取代定律並採用岩石地層橫剖面及相應的時空范圍進行編制,有可能解決陸相含油氣盆地勘探和開發中砂層和砂層組的精細對比問題。其基本指導思想是應用沉積動力學觀點,分析沉積盆地 ( 區) 沉積物的堆積樣式、保存程度、相序遞變特徵及不同級次相類型的組合和縱橫向變化,這一切變化受控於基準面 ( 是一個地球物理面,為上、下振動並橫向擺動的抽象等勢面) 的升降變化,有效可容空間向盆地或向陸地發生遷移,使沉積物( 岩) 各種性質發生變化構成了時間和空間的函數。因此,以此為出發點來解釋各種層序的岩性岩相變化及其沉積學特徵,有可能充實和完善單純用相序遞變法則和相旋迴對比法而無法解決的高精度等時地層格架問題。

地層旋迴的等時對比基本原理是: 伴隨基準面的升降變化和可容納空間的增大與減小,地層記錄可以由完整的地層旋迴組成,也可以僅由非對稱的半旋迴和代表侵蝕作用與非沉積作用的界面構成。基準面旋迴的轉換點可作為時間地層對比的優選位置。轉換點在地層記錄中的某些地理位置表現為地層不連續面,某些位置則表現為連續的岩石序列。岩石與界面出現的位置和比例是可容納空間和沉積物供給的函數。

高解析度層序地層對比的核心內容是同時代地層與界面的對比,不能簡單地泥對泥、砂對砂,或者簡單地進行旋迴對比,而要根據在一個旋迴中不同地理位置上的地層發育特點進行對比。

對比的總原則是:

1) 先進行較大基準面旋迴的對比,然後進行較小旋迴的對比。

2) 一個完整基準面旋迴、向上變細的半旋迴及向上變粗的半旋迴間可以互相對比,也可以分別與沒有沉積的一個面進行對比,即所謂的岩石對比岩石、岩石對比界面或面面相對。

3) 在短期基準面旋迴的對比過程中,中期基準面由上升到下降的轉換點是優選位置中要重點考慮的對比界面,以此轉換點為起點,依次向上或向下作小層對比,其結果會更趨合理。特別是在區域范圍的地層對比中,掌握這一原則十分必要,因為此轉換點是中期基準面向其幅度最大值單向移動的臨界點,在區域內表現為連續的岩石序列,即同一時間域內的不同地理位置均產生了沉積響應。

2. 1. 3 盆地地層格架的建立

進行沉積盆地古地理和盆地的整體分析,不論是利用露頭,還是鑽孔、測井與地震資料,首要問題是進行地層劃分和對比,建立研究區的地層格架,這是沉積盆地分析和重建古地理格局的基礎。

2. 1. 3. 1 地層的沉積作用

沉積作用分為物理的、化學的、生物的 3 種。從地層的形成方式來看,沉積作用可以歸結為垂向加積作用和側向加積作用兩種最基本的方式。

( 1) 垂向加積作用

垂向加積是指沉積物在地球重力場作用下從沉積介質中自上而下的堆積過程,該過程是以沉積物 「雨」降方式堆積沉積物的。因此,沉積層是垂向上加積的,這種沉積方式即形成所謂 「千層糕式」的地層形式,地層的疊覆原理就是在這種理論的基礎上建立起來的。大洋環境、深海、大型湖盆、封閉海盆、潟湖和爆發型火山沉積區是垂向加積作用的主要場所; 濁積岩、風暴岩、洪泛岩等序列中的背景沉積、宇宙塵堆積、風成黃土等都是垂向加積的標志性地層記錄。垂向加積作用所形成的地層具有以下特徵: ①未經構造變動和未發生倒轉的地層序列,在任何時空尺度上總是上新下老; ②連續延伸的岩層界面必然是等時面,主要由沉積速率、氣候條件、物源類型、物理條件、化學條件等變化,導致沉積物成分、結構、構造和顏色等特徵的變化,故岩石地層單位穿時普遍性原理不適用於以垂向加積作用為主的地層; ③地層的相變不服從瓦爾特相律,而服從其具體沉積作用的特有規律或具隨機性,例如與界線黏土層相關的地層記錄。

圖 2. 2 曲流河側向遷移形成的側向加積 ( A) 和障壁砂壩向海推進形成的前積 ( B)( A 據 Davis,1983; B 據 H. A. Bernard 等,1962,轉引自杜遠生等,1994)

( 2) 側向加積作用

側向加積作用是指沉積物在搬運營力作用下,沿搬運方向的堆積推移過程,該過程所形成的原始沉積層是斜列的,即等時面是傾斜的,常見的如曲流河道遷移過程中邊灘向凸岸方向的積 ( 圖 2. 2A) 、三角洲前緣向海方向的加積、砂壩向海推進過程中向海方向的加積 ( 圖 2. 2B) 以及濱岸沉積在海平面上升時形成的向岸方向的加積,生物建隆在其築積速度和海平面上升幅度均衡時以垂向加積為主,而當海平面上升幅度小於築積速度時就會出現側向加積 ( 圖 2. 3) 。由側向加積作用形成的地層記錄具有如下特徵: ①未經構造變動和未發生倒轉的地層序列其沉積層是原始傾斜的,即其等時面是原始傾斜的; ②在廣大范圍內連續延伸的相同屬性岩層或岩性界面,其穿時性是絕對的,等時性是相對的;③地層的相變符合瓦爾特相律。

圖 2. 3 生物建隆 ( 礁) 的垂向加積 ( A) 和側向加積 ( B、C) 示意( 據 Langman,1981,轉引自杜遠生等,1994)

( 3) 海進、海退與地層的形成

海進、海退是地層形成的重要動力過程,不同地史時期,不同環境條件形成了各具特色的記錄 ( 圖 2. 4) ,其重要特徵是若地層層序連續,則相序必然連續,相的時空結構服從瓦爾特相律,但其相同屬性的岩相界面在斜交和垂直海岸線方向上必定是穿時的,如我國華北地台南部河南、河北一帶早古生代的三山子組白雲岩就是典型的穿時岩石地層單位。

2. 1. 3. 2 地層對比與地層格架的建立

地層對比是確定不同剖面上地層單位的地層特徵和地層層位的相當。由於地層有不同的屬性,劃分地層單位的依據不同,故具有不同的地層對比標准,如生物、岩性、年代、磁性、地震反射特徵等。層序地層學為沉積盆地沉積地層的對比和建立地層格架及進行盆地沉積充填分析提供了新的手段,利用層序形成的某一階段的等時界線,作 「瞬時」古地理圖,也為古地理研究提供了新的前景。

所謂地層格架是指區域性岩石地層的時空有序排列形式,它可以用一定的幾何圖形表示。因為時間和空間是兩種不同的物理量,所以,地層格架又可分為空間格架和時間格架兩類。地層的空間格架又叫作岩石地層格架,或地層的沉積格架; 時間格架也可叫作年代地層格架。兩類格架中,岩石地層格架為基礎,它是客觀存在的,是可以根據岩石地層序列的結構和空間排列特徵、幾何形態、幾何關系確定的描述性格架,是沉積盆地分析和沉積地層及沉積層控礦產分布規律預測的基礎; 年代地層格架是解釋性的格架 ( 圖 2. 5) 。

圖 2. 4 海進超覆 ( A) 及海退退覆 ( B) 與地層相變關系( 據王鴻禎等,1980)

建立區域地層格架,必須了解沉積地層序列內基本不整合界線單位的發育特徵,包括其劃分、時空分布情況、垂向疊覆及其內部岩石地層的結構、形態、相互關系、側向堆積規律等。地質填圖是主要的地面調查方法,此外還應盡可能地綜合使用層序地層學、岩石地層學、年代地層學、生物地層學、磁性地層學、沉積學和遙感地質方法。

( 1) 區域不整合面的識別與追索

1) 不整合面上、下岩層的幾何關系: 最重要的是向陸方向上覆岩層對不整合面的區域性上超 ( 超覆) 、陸架 ( 台地) 前緣或盆地邊緣的傾斜時沉積岩層對陸架 ( 台地) 邊緣的上超、對上覆不整合的頂超以及上覆地層對不整合的下超等。

2) 古風化殼標志: 古風化殼以鈣質風化殼最為常見,其次是鐵質風化殼、鋁質風化殼和硅質風化殼等。古風化殼都屬於古土壤的范疇,是在土壤剖面的 C 層 ( 風化的基岩層) 與 B 層 ( 淋積和殘積層) 中發育形成的,其上的 A 層 ( 有機礦物層) 及 O 層 ( 富有機質層) 一般未保存下來。

3) 岩性岩相標志: 該標志為岩性和垂直層序的突變或規律性變化、底礫岩的出現。底礫岩分布在海相層序中陸相沉積的頂或底,含陸棚或台地內部沉積大角礫的塊體流沉積之頂或底、大量蒸發岩之底或頂,可以指示不整合的存在。

4) 不整合的剝蝕標志: 主要是層序地層學中Ⅰ型不整合面的起伏、深切河谷、較大型 ( 高 0. 1 ~1m) 的圓滑喀斯特溶溝等。但是經過較長期暴露或波浪沖刷的不整合面則無剝蝕標志保留。

5) 地層缺失和古生物帶的缺失: 一般來說不整合面的識別標志在側向上變化很大,因此,最好通過填圖查明其變化情況,但是有的不整合物理特徵不明顯,那就只能靠區域地層對比查明是否有重要的地層和生物帶缺失,來確定有無不整合。

圖2.5貴陽地區三疊紀地層格架(據魏家庸等,1991)

(2)凝縮段的追索與識別

凝縮段(飢餓段)指相對較薄、沉積速率極低的一段地層。該地層是在相對海平面最高時期的沉積,飢餓段的主要識別標志有:強烈生物擾動的毫米級—厘米級紋層—薄層泥灰岩或頁岩,浮游生物化石豐富的瘤狀泥質灰岩,富有機質或深色的黏土岩,某些斑脫岩,磷、錳、菱鐵礦等結核或自生海綠石相對富集層,多元素的地球化學異常富集層等。物理標志有:硬底及海底間斷面的頻繁出現,高水位沉積層向飢餓段的下超現象等。凝縮段主要分布於盆地內至陸棚或台地前緣部位,向陸棚或台地內部追索,其延伸范圍可大可小,其特徵也會發生變化。但不管怎樣變化,它與上、下岩層相比其層理明顯較薄,其沉積速率總是較低的。凝縮段由於岩性特殊,一般可作為非正式或正式岩石地層單位填圖。

( 3) 特殊形態岩石單位的填圖

特殊形態的岩石單位一般分布范圍有限,主要是構成低位體系域的重力流沉積 ( 如灰岩角礫岩楔或岩舌、厚層砂岩岩楔) ,以及高位體系域的礁、灘等。

( 4) 遙感圖像解譯

遙感圖像的優點是能夠清楚地展現大范圍地層實體的形態與幾何關系。遙感圖像解譯的重點是特殊形態的岩石單位、不整合與沉積岩層的層理特徵,以及下超、上超、頂超等關系。

( 5) 沉積序列垂向變化研究

在陸棚或台地邊緣,地層格架的幾何特徵、低位或邊緣楔和飢餓段等比較清楚,而在陸棚或台地內部情況則相反,主要是海侵體系域和高位體系域的沉積。這時除了仔細查找不整合面外,還要靠研究沉積層序的垂向變化,將海侵體系域與高位體系域分開,來建立地層格架。

海侵體系域和高位體系域的地層結構正好相反,前者為退積結構,後者為進積結構。這兩種結構在沉積層序的垂向變化上均有明顯的反映。因此,根據其垂向變化規律可以劃分高級的退積 ( 海侵) 和進積 ( 海退) 旋迴。退積與進積的旋迴界面相當於飢餓段中部的最大海泛面,進積與退積的旋迴界面相當於不整合面。

( 6) 地層時代研究

綜合利用生物地層學、年代地層學、磁性地層學和地質年代學方法,確定各地層單元的時代歸屬,同時還必須與詳細研究岩石地層的幾何關系相結合,以便建立地區性年代地層格架。

2. 1. 4 沉積微相研究

2. 1. 4. 1 沉積微相含義

沉積微相是研究可識別、劃分的,並具有一定應用價值,如判斷相對最小一級沉積單元的砂體成因。目的是預測其屬性、砂體規模及展布,為油氣開發中研究油水運動特點和剩餘油分布提供地質依據。

2. 1. 4. 2 研究的基本方法

( 1) 確定研究工區所處的沉積部位

在區域沉積相帶劃分基礎上,首先確定研究工區所處的沉積部位、所屬的沉積相類型,為微相研究提供宏觀控制。

( 2) 建立沉積相的標准相模式

標准相模式是研究沉積微相的重要依據,通過標准相模式可以了解微相類型、分布及沉積特點,以指導微相劃分,如湖泊盆地的微相 ( 表 2. 1) 。

( 3) 確定沉積微相類型

以岩心為基礎,綜合錄井資料作參照,以電測曲線形態為基礎,綜合判斷微相類型。

1) 基本原則: ①以沉積相的標准相模式,指導微相劃分; ②小層地層單元是確定微相類型的基本單元。

2) 主要方法: ①分析小層單元岩性組合、單層厚度、砂岩岩性、泥岩顏色等有關相劃分的單因素指標,進行逐井、逐層定相; ②優選標準的微相岩性剖面→岩電性的相關性分析→建立微相電子圖版,以便用大量的電測曲線資料,直接劃分微相類型。

表 2. 1 陸相湖盆主要沉積相、亞相與微相

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