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构造地质学中国的主要沉积盆地及其特点

发布时间: 2021-02-08 16:00:24

A. 简要说明大地构造学和构造地质学研究内容的区别和联系

大地构造学:地球科学的一个分支学科。它主要研究地球的构造、演化及其运动变形和发展规律等问题的学科,是研究地球科学的基础理论之一,不仅对深入认识地球发展史和地壳、岩石圈运动史有重要的理论意义,而且对研究成矿条件、地表成因及预测矿产资源等都具有重要的实际意义。


地质学的一个分支。研究地壳的大型乃至全球构造的发生、发展、区域构造组合,以及它们的几何学、运动学和动力学特征的学科。中国地质学家李四光(1965)把构造的研究内容概括为两个方面:建造和改造。建造代表形成,是地壳运动的物质基础,也是地壳发展演化的物质反映;改造代表形变,是地壳运动的结果或具体表现。大地构造学的研究方法主要是历史分析法与动力分析法相结合。由于不同作者研究的侧重点不同,而形成了不同的大地构造学派。


构造地质学:

构造地质学,地质学主要二级学科之一,是研究岩石圈内地质体的形成、形态和变形构造作用的成因机制,及其相互影响、时空分布和演化规律的地质学分支学科。构造作用或构造运动常是其他地质作用的起始或触发的主要因素,因此,构造地质学说通常也就成为地质学的基本学说。

基本内容

构造地质学主要研究地质体的次生构造及其成因和演化,同时也进行构造作用环境的重建和反演的研究,可概称为改造和建造。它们都是在漫长的地质历史中发生和形成,并具复杂多样的特征。

构造地质学研究的次生构造都与内生地质作用相联系,这与地球深部作用紧密相关。岩石圈板块运动是地质构造演化的主因,所以对地质构造的研究尽管有尺度不同和目的不一的差别,但都必须着眼于全球整体的地质演化规律与特定的形成环境相结合。

各种构造作用主要都集中在上地幔圈层以上的岩石圈内,因而岩石圈又

造山运动

称为构造圈。在这里,既有现今的活动构造现象,如地震可测量的板块运动向量等,也有各种已经固结了的构造,这种历史中的构造一直可追溯至38亿年以前的古老地质体中。

持续不断的构造作用,使地表和地下各种地质体发生形变,如岩层弯曲和断裂;地表升降造成山脉、高原和盆地;地表遭剥蚀和盆地内沉积;岩浆的侵入活动和火山喷发等,它们都直接间接地由更为广泛而具体的构造运动所引起的。从矿物晶格位错至造山带的形成,不同成因环境和层次的变质作用现象,岩浆岩分带,大陆碰撞区地壳压缩隆升和邻区的盆地沉积充填,以及地质体演化发展中的构造叠加和改造等,都是次生构造。

构造地质学也研究由构造作用决定的原生构造现象,如造山带的位置和形态、盆地的形态和分布,各种层次的变质作用与分带,不同成因的岩浆岩侵位和喷出活动条件等的本身特征,都由构造环境所决定,是由先期构造造成而又成为后继构造作用的基础。

构造地质学与地质学一样始于对大陆地质的研究。地壳构造具双层模式特征,不同深度层次的构造变形机制、作用过程和产物有很大的不同,特别是在地下一般为10~15公里深处的脆韧性物性过渡带上下的差别。其浅部常见脆性构造变形,构造发育不均匀;而在过渡带之下,以韧塑性均匀剪切变形为特征,各类韧性剪切构造面一般都很平缓,多强烈置换构造和透入性特征。浅部的脆性断层向下进入韧塑性带时常产状变缓。具细粒化重结晶的糜棱岩则多形成于脆韧性过渡带附近或更深些。

构造变形的各种不同速率和长时间的作用进程,可造成地质体的穿时现象,而不同阶段的构造作用可使构造发生递进变形或叠加;它们在时空上的关系,主构造期间及递进变形期内的演化序列,又常与沉积作用或岩浆侵位相关,这种具明显对应关系的主期又称为构造热事件,它不仅是构造变形产物,也是地质阶段划分的重要标志,有重要的纪年意义。

构造地质学强调野外实地观测。其研究精度则随科学技术的发展而迅速提高。20世纪60年代以来遥感技术的运用,对地质构造的研究产生极高的效益;采用反射地震技术研究地壳结构,并开创大陆地学断面的研究和成囤,所有这些创新技术和理论,已有可能在更广阔的范围内研究具体的构造单元、区域构造特征、水平运动和制图。

实验室内的显微构造与组构研究、构造变形条件的温度和压力的测算、古应力场重建及古应力差值估算等已经实现。因此,构造地质研究的观测分析手段已是宏观更宏、微观更微,使不同尺度的构造有可能在成因和演化及运动学和动力学上结合得更好,研究得更深入。计算机数字模拟则又开拓了为这方面实验提供可资参考的途径。

地质学的研究对象是地球。地球包括固体地球及其外部的大气。


这两者都属于地质科学

B. 构造地质学(大地构造学)的基本内涵概念及其演变是怎样是

构造地质学(Structural Geology)是研究岩石圈内地质体的形成、形态和形变作用的成因机制及其相互间的影响、时空分布和演化规律的科学,广义的构造地质学包括大地构造学。
大地构造学(Geotectonic)是研究地球岩石圈构造的发生、发展、演化及其运动的科学;是地质学中理论性、综合性很强的分支学科。
关于大地构造学的定义,不同的学者在不同的时期有不同的概念,一般认为是研究地壳的大型的、乃至全球构造的发生、发展、区域构造组合及其它们的几何学、运动学和动力学特征的学科。我国著名大地构造学家、地质力学派创建人李四光院士在1956年曾把构造的研究概括为两个方面:建造和改造。建造代表形成,是地壳运动的物质基础,也是地壳发展演化的物质反映;改造代表形变,是地壳运动的结果或具体表现。大地构造学属于广义构造地质学,也是传统的构造地质学组成部分,两者有着发展史上的源渊关系,在研究对象上,同样研究岩石圈地质体的形成和形变之构造作用,形成机制及其相互的影响、时空分布和演化规律;其所不同的是大地构造学是研究大型、乃至全球构造的发生、发展,区域构造组合、形变构造、历史演化、地壳运动及其力源等,可以说,它与构造地质学相辅相承。从大地构造运动来说,可分为三种类型:震荡的、波动的、褶皱的,因而说:大地构造学还着重于褶皱、断裂、构造形态形变、特征等的研究,结合岩石组合特征来研究构造演化历史以及动力机制和成因模式。
总的来说,大地构造学是一门具有时空尺度大、多层次、多种类、多类型特点的学科,是地质科学中综合性和理论性很强又具探索性的学科,最早多以学说、假说出现,并酝育有丰富的哲学内涵,被一些地质学家称之为地球科学中的哲学。由于基础学科成就的渗透,它是一门更为广阔、研究地球深部和内生过程的科学,是技术方法与地质、地球物理学和地球化学融为一体的科学,历史上被命名为“地球学”(Geonomy)。
从近期大陆地质研究中,构造地质学家、大地构造学家进一步认识到:
(1)大陆地表没有一个共同的成因方式,它是一个非均一成分的,结构上不对称的,由具有复杂的构造和热化过程的不同块体拼合而成;(2)在超板块的构造认识中,其流变作用和造山作用突出;(3)结合当代地震构造研究,其成果将对大地构造学的发展,具有重要影响。

C. 构造地质学的研究对象及内容

构造地质学研究的对象是地壳或岩石圈中的地质构造。地质构造是指在地壳运动的发展过程中,组成地壳或岩石圈的岩层或岩体在内、外动力地质作用下产生的各类变形,包括褶皱、断层、劈理及其他面状、线状构造等。

地质构造分为原生和次生构造。原生构造是指沉积物或岩浆在侵位与成岩过程中形成的构造,如沉积岩中的层理、波痕等和岩浆岩中的流动构造、原生节理等。而次生构造是指岩层或岩体形成后,在力的作用下形成的构造,如褶皱、节理、断层等。形成次生构造的作用力,可以来源于地球内部,称为内力;也可以来源于地球外部,称为外力。构造地质学侧重于研究岩层或岩体在内动力地质作用下形成的次生构造。但是对原生构造也要研究,某些原生构造是识别次生构造的形态、产状及其变形构造的重要标志。

构造地质学主要研究内容包括三个方面:①地壳或岩石圈内各种变形的几何形态、组合特征、分布规律;②分析构造形成的地质背景、力学条件及动力学和运动学的机制;③研究构造的形成序列及演化历史。同时还要研究各种构造形态的描述、制图及其表示方式,以及与地质矿产、水文地质、工程地质、地热及地震地质等学科的相互关系。

地质构造的规模有大有小,大的可占据数百至数千平方千米或更大范围;小的可在露头甚至一块手标本上即可表现其全貌;更小的则需借助显微镜才能观察到。因此,对地质构造的观察研究,可以按规模大小划分为许多级别,成为“构造尺度”。构造尺度的划分是相对的,一般把构造尺度划分为巨、大、中、小、微型以至超显微型等级别。不同尺度的地质构造各有其不同的研究任务和研究方法。野外地质调查,通常是从小尺度或中尺度的地质构造观察入手。构造地质学主要侧重于研究中、小型地质构造。较大区域的地质构造特征及其发展规律则隶属区域大构造学的研究范畴;全球范围内地壳结构及其运动规律则属于全球构造学的研究范畴。构造地质学是学习地质科学的一门基础性课程,为学好后续的其他专业课程,如矿床学、找矿勘探地质学、遥感地质学、水文地质、工程地质及煤田、石油地质等课程奠定基础。

D. 综合性大地构造(构造地质学)的调查与研究有哪些

主要侧重于中国早期造山运动研究。

从大量区域地质矿产调查,在一批区域地质矿产志撰成的基础上,对中国南方各省区区域构造、框架及其理论进行了初步的探讨,其中特别对中国造山运动有较系统的研究与论述。

1926年李四光发表《地球表面形象变迁之主因》(《地质会志》3卷3-4期)本书已有专题论述,这里就不赘述。

1927年翁文灏发表《中国东部中生代以来之地壳运动及火山活动》(《会志》4卷1期),文中论述了中国中生代以来地壳运动激烈,造山作用和造山活动强烈,并与欧洲同时代地壳运动相对比,发现中国中生代以来地壳运动的特点,故命名为燕山运动,文中试图以燕山为标准区,代表侏罗纪末期、白垩纪初期产生了不整合、火山岩活动和成矿作用。1929年在发表《中国东部中生代造山运动》(《会志》8卷1期)时,将燕山运动划分为A、B两幕,代表前髫髻山组、前王氏组的不整合。后为谢家荣所补充,并在1936年、1937年划为五期。

1929年丁文江在《地质会志》8卷2期上发表《中国造山运动》,他十分重视造山运动的研究,并倾向于施蒂勒造山运动同时性的观点,文中强调把燕山运动划分为三幕,其中把晚三叠世瑞替克期后的印支运动为燕山运动的第一幕,他在研究广西地质时,也曾提出过广西运动和越南运动的术语和概念。燕山运动虽为中国地质学家普遍应用,但各自都有不同划分原则。

1931年李四光发表《中国东南部古生代后期之造山运动》(《会志》11卷2期),文中对中国东南部造山运动做了精辟的论述,由于他多年从事造山运动的研究,系统的划分出若干运动系列,并对所划分的运动均给以科学概念和命名,诸如:怀远运动(O1-O2),柳江运动(D3-C1),淮南运动(C-C2),昆明运动(C2-C3),东吴运动(D1-D3),金子运动,淮阳运动(T2-T3),南象运动(T3-T1),宁镇运动(T3-K1)等。

1936年谢家荣在《地质会志》15卷1期发表《中国中生代末第三纪后期造山运动》及《北京西山地质构造概说》(《会志》16卷)把中国造山运动划为五幕,即:前门夹沟组,前九龙山组,前东岭台组,前仕它里组,前长辛店组的不整合或假整合为代表,张文佑1941年划分为三幕,三次地壳运动,1945年在黄汲清的《中国地质构造基本单位》中,划分为5期,等。

在笔者引述李四光教授所著《中国东南部古生代后期之造山运动》(《地质力学方法》第119页),文中列有中国东南部造山运动,与欧洲对比表,特抄录之以供参考。

中国北部中国西南部中国东南部欧洲中部(丁文江的云南运动)(H?史蒂勒)青龙灰岩三叠系苏皖运动法尔琴运动山西系龙潭系蔡希斯坦(Zechstein)上罗廷根(Oberotliegend)第三幕东昊运动萨尔运动栖霞灰岩中罗廷根(Mitelrotliegend)太原系臭灰岩下罗廷根(Unterotliegend)船山灰岩沃特维尔系(OtwelSeries)

中国造山运动与欧洲对比表

中国北部中国西南部中国东南部欧洲中部(间断)第二幕昆明运动阿斯突里运动本溪系黄龙灰岩萨尔布雷克系(SarbrückSeries)瓦尔敦堡系(WaldenburgSeries)(间断)淮南运动苏台德运动和州灰岩维宪第一幕高骊山系建康运动金陵灰岩七里台页岩㊣╭╰乌桐石英岩杜内艾特罗约江南运动布锐东运动奥陶系志留系泥盆系

燕山运动具有长期性,多幕性的地壳运动与构造变动,燕山期为我国重要的形变期与成岩、成矿期,是我国基本构造格架的形成期和改造期。

老一辈的地质学家十分关注燕山运动,还是因为燕山运动不仅是我国地质结构的极为重要的地壳运动,对整个环太平洋带,以致对整个东部特提斯带都具有重要影响,因此,除上述几位以外,我国许多地质学家一直对整个中国造山运动(包括黄山运动)都做过系统的观测与研究。

1927年程裕祺在《地质会志》上发表《中国造山运动》,此文是程先生1938年在英国利物浦地质学会会报上发表的短文,文中阐述了中国之造山运动:

(1)前震旦纪运动之二幕;(2)古生代前期喀里多运动(广西运动);(3)古生代后期海西运动(天山运动);(4)中生代燕山运动之五幕;(5)第三纪喜马拉雅运动之二幕。

文中还指出毛理士(F.K.Morris)对中国造山运动的错误论点。

1932年朱森在《地质会志》上发表《安徽南部古生代后期造山运动之一幕》。

1936年章鸿钊在《地质论评》创刊号上发表《中国中生代晚期后地壳运动之动向与初期之检讨并震旦方向之新认识》及《中国中生代初期之地壳与震旦运动之异点》,前一篇论文是综述性的,主要对翁文灏之燕山运动和丁文江造山运动的一些评述,同时探讨了震旦方向与地壳运动方向之关系,火成岩及其震旦运动的关系,最后还论及震旦向及震旦运动的成因、性质等;后一篇论文主要论及到地壳运动中的造山运动,认为运动方向与震旦向之间是直角相交的关系。

1937年谢家荣在《地质论评》2卷5期上评述黄汲清等的《江西萍乡煤田中生代造山运动》,同年陈国达发表《广东境内燕山运动的构造的型相》(《论评》2卷1期),同年田奇隽发表《湖南造山运动》(《论评》2卷1期)。

1938年边兆祥在《地质论评》3卷6期上发表《安徽南部海西运动之末相》。

1942年叶连俊、关士聪在《地质会志》上发表《陇南龙山造山运动之性质》(22卷3-4)。

1942年郭文魁在《地质论评》上发表《滇北之造山运动》(7卷1-3)。

1944年刘国昌在《地质会志》上发表《湘西之造山运动及其地理》(24卷3-4)。

1945年米士(西南联大教授)在《地质会志》上发表《云南构造史》中,曾提出澄江运动和晋宁运动(《地质会志》25卷)。

1945年喻德渊在《地质会志》上发表《淮阳山脉主要造山运动——淮阳运动》(《会志》25卷),淮阳运动原为李四光于1939年提出创用,指三叠纪末期的褶皱运动,后为马鞍山、安庆的黄马青组与青龙群之间的角度不整合,有人认为与金子运动相当。

1947年李四光发表《关于震旦运动及华夏式构造线三个名词》(《评论》12卷5期)。

1948年李树勋在《地质会志》(38卷3-4)上发表《祁连山区地层及造山运动之几个问题》。

1947年黄汲清在《地质论评》(12卷1-2期)上发表《关于震旦运动》。

以上属于中国造山运动研究及其论文列举,显示出中国地质构造研究发展历史中一段对中国造山运动理论的探讨与理论成就概括,个别论文虽与上文论述有些论题有重复举例之处,为集中反映中国造山运动系统理论研究之全面,仅此致歉!

正是由于中国早期地质基础雄厚,为新中国地质科学的迅速发展,奠定了坚实的基础。得以使新中国在较短的时间里,在资源保障上,从资源大国过渡到资源强国,在当代地质理论上也进入了世界先进行列。

其中中国大地构造学现已是中国地质科学理论突破的亮点,这学科共同的特点是学说繁多,学派林立,学术气氛浓厚,可以说是繁花似锦、异彩纷呈,形成了“百花齐放,百家争鸣”喜人的形势。

除上述中国造山运动理论性探讨外,其他带有综述性的成果,也有着不同广度和深度的反映:诸如:1924年葛利普在《地质会志》上发表《地槽的迁移》(3卷3-4)。1936年高平在《地质论评》1卷4期发表《中国东南部中生代末期花岗岩之分布与地质构造之关系》,文中认为中国东南部在中生代末期花岗岩侵入繁多,其分布与东南部之地质构造格局密切相关,认为地壳活动常以地下岩浆之移动而起波动作用,基本论点正符合于曾流行的地壳波动论和地壳均衡理论,认为地壳运动完全与中生代末期之花岗岩侵入是同步同时,并作为其原动力,文中附一幅中国东南部中生代末期花岗岩之分布与地质构造之关系图,颇有参考价值。

1936年赵金科在《地质论评》1卷4期上发表《震旦纪地层之分布及其古地理意义》,文中首先肯定了德国魏格纳大陆漂移理论并运用葛利普的地极控制论研究震旦纪北半球的海陆分布及古地理,在《震旦纪大地槽及联合古陆中之位置》一文中论及亚洲东部的古亚洲大地槽,北美西部考得兰瑞大地槽,与南美安底斯大地槽相互衔接、围绕北半球大陆周围的环形状大地槽:其论点即认为当时大地槽均在陆之边缘,而环绕分布与理念不同,而当时之大陆为一体,南北美、欧亚非澳各洲均属相连,即大家所熟悉的联合古陆(Paugoca)。

1937年谢家荣继叶良辅等之《北京西山地质志》后,在《地质论评》2卷上发表《北京西山地质构造》,文中认为北京西山地质构造自西北向东南有两个背斜层,其间有清水尖庙安岭之向斜层为最高峰,北岭的向斜层及房山周口店背斜层等,都是这个区域的重要构造,文中也论及到陈凯所发现的逆掩断层。

1941年李四光在《地质会志》上发表《广西台地构造之轮廓》(21卷1期)。

1944年刘国昌在《会志》上发表《贵州威宁水城之地质构造》,曾繁印在《会志》上发表《瓦山峨嵋山区之地质构造》(1940年)。

1944年张寿常在《地质会志》(24卷1-2)上发表《谈小型构造》及《岩石解理之生成及其在地质现象上之应用》(《会志》26卷,1946年)。

1944年张文佑发表《X及T式节理初记》(《会志》24卷3-4期),文中论及X型节理的生成,论述了大量模拟试验工作和数据,相继还发表《测量节理应注意的几点》(1948年)以及《劈理节理发育初步探讨》(《地质论评》15卷1-3期),反映出他在李四光老师指导下所取得地质力学方面的成果。

1945年黄汲清在《地质专报》第20号上发表名著《中国主要地质构造单位》(On Major Teatonic Forms of China)。黄先生在多年前研究的基础上,采用地槽—地台单位的内涵,按历史分析和建立起的独道的分析法,对中国大地构造特征进行了总结,提出几个前寒武纪地块,特别中朝地块等。

地块概念系1922年阿尔岗(E.Argand)所创用,诸如:印度地块(Serindia)和震旦地块等;在阐述褶皱中论及到加里东褶皱、华力西褶皱、印支褶皱,燕山褶皱和喜马拉雅褶皱及其分布特征,论述中着重强调新中生代的基底褶皱的影响和作用,认为这是形成中国东部独特的多旋回构造,并创造性把亚洲划分为:太平洋式和特提斯、喜马拉雅式三个主要构造型式,以活动论观点论述了它们之间的相互关系,文中编绘有《中国及邻区大地构造图》。

该文后来以专著形式出版,是一部流传广远的中国地质构造名著,是国内外赋有盛名的论著,有英文版和俄文版,俄文版由著名大地构造学家沙茨基院士作“序”,做了高度评价。

1944年王超翔在《地质论评》上发表《云南东北地质构造及其与云南弧之关系》(9卷1-2)。

1948年徐铁良在《论评》上发表《“秦岭弧”构造之我见》(13卷1-2)。

1948年孙殿卿、徐煜坚在《地质论评》上发表《豫皖边境长山一带东西向构造带与南北向构造线之反接现象》(13卷1-2)。

1948年李春昱在《地质论评》上发表《褶皱现象和动力来源的关系问题》(14卷4-6)。

1949年梁文郁在《地质论评》上发表《祁连山西段之近代运动》(14卷4-6)。

1948年李四光发表《新华夏海之起源》(第18届国际地质大会上的论文集,第53-62页,《地质论评》13卷5-6)。

1949年李四光发表《中国的造山历史和构造轮廓》(第7届太平洋科学会议录第2卷,26-44页,新西兰出版)。

总之,从以上所述,中国地质学家经过半个世纪以来对造山运动,特别是燕山运动倾注过大量精力的研究,取得新的认识。燕山运动(Yanshanian movement),翁文灏于1927年以燕山为标准地区创名,原义代表侏罗纪末期,白垩纪初期产生的不整合、火成岩活动和成矿作用。1929年翁文灏又将燕山运动划分为A.B两幕,分别代表前髫髻山组、前王氏组的不整合。丁文江(1929年)把燕山运动分为三幕,其中把晚三叠世瑞替克期后的印支运动称为燕山运动的第一幕。谢家荣(1936年、1937年)将燕山运动分为五期,分别以前门头沟组、前九龙山组、前东邻台组、前坨里组、前长辛组的不整合或假整合为代表。李四光(1939年)在燕山运动名下分为六个幕,它从中三叠世末,一直延续到白垩纪末。张文佑等(1941年)将燕山运动包括宁镇、兴安、闽浙三次地壳运动。黄汲清(1945年)认为谢家荣的燕山运动第一幕应属印支旋回,并将北京西山区的燕山运动分为前九龙山组与髫髻山组、前坨里组、前长辛店组三个幕。后来(1960年)黄汲清又将中国东部的燕山运动分为五期,并认为燕山运动是中国东部、苏联远东和西伯利亚的主要造山运动,甚至波及到中国西部。李春昱(1948—1951年)把燕山运动只作为侏罗纪晚期,或侏罗纪末、白垩纪初的一个幕,后来(1964年)他又将其限定是侏罗纪—白垩纪间的地壳运动。赵宗溥(1959年、1963年)先后将中国东部的燕山运动划分为三个和六个造山幕,并认为此运动延续到始新世。

燕山运动为整个侏罗纪、白垩纪期间广泛发生于我国全境的重要构造运动,主要表现为褶皱断裂变动、岩浆喷发侵入活动及部分地带的变质作用;在不同的构造部位,燕山运动的强度表现形式有着明显的差别,如就我国东部以至整个西滨太平洋带来说,燕山期的构造变动与岩浆活动有着愈向太平洋方向愈加强烈的演变规律。燕山期的地壳运动与构造变动具有长期性与多幕性相统一、渐进与激化相交替的特点,与此相应,燕山期的岩浆喷发与侵入活动具有多期次性的特点。燕山期为我国重要的形变期与成岩、成矿期,也是我国基本构造格架的形成期与改造期。目前看来,燕山运动不仅为我国的重要地壳运动,而且这一时期地地壳运动对整个环太平洋带以及部分特提斯带等都有着重要的影响,因而燕山运动应属洲际性的重要构造运动。

【说明】以上主要内容取录自《地质辞典》(一)392页,地质出版社,1983年。

根据最近,中国地质学院研究员董树文先生对“燕山运动”的定义进行了重新厘定,并发表《“燕山运动”新定义重塑东亚大陆构造演化史》专题,有关专家认为,这项研究重塑了东亚大陆构造演化历史,重新厘定了燕山运动的定义,是我国近年来中新生代构造演化研究的新成果,深化了对东亚大陆力学过程的新认识。

“燕山运动”是翁文灏先生1927年在东京泛太平洋科学大会上最早命名的,作为陆内造山的典型记录,“燕山运动”已经成为中国地质学家对世界地质科学理论贡献的经典。几十年来,燕山运动的概念在我国广泛应用,并在构造运动波及范围、精细过程与定年和动力学起因等方面不断发展和进步。但在学界也明显存在许多,甚至根本性的分歧。但董树文先生在文中表示:

“随着近年华北地块周边和中国东部构造地质研究的重要进展和高精度同位素测年数据的累积,以及东亚深部地球物理探测计划的实施,我们能更加全面审视侏罗纪构造演化及其区域动力学机理,从多层面诠释燕山运动的内涵及其动力学本质。”

根据董树文的研究,在1.65亿年中—晚侏罗世前后,东亚构造体制发生了重大转换,西伯利亚板块向南、太平洋板块向西、印度洋板块向北东同时向中朝板块汇聚,形成了以陆内俯冲和陆内多向造山为特征的“东亚汇聚”构造体系。在这一过程中,晚侏罗纪大陆内汇聚,导致岩石圈急剧增厚,随之引发早白垩世岩石圈垮塌和大规模岩浆火山作用,中侏罗纪燕辽生物群向早白垩世热河生物群发生更替,成为中国大陆和东亚重大构造变革事件,这是燕山运动的基本内涵。

据了解,燕山运动时期是我国最重要的成矿期,伴随着大规模构造运动导致岩浆侵入—火山爆发作用,约80%的大中型金属矿床在这一阶段形成。同时构造作用形成地质环境的巨变导致燕辽生物群的更替,“燕山期”也成为生物进化的激变期。因此“燕山运动”在我国甚至在东亚具有特殊的地质意义,是全球中生代构造演变的重大事件。

【致谢】有关上述引文,参考了中国地质科学院网站。

E. 沉积与构造地质学有什么关系

(1)沉积岩的原生构造是构造地质学研究的组成部分;

(2)沉积岩的分布面积最广(占 75%以上),各种构造的沉积岩表现最为清楚.

F. 构造地质学的章节目录

第一章绪论
第二章沉积岩的原生构造及产状
第一节沉积岩层的原生构造
第二节岩层的产状、厚度及出露特征
习题及思考题
第三章地层的接触关系
第一节地层的接触关系概念
第二节不整合的类型
第三节不整合的观察及研究
习题及思考题
第四章岩石变形的力学分析
第一节应力与应变
第二节岩石的变形习性及影响因素
习题及思考题
第五章褶皱构造
第一节褶皱和褶皱要素
第二节褶皱的形态描述
第三节褶皱的产状类型及其组合形式
第四节褶皱的形成机制
第五节褶皱的观察和研究
习题及思考题
第六章节理
第一节节理的概念及其研究意义
第二节节理的分类
第三节不同地质背景上发育的节理
第四节节理的分期与配套
第五节节理的野外观测及室内资料整理
第六节裂缝的井下识别和研究
习题及思考题
第七章断层
第一节断层的几何要素
第二节断层的分类
第三节断层各论
第四节断层的观察和研究
习题及思考题
第八章同生构造分析
第一节同沉积背斜
第二节同生断层
第三节软沉积变形
第九章大地构造基本理论
第一节槽台学说
第二节板块构造理论
第三节中国大地构造学派简介
第四节中国大地构造的现代发展
习题及思考题
第十章盆地构造基本理论
第一节盆地及含油气盆地
第二节含油气盆地的形成机制与板块构造
第三节中国大陆板内中新生代盆地的特征
习题及思考题
附录
附录Ⅰ构造地质学实习指导
实习一地质图的基本知识及读水平岩层地质图
实习二用间接方法确定岩层产状要素
实习三读倾斜岩层和不整合接触地质图并作剖面图
实习四读褶皱区地质图
实习五编制和分析构造等高线图
实习六编制节理极点图和等密图
实习七分析断层地区地质图
实习八构造地质综合实习
附录Ⅱ极射赤平投影
第一节 赤平投影的基本原理
第二节赤平投影网的使用方法
第三节赤平投影在地质构造中的应用
习题及思考题
附录Ⅲ地层代号和色谱
参考文献

G. 中国五大构造地质学派是哪些

一、波浪状镶嵌构造学说 ——张伯声
二、地质力学 ——李四光
三、多旋回构造运动说 ——黄汲清
四、断块构造学说——张文佑
五、地洼说——陈国达
希望能帮到你。

H. 盆地沉积相与地层格架分析方法

沉积盆地 ( 简称盆地) 是指岩石圈表面 ( 地球表面) 在三维空间内,容纳沉积物堆积和叠置的场所,其边界为各种不同性质的构造活动带和自然地理障壁。沉积盆地分析就是将沉积盆地作为研究对象,运用多学科 ( 如沉积学、地层学、构造地质学等) 的知识,采用多种方法 ( 如钻孔、露头观察和地球物理等) 对盆地的形成、沉积充填、古地理演化和地球动力学进行综合研究的过程。古地理学是研究和描述地史时期地球表面的自然地理,如海陆分布、海水深度、盐度、温度、陆地地形、气候条件、生物分布等特征及其发展历史的一个地质学的分支。古地理分析,通常是在地层和所含化石、沉积岩和沉积相研究、大地构造、区域地质研究的基础上进行的,其对于阐明地壳发展史,揭示矿产的形成环境及其分布规律具有指导意义。

图 2. 1 古地理分析内容示意

2. 1. 1 沉积分析的原则与方法

古地理分析是对地质历史时期中自然地理景观的再造,也就是再造沉积区和侵蚀区的景观。古地理分析的内容包括: 所研究区或盆地的地层等时格架的建立,精细地层的划分与对比; 确定侵蚀区的位置及母岩的性质、古地形的起伏; 确定沉积区的边界、搬运介质及水动力条件; 确定水的物理 - 化学性质等介质条件。此外,古地理分析还要确定古气候及古构造状况、确定古火山喷发的中心等 ( 图 2. 1) 。

古地理的分析不仅可以确定当时的自然地理景观,还可查明沉积矿产的生成与分布的规律性; 阐明沉积作用与大地构造之间的关系,以进一步了解地壳运动与地质发展史,作出矿产的预测; 对于特殊盆地、特殊沉积 ( 如事件沉积) 进行专门研究,恢复古地理景观。

总之,古地理分析是在综合各种地质资料的基础上,通过沉积学、古生态、古构造、地球化学等分析方法,再现当时的自然地理景观。由于这个问题涉及的范围很广,目前还不能得到全面的解决,所以在此尽可能简要地介绍一下古地理分析的有关方法。岩相古地理学发展到今天,已经与盆地分析、层序地层学等新学科密切地联系在一起,岩相古地理学研究更注重盆地演化的细节问题和资源预测的精度。

2. 1. 1. 1 现实主义原则

沉积相分析的原则包括 “现实主义” ( actualism) 原则和相共生原则 ( 又称瓦尔特相律,Walther's Law) 。现实主义原则由地质学之父莱伊尔 ( C. Lyell) 于1830 年在 《地质学原理》一书中作了详细论述。其基本含义为: 现在正在进行着的地质作用,也曾以基本相同的方式和强度在整个地质时期发生过,古代的地质事件可以用今天所观察到的现象和作用加以解释。

1905 年盖基 ( A. Geikie) 又提出了 “现在是打开过去的钥匙” ( the present is the keyto the past) 这一著名的表述。在我国常将这一原则称为 “将今论古”,或 “历史比较法”。现实主义原则作为地质科学的一种方法论和基本原则,对沉积相分析和古地理研究尤为重要。

现实主义原则不仅是研究和恢复古代沉积环境的指导理论,而且为进一步发展沉积学和古地理学指出了一条正确途径。为了能更准确地解释过去,必须加强对现代沉积环境、沉积作用及产物的研究。从某种意义上说,对现代沉积学的知识了解得越多,就越能更好地解释过去,碳酸盐沉积学新理论的提出,潮坪、风暴岩、三角洲等许多沉积相模式的建立等就是很好的证明。

需要指出的是,应用现实主义原则时必须考虑到地质历史与生物演化规律一样也是前进性发展的,各地质时期的地质作用方式和特点既有继承性,也有变化性,既有连续性又有阶段性,例如元古宙的碳酸盐潮坪中广泛发育有叠层石,而到显生宙时,同样是碳酸盐潮坪环境,由于食藻生物的出现,叠层石的分布范围和数量大为减少。所以在应用现实主义原则时,决不能把今日的现象与古代简单地完全等同看待,而必须根据多方面的事实,以发展的观点,进行历史的分析,才能得出合乎逻辑的科学解释。

2. 1. 1. 2 沉积相分析方法

探讨地层形成的自然环境,再造沉积时期古地理面貌的基本方法是沉积相分析法。沉积学及古地理学的研究方法可以分为野外和室内两个方面。首先是沉积岩岩石学和沉积相标志的研究,沉积岩分布于地壳中成为一种地质体,因此在野外对沉积岩进行研究时首先要使用地质观察的方法,即在野外研究沉积岩的物质组分、结构、构造、岩层产状、岩层间的接触关系、岩层厚度、各种成因标志和岩性组合在纵向和横向上的变化; 并收集古流向资料,从而查明沉积岩在时间上和空间上的分布和演化特点。获得这些资料最基本的方法是系统地测制地层剖面和沉积岩相剖面,并进行区域范围的地层和相剖面的分析与对比。

近年来,在沉积学研究中还引进了大量新技术和新方法,如遥感技术、钻探技术、深海钻探及采取长岩心技术、各种测井技术和地震勘探技术; 此外,航空摄影或地面摄影用的雷达测试技术以及探测水下地形的声呐测试技术已在逐渐应用。

在室内研究中,显微镜薄片法仍是研究沉积岩最基本的方法。沉积学常用的室内方法还有粒度分析、重矿物分析、不溶残渣分析、差热分析、化学分析、光谱分析等。近年来,室内研究中亦引进了不少新的测试手段,如阴极发光显微镜、稳定同位素 ( 碳、氧、硫) 分析、扫描电子显微镜、X 射线衍射、图像分析、电子探针、原子吸收光谱、红外光谱、气相色谱以及激光拉曼光谱和古地磁的研究等。同时,计算机技术已广泛应用于沉积学研究中,包括沉积过程和沉积体系的展布及储层分布的模拟和预测等。

在地下资料的应用方面,主要是利用钻井过程中测得的地下各地层的物性资料 ( 测井曲线) 进行岩性判别和测井相分析,以及利用地震测量资料,通过各沉积体和沉积界面的反射曲线研究而进行沉积相分析,即地震相分析。地下相分析是研究油田地下地层和沉积相以圈定油气储集层的主要手段。

这些新技术、新方法的引进,是促进沉积学发展的重要原因之一,使沉积学在宏观领域和微观领域的研究深度、广度和成效大为提高,更使得对于沉积岩的客观规律的认识达到了一个新的水平。应该强调,必须将野外露头 ( 或岩心) 观察和室内研究密切结合起来。室内研究是野外研究的继续,野外研究是室内研究的基础。此外,在对沉积岩进行研究时,必须要注意沉积作用和成因以及其他地质作用,特别是与构造环境的关系。要将其他有关地质学科的资料和知识恰当地运用到沉积学及古地理学的研究中,才能获得有关沉积岩成因的全面的认识。

2. 1. 2 岩相古地理分析基本原理

沉积相分析和岩相古地理各种沉积条件的分析必须遵循一些法则,主要有相序递变法则、沉降补偿原理和地层旋回等时对比法则等。

2. 1. 2. 1 相序递变法则

相序递变规律或相变法则是指沉积相在时间上和空间上发展变化的有序性,称为相序递变。很早瓦尔特 ( Walther,1894) 就指出: “只有在横向上成因相近且紧密相邻而发育着的相,才能在垂向上依次叠覆出现而没有间隔”。这一规律通称为相序递变规律或相序递变法则,是相序分析中应遵守的基本法则。

相序递变主要有两种基本类型,一类是由于海平面上升 ( 或海进) 所形成的退积型相层序,相剖面自下而上由陆相—海陆过渡相—海相叠覆而成; 另一类是由于海平面下降( 或海退) 所形成的进积型相层序,相剖面自下而上由海相—海陆过渡相—陆相叠覆而成。如果是由海平面上升、再次下降连续叠覆形成的一个完整旋回,即为连续沉积的相层序或称为完整相层序。依据岩性、岩相变化的级次,也可划分出次一级相层序。也就是说,在早期,我国中新生代陆相含油气盆地分析采用岩性韵律对比法、相旋回对比法,如能运用成因层序等时对比原则,在识别出不同级次沉积 ( 地层) 旋回的基础上采用相旋回对比法,有可能建立精细区域地层 ( 砂层、或砂层组) 等时对比格架。

2. 1. 2. 2 沉降补偿原理

沉积盆地沉降和补偿可概括为下述 4 种情况:

1) 快速沉降,快速补偿。起因于盆地快速沉降,侵蚀区快速上升,为地壳活动区的特色,主要由分选差、厚度大的粗—中碎屑沉积物组成,为洪积 - 冲积相,多为陆源沉积盆地沉降中心特点。

2) 快速沉降,缓慢补偿。即补偿速度小于沉降速度,物源区母岩风化较彻底,多以黏土及化学溶解物质沉积为主,显厚度较小的深水—较深水相沉积,在陆源盆地中具有沉积中心 ( 或生烃中心) 的特点。

3) 缓慢沉降,快速补偿。由于补偿速度远大于沉降速度,水盆面积缩小,以淤积 -冲积沉积为主,直至盆地填满消亡,显现岩性、岩相连续,但剥蚀、冲刷现象明显。

4) 缓慢沉降,缓慢补偿。由于沉降与补偿均缓慢,代表稳定构造区特点,形成成熟度高的碎屑沉积物 ( 如石英砂岩) ,常为浅海陆棚区所特有。

沉积盆地沉降和补偿原理对于含油气沉积盆地岩相古地理研究的相分析具有重要意义。因此,在剖面相分析中,除应注意在一定环境里由于沉降与补偿变异所造成的层序、厚度和接触关系等变化外,还应注意在环境和水深等条件相对不变时,由于瞬间事件作用所引起的各种变化。剖面相分析中应注意下述几个基本原则。

( 1) 定时问题

剖面对比相分析中主要解决同一时期、不同地区的沉积相的变化,选择等时对比界面就是一个首要问题。

区域剖面相分析中,较好地利用标准化石定时的例子很多。近 20 年来,应用碳酸盐岩中的超微体化石、浮游有孔虫的鉴定,并结合古地磁的测试,较好地解决了海相沉积盆地古近 - 新近纪、白垩纪和侏罗纪准确定时问题。海相碳酸盐岩中的超微体生物从侏罗纪时出现,白垩纪大量繁殖,古近 - 新近纪最盛。故应用此法定时还受到时间及相类型的限制。

我国东部中、新生代陆源碎屑沉积为主的地区,剖面对比相分析中,利用标准生物化石的 “科”、“属”可以划分系、统, “种”的变化可以用来划分组、段。但生物演化常不是截然突变的,甚至有一些 “哑层”采不到化石,因此常不易准确地划分等时界面,更多的是结合岩性组合特征、沉积层序和接触关系等标志来加以确定。

( 2) 穿时问题

传统的群、组、段岩石地层单位时常存在 “时侵”或 “穿时”问题,在以陆源碎屑沉积为主的地层单元尤为常见。

传统油区地层划分和对比主要注重相似或相同岩性的等时性,而忽视了等时界面和岩性界面的不一致性,即穿时现象。

新地层学原理———垂向加积作用和侧向加积作用是在近代沉积学、地震地层学的发展基础上而建立起来的。沉积盆地中沉积物的沉积作用除了由于重力作用产生垂向加积外,尚有由于环流或湖面收缩 - 扩张所产生的侧向和前积作用。例如曲流河体系中由凸岸( 加积岸) 向凹岸 ( 侵蚀岸) 的侧向加积作用; 在沉积盆地中由于湖面收缩河流三角洲或扇三角洲向盆地内方向推进的前积作用等。由此建立了不少新地层学模型和相模式,有助于建立段和亚段,乃至砂层组的等时地层格架。

2. 1. 2. 3 地层旋回等时对比法则

近几年兴起的高分辨率层序地层学中提出的地层旋回等时对比概念有其可取之处,特别是在油区大比例尺岩相古地理工业制图中应予以考虑。

高分辨率层序地层学 ( Cross,1994) 是应用 Walther 相序定律,结合 Wisdom 的基准面取代定律并采用岩石地层横剖面及相应的时空范围进行编制,有可能解决陆相含油气盆地勘探和开发中砂层和砂层组的精细对比问题。其基本指导思想是应用沉积动力学观点,分析沉积盆地 ( 区) 沉积物的堆积样式、保存程度、相序递变特征及不同级次相类型的组合和纵横向变化,这一切变化受控于基准面 ( 是一个地球物理面,为上、下振动并横向摆动的抽象等势面) 的升降变化,有效可容空间向盆地或向陆地发生迁移,使沉积物( 岩) 各种性质发生变化构成了时间和空间的函数。因此,以此为出发点来解释各种层序的岩性岩相变化及其沉积学特征,有可能充实和完善单纯用相序递变法则和相旋回对比法而无法解决的高精度等时地层格架问题。

地层旋回的等时对比基本原理是: 伴随基准面的升降变化和可容纳空间的增大与减小,地层记录可以由完整的地层旋回组成,也可以仅由非对称的半旋回和代表侵蚀作用与非沉积作用的界面构成。基准面旋回的转换点可作为时间地层对比的优选位置。转换点在地层记录中的某些地理位置表现为地层不连续面,某些位置则表现为连续的岩石序列。岩石与界面出现的位置和比例是可容纳空间和沉积物供给的函数。

高分辨率层序地层对比的核心内容是同时代地层与界面的对比,不能简单地泥对泥、砂对砂,或者简单地进行旋回对比,而要根据在一个旋回中不同地理位置上的地层发育特点进行对比。

对比的总原则是:

1) 先进行较大基准面旋回的对比,然后进行较小旋回的对比。

2) 一个完整基准面旋回、向上变细的半旋回及向上变粗的半旋回间可以互相对比,也可以分别与没有沉积的一个面进行对比,即所谓的岩石对比岩石、岩石对比界面或面面相对。

3) 在短期基准面旋回的对比过程中,中期基准面由上升到下降的转换点是优选位置中要重点考虑的对比界面,以此转换点为起点,依次向上或向下作小层对比,其结果会更趋合理。特别是在区域范围的地层对比中,掌握这一原则十分必要,因为此转换点是中期基准面向其幅度最大值单向移动的临界点,在区域内表现为连续的岩石序列,即同一时间域内的不同地理位置均产生了沉积响应。

2. 1. 3 盆地地层格架的建立

进行沉积盆地古地理和盆地的整体分析,不论是利用露头,还是钻孔、测井与地震资料,首要问题是进行地层划分和对比,建立研究区的地层格架,这是沉积盆地分析和重建古地理格局的基础。

2. 1. 3. 1 地层的沉积作用

沉积作用分为物理的、化学的、生物的 3 种。从地层的形成方式来看,沉积作用可以归结为垂向加积作用和侧向加积作用两种最基本的方式。

( 1) 垂向加积作用

垂向加积是指沉积物在地球重力场作用下从沉积介质中自上而下的堆积过程,该过程是以沉积物 “雨”降方式堆积沉积物的。因此,沉积层是垂向上加积的,这种沉积方式即形成所谓 “千层糕式”的地层形式,地层的叠覆原理就是在这种理论的基础上建立起来的。大洋环境、深海、大型湖盆、封闭海盆、潟湖和爆发型火山沉积区是垂向加积作用的主要场所; 浊积岩、风暴岩、洪泛岩等序列中的背景沉积、宇宙尘堆积、风成黄土等都是垂向加积的标志性地层记录。垂向加积作用所形成的地层具有以下特征: ①未经构造变动和未发生倒转的地层序列,在任何时空尺度上总是上新下老; ②连续延伸的岩层界面必然是等时面,主要由沉积速率、气候条件、物源类型、物理条件、化学条件等变化,导致沉积物成分、结构、构造和颜色等特征的变化,故岩石地层单位穿时普遍性原理不适用于以垂向加积作用为主的地层; ③地层的相变不服从瓦尔特相律,而服从其具体沉积作用的特有规律或具随机性,例如与界线黏土层相关的地层记录。

图 2. 2 曲流河侧向迁移形成的侧向加积 ( A) 和障壁砂坝向海推进形成的前积 ( B)( A 据 Davis,1983; B 据 H. A. Bernard 等,1962,转引自杜远生等,1994)

( 2) 侧向加积作用

侧向加积作用是指沉积物在搬运营力作用下,沿搬运方向的堆积推移过程,该过程所形成的原始沉积层是斜列的,即等时面是倾斜的,常见的如曲流河道迁移过程中边滩向凸岸方向的积 ( 图 2. 2A) 、三角洲前缘向海方向的加积、砂坝向海推进过程中向海方向的加积 ( 图 2. 2B) 以及滨岸沉积在海平面上升时形成的向岸方向的加积,生物建隆在其筑积速度和海平面上升幅度均衡时以垂向加积为主,而当海平面上升幅度小于筑积速度时就会出现侧向加积 ( 图 2. 3) 。由侧向加积作用形成的地层记录具有如下特征: ①未经构造变动和未发生倒转的地层序列其沉积层是原始倾斜的,即其等时面是原始倾斜的; ②在广大范围内连续延伸的相同属性岩层或岩性界面,其穿时性是绝对的,等时性是相对的;③地层的相变符合瓦尔特相律。

图 2. 3 生物建隆 ( 礁) 的垂向加积 ( A) 和侧向加积 ( B、C) 示意( 据 Langman,1981,转引自杜远生等,1994)

( 3) 海进、海退与地层的形成

海进、海退是地层形成的重要动力过程,不同地史时期,不同环境条件形成了各具特色的记录 ( 图 2. 4) ,其重要特征是若地层层序连续,则相序必然连续,相的时空结构服从瓦尔特相律,但其相同属性的岩相界面在斜交和垂直海岸线方向上必定是穿时的,如我国华北地台南部河南、河北一带早古生代的三山子组白云岩就是典型的穿时岩石地层单位。

2. 1. 3. 2 地层对比与地层格架的建立

地层对比是确定不同剖面上地层单位的地层特征和地层层位的相当。由于地层有不同的属性,划分地层单位的依据不同,故具有不同的地层对比标准,如生物、岩性、年代、磁性、地震反射特征等。层序地层学为沉积盆地沉积地层的对比和建立地层格架及进行盆地沉积充填分析提供了新的手段,利用层序形成的某一阶段的等时界线,作 “瞬时”古地理图,也为古地理研究提供了新的前景。

所谓地层格架是指区域性岩石地层的时空有序排列形式,它可以用一定的几何图形表示。因为时间和空间是两种不同的物理量,所以,地层格架又可分为空间格架和时间格架两类。地层的空间格架又叫作岩石地层格架,或地层的沉积格架; 时间格架也可叫作年代地层格架。两类格架中,岩石地层格架为基础,它是客观存在的,是可以根据岩石地层序列的结构和空间排列特征、几何形态、几何关系确定的描述性格架,是沉积盆地分析和沉积地层及沉积层控矿产分布规律预测的基础; 年代地层格架是解释性的格架 ( 图 2. 5) 。

图 2. 4 海进超覆 ( A) 及海退退覆 ( B) 与地层相变关系( 据王鸿祯等,1980)

建立区域地层格架,必须了解沉积地层序列内基本不整合界线单位的发育特征,包括其划分、时空分布情况、垂向叠覆及其内部岩石地层的结构、形态、相互关系、侧向堆积规律等。地质填图是主要的地面调查方法,此外还应尽可能地综合使用层序地层学、岩石地层学、年代地层学、生物地层学、磁性地层学、沉积学和遥感地质方法。

( 1) 区域不整合面的识别与追索

1) 不整合面上、下岩层的几何关系: 最重要的是向陆方向上覆岩层对不整合面的区域性上超 ( 超覆) 、陆架 ( 台地) 前缘或盆地边缘的倾斜时沉积岩层对陆架 ( 台地) 边缘的上超、对上覆不整合的顶超以及上覆地层对不整合的下超等。

2) 古风化壳标志: 古风化壳以钙质风化壳最为常见,其次是铁质风化壳、铝质风化壳和硅质风化壳等。古风化壳都属于古土壤的范畴,是在土壤剖面的 C 层 ( 风化的基岩层) 与 B 层 ( 淋积和残积层) 中发育形成的,其上的 A 层 ( 有机矿物层) 及 O 层 ( 富有机质层) 一般未保存下来。

3) 岩性岩相标志: 该标志为岩性和垂直层序的突变或规律性变化、底砾岩的出现。底砾岩分布在海相层序中陆相沉积的顶或底,含陆棚或台地内部沉积大角砾的块体流沉积之顶或底、大量蒸发岩之底或顶,可以指示不整合的存在。

4) 不整合的剥蚀标志: 主要是层序地层学中Ⅰ型不整合面的起伏、深切河谷、较大型 ( 高 0. 1 ~1m) 的圆滑喀斯特溶沟等。但是经过较长期暴露或波浪冲刷的不整合面则无剥蚀标志保留。

5) 地层缺失和古生物带的缺失: 一般来说不整合面的识别标志在侧向上变化很大,因此,最好通过填图查明其变化情况,但是有的不整合物理特征不明显,那就只能靠区域地层对比查明是否有重要的地层和生物带缺失,来确定有无不整合。

图2.5贵阳地区三叠纪地层格架(据魏家庸等,1991)

(2)凝缩段的追索与识别

凝缩段(饥饿段)指相对较薄、沉积速率极低的一段地层。该地层是在相对海平面最高时期的沉积,饥饿段的主要识别标志有:强烈生物扰动的毫米级—厘米级纹层—薄层泥灰岩或页岩,浮游生物化石丰富的瘤状泥质灰岩,富有机质或深色的黏土岩,某些斑脱岩,磷、锰、菱铁矿等结核或自生海绿石相对富集层,多元素的地球化学异常富集层等。物理标志有:硬底及海底间断面的频繁出现,高水位沉积层向饥饿段的下超现象等。凝缩段主要分布于盆地内至陆棚或台地前缘部位,向陆棚或台地内部追索,其延伸范围可大可小,其特征也会发生变化。但不管怎样变化,它与上、下岩层相比其层理明显较薄,其沉积速率总是较低的。凝缩段由于岩性特殊,一般可作为非正式或正式岩石地层单位填图。

( 3) 特殊形态岩石单位的填图

特殊形态的岩石单位一般分布范围有限,主要是构成低位体系域的重力流沉积 ( 如灰岩角砾岩楔或岩舌、厚层砂岩岩楔) ,以及高位体系域的礁、滩等。

( 4) 遥感图像解译

遥感图像的优点是能够清楚地展现大范围地层实体的形态与几何关系。遥感图像解译的重点是特殊形态的岩石单位、不整合与沉积岩层的层理特征,以及下超、上超、顶超等关系。

( 5) 沉积序列垂向变化研究

在陆棚或台地边缘,地层格架的几何特征、低位或边缘楔和饥饿段等比较清楚,而在陆棚或台地内部情况则相反,主要是海侵体系域和高位体系域的沉积。这时除了仔细查找不整合面外,还要靠研究沉积层序的垂向变化,将海侵体系域与高位体系域分开,来建立地层格架。

海侵体系域和高位体系域的地层结构正好相反,前者为退积结构,后者为进积结构。这两种结构在沉积层序的垂向变化上均有明显的反映。因此,根据其垂向变化规律可以划分高级的退积 ( 海侵) 和进积 ( 海退) 旋回。退积与进积的旋回界面相当于饥饿段中部的最大海泛面,进积与退积的旋回界面相当于不整合面。

( 6) 地层时代研究

综合利用生物地层学、年代地层学、磁性地层学和地质年代学方法,确定各地层单元的时代归属,同时还必须与详细研究岩石地层的几何关系相结合,以便建立地区性年代地层格架。

2. 1. 4 沉积微相研究

2. 1. 4. 1 沉积微相含义

沉积微相是研究可识别、划分的,并具有一定应用价值,如判断相对最小一级沉积单元的砂体成因。目的是预测其属性、砂体规模及展布,为油气开发中研究油水运动特点和剩余油分布提供地质依据。

2. 1. 4. 2 研究的基本方法

( 1) 确定研究工区所处的沉积部位

在区域沉积相带划分基础上,首先确定研究工区所处的沉积部位、所属的沉积相类型,为微相研究提供宏观控制。

( 2) 建立沉积相的标准相模式

标准相模式是研究沉积微相的重要依据,通过标准相模式可以了解微相类型、分布及沉积特点,以指导微相划分,如湖泊盆地的微相 ( 表 2. 1) 。

( 3) 确定沉积微相类型

以岩心为基础,综合录井资料作参照,以电测曲线形态为基础,综合判断微相类型。

1) 基本原则: ①以沉积相的标准相模式,指导微相划分; ②小层地层单元是确定微相类型的基本单元。

2) 主要方法: ①分析小层单元岩性组合、单层厚度、砂岩岩性、泥岩颜色等有关相划分的单因素指标,进行逐井、逐层定相; ②优选标准的微相岩性剖面→岩电性的相关性分析→建立微相电子图版,以便用大量的电测曲线资料,直接划分微相类型。

表 2. 1 陆相湖盆主要沉积相、亚相与微相

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