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古地理指什么

发布时间:2022-08-08 16:18:31

① 三角洲的古地理特征

4. 4. 1 古地理面貌 ( 砂体形态)

砂体形态在平面上呈朵状或指状,垂直或斜交海岸分布,剖面上呈发散的扫帚状,向前三角洲方向插入泥质沉积之中,与前三角洲泥呈齿状交叉。建设性三角洲常发育指状砂坝,其延长方向与岸线垂直; 高破坏性三角洲的边缘则发育与岸线平行的砂坝或砂堤。

4. 4. 2 岩石类型及其组合特征

三角洲平原分流河道底部常具冲刷面,泥砾、砾石略呈定向排列,岩性由较粗的含砾砂岩、中细砂岩向上过渡为粉砂岩或泥质粉砂岩、粉砂质泥岩; 三角洲前缘水下分流河道沉积物粒度粗,由含砾砂岩、粗砂岩组成; 分流河道间沉积岩性较细; 河口坝岩性以灰色细砂岩、粉砂岩、灰色或灰绿色泥岩组成; 远砂坝主要由灰色粉砂岩、泥质粉砂岩和深灰色泥岩、粉砂质泥岩组成; 前缘席状砂则多以泥质粉砂岩、粉砂岩或灰质粉砂岩为主。前三角洲岩性以暗色泥岩为主,夹薄层粉砂岩,逐渐向深湖区过渡,常含有滑塌浊积岩透镜体。

4. 4. 3 粒度分布特征

由陆向海方向,三角洲砂岩中的碎屑粒度和分选有变细、变好的总趋势。在 C - M 图上,三角洲前缘具有 QS 和 RS 段,其中以 RS 段最发育,反映以悬浮搬运为主,滚动搬运较少。在概率图上,远砂坝沉积的粒度分布主要由细粒的单一悬浮总体组成; 河口砂坝沉积发育粒度过渡带,其中以跳跃总体为主,其粒度区间为 2 ~3. 5,分选好 ( 图 4. 35) ,反映水流作用不很强,而且有一定的波浪改造作用。

图 4. 35 临南洼陷三角洲相粒度特征

三角洲平原水上分流河道粒度概率曲线为典型的两段式,主要由高斜率的跳跃总体和悬浮总体组成; 三角洲前缘水下分流河道、河口坝、远砂坝中粒度概率曲线由悬浮、跳跃和滚动 3 个总体组成,呈 3 段式 ( 图 4. 36) 。

图 4. 36 松辽盆地南部三角洲相粒度特征( 据王永春,2001)

4. 4. 4 沉积构造特征

三角洲沉积层理类型复杂多样,河流中沉积作用和海洋波浪、潮汐作用形成的各种构造同时发育。如砂岩和粉砂岩中见流水波痕、浪成波痕、板状和槽状交错层理,泥岩中发育水平层理。此外还发育有波状层理、透镜状层理、包卷层理、冲刷 - 充填构造、变形构造和生物扰动构造等 ( 图 4. 37) 。

图 4. 37 临南洼陷三角洲相中发育的各种沉积构造

三角洲平原分流河道中常为多期叠加 ( 主要是辫状分流河道) ,可见小型槽状、板状、波状交错层理,局部见变形层理,向上渐变为平行层理或小型波状层理; 三角洲前缘水下分流河道砂体总体上呈层状,但内部往往由多个下粗上细的砂岩透镜体叠置,可见平行层理、冲刷构造、交错层理等; 河口坝中多为水平层理、波状层理及变形层理; 远砂坝中沉积构造以水平层理、波状层理为主; 前三角洲中主要发育水平层理和块状层理。

4. 4. 5 生物化石特征

海相和陆相生物化石混生的现象是三角洲沉积的又一重要特征,这表明三角洲形成时正常盐度、半咸水和淡水环境皆有发育。但在三角洲形成过程中,由于咸水、淡水混合,盐度变化大,水体混浊度高,狭盐性生物不易生长繁殖,因此能堆积埋藏并保存为化石的原地生长的生物主要为广盐性生物,如瓣鳃类、腹足类、介形虫等; 异地搬运埋藏的主要为河流带来的陆生动 ( 植) 物碎片。在一个完整的三角洲垂向沉积层序中,海生生物化石多出现于层序的下部,向上逐渐减少,但陆生生物化石向上增多,甚至在顶部出现沼泽植物堆积而成的泥炭或煤层。

三角洲平原可见植屑、炭屑、生物潜穴及浅水螺化石。三角洲前缘可见沿层面富集的炭屑、虫孔、生物潜穴; 前三角洲富含炭屑,虫孔、生物潜穴发育,可见鱼骨、介形虫及双壳等化石。

4. 4. 6 测井电性特征

三角洲不同微相在测井曲线上表现出不同的特征,三角洲平原主要表现为钟型,底部呈突变关系; 三角洲前缘自下而上呈现漏斗型 - 箱型的组合 ( 图 4. 38) ,前三角洲表现为平滑的基线夹小段微齿状曲线。不同亚相测井曲线组合反映了三角洲沉积作用不断前积的特点,从下而上依次为平直—漏斗型—箱型—钟型—齿型。

4. 4. 7 地震反射特征

三角洲在地震剖面上反射特征明显,三角洲平原部位反射连续性中等,三角洲前缘及前三角洲部位反射连续性差。向湖盆方向可见清晰的 S 形 - 斜交复合型前积反射结构,由下而上,反射结构由更具斜交形特点向更具 S 形特点变化,反映了三角洲形成于高能沉积机制和稳定的沉降、充足的沉积物供应以及向湖盆中心部位沉降作用影响加强的环境( 图 4. 39) 。与沉积相研究结果相对应,根据地震相的差异也可划分出 3 种类型: ①三角洲平原部位反射振幅较弱,反射连续性差,呈短波状 -杂乱结构; ②三角洲前缘部位可见前积反射结构; ③前三角洲已处于浅湖 -半深湖区,其地震相特征与相应的湖相沉积类似。

4. 4. 8 垂向沉积序列

( 1) 河控三角洲

河控三角洲在形成和发育过程中,不断地从陆地向海盆方向推进,形成其特征的垂向沉积层序。一般来说,底部是前三角洲泥,向上依次出现三角洲前缘砂和粉砂沉积,最上面覆盖着三角洲平原的较粗粒的分流河道沉积和细粒沼泽沉积,大体上为一下细上粗的反旋回,也即进积型沉积序列 ( 图 4. 40) 。在层序的上部局部出现三角洲平原分支河道下粗上细的间断性正旋回,顶部出现夹炭质泥岩和薄煤层的沼泽沉积。同时在垂向层序中,由下至上海相化石减少,陆相化石尤其是植物化石增多,顶部出现炭质泥岩中薄煤层,波浪波痕及其产生的交错层理向上减少,流水波痕及其产生的交错层理增多。

图 4. 38 商 744 单井沉积相及层序特征

图 4. 39 惠民凹陷阳信洼陷 inline523. 7 三角洲地震相特征

图 4. 40 河控三角洲的沉积序列( 据孙永传等,1986)

( 2) 浪控三角洲

图 4. 41 浪控 ( 左) 和潮控 ( 右) 三角洲垂向层序( 据 Walker,1978)

一般来说,浪控三角洲的垂向层序仍为下细上粗的反旋回 ( 图 4. 41) ,层序底部是生物扰动的前三角洲,向上过渡为互层的泥、粉砂和砂的沉积,层序顶部一般都出现三角洲平原的沼泽和分支河道沉积。层理的所含原生构造全部或部分地被生物扰动所破坏,向上,砂和粉砂层的厚度都增加,潜穴变少,具有波浪引起的冲刷构造和交错层理,最后演变为低角度交错层理、分选好的高能海滩砂以及沼泽沉积。

浪控三角洲有时在海平面上升的海侵时期也能形成三角洲沉积序列,产生的是一个退积型序列,即三角洲平原沉积之上往往被海岸砂沉积所覆盖,紧接着沉积的是前三角洲泥,最后层序顶部出现大陆架泥沉积。

( 3) 潮控三角洲

潮控三角洲具有前积作用,一般形成一个下细上粗的反旋回垂向层序,层序下部主要是以潮汐沙脊为特征的三角洲前缘进积作用产生的向上变粗的层序,上部主要为三角洲平原的潮坪和潮道沉积,顶部常发育沼泽和分支河道沉积 ( 图 4. 41) 。

4. 4. 9 三角洲沉积模式及岩相古地理特征

4. 4. 9. 1 三角洲沉积模式

( 1) 河控三角洲

河控三角洲是在河流输入泥沙量大,波浪、潮汐作用微弱,河流的建设作用远远超过波浪与潮汐的破坏作用条件下形成的。当河流输入的泥沙量大时,悬浮负载多,砂泥比值低,有较发育的天然堤和较固定的分支河道,并沉积巨厚的前三角洲泥,且向海推进快、延伸远,分支河道和指状砂体长短不一地向海延伸,形成鸟足状三角洲; 当泥沙输入量相对较少时,砂泥比值较高,波浪作用有所增强,但河流输入沉积物的数量仍高于波浪和潮汐作用改造的能力,三角洲前缘伸向海洋的指状砂体受到海水的冲刷、改造和再分配而形成席状砂层,形成朵状三角洲。

根据沉积环境和沉积特征,可将三角洲分为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲 3 个亚相 ( 图 4. 42) 。

图 4. 42 河控三角洲的立体模型( 据赵澄林,2001b)

( 2) 浪控三角洲

浪控三角洲的平面形态呈鸟嘴状,故又称为鸟嘴状三角洲。由于海洋的波浪作用大于流的作用,只有一条或两条主河道入海,分支河道少而小。河流输入泥沙量不多,且被波浪作用改造、再分配,在河口两侧形成一系列平行于海岸的海滩、砂嘴及砂坝,并在它们的向陆一侧形成半封闭的潟湖和沼泽,仅只在主河口区才有较多的砂质堆积,形成突出于河口的鸟嘴状形态 ( 图 4. 43) 。

图 4. 43 浪控三角洲沉积环境和沉积相分布( 据 Weise,1980,转引自张金亮,2008)

若波浪作用以及单向沿岸流作用增强,将会克服河流作用而导致河口偏移,甚至与海岸平行,建造成遮挡河口的直线型障壁砂坝,形成掩闭型鸟嘴状三角洲,非洲西海岸的塞内加尔三角洲即属于此类型。( 3) 潮控三角洲

图 4. 44 潮控三角洲沉积相模式( 据 Maguregui 等,1991,转引自张金亮,2008)

河流流入三角港或其他形状的港湾,由于潮汐作用远大于河流作用,在港湾中堆积的泥沙受潮汐作用的强烈破坏和改造,仅形成小型三角洲。其外形受港湾控制,故又称为港湾型三角洲,属于破坏性三角洲的一种类型。这类三角洲在河口区或其前缘向海方向常发育因潮汐作用而形成的呈裂指状散射且断续分布的潮汐砂坝 ( 图 4. 44) 。这一特征是区别潮控三角洲与其他类型三角洲的重要标志。

4. 4. 9. 2 相带组合特征

三角洲一般位于河湖过渡带及浅湖环境,面临深湖区,多发育于大型坳陷型湖盆的轴向部位。松辽盆地早白垩世中期沉积由洪积相、泛滥平原相、三角洲分流平原相、三角洲前缘相、滨湖浅水相、半深湖 - 深湖相、山前淤积平原相组成,沉积物源来自周围的山区。松辽盆地的齐齐哈尔、英台、保康、东部等水系各自组成独立的沉积体系。在整个盆地中沉积相在横向上组成相带,其分布基本呈环状 ( 图 4. 45) 。

图 4. 45 松辽盆地早白垩世岩相古地理图( 据吉林油田,1993)

② 古地理法是什么

现在人们一般用东、南、西、北中等方位名词表示地理方位,而古代则复杂得多,除了用东南西北等表示地理方位以外,大致还有以下10种方法。

1.以阴阳表示

阴阳原指日光向背,向日为阳,背日为阴。我国位于北半球,山水一般逞东西走向,山水相间,山之南与水之北向阳,故山南水北为阳,反之为阴。"毂梁传.僖公廿八年》:"水北为阳,山南为阳。"许慎《说文解字》:"阴,暗也;水之南,山之北也。"李吉甫在《元和郡县志》中进一步指出:"山南曰阳,山北曰阴;水北曰阳,水南曰阴。"带有"阴"或"阳"的地名,正是体现其地理方位,如:"华阴"在华山之北,"衡阳"在衡山之南,"江阴"在长江之南,"淮阴"在淮水之南,"汉阳"在汉水之北"洛阳"在洛水之北……

2.以五行表示

五行通常被认为是指木、火、土、金、水五种。到了汉代,五行与地理方位组成了配合关系。董仲舒《春秋繁露.五行之义》篇曰:"木居左、金居右、火居前、水居后,土居中央……是故木居东方而主春气,火居南方而主夏气,金属西方而主秋气,水居北方而主冬气。"

3.以五色表示

古人以青、赤、白、黑、黄五色与木、火、金、水、土五行相配,又与东、南、西、北、中五个方对应。许慎《说文解字》:"青,东方色";"赤,南方色";"白,西方色"。在"黑"字下,段玉裁补注"北方色也"。《论衡.验符》说:"黄色为土色,位在中央。"明代杨慎说得明白:"木色青,故青者东方也;木生火,其色赤,故赤者南方也;火生土,其色黄,故黄者中央也;土生金,其色白,故白者西方也;金生水,其色黑,故黑者北方也。"

4.以四季表示

在古代,春夏秋冬四季也被纳入五行体系,与东西南北地理方位相对应,可互为替代,"木居东方而主春气,火居南方而主夏气,金属西方而主秋气,水居北方而主冬气。"(董仲舒《春秋繁露》)古诗文中常把"西风"称作"秋风"或"金风"。东风

5.以四兽表示

古人以苍龙(青龙)、朱雀、白虎、玄武"四神兽"分别表示东南西北四个方位,即"四方四神"。班固《白虎通义》云:"左青龙、右白虎、前朱雀、后玄武"。苍龙(青龙),以一条腾龙为图案。朱雀,以一只飞鸟为图案;白虎,以一只跃虎为图案;玄武,以一条蛇缠着一只乌龟为图案。我国古代宫城的四方城门以及桥梁、湖泊等也常用四神兽来命名,如青龙镇位于东海之滨。长安、金陵等,其北门称玄武门,南门称朱雀门。"朱雀桥边野草花,乌衣巷口夕阳斜。"(刘禹锡《乌衣巷》)南京朱雀桥,东晋咸康时所建,为横跨秦淮河的浮桥,又称南航。南京的玄武湖位于钟山之北,东晋初年曾被称为北湖。

6.以左右表示

古人习惯以东为左,以西为右。东西与左右常可互相替代。魏禧《目录杂说》云:"江东称江左,江西称江右,自江北论之,江东在左,江西在右耳。""干曰:'丞相放心,干到江左,必要成功。'"(《群英会蒋干中计》)江左即江东。"淮左名都,竹西佳处,解鞍少驻初程。"(《扬州慢》)宋代扬州属淮南东路。"姜伯约屡出陇右。"(钟会《檄蜀文》)陇右即陇西。

7.以八卦表示

八卦是《周易》中的八种图形符号。八卦排列顺序一般是:乾、坤、震、巽、坎、离、艮、兑,八卦与地理方位的配合关系是:震代表东方,离代表南方,兑代表西方,坎代表北方,此为"四正";撰代表东南方,坤代表西南方,乾代表西北方,艮代表东北方,此为"四隅"。

8.以数字表示

数字与五行相配合也可表示地理方位。扬雄《太玄》:"一、六为水,二、七为火,三、八为木,四、九为金,五、十为土。一与六共宗(居北方),二与七为朋(居南方),三与八成友(居东方),四与九同道(居西方),五与十共守(居中央)。"

9.以天干地支表示

古人把天干和五行结合起来表示地理方位,流传的口诀是:"东方甲乙木,南方丙丁火,西方庚辛金,北方壬癸水,中央戊己土。"古人也用地支表示地理方位。王莽时曾开辟一条从关中到汉中的南北通道,叫作"子午道"。颜师古解释说:"子,北方;午,南方也。言通南北道相当,故谓之子午耳。"连接地球南北两极的假想线(经线)叫"子午线"。卯时是日出东方时,故以"卯"表示东方;酉时是日落西方之时,故以"酉"表示西方。

10.以星宿表示

我国古代天文学家,在黄道赤道两侧一周,选取了二十八个星宿作为观察天象的标帜,称为"二十八星宿"(各星宿包含2~22恒星)。二十八星宿以七宿为一组,共分四组,分别配以四只守护圣兽组成一套完整的星相学说:

东方苍龙七宿:角宿、亢宿、氐宿、房宿、心宿、尾宿、箕宿

北方玄武七宿:斗宿、牛宿、女宿、虚宿、危宿、室宿、壁宿

西方白虎七宿:奎宿、娄宿、胃宿、昴宿、毕宿、觜宿、参宿

南方朱鸟七宿:井宿、鬼宿、柳宿、星宿、张宿、翼宿、轸宿

二十八宿与三垣(太微垣、紫微垣、天市垣)是古代中国划分天区的标准,在古典诗词中,往往以此表示方位或地域。

③ 岩相古地理学的主要内容

岩相古地理学的研究内容和任务包括如下几个方面: ①研究沉积物的来源,确定其是陆源母岩风化的产物还是生物成因的产物,是化学沉积的产物还是火山来源物质,或是含有宇宙来源物质等; ②探讨沉积岩的形成机理,包括风化作用、搬运作用、沉积作用及沉积期后变化的机理,特别是要研究沉积岩及其中有用矿产的形成机理及富集规律; ③进行沉积环境的分析,根据沉积岩的原生特点及时空分布规律,恢复沉积岩形成时的古气候条件、古地理环境及大地构造环境; ④恢复各地质时期的古地理面貌,研究盆地演化及动力学等。

本书的内容结构主要包括以下几个方面:

0. 2. 1 岩相古地理基础

主要介绍岩相古地理学科涉及的有关沉积学、岩相、古地理等的基本概念,为岩相古地理研究与编图奠定理论基础。主要内容包括沉积相与沉积环境及分类、判别沉积环境与相的沉积构造标志、岩石结构和粒度标志、岩矿成分和地球化学标志、重力流沉积及其形成机理、风暴流及其沉积特征等。

0. 2. 2 岩相古地理分析方法

着重介绍岩相与古地理分析的基本方法和技术。主要内容包括盆地沉积相与地层格架分析方法、盆地的充填和演化分析、地层厚度与砂分散体系分析、陆源 ( 物源) 区的分析、古构造分析、古流分析、古气候恢复方法、古水深与古盐度分析等。

0. 2. 3 古地理重建的古生物标志

古地理重建的主要标志之一就是来自古生物学的资料,它是古地理分析与编图不可或缺的重要内容。主要内容包括古生物化石在重建古地理中的应用、生物的生活方式及主要环境因素、常见生物化石的古生态、痕迹学与沉积环境、沉积相的化石特征等。

0. 2. 4 沉积体系的古地理特征

重点介绍各类沉积体系特征及其发育的古地理条件,主要内容包括冲积扇的古地理特征、河流的古地理特征、湖泊的古地理特征、三角洲的古地理特征、扇三角洲的古地理特征、辫状河三角洲的古地理特征和海洋的古地理特征等。

0. 2. 5 盆地构造 - 古地理分析

构造古地理是最近十年来发展的新领域,是古地理恢复工作中的难点之一,主要内容包括构造 - 岩相古地理的概念、思路与方法、沉积盆地的构造分析、走滑构造与沉积中心转移、构造古地理单元的恢复等。

0. 2. 6 古地磁与古地理

古地磁是古地理恢复与分析的重要资料之一,具有不可替代的作用。主要内容包括古地磁学原理和研究方法、古地磁与古地理恢复等。

0. 2. 7 层序岩相古地理分析

层序地层学是新兴的地层学、沉积学与盆地分析等领域的边缘学科,20 余年来发展很快,提供了丰富的研究成果,并在能源资源勘探与预测中发挥了重要作用。以层序地层学理论为指导、层序地层单元为编图单元,新的岩相古地理编图方法不断完善。层序岩相古地理研究及其编图,就是以层序地层学理论为指导、以层序地层单元为编图单位,并对岩相古地理特征进行层序地层学原理分析的方法与技术,主要内容包括关于层序级别、层序界面,层序岩相古地理分析的基本方法与应用,以及构造 - 层序岩相古地理分析等。

0. 2. 8 岩相古地理编图

岩相古地理研究与编图是一项理论性、综合性和实用性很强的基础地质工作。它是以沉积学理论为基础,广泛运用地层学、大地构造学、古生物学、古生态学、地球化学和地球物理学等基础资料,研究沉积作用,重塑沉积环境,分析不同沉积环境下沉积物的特征及其分布规律,总结不同地史时期海陆变迁、古气候变化、古地理景观特征,为阐明地球表面的环境变迁和大地构造演化等重大问题提供依据,为查明沉积矿产和油气资源的形成条件和分布规律提供基础资料和理论依据。岩相古地理编图是沉积古地理研究的重要组成部分,主要内容包括岩相古地理图类型、岩相古地理工作方法 ( 野外工作、室内工作) 、主要岩相古地理图的编图方法与技术等。

④ 河流的古地理特征

4. 2. 1 古地理面貌 ( 砂体形态)

河流是在陆地上广泛发育的地貌单元,尤其是在长期构造缓慢沉降、气候潮湿的地区。河流是流水由陆地流向湖泊和海洋的通道,也是搬运陆地风化物到湖泊和海洋中去的地质营力。河流砂体在平面上多呈弯曲的长条状、带状、树枝状等。在横切河流的剖面上,呈上平下凸的透镜状或板状嵌于四周的河漫泥质沉积之中,如辫状河心滩砂体,总是呈透镜状成群出现,交错叠置,四周被泥质沉积所包围,显示河道的多次往复迁移 ( 表 4. 2) 。

4. 2. 2 岩石类型及其组合特征

河流中发育的岩石以碎屑岩为主,次为黏土岩,碳酸盐岩较少出现。在碎屑岩中,又以砂岩和粉砂岩为主,砾岩多出现在山区河流和平原河流的河床沉积中。碎屑岩的物质成分复杂,与源区以及河流流域的基岩成分相关。一般不稳定组分高,成熟度低。砾岩多为复成分,砂岩以长石砂岩、岩屑砂岩为主,个别也出现石英砂岩,泥质胶结居多,间或有钙、铁质胶结。

大多数河流的水介质是弱氧化的,并几乎是中性至弱酸性的,故河流相沉积中不出现海绿石,菱铁矿等二价铁矿物也不常见。黏土矿物以高岭石较多,伊利石较少。

表 4. 2 河流分类

( 据拉斯特,1978,转引自赵澄林,2001b)

4. 2. 3 粒度分布特征

河流相碎屑沉积物以砂、粉砂为主,分选差至中等,分选系数一般大于 1. 2。粒度频率曲线常为双峰。粒度概率曲线显示明显的两段型,且以跳跃总体为特征,其分布范围为1. 75 至 3 之间,跳跃总体与悬浮总体之间的截点在 2. 75 至 3. 5 之间,悬浮总体的含量为 2% ~30% 。

河流的水流属牵引流,故河流相沉积在 C - M 图上呈 S 形,有较发育的 PQ、QR 和RS 段。图 4. 11 是鄂尔多斯盆地侏罗系延安组砂岩的 C - M 图,样品点几乎全部落在 PQ和 QR 区内,相当于河道和砂坝区,显示为河流相特征。

图 4. 11 河流沉积粒度概率图和 C - M 图( 据赵澄林,2001a)

4. 2. 4 沉积构造特征

河流相层理发育,类型繁多,但以板状和大型槽状交错层理为特征。细层倾斜方向指向砂体延伸方向,倾角为 15° ~ 30°,由下至上层系及细层的厚度变薄、粒度变细,细层具粒度正韵律,层系厚度很少超过 1m,一般为 30cm 或更薄。在河流沉积的剖面上,大型板状、槽状交错层理发育在下部,小型者发育在上部,波状层理发育在剖面顶部。

河流沉积中常见流水不对称波痕,也可见砾石的叠瓦状排列,扁平面向上游倾斜,倾角约为 10° ~30°。河流沉积的最底部常具明显的侵蚀、切割及冲刷构造,并常含泥砾及下伏层的砾石。

在沉积剖面上,自下而上表现为下粗上细的间断性正韵律或正旋回,每个旋回底部发育明显的底冲刷现象及叠瓦状排列的砾石,下部具有大型板状、槽状交错层理及平行层理的砂岩,上部具有小型交错层理、波状层理、上攀层理的粉砂岩及泥质粉砂岩,顶部常具有钙质结核、泥裂等暴露标志 ( 表 4. 3) 。

表 4. 3 辫状河、曲流河、网状河沉积特征对比

4. 2. 5 生物化石特征

河流相生物化石一般保存不好,通常较难见到动物化石及较完整的植物化石,所见者常是破碎的植物枝、干、叶等。河床亚相典型的指相化石为硅化木,它是植物的干或茎在开放系统条件下硅化而成的。河漫沼泽沉积中可见炭化植物屑或完整的植物化石,多是在封闭的缺氧条件下保存下来的。在时代较新的河流相地层中可见到脊椎动物化石。

4. 2. 6 测井电性特征

无论哪种河流的测井曲线均具有向上幅度变小的趋势,同时与底部下伏地层均为突变接触,泥质夹层均以层序的上部为主要发育段 ( 图 4. 12) 。在自然电位曲线上,辫状河以具有高幅的平滑箱型为特征,曲流河则以锯齿渐变钟型为特点,网状河多为低幅锯齿状小型钟型为特征。由于从辫状河到曲流河再到网状河含泥量明显增加、粒度变细,故锯齿个数的增加,取决于河流的弯曲程度。垂向上辫状河为砂包泥,曲流河以砂泥间互为特点,网状河多为泥包砂。

图 4. 12 曲流河 ( 左) 与辫状河测井电性特征( 据潘元林等,2003; 薛叔浩等,2002)

4. 2. 7 地震反射特征

河道在地震剖面上通常只表现为一个短反射段。短反射段同相轴扭曲、分叉、合并是由于不同砂层产生的反射干涉造成的。有的反射看起来似乎可以长距离追踪,但反射强弱在横向上有变化,说明砂岩体是同一时期沉积的,在横向上是分隔开来的。剖面的下半部分反射连续,可以长距离追踪,属于湖相反射。辫状河地震反射具有顶平底凸上超充填的特点,内部杂乱或无反射,或为上超式充填反射。在均质岩性发育层段则以弱反射为特征。地震相呈现弱振幅、弱连续、亚平行状的反射特征 ( 图 4. 13) 。

图 4. 13 惠民凹陷中央隆起带辫状河沉积地震相特征

4. 2. 8 垂向沉积序列

4. 2. 8. 1 曲流河垂向沉积序列

Walker ( 1976) 等提出了曲流河的理想垂向沉积层序,自下向上可划分为 4 个沉积单元 ( 图 4. 14 左) 。第一沉积单元为块状含砾砂岩或砾岩,河床底部滞留沉积与下伏层呈冲刷侵蚀接触,底部具有明显的冲刷面,粗砂岩中含泥砾,可见不清晰的大型槽状交错层理; 第二沉积单元为具有大型槽状交错层理的中、细砂岩,层理规模向上逐渐变小,中夹具有水平层理的粉砂岩,沿层面可发育剥离线理,为边滩沉积; 第三沉积单元由粉细砂岩组成,发育有小型槽状交错层理和上攀波纹层理,为点砂坝或边滩沉积; 第四沉积单元主要由断续波状交错层理的粉砂岩和水平纹理的粉砂质泥岩及块状泥岩组成,块状泥岩中常发育有泥裂、钙质结核或植物的立生根,属天然堤和泛滥盆地沉积。

图 4. 14 曲流河垂向沉积层序( 据 Walker,1976; 李丕龙,2003)

济阳坳陷曲流河中,二元结构明显,垂向层序自下而上可以区分出 5 部分 ( 图 4. 14右) : ①河床底部滞留沉积,由块状含砾砂岩或砾岩组成,与下伏层呈冲刷侵蚀接触;②曲流砂坝 ( 点砂坝) ,主要由块状、大型槽状交错层理及平行层理砂岩、小型波状交错层理和波状层理粉砂岩及泥岩构成向上变细的层序,往往由多个侧积体侧倾叠加组成,侧积体间以侧积面和楔形泥质隔开; ③天然堤,发育在曲流砂坝外侧的凹岸上,由粉砂岩和泥岩组成; ④废弃河道,发育在曲流砂坝与凹岸之间,由河道砂岩与河道废弃后的泥质沉积物组成; ⑤泛滥平原,在岸外广泛分布。

4. 2. 8. 2 辫状河垂向沉积层序

通常用加拿大魁北克省泥盆纪巴特里角砂岩的垂向层序作为辫状河的典型垂向沉积层序 ( 图4. 15) 。其最底部为河床滞留沉积,以含泥砾的粗砂岩和砾质砂岩为主,与下伏层呈侵蚀冲刷接触( SS) ,其上为不清晰的大型槽状交错层理含砾粗砂岩 ( A) 和具有清楚槽状交错层理的粗砂岩( B) 以及板状交错层理砂岩 ( C) 。再向上主要由小型板状交错层理砂岩 ( D) 组成,偶见大型水道冲刷充填交错层理砂岩 ( E) 。顶部由垂向加积沉积波状交错层理的砂岩 ( F) 及一些具有模糊不清的、角度平缓的交错层理砂岩 ( G) 组成。SS 至 E为河床滞留沉积和心滩或河道砂坝沉积,F 代表垂向加积的泛滥平原。

图 4. 15 辫状河垂直层序模式( 据 Cant 等,1976)

4. 2. 8. 3 网状河

由于网状河河道的稳定性,窄条状的河道砂体与大面积分布的细粒泛滥平原沉积皆以厚层状出现,所以很难将二者综合到一个沉积层序中去。总体上网状河河道垂向层序表现为向上变细但分带不明显的正旋回。泛滥平原则简单地为厚层状细粒沉积物,多夹有泥炭层。

4. 2. 9 河流相模式及岩相古地理特征

4. 2. 9. 1 河流的相模式

( 1) 平直河与曲流河的沉积模式

平直河较为少见,其沉积特征与曲流河有一定的相似。曲流河一般为单河道,河道坡降缓,较为稳定,但弯曲强烈。曲流河沉积是河床不断迁移和河流不断改道的表现,由于河水流量稳定,沉积物较细,以泥砂沉积为主。Allen ( 1965,1970) 根据现代河流发育的地貌特征,建立了曲流河的相模式 ( 图 4. 16) ,表明随着河道的侧向迁移,在近于水平的河底侵蚀面之上形成了一层板状砂质单元,底部可见残留的底砾岩。砂质单元的粒度向上变细,并发育交错层理,层系规模向上变小,并为沙纹层理或平行纹层代替。曲流河沉积模式中可区分出次一级流水地貌单元,如边滩、天然堤、决口扇、串沟及串沟沙坝、牛轭湖和河漫湖泊等。

图 4. 16 曲流河沉积环境及沉积相分布模式( 据 Allen,1970)

( 2) 辫状河沉积模式

辫状河多出现在潮湿或较潮湿的季节性变化明显的山区或河流上游河段以及冲积扇上,具有多河道、河床坡降大、宽而浅、侧向迁移迅速等特点。辫状河负载大,主要是相互叠置的辫状河道砂,以砾石和砂质沉积为主,岩性粗,砂泥比值高,具有槽状交错层理等明显的沉积构造,前具牵引流特征。Walker ( 1979) 等提出了辫状河的沉积模式 ( 图4. 17) ,主要由一系列宽而浅的河道、河道砂坝及冲积岛组成。河道砂坝 ( 或称心滩) 发育是其最突出的特征,而边滩不发育成为其与曲流河的重要区别。此外由于河道迁移迅速,稳定性差,所以天然堤、决口扇、泛滥平原沉积不发育,废弃河道一般不形成牛轭湖。

图 4. 17 辫状河沉积环境立体模型( 据 Walker,1979)

( 3) 网状河沉积模式

网状河是由窄而深及顺直到弯曲、相互连接的低坡度网状稳定水道形成的交织河网系统。主要发育在坡度平缓、气候湿润、植被发育的河流中、下游地区,由几条弯度多变、相互连通的河道组成。通常由河道、天然堤、决口扇、湿地、湖泊和沼泽等地貌单元组成,沉积物以细粒溢岸沉积为主。

管守锐等 ( 1999) 根据现代赣江网状河的研究提出了其沉积模式 ( 图4. 18) 。网状河道沉积与其他河流类型相似,以砂岩为主,具有槽状交错层理,底部可见砾岩沉积,泛滥平原的发育使河道侧向迁移受限,垂向上出现向上变细但分带不明显的旋回。

图 4. 18 赣江现代网状河沉积模式( 据管守锐等,1999,转引自赵澄林,2001b)

河道间大量发育的冲积岛和泛滥平原沉积,由河漫沼泽、泥炭沼泽和河漫湖泊组成,沉积物主要是富含泥质的粉砂和黏土,侧向上可相变为粗粒河道沉积,垂向上与洪水漫溢形成的决口扇交互。由于河道、冲积岛、泛滥平原等环境能保持长时期的相对稳定,使得各种沉积相在垂向上增生、叠加。

4. 2. 9. 2 相带组合特征

河流是陆相盆地中最为常见的沉积体系。大型坳陷盆地地形开阔,坡降较小,河流水系源远流长,冲积平原广阔,在冲积扇和三角洲之间发育辫状河和曲流河沉积。而断陷盆地或山前狭长形坳陷盆地,地形坡降大,物源近而充足,河流流程短,流量大,在其斜坡带以发育辫状河为特色,沿轴向有时发育低弯曲度曲流河。

鄂尔多斯盆地晚三叠世末期整体抬升,遭受剥蚀,侵蚀面上发育高地与沟谷相间的地形,富县组就是沉积于剥蚀面上的网状河流沉积。早侏罗世延 10 期的古地貌高地有姬源高地、演武高地、子午岭高地和古峰庄高地,甘陕、宁陕、蒙陕、晋陕及庆西水系河谷宽阔; 其中东西向的甘陕河道为主河道,其他水系汇入其中 ( 图 4. 19) 。在 5 条水系中,甘陕、庆西、宁陕及蒙陕河道为低弯度砾砂质河道,河道中砂砾岩沉积厚度大,纵向上一般见有 2 个由含砾粗砂岩到泥岩 ( 或煤层) 的正韵律旋回; 河道两侧均有宽阔的边滩、沼泽、河漫滩和洪泛平原等微相沉积,河流层序的顶部常见煤层。东北部的晋陕河道为网状砂质河道,河道之间有牛轭湖、河漫滩、洪泛平原及沼泽等微相; 在吴旗至延安一带,甘陕主河道由于有 4 条水系交汇而变得宽广,宽达数十公里,河道中发育河心滩。

图 4. 19 鄂尔多斯盆地中南部延 10 期岩相古地理图( 据时志强等,2003)

黄骅坳陷冀东地区新近系馆陶组以辫状河沉积为主,厚度达 400m,为厚层块状砂砾岩夹杂色泥岩。沉降和沉积中心位于渤中凹陷,盆地周围山地和高山环绕,北有燕辽山地,西有太行山地,南为鲁西山地,东有胶辽高地。盆地发育早期有较大坡降,来自周边山地的大量粗碎屑,一部分堆积于山前地带,大部分由辫状河和低弯曲度曲流河带入盆地内部。辫状河水道的分支和迁移形成心滩坝 ( 图 4. 20) 。

图 4. 20 黄骅坳陷冀东地区新近系馆陶组岩相古地理( 据翟光明,1996)

⑤ 地理学是什么!

地理学(geography),是研究地理要素或者地理综合体空间分布规律、时间演变过程和区域特征的一门学科,是自然科学与人文科学的交叉,具有综合性、交叉性和区域性的特点。

在现代地理学中,“地”是指地球或者是地球表面,或者是地球表层,或者是指一个区域。“理”是指事理、规律,或者是事物规律性的内在联系。

地理学是研究地理要素或者地理综合体的空间分布规律、时间演变过程和区域特征的一门学科。

地理要素通常包括水、土壤、大气、生物和人类活动,简称水土气生人五大要素。地理综合体由地理要素组成。

(5)古地理指什么扩展阅读

作为一门经世致用的学科,地理学的综合性体现为地理学研究具有多维、动态的视角。以人地关系作为主线来开展地理学综合研究,其综合性和动态性主要包括三个方面:

一是以地表环境、地球环境动态变化为主的动态研究,即环境动态研究;

二是以人类社会发展为主体的人类社会动态研究,聚焦环境和社会动态之间的关系;

三是对区域、流域等研究区域的综合分析。例如在城市化研究中,需要明晰中心城市和其他卫星城市之间在产业布局、交通网络布局、人口分布中的相互作用和相互依赖。

地理学的空间表达也是多元、多样的。除语言、数字等基本表达方式外,图形往往是地理学表达的主要形式,如通过研究地图可以分析地理要素的空间分布,对比不同时期的地图可以为地理空间演变研究提供直观支持。

⑥ 什么是岩相古地理啊谢谢谢

沉积物的沉积环境和表明沉积环境的岩性特征和生物特征的总和,就叫做岩相(沉积相)。 例如“浅侯赛因瑚灰岩相”。浅海说明环境,珊瑚礁反映古生物特征,灰岩反映岩性特征。总之,“相”是沉积物形成环境和条件的物质表现。沉积环境的特征反映在沉积物的颜色、成分、结构、构造所含的古生物及沉积物本身的原始产状等。 沉积岩的相可分陆相、海相、海陆过渡相三种类型。岩相是随时间的发展和空间条件的改变而变化的。岩相的变化可以从横向和纵向两方面来观察。同一岩层在水平方向的相变反映了,同一时期不同地区的自然地理条件(即沉积环境)的差异。如海洋沉积物可由滨海相过渡到浅海相,一般依次沉积砾岩、砂岩、粘土类,石灰岩等,而且所含生物化石也不相同。在垂直岩层剖面方向上的相变则反映了同一地区但不同时间的自然地理环境的改变,而自然地理环境的重大改变则往往是地壳运动的结果。 海相沉积的总特点是:以化学岩、生物化学岩和粘土岩为主,如石灰岩等。离海岸愈远,碎屑沉积颗粒愈细。在水平方向上岩相变化小,沉积物中含海生生物化石和矿物。海相沉积又可分为滨海相、浅海相、半深海相及深海相四类。 陆相沉积:沉积物多以碎屑、粘土和粘土沉积为主,岩石碎屑多具棱角,分选欠佳,在水平方向上岩相变化大,含陆生生物化石。又可分为残积相、坡积相、洪积相、冲积相、湖积相、冰碛相、火山相等。

⑦ 含煤沉积古地理

一、含煤地层类型及成因标志

1.含煤地层类型

含煤岩系类型是指含煤岩系本身物质沉积属性的主要类型,即指含有煤层的一套沉积岩系在一定的沉积环境下形成的物质表现,因此是与其形成的古地理类型分不开的。

由于含煤地层在古植物演化的重要时期,是一定的古构造、古地理及古气候条件下的产物,因此,在地质历史上,随着上述4个条件朝着不利于聚煤的方向转化,含煤地层势必在纵向上和横向上过渡为不含煤的沉积岩系。以我国华北大型聚煤区为例,晚石炭世到早二叠世晚期,含煤地层在全区普遍发育;中二叠世至晚二叠世早期,仅豫西、淮南一带有含煤地层发育,向北则逐渐过渡为不含煤、代表半干燥到干燥气候条件、沉积杂色以至红色的陆相碎屑岩系;至晚二叠世晚期,豫西、淮南一带的聚煤作用停止,全区发育了杂色至红色的碎屑岩系。可以看出,主要由于古气候条件的变化和华北地区整体的构造变化,导致聚煤条件丧失而使含煤地层不发育。

再以广东的晚三叠世沉积为例,粤西一带是内陆湖泊相含煤碎屑岩系,粤中至粤北一带是滨海—沼泽(海湾—潟湖)相含煤碎屑岩系,而到了粤东一带则是以浅海相为主,不含煤而含铁、磷及碳酸盐的碎屑岩系。可以看出,聚煤古地理条件的变化也是控制含煤地层发育的主要因素。

含煤地层是沉积地层的一个特殊类型,因此含煤地层不是区域性的地层单位,其界线不一定和地层划分相吻合。有些含煤地层是跨时代的,如我国北方石炭二叠纪含煤地层,即跨越了两个地质时代。再者,由于含煤地层与非含煤地层之间经常为过渡关系,而聚煤作用往往在盆地的一定位置或范围内,因此严格确定含煤地层的上、下限及其在横向上的界线常是较困难的。

含煤地层的概念表明,只要含有煤层就是含煤地层,但是没有对所含煤层的厚度进行人为规定。因此,早期的煤地质研究者曾根据地层中煤层是否含最低可采厚度的煤层作为确定含煤岩系及其边界的标准。这种标准不具备统一的对比价值,因为我国不同地区对煤层的最低可采厚度的要求不同。由于无论地层中所含煤层的厚度多大,都代表曾经发生过聚煤作用,而这种聚煤作用所具有的特殊意义是非常重要的,因此,如果某个沉积岩系在大区域内所含的都是低于可采厚度的煤线,可不作为资源对待,但是其沉积学价值是不能低估的,而所含的煤层无论多薄,在成烃源岩方面也是不能忽视的。

含煤岩系是潮湿气候条件下的产物,因此,主要由暗色调的岩系组成,即由灰、灰绿及灰黑色的沉积岩组成。少数情况下,当古气候条件逐渐地由潮湿向干燥转化时,在含煤岩系中也会出现一些杂色的岩石,如带红、紫、绿色斑块的泥质岩及粉砂岩等。我国豫西的上石盒子组就是由灰黑色含煤层段与这样的杂色岩石层段多次交替组成的。

按照含煤岩系形成的区域地质背景和古地理类型,可以分为浅海型含煤岩系、陆相含煤岩系、海陆交互相含煤岩系、近海型含煤岩系等。

2.成因标志

含煤岩系的成因标志包括诸多方面,如沉积构造、矿物成分和地球化学、古生物等方面的标志。因为含煤岩系是沉积岩系,沉积构造和矿物成分几乎都可以在含煤岩系中见到,而其颜色、岩性组合和所含的古生物类型则有其独特性。

沉积物颜色:颜色是反映沉积物成因的直观标志,由于煤系多是在潮湿气候条件下形成的,所以组成煤系沉积岩的颜色主要是灰色、灰黑色、黑色和灰绿色,也含有一定数量的杂色沉积。

岩性组合标志:煤系的岩性以各种粒度的陆源碎屑岩和黏土岩为主,夹有石灰岩、燧石层等,也有的煤系主要由石灰岩构成;此外,煤系中还常见有铝土矿、耐火黏土、油页岩、菱铁矿、黄铁矿等。

煤系中碎屑岩的矿物成分决定于陆源区岩性成分和构造环境。煤系中最常见的碎屑岩为石英砂岩、长石石英砂岩、长石砂岩和岩屑砂岩,以及粉砂岩、砾岩。不同沉积条件下形成的碎屑岩在成分、结构上差别很大。内陆条件下形成的煤系,以过渡性的砂岩较多,如长石石英砂岩和岩屑石英砂岩等;砾岩和粗砂岩多形成近侵蚀区条件下的煤系。煤系中黏土岩占相当比重,但多含粉砂质;石灰岩在一些古生代煤系构成主要组分,如南方早古生代煤系、晚二叠世煤系及华北一些地区的晚石炭世煤系。

在成煤时期,由于火山作用往往为大量的成煤植物繁衍提供了良好的大气条件及土质条件,因此在煤系的形成过程中,如果有岩浆活动或火山活动,就会有相应的火山岩及火山碎屑岩的分布。如我国许多中、新生代的煤系就含有各种火山岩及火山碎屑岩,我国晚古生代的一些煤系也往往含有火山碎屑岩。

组成含煤岩系的沉积岩,在沉积构造上以具有各种非水平层理为最突出的特征。

古生物标志:即动物化石及其遗迹。由于生物的分布受盆地含盐度及其变化的严格控制,所以,动物化石的种类是判断含煤岩系及沉积相的重要标志。含煤岩系中主要有以下三类动物化石组合:适应海水正常盐度的典型海相动物化石组合;适应变动盐度的海湾、潟湖相动物化石组合;适应淡水环境的动物化石组合。含煤岩系中还含有繁多的动物遗迹,如生物扰动、生物钻孔与潜穴,以及动物爬行遗迹等。其中含煤岩系中的生物扰动最为发育,成为含煤岩系的典型成因标志。

植物化石:煤系中常具有丰富的植物化石,有的煤系也富产动物化石。特别是在煤层的顶、底板岩层中,植物化石及其碎屑很发育,是鉴别含煤岩系的主要标志之一。陆相含煤岩系中植物化石最为丰富,完整而平放的植物叶片化石表明平静的水体环境;大量植物碎片的出现可能是河流沉积;而粗大树干常见于河床沉积物中。在藻类化石中,蓝藻适应能力最强,可在不同环境中生活。叠层石可能表明海水和盐湖的环境;而树枝状或分离的结核团块是在淡水河流和湖泊环境形成;绿藻中的海松科和伞藻科以及红藻是海相的;轮藻是陆相的。

此外,煤系中还含有各种碳酸盐(特别是菱铁质)结核和泥质、粉砂质及菱铁矿包体。

二、含煤沉积古地理类型

1.划分依据

含煤岩系的古地理类型最早是由德国的C.F.Nauman于1854年提出的。当时只划分为近海和内陆两种类型。但随着煤地质学科的发展,上述分类显得过于笼统和不科学,难于细致地从成因上阐明含煤岩系的许多特点。含煤岩系古地理分类的主要依据主要是含煤岩系形成的古环境、沉积物、含煤旋回、相组合特点,以及含煤性等。

2.主要类型及其特点

(1)浅海型

这种类型多出现在早古生代,多为开阔的浅海环境。因为那时高等植物尚未发展起来,只有低等植物菌、藻类在浅海环境下繁殖,死亡后在一定条件下形成了石煤。沉积物以浅海相为主,煤层多形成于泥质沉积之上,而煤层上覆为碳酸盐沉积,旋回结构十分清楚。煤为腐泥煤,有机组分为菌、藻类,含硫分、灰分含量较高。典型例子是陕南早寒武世含煤岩系、南方分布较广的早古生代含石煤的煤系等。

(2)陆表海型

陆表海是属于海盆地还是近海盆地抑或过渡型盆地一直存在不同看法。多数学者把陆表海和陆缘海都归属于浅海。陆表海(或内陆海、陆内海、大陆海)是位于大陆内部或陆棚内部、低坡度、范围广阔的浅水海洋盆地。陆表海应该属于一种特殊的盆地类型,盆地的基底是陆壳,在发生海侵时属于海洋盆地,而海水退出时则暴露为陆或呈现为适宜植物繁盛的沼泽环境。

在海水进退的高频率变化的过程中发生成煤作用,因此形成海相沉积(如海相石灰岩)与过渡相沉积及陆相沉积等相交互、旋回十分清楚的含有煤层的一套沉积岩系。煤层可能形成于海退过程中,也可能形成于海侵过程中。

(3)近海型

近海型一般指在海岸线附近的地区,沉积区比较广阔,地形比较简单,海平面变化对沉积影响很大,是海与陆共同作用的区域。总体上应属于海陆过渡区。其特点是形成的煤系分布广、岩性岩相比较稳定、旋回结构清楚且易于对比、含煤性较好。还可以进一步划分为滨海平原型、滨海三角洲型、障壁潟湖型、滨海扇三角洲型等。

(4)内陆型

指远离海洋的大陆区和山间区。内陆型的聚煤古地理类型是比较复杂的,有的地区主要以河流作用为主,有的则以湖泊作用为主,有的可能既有河流作用又有湖泊作用,有的是冲积作用。其岩性、岩相以及含煤性相差较大,对比也比较困难。还可以进一步划分为内陆盆地型、山间盆地型、山间谷地型、冲积扇型和扇三角洲型等。

⑧ 矿产勘查地质条件

矿产勘查的工作对象是矿床和矿体。找矿是矿产勘查的简称。一个矿床的形成往往是各种地质因素综合作用的结果。矿床的形成和分布规律是受到一定地质因素所控制。因此,在矿产勘查工作中,把这些控制矿床形成和分布的各种地质因素称为矿产勘查地质条件。

矿产勘查地质条件主要有:岩浆岩、地质构造、地层、岩相古地理、岩性、变质作用、地球化学、风化、地貌条件等。

(一)岩浆岩条件

矿床的物质来源(特别是内生矿床)的重要方面是由岩浆活动所提供的。一定类型矿床的形成及分布与一定类型的岩浆活动有关。因此,在矿产勘查中,某些岩浆岩体的存在,可以作为预测与其有关的矿床的地质条件。

(1)与基性、超基性岩有关的矿床:与其有关的金属矿产主要有铬、镍、钴、铂、钛、铜、铁等;非金属矿产有金刚石、石棉、滑石、冰洲石等;与碱性超基性岩有关的矿产有铌、钽、铈族稀土、磷灰石、金云母等。

(2)与中酸性、酸性岩有关的矿床:与中酸性、酸性岩有关的矿产种类很多,如钨、锡、钼、铜、铅、锌、金、银、铁、铀等矽卡岩矿床或热液矿床。

(3)与碱性岩有关的矿床:岩石化学成分Na2O+K2O﹥Al2O3的岩浆岩即称为碱性岩。碱性岩体岩性复杂,通常产于深断裂带中。与碱性岩有关的矿产有铌、钽、锆、铪、铀、钍、铝和稀土等,且多为岩浆矿床。

(4)与火山岩有关的矿床:火山岩为岩浆岩条件的一个特殊条件。火山岩型铁矿仅次于沉积变质和风化壳型而位于第3位。与火山有关的矿产有铁、铜、铅、锌、金、银、汞、铀、稀土、金刚石、沸石、明矾石、叶腊石等。

(二)岩浆岩的空间分布条件

1.岩体的规模及形态

对基性、超基性和碱性岩体来说,通常岩体规模越大,矿床可能越大。中酸性侵入岩体的规模往往是中小型的与成矿关系密切。

2.岩体形成深度

中酸性、酸性的侵入岩体不同的冷凝深度,有不同的矿化情况。深成相以伟晶岩矿床为主,浅成相则以矽卡岩型矿床及热液矿床形成为主。

3.岩体剥蚀深度

为数众多的热液矿床和矽卡岩型矿床,产于中酸性侵入岩体的顶部及其附近的围岩中,当剥蚀程度浅,未及岩体顶部时,是找铅、锌、汞、锑等低温矿床有希望地区。当剥蚀程度中等,达到岩体顶部,岩体呈岛状分布时,各种变质作用较强烈,是找寻各种热液矿床和矽卡岩型矿床的有利地区。中酸性岩体大面积出露,剥蚀深度很深时,一般对找矿不利。

4.矿床与岩体的空间位置

(1)产于岩浆岩体内部的矿床:主要是分布于超基性、基性、碱性岩体中的矿床,也有一些铜、钨、锡矿床分布于中酸性岩体中。

(2)产于岩体与围岩接触带及其附近的矿床:多为在成因上与中酸性岩体有关的矽卡岩型矿床、高温热液矿床。其矿体一般分布在岩体接触带及附近的构造或岩性有利部位。矿种繁多,如铁、铜、铅、锌、钨、锡、锂、铍等黑色金属,以及有色金属和稀有金属矿床。

(3)远离岩体的矿床:主要有各种类型的中、低温热液矿床。矿床与岩浆活动无直接联系,主要受有利的岩性和构造控制。

(4)与火山岩有关的矿床:火山岩类型及其岩石化学特征,特别是富碱程度和基性程度,对成矿有明显控制作用。如金刚石主要产于爆发岩筒中的超基性的火山岩-金伯利岩中;黄铁矿型矿床产于海底喷发基性到酸性含钠质的细碧-石英角斑岩系中;“玢岩铁矿”产于富钠的中基性火山岩中;斑岩铜矿产于富钾的中酸性次火山岩和火山岩中等。

(三)地质构造条件

地质构造按规模可分为全球性的(即大地构造)、区域性的和局部的(即褶皱、断裂和裂隙)构造。一般来说,全球性、区域性的构造控制了成矿带分布,而局部的构造与成矿关系最为密切。

1.断裂构造

不同性质和规模的断裂构造,往往是岩浆、矿液活动的通道与聚集的场所,既控岩又控矿,沿着断裂带或主要断裂形成矿带、矿田或矿床。如我国秦岭地区多金属矿产,以及长江中下游多金属矿产分布等。

根据大量已知矿床、矿体构造控制特征,从断裂控矿角度出发,一般认为在不同方向断裂交叉处;主干断裂与次级断裂产生的交叉处;断裂产状变化处;在平面上断层走向发生变化扭曲转弯处;在剖面上张性断裂倾角由缓变陡处;压扭性断裂倾角由陡变缓处;断裂构造与有利岩层交汇处或其他构造交切处等构造部位值得重视。

2.褶皱构造

一般来说,褶皱构造对内生矿床的形成起控制和改造作用,而对外生矿床则主要起改造作用。对内生矿床而言,应注重成矿前的褶皱。在背斜和向斜两类褶皱中,背斜较向斜更为有利,其主要成矿部位是背斜轴部、倾伏背斜的倾伏端、背斜轴线沿走向弯曲转折处、倒转背斜翼部、与背斜伴生的断裂和破碎带、开阔向斜中次一级背斜、背斜与其他有利构造交汇复合处。向斜构造由于构造变形时所处位置较深,围压较大,伴生构造不及背斜发育,不易形成圈闭构造,故对内生矿床控制作用相对较差,而对外生矿床控制则很多,如世界上大型风化壳富铁矿多产于向斜构造中心部分以及地下水资源赋存于向斜中。

3.裂隙构造

各种节理、劈理等裂隙构造是重要的一类容矿构造。如我国赣南不少钨矿受节理裂隙控制。节理裂隙对外生矿床有时也起控制作用。如我国东部某第三纪油田,部分油藏即储存于节理等裂隙之中。

(四)岩石的物理化学性质条件

无论是内生矿床或外生矿床的形成,都与围岩的岩石性质有着一定的联系。岩石的化学性质是由岩石的类型、成分和结构构造所决定的。就内生矿床来说,岩层能否为气液所交代矿化,除与其所处的地质构造位置,深度等因素有关外,还与其本身的化学性质有关。一般化学性质活泼的岩石易与含矿的气液发生反应而引起矿质的沉淀和聚集。如凝灰岩与熔岩互层,则凝灰岩易于交代;而凝灰岩与灰岩互层时,矿化多集中于灰岩内。外生矿床则是岩石的成分起决定作用,其矿质来源是岩石,所以岩石是否含有矿质成分是外生矿床的成矿物质基础。

岩石的物理性质,如脆性、塑性等对矿化也起到一定的作用。如页岩与灰岩组合岩层,灰岩表现为脆性特征,易破碎、裂隙度高,利于矿液的流通和交代,是矿液富集的好场所,而页岩表现为塑性,不易破裂,又具不透水性质,阻挡矿液渗漏,使矿液在有利岩层中聚集沉淀成矿。所以,岩石物理性质对内外生矿床形成也起到一定的控制作用。

(五)地层、岩相、古地理条件

1.地层条件

地层主要反映在对成矿时代和成矿空间分布的控制。绝大多数矿床都是受一定地层或一套地层控制的。例如铁、锰、铝、磷、煤、盐类矿床都具有一定的富集时代和地层层位。世界上50%以上的铁矿储量集中在前寒武纪。锰储量也较集中于前寒武纪和二叠纪。最主要的铝土矿集中于石炭二叠纪中,而煤主要集中分布于石炭、二叠、三叠、侏罗、第三纪中。

2.岩相条件

许多重要的沉积矿床均受特定的岩相控制,存在一定的相变规律,形成特有的沉积矿床分带。如各种沉积铁矿可以具有4个不同的矿物相带;沉积锰矿也有类似的相变特征,别捷赫琴将锰矿分为3个相带。上述相变分带,在矿产勘查中的指导意义是,当首先发现了某一相带时,即应考虑到其他相带的方向和位置,有时开始发现的可能不具有工业意义,但却可能导致其后有更重大的发现。

3.古地理条件

古地理是指某个地质时期的海、陆、水系分布,地势及气候等自然地理情况。古地理对沉积矿产控制主要表现为:

(1)重要沉积矿床多分布在沉积区与剥蚀区的中间地带(古陆边缘、滨海、浅海、泻湖、三角洲等地)。如我国的宣龙式铁矿分布在内蒙古陆南缘,我国南方的宁乡式铁矿产于江南古陆的边缘。

(2)沉积矿床的形成与气候密切相关。按气候条件主要分温湿和干旱两大类,前者以铁、锰、磷、铝、煤等成矿序列为代表,各种膏盐矿为干旱气候的代表。两者中间还有些过渡类型的矿种。

(3)地壳运动也控制外生成矿。因地壳运动引起海、陆变迁,而产生海侵和海退两个不同的序列。海侵阶段形成铁、锰、磷等矿床,多分布于海侵岩系的底部;而海退阶段形成铜、盐等矿床。铝、煤为共同过渡产物,稳定阶段则有灰岩、硅藻土等非金属矿床的形成。

(六)变质作用条件

在矿产勘查中,对变质作用条件的研究也很重要。因为在变质岩中蕴藏着十分丰富的矿产。它不仅有非金属矿产,而且还有较多的金属矿产,其中特别是金、铀、铁、锰、铜、镍、钴、铬、云母、石棉、石墨、菱镁矿,以及锂、铍、铌、钽等矿床,它们大部分集中于前寒武纪变质岩中。因此,在变质岩区开展矿产勘查时,主要应从以下方面着手:

1.变质程度研究

区域变质程度深浅不同,其成矿作用和形成的矿床类型往往不同。如浅变质地区形成的矿床以受变质矿床为主,矿种和类型一般较少;深变质地区则包括受变质矿床、变成矿床以及混合岩化所形成的矿床,矿种和类型较多。

2.原岩与含矿变质建造的研究

对许多变质矿床来说,原岩的物质成分及其地球化学特性(含矿性)是影响矿化类型的主要因素。因此,在着重考虑工作地区具体地质特征的情况下,应查明变质建造的含矿特征,从而深入掌握变质矿床的分布规律。我国常见的含矿变质建造有:

(1)含铁质建造(鞍山式变质铁矿建造);

(2)含硫化物变质建造;

(3)含磷变质建造;

(4)含硼钠长变粒岩建造;

(5)富铝含矿变质建造。

(七)地貌和风化条件

地貌、风化条件对于砂矿床和风化矿床的形成与分布有直接的控制作用。

在寻找、评价砂矿床时,应注意分析研究地貌形态和第四纪沉积物特征。例如,湖南某地金刚石砂矿床,主要是阶地砂矿、冲沟—细谷砂矿。阶地砂矿存在于砂砾层中。冲沟—细谷砂矿变化大,若阶地上冲沟未切割到砂砾层,则冲沟、细谷中的金刚石砂矿少,相反则冲沟、细谷中金刚石砂矿就很富集。

对于风化矿床来说,在强烈侵蚀的地区,地表水径流流失量大,地下水排泄也迅速,不利于形成风化矿床,即使成矿也极易侵蚀。如果地形平坦,存在着盆地式地带、阶梯式平台,地表水不易流失,地下水也比较丰富,这就加速化学风化作用的进行,有利于风化矿床的形成。如我国东南各省花岗岩风化壳高岭土矿。因此对气候、地貌、风化条件研究分析对寻找风化矿床是极其重要的。

(八)区域地球化学条件

区域地球化学特征,主要指区域中化学元素的分布和分配情况,以及迁移、富集的活动史。它是控制内外生成矿的重要因素。分析区域地球化学条件,一般应注意以下几个方面:

1.元素的丰度

元素在地壳上分布是不均匀的,首先反映元素区域含量与地壳克拉克值对比上,表现出某一元素或某些元素在某地区或某个地质体中相对富集,构成“地球化学区(省)”,即区域地球化学异常。一般在成矿区中,主要成矿元素在有关岩石中的丰度都比较高。如我国华南钨、锡、稀有金属成矿区,各时代花岗岩侵入体中钨、锡、铍、铌、钽等元素的平均含量,普遍高于地壳酸性岩中该元素的平均含量。

2.元素分布的区域性

元素分布的区域性,构成“矿化集中区”或“矿带”,这些均与区域地质构造特点、地质发展历史密切相关。如我国华南南岭地区大片花岗岩分布,集中不少钨、锡、铍、铌、钽等矿床;而在湘中南一带酸性侵入体侵入于碳酸盐岩中,形成钨、锡、铅、锌等元素富集。

3.元素的共生组合

由于某些元素地球化学性质近似,所以在地质作用过程中使某些元素常组成同一矿物,如铌与钽形成铌钽铁矿;或者形成共生矿物,如方铅矿、闪锌矿共生,以及黑钨矿、锡石共生。这些共生组合关系,在矿产勘查中对于确定矿化标志、选择化探指示元素,矿床综合评价等方面都有重要意义。

上述的各种地质找矿条件,一般来说对寻找内生矿床,侧重于岩浆岩、地质构造、岩性条件;寻找外生矿床,侧重于地层、岩相、古地理条件;而寻找变质矿床,侧重于变质条件。但是自然界中成矿的因素是复杂的,这就要求我们在矿产勘查时,要对各种找矿地质条件进行综合研究、全面分析,才能取得最佳的勘查效果。

⑨ 地理是什么

是世界或某一地区的自然环境(山川、气候等)及社会要素的统称。

“地理”一词最早见于中国《易经》。古代的地理学主要探索关于地球形状、大小有关的测量方法,或对已知的地区和国家进行描述。

地理学是研究地球表面的地理环境中各种自然现象和人文现象,以及它们之间相互关系的学科。地理是一门综合性的基础学科。

(9)古地理指什么扩展阅读:

核心分支学科

1、自然地理学

地貌学、动力地貌学、构造地貌学、气候地貌学、应用地貌学、植物地理学、动物地理学、冰川学、冻土学、古地理学、水文地理学、土壤地理学、化学地理学、综合自然地理学等。

与自然地理相关的基础学科:生物,化学,物理,天文,数学,技术等。

2、人文地理

经济地理学、农业地理学、工业地理学、商业地理学、交通运输地理学、旅游地理学、人口地理学、人种地理学、聚落地理学、乡村地理学、城市地理学、社会地理学、文化地理学、历史地理学、医学地理学、政治地理学、军事地理学、地图学、地名学、理论地理学、区域地理学、应用地理学、灾害地理学等。

与人文地理相关的基础学科:经济,政治,历史等。

参考资料来源:网络-地理



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