古地理分析与编图.pptx
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1、第六章第六章第六章第六章 古地理分析与编图古地理分析与编图古地理分析与编图古地理分析与编图沉积学 古地理分析与重建古地理分析与重建古地理分析与重建古地理分析与重建 古地理研究与综合编图古地理研究与综合编图古地理研究与综合编图古地理研究与综合编图 沉积作用的控制因素沉积作用的控制因素沉积作用的控制因素沉积作用的控制因素第六章第六章第六章第六章 古地理分析与编图古地理分析与编图古地理分析与编图古地理分析与编图 古地理分析与重建古地理分析与重建古地理分析与重建古地理分析与重建 古地理综合编图古地理综合编图古地理综合编图古地理综合编图 沉积作用的控制因素沉积作用的控制因素沉积作用的控制因素沉积作用的控
2、制因素沉积学与古地理学沉积学与古地理学第一节第一节第一节第一节 古地理分析与重建古地理分析与重建古地理分析与重建古地理分析与重建 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:确定侵蚀区的位置及沉积区和侵蚀区的景观。古地理分析的内容包括: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化学性质等介质条件。此外,
3、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。气候及古构造状况,确定古火山喷发的中心等。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。一步了解地壳运动与地质发展史,作出矿产的预测。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、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
4、然地理景观。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。古地理分析包括:古地理分析包括:定性分析、定量分析定性分析、定量分析一、沉积相分析一、沉积相分析1 1、相分析单位的确定、相分析单位的确定2 2、沉积相标志的建立、沉积相标志的建立3 3、岩性组合与相序分析、岩性组合与相序分析4 4、沉积构形与沉积体的几何形态、沉积构形与沉积体的几何形态5 5、沉积相对比横剖面、沉积相对比横剖面6 6、沉积相模式的建立、沉积相模式的建立7 7、定量相图的应用、定量相图的应用第一节第一节第一节第一节 古地理分析与重建古地理分析与重建古地理分析与重建古地理分析与重建二、物源区分析二、物源区分析
5、1 1、判断古陆或侵蚀区的存在、判断古陆或侵蚀区的存在2 2、查明古陆地形起伏特征、查明古陆地形起伏特征3 3、古河流体系的恢复、古河流体系的恢复4 4、物源区母岩性质的确定、物源区母岩性质的确定 古陆的确定古陆的确定古流向、边缘相、岩石成分成熟度、重矿物组合的时空古流向、边缘相、岩石成分成熟度、重矿物组合的时空变化。岩屑类型、岩石类型与古陆区岩性组合,石英、长石类型与源区变化。岩屑类型、岩石类型与古陆区岩性组合,石英、长石类型与源区大地构造背景大地构造背景第一节第一节第一节第一节 古地理分析与重建古地理分析与重建古地理分析与重建古地理分析与重建二、物源区分析二、物源区分析古陆的确定古陆的确定
6、古流向、边缘相、岩石成分成熟度、重矿物组合的时空古流向、边缘相、岩石成分成熟度、重矿物组合的时空变化。岩屑类型、岩石类型与古陆区岩性组合,石英、长石类型与源区变化。岩屑类型、岩石类型与古陆区岩性组合,石英、长石类型与源区大地构造背景大地构造背景第一节第一节第一节第一节 古地理分析与重建古地理分析与重建古地理分析与重建古地理分析与重建来自各种大地构造环境的砂岩成分来自各种大地构造环境的砂岩成分三角图解(三角图解(Dickinson等,等,1979)二、物源区分析二、物源区分析第一节第一节第一节第一节 古地理分析与重建古地理分析与重建古地理分析与重建古地理分析与重建物源区母岩性质的确定物源区母岩性
7、质的确定二、物源区分析二、物源区分析第一节第一节第一节第一节 古地理分析与重建古地理分析与重建古地理分析与重建古地理分析与重建三、古水流分析三、古水流分析1 1、古水流测量、古水流测量(1 1)古水流测量)古水流测量(2 2)古流向的校正)古流向的校正2 2、古水流测量的构造、古水流测量的构造(1 1)交错层理)交错层理(2 2)波痕)波痕(3 3)底面构造)底面构造(4 4)碎屑和化石优选方位砾石的定向排列、古生物化石)碎屑和化石优选方位砾石的定向排列、古生物化石3 3、成果表示和矢量平均值的计算、成果表示和矢量平均值的计算4 4、古水流型式的解释、古水流型式的解释 第一节第一节第一节第一节
8、 古地理分析与重建古地理分析与重建古地理分析与重建古地理分析与重建四、古气候分析四、古气候分析1 1、古生物标志、古生物标志2 2、岩性特征标志、岩性特征标志3 3、沉积构造的标志、沉积构造的标志4 4、古地磁法、古地磁法 五、古构造分析五、古构造分析第一节第一节第一节第一节 古地理分析与重建古地理分析与重建古地理分析与重建古地理分析与重建第六章第六章第六章第六章 古地理分析与编图古地理分析与编图古地理分析与编图古地理分析与编图 古地理分析与重建古地理分析与重建古地理分析与重建古地理分析与重建 古地理综合编图古地理综合编图古地理综合编图古地理综合编图 沉积作用的控制因素沉积作用的控制因素沉积作
9、用的控制因素沉积作用的控制因素沉积学与古地理学沉积学与古地理学一、一、岩相古地理研究的基本原理岩相古地理研究的基本原理 在在进进行行岩岩相相古古地地理理研研究究时时,必必须须遵遵循循一一些些法法则则,主主要要有有相相序序递递变变法法则则、沉沉降降补补偿偿原原理理以以及及地地层等时旋回对比法则层等时旋回对比法则等。等。剖剖面面相相分分析析中中应应注注意意:定定时时问问题题、穿穿时时问问题题、地层旋回等时对比法则地层旋回等时对比法则。Walther相律相律沉积相变规律沉积相变规律:“只有那些相只有那些相邻发育的相才能重叠地产出邻发育的相才能重叠地产出”,即只有顺序发展着,即只有顺序发展着的相才能上
10、下重叠;一定的相在水平飞行上必与有的相才能上下重叠;一定的相在水平飞行上必与有关的相相邻关的相相邻。第二节第二节第二节第二节 古地理综合编图古地理综合编图古地理综合编图古地理综合编图二、二、岩相古地理编图工作的设计与准备岩相古地理编图工作的设计与准备1.1.全面收集资料全面收集资料 地地层层剖剖面面资资料料,包包括括150000150000和和12000001200000区区调调图图幅幅中中的的实实测测剖剖面面资资料料,以以及及石石油油、地地质质、普普查查勘勘探探的的地地层层剖剖面面、各各类类钻钻孔孔、石石油油深深井岩心资料井岩心资料(包括电测井、放射性测井和岩屑录井资料等包括电测井、放射性测
11、井和岩屑录井资料等);用于分析解释地层、构造界面的各种物探资料;用于分析解释地层、构造界面的各种物探资料;大地构造专题研究资料,对于中、小比例尺编图工作尤为重要;大地构造专题研究资料,对于中、小比例尺编图工作尤为重要;有有关关工工作作区区及及相相邻邻地地区区的的岩岩相相古古地地理理和和地地层层古古生生物物专专门门性性研研究究成果;成果;沉积、层控矿床资料。沉积、层控矿床资料。第二节第二节第二节第二节 古地理综合编图古地理综合编图古地理综合编图古地理综合编图二、二、岩相古地理编图工作的设计与准备岩相古地理编图工作的设计与准备2.2.统一地层划分对比方案,确定编图单元统一地层划分对比方案,确定编图
12、单元 编编制制中中、小小比比例例尺尺沉沉积积相相古古地地理理图图,通通常常是是以以年年代代地地层层为为单单位位,即即研研究究同同一一时时间间范范围围内内的的沉沉积积环环境境变变迁迁。这这就就要要求求所所有有的的地地层层剖剖面面是是近近似似等等时时的的。因因此此在在工工作作之之初初就就要要注注意意地地层层的的等等时时、穿穿时时和和相相变变等等问问题题,正正确确选选定定地地层层对对比比的的时时间间界界线线和和分分层层标标志志,提提出出合合理理的的地地层层划划分分对对比比方方案案,作作为为测测制制剖剖面面、填填制制卡卡片片和和计计算算地地层层厚厚度度的的准准则则。在在工工作作过过程程中中也也要要随随
13、时注意这一问题。时注意这一问题。在确定地层划分对比方案时,还应考虑到成图单元的合理性。在确定地层划分对比方案时,还应考虑到成图单元的合理性。第二节第二节第二节第二节 古地理综合编图古地理综合编图古地理综合编图古地理综合编图二、二、岩相古地理编图工作的设计与准备岩相古地理编图工作的设计与准备2.2.统一地层划分对比方案,确定编图单元统一地层划分对比方案,确定编图单元 编编制制中中、小小比比例例尺尺沉沉积积相相古古地地理理图图,通通常常是是以以年年代代地地层层为为单单位位,即即研研究究同同一一时时间间范范围围内内的的沉沉积积环环境境变变迁迁。这这就就要要求求所所有有的的地地层层剖剖面面是是近近似似
14、等等时时的的。因因此此在在工工作作之之初初就就要要注注意意地地层层的的等等时时、穿穿时时和和相相变变等等问问题题,正正确确选选定定地地层层对对比比的的时时间间界界线线和和分分层层标标志志,提提出出合合理理的的地地层层划划分分对对比比方方案案,作作为为测测制制剖剖面面、填填制制卡卡片片和和计计算算地地层层厚厚度度的的准准则则。在在工工作作过过程程中中也也要要随随时注意这一问题。时注意这一问题。在确定地层划分对比方案时,还应考虑到成图单元的合理性。在确定地层划分对比方案时,还应考虑到成图单元的合理性。第二节第二节第二节第二节 古地理综合编图古地理综合编图古地理综合编图古地理综合编图三、野外工作三、
15、野外工作 野外工作是沉积相古地理研究与编图的基础。野外工作是沉积相古地理研究与编图的基础。主要是通过主要是通过测制沉积相剖面测制沉积相剖面,系统研究剖面的,系统研究剖面的岩石成分、结构、构造、古生物组合和生态特点、岩石成分、结构、构造、古生物组合和生态特点、遗迹化石等各种能够判别沉积环境的成因标志,并遗迹化石等各种能够判别沉积环境的成因标志,并收集各种古流向数据,划分岩石的成因单元,综合收集各种古流向数据,划分岩石的成因单元,综合分析剖面的层序结构特点,分析剖面的层序结构特点,初步确定沉积相类型初步确定沉积相类型。同时,还应同时,还应采集必要的样品采集必要的样品供室内分析研究,供室内分析研究,
16、为正确的划分沉积相类型,建立区域沉积相模式和为正确的划分沉积相类型,建立区域沉积相模式和综合编图工作奠定基础。综合编图工作奠定基础。第二节第二节第二节第二节 古地理综合编图古地理综合编图古地理综合编图古地理综合编图三、野外工作三、野外工作1.1.沉积相剖面的观测沉积相剖面的观测(1 1)野外踏勘)野外踏勘(2 2)剖剖面面的的布布署署原原则则、类类型型和和精精度度要要求求:控控制制剖剖面面、辅助剖面、路线剖面。辅助剖面、路线剖面。(3 3)剖面测制程序和样品采集。)剖面测制程序和样品采集。相相剖剖面面的的测测制制程程序序和和方方法法与与地地层层剖剖面面的的测测量量方方法法一一样样,但但其其观观
17、察察重重点点应应放放在在相相标标志志的的研研究究和和沉沉积积环环境境的的分分析析上上。一一般般包包括括踏踏勘勘、实实测测和和定定相相成成图图三三个步骤。个步骤。第二节第二节第二节第二节 古地理综合编图古地理综合编图古地理综合编图古地理综合编图 踏踏勘勘时时还还要要初初步步确确定定剖剖面面的的主主要要沉沉积积相相类类型型、相相序序列列,是是否否具具有有韵韵律性特点,以及相标志的分布等。律性特点,以及相标志的分布等。实实测测过过程程中中,除除按按照照设设计计要要求求逐逐层层丈丈量量,详详细细观观察察描描述述,按按需需要要系系统统采采集集标标本本、样样品品外外,还还要要注注意意抓抓住住关关键键层层段
18、段,加加密密观观察察,甚甚至至在在剖剖面面两侧追索,切忌平均使用力量。两侧追索,切忌平均使用力量。在在有有韵韵律律沉沉积积特特征征的的剖剖面面上上,要要对对不不同同层层位位上上韵韵律律结结构构特特征征等等详详细细观察。观察。野野外外工工作作结结束束时时,应应根根据据观观察察结结果果,归归纳纳分分析析,确确定定其其沉沉积积相相类类型型(野外定相野外定相),并编制沉积相柱状剖面草图。,并编制沉积相柱状剖面草图。在剖面测制过程中,应采集必要的测试分析样品供室内研究用。样在剖面测制过程中,应采集必要的测试分析样品供室内研究用。样品的采集应具有明确的目的性、代表性和广泛的适用性,同时要充分考品的采集应具
19、有明确的目的性、代表性和广泛的适用性,同时要充分考虑经济效果和技术设备条件的可能性,切忌贪多求全,平均摊派。虑经济效果和技术设备条件的可能性,切忌贪多求全,平均摊派。三、野外工作三、野外工作1.1.沉积相剖面的观测沉积相剖面的观测第二节第二节第二节第二节 古地理综合编图古地理综合编图古地理综合编图古地理综合编图 采采集集样样品品的的种种类类,除除一一般般的的古古生生物物、光光谱谱分分析析和和化化学学分分析析样样品品外外,专门用于沉积相分析的样品主要有两类:专门用于沉积相分析的样品主要有两类:第第一一类类是是需需要要逐逐层层分分段段系系统统采采集集的的必必备备样样品品,例例如如岩岩石石薄薄片片样
20、样、用用于于碳碳酸酸盐盐岩岩结结构构构构造造研研究究的的岩岩石石薄薄片片(光光片片)样样以以及及碎碎屑屑岩岩的的粒粒度度分分析析样样品。后两种样品可以和岩石薄片样品通用,或单独采集。品。后两种样品可以和岩石薄片样品通用,或单独采集。第第二二类类属属特特殊殊的的测测试试分分析析样样品品,包包括括人人工工重重砂砂样样、物物性性样样、古古地地磁磁、稳稳定定同同位位素素,以以及及用用于于电电镜镜、阴阴极极发发光光、差差热热分分析析、红红外外光光谱谱等等方方面面样样品品。这这些些样样品品对对于于碳碳酸酸盐盐岩岩、碎碎屑屑岩岩和和粘粘土土岩岩矿矿物物成成分分的的研研究究,古古地地理理的的恢恢复复,沉沉积积
21、环环境境和和成成岩岩作作用用的的研研究究,均均有有一一定定的的意意义义。采采样样时时应应根根据据实际需要、测试条件及经济情况慎重采集。同时注意采样方法的科学性。实际需要、测试条件及经济情况慎重采集。同时注意采样方法的科学性。三、野外工作三、野外工作1.1.沉积相剖面的观测沉积相剖面的观测第二节第二节第二节第二节 古地理综合编图古地理综合编图古地理综合编图古地理综合编图 沉积相类型的确定,主要取决于沉积物的结构、构造、生物组合和沉积相类型的确定,主要取决于沉积物的结构、构造、生物组合和生态特征等相标志的综合分析,以及剖面结构特征和相组合的时空关系生态特征等相标志的综合分析,以及剖面结构特征和相组
22、合的时空关系等特征的研究。而这些标志和特征的识别主要是在野外或岩心的观察和等特征的研究。而这些标志和特征的识别主要是在野外或岩心的观察和研究中完成的。研究中完成的。野外准确定相要求熟练掌握不同沉积相类型的主要特征、不同环境野外准确定相要求熟练掌握不同沉积相类型的主要特征、不同环境的沉积模式,善于发现和识别各种相标志;要求在野外根据不同的剖面的沉积模式,善于发现和识别各种相标志;要求在野外根据不同的剖面特点,根据所有的标志和剖面结构及相序变化特点,综合分析,然后作特点,根据所有的标志和剖面结构及相序变化特点,综合分析,然后作出判断。出判断。主要包括:主要包括:沉积相标志观察;剖面结构研究;掌握沉
23、积相标志观察;剖面结构研究;掌握相变的规律性。相变的规律性。三、野外工作三、野外工作2.2.野外沉积相分析野外沉积相分析第二节第二节第二节第二节 古地理综合编图古地理综合编图古地理综合编图古地理综合编图三、野外工作三、野外工作2.2.野外沉积相分析野外沉积相分析1 1)沉积相标志观察)沉积相标志观察 不同岩石类型的剖面,相标志的观察要点不同。不同岩石类型的剖面,相标志的观察要点不同。(1 1)对对于于以以陆陆源源碎碎屑屑岩岩为为主主的的剖剖面面,应应该该注注重重岩岩石石的的粒粒度度特特征征及及其其组组合合关关系系、砂砂岩岩的的成成熟熟度度、层层理理层层面面特特征征、遗遗迹迹化化石石和和砂砂体体
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