野外地质工作方法以沉积岩为例.ppt
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1、沉积岩野外地质工作方法,报告人:王 剑,中国地质调查局成都地调中心2012.02.11,目 的 以沉积岩地区工作为例,介绍野外地质工作的基本要求与方法,怎样鉴别常见的基本岩石类型,测量、描述、记录沉积岩的成份、结构、构造及几何形态;介绍野外沉积相与沉积环境分析的最基本方法。,主 要 参 考 资 料的选定,沉积物 sediments,沉积岩 Sedimentary rocks,沉积学 sedimentology,沉积岩石学 Sedimentary petrology,侧重机理 mechanism,侧重岩类lithology,趋于统一,成岩,风化,成因,意义,开 首 语地层就像一本博大精深的天书,
2、沉 积 学 研 究 的 方 法 原 理 流体动力学 1、流体性质与沉积物的搬运 2、流体性质与沉积物的沉积 3、流体性质与沉积岩的结构构造 4、流体性质与沉积岩的分布规律,主 要 思 路 1、点描述 2、剖面相序 3、平面岩相古地理 4、盆地演化 5、沉积大地构造,提 纲一、野外前的准备工作二、野外工作方法与资料的采集 1.野外观察内容 2.野外观察方法 3.记录方法与内容三、沉积岩的类型四、岩相古地理编图 1.野外沉积相分析 2.剖面相序 3.岩相古地理分析与编图 4.盆地演化与沉积大地构造,一、野外前的准备工作1、资料的收集与科学目标的制定2、野外工作方案的制定3、野外专业工具的准备4、野
3、外后勤保障与安全保障准备,1、资料的收集与科学目标的制定,对科学问题、目标任务要十分明确:Addressing specialized probleems with well-formulated question in mind-Western Proverb.全面了解熟悉资料,充分利用网络:主题词、关键词、地区等等。,野外准备工作,南方油气项目为例(1)目标:找油气(2)思路:构(造)控盆(地)控岩相(古地理)控石油地质条件,野外准备工作,一、野外前的准备工作1、资料的收集与科学目标的制定2、野外工作方案的制定3、野外专业工具的准备4、野外后勤保障与安全保障准备,野外准备工作,一、野外前的
4、准备工作1、资料的收集与科学目标的制定2、野外工作方案的制定3、野外专业工具的准备4、野外后勤保障与安全保障准备,野外准备工作,野外专业工具的准备记录簿、钢笔、铅笔、钢卷尺等“三大件”、GPS、照相机等地形地质图、剖面及柱状图等样品袋(瓶)、标签、记号笔等小刀、比例尺(中心已制定统一的比例尺)等稀盐酸及其它常用试剂,野外准备工作,一、野外前的准备工作1、资料的收集与科学目标的制定2、野外工作方案的制定3、野外专业工具的准备4、野外后勤保障与安全保障准备,野外准备工作,提 纲一、野外前的准备工作二、野外工作方法与资料的采集 1.野外观察内容 2.野外观察方法 3.记录方法与内容,1、野外观测内容
5、(1)颜色(2)岩性(3)结构(4)沉积构造(5)厚度及几何形态(6)生物化石与生物遗迹,野外工作方法,1、野外观测内容(1)颜色:颜色能提供岩性、沉积环境和成岩作用等的有关信息。颜色主要取决于两个因素:铁的氧化态与有机质含量。原生色与次生色 颜色与环境、岩性、物源 颜色与韵律,野外工作方法,1、野外观测内容(1)颜色,野外工作方法,原生色:原生色又包括继承色与自生色、继承色:取决于碎屑物质的颜色,常为碎屑岩所特有,如长石砂岩呈红色。、自生色:由沉积物堆积过程中及成岩作用形成的自生矿物所呈的颜色,如含海绿石或鲕绿泥石的岩石常呈绿色和黄绿色。,沉积岩的颜色与沉积环境密切相关灰色及黑色:含有机质或
6、分散状黄铁矿,与还原环境有关;红色、褐红色、黄色:与高价铁的氧化物或氢氧化物有关,代表强氧化环境;绿色:与低价铁的硅酸盐矿物如海绿石、鲕绿泥石有关,代表弱氧化弱还原介质条件。,1、野外观测内容(1)颜色:重要意义 典例:(1)华南白垩系与南华系红色沉积层(2)颜色与环境羌塘冰碛岩为例,野外工作方法,1、野外观测内容(1)颜色:重要意义 典例:(1)华南白垩系与南华系红色沉积层(2)颜色与环境羌塘冰碛岩为例,野外工作方法,颜色与环境,野外工作方法,颜色与环境,野外工作方法,颜色与环境,野外工作方法,颜色与岩性、物源,野外工作方法,1、野外观测内容(1)颜色:重要意义 典例:韵律(颜色)层与沉积环
7、境,野外工作方法,颜色与韵律,野外工作方法,湖相韵律层羌塘雀莫错组,湖相韵律层广丰新元古代罗村组,1、野外观测内容(1)颜色:重要意义 典例:(1)华南白垩系与南华系红色沉积层(2)湖相韵律层(3)碳酸盐次生色,野外工作方法,羌塘碳酸盐岩次生色,羌塘碳酸盐岩次生色,羌塘碳酸盐岩次生色,羌塘碳酸盐岩次生色,羌塘碳酸盐岩次生色,1、野外观测内容(2)成份(矿物成份),野外工作方法,矿物成分、沉积岩矿物成份极其简单,常见的只有几种、岩浆岩中常见,但沉积岩中罕见的矿物,如暗色矿物、岩、沉、变中均常见的矿物,如石英、长石、云母等、沉积岩中特有的矿物,如盐类矿物,粘土矿物等,橄榄石 钙长石 辉石 角闪石
8、黑云母 钠长石 钾长石 白云母 石英,各类造岩矿物在风化作用中的稳定性,1、野外观测内容(3)结构 颗粒的粒度及其分布、颗粒形态及其表面特征、沉积物组构、分选性与结构成熟度。颗粒形态:球度与园度 粒度与分选:注意测量粒度变化及其与厚度的关系 组构:排列方向及填集方式,(a)优选方位;(b)叠瓦排列;(c)基质与颗粒关系 结构成熟度:分选、园度、和基质含量,野外工作方法,1、野外观测内容(3)结构 颗粒形态:球度与园度,野外工作方法,例:,1、野外观测内容(3)结构 粒度与分选:注意测量粒度变化及其与厚度的关系,野外工作方法,上,下,例:,沙坝、浅滩等,海侵层序、河流等,1、野外观测内容(3)结
9、构 组构:排列方向及填集方式,(a)优选方位;(b)叠瓦排列;(c)基质与颗粒关系,野外工作方法,例:流体性质、古流向、水动力条件、沉积物特征,1、野外观测内容(3)结构 关于成分成熟度与结构成熟度:分选、园度、和基质含量,野外工作方法,例:关于结构退变(冰碛岩、滩后沙),1、野外观测内容(4)沉积构造及沉积体的几何形态 颗粒的粒度及其分布、颗粒形态及其表面特征、沉积物组构、分选性与结构成熟度。顶面构造:波痕、泥裂等 底面构造:槽模、构模、压刻痕 层内构造:两大类层理,野外工作方法,沉积构造的分类,1、野外观测内容(4)沉积构造 颗粒的粒度及其分布、颗粒形态及其表面特征、沉积物组构、分选性与结
10、构成熟度。顶面构造:波痕、泥裂、雨痕、剥离线理、足迹与遗迹等,野外工作方法,顶面构造:波痕、泥裂、雨痕、剥离线理、足迹与遗迹等例:顶面构造与沉积环境、水深水浅,野外工作方法,野外工作方法,顶面构造:波痕、泥裂、雨痕、剥离线理、足迹与遗迹等例:波痕与古流向测定方法(判别前积层),野外工作方法,古流向,试判别古流向,古流向,古流向的野外测量方法:现场测定,只能判别流向的走向,1、野外观测内容(4)沉积构造 颗粒的粒度及其分布、颗粒形态及其表面特征、沉积物组构、分选性与结构成熟度。底面构造:槽模、沟模、压刻模、重荷模等,野外工作方法,例:浊积岩与槽模、沟模压刻痕与古流向、重荷模与快速堆积,沟模(gr
11、oove casts):砂质岩层底面上一些微突起的直线形的平行脊状构造,1、野外观测内容(4)沉积构造 颗粒的粒度及其分布、颗粒形态及其表面特征、沉积物组构、分选性与结构成熟度。层内构造:两大类层理牛顿流体与非牛顿流体,野外工作方法,波浪作用沉积构造为主,暴露沉积构造为主,非牛顿流体沉积构造及小型沙纹层理、水平层理等,浪基面,海平面,沉积构造与沉积环境,1、野外观测内容 层内构造:以牛顿流体为主条件下的沉积构造,板状交错层理江西广丰新元古代,楔状交错层理羌塘雀莫错组,楔状交错层理羌塘雀莫错组,潮汐成因的交错层理脉状层理:粉砂与泥互层,砂为主,泥分布于波谷中。透镜状层理:粉砂与泥互层,泥为主,粉
12、砂呈透镜状断续分布于泥中波状复合层理:粉砂与泥呈波状薄互层。,1、野外观测内容 层内构造:重力流沉积鲍马层序、粒序层理,沉积物重力流,浊流,液化沉积物流,颗粒流,泥石流,低密度浊积岩,高密度浊积岩,再沉积砾岩,砾质泥岩,某些滑动浊积岩,1、野外观测内容(5)生物化石与生物遗迹 通过生物化石组合,判断沉积环境。,野外工作方法,2、野外观察与测量方法(1)点距与密度要求(2)由远及近的原则(如水道等不易识别)(3)近看岩性与结构(4)利用沉积构造判别岩层上下关系(5)野外相与环境分析(6)沉积层序与综合理解,野外工作方法,古流向与线理构造测量方法1)古流向2)线理的测量3)线理的统计,野外工作方法
13、,3、野外记录方法(1)野外记录簿文字描述(2)记录图表(3)GPS与 PRB 记录(4)样品登记与图注,野外工作方法,提 纲一、野外前的准备工作二、野外工作方法与资料的采集三、沉积岩的类型四、野外沉积相分析与岩相古地理编图,沉积岩的类型陆源碎屑岩:泥(页)、砂(2-0.0625 mm)、砾生物化学岩与生物有机岩:灰、白、燧、磷、煤化学岩:铁质岩、蒸发岩火山碎屑岩:凝灰岩、集块岩,碳酸盐岩分类表(结构-成因分类),砂岩分类图,另外2种为过渡类型:长石石英砂岩岩屑石英砂岩,主要为3种:石英砂岩长石砂岩岩屑砂岩,提 纲一、野外前的准备工作二、野外工作方法与资料的采集三、沉积岩的类型四、野外沉积相分
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