浅海相沉积、河流相沉积和湖泊相沉积的辨析 1河流相沉积
河流相,冲积平原河流相完全属于陆相组,按泛滥盆地发育程度可将河流沉积体系再划分为曲流河和辫状河。其中辫状河河道砂岩发育,泛滥盆地不太发育,砂泥比较高,曲流河则相反。沉积相单元包括河床滞流沉积、边滩、心滩、天然堤、决口扇、泛滥盆地等沉积单元,其中河床滞流沉积、边滩及心滩属于河道亚相,天然堤、决口扇属于堤岸亚相,泛滥盆地属于岸后亚相。河流相总体上表现为向上变细的正粒序结构。河道亚相:河道沉积以粗碎屑岩为主,由底部河床滞留沉积和向上粒度变细、沉积构造规模变小的边滩或心滩沉积组成。
河床滞留沉积以细砾和粗砂为主,并有来自因凹岸掏蚀而产生的滑塌碎块,如泥砾、树干等。碎屑多呈棱角状,分选也很差。河床滞留沉积位于河道底部,与下伏地层冲刷接触,一般厚0.5~1m。局部地区,河道砂岩具多个冲刷面,说明河道频繁地来回迁移,或者反映了洪水周期性泛滥。在滞留沉积之上过渡到边滩或心滩沉积。河流沉积具典型的“二元结构”,由下部河道充填沉积和上部堤岸及泛滥盆地沉积组成。曲流河相因为上部单元特别是泛滥盆地沉积比较发育,所以在断面上常形成“泥包砂”现象,辫状河相则以下部的河床滞留沉积及心滩沉积为主,上部的堤岸及泛滥盆地沉积不发育,心滩是辫状河的重要沉积类型,由细砾岩、砂砾岩和含砾粗砂岩组成,发育大型槽状交错层理和板状交错层理,底面及层间见冲刷一充填构造,上部泛滥盆地细粒沉积不发育,且常被上覆河道所冲刷,所以辫状河沉积在断面上常构成“砂包泥”现象。
根据我们观察到的现象,若该地区为河流相沉积,再解释页岩向砂岩的过的时候可以解释为由于海退的影响,原来的河流三角洲前缘,因为水体变浅,前三角洲变为后三角洲,因此沉积物粒度发生变化,从而形成泥页岩上面出现砂岩,可以较好地解释该地区的沉积特征,但还是存在一些问题。首先,河流相沉积无法准确解释为什么会出现页岩到粗砂岩的变化。虽然在河流三角洲地区可以沉积粘土型沉积物形成页岩,但是若是假定页岩河流三角洲沉积的产物,又会出现新的问题,在河口三角洲处,沉积物的粒度变化在垂向上的连续就会因为跳级想象的出现而出现问题。此外还有就是河流三角洲地区水动力变化条件较快,无法解释在垂向上连续的粒度变化的出现。综上所述,排除该地区为纯粹的河流相沉积。
2浅海相沉积
假设该地区是浅海相沉积,虽然可以解释页岩的出现,以及由于海进海退带来的水深变化引起的水动力跳进变化,和沉积物物源在垂向上出现的粒度变化和跳级现象。但是由于该地区大的沉积环境背景,在上二叠纪,该地区出现前海环境的可能性几乎可以不用讨论。故可以排除是浅海沉积环境。 3湖泊相沉积
湖泊相发育灰色、紫红色巨厚层状灰色粉砂质泥岩、粉砂岩沉积为特征,夹中细粒砂岩,湖泊相地层厚度较大,而含砂率较低,发育水平层理和沙纹层理,主要是一些滨、浅湖沉积。滨湖沉积由中细砂岩或含砾粗砂岩夹粉砂岩、砂质泥岩薄层组成,包括滨湖三角洲沉积和滨湖坝沉积,见水流交错层理等;浅湖沉积由泥岩、粉砂质泥岩夹粉砂岩和细砂岩薄层组成,发育水平层理、平行层理及小型交错层理。滨湖沉积与浅湖沉积在垂向上常交替出现、互层共生。
湖泊相沉积按照水深可分为滨湖、浅湖、半深湖、深湖。将该地环境假定为湖泊相环境。我们在分析沉积物的邢晨演化史可以将页岩向砂岩的过渡解释为由于湖泊水便签,原来的浅湖半深湖地区变为滨湖区,因此后形成的沉积物覆盖在先前已经形成的沉积物上面。因为半深湖水体变浅,成为滨湖,所以在该地区沉
积砂岩,由于水体的进一步变浅,所以沉积物粒度进一步变粗,直至出现砾岩。对于反向粒度变化,可以解释为水体逐渐变深,这样由于湖水的深浅变化从而形成现在的沉积环境特征。 结论
综上所述,我认为上二叠统红庙岭组沉积环境是河湖相环境。第一,河湖相环境与该地区在上二叠及时期大的沉积环境背景比较符合。第二,湖泊具有和海
洋相似的水动力条件特征,主要表现为波浪和岸流作用。这可以很好的解释板状交错层理和冲刷面的存在,也可以解释在出现的水平层理(低角度交错层理)的出现。第三,河湖相环境,因为河流与湖泊的交汇可以带来丰富的沉积物质,由于河流的良好分选作用,和河流的沉积特征从而揭示沉积物的颗粒变化,以及风化面的颜色变化。第四,河湖相环境可以解释沉积物中出现的跳级现象和反粒序变化。
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