沉积地质学  070904M04002H

学期:2020—2021学年(春)第二学期 | 课程属性:专业核心课 | 任课教师:李忠,蔡春芳
授课时间: 星期一,第5、6、7 节
授课地点: 教二楼118
授课周次: 1、2、3、4、5、6、7、8、9
授课时间: 星期三,第5、6、7 节
授课地点: 教二楼118
授课周次: 1、2、3、4、5、6、7、8、9
授课时间: 星期三,第5、6、7 节
授课地点: 教二楼118
授课周次: 10
授课时间: 星期六,第5、6、7 节
授课地点: 教二楼118
授课周次: 6
授课时间: 星期六,第8 节
授课地点: 教二楼118
授课周次: 9
授课时间: 星期日,第5、6、7 节
授课地点: 教二楼118
授课周次: 9
课程编号: 070904M04002H 课时: 60 学分: 4.00
课程属性: 专业核心课 主讲教师:李忠,蔡春芳 助教:
英文名称: Sedimentary Geology 召集人:

教学目的、要求

沉积地质学是研究沉积物形成、搬运、堆积与埋藏成岩等过程及其时空演化和驱动机制的地学分支。沉积过程发生于大气圈、生物圈、水圈和固体地球密切相互作用的部位,沉积岩或沉积盆地是数十亿年地球环境和生物演化信息的重要载体,也是化石能源及其它多种矿产最重要的赋存场所。沉积作用还是地球上与人类生活息息相关的地质过程。因此,学习和研究沉积地质学不仅对于认识地球和发展地球(系统)科学具有重要的理论意义,而且在资源、能源、环境探测和开发治理方面具有巨大的应用潜力。
本课程是沉积学核心课程之一,可作为地层学与古生物学、构造地质学、石油地质学、煤田地质学、第四纪地质学、矿床学以及环境科学研究生的专业基础课,也可作为地理、海洋及地球物理勘探等学科研究生的选修课。本课程要求学生具备大学沉积岩石学及其他地质学-地球化学基础知识,有条件情况下课堂学习尽可能做到与实践相结合。

预修课程

沉积岩石学、矿物学、地层学、构造地质学、地球化学、古生物学

教 材

主要内容

第一章 沉积地质学发展历程与趋势(3学时)
第1~3学时:
1.1 沉积(地质)学的奠基和发展历程及其科学社会背景;
1.2 重要发展阶段和标志性成果;
1.3 沉积地质学的学科地位、新兴领域与发展前景。
教学重点与难点:从地层学、沉积岩石学、沉积学到沉积地质学,沉积作用与沉积物(岩)形成分布研究经历了不寻常的发展历程,其与科学社会发展背景密切关联。本章将通过这种关系的讨论,历史地展示沉积地质学的学科地位及发展前景。
第二章 地球表面层圈作用及地史演化记录(9学时)
第4~6学时:
2.1 沉积物形成演化的主控因素与时空观;
2.2 大气圈、生物圈、水圈和岩石圈演化及沉积效应;
第7~8学时:
2.3 沉积过程中均变事件、突变事件的沉积记录样式;
第9~12学时:
2.4 地史时期重大沉积记录及其地球表面层圈作用机制。
教学重点与难点:沉积记录是地球表面多层圈相互作用的综合结果,本章将从这一视角,重点讲述大气圈、生物圈、水圈和岩石圈演化对沉积作用的制约关系,分析和讨论地史时期重大沉积记录的背景,认识沉积作用的地球系统时空观。
第三章 沉积系统过程与沉积标志(3学时)
第13学时:
3.1 沉积物的产生:动力、过程与结果;
3.2 沉积物的搬运方式及驱动过程;
第14~15学时:
3.3 碎屑和化学沉积作用及其沉积分异; 
3.4 混合沉积作用与沉积组构;
3.5 地层记录中的沉积标志与分类以及沉积动力学解释。
教学重点与难点:沉积过程包含多种介质和不同营力,本章从物理-化学-生物营力与作用角度介绍沉积物产生的动力和过程,从流体介质运动学及动力学角度介绍沉积物的搬运过程,在此基础上(结合现代沉积实例),重点讲述机械和化学沉积分异作用,并关注讨论混合沉积作用及效应。
第四章 沉积相与沉积体系(6学时)
第16学时:
4.1 沉积相与沉积体系的分类及环境解释依据;
4.2 沉积相与沉积体系的研究方法和技术体系;
第17学时:
4.3 大陆沉积相与沉积体系及其地层记录与判识;
第18~19学时:
4.4 海陆过渡带沉积相与沉积体系及其地层记录与判识;
第20~21学时:
4.5 海洋沉积相与沉积体系及其地层记录与判识。
教学重点与难点:基于现代沉积学考察和相关沉积模式认识,本章分大陆、海陆过渡、海洋三大环境系列论述不同沉积环境的介质条件、驱动机制,“将今论古”,重点论述沉积组构、序列与沉积体时空展布特征,注重从实践角度讲述沉积地层记录中沉积相与沉积体系的综合判识。
第五章 成岩作用与成岩序列(12学时)
第22~24学时:
5.1 成岩作用的基本类型、特征与阶段划分;
第25~27学时:
5.2 沉积成岩过程中的生物作用机理、产物与实验模拟;
第28~30学时:
5.3 主要成岩地球化学反应机理与实验模拟;
第31~33学时:
5.4 无机-有机成岩作用信息集成与环境重建;
5.5 成岩作用序列与空间结构。
教学重点与难点:本章分碎屑岩、碳酸盐岩讲述成岩作用的基本类型及判识,重点论述其中主要的物理、化学和生物作用机制,及其沉积-成岩介质、营力等环境条件与产物组构特征;在此基础上,注重结合实例讨论典型盆地或构造-流体环境中的成岩序列与空间结构。
**深入阅读与读书报告
第34~36学时:
围绕“沉积-成岩作用:成因机制与时空分布”或“沉积地质与地球系统演化或资源形成分布研究”主题,开展国内外文献调研,总结发展历程,讨论和聚焦科学技术问题,展望研究和发展前景,具体读书/展示报告题目可根据学生专业方向自拟。
第六章 沉积地层的结构与形成分布(3学时)
第37~39学时:
6.1 沉积地质研究与地层学的相互关系,等时地层格架研究方法;
6.2 旋回地层及层序地层发育的驱动机制及基本原理;
6.3 主要构造-沉积环境下的三维沉积体结构与形成分布。
教学重点与难点:地层学孕育了沉积学,又是沉积地质学发展的重要依托。本章在介绍旋回地层及层序地层基本原理基础上,重点讲述沉积地层的成因类型划分、驱动机制及沉积体系域时空分布规律。
**学生课堂展示和讨论(第一次)
第40~42学时:
围绕主题“沉积-成岩作用:成因机制与时空分布”或“沉积地质与地球系统演化或资源形成分布研究”讨论
第七章 沉积古地理与古构造(4学时)
第43~44学时:
7.1 沉积建造分析及盆地(盆山)复原;
第45~46学时:
7.2 沉积古地理与古构造分析。
教学重点与难点:本章在介绍古地理分析技术基础上,重点讲述原型沉积盆地与盆山恢复的多尺度研究方法,以及综合古地理研究在大地构造解析中的应用。
第八章 沉积古气候及古环境(2学时)
第47学时:
8.1 沉积记录中古气候及古环境指标;
8.2 地史时期重要气候环境演变与沉积响应及实例;
第48学时:
8.3 现代环境沉积学研究。
教学重点与难点:本章重点讲述沉积记录中古环境指标分析与信息提取方法,推介地史时期重大气候及地球环境系统演变研究的实例及认识。
第九章 沉积地质与资源形成分布(6学时)
第49~50学时:
9.1 含油气盆地有机相与富生烃岩系研究;
第51~52学时:
9.2 含油气盆地储层形成分布及演化研究; 
第53~54学时:
9.3 含煤岩系沉积环境、煤岩组分、煤沉积体结构研究;
9.4 沉积地质学在层控矿床分析中的应用。
教学重点与难点:本章介绍沉积地质学理论和研究在资源形成分布认识和勘探预测中的应用框架,重点涉及化石能源和层控矿床。
**学生课堂展示和讨论(第二次)
第55~56学时:
围绕主题“沉积-成岩作用:成因机制与时空分布”或“沉积地质与地球系统演化或资源形成分布研究”讨论
第57学时:
**课堂展示、讨论及授课总结。                  考试方式:闭卷笔试、课堂讨论、读书报告

参考文献

1. Reading H G. 1996. Sedimentary environments: processes, facies and stratigraphy. Blackwell.
2. Nichole G. 1999. Sedimentology and Stratigraphy. Blackwell.
3. Miall, A. D., 1997. The Geology of Stratigraphic Sequences. Springer.
4. Allen, P A, Allen, J R. 2005. Basin analysis: principles and applications. Oxford: Blackwell Science.
5. 沉积学/沉积岩石学教程(地质出版社、石油工业出版社)