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1、第六章 海洋沉积学（marine sedimentology）,海洋沉积学是海洋地质学的最大分支,它是海洋地质学各分支学科的基础，是研究海底构造、海洋环境、矿产资源、古海洋学、古气候学及全球变化。乃至一切与海底相关的学科研究的前提。 海洋沉积是一个巨大的信息库，它储存的地球历史信息是无与伦比的；现代海洋地质学的研究都在想方设法获得最完整和最精确的信息。,海洋沉积物记录了海洋物理和化学过程以及全球气候和环境变化历史的信息。 近年来的研究表明，占沉积物组分一定比例的粘土矿物组合的变化与长期气候演变存在一定的关系，粘土周期性沉积响应与地球轨道驱动因子作用有关，陆源粘土通量既受大陆冰盖厚度和海平面变化
2、以及环流强度的控制，同时又受源区物理、化学风化程度的影响。 因此，粘土矿物组合的变化反映了源区气候冷、暖周期性旋回，记录了搬运、再沉积和环境演化的重要信息，为古环境再造、古季风变迁以及海陆对比提供了有力证据，同时也为洋盆及其边缘海形成、地球演化及重建中生代以来古海洋演变模式的研究提供了新思路。,粘土矿物在沉积和埋藏作用过程中可发生转变,它的形成和转化与其所处的环境有密切关系. 因此深入研究粘土矿物的组合与含量的变化、结构特点与转化规律以及粒度分布等特征，可以推测其形成区和来源区的风化作用类型和气候演变规律，有助于揭示全球性的环境演变规律。 对粘土矿物的大量研究所揭示的古气候环境演变的信息，已被
3、用于重建古气候和恢复大陆古环境。 此外，由于粘土矿物具有较强的吸附性、离子交换性和膨胀性，对水体中各种类型的污染物有良好的吸附性能，并使土壤有一定的自净作用。所以在环境污染的防治中有广阔的应用前景。,第一节 海洋沉积物学概论,海洋沉积学是研究现代海底沉积物（含沉积岩）的特征、时空分布，及其形成和演变机制的科学，是沉积地球科学的重要分支。 了解全球现代地质作用；解释古代海洋沉积形成机制；地壳演化历史；寻找海洋矿产；解决工程地质、灾害地质问题。,一 海洋沉积学的发展,（1）沉积物调查初期 （2）独立学科确立时期 （3）蓬勃发展时期,研究简史,（1）沉积物调查初期 18721876年英国“挑战者”号
4、考察，揭开了海洋沉积物调查研究的序幕，特别是有关深海沉积物的分类至今仍有重要意义。18991900年，荷兰船“西博加”号进行的调查在沉积物的分布及组成等方面也取得重要成果。 第二次世界大战后，随着军事的需求和海底石油等矿产资源的勘探开发，海洋沉积物的研究获得长足进展。人们开始对特定海域和重大理论课题开展专题调查研究。40年代末期，F.P.谢泼德和M.B.克列诺娃的海洋地质学专著相继问世，系统地总结了当时对海洋沉积的认识。,（2）独立学科确立时期,50年代末和60年代初期，由于大规模的国际合作和新技术、新方法的运用，使海洋沉积物的研究提高到一个新水平。 尤其是海底沉积矿产、浊流沉积、现代碳酸盐沉
5、积和陆架沉积模式的研究取得了不少新认识。,（3）蓬勃发展时期,60年代末期开始实施的深海钻探计划，使海底沉积的研究进入新的阶段，特别是在深海沉积物的类型与分布以及成岩作用的研究方面获得了大量重要资料。 70年代以来，海洋沉积的研究更加深入全面，并派生出一些新的研究方向。如沉积动力学的研究已为很多国家所重视，它的主要目的是解决碎屑物质在不同水动力条件下的搬运过程，以及海底的沉积和侵蚀机制，强调现场观测，在海上使用沉积动力球，可同时测定含砂量、底层流速、流向等多种参数，使研究由静态阶段向动态方向发展。,中国在20世纪50年代末开展了大规模的海洋调查，这是中国海洋沉积研究的开端。 60年代以来，又先
6、后对渤海、黄海、东海、南海的沉积类型，物质组成，沉积速率以及陆架沉积模式和沉积发育历史进行了深入的专题调查。 在海岸和海底沉积物的搬运及其动力过程的研究方面也有很大进展，同时还开展了深海远洋沉积的调查研究。,二、沉积相划分,沉积相为某种特定的沉积环境里形成的，有着内部联系的岩石组合。 相模式：一个特定的沉积环境的全面概括。,二、沉积相的分类,SEDIMENTATION AND SEDIMENTARY ROCKS,SEDIMENTARY FACIES,海相,与大陆环境不同，海洋环境在物理化学条件、水动力状况、地貌特征等方面，都有其自身的特点。 海水的运动可概括为波浪、潮汐和海流三种形式，控制着海
7、洋中沉积物的分布。 海相组岩石类型极为多样，砾岩、砂岩、粉砂岩、粘土岩和碳酸盐岩等在海相组中广为分布，并以厚度大、分布广、岩性稳定、碎屑岩的结构成熟度和成分熟度高、圆度及分选好为特征；沉积构造发育，类型多样，生物化石非常丰富。,海相组的相带划分及沉积特征,石 油 地 质,1滨岸相,SHORES AND COASTAL PROCESSES,Very dynamic settings. Affected by tides, waves and nearshore currents. Change can be rapid and dramatic.,SHORES AND COASTAL PROCE
8、SSES,The COAST is the entire region bordering a body of water. A SHORELINE is the precise border where a body of water meets adjacent dry land.,2浅海陆棚相,浅海陆棚相：指从近滨外侧到大陆坡内边缘的宽阔海域，也可称为陆架。深度一般为10200m，宽度由数公里至数百公里不等。 陆棚浅水区阳光充足，氧气充分，底栖生物大量繁殖。深水区因阳光和氧气不足，底栖生物大为减少，藻类生物几乎绝迹。,Shelf Sedimentation Model,Relict Se
9、diment,Evolution of Coral Reefs,3半深海相,半深海的位置相当于大陆坡，是浅海环境与深海环境的过渡区，沉积主要由泥质、浮游生物和碎屑三部分沉积物组成。 半深海区无植物发育，生物群以腹足类为主，还可见瓣鳃类、腕足类、放射虫、有孔虫等。由于生物搅动，泥质沉积不显层理，可见有虫迹。在无生物扰动的情况下，亦可出现纹层。,4深海相,深海相是指水深在2000m以下的大洋盆地，平均深度为4000m。 深海海底阳光已不能到达，氧气不足，底栖生物稀少，种类单调。 深海底层温度一般稳定在l左右。,SEDIMENTATION AND SEDIMENTARY ROCKS,Deep Mar
10、ine Environments,DEPOSITIONAL or SEDIMENTARY ENVIRONMENTS,SEDIMENTATION AND SEDIMENTARY ROCKS,DEPOSITIONAL or SEDIMENTARY ENVIRONMENTS,Deep Marine Environments,Deep-sea Sedimentation has two main sources of sediment: external- terrigenous material from the land and internal-biogenic and authigenic f
11、rom the sea.,4-2,Sedimentation in the Ocean,Sedimentation in the Deep Sea,Deep-sea stratigraphy refers to the broad-scale layering of sediments that cover the basaltic crust. The stratigraphy of the deep sea is strongly influenced by sea-floor spreading.,4-2,Sedimentation in the Ocean,The Atlantic b
12、asin contains a “two-layer-cake” stratigraphya thick basal layer of carbonate ooze overlain by a layer of mud.,4-2,Sedimentation in the Ocean,Stratigraphy of the Atlantic Basin,The Pacific basin contains a “four-layer-cake” stratigraphy, because unlike the Atlantic its sea floor as it spreads crosse
13、s the equator where the CCD is lowered to the ocean bottom.,4-2,Sedimentation in the Ocean,Stratigraphy and Model of Pacific Basin,海相沉积与油气的关系,滨岸相中碎屑岩发育，有各种类型的砂体，是油气储集的良好场所。海相组中可发育一系列生、储、盖组合，其中： 油源层主要为浅海相暗色粘土岩和碳酸盐岩，含大量化石，有机质丰富。 储集层为海相砂岩体和具有孔隙、溶洞、裂缝的海相碳酸盐岩，特别是生物礁石灰岩其储油特点是储量大、产量高。 盖层为海相粘土岩、泥灰岩、石膏以及巨厚的致
14、密块状石灰岩等。,海陆过渡相组,石 油 地 质,SEDIMENTATION AND SEDIMENTARY ROCKS,Transitional Environments,Occur at boundary between ocean and land. Some sediments are clastic, some are organic. Influenced by tides, currents, and breaking waves. Includes estuaries, deltas, beaches and lagoons.,DEPOSITIONAL or SEDIMENTAR
15、Y ENVIRONMENTS,三角洲的发育过程,三角洲的主要类型,1.河控三角洲,密西西比河鸟足状三角洲(据斯考特，1969),1.河控三角洲,图 密西西比河全新世扇形三角洲(据斯考特，1969),2.浪控三角洲,图 鸟嘴形三角洲 (据斯考特，1969),3.潮控三角洲,图 巴布亚湾港湾形三角洲(据Fisher，1969),三角洲相的亚相类型及沉积特征,三角洲相与油气的关系,石油勘探的结果表明，世界上许多油气田与三角洲相有关，其中有不少是大型或特大型油气田。 前三角洲亚相粘土岩沉积厚度大、分布广，有机质丰富，是具有良好生油条件的相带。 三角洲前缘亚相有河口沙坝、远沙坝和席状砂体，砂质纯净，分选
16、好，储油物性良好，与前三角洲亚相紧密相邻，离油源区近，是储集条件有利的相带。 超覆在三角洲砂体之上的破坏相粘土岩和三角洲向海推进时形成的水上平原沼泽沉积，可作良好的盖层。 三角洲相中有多种圈闭类型。,三、海洋沉积物类型,沉积学研究的分类以与水动力密切相关的粒度以及物质成分作为分类的依据。,SEDIMENTATION AND SEDIMENTARY ROCKS,CLASSIFICATION OF SEDIMENTARY ROCKS,SANDSTONES,来源、搬运和沉积 是影响沉积作用和沉积类型的重要因素,物质来源 海洋沉积物的来源分为以下几类： 陆源，主要是陆地岩石风化剥蚀的产物，如砾石、砂、
17、粉砂和粘土等,是典型的陆源沉积物。 海洋组分,主要是从海水中由生物作用和化学作用形成的各种沉积物，如海洋生物的遗体，海绿石、磷酸盐、二氧化锰等自生矿物及某些粘土等。 火山作用形成的火山碎屑，大洋裂谷等处溢出的来自地幔的物质，以及来自宇宙的宇宙尘等。,SEDIMENTATION AND SEDIMENTARY ROCKS,CLASSIFICATION OF SEDIMENTARY ROCKS,SANDSTONES,Sandstones are useful as building stones contain oil, gas and groundwater due to high porosi
18、ty and permeability,SEDIMENTATION AND SEDIMENTARY ROCKS,CLASSIFICATION OF SEDIMENTARY ROCKS,MUDSTONES,Parallel alignment of micas and clays is termed FISSILITY. SHALE = FISSILE mudstone.,SEDIMENTATION AND SEDIMENTARY ROCKS,CHEMICAL SEDIMENTARY ROCKS,Typically consist of interlocking minerals crystal
19、lizing upon precipitation from seawater.,LIMESTONE,Composed of Calcite (CaCO3) Comprise 10-15% of all sedimentary rocks. CaCO3 precipitates in warm water.,SEDIMENTATION AND SEDIMENTARY ROCKS,CHEMICAL SEDIMENTARY ROCKS,LIMESTONE,Grand Bahamas Banks Area of oolite production,SEDIMENTATION AND SEDIMENT
20、ARY ROCKS,CHEMICAL SEDIMENTARY ROCKS,EVAPORITES,Precipitate from sea water. Include Gypsum Halite Sylvite Limestone,物质来源,蚀源区的性质决定了陆源物质的原始特征，从而对沉积物的性质产生深刻影响。 如黄河径流所携带的固体物质有70左右沉积在河口区。其特点是 CaCO3含量较高，含有角闪石、白云母、绿帘石等重矿物组合，粒径以0.010.05毫米占优势。这些特点不同于长江物质形成的沉积。,物质来源,在缺少陆源物质的海域，来源于生物和化学作用的产物占有重要地位。 在某些海域,特别是较深
21、的海域,生物作用的产物和生物遗体可成为主要的物质来源，如南海外陆架、东海冲绳海槽的有孔虫细砂以及大洋中的生物软泥等。 自生矿物也主要见于陆源沉积速率低的海域，如南太平洋中部的沸石沉积等。,物质搬运,在不同海域，物质搬运的动力条件不同。 陆源物质入海主要是河流的搬运，其次是浮冰和风力等地质作用的搬运（见表）。,Calving glacier in Greenland.,Glaciers and Ice Caps,物质搬运,由河流搬运入海的陆源碎屑很少达到深海，主要是在近岸河口区和内陆架沉积下来，只有少量细粒物质被带到外陆架及更远处。在高纬度海域，由于冰川作用和浮冰搬运，形成了大量粗碎屑沉积。,物
22、质搬运,在大陆边缘，特别是陆架海的物质搬运主要受潮流、密度流、风海流和风浪等作用控制。 如欧洲北海，潮差达3米以上，潮流的表面流速可超过 2米/秒。沉积物的搬运受潮流作用控制。 有的陆架沉积作用主要受风海流与暴风浪控制，天气好时风海流悬移细粒物质散布到陆架各地，风季时暴风浪对粗粒物质进行搬运。,但是，陆架水流往往是由综合因素形成的，在同一陆架的不同部位其流场也不相同。 在近岸带一般以波浪和潮流的作用为主。 在内陆架往往是由温、盐、密度差与风形成的海流所控制，它们常沿海岸或向外海流动，致使某些大河搬运入海的细粒物质沿海岸扩展或被搬运至远海区，这种模式在中国东海和南海较为典型。 外陆架及大陆坡处往
23、往是由与海岸平行的洋流所控制，如黑潮暖流。 上升流对物质搬运所起的作用虽属局部性的,但具有特色,一些磷酸盐沉积往往与上升流活动有关。,物质搬运,大陆坡沉积物可因滑坡作用向深海运动； 或由于碎屑物质与水混合形成高密度水流即浊流，浊流是将沉积物从陆缘搬运到深海区的主要机制，特别是在冰期低海位时，由河流输送到陆架外缘的沉积物随即以浊流形式进入深海。 切割陆架外缘和陆坡的海底峡谷就是输送沉积物的重要通道。 另外，底层流(包括等深线流)在深海区沉积物的搬运中起着重要作用。它可以搬运粘土、粉砂甚至细砂，在海脊、海山和深海平原上造成侵蚀。,物质搬运,在高纬度地区，浮冰是搬运沉积物的重要方式。它们目前主要分布
24、在极地至南、北纬 55左右；在更新世冰期曾远达南、北纬 35左右。正是由于物质搬运营力的特殊性而使高纬度地区的沉积类型别具一格。,物质搬运,风对海洋沉积物的搬运也有一定作用，如沿大西洋东岸的撒哈拉大沙漠一带，热带风可搬运大量微尘入海。某些深海和浅海沉积物中的粘土和火山灰等也与风的搬运作用有关。 搬运海洋沉积物的营力虽然复杂多变，但就整体来说，起主导作用的仍然是海水的动力条件。,沉积,沉积速率 海洋沉积物的沉积速率在海底不同的部位相差甚大。沉积速率的不均一性反映了沉积环境的差异性，从而在沉积类型和沉积厚度上表现出很大的差别。影响沉积速率的主要因素有物质来源状况、气候、构造作用等。在物质来源充足，
25、海洋生物作用产物十分丰富的海域，沉积速率很高，反之则低。由于快速沉积期常与慢速沉积、无沉积或侵蚀期相互交替，故通常使用平均值来表达不同环境中沉积速率的大小。,世界大型三角洲和河口区的沉积速率，最高可达到50000 厘米/千年左右。 在陆坡和陆隆最高可达 100厘米/千年。而深海区一般只有 0.110厘米/千年左右。由于深海沉积速率低，加之洋底年龄不老于侏罗纪，故深海洋底的沉积厚度小，平均不过 0.5公里。各大洋的沉积速率也有所不同。大西洋沉积速率较高。太平洋不少海域距陆甚远，大洋周缘被海沟环绕，陆源物质难以越过海沟到达大洋区，故沉积速率较低。北冰洋由于覆冰沉积速率也低。,现代浅海环境中有时会出
26、现无沉积区，可看作是短期的沉积间断；深海钻探揭示，深海沉积中沉积间断也十分常见。这就为某些海洋组分，如自生矿物的大量形成提供了有利条件。,沉积类型 传统上，按深度将沉积物划分为：近岸沉积（020米），浅海沉积（20200米），半深海沉积（2002000米），深海沉积（大于 2000米）。概括地说，可以将海洋沉积划分为大陆边缘沉积和深海沉积。陆隆沉积则介于两者之间。在大陆隆处常见到具有交错纹层的粉砂沉积物，呈透镜体分布，可能由等深线流形成，所以称为“等深线流沉积”。这是近年在陆隆处发现的一种新的沉积类型。,大陆边缘的沉积物主要来自陆源碎屑，可根据沉积物的粒度大小及级配状况划分出砾石、砂、粉砂和泥
27、等沉积类型。 生物作用在深海沉积物中居重要地位，因此，可根据生物种类及其含量将深海沉积物划分为有孔虫软泥、颗石软泥、硅藻软泥、放射虫软泥等类型。此外尚有浊流沉积物、火山沉积物、褐粘土以及自生沉积物等非生源沉积物。,沉积分带 海洋沉积物的分布受气候、距陆地远近和深度等的控制，从而呈现出纬度分带、环陆分带等分带现象。海洋沉积物的分带性是一种具全球规模的宏观现象。 各种分带同时存在，相互交织在一起，加以存在有浊流、上升流以及火山活动等区域性现象，致使海洋沉积物呈现出十分复杂的分布格局。,纬度分带： 在极地冰带，广泛出现冰川海洋沉积。 在干燥亚热带，褐粘土十分发育。 在湿润的温带和赤道带，生物沉积作用
28、极其旺盛，除有钙质软泥外，硅藻软泥主要见于纬度较高的温带海域，放射虫软泥富集于赤道带。 在两极高纬度地带，沉积物富含长石、岩屑等易风化物质，粘土矿物以绿泥石和伊利石为主。 在化学风化强盛的赤道带，石英含量升高，粘土矿物以高岭石和蒙脱石为主。 深海区最低的沉积速率(小于1毫米/千年)和最小的沉积厚度见于亚热带，最高的沉积速率(110厘米/千年)和最大的沉积厚度则出现于赤道带和北温带、南温带。,濒临中国的各个海域，沉积物的纬度分带亦有其特点。 例如，渤海沉积物中的重矿物组合以不稳定矿物占优势，如角闪石、绿帘石等。 随着纬度的降低，稳定矿物大量出现(与物源也有一定联系)。 从北向南，沉积物的“石英化
29、”程度和自生碳酸盐沉积都有明显增高，在南海出现了自生文石等。,环陆分带： 在陆缘浅海，以陆源碎屑沉积为主； 在半深海海域，既有陆源物质，也有生物和化学作用形成的沉积； 至深海区，则主要是生物和化学作用形成的深海沉积。 自陆缘向远洋方向，沉积速率和沉积厚度明显降低；沉积物从偏灰绿色逐渐过渡为红褐色。,What differences in the type and distribution of sediments do you note between the Atlantic Ocean and the Pacific Ocean?,Distribution Of Sediments,第二节
30、 中国近海沉积,一、大陆架沉积 二、边缘海沉积 1、半深海深海环境与沉积物分布 2、半深海深海沉积物分区,第三节 大洋沉积物,一、深海陆源碎屑沉积 二、钙质软泥 三、硅质软泥 四、海洋火山碎屑沉积 五、深海粘土,第四节 海洋沉积地球化学,海洋沉积地球化学是研究海洋沉积物的化学组成、化学作用和化学演化的学科。 海洋沉积地球化学的主要研究内容是： (1)元素的物质来源、含量、组合、分布及其存在形式； (2)元素的迁移运动方式、沉积的物理化学环境，以及控制发生沉积的各种化学机理； (3)各类沉积物的化学特征和元素的分散与富集规律； (4)沉积物与海水之间的物质交换与平衡； (5)成岩、成矿过程中元素
31、的行为和再分配，以及元素的演化史； (6)研究与海洋沉积地球化学有关的各种分析方法、测试技术和模拟实验等。,海洋沉积地球化学的研究既是海洋沉积学的重要内容，也是海洋地球化学的组成部分，它是海洋沉积学和海洋地球化学之间的一门边缘学科。 海洋沉积地球化学的研究对寻找和评价海洋沉积矿产有指导作用； 海洋中有害元素沉积地球化学的研究可对海洋环境保护提供科学依据； 由于现代海洋是古海洋“天然的模拟实验室”，故现代海洋沉积地球化学的研究可以“将今论古”； 有机沉积地球化学的研究，又可以探索石油成因甚至生命起源问题。,1891年，英国海洋学家默里和勒纳尔对18721876年英国“挑战者”号考察时所采集的沉积
32、物及锰结核进行了若干化学成分的分析与研究，这标志着海洋沉积地球化学研究的开始。 至二十世纪50年代，又有十多次重要的深海考察，也陆续发表了沉积物化学成分的资料，使海洋沉积地球化学的研究不断进展。 二十世纪50年代以来，随着对开发海洋矿产资源的重视和科学技术的提高，海洋沉积地球化学获得了长足的发展，采用了一系列新的测试技术，测定了更多的元素，其中包括大量的微量元素和同位素； 从主要研究沉积物的化学成分，发展为研究化学作用和化学演化； 在开展深海大洋研究的同时，也广泛开展了陆架浅海沉积地球化学的研究； 对具有经济价值的大洋锰结核的进行了大力研究。,海洋沉积地球化学的研究领域比较广阔，主要包括: 对
33、元素的地球化学研究、 对矿产的地球化学研究、 有机地球化学的研究、 同位素的地球化学研究、 海洋沉积环境的地球化学研究、 海洋成岩作用的地球化学研究、 模拟试验研究等。,元素的地球化学研究包括海洋沉积物中元素的丰度、来源、搬运形式、沉积机理和沉积后的变化等。元素的丰度特征是地球化学最基本的特征之一，不同沉积环境所生成的沉积物具有不同的丰度。研究表明，海洋中的化学元素，主要来自大陆、海底火山、海底热泉、宇宙、大气等；元素的搬运形式有碎屑态、胶体态、真溶液态和吸附态；元素的沉积机理有重力沉积、化学沉积和生物沉积等；元素沉积后仍可发生迁移，一直到趋于新的地球化学平衡。当前结合矿产资源、环境保护和生物
34、资源的调查研究，对元素地球化学的详细研究多集中在对成矿元素、有害元素和营养元素上。显然，提高元素分析的灵敏度和准确度，进而分析沉积物各种组分中元素的含量，是海洋沉积元素地球化学研究朝纵深发展的方向。,寻找和评价海底沉积矿产是海洋沉积地球化学研究的主要目的之一。现代海底矿产有锰结核、磷结核、多金属硫化物、海底砂矿等，其中特别是深海锰结核地球化学的研究，因其具有潜在的巨大经济意义而日益广泛和深入。 此外，对以磷为主的磷酸盐结核和富含锌、钛、锆、稀土等元素的海底砂矿，也不断进行研究。 另外，与海底热泉有关的深海多金属硫化物矿床，近年来尤其引人注目。这种矿床富含 锌、铜、钴、铅、铁、锰、镉、银、金等多
35、种金属，常分布于海底扩张带或火山区附近，其上覆盖着一层高温高盐的热卤水，关于热水的来源以及多金属硫化物的成因等，都是海洋沉积矿产地球化学研究的新课题。,有机成分和无机成分共同组成沉积物的物质成分。 在沉积物和沉积岩中已发现五百多种有机化合物。 除研究有机成分的含量和分布规律外，有机地球化学还的研究沉积物中有机质向烃的转化，探讨石油的成因 ； 研究有机质在元素迁移、富集中的作用； 关于有机化合物的应用研究。海洋沉积有机地球化学的研究比无机成分的研究较缓，加强对有机碳的成因、演化模式的研究，并将其与生命起源的重大理论问题结合起来具有重要意义。,沉积物中的放射性同位素遵循一定的衰变规律，因而可作为天
36、然的地质时钟测定沉积物的年龄，并进而计算沉积速率。 近年来沉积物中稳定同位素的研究已蒸蒸日上，碳、氧、硫的同位素除用于判别海陆相沉积和物质来源外，更重要的是还可用 来测定沉积时的古温度。 各种同位素方法的研究，多数尚属于探索阶段，而且有些方法有一定的局限性，因此不断深入开展同位素地球化学的研究，有着广阔的前景。,沉积的物理化学环境对元素的迁移、存在形式、演化等方面有着制约的关系。 在现代海洋的条件下，介质的酸碱度和氧化还原条件明显控制元素的分布，因此通常可用于指示沉积环境的酸碱度和氧化还原状况 ； 另外，大陆与海洋沉积环境的差异，必然导致某些化学成分的差异，故常研究一些微量元素、同位素和有机化
37、合物用于指示海陆变迁； 此外，温度是影响氨基酸外消旋化作用的一个参数，所以可通过氨基酸测古温度。 随着稳定同位素研究的进展，利用氧、氢同位素测定古温度已成为沉积环境地球化学研究的前沿课题。,化学元素在沉积之后不是一成不变的，在松散沉积物的深埋-压实-成岩过程中，伴随着压力、温度、pH、Eh、孔隙度的变化以及间隙水的 排出和形成，会引起某些元素的重新迁移和再分配，甚至有些元素可以高度集中而形成矿产。 另外成岩中还广泛地发生粘土矿物的转化和非晶质氧化硅的转化，同时伴随发生许多元素的转化，这方面的研究工作日益增多。,实地观察、室内测定和模拟实验是沉积地球化学研究的三大手段，有些沉积地球化学的现象需要模拟实验加以证实，通常进行的模拟实验很多: 如不同酸碱度、氧化还原条件下某些元素的稳定形态及其地球化学行为； 各种粘土矿物及胶体对元素的吸附性能； 海水对海底火山物质的浸取机制； 成岩早期压实作用下沉积物的物理化学变化； 海底非晶质 硫化铁的晶出过程等。,在有机地球化学方面，模拟实验的应用尤为广泛: 如海洋泥质沉积物中有机质热解转化生烃的实验； 有机质对金属富集成矿的实验； 以及有机质影响海水中碳酸盐沉积的模拟实验等。 但是，这些实验多半还是初步的，今后需广泛引进有关学科的先进理论和技术，采用数学原理，促使沉积地球化学进入一个对自然过程进行广泛的数字模拟的新阶段。,