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第十章 沉积岩总论_图文

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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第十章沉积岩总论石英砾岩沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石 (岩浆岩、变质岩、沉积岩 )之一。是 在地表和地表下不太深 的地方,由母岩的风化产物、火山物质、有机物质等松散堆积物,在 温度不高和压力不大的条件下 经过搬运作用、沉积作用、成岩作用而形成的一类岩石。由沉积物固结变硬而形成的岩石就是沉积岩。它是地壳表面分布最广的一种 层状 的岩石。一、概念1、沉积岩的概念2. 沉积岩的分布面积: 陆地面积的大约 3/4为沉积岩所覆盖,而海底的面积几乎全部为沉积物所覆盖。体积: V=约占岩石圈体积的 5%。厚度: 变化很大, 0~几十 槽区厚,地台区薄;陆壳厚,洋壳薄。其平均厚度为 735m。类型: 自然界分布最多的是粘土岩(页岩、泥岩),其次是砂岩和石灰岩,它们约占沉积岩总量的 95%以上。3. 沉积岩与矿产据 19届国际地质学会统计资料①世界资源总储量的 75~ 85%是沉积和沉积变质成因的。② 石油 、 天然气 、 煤 、 油页岩等可燃性有机矿产 以及 盐类矿产 几乎均为沉积成因 。③ 铁矿 的 90%、 铅锌矿 的 40~ 50%、 铜矿的 25~ 30%、 锰矿 和 铝矿 的绝大部分以及 其它许多金属和非金属矿产 均为沉积或沉积变质成因的 。二、沉积岩石学1、概念沉积岩石学 是研究沉积岩 (包括沉积矿产 )的 特征 、 生成 及其在空间和时间上的分布规律 的一门地质科学;是研究沉积岩(物 )的物质成分、结构构造、分类及其形成作用、以及沉积环境和分布规律的一门科学。2、沉积岩石学研究方法(1)野外研究常规方法 :系统测制沉积相剖面, 并进行区域相剖面的分析和对比其它方法 :遥感技术 、 钻探技术 、 深海钻探及采取长岩芯 、 各种测井技术 、 反射地震波谱 (地震地层学 、 层序地层学 )、 航空摄影或地面摄影用的测雷达以及探测水下地形的测视声纳等 。(2)室内研究最基本的方法 : 显微镜薄片法常用的其他方法 : 粒度分析 、 重矿物分析 、不溶残渣分析 、 热分析 、 化学分析 、 光谱分析 、阴极发光显微镜 、 同位素分析 、 扫描电镜 、 图像分析 、 电子探针 、 原吸收光谱 、红外光谱 、 气相色谱和古地磁等 。d=0 30 402 - T h e t a ( °x 1 0 ^ 35 . 01 0 . 01 5 . 02 0 . 02 5 . 03 0 . 0 K D 0 2 . a s c ] K D 0 2 , X R D L a 光衍射曲线风化泥岩电镜扫描图风化砂质泥岩电镜扫描图三、 沉积岩石学的历史、现状与发展趋势1、历史与现状人类对于沉积岩的认识和利用,早在石器时代就开始了。18世纪下半叶,近代地质学建立的初期,发生了水成学派与火成学派的大论战。19世纪后半叶 , 沉积岩石学作为一门独立的地质学科出现 。 1850年英国地质学家索比 (1826先使用显微镜研究沉积岩 , 沉积岩的研究由宏观 这是一个革命性的发展 。20世纪上半叶,沉积岩石学有了较全面的发展,出现了一系列沉积岩石学的专著。1913年, 沉积岩石学 》 ,标志着沉积岩石学作为一门独立的地球科学分支学科的诞生1922年, 沉积岩石学导论 》 问世1925年,由 沉积作用教程 》问世, 6年后 《 沉积作用教程 》 再版,以后又多次重版1949年 , 沉积岩 》20世纪 50年代,在沉积岩石学领域里有两个重大的甚至可以说是革命性的进展 。第一个进展 是 950)关于浊流学说的提出 。第二个进展 是 959, 1962)关于碳酸盐岩中异化颗粒和异化沉积观点以及石灰岩新分类方案的提出 。20世纪 60深流沉积、震积作用、以及 90年代出现的内波和内潮汐沉积等学说,都是继浊流沉积之后的重大进展。板块构造观点与沉积作用的结合对沉积盆地分析出现一个新的热潮。国际性和区域性的学术讨论会日趋频繁 。2、我国沉积岩石学的历史与现状我国的沉积岩石学及沉积学起步较晚,是在国外沉积岩石学及沉积学的影响下才逐步发展起来的。1949年以前,主要学习英美 50年代以前的著作,成果不大 。1949以后(解放初期),主要学习苏联1961年北京石油学院岩矿教研室编写出版了我国第一本沉积学方面的教科书 —— 《 沉积岩石学 》20世纪 70年代初期 , 一些学者开始翻译引进国外先进的沉积学专著20世纪 70年代后期开始,我国沉积学才开始快速发展并进入国际沉积学界 。1979年召开了第一次全国性沉积学学术会议,成立了中国矿物岩石地球化学学会沉积学会和中国地质学会沉积地质专业委员会1995年成立了中国矿物岩石地球化学学会岩相古地理专业委员会1988年在我国召开了国际沉积矿产学术会议2001年在武汉召开了第一届中国沉积学大会至今已召开了七届全国性古地理学及沉积学学术会议1983年正式出版了 《 沉积学报 》1999年正式出版了 《 古地理学报 》成都地质矿产研究所主办的 《 岩相古地理 》(现为 《 沉积与特提斯地质 》 )出现了一大批沉积岩石学和沉积学方面的教科书和专著3、发展趋势充实和发展岩类学扩大和完善沉积作用机理研究加强成岩作用研究多学科的交叉渗透着眼于全球,进行国际合作研究面向人类生存与环境问题四、 沉积岩的形成过程(一)、先成岩石的破坏引起岩石的破坏有:风化作用 和 剥蚀作用1、风化作用风化作用:暴露于地表或接近地表的 各种岩石 ,在 温度变化、水及水溶液的作用、大气及生物作用下 在 原地发生的机械崩解及化学变化,使坚硬的岩石变成疏松堆积物的过程 。风化作用是在各种 外营力 的作用下进行的。主要的风化营力有:太阳热能、大气降水、地下水、水蒸气、冰,以及二氧化碳、氧和动植物有机体等。根据风化作用因素和性质,可分为 三类 :物理风化作用 :岩石在地表条件下,在原地产生机械破碎而不改变其化学成分的过程。化学风化作用 :岩石中的矿物成分在氧、二氧化碳及水的作用下,发生化学分解作用产生新的物质,一部分新物质被水溶解带走,一部分新物质(不溶)残留原地。这种改变岩石原有化学成分的作用称为化学风化作用。生物风化作用 :生物的生命活动引起岩石发生破坏的作用。生物通过物理、化学两个方面对岩石进行破坏。风化作用的类型( 1) 物理风化 是指岩石受风化因素侵袭后 ,只产生单纯的机械性破坏 , 而不发生化学成分变化的风化作用 。• 引起物理风化的主要因素是 温度变化 和水的冻胀 等 。 另外 , 水溶液中盐类物质的集聚结晶 也可产生类似的情况 。• 物理风化作用的 过程: 最初是使岩石产生大小不等、方向无序的裂隙,裂隙继续发展、增多,最后可形成大小不等的岩屑堆积。物理风化作用(机械风化作用 )温差风化冰冻风化层裂作用物理风化作用(机械风化作用 )温差风化物理风化作用(机械风化作用 )冰劈作用花岗岩机械风化及冰楔物理风化作用(机械风化作用 )层裂作用(卸载作用)物理风化花岗岩层状剥落层状裂隙球状风化的形成球状风化的形成阶段( 2) 化学风化 是指在 氧、二氧化碳 、 水溶液 等风化因素侵袭下,岩石中的矿物成分发生化学变化,改变或破坏岩石的性状并可形成次生矿物的作用过程 。化学风化的作用方式有: 氧化、溶解、水化、水解及碳酸化等 多种。• ① 氧化作用指矿物与空气或水中的 游离氧 发生化学反应,使 低价元素转变为高价元素 ,使原矿物破坏并形成一些新的矿物。 在岩石中最易氧化的是含有低价铁的硅酸盐类矿物和硫化物,如橄榄石、辉石、角闪石、黑云母及黄铁矿等。• ② 溶解作用指水溶液溶解岩石的某些 易溶成分 ,使其松软、破碎、崩解的过程。 例如方解石在水中由于 在石灰岩等岩石中形成洞穴。• ③ 水化作用是 指矿物 吸收 一定数量的 水分子 而变成新的 含水矿物 。 如硬石膏( 水变为石膏( 同时体积膨胀 30%。• ④ 水解和碳酸化作用水解作用 是指水离解出的 离子 与矿物离解出的 阳离子 , 如 K+等 , 结合 形成带 新矿物的过程 。碳酸化作用 是指当 形成 它们与 矿物中的阳离子 ( K+、 ) 结合 形成易溶于水的碳酸盐或碳酸氢盐的过程 。在自然界 , 水中或多或少都溶解有 所以水解作用和碳酸化作用常常是同时发生的 。• (3) 又可分为生物物理风化作用和生物化学风化作用 , 但生物化学风化作用更为普遍些 。由生物活动导致岩石的机械破碎过程称生物物理风化作用 , 常见的一种形式就是 根劈作用 。这种作用在植被茂盛 、 岩石裂隙发育的地区是非常常见的 。由于生物活动引起岩石化学成分变化而使岩石破坏的过程称生物化学风化作用 。 这种作用通常是通过生物在新陈代谢过程中分泌出的物质和死亡之后腐烂分解出来的物质对岩石起化学反应完成的 。生物风化作用生物物理风化作用生物化学风化作用根劈作用根劈生物化学风化-青苔风化风化作用的基本类型及特征表各种风化作用的相互关系物理、化学、生物风化作用均 具有独立意义 ,但在大多数情况下,它们 相互伴生、相互影响 ;物理风化是化学风化的 “ 开路先锋 ” ,而化学风化使物理风化继续深入;在一定自然地理条件下,常常是以某一种风化作用占主导地位。风化岩石与基岩影响风化作用的因素外因 :气候、地形、植被、生物内因 :岩石性质(物质组成、结构构造)影响风化作用的因素( 3)地形条件( 1) 岩石性质( 2)气候条件风化作用的影响因素相对稳定性 造岩矿物很稳定的 石英 粘土矿物较稳定的 白云母、正长石、酸性斜长石不太稳定的 角闪石、辉石、方解石、白云石不稳定的 黑云母、橄榄石、基性斜长石不同矿物的抗风化能力抗风化的能力,主要取决于岩石中造岩矿物在地表风化条件下的稳定性差异风化主要造岩矿物的风化及其产物石英 :主要的造岩矿物,在风化作用中稳定性极高,它几乎不发生化学溶解作用,一般只发生机械破碎作用。长石 :稳定性次于石英,风化稳定性由高到低的顺序是:钾长石、多钠的酸性斜长石、中性斜长石、基性斜长石。K[(钾长石 ) K<142·水白云母 ) 8(高岭石 ) 蛋白石 ) / 铝土矿 ) 最先析出的成分是 钾 ,其次是 硅 ,最后才是 铝云母: 白云母抗风化能力较强白云母在风化过程中,主要是析出钾和加入水,先变成水白云母,最后变为高岭石;黑云母的抗风化能力比白云母差得多。黑云母遭受风化后,钾、镁等成分首先析出,同时加入水,转变为蛭石、绿泥石、褐铁矿等。橄榄石、辉石、角闪石 等镁硅酸盐矿物抗风化能力低。 这些矿物在风化产物中保留较少,故在沉积岩中较少见。各种粘土矿物: (如高岭石、蒙脱石、水云母等)在风化带中相当稳定。各种碳酸盐矿物: 如方解石、白云石等,风化稳定性甚小,极易溶于水并顺水转移。各种 硫酸盐矿物 (如石膏、硬石膏 )、 硫化物矿物 (如黄铁矿 )、 卤化物矿物 (如石盐 )等,风化稳定性最低,最易溶于水,呈溶液状态流失走。重矿物 : 风化稳定性的差别很大,如锆石、金红石、电气石等较稳定,为沉积岩中常见的稳定重矿物。影响造岩矿物风化稳定性的因素与它们的 结晶温度 有关与其化学成分的 化学活泼性 (主要是在水中的溶解能力)有关与其 晶体结构 特征及 化学键 强度有关各种岩石的风化及其产物岩石是矿物的集合体,因此岩石的风化及其产物主要由组成它的矿物的风化情况决定的不同岩石抗风化能力比较花岗岩的风化及其产物中性侵入岩 的风化情况大体与花岗质岩石相似;基性和超基性侵入岩 主要由较易风化的橄榄石、辉石、基性斜长石组成,远比花岗质岩石易风化;喷出岩及火山碎屑岩 由于含有相当多的甚至大量的玻璃质或火山灰,故其风化速度相当快沉积岩 的风化情况比较简单,其中以蒸发岩最易溶解、最易风化,碳酸盐岩次之,粘土岩、石英砂岩、硅岩等最难风化母岩风化产物的类型1. 碎屑残留物质: 母岩的岩石碎屑或矿物碎屑 。2. 新生成的矿物: 主要是在化学风化作用过程中新生成的一些矿物,如水白云母、高岭石、蒙脱石、蛋白石和铝土矿等。3. 溶解物质: 主要是指在化学风化过程中被溶解的那些成分,如 S、 K、 i、 化壳由风化残余物质组成的地表岩石的表层部分,或者说已经风化了的地表岩石的表层部分。沉积物的其它来源1. 生物成因的沉积物 : 生物遗体,一部分为无机成分为主的生物残骸,另一部分为有机生物残体,即动植物的软体(有机质)。2. 深部来源的沉积物 : 由火山爆发作用带到地表或水下的火山碎屑物;沿深大断裂流出地表或注入地下的热卤水、温泉、热气液等。3. 宇宙来源的沉积物 : 从宇宙空间落到地球上的陨石及其尘埃。每年降落到地球的陨石大约500颗,能找到的大约 20颗,大小约几 宙尘每年每平方米地球表面大约降落 1 - 5 颗,大小 ﹤ 、剥蚀作用各种外力在 运动状态下 对地面岩石及风化产物的破坏作用2、剥蚀作用( 1)机械剥蚀作用吹扬作用磨蚀作用( 1)机械剥蚀作用冲蚀作用磨蚀作用磨蚀作用 刨蚀作用机械剥蚀作用( 2)化学剥蚀作用(二)、搬运作用风化作用和剥蚀作用的 产物 被流水、冰川、海洋、风、重力等转移,离开原来位臵 的作用叫做搬运作用。1、机械搬运作用风的机械搬运水的机械搬运碎屑物质在流水搬运过程中的变化成分上的变化 :不稳定组分逐渐减少,稳定组分则相应增加,组分也变得更加简单了。碎屑颗 粒度 逐渐变小碎屑颗粒的 圆度 逐渐变好碎屑颗粒的 球度 也有所增高冰川的机械搬运在寒冷的两极地区和高寒山区,冰川的搬运及沉积作用是主要的。冰川的搬运冰碛物 — 冰川携带的碎屑物质冰川具有巨大的搬运能力南极大陆冰盖海洋的机械搬运陆地表面流水搬运的碎屑物质,大部分都注入海洋 ,其次是 湖泊 。海、湖是流水搬运碎屑物质的最终场所。引起海洋中碎屑物质搬运和沉积的营力主要是波浪和潮汐,其次是海流。波浪 主要由风引起,波浪的大小主要取决于风的大小。除正常天气情况下,碎屑物质在横向和纵向波浪作用下的搬运作用外。还有阵发性的 风暴浪 将浅海沉积物卷起而重新搬离或搬向海岸,形成 风暴沉积物 。潮汐作用 对滨岸地区的碎屑物质影响很大,在潮汐作用带,水体作大规模地涨潮和落潮运动,因此也使水底的碎屑物质作相应的往返运动。近岸地带的 海流 或深海的 浊流 、 等深流 、 内潮汐流 、冷流 、 暖流 、 赤道洋流 和 上返洋流 等对碎屑物质的搬运有一定的作用 。海洋中碎屑物质在波浪、潮汐等的长期作用下,也会发生成分、粒度、圆度上的变化以及分异作用。碎屑物质在湖水中的搬运作用与海洋相比,湖泊面积小,缺乏潮汐作用,因此, 湖浪 和 湖流 是潮泊中搬运和沉积碎屑物质的主要营力。重力机械搬运崩落作用重力机械搬运滑坡某居住区后的山体滑坡重力机械搬运泥石流泥石流:斜坡上的 厚层风化土石 被水浸泡饱和后在 重力作用下 ,向斜坡下方的移动现象。是山区常见的一种突发性灾害。泥石流的危害2、化学搬运作用母岩风化产物中的溶解物质,主要为 S、K、 P、 。前面的溶解度较大,多呈 真溶液 ; 后面的溶解度较小,多呈 胶体溶液 。它们均呈溶解状态,在河水或地下水中,向湖泊和海洋中转移。真溶液物质的搬运及沉积作用的根本控制因素是它们的 溶解度溶解度越大,越易搬运,越难沉积。溶解度越小,越易沉积,越难搬运 。母岩风化产物中的真溶液物质主要是 S、K、 P、 于溶解度大的物质的搬运和沉积作用,水介质的影响不大。它们只有在干热的气候条件下,在封闭或半封闭的盆地中,或在水循环受限制的潮上地带,即在 蒸发 条件下,才能沉积下来。如石膏、硬石膏、钠盐、钾盐、镁盐等。3、生物的搬运作用生物 在母岩风化产物的搬运和沉积过程中起着重要的作用,不少沉积岩和沉积矿产的形成都与生物作用有关,或直接由生物作用而形成。如碳酸盐岩、磷酸盐岩、沉积铁矿、硅藻土、白垩、煤、油页岩和石油等。在各类生物中,尤以 藻类 和 细菌 等微生物在沉积岩和沉积矿产形成作用中的意义较大。生物的搬运和沉积作用有两种方式:生物通过新陈代谢作用,在其生活过程中不断地从周围介质中 吸取 一定的物质成分,从而把一些元素富集起来 。另一种方式是由于生物作用而引起的 周围介质条件的改变 ,从而影响某些物质的搬运和沉积。(三)、沉积作用:母岩风化和剥蚀产物在外力的搬运途中,由于 水体流速或风速变慢 、 冰川融化以及其他物理化学条件的改变 ,使搬运能力减弱,从而导致被搬运物质的逐渐沉积,这种作用称为 沉积作用 。1、机械沉积作用: 主要与搬运介质的 动力及 重力 有关。当搬运动力逐渐减小时,由于被搬运物质的大小、形状、密度的不同,它们按一定的顺序沉积下来。1、机械沉积作用1、机械沉积作用2、化学沉积作用: 有真溶液和胶体溶液沉积两种。真溶液 的沉积主要 取决于物质的溶解度 。 胶体溶液的沉积主要是由于 带正电荷的正胶体和带负电荷的负胶体相遇而凝聚 ,在重力的作用下沉积下来。3、生物沉积作用: 主要指生物活动影响的沉积或生物遗体的沉积。母岩沉积物形成阶段成岩作用阶段沉积岩风化作用变质作用沉积岩的形成与演化后生作用阶段(四)、成岩作用广义的成岩作用包括 狭义的成岩作用 和 后生作用两个阶段。成岩作用 :沉积物转变为沉积岩所发生的一系列变化。上覆沉积物不断增加使先期的沉积物逐渐被掩埋,先期沉积物在新的物理化学条件下,使其 物质成分 和 结构 均发生一系列的变化,从而形成新的坚硬、完整的岩石的过程 。后生作用 :沉积岩形成以后到遭受风化作用或变质作用以前的所产生的一切作用和变化。压固作用 脱水作用成岩作用主要包括以下作用:胶结作用: 松散的沉积颗粒由化学沉淀物质或其它物质粘结而成坚固岩石的作用称为胶结作用。重结晶作用再生加大碎屑经过压固和胶结变成沉积岩五、 沉积岩的基本特征成分特征颜色特征结构特征构造特征五、 沉积岩的基本特征成分特征颜色特征结构特征构造特征(一)、沉积岩的成分1、化学成分2、矿物成分常见矿物:石英、长石、白云母、粘土矿物、方解石、白云石 等。橄榄石、辉石、角闪石、黑云母少见。造岩矿物均为地表常温、常压条件下的 稳定矿物 或 新生矿物 。沉积岩中已发现的矿物有 160余种,但常见的仅 20多种。按 成因 可将其分为以下 四类 :碎屑物质 :指原岩中抵抗 风化能力强而残留下来 的矿物。一般为化学性质稳定、难溶于水的原生矿物的碎屑。如石英、长石、白云母等。粘土矿物 :主要是含铝硅酸盐类矿物的原岩,经 化学风化作用 而形成的 次生矿物 。如高岭石、蒙脱石等。粘土矿物一般颗粒极细(< 具有很强的亲水性、很大的可塑性及膨胀性。化学沉积矿物 :指由纯化学作用或生物化学作用从真溶液和胶体溶液中 沉淀结晶 而产生的矿物。如方解石、石膏、白云石、蛋白石、铁和锰的氧化物或氢氧化物等。有机质及生物残骸 :指由 有机化学变化或生物残骸 而形成的。如泥炭等。( 1)碎屑物质物理风化作用产生的碎屑物质组成原生矿物的碎屑大部分化学性质比较稳定,难溶于水如石英、长石、白云母等;岩石的碎屑 。其他方式生成的一些物质,如火山喷发产生的火山灰等。( 2) 粘土矿物主要是一些由含铝硅酸盐类矿物的岩石,经化学风化作用形成的次生矿物 。如高岭石、微晶高岭石(蒙脱石)及水云母(伊利石)等。这类矿物的 颗粒极细(<具有很大的亲水性、可塑性及膨胀性。( 3)化学沉积矿物由纯化学作用或生物化学作用,从溶液中沉淀结晶 产生的沉积矿物。如方解石、白云石、石膏、石盐、铁和锰的氧化物或氢氧化物等。( 4)有机质及生物残骸由生物残骸或有机化学变化而成的物质。如贝壳、泥炭及其他有机质等。双背鱼骨骼胶结物 :沉积岩中把松散的沉积物颗粒联结起来的物质。它影响着沉积岩的 颜色 和 坚硬程度 。按成分可将其分为以下 四类 :硅质胶结物 :胶结成分为二氧化硅。胶结的岩石强度高,一般呈灰色。铁质胶结物 :胶结成分为氢氧化铁或三氧化二铁。胶结的岩石强度仅次于硅质胶结。常呈黄褐色或砖红色。钙质胶结物 :胶结成分为方解石等钙质物质。胶结的岩石强度比泥质胶结的岩石强度大。一般具有可溶性,易受侵蚀,常呈灰白色。泥质胶结物 :胶结物为粘土。胶结的岩石强度低,易碎、易湿软,易受风化,断面呈土状。颜色不定,常呈黄褐色。胶结物类型主 要 鉴 定 特 征颜色 硬度 遇稀盐酸反应 其它特征硅质 灰白、灰黑 6~ 7铁质 灰红、铁锈 4~ 5钙质 灰白、灰黄 3 剧烈起泡泥质 红、灰、黑色 1 遇水软化碳质 黑色 2~ 3 污手(二)、沉积岩的颜色沉积岩的 颜色 是沉积岩最醒目的标志,是鉴别岩石、划分和对比地层,分析判断古地理的重要依据之一。沉积岩颜色的 成因类型决定 沉积岩颜色的 因素颜色的意义和 描述方法1、沉积岩颜色的成因类型按成因可分为三类:继承色自生色次生色其中继承色和自生色都是原生色。继承色主要决定于碎屑颗粒的颜色 , 如长石砂岩多呈肉红色 , 纯石英砂岩呈白色 。自生色决定于沉积物堆积过程中及其成岩过程中形成矿物的颜色 , 如海绿石 。次生色在后生作用阶段或风化过程中 , 原生组分发生次生变化 , 由新生成的次生矿物所造成的颜色 。2、决定沉积岩颜色的因素沉积岩的颜色主要取决于 岩石的成分 ,即由岩石中所含的染色物质所决定 —— 色素 ,或者说沉积岩的颜色多半是由含 铁质化合物或含 游离碳 等染色物质(色素)决定的。( 1)灰色和黑色有机质 (炭质、沥青质)或分散状 硫化铁 (萤铁矿、白铁矿)还原~强还原环境( 2)红、紫红、褐、黄色高铁 的氧化物或氢氧化物 ( 赤铁矿 、 褐铁矿 ) 等氧化 ~强氧化环境( 3)绿色① 多数是由于含 低铁 的矿物,如海绿石,鲕绿泥石等。② 少数是由于含 铜 的化合物,如孔雀石。(以上均反映弱氧化 —— 弱还原环境)( 4)白色、浅灰白色岩石不含有机质、构成矿物基本都是无色透明③ 有时是由于含有绿色的碎屑矿物 , 如角闪石 、阳起石等 。3、颜色的意义和描述方法( 1)意义① 岩石的颜色和色调具有 划分 和 对比 地层的意义。② 岩石的颜色通常具有一定的 成因 意义,有助于了解古地理条件及可以作为评价找矿的标志。( 2)描述方法① 应以表示主要颜色为主。② 在观察颜色时,必须看到新鲜面。③ 在野外,颜色的描述应逐层进行。④ 要查明颜色的原生性或次生性及其成因性质 。(三)、沉积岩的结构: 指组成岩石成分的颗粒大小、形态及连接方式。1、碎屑结构碎屑物质胶结物质碎屑按大小( 粒度) 分:砾砂碎屑按形态(磨圆 度) 分:棱角状 次棱角状 次圆状 圆状搬 运 由 近 到 远角砾按 胶结方式 分胶结类型指 胶结物与碎屑颗粒之间的关系 。一般有三种类型:基底胶结 :胶结物含量大,碎屑颗粒 互不接触散布在胶结物中。胶结方式 最牢固 ,常是碎屑颗粒与胶结物同时沉积。孔隙胶结 :碎屑颗粒相互 点状接触 ,胶结物充填在孔隙之中。胶结方式 较坚固 ,胶结物是孔隙中的化学沉积物。接触胶结 :碎屑颗粒 紧密接触 ,胶结物很少,只存在颗粒接触处。是 最不牢固 的胶结方式。镶嵌胶结 :碎屑颗粒 更紧密地接触 ,颗粒之间由点接触发展为线接触、凹凸接触,甚至形成缝合线接触(亦称 无胶结物式胶结 )。2、泥质结构: 由粒径< 特点是手摸有滑感,断口呈贝壳状。是泥岩、页岩等粘土岩类具有的结构。3、化学结构和生物化学结构: 化学结构指由化学作用使溶液中沉淀的物质经结晶和重结晶晶粒形成的结构。是石灰岩、白云岩和硅质岩等化学岩的主要结构。生物化学结构几乎全部是由生物遗体或碎片组成的结构。如贝壳结构、珊瑚结构等。生物沉积形成的生物骨架结构(四)、沉积岩的构造: 指沉积岩的各个组成部分的空间分布及其相互间的排列关系1、层理构造层理的基本类型水平层理波状层理斜层理(单向 )斜层理(双向 )层 理-交错层理层系组 层系细层 (纹层 )风 成 交 错 层 理2、层面构造: 指在沉积岩的层面上保留有反映沉积岩形成时水流、风、雨、生物活动等遗留下来的痕迹。波痕层面构造-波 痕暴露成因构造-泥 裂岩层底面泥裂印模它是沉积物露出水面时因曝晒干涸所产生的收缩裂缝 。在平面上呈多角形或网格状龟裂纹,断裂面形状呈“ V”字形,也可呈 “ U”字型。常见于粘土岩和碳酸盐岩中。雨痕暴露成因构造-雨 痕生物痕迹3、化学成因的构造-结核结核: 成分、结构、颜色等与围岩有显著不同的自生矿物集合体。为球状、和不规则团块状。如:菱铁结核、燧石结核,等。结核结核是沉积岩中某些成份局部富集而形成的团块按成分:钙质结核、硅质结核、铁质结核、磷结核和锰结核按形成时间: 同(原)生结核 、成岩结核和后生结核。在沉积过程中形成的结核 )生结核: 层理围绕结核按形成时间:同(原)生结核、 成岩结核 和后生结核。在成岩过程中形成的结核 核切割层理,层理围绕结核按形成时间:同(原)生结核、成岩结核和 后生结核 。在成岩作用后形成的结核 结核切割层理4、化学成因的构造-缝合线 作 用4、生物遗迹构造: 在沉积物沉积过程中,生物遗体、生物活动遗迹埋藏于沉积物中,随着成岩作用而 石化 成岩石的一部分,而形态却保留下来的构造。古生代以来的沉积岩中,常常保存着大量的种类繁多的生物化石生物成因的构造-叠层构造鸟足迹和恐龙脚印生物成因的构造-生物遗迹生物化石浅海爬行动物(三叶虫 )陆生植物 (轮叶 )六、沉积岩的分类根据沉积岩的 成因 、 物质成分 、 结构 和 构造 等,可将沉积岩划分为碎屑岩、粘土岩、化学及生物化学岩三大类。分类 岩石名称 结构 构造 矿物成分碎屑岩角砾岩 砾状结构(粒径> 2 砾状结构(粒径> 2 理或块状砾石成分为原岩碎屑成分胶结物成分可为硅质、钙质、铁质、泥质、炭质等。砾岩 砾状结构(粒径> 2 砂岩砂状结构(粒径 砂状结构(粒径 砂粒成分:英占 95%以上;石占 25%以上;石英、长石及多量暗色矿物。中砂岩 中砂状结构(粒径 .5 砂岩 细砂状结构(粒径 砂岩 粉砂状结构(粒径 土岩页岩泥状结构(粒径< 理 颗粒成分为粘土矿物,并含其它硅质、钙质、铁质、炭质等成分。泥岩 块状化学岩及生物化学岩石灰岩化学结构及生物化学结构层理或块状或生物状方解石为主白云岩 白云石为主泥灰岩 方解石、粘土矿物硅质岩 燧石、蛋白石石膏岩 石膏岩盐岩 、油页岩等含碳、碳氢化合物的成分谢 谢
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本文标题:第十章 沉积岩总论_图文
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