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第四章沉积岩

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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第二节 沉积岩一、沉积岩的形成过程二、沉积岩化学成分和矿物成分三、沉积岩的颜色四、沉积岩的结构和构造五、沉积岩的分类及主要沉积岩一、沉积岩的形成过程1、概念沉积岩 风化作用、生物作用和某种火山作用所形成的产物经过搬运、沉积和成岩等一系列地质作用而形成的岩石。 是地壳表层分布最广的岩石。自然界中的岩石,风化分解后变成砂粒和泥土,这些风化产物通过流水、风和冰川等沉积介质搬运到山麓、沙漠、湖滨、河岸、三角洲和海滩等适当的场所沉积下来,最终形成沉积岩。 沉积环境白浪茫茫与海连,平沙浩浩四无边。暮去朝来淘不住,遂令 东海变桑田 。白居易的诗形象地描写了沧桑之变。“沧海变桑田”的例证是自然界沉积作用的最好说明。杂曲歌辞 ·浪淘沙其二白居易( 1) 各类岩石经风化作用 ( 温度变化 、 晶体生长 、 重力作用 、 植物生长 、 流水 、 冰川及风 ) 破碎所形成的碎屑( 即母岩风化作用的产物 ) , 是构成沉积岩主要物质来源( 2) 生物遗体也是沉积岩的主要造岩组分( 3) 火山活动为沉积作用提供的主要物质是火山碎屑物( 4) 地下水的活动也会源源不断地将地下物质带入地表2、沉积物来源成岩作用过程 积物逐层堆积,较老的沉积物被较新的覆盖掩埋,上覆的沉积物逐渐加厚,原来的沉积物逐渐被深埋,由于上覆沉积物的压力( 压固作用 ) ,原来松散沉积物逐渐脱水、被压实;同时由于粒间水溶解、沉淀作用,使颗粒互相胶结固化成岩( 胶结作用、重结晶作用 )。3、形成过程沉积岩按其沉积成因分为 碎屑沉积、化学沉积 (如岩盐 )、 生物沉积 。化 搬运 沉积 物沉积岩二、皆以 积岩> 2O 2O、 1)难风化的碎屑矿物: 石英、长石、白云母等( 2)粘土矿物: 高岭石、蒙脱石、水化云母等( 3)化学和生物成因矿物: 方解石、蛋白石、石膏等三、沉积岩的颜色与沉积岩中矿物成分和生成环境有关成分: 长石砂岩 肉红色 正长石颜色黑色页岩 黑色 有机质、锰质颜色反映了沉积环境铁质沉积岩 高温、氧化条件下呈红色还原条件有机质多呈蓝灰、绿色至黑色四、沉积岩的结构和构造(一)、沉积岩的结构绝大多数沉积岩具 碎屑结构 , 除 碎屑结构 外,部分沉积岩还可有 化学结构 和 生物结构 。碎屑结构 由岩石或矿物等的碎屑与胶结物两部分组成 。 碎屑 的 分选 和 磨圆程度 及其 与胶结物的比例 ,反映搬运距离和沉积动力学特点。 胶结物 的成分等反映沉积和成岩作用的特点。胶结物基质(杂基)( 1) 碎屑结构按颗粒大小划分:砾状( 粒径 >2粒径 2- 构 粒径 2- 构 粒径 构 粒径 粒径 粒径 20%以上砂岩 粒径 2- 0%以上(肉眼可明显分辨碎屑颗粒)粉砂岩 粒径 0%以上( 用放大镜才能分辨碎屑颗粒)粘土岩 粒径 2眼可辩),称亮晶胶结;当充填的方解石粒径为 大镜可辩),称微晶胶结;当充填的方解石粒径 <大镜也不能辩),称泥晶胶结。具碎屑结构的灰岩按碎屑及胶结物特征命名:由内碎屑构成,称内碎屑灰岩;内碎屑形状似竹叶,命名为竹叶状灰岩。由球粒或团块构成,分别称球粒或团块灰岩;由鲕粒或豆粒构成,分别称鲕粒或豆粒灰岩;由生物碎屑构成,称生物碎屑灰岩;如以贝壳为主,称贝壳灰岩;以珊瑚骨骼为主,称珊瑚礁灰岩;以虫管为主,称虫管灰岩等。再根据胶结物的特征进一步命名为:内碎屑亮晶灰岩或内碎屑泥晶灰岩;球粒亮晶灰岩或球粒泥晶灰岩;鲕粒亮晶灰岩或鲕粒泥晶灰岩;贝壳亮晶灰岩或介壳泥晶灰岩。因白云岩与灰岩的化学成分相近,又成因上有联系,因此两者中存在许多过渡类型,按方解石和白云石的相对含量的大小进行命名:灰岩 →→ 白云质灰岩 →→ 灰质白云岩 →→ 白云岩方解石 100% →→ →→ →→ →→ →→ →→ →→ 0%0% ←←←←←←←←←←←←←←←← 100%白云石3,白云岩主要由白云石组成。主要鉴别特征是硬度小于小刀;遇冷酸不起泡,但粉末遇酸起泡释出( 最主要的沉积岩砾岩 ( 粒径> 2 50% , 砾间通常为砂或泥砂质充填 , 胶结物可为泥质 、 铁质 、 铁的氧化物和氢氧化物 、 钙质( 硅质 ( 。 砾石一般均有一定磨圆 , 如保持原来尖棱者称角砾和角砾岩 。砂岩 ( 屑 主要为砂 , 且> 50% ,其成分一般以石英为主 , 常占砂粒的 70% 以上; 胶结物 < 50% , 一般为泥质 , 有时为钙质 、 硅质 。 胶结物中有时含有一些细粒碎屑 (一般< 总称为 基质 。基质含量> 15 %的砂岩称杂砂岩, 分选不佳。碎屑成分复杂,而且岩石碎屑较多时称 硬砂岩。基质少,碎屑中石英砂粒> 95 %者称 石英砂岩。砂 岩碎屑中长石> 25 %者为 长石砂岩。粉砂岩 ( 碎屑粒度更细 。 与泥岩的区别是岩石断面粗糙 、 放大镜下一般可以勉强看出为颗粒状集合体 , 有时可认出石英微粒等 。砾岩 、 砂岩和粉砂岩是典型的碎屑岩 , 是砾 、砂层经固结成岩形成 。页岩 ( 由粘士矿物组成 ,断口细腻 , 手摸之无粗糙感 , 放大镜下均 — 块状 , 看不出颗粒 。 典型的页岩层理薄如纸页;若层理较厚 , 则为 泥岩 , 统称 粘士岩 。粘土岩 相当于成岩的淤泥 , 是水流平静条件下的沉积物 。 其中至少部分是胶体沉积 。 由河流带人海洋的铝质及硅质胶体 , 因所吸附的电荷被海水中电解质离子中和 , 成为凝胶沉积下来 。石灰岩 ( 一般呈灰色 、 灰白色 , 并可因杂质染成其它颜色 。 风化面干净圆滑 , 断口致密 , 由微粒方解石组成 ,许多灰岩具特殊的碎屑结构 , 碎屑本身仍为生物或化学成因的 或者是原来灰岩的碎屑 , 称为 内碎屑 , 并可根据其粒度分为砾屑 、 砂屑 、 泥晶灰岩等 。 灰岩成因较复杂 , 多为海洋中生物化学和机械综合作用形成 。 干旱的内陆湖泊中 , 有时也可有少量 但多不纯 。白云岩 ( 外观与灰岩相似 , 但风化面常呈污浊的黄 、 黑等色 , 具刀砍状溶沟为其特征 。且常呈结结晶粒状结构 , 硬度较灰岩稍高 。用稀盐酸试之 (粉末起泡 , 晶粒微起泡 )可以较准确地与灰岩区别 。沉积岩除上列典型岩石外 , 常常有过渡性的岩石 , 如砂质泥岩 、 钙质页岩等 。沉积岩一般按 颜色 、 构造 、 结构 、成分 顺序命名 , 如 “ 黄白色厚层中粒长石砂岩 ” 等 。
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