地基讲13 沉积岩

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1、1,第一节 沉积岩的基本特征和分类,沉积岩是指出露地表的岩石经风化侵蚀搬运沉积和成岩作用后形成的岩石。沉积岩的形成主要在表生条件下形成的，形成温度通常低于200度。由于沉积岩形成的特殊条件，因而沉积岩具有以下相应的特点。,地质学基础（上册）讲13,第九章,沉积岩,沉积岩简介,沉积岩的原始物质主要来自岩浆岩，因而沉积岩的平均化学成分与岩浆岩很接近。但沉积岩与岩浆岩的生成条件不同，所以某些化学成分仍有较大差别。,一、沉积岩的化学成分特点,2,沉积岩中已知的矿物达160种以上，而组成岩石的90%以上的矿物只有20余种，最常见的是氧化物、硅酸盐、碳酸岩和粘土矿物以及盐类矿物等。见P144145表91、

2、2。,第一节 沉积岩的基本特征和分类,地质学基础（上册）讲13,第九章,沉积岩,二、沉积岩的矿物成分,1.定义：指组成物质的颗粒性质、形状、大小及相互关系等（具体的含义）。 2.基本结构类型有： 1）碎屑结构：各种碎屑物被胶结起来形成岩石的一种基本结构。各种沙砾岩中常具有。主要有砾状结构、砂状结构等。 2）泥质结构：由极细小的碎屑和粘土质矿物（粒度0.005毫米）组成的一种结构。泥岩具有，沉积岩中特有的结构。 3）晶粒结构：由化学沉积作用形成的结晶岩石所具有的结构。 4）生物结构：由生物遗体或生物碎屑（含量30%）组成的一种结构。沉积岩中特有的结构。 5）火山碎屑结构：由火山碎屑组成的岩石所构

3、成的一种结构。,三、沉积岩的结构,3,1.定义：指组成岩石的各种组分的空间分布和排列方式所显示出来的形貌特征。 2.沉积岩的构造类型：主要有两类。 其一，为层内构造主要指发育在岩层内部的各种层理构造。 其二，为层面构造主要指发育在岩层层面的各种构造。 1）沉积岩的层内构造层理构造的定义：层理是由岩石组分的颜色、成分、粒度、结构等沿垂直于岩层方向变化而形成的一种层状构造。 它是区别于岩浆岩、变质岩最重要的标志。 层理的结构术语： （1）细层 ：是层理的最小组成单位，它是在相同条件下同时形成的，因此在成分、结构上具有一定的均一性。厚度毫米级。 （ 2）层系：由结构和产状相似的细层组合而成。各层系的

4、界面可以平行或斜交。 （3）层系组：在相似环境下形成的层系组合，是沉积环境连续变化的产物，代表一套层理的基本单位（层理结构要素）。 （4）常见层理类型,第一节 沉积岩的基本特征和分类,地质学基础（上册）讲13,第九章,沉积岩,四、沉积岩的构造,4,2）层面构造：发育于岩层层面的构造称层面构造。层面构造会被上覆岩层底部铸模，则称印模构造，如泥裂印模。层面构造主要有以下几种： （1）波痕 波痕主要是由流动的介质在沉积物表面形成的痕迹。根据成因可分为浪成波痕、流水波痕、风成波痕等。 （2）泥裂、雨痕，生物足迹、爬迹、叠层石构造等。,第一节 沉积岩的基本特征和分类,地质学基础（上册）讲13,第九章,沉

5、积岩,沉积岩的颜色是沉积岩鉴别沉积岩的重要标志之一，与矿物的颜色相同，沉积岩的颜色可分为继承色、自生色和次生色。 1.继承色：碎屑岩类碎屑物的颜色，例如，当碎屑物大部分由正长石组成时，呈现红色，由石英组成则呈现白色等。碎屑岩具有。 2.自生色： 沉积盆地中自生物质及粘土矿物构成的颜色。多为化学岩类以及粘土岩类具有。 3.次生色：由于风化、侵染等次生变化形成的颜色。例如肉红色的正长石颗粒风化后成为白色的高龄石等。,五、沉积岩的颜色,5,第一节 沉积岩的基本特征和分类,按沉积物的来源分为陆源沉积岩陆源、内源沉积岩和火山源沉积岩三大类。各大类中再根据成分和结构作进一步划分，见表P150、表9-3。

6、1、陆源沉积岩：沉积物质主要为机械搬运后沉积的各种陆源碎屑物质与粘土矿物组成的物质。 2、火山碎屑岩：主要由火山作用产生的各种碎屑物质经过搬运后沉积的岩石。 3、内源沉积岩：沉积物质出要由沉积盆地内部产生（化学、生物化学作用等），部分可经搬运作用改造后形成的沉积岩。,地质学基础（上册）讲13,第九章,沉积岩,六、沉积岩的分类,6,陆源沉积岩分为两大类：陆源碎屑岩和粘土岩。前者为母岩风化后的各种机械破碎的固体碎屑组成，简称碎屑岩。后者为粒径小于0.005毫米的细粒粘土矿物组成，简称粘土岩（泥质岩）。,第二节 陆源沉积岩,地质学基础（上册）讲13,第九章,沉积岩,一、基本特征,1.碎屑颗粒：破碎的

7、固体碎屑，占岩石组分的50%以上。 2.杂基：碎屑颗粒之间的机械混入物，常见为粘土、粉砂等。 3.孔隙：碎屑之间未被其它物质占具的空间。 4.胶结物：充填于碎屑颗粒孔隙内的化学物质（钙、硅、铁质等），使岩石更坚硬。 一）碎屑的物质成分 1.碎屑颗粒：按物质组成碎屑颗粒分为矿屑与岩屑两种。 2.填隙物质：杂基与胶结物的统称。,碎屑岩的基本物质组成：,7,二）碎屑结构 碎屑结构是指碎屑岩内各组分的特点和相互关系，主要包括以下几方面： 1.碎屑颗粒的结构 包括碎屑的粒度、形态和表面特征。 1）粒度：按碎屑颗粒的直径大小可分为不同的等级。 碎屑颗粒的均匀程度称为分选性。某一粒级颗粒大于75%称为分选好

8、，50%-75%称为分选中等，若各种粒度颗粒均小于50%称为分选差。碎屑颗粒的分选性可以反映沉积环境的水动力条件和地形等特征。 2)形态：一般用圆度表示。分为圆、次圆、次棱角、棱角等几级。同样圆度也可以反映搬运距离和沉积时的水动力状态。 2.填隙物（杂基、胶结物）的结构 对砾岩而言，砾石颗粒之间主要为砂质充填。对砂岩而言填隙物的结构则须通过显微镜观察其胶结类型（略）。,第二节 陆源沉积岩,地质学基础（上册）讲13,第九章,沉积岩,8,一）砾岩（次圆、圆状的砾石大于50%）、角砾岩（棱角、次棱角状砾石大于50%） 砾岩的观察内容（手标本）：颜色（总体颜色），砾石的大小（巨砾1米、粗砾1-0.1米

9、、中砾0.1-.001米、细砾10-2毫米），成分（岩石类型），分选和磨圆，充填物特点等。 二）砂岩 1.成熟度的概念：表示砂岩中碎屑物趋于终极状态的程度。分为以下两种成熟度： 1）成分成熟度：稳定矿物/不稳定矿物（石英+燧石/长石+岩屑） 2）结构成熟度： 用砂岩中的杂基含量、分选磨圆的程度表示。 2.砂岩的分类（成分三角图法分类）及主要类别 该分类方案采用石英、长石、岩屑三端元，将三组分的含量相加为100%。 3.砂岩的主要类型（实习课讲述） 三）粉砂岩、粘土岩（自学）,第二节 陆源沉积岩,地质学基础（上册）讲13,第九章,沉积岩,二、陆源碎屑岩的主要岩石类型,9,一）火山碎屑物质 1.按

10、岩屑的成分和结构分类 1）岩屑： 火山爆发时，火山通道周围的岩石（沉积岩、变质岩、早期的岩浆岩）碎屑。 2）晶屑： 岩浆中早期晶出的斑晶，在火山喷出时形成的碎屑。 3）玻屑： 火山喷发时，玻璃质形成的碎块（中酸性岩浆具有）。 2.火山碎屑的粒度分类 主要分为：火山集块、火山弹、火山砾火山灰和火山尘等。见P145 表9-5。 二）火山碎屑岩的结构和构造 1.结构 1）集块结构：大于64毫米的火山碎屑占整个岩石体积的30%以上。,第三节 火山碎屑岩,地质学基础（上册）讲13,第九章,沉积岩,一、基本特征,10,2）火山角砾结构：64-2毫米的火山碎屑占整个岩石的30%以上。 3）凝灰结构：2毫米的

11、火山碎屑占70%以上，且以2-0.0625毫米的火山灰为主。 4）火山尘结构：以0.0625毫米的细小火山碎屑为主。 具体分类见P158 表9-5。 2.构造 1）假流纹构造。2）火山泥球构造。3）斑杂构造。4）层理构造。,第三节 火山碎屑岩,地质学基础（上册）讲13,第九章,沉积岩,1.熔结凝灰岩 2.火山角砾岩 3.凝灰岩,二、主要岩石类型,11,由碳酸岩矿物组成的岩石，主要由方解石组成的岩石称为灰岩，以白云石组成的称为白云岩。 一）碳酸岩的矿物成分 主要有三类： 1）碳酸岩矿物（方解石、白云石）。 2）其它自生矿物（石膏、重晶石、蛋白石等）。 3）陆源矿物（粘土矿物、石英、长石等）。 二

12、）结构 1.粒屑结构：相当于陆源碎屑岩中的碎屑结构，但该碎屑来源于沉积盆地内，故称为粒屑。粒屑主要有生物屑（破碎的生物残骸）、内碎屑（未固结的沉积物表面，因风浪等原因的扰动，破碎形成碎屑重新沉积而成。如竹叶状、豹皮状灰岩等）、包粒（具有核心和纹路的碳酸岩颗粒，如鲕粒、豆粒）等。,第四节 内源沉积岩,地质学基础（上册）讲13,第九章,沉积岩,一、基本特征,12,2.生物骨架结构：造礁生物的骨架与碳酸盐细小晶粒组成的结构。 3.晶粒结构：纯化学沉积作用形成的碳酸盐经重结晶作用后形成的方解石与白云石镶嵌而成的结构。 三）碳酸盐岩的构造 主要有水平层理构造、斜层理、波痕等，特有的有叠层石与鸟眼构造等。

13、,第四节 内源沉积岩,地质学基础（上册）讲13,第九章,沉积岩,二、碳酸盐岩的分类,根据主要成分（大于50%）确定基本名称，其它组分如小于5%则不参加命名，5-25%称含XX（含白云质灰岩），25-50%称XX质（白云质灰岩）。见P161表9-7、8。 第五节 硅质岩、其它内源沉积岩仅在实习课中介绍。,13,沉积岩是由外动力地质作用形成的沉积物，经成岩作用后形成的岩石。不同的外动力地质作用，其动力条件、特点皆不相同，从而造成沉积岩的结构、构造等的不同。例如冰碛砾岩与滨海砾岩、河流砂岩与滨海砂岩等均有明显不同的结构与构造特点。因此很好地掌握和正确地理解沉积物的形成特点与沉积岩的结构、构造的关系，

14、是学好沉积岩的基本条件,沉积岩,地质学基础（上册）讲13,第九章,沉积岩,总结,1.简述沉积岩的化学成分特点及原因。 2.何谓沉积岩的结构与构造？ 3.何谓层理，层理的结构术语有哪些？ 4.何谓成熟度，研究陆源碎屑岩的成熟度有何意义？ 5.简述碎屑结构与粒屑结构的区别。,思考题,14,结构,15,插图1 砾状结构,16,砾岩 2,17,砾岩3,18,插图2 砂状结构（石英砂岩）,19,插图3 粉砂岩,20,插图4 生物碎屑结构,21,生物碎屑灰岩,22,插图5 火山碎屑结构,23,层理术语示意图,岩石地层单位中的层为一个层系组组成，层系组的上下界面即 为层的顶底面。按层的厚度可分为块状层（1米

15、）、厚层（10.5米 ）、中层（0.50.1米）、薄层（0.1米）。 层理术语示意图,24,常见层理类型,25,交错层理的类型,26,插图8-1 板状交错层理,27,插图8-2 楔状交错层理,28,插图8-3 槽状交错层理,29,插图9 常见波痕类型,流水波痕,浪成波痕,浪成波痕,风成波痕,30,插图10 泥裂,31,插图11 叠层石,32,插图12 碎屑岩物质组成,胶结物,充填物,碎屑颗粒,孔 隙,33,插图13 矿屑、岩屑,矿屑,岩屑,填隙物,注：填隙物指充填物与胶结物。,34,插图14 碎屑岩的粒度分类,碎屑岩,砾岩,砂岩,粉砂岩,粘土岩,巨砾岩 d1000mm,粗砾岩 1000-100mm,中砾岩 100-10mm,细砾岩 10-2mm,粗砂岩 2-0.5mm,中砂岩 0.5-0.25mm,细砂岩 0.25-0.05mm,0.05-0.005mm, 0.005mm,35,插图15 碎屑颗粒的圆度,圆,次圆,次棱,棱,36,插图16 砂岩分类三角图,Q石英,F长石,R岩屑,5,25,25,25,50,岩屑砂岩,石英砂岩,岩屑石英砂岩,长石石英砂岩,混积砂岩,长石质岩屑砂岩,岩屑质长石砂岩,长石砂岩,37,插图17 集块结构,38,插图18 火山角砾结构,39,插图19 凝灰结构,40,插图20 竹叶状灰岩,41,第四节 内源沉积岩,一,地质学基础,第九章,沉积岩,