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1、沉积岩总结第一章 沉积岩的形成过程1.概念：沉积岩是在地壳表层或地表不太深的地方，常温常压条件下，由母岩（母岩主要是早于该沉积岩而存在的岩浆岩、变质岩和较老的沉积岩。）的风化产物、生物来源的物质、火山物质、宇宙物质等原始物质，经过搬运作用和沉积作用以及成岩作用所形成的岩石。2.成分特征 i化学成分特征：1）Fe2O3和FeO的含量：在岩浆岩和沉积岩中铁的总量接近 岩浆岩中FeO含量多于Fe2O3 地下深处缺氧 亚铁 沉积岩中Fe2O3 含量多于FeO 地表自由氧充足 高价铁2）K2O和Na2O的含量在岩浆岩中钠含量比钾高，在沉积岩中钾总量比钠高因为：沉积岩中富钾的白云母、绢云母相对稳定岩浆岩风
2、化后生成的胶体分散物（粘土矿物）易吸附钾，导致沉积岩中钾的含量相对增高岩浆岩风化后，其中的钠以氧化物、硫酸盐等可溶性盐的形式流失，使沉积岩中钠的含量相对减少3）Al2O3的含量岩浆岩中铝多以铝硅酸盐的形式出现沉积岩中铝通常剩余而游离，是沉积岩的主要化学成分之一 大多数沉积岩中Al2O3K2O+Na2O+CaO (判别变质原岩有用) 4）H2O和CO2的含量沉积岩形成于地表条件下，富含H2O和CO2岩浆岩形成于地壳下部，H2O和CO2含量很低II.矿物成分特征1)高温矿物少见无橄榄石、辉石、角闪石形成于岩浆结晶早期高温，在地表常温常压条件下不稳定2)低温矿物富集富石英、钾长石、钠长石形成于岩浆结
3、晶晚期低温，与地表温压条件相似3)自生矿物各种盐类、氧化物、氢氧化物、粘土矿物、碳酸盐矿物形成于地表常温常压环境，稳定于地表条件3.流水的机械搬运和沉积作用搬运方式：推移搬运（或滚动搬运）推移载荷 牵引流：流水、风 悬浮搬运悬浮载荷 物理搬运 重力流：浊流等 跳跃搬运介于上述二者之间 与沉积 冰川机械搬运和沉积作用：流水把处于静止状态的碎屑物质开始搬运走所需要的流速叫做开始搬运流速，开始搬运流速要大于继续搬运业已处于搬运状态的碎屑物质所需的流速，即继续搬运流速。一般来说，开始搬运流速要大于继续搬运流速。空气的搬运与沉积作用：跃移、悬移、蠕动；力度均一、分选最好；磨圆度高，风成砂矿物以石英为主；
4、冰川的搬运与沉积作用：载运、推运；融坠，推进，停积4. 碎屑颗粒在机械搬运过程中的变化1）物质成分上的变化：随着搬运距离的增加，由于化学分解、机械破碎和磨蚀作用,不稳定组分相对减少,稳定组分相对增加2）粒度和分选型的变化：随着搬运距离的增加，一般粒度越来越细，分选越来越好3）颗粒形状的变化: 随着搬运距离的增加，由于磨蚀作用，颗粒的圆度和球度越来越好。5.化学搬运与沉积作用搬运对象：溶解于水的化学物质(胶体和真溶液)可溶物质的溶解与沉淀作用主要取决于溶解度；溶液中的某种物质浓度达到过饱和，则发生沉淀作用（沉积）；反之，则发生溶解作用（搬运影响真溶液搬运与沉积的因素:介质的酸碱度、介质的氧化还原
5、电位、温度和压力、溶液中的CO2含量、离子吸附作用）溶解度越大越容易搬运，越难沉积。6生物沉积作用方式： 生物遗体的直接堆积： 生物的间接沉积作用：化学方式 生物物理方式：捕获和粘结、障积作用 生物搬运的成分：碎屑颗粒、溶解物质7颜色分类：继承色：取决碎屑矿物的颜色自生色：自生矿物的颜色 次生色：表生和风化作用形成的颜色沉积岩的颜色影响因素：色素物质和沉积环境颜色的应用：地层的划分和对比，了解古气候，沉积介质的氧化还原状态，找矿等8. 风化作用：是地壳表层岩石（母岩）在大气、水、生物、冰川等地质营力的作用使得岩石松散、破碎、分解的地质作用。其产物为各种岩石碎屑、矿物碎屑、生物碎屑和溶解物质。物
6、理风化：主要发生机械破碎，而化学成分不改变的风化作用 。. 化学风化：在氧、水和溶于水中的各种酸的作用下，母岩遭受氧化、水解和溶滤等化学变化，使其分解而产生新矿物的过程。生物风化：由于生物的生命活动对岩石造成的破坏作用，是物理风化和化学风化的集合体。火山碎屑：由火山作用带到地表的火山碎屑物质及其伴生的气热液物质，是内源沉积岩和沉积矿床（硅、铁、有色金属等）的重要来源。深部卤水：沿构造断裂上涌到地表的热卤水。层流：一中缓慢流动的流体，流体质点作有条不紊的平行线状运动，彼此不相掺杂。.紊流：湍流，一种充满漩涡的多湍流流体，流体质点的的运动轨迹极不规则，其流速大小和流动方向随时间而变化，彼此相互掺混
7、。.牵引流是使碎屑颗粒主要呈推移状态搬运的流体，包括各种流水（河流、波浪、潮汐流、沿岸流、滨岸流）和风。.沉积物重力流是水中含有大量弥散沉积物的高密度流，在重力作用下发生流动。常见于陆上和海洋坡折带（如山麓、深湖盆、大陆斜坡等）。沉积分异作用：沉积物在搬运沉积过程中会按照颗粒大小、形状、比重、矿物成分和化学成分在地表依次有规律的沉积下来，这种现象称为沉积分异作用。.机械沉积分异作用：碎屑物质在搬运和沉积过程中，根据粒度、密度、形状和成分等特征发生先后沉积的现象。.化学沉积分异作用：溶解物质（胶体、真溶液），在搬运和沉积过程中，根据其本身的化学性质（化学活泼性或溶解度的大小），从溶液中按一定先后
8、顺序沉积出来的现象。沉积成岩作用:是泛指沉积物形成以后，到沉积岩的风化的作用和变质作用以前这一演化阶段的所有变化或作用，包括成岩作用和后生作用。也称为沉积期后作用。同生作用：沉积后至埋藏前沉积物与水之间的一系列作用（溶解、水合、解,Ph,Eh, O2，CO2逸度改）。成岩作用:发生在沉积物沉积之后至固结之前的作用，包括压实和胶结作用。后生作用:固结后至变质前，包括交代、重结晶、次生加大、压溶。表生作用:潜水面以下、常温常压下，与地下水的作用，包括溶蚀、充填、交代。常见成岩作用：1）压实作用:静压力下沉积物排气、排水、体积缩小、孔隙度降低、密度增加。压溶作用:压力下沉积物颗粒间或沉积岩内部发生溶
9、解。如，缝合线构造，是压实作用的极限状态2)胶结作用:孔隙水过饱和沉淀出矿物质（胶结物),将沉积物粘结成岩石。3)交代作用:外来组分取代原组分。如，白云石化，SiO2与CaCO3相互交代。(方解石交代石英、方解石（白云石）交代长石等)交代作用机理：被化学成分不同的另一种矿物取代、颗粒接触界面之间存在溶液膜（物质带出带入）、流体物化条件发生改变、溶解和沉淀几乎同时发生。4)重结晶作用:通过溶解再沉淀或固体扩散，使得细小晶粒集结成粗大晶粒。如，蛋白石（非晶质）玉髓（隐晶质）石英（显晶质）。砂岩中的重结晶作用主要发育于基质及胶结物中-灰泥基质的重结晶作用（早期重结晶为微晶方解石、晚期，由细晶变成粗晶
10、甚至形成嵌晶（连生）胶结组构）、硅质胶结物的重结晶作用、粘土基质的重结晶作用（形成白云母或自生长石）5 )溶解作用与蚀变作用：碎屑颗粒、胶结物或者任何已存在的物质被水聚不溶解溶解作用；一种矿物向另一种矿物转化蚀变作用，溶解作用的结果形成次生孔隙 砂岩的孔隙性简介 原生孔隙：原生粒间孔、微孔隙 次生孔隙：次生粒间孔、铸膜孔、组分内溶孔 、超粒大孔隙、贴粒孔隙、粒间晶间次生孔、微裂隙孔6 )自生矿物的形成：海绿石，鲕绿泥石，沸石类，粘土矿物，方解石、菱铁矿、草莓状黄铁矿，自生石英和自生长石（再生加大边）9. 沉积构造是指由于成分、结构、颜色的不均一性而引起的岩石宏观特征。发育在陆源碎屑岩中的构造，
11、称为陆源碎屑岩的构造；发育内源中的构造称为内源岩的构造。 1）机械成因的构造 一、层理：沉积物沉积时在层内形成的成层现象。是由沉积物的成分、结构、颜色及层的厚度、形状等沿垂向变化而显示出的成层现象(细层：层系：层系组：层：层系界面)水平层理和平行层理：细层呈直线状且相互平行，并都与层面一致。但二者形成的水动力条不同。水平层理厚度在1mm以下，通常发育在泥质岩粉砂岩或粒度相当的其它岩层中，是水流缓慢或静水动力条件下的沉积产物。平行层理也是界面平直，彼此相互平行且与层面平行的细层构成。区别在平行层理厚度大，沉积物粒度较粗，细层界面不清晰，细层拨开常有剥离线理。平行层理常发于砂岩或粒度相当的其它岩石
12、类型中，是水体较浅、流速较高的水动力条件下的沉积产物！ 波状层理：细层呈波状起伏，但总方向平行层面，层系界面往往也呈波状状，或与细层平行，或与细层想切，波形或对称，或不规则。 交错层理：由一系列斜交层系界面的细层组成(板状交错层理,楔状交错层理,槽状交错层理);交错层理大多是定向水流的产物，同一层系的倾斜方向为该层系沉积时的水流方向。压扁层理和透镜状层理：压扁层理砂多泥少；后者反之。 递变层理-粒序层理(正粒序反粒序) 韵律层理：在成分、结构和颜色等方面不同的薄层作有规 率的重复出现而组成的.块状层理：肉眼看不到任何不均一现象。二、层面构造:在沉积层面上出现的各种沉积构造。1）波痕：由风、水流
13、和波浪等介质的运动，在沉积物表面上所形成的一种波状起伏的构造。流水波痕：单向水流形成，一般不对称。陡坡倾向指示水流方向。重组分和粗颗粒集中在波谷处。浪成波痕：由波浪作用形成，峰尖谷圆，多数对称。风成波痕：不对称，波峰和波谷都圆滑，重组分和粗颗粒多集中在波峰。2）侵蚀和暴露成因的构造：泥裂，雨痕和雹痕，流痕，槽状冲迹和槽 状印模：三、同生变形构造：重荷膜：常见与泥质沉积层之上的砂岩层底面。是由上伏沉积物负荷不均匀引起的。包卷层理、变形层理、滑坡构造2）化学成因的构造：在成岩过程中由化学作用形成的，多是溶解、沉淀和交代作用的结果石盐假晶、结核、缝合线、叠锥。3）生物成因的构造：生物成因的构造是指生
14、物在生活过程中所留下的痕迹。生物生长构造：叠层构造、原地固着生长的生物的骨骼构成的格架，格架的空隙间可以充填一些填隙物生物遗迹构造：虫孔、虫洞（痕迹化石生物扰动构造10.沉积岩的结构：机械成因的结构：碎屑结构、粒屑（颗粒）结构生物成因的结构：生物结构，是沉积岩所特有的结构化学成因的结构：结晶（晶粒）结构，火山喷发成因的结构：火山碎屑结构注意与岩浆岩结晶结构的区别次生交代结构：沉积岩的结构 要比岩浆岩更为多样11.沉积岩的分类：火山碎屑岩：集块岩、火山角砾岩、凝灰岩 陆源碎屑岩：砾岩角砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩 内源沉积岩：碳酸盐岩、硅质岩、铝质岩、铁质岩、猛质岩、磷质岩、盐岩、可燃有机岩第二章：陆源碎屑岩的基本特征12：陆源碎屑岩是指由母岩风化作用所形成的碎屑颗粒物质，经机械搬运和沉积作用，并进一步压实和胶结作用所形成的沉积岩类。13.陆源碎屑岩的成分：碎屑颗粒（岩屑、矿物碎屑）、填隙物（杂基和胶结物）、孔隙杂基（0.03mm）由机械沉积作用形成的细粒物质，充填在碎
