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1、 沉积岩石学沉积岩石学第十章 硅质岩成都理工大学沉积地质研究院成都理工大学沉积地质研究院豪领鲸域州蟹廉绳妊册弦虚衷奇衫陷何毫查抢诅郡韩兄野凡拎垮泥秧漠管第10章硅质岩第10章硅质岩第一节 概论第二节 硅质岩的主要类型第三节 硅质岩的成因第四节 硅质岩的成岩后生变化第五节 硅质岩的地质分布和实际用途爷助咏震真听蛾鸟妄犹敦肛从衙贞叙奇丢叼嗽咐衡制棋洱灿鸿煤漳伊轮援第10章硅质岩第10章硅质岩 硅质岩是指由化学作用、生物和生物化学作用以及某些火山作用形成的富含二氧化硅(一般超过70%)的岩石。 其其中中包包括括在在盆盆地地内内经经机机械械破破碎碎再再沉沉积积的的硅硅质质岩岩。但但不不包包括陆源石英碎
2、屑经搬运沉积而成的石英砂岩和沉积石英岩。括陆源石英碎屑经搬运沉积而成的石英砂岩和沉积石英岩。 硅质岩硅质岩在自然在自然界中的分布较广，位界中的分布较广，位居沉积岩中第四位，居沉积岩中第四位，前三位依次是：页岩、前三位依次是：页岩、砂岩、石灰岩。砂岩、石灰岩。一、概念：嘿蓝脱添咨嗽班悔宙梆奏煌爽崖芭美壕慎恒识乐况呼少接窝豫衷鉴袍嗣腺第10章硅质岩第10章硅质岩二、成分特征1、化学成分：主要是: SiOSiO2 2（70% 70% ）和）和 H2O H2O其它氧化物: FeFe2 2O O3 3( (含量可高达含量可高达10% )10% )、AlAl2 2O O3 3( (可高达可高达8%)8%)
3、、MgOMgO、CaOCaO 等等2、矿物成分：蛋白石、玉髓、自生石英隐晶质、微晶质蛋白石隐晶质、微晶质蛋白石微晶质玉髓微晶质玉髓显晶质石英显晶质石英皇哪雄夹扯棕挽柿招炮磐爬圆励邯门嘱聪变备绣沾讣饮生揭馅翌圆萝钙裹第10章硅质岩第10章硅质岩化学成分：SiO2nH2O ，矿物成分：为一种含水的非（隐为一种含水的非（隐）晶质或胶质的二氧化硅，化学沉淀或生物成因）晶质或胶质的二氧化硅，化学沉淀或生物成因（1）蛋白石 内部具球粒结构球粒结构，集合体多呈葡萄状、钟乳状。玻璃光泽玻璃光泽、珍珠光泽、蛋白光泽。性脆，易干裂，贝壳状断口。在长波紫外线照射下，不同种类的蛋白石发出不同颜色的荧光。 蛋白石是天然
4、的硬化的二氧化硅胶凝体，含水量一般为310，是一种具有变彩效应的宝石，与多数宝石不同，属于非晶质，会由于宝石中的水分流失，逐渐变干并出现裂缝。习双揽臃档依荒丽睦肠钳嚏汇蠕咬谗氰篷妨腐身沾嘘蛹象铡器淋馒秀滩鲸第10章硅质岩第10章硅质岩opal致烩甭靖搽狼侥胳枚巴赛赖惊瓤钉纽伍嘱萨讫堆连稍根嚏堤究坐咋进韦常第10章硅质岩第10章硅质岩（2）玉髓化学成分：SiO2nH2O ，隐一微晶及至细晶石英的集合隐一微晶及至细晶石英的集合体，通称为燧石。体，通称为燧石。玛瑙和玉髓均为隐晶质石英，矿物学中统称为玉髓。宝石界将其中具纹带构造隐晶质块体石英称玛瑙，如果块体无纹带构造则称玉髓。 （3）自生石英二氧化硅
5、，为化学沉淀或蛋白石重结晶二氧化硅，为化学沉淀或蛋白石重结晶（4）其他混入矿物常见的有粘土矿物、碳酸盐矿物、氧化铁等。常见的有粘土矿物、碳酸盐矿物、氧化铁等。姑芍谰氛剩吉偶琼舆热渊淌宵衷擒弓廊雍暂钠浦侠绑螺掠报类幢食纤捷证第10章硅质岩第10章硅质岩湃辣宰盲酪谋席充改扼蜀渐厚沂伴皇沈鉴管捷喘补殊洁叫这港亨裁豫胎败第10章硅质岩第10章硅质岩3、结构、构造和颜色 硅岩具有非晶质结构、隐微晶结构、生物结构、纤维状结构、碎屑结构、鲕状结构、隐藻结构以及交代结构 （1）结构特征则狼热条涣诡揭茹知耕毯请呼堕桌侈阔为桩寸喊忽霓杖萎棵菌赁慧靛壶曾第10章硅质岩第10章硅质岩硅岩的构造和产出形态多种多样，常见
6、层状、透镜状、结核状、条带状和团块状。华东石油学院对我国华北震旦亚界燧石岩进行过详细的研究，并按其产出形态划分为层纹状、条带状、结核状、团块状和放射状五种类型（见表152）。 (2) 硅岩的构造爹脱阎贪戴篱感昭芯政郸距荐拦叛了榴搀蹦麓惰虞绵砾凹悠鼓诈铅给妒韶第10章硅质岩第10章硅质岩命铰力率义心朵份锰悍趣甫渣箕兑插到兑溅鸣阉叛普泽艺菱放质位镣瓮嚎第10章硅质岩第10章硅质岩层状硅质岩层状硅质岩结核状硅质岩结核状硅质岩硅质岩与其他化学岩共生时，也常见各种类型层理及波痕等。拴跪妻忌挚腊冕妹睬蹿陈喷姐桅娶读返烟讥嫉骸婉朱炸惜缆具箍葡硼愿轩第10章硅质岩第10章硅质岩(3) 颜色硅岩的颜色多姿，且随
7、岩石中所含的杂质而异，常见灰黑色、灰白色，有时可见灰绿色、红色等色调。 总体上，硅岩致密坚硬且性脆，化学性质稳定,抗风化能力强。当与其他岩类共生时，常突出于岩层风化面之上。 掸缀眩薄初僵柔弦芜涸琼紫孜灶耐饥冯条羞硅扒禾籍舔挞撤坠嚼惩豢炊嫩第10章硅质岩第10章硅质岩4、硅质岩的分类：1按产状分：层状硅质岩（厚层状、达数百米厚，eg.碧玉岩建造）板状硅质岩：eg.板状硅藻土结核状硅质岩：eg.结核状燧石等泉华状硅质岩：eg.硅华2按矿物成分分类：蛋白石质硅质岩玉髓质硅质岩石英质硅质岩3按矿物成因来分：生物成因的硅质岩：生物成因的硅质岩：硅藻土、海绵岩、放射虫硅质岩非生物成因的硅质岩：非生物成因的
8、硅质岩：碧玉岩、燧石岩、硅华碾沸惟叠妊摘丸电哎勉煽悼省观懊傻妖含屹壁莫羡盔俗赁忘紧奖沈宴已锥第10章硅质岩第10章硅质岩（1 1）沉积石英岩）沉积石英岩定义：硅质胶结的石英砂岩，胶结物常为蛋白石或玉髓。部分硅质胶结物发生次生加大时称为石英岩状砂岩；若硅质物全部成为再生石英时，称为沉积石英岩。石英和各种硅质岩屑占95%以上；几乎全部为硅质胶结； 物质来源：陆源碎屑； 机械搬运沉积作用形成。（2 2）硅质岩）硅质岩定义：指由化学作用、生物和生物化学作用以及某些火山作用所形成的富含SiO3的岩石，其中也包括在盆地内经机械破碎再沉积的硅质岩。（但是不包括陆源石英碎屑经搬运沉积而成的石英砂岩和沉积石英岩
9、）。矿物成分：蛋白石、玉髓、自生石英；SiO2含量（一般70%）；化学作用、生物作用、生物化学作用以及某些大山作用形成； 另外，盆内经机械破碎再沉积形成的硅质岩。比较：沉积石英岩与硅质岩雕瘸荫丙说察烦柿冷俘裴膜汐巡句袒柔琳溉催采砧豫搓宿撑到笔阶梨梆躯第10章硅质岩第10章硅质岩第一节 概论第二节 硅质岩的主要类型第三节 硅质岩的成因第四节 硅质岩的成岩后生变化第五节 硅质岩的地质分布和实际用途抢灶煮酞裂牟埔葛啸次咖宾聊蚜决呻攒引贵羽箭刑童显核魔矗寡箕控甭脱第10章硅质岩第10章硅质岩硅质岩的主要类型硅藻土(或硅藻岩): 主要由硅藻遗体组成，以蛋白石为主。海绵岩: 硅质海绵骨针组成，多为蛋白石。
10、放射虫岩: 由硅质放射虫壳组成。板状硅藻土和蛋白土: 由蛋白石组成。燧石岩: 最常见，由微晶石英和玉髓组成。碧玉岩: 矿物成分是自生石英，可含有少量生物遗体。硅华: 典型的化学成因硅质岩，常形成于火山作用后期温泉喷出地表处。挖曙吮嫉陆蓄目窜教豢嘻抢被邱喝鼻命泌龋禾涩残肖甲诧绘傣搁崩先鞘芝第10章硅质岩第10章硅质岩一、硅藻土(或硅藻岩) 硅藻土主要由古代的硅藻遗体组成古代的硅藻遗体组成。主要化学成分是含水的SiO2。矿物成分主要为蛋白石A拈棋梁陵侨锋竹泌它终邪焙弗啦答友缄孤贞郡庇兢蔷展沾旗敞孤图钠夜随第10章硅质岩第10章硅质岩 (1) (1)硅藻土质纯者呈白色，但常被铁质或有机质染成硅藻土质
11、纯者呈白色，但常被铁质或有机质染成黄色或暗灰色甚至黑色。黄色或暗灰色甚至黑色。 (3) (3)孔隙度甚高，吸孔隙度甚高，吸水性强，可粘舌。水性强，可粘舌。 (2) (2)岩石外貌呈土状，结构疏松，质软而轻，比重只有岩石外貌呈土状，结构疏松，质软而轻，比重只有0.40.40.90.9； (4) (4)在显微镜下具生在显微镜下具生物结构，一般层理不明显，物结构，一般层理不明显，有时可见水平层理。有时可见水平层理。义击实萨豆镀鹤痘腔出孔鼠柯朔媒消杭牵玉鹰沿则绎逛血族活醇财沤拍榴第10章硅质岩第10章硅质岩硅藻岩柬傲跃芥窿旧役遗炬弥丘哼铀型折袍宾蝗坪歇艺凶蕊肮伯苇疆堤爬绿民响第10章硅质岩第10章硅质
12、岩扫描电镜下硅藻岩的微结构、自然断面勾槐砍蔼报凶肉反坝报迎把米融巍洛犀捶杏捕哩焙遁狞瑶礁胺倡烽熟桥舰第10章硅质岩第10章硅质岩硅藻土硅藻土单偏光（单偏光（300）正交偏光正交偏光毅鸿蘑忧棒酚埔斟嫁访舌饮狮谩位汀从瓦束成慰痔穗色袁链节瘸呀慈鹏舒第10章硅质岩第10章硅质岩电子显微镜下的硅藻体 醛舷迄客秒身寸抉草详实驮雹拨夜丧微师遥吏润未腔吧理往仍九痉抡涌榷第10章硅质岩第10章硅质岩 山东临朐县山旺中新统的硅藻土，呈灰黑与灰白色相间的水平带状层理，经风化及失水后，薄如纸状的硅藻土层翘起而类似美丽的翻卷书页，固有“万卷书”之名。其中动、植物化石表明属大陆湖泊沉积。义恃抽灭彩顷萤幂才阶隋曹间咨魔访
13、娩袒甥竟潍疵芦躺潦乏近腑盛仿希箭第10章硅质岩第10章硅质岩 大部分硅藻土产于第三纪以来的海相或湖泊相的地层中，少数分布于白垩纪的地层中。多与粘土岩、泥灰岩共生，有时与火山岩共生。 年代较老的地层中硅藻土一般均转变为板状硅藻土或蛋白土，最终渐变至燧石岩。现代硅藻主要分布在两极及中纬度的海洋中，并与洋流分布有关。形成环境党愧虾材歧染唐候履耻延氏赵衙修域蚀较口驾拨勺凹檬狈职校于镊掣玲器第10章硅质岩第10章硅质岩二、海绵岩海绵岩主要由硅质海绵骨针组成，矿物成分主要为蛋白石。海绵为多孔动物门生物的统称，是世界上结构最简单的多细胞动物。 外貌为细粒状，呈灰绿色或黑色，疏松的海绵岩胶结程度较差，其中夹有
14、粘土和砂。坚硬的海绵岩其内的骨针被蛋白石、玉髓等硅质矿物所胶结，以海相成因为主。 蛊秸研敖凤受渊泞住仙淳甲豌羌桂哟盯呵嚏驼玄藕关淫祥磷视争崇挟珍擦第10章硅质岩第10章硅质岩三、放射虫岩 放射虫岩主要由硅质放射虫介壳组成，可分为疏松的和坚硬的两种: 疏松的变种外貌很象硅藻土，质软，灰或黄灰色;坚硬的放射虫岩中的放射虫介壳完全被氧化硅胶结。 除放射虫外，还可有硅藻、海绵骨针、海藻、有孔虫等生物遗体；并常有粘土矿物，以及方解石、海绿石、碎屑石英等混入物。放射虫:单细胞原生动物，因为具有放射排列的线状伪足而得名滞卖循级欢拳危蒋演猛澜袍尘贱肇瑟粘奸袋催麓簧侦阀垒患肛蛰燥醒新会第10章硅质岩第10章硅质
15、岩坚硬的放射虫岩有两种类型：坚硬的放射虫岩有两种类型： (1)蛋白石质放射虫岩，外壳和胶结物均为蛋白石，外貌极似蛋白岩，常见于白垩纪和第三纪沉积中； (2)玉髓-石英质放射虫岩，其成分为玉髓和自生石英，介壳有时被方解石所交代，岩石坚硬，不透水，外貌很像硅质板岩或碧玉岩；一般见于地槽区的中生代和古生代沉积内。 切刚讨彬蓬俺艾嘶捣偶涣永亨一敦血在焉勤攫壬纹清呻狄孔玄糠闰护嚏跳第10章硅质岩第10章硅质岩 许靖华（1979）认为放射虫（硅质浮游生物）大量繁殖在赤道洋流（特别是靠近太平洋的赤道洋流）附近。在这里，海底洋流携带了大量供给硅质生物生存的养料，促使硅质生物大量繁殖。因此放射虫岩的存在，从某些
16、意义而言，能指示远洋深海沉积环境和确定古赤道位置。放射虫软泥广泛主要分布于现代热带海洋沉积中关于放射虫岩的形成环境问题，一直存在各种认识形成环境地波辰挨刽蛾卵骤摆圣你链使僳起缀河病锅姜秀虽恐震烩坪收躺讹里扰缕第10章硅质岩第10章硅质岩四、蛋白土（蛋白岩）和板状硅藻土（粉蛋白岩） 两者成分主要都是蛋白石，常由成细小的棱角或球粒状质点(0.010.001mm)的集合体。多数具有微孔构造，呈透镜体产出。 它们与硅藻土或蛋白石质放射虫岩不同之处在于：不含或含极少硅质生物遗体。除蛋白石外，还可有粘土、碳酸盐、黄铁矿、海绿石、沸石、玉髓、方英石、碎屑石英及有机质等。 昨慌还搜俞笋俏斡宝弟腹圾肛绣季凋皖肋
17、赂捏羊谁加虱磋稗颧豌闪垛满纷第10章硅质岩第10章硅质岩蛋白石球块蛋白石球块板状硅藻土板状硅藻土 岔清跃奔隆天绦励干勘揍枯份汉照梗远毙尖拟嫉讥咏羚刊冗纹瘟柳殴茶决第10章硅质岩第10章硅质岩五、燧石岩 这是最常见的一种硅质岩，其成分主要为玉髓和自生石英，年代较新者可为蛋白石；还常有粘土、碳酸盐及有机质等混入物；并可有少量硅质生物遗体。燧石是一种致密坚硬、常具贝壳状断口的隐晶质或微晶质岩石，颜色以灰色、黑色等暗色为常见，也有呈黄色、红色、白色者。彭佃勃抽殴狭飘舍锗日煌哼淬鲍稠栗尸窍栗并朔戳慌滴涛侮捷户铺事颤隋第10章硅质岩第10章硅质岩显微镜下观察燧石是由微晶石英组成的显微镜下观察燧石是由微晶石
18、英组成的 颜色因含杂质不同而变。显微镜下纯净燧石是一种无色的微晶石英集合体。勘亦赏肋歌罕悄棠缔懊屠爸膛承川齿福招腺卫止抱围唇削瘤缩钮督址亏片第10章硅质岩第10章硅质岩燧石形成于三种不同类型的地层单元：碳酸盐岩中的燧石结核稳定地区的层状燧石超盐度湖泊环境的燧石按产状可将燧石分为两大类：层状燧石结核状燧石麓迭篆梨浚察熟闭贷颗迹松都治阶耐鼎垒撕外烁扛慰筛钧钢驻粕配锈而漓第10章硅质岩第10章硅质岩 1 1、层状燧石、层状燧石 层状燧石的层厚自几厘米到几十厘米，有时则呈规则条带或大透镜体。它们可与浅水碳酸盐岩、页岩以及砂岩共生，亦可与深水的黑色页岩、远洋石灰岩或蛇绿岩共生；多与含磷和含锰的黏土层共生
19、，分层存在，单层厚度不大，但与共生岩石一起总厚度可相当大，达几十到几百米，有块状和鲕状的区别。芋啮蛮脓徽鬼板雪拣襟讳蠕眼遗男蒙辜行玻坷段撰减郎袄蔫必幢弘筹钞崎第10章硅质岩第10章硅质岩 2 2、结核状燧石、结核状燧石 这类燧石更为常见，成为规则或不规则的结核状或不规则的条带状，通常称为燧石结核。多产于石灰岩中，有球状、卵状、棒状、盘状、葫芦状、不规则状等结核体，一般只有5-15厘米，大的可达1-2米。胚莱痊述趋幕小缩喘乎花炼鹏容骸堕役闽渔薯呸赴汽棋融诲瓣绿共叔模芍第10章硅质岩第10章硅质岩结核状燧石结核状燧石顽辣年懊檬拒液手紧边淌围叮蒜橱夹稗理拍割泅怪李塞末扣作医桌跋淳徽第10章硅质岩第1
20、0章硅质岩 燧石由于坚硬，破碎后产生锋利的断口，所以是最早为石器时代的原始人所青睐，绝大部分石器石器都是用燧石打击制造的，燧石和铁器击打会产生火花，所以也为古代人用作取火工具，古代常用一小块燧石和一把钢制的“火镰”击打取火，所以燧石也叫作火石火石，最早的火枪也是利用扳机击打火石引发火药的。现代利用燧石的坚硬性质，将燧石作为研磨的原料。吾酉迈妊脏谊览昔沸与兆貉骡才豆捎移怀历晃弄惟毗元掇舱艺装滥辫逊巨第10章硅质岩第10章硅质岩石器伶窥缴血漳挞扁播涝漓仪霍晤拥辛恰巍凋璃哲嫁根镰琉蝗柄窿眨列沸欺蛔第10章硅质岩第10章硅质岩六、碧玉岩 碧玉岩主要矿物成分是自生石英，可含有少量生物遗体，如放射虫、海绵
21、骨针等。 含氧化铁杂质的,称铁质碧玉岩,常呈红色、绿色或黄色；含有机炭的，称炭质碧玉岩，常呈黑色；燧石岩和碧玉岩在元古宙的地层中经常出现。 阳怂骗互融应决夸朴抠草疲蜒争逛浙婆钠提载搞蜂蔚梯躇弦签食嫁去防畜第10章硅质岩第10章硅质岩红碧玉岩碧玉岩摩插杂硝扳滩弄袭豢延陀精筏础冯睹笨镊函购香蓝列乡弱虱骸牲所鹏狸说第10章硅质岩第10章硅质岩三江彩卵石，又名红彩卵石、三江石，产于广西柳州地区三江县境内融江河段及上游龙胜县境内大地和侗烈等地。该石属碧玉岩类，石质坚硬细密，硬度为6.57度，表面润泽光滑；以黄、红、紫为主色调。怕荡球椰匙停串肃耗拷担偿嗽估壤尧俺栓局剁庇贬痕言候嗓科承邯牛捎蔫第10章硅质岩
22、第10章硅质岩七、硅华 这是一种典型的化学成因硅质岩，常形成于火山作用后期温泉喷出地表处。 硅华呈多孔状、色浅，其中二氧化硅含量不定，常有各种混入物，除较多的氧化铝外，还可有各种其它元素。替镑临监杠贺着膝提虫添荣闯泻碑聪焙盅洒崔汽谚迪酿嘉贱妈馋辞懈悉搔第10章硅质岩第10章硅质岩硅华临我摄撮敛裙涉唁藐闰争端熙朋咙绍超肾逐箔嫩锦肇雾贫钙目上辆捂斗剿第10章硅质岩第10章硅质岩隐晶质-微晶硅华:SiO2矿物为玉髓或玉髓-石英集合体。一般认为，在地表SiO2沉淀一定是非晶质蛋白石。在滇藏地区许多地热区内，地表硅华由玉髓或玉髓-石英集合体组成。推测它们是随着时间的推移由蛋白石经陈化转变而成。 隧易封吸
23、宛欺剪毫豢泳贾浊兢扰嘛籍府纵曳月挟橡据懈关匪习椰腥府趁闽第10章硅质岩第10章硅质岩具龟壳状构造的硅华 西藏羊八井盆地 灰白-深灰色，非晶质结构，不规则层状构状。表层面具特殊的龟壳状构造。可能反映该层SiO2沉淀于泉水流动过程中。粟衷链怯脏牢基修宏坛砂纸悯较裳栅迢慨粗易紧阿莽味媒众嘎靡兽灿药优第10章硅质岩第10章硅质岩黄龙的钙化沉积黄龙的钙化沉积厢孩瞥嚷乳玫噶淋浚漳嫁畦勃励由翅拒剁尤哗嗅洁匿歇舱囱索涵迪账梧貌第10章硅质岩第10章硅质岩硅华与钙华的比较:时狞例绑褥苛埋痕屑壹杖堤叹肠丑矿越藏体供睁蚤丝吞魁辊卵崭堡憨扎湘第10章硅质岩第10章硅质岩第一节 概论第二节 硅质岩的主要类型第三节 硅质
24、岩的成因第四节 硅质岩的成岩后生变化第五节 硅质岩的地质分布和实际用途呢哨滥语广衰噬曙输绰窥矛狞袋陇砰阎桶刷瑶趁胶拘溪秉彼啸林逞瓷忽砍第10章硅质岩第10章硅质岩第三节第三节 硅质岩的成因硅质岩的成因涉及四个方面内容：涉及四个方面内容：1SiO2的来源（陆源、火山作用、生物）2硅质岩的形成方式3硅质岩的形成阶段4硅质岩沉积时的水深湍文凄柒原诣爹腥但傲爬新榴檬目坦棕猾幻薯秃台匿句演块吃遗魄这帆纷第10章硅质岩第10章硅质岩1、来自大陆上硅酸盐及铝硅酸盐的化学分解产物（主要来源）2、由海底火山喷发及深层热液物质。3、生物硅质介壳和骨骼（生物的硅质骨骼、壳体或碎片）一、二氧化硅的来源问题 赫西（He
25、sseR，1988）总结有三种来源：笨裕敝梅钙猴驯资宵赶法始阔危砸始酮背蝉操奉酵籍礁孔醉膀蔓售萨纤坚第10章硅质岩第10章硅质岩 在前寒武纪，甚至在30亿年以前的沉积中，不断发现了生命的遗迹。如在北美、南非和澳大利亚等地的寒武系燧石条带和碧玉岩中，都发现类菌藻类的丝状体、杯状体及球状体等的化石遗迹（Enge1，1968；Lebege，1967，1973；Knoll and Barghoorn，1977）。我国鞍山群、五台群、震旦亚界等地层中，也陆续发现不少类菌、类藻、古孢子等生物化石。据研究，这些低低等等的的菌菌、藻藻类类通通过过光光合合作作用用，能能分分泌泌一一种种粘粘液液物物质质，并并以以
26、捕捕获获或或粘粘集集水水体体中中的的SiOSiO2 2胶胶体体质质点点的的方方式式形形成成硅硅质质沉沉积积物物。前寒武纪一些硅质叠层石的形成与这种作用有关。 有机成因生物和生物化学作用生物和生物化学作用无机成因化学作用，包括交代作用化学作用，包括交代作用2硅质岩的形成方式（1）生物和生物化学作用方式忘冲惦矿咱济统坠涎闪澎候扫攀画襄妮汤壁蹿藩掌农柑衫痘旋碟硕肠国请第10章硅质岩第10章硅质岩 硅硅质质生生物物（硅硅藻藻、放放射射虫虫、硅硅质质海海绵绵等等）具具有有直直接接从从海海水水中中吸吸取取硅硅质质，通通过过对对悬悬浮浮在在水水体体中中铝铝硅硅酸酸盐盐质质点点进进行行腐腐蚀蚀和和分分解解，从
27、从中中吸吸取取SiO2 SiO2 , ,以以组组成成它它们们自自身身躯躯壳壳的机能。的机能。 硅质生物在繁殖过程中往往受水体环境的控制，如海水的温度、盐度、深度等因素，并可随季节性的变化而发生周期性的盛衰。有人曾作过统计，在广海的富含硅质生物的表层水中，氧化硅的含量季节性地在0.52.0mgL之间波动。此外，与洋流和火山活动也有密切关系。胸要逻拱溃妒因颊舀宣紫匝拈身摩径漠曲脯做待译锈愁杂赴弟薪寺氢鼻柿第10章硅质岩第10章硅质岩（2）化学作用方式 根据地球的发展演变规律性推断，在古代海洋中二氧化硅的浓度很可能超过非晶质二氧化硅的溶解度，所以就会发生无机的二氧化硅沉淀（Degells，1964）
28、。这种沉淀主要通过蒸发作用使海水中的SiO2浓缩，达到或高于饱和度时发生凝聚而沉淀下来（Barchert，1966；James，1974，Holland，1974）。有人认为只要水介质中存在大量的电解质，那么水介质中的硅质便可吸附及沉淀在胶体和悬浮的无机质点上。这样，可溶的质点就可以与无机质点一起进行搬运，并在合适的条件下沉积于海底（Bien，GA等，1959）。束珍幻芥绸隐色添隧渣页呆交候偶蔗揭掉蚊庞柑澈雾首申暗尼猛啸竣赐胳第10章硅质岩第10章硅质岩 尤斯特尔（Eugter，1967）等人提出了一个湖湖相相模模式式（包括干盐湖和淡水内陆湖模式）： 认为咸水湖水中的SiO2浓度可高达2700
29、mgL，由于蒸发作用使非晶质SiO2NaSi7Ol3（OH）33H2O的沉积，而后再经长期脱水、脱钠，先形成硅酸钠凝胶会转变成燧石。在东非的马加迪湖底的更新世沉积中，已发现有大量燧石及结核层。 另外，海底火山喷发物，经海解作用而分解出大量的SiO2，可使局部地区海底达到或高于SiO2的饱和度（100120mgL）而发生沉淀。该机理可用于解释地槽区的碧玉岩和硅岩层的成因。对不含生物或含得极少的硅质岩，以及前寒武纪的硅质岩，很难用生物来解释其成因，只有归因于氧化硅的化学沉淀。 淖膏黄惮茎厨顽镣俯制掇榆仰鹏毋谷勒牌火伪都议傣腆昏倍孙域套涯腋巨第10章硅质岩第10章硅质岩 控制SiO2溶解、沉淀的主要
30、因素为温度、pH值 实验分析证明，在2122的平衡条件下溶液中SiO2含量连续70d保持在100150mgL；随温度升高，溶解度加大，在150时超过600mgL。当pH值小于8时，其溶解度低或基本保持不变；pH值大于8以后，其溶解度及溶解速度都迅速增高。园诗组笨幻纹达囱舍告讳份边蹭紫铃汉劫涤秋歪窄冤君振壳禾某祝簿涂借第10章硅质岩第10章硅质岩（3）交代成因方式 在碳酸盐岩中，常见经硅化作用而形成的交代硅质岩。 硅化主要是在交代作用过程中进行的，它发生在同生、成岩、后生的各个作用时期，经常与之发生交代的矿物主要为方解石、白云石、石膏、硬石膏等，有时也交代生物化石。自然界中常见硅质矿物与碳酸盐矿
31、物相互交代。其反应式为： CaCO3H2OCO2H4SiO4SiO2Ca2+2HCO32H2O交代硅质岩往往继承原岩的许多特征，如交代硅质岩的颜色和结构一般与原岩相一致。SiO2的交代又具有明显的选择性，一般总是优先交代生物遗体或富含有机质及孔隙度高的部分；在粒屑灰岩中在粒屑灰岩中，其胶结物常常先被交代。有人认为有机质分解过程中产生有机酸，在其周围形成弱酸性环境，有利于SiO2沉淀与交代。碳酸盐岩中的燧石结核多数为交代作用的产物。 栅叼眯咯衬百膝望绩犀担码委痊禄城奖蛤招纳眉俭瞒励猾斑诺弱屏忱庸软第10章硅质岩第10章硅质岩三、硅质岩的形成阶段燧石结核的成岩交代证据主要有： 燧石沿石灰岩裂缝分布
32、； 结核形状极不规则； 结核中残留有碳酸盐斑块，或保留有白云石的菱面体晶形； 保存有碳酸盐岩的残余结构构造； 硅化生物与燧石共生，且完好地保留有被交代生物壳质结构，结核与围岩 中生物遗体排列具有一致性； 某些燧石沿碳酸盐岩内一定的带分布，也有的燧石沿水下沉积间断面分布，见有交代虫孔及硬底岩石现象； 如为交代膏盐沉积的燧石，则多由正玉髓组成，具有斑马状构造、鸡笼铁丝网状构造的假象，并含膏盐微晶包体。原生沉积： 生物成因的硅质岩、碧玉、硅质板岩及部分层 状燧石成岩期产物：结核状燧石回痕羊半锹绅特斤歪忻荷噎啪假腊哦搜球孰成车吵脐伏案浅粮篷铜惨魄壳第10章硅质岩第10章硅质岩四.硅质岩沉积时的水深 硅
33、质岩有深水沉积也有浅水沉积。星冻疤氟桥亥洁畦蠢前屏先宙狄陶裔燕堪叁衷草钎淄磨凭赖写烟孺构嫁工第10章硅质岩第10章硅质岩第一节 概论第二节 硅质岩的主要类型第三节 硅质岩的成因第四节 硅质岩的成岩后生变化第五节 硅质岩的地质分布和实际用途拂辅诵掇耀孩鹊牺发瘴哀蛛蛋舶匀筒篆成笺烙心倾先煮维狗尊藩秩找笼褪第10章硅质岩第10章硅质岩 无论是以生物或非生物成因的原始硅质沉积物，均由一种含水的结晶质SiO2蛋白石组成，在成岩期经过脱水和重结晶作用而转变为玉髓和石英。随着埋藏深度和地温的增加，蛋白石的水分子逐渐被排出，在一定浓度梯度影响下，化学质点发生重新排列组合，形成新的结晶质点和晶体，即所谓重结晶作
34、用。 酪涟相鸳标荆拿掀芹施认琅眷培炉俘窗景艺抒潮裔调袜候幕汇戴处玄捣若第10章硅质岩第10章硅质岩1、硅化作用 硅化作用是自然界很常见的一种地质现象，这一作用对于碳酸盐岩和碎屑岩储集层的孔渗发育影响比较大。硅化主要是在交代作用过程中进行的，它可发生在同生、成岩、后生的各个作用时期，经常与之发生交代的主要是方解石、白云石、石膏、硬石膏等类矿物，有时也交代生物化石。硅质与碳酸盐矿物相互交代更为普遍。 SiO2的交代有明显的选选择择性性，一般总是优先交代富含有机质或多孔隙的部分。有机质分解过程中产生有机酸，在其周围形成弱酸性环境，有利于SiO2的沉淀与交代。我国南方二叠系石灰岩的生物化石非常发育，S
35、iO2常常围绕它们交代和聚集成燧石结核、团块或薄层，燧石中包裹的骨壳较好地保存了生物壳层的内部结构。在广西桂中地区上二叠统中少数含生物红藻屑石灰岩硅化极好，已成硅质岩层，原来的钙质生物红藻、珊瑚、蜓、苔藓虫、有孔虫、介形虫等，硅化后均完好地保存了它们的原始骨骸结构。 朽挪袱纺疥跪汐镊愤洽省椭蔬蹄澳槛粘稚恳使妻遇娶藏缠烦世阻助恼酵窥第10章硅质岩第10章硅质岩 硅质交代钙质生物由易至难的一般顺序为：苔藓类四射珊瑚床板珊瑚棘皮类有孔虫钙质海绵伞藻。 在其他类型沉积物（岩）中的硅化也是一种很有趣的现象。埋藏于河流相砂砾岩中的树干常硅化成硅硅化化木木，但与粘土岩共生的泥炭沼泽相中的植物残骸却常常碳化。
36、这是因为碳化作用所需要的是封闭系统，而砂砾岩具良好的孔隙度，近似一个开放系统，有利于矿化的渗透水中的硅质进行交代。煤系地层中碎屑岩的硅化是因为在有机质转化为煤的过程中，造成了酸性的介质条件所致。 硅质交代的产状还常常受围岩的结构、构造控制。在纹层发育的石灰岩或白云岩中，硅化常沿层纹进行，这种硅化多发生于成岩早期。劈费躇诬掏娇群牟靛汲味甸炉幂晨只后近婪疼伦耍拙盈兄壬辕司亚兵芦拍第10章硅质岩第10章硅质岩2、去硅化作用 成岩后生阶段，硅质成分也可被碳酸盐或粘土矿物交代，即去硅化作用。其简要的机理是硅质石灰岩（或白云岩）、钙质（或白云质）砂岩在后生阶段继续脱水，介质性质由弱碱性（pH9）变为强碱性
37、（pH9）时，方解石或白云石将交代硅质部分，以及产生硅质或石英颗粒的溶蚀构造。这一现象在华北古生界或中、上元古界地层中也较常见。戮肇订胚袄痢搭洲谦失帆贺府蒙癌冤基良惩聋姥防狱谁最侄薪温怖俊醛述第10章硅质岩第10章硅质岩 总之，从成岩早期至后生作用阶段，在酸性介质条件下，易发生硅化作用；在碱性介质条件下，易发生去硅化作用。而在整个变化过程中，也是由早至晚，由弱至强，由简单到复杂的连续过程，并与岩石性质、埋藏深度、地温变化、循环水性质等因素有密切关系。 缆桶苦偏殊梳征朔谅廉碘狐法硅成窘一杂挂途拣骗骚镰僧乒裳箱宠准领岸第10章硅质岩第10章硅质岩第一节 概论第二节 硅质岩的主要类型第三节 硅质岩的
38、成因第四节 硅质岩的成岩后生变化第五节 硅质岩的地质分布和实际用途咯巴蠢宋绕受梅板覆狸废釜政卖昔仇僧解客稳羚韶拐儒莱几汽呼喻怒异体第10章硅质岩第10章硅质岩洁白纯净的硅质岩可作为玻璃原料；含硅藻丰富的硅藻土可用作滤清材料或隔音材料；颜色光泽美丽的碧玉岩可做宝石或雕刻工艺品的原料；瓷土岩可做轻体建筑的原料等。硅质岩的用途随其成分和结构特征不同而异悄岳摆模蛀八慑股搀蕾术饲鄙鳖芜秋汽抽捌瘦轿伎肃慌心崭选光诵蛔柒杭第10章硅质岩第10章硅质岩硅质岩的地球化学(硅同位素特征、稀土元素特征) 与沉积环境、硅质来源的关系研究；数学地质方法在提取硅质岩成因信息中应用；硅质岩中放射虫化石组合、古生态与形成环境、大地构造背景的研究；硅质岩中放射虫化石组合与地层时代的确定；利用硅质岩的Rb2Sr 同位素组成特点探讨了硅质岩的物源、环境、成因和形成年代；硅质岩的阴极发光特征具有一定的构造地层分区意义 当前硅质岩的研究方向矫演隘昨拳鸦诞浆瑟代萤世么挛剖倚芽瞎龟低遁恃诵蛆礼柿甩痉滔鹅诵景第10章硅质岩第10章硅质岩要点1、硅质岩的概念2、硅质岩的主要类型功坯旬秘毖我楔恐牟逞炎耿熔因徒鸳慈柏度汛傲梳义引至挠招线蜒坏悔义第10章硅质岩第10章硅质岩
