综合地质学 王根厚 Chapter3

1、幻灯片9中等语速复述中等语速讲授幻灯片幻灯片幻灯片图示说明幻灯片幻灯片中國地質大學一、授课时间二、授课班级三、计划课时四、授课题目五、课的类型六、教学目的200分钟第三章沉积岩理论性课程使学生掌握沉积岩的概念、了解沉积岩的形成、 掌握沉积岩的一般特征、理解沉积岩的类型（外源沉积岩与内源沉积岩）、了解碳酸盐岩类。七、重点和难点：沉积岩的特征、外源及内源沉积岩、碳酸盐岩八、教学方法：引导-重点讲述-图表-照片九、教学进度：各部分内容时间分配1.沉积岩及其特征（含沉积岩的形成）50分钟2.外源沉积岩50分钟3.内源沉积岩50分钟4.碳酸盐岩45分钟5.课堂小结5分钟十、教学过程：第三章沉积岩导入：提

2、问：矿物常见的形态有哪些？矿物有哪些重要的物理性质？列举 常见的造岩矿物，并简述其特征。矿物组成了岩石。岩石是天然产出的具有一定结构构造的矿物集合体（少数岩石刻有玻璃质或胶体或生物遗骸组成），它构成了地壳及上地幔的固态部分，是地质作用的产物。岩石学是地质学的一个分支，它是研究岩石的分布、产状、成分、 结构、构造、分类、成因、演化等方面的科学。自然界岩石的种类很多，按照成因则由三大岩类组成。三大岩类之 间的界线不是截然分开的，其间有渐变的过渡岩石类型。三大岩类 在一定地质作用下可以相互转化。三大类岩石在地表和地壳内部的分布情况，也不相同。地壳表层以 沉积岩为主，地壳深处则以岩浆岩和变质岩为主。在

3、地表或仅地表形成的岩石为沉积岩，引出本章内容。第一节沉积岩及其特征一、概念沉积岩是是常温常压下，由风化作用、生物作用和火山作用产生的 物质经搬运、沉积和成岩等一系列地质作用形成的岩石。简介沉积岩在地球上的分布情况中國地質大學二、沉积岩的形成（一）沉积物来源幻灯片母岩风化产物：最主要的物质来源幻灯片生物物质图片显示火山物质图片显示宇宙物质图片显示（二）风化作用图片显示1概念：是指在地表或近地表的条件下，由于气温、大气、水及生幻灯片物等因素的影响，使地壳或岩石圈的矿物、岩石在原地发生分解和破坏的过程。2.风化作用的类型物理风化：温差风化、冰劈作用、盐类结晶产生的孔隙压力、幻灯片层裂或卸载作用图片显

4、示化学风化：溶解作用、氧化作用、水解和碳酸化作用生物风化：根劈作用、生物礁沉积、生物吸附作用等图片显示（三）主要造岩矿物在风化过程中的稳定性图片显示1、长石类幻灯片2、铁镁矿物3、石英4、云母类5、粘土矿物6、碳酸盐矿物三、风化作用产物的搬运、沉积、成岩（一）风化产物的搬运幻灯片（二）风化产物的沉积图片显示（三）成岩作用图片显示四、 沉积岩的一般特征图片显示（一）沉积岩矿物成分成因幻灯片1、陆源碎屑矿物：从母岩中继承下来的一部分矿物。幻灯片2、自生矿物：在岩浆岩中缺乏的一些矿物，如粘土矿物、沉积的铁幻灯片铝锰矿物、白云岩、方解石和盐类等矿物。在风化-搬运-沉积-成岩作用中形成。一般情况下，是由

5、母岩产生的溶解物质化学沉淀形成的，对碎屑物质起胶结作用。3、次生矿物：沉积岩遭受风化作用而形成的矿物，如黄铁矿风化相成的褐铁矿、碎屑长石风化而成的高岭石等。幻灯片（二）沉积岩的构造沉积岩的构造是指岩石各个组成部分的空间分布和排列方式。它是幻灯片由沉积物的成分、结构、颜色等颞部组成部分的不均一性引起的岩石的宏观特征。中國地質大學1.岩层：概念及其单层厚度划分2.层理：（1）概念（2）沉积岩的原生构造层理类型：水平层理、交错层理、粒序层等层面暴露标志：波痕、泥裂、雨痕、底面印模等第二节外源沉积岩类一、沉积岩的分类及主要类型1传统分类的缺点（了解）2.现在按沉积物的来源将沉积岩分类两大类：外源沉积岩

6、类内源沉积岩类三、外源沉积岩类外源沉积岩的组成物质主要来源于沉积盆地之外，是在盆地之外生 成的，它包括母岩风化后形成的陆源碎屑物质和粘土矿物及火山喷 发作用形成的火山碎屑岩。因此，外源沉积岩又分为陆源碎屑岩和 火山碎屑岩。（一） 陆源碎屑岩1. 陆源碎屑岩类的物质成分：陆源碎屑岩的物质成分主要由碎屑物、 化学物质、基质（杂基）三部分组成。a. 碎屑物质：陆源碎屑岩的碎屑物质，可占整个岩石的50%以上，是陆源碎屑岩的特征组份。它们主要来自分地之外，是从陆地上搬 运来的，故又称陆源碎屑。它们是物理风化和机械搬运沉积的产物， 可分为矿物碎屑岩石碎屑两类。b. 化学物质和自生矿物：从溶液中呈化学沉淀的

7、物质，这种物质在 陆源碎屑岩多以胶结物的形式存在。但有部分孤立的分散的矿物晶 体，对碎屑不起胶结作用，称为自生矿物。c. 基质：是充填于碎屑颗粒之间的细粒机械混入物，他们呢对碎屑物质也起胶结物作用， 但基质不是化学成因的。包括小于0.03mm的细粒砂和泥质矿物。2. 陆源碎屑岩的结构陆源碎屑岩的结构主要有陆源碎屑结构和泥状结构两种类型。碎屑 颗粒结构分类的主要依据是组成岩石的的碎屑颗粒的粒级，一般把 碎屑颗粒的粒级划分为砾、砂、粉砂、泥（粘土）四级。3. 陆源碎屑岩的分类幻灯片幻灯片幻灯片图片显示图片显示图片显示幻灯片幻灯片幻灯片幻灯片幻灯片幻灯片幻灯片幻灯片中國地質大學表格显示幻灯片表格显示

8、图片显示幻灯片图片显示幻灯片根据碎屑颗粒的大小，陆源碎屑岩可以分为四类：砾岩：碎屑直径大于 2毫米；砾石颗粒的成分以岩屑为主，除岩屑外，在较细的业级中可 有长石、石英等矿物碎屑。砂岩：碎屑直径 2 0.063毫米；砂岩是一种分布很广的岩石，约占沉积岩总量的1/3,仅次于泥质而居第二位。砂岩的碎屑成分主要是石英、长石和岩屑三种，在 大多数砂岩中，石英都是最主要的碎屑，它是最稳定的组份。长石和岩屑在表生条件下较易破坏。粉砂岩：碎屑直径 0.0630.004毫米；图片显示幻灯片粉砂岩的碎屑成分以石英主为，常含数量不定的白云母。长石 和岩屑都较少见。粉砂岩多呈薄层状，常具微细的水平层理和微小 波状层理

9、，这种层理常由颗粒组细不同而显现。粉砂岩与泥质岩的 差别在于断口较泥质岩粗糙，不显贝壳状，触之无滑感，不易被水 泡软，无可塑性泥质岩：碎屑直径小于 0.004毫米；图片显示幻灯片绝大多数的泥质岩是由母岩化学分解后产生的粘土矿物经机械 沉积而成，只有极少数泥质岩是凝灰岩在成岩过程中蚀变而成的。 泥质岩的矿物成复杂，除主要成分粘土矿物外，常有陆源碎屑矿物 和自生矿物，如褐铁矿、石英、方解石等。泥质岩分为粘土、泥岩、页岩。图片显示幻灯片幻灯片第三节内源沉积岩类 一、内源沉积岩的一般特征 组成内源沉积岩的特质主是直接来自沉积盆地的溶液或沉积场所的 溶液之内，是沉积介质中的溶解物质经化学或生物化学作用沉

10、淀的， 但它们从溶液中沉淀出来之后，除少部分可在原地固结成岩之外， 大多数都要在盆地内经受波浪、潮汐和水流、重力等作用，发生短 距离的搬运和再沉积。（一）内源沉积岩的物质成分内源沉积岩的主要矿物成分种类很多，常见的有：幻灯片铝的氢氧化物铁的氧化物和氢氧化物 锰的氧化物和氢氧化物 氧化硅矿物 硫酸盐类矿物 碳酸盐岩等（二）内源沉积岩的结构中國地質大學幻灯片内源沉积岩由于其形成方式较多，既有化学或生物化学沉积的，也 有生物作用直接形成的，还有机械沉积的以及交代作用生成的，因 此，其结构也多种多样，甚为复杂。按其成因和特点大致可以分为 四类：1. 晶粒结构主要是由化学沉淀或重结晶作用形成的结构。按结

11、晶程度可分为非晶质结构、隐晶质结构、显晶质结构图片显示幻灯片图片显示幻灯片2. 生物骨架结构这种结构是造礁生物形成的礁灰岩所特有的结构。常见的造礁生物 有群体珊瑚、海绵、苔藓虫、层孔虫及藻类。在自然界有单一生物 门类形成的礁岩，也有多种造礁生物造成的礁岩。生物骨架结构的 主要特点是由原地生长的造礁生物的遗体组成岩石的骨架，骨架内 的孔隙由碎屑物质和化学沉淀物质所充填。3. 粒屑结构图片显示幻灯片粒屑结构是内源沉积物经波浪、潮汐和水流等机械作用的破碎、搬 运和再沉积而成的、其特征与陆源碎屑结构相似，岩石也由碎屑颗 粒和基质或胶结物质两部分组成，但颗粒的成因和内部结构要比陆 源碎屑岩的复杂得多。粒

12、屑结构的结构要素与陆源碎屑结构相似， 包括颗粒的结构、胶结物和基质的结构以及胶结类型三个方面。 粒屑类型有内碎屑、骨屑、鲕粒、团粒和团块。4. 交代残余结构。二、内源沉积岩的分类图片显示幻灯片幻灯片内源按成分可分为以下八大类：（一）铝质岩类铝质岩类是指富 AI2O3的岩石，铝质岩的矿物成分主要是铝的氢氧 化物；三水铝石 AI（0H）3、一水软铝石-AIO（OH）、一水硬铝石 -AIO（OH）。此外，尚含粘土矿物及其他陆源碎屑矿物，其他自生 矿物，如菱铁矿、方解石、铁的氧化物和氢氧化物。铝质岩一般为 灰色至深色或灰黄色和赭红色。常见的结构有内碎屑结构、微晶结 构及豆粒（鲕粒）结构。铝质岩外貌与泥

13、质岩很相似，主要区别在 于铝质岩比较坚硬，并且比重较泥质大。（二）铁质岩类铁质岩是指富含铁矿物的岩石。当铁矿物的含理很高，达到工业品 位标准时即成为铁矿石。铁质岩中的主要含铁矿物有氧化铁矿、碳 酸铁矿物、硅酸铁矿物和硫化铁矿物。铁质结构与碳酸盐岩有很多 相似的地方。常见的结构类型有内碎屑结构、鲕粒结构、团粒结构 和微晶（隐晶）结构。（三）锰质岩类中國地質大學锰质岩是富含锰矿物的沉积岩，具工业价值的锰质岩即为锰矿石。 锰质岩中常见的含锰矿物有：软锰矿、硬锰矿、水锰矿和菱锰矿。幻灯片此外，也常有陆源碎屑、粘土矿物、方解石、蛋白石等混入物。锰 质岩或锰矿石最常见的结构为鲕粒结构、豆粒结构和隐晶质结构

14、。（四）磷质岩类磷质岩和磷块岩是由磷酸盐矿物和陆源碎屑物及其他自生矿物组成的。主要 的磷酸盐矿 物是磷灰石Ca5（PO4）3（F,CI,OH）和胶磷矿 Ca3（PO4）2 2H2O。磷质岩一般颜色较深，多为深灰色至黑灰色。幻灯片磷质岩常见的结构有内碎屑结构、鲕粒结构、生物粒屑结构、非晶 质结构、微晶结构及交代结构等。（五）蒸发岩幻灯片蒸发岩是在炎热干燥条件下，由强烈的蒸发作用在闭塞的泻湖、陆 盐湖等环境中形成的富含含钾、钠、钙、镁等元素的盐类矿物的岩 石。常见的蒸发岩有：碳酸盐、硼酸盐、硝酸盐和卤化物。蒸发岩 多为显晶质粒状结构和纤维状结构。（六）硅质岩硅质岩是以化学作用、生物化学作用形成的富

15、含SiO2的沉积岩，其SiO2的含量一般为70-90%。硅质岩的主要矿物为氧化硅矿物：石英、幻灯片玉髓和蛋白石。硅质岩多为隐晶质结构，部分可为鲕粒结构和骨屑 结构。（七）可燃性有机岩可燃性有机岩主是是含碳、氢、氧、氮的有机化合物组成的岩石，幻灯片包括煤和油页岩。油页岩一般为棕黑色、深棕色或黑色，风化后色 调变淡，甚至变为灰白色。质地均匀，柔软，以指甲刻划出现油脂 光泽的刻痕，可以点燃或冒烟。（八）碳酸盐岩单独列出一个章节，即第四节第四节碳酸盐岩类一、碳酸盐的一般特征碳酸盐岩是以钙、镁碳酸盐矿物为主组成的沉积岩。主要有的岩石 类型为石灰岩和白云岩。分以下三个方面介绍：幻灯片幻灯片（一）碳酸盐的矿

16、物成分特征组成碳酸盐岩的矿物成分，可以分为三类：1碳酸盐矿物：方解石 （CaCO3）和白云石CaMg（CO3）2。2陆源矿物：石英、长石、云母和粘土矿物。3非碳酸盐的自生矿物：氧化铁矿物、海绿石、黄铁矿、重晶石等。（二）碳酸盐岩的结构中國地質大學图片显示图片显示图片显示幻灯片因为碳酸岩的形成方式很多，故其结构也是多种多样，有粒屑结构、 晶粒结构、生物骨架结构和交代残余结构。（三）碳酸盐岩的构造碳酸盐岩构造的种类很多，在由机械搬运和沉积作用形成的碳酸盐 岩中，常见与流水作用有关的各种沉积构造，如斜层理、交错层理, 波痕冲刷痕迹等。在原地沉积的碳酸盐岩中常见生物构造，如叠层 石等。幻灯片图片显示图

17、片显示幻灯片二、碳酸盐岩的分类碳酸盐分类的种类繁多，但一般都是在成分分类基础上进行结构 成因分类：（一）碳酸盐岩的成分分类岩石类型方解石（%）白云石（%）石灰岩100 90010石灰岩含白云质灰岩90 7510 25白云质石灰岩75 5025 50灰质白云岩50 2550 75白云岩含灰质白云岩251075 90白云岩10 090 100幻灯片表格显示首先根据成分分为石灰岩和白云岩两个基本类型，然后根据方解石 和白云石含量细分：了解：石灰岩（或白云岩）与砂岩的过渡岩石类型了解：石灰岩（或白云岩）与泥质岩的过渡岩石类型（二）碳酸盐的主要类型 灰岩1. 内碎屑灰岩：是指含有一定量的陆源内碎屑的一种

18、灰岩。根据内碎屑的大小分为：砾屑灰岩，砂屑灰岩及粉屑灰岩。2. 生物碎屑灰岩：是指含有一定量的陆源内碎屑的一种灰岩。根据内碎屑的大小分为：砾屑灰岩，砂屑灰岩及粉屑灰岩。幻灯片幻灯片幻灯片幻灯片幻灯片3. 鲕粒灰岩：鲕粒含量大于岩石组分总量的50%，称鲕粒灰岩。按填隙物性质可有亮晶鲕粒灰岩及微晶鲕粒灰岩，按鲕粒类型可有同心鲕灰岩，复鲕灰岩，薄皮鲕灰岩及变形鲕，单晶鲕，多晶鲕灰岩 等。4. 球粒灰岩：常见的是藻团或粪粒灰岩，粒度较小（多为粉砂级）， 分选较好。球粒由微晶碳酸盐矿物组成，富含有机质，镜下色黑，常是微晶基质，与基质界线不很清楚，常产于礁后泻湖环境中。中國地質大學5. 团块灰岩：灰岩含有大量的团块，团块成分主要是硅质。6. 隐藻碳酸盐岩：岩石中含有大量的隐藻，隐藻类主要是指蓝藻， 多属于无骨骼钙藻