外动力地质作用和沉积岩特征

1、外动力地质作用和沉积岩特征地球动力学：分外动力与内动力两种a.外动力：风化、剥蚀、搬运、沉积、成岩 意义：说明地质发展史，寻找沉积矿产(煤、石油、铁等)b.内动力：火山、地震、构造运动产生的变形等 意义：解释构造运动学、地球动力学第一节外动力地质作用的一般特征一、引起外动力地质作用的因素（外因） 大气、水、生物一）大气圈氧氮氩0.93%二氧化碳0.03%水蒸气 0-0.4%微量氦甲烷氪氙氢臭氧氖二）水圈水圈=海洋+湖泊+河流+冰雪+岩石空隙水。为一连续的层圈 水圈的作用a.破坏岩石：机械破坏(干寒带)、化学破坏（CO2）(温湿带)b.搬运岩石：通过水的循环过程完成 b.本身成矿：石油、煤;形成

2、生物岩(有机地化研究领域） a.破坏岩石：机械破坏（根劈）、 化学破坏（生物有机酸分解矿物）生物圈的作用三）生物圈 生物圈是地球表层生命物质组成的一个封闭圈层。大气圈水圈岩石圈生物圈地球各圈层的相互作用三个圈层在分布上是互相包容的、互相渗透的，三者没有一定的界线或界面。生物来源于海洋，水圈是生物圈发展的基础，生物圈不能离开水圈和大气圈而单独存在。 二、引起外动力地质作用的能源1、地球内能a、地球自转所产生的旋转能b、地球内放射性元素蜕变产生的放射能c、地球内部物质所产生的重力能、对流能d、地球内部物质的化学能、结晶能2、地球外能太阳辐射能和日月引力能以及由此引起的水的动能、风能和生物能潮汐现象

3、三、外动力地质作用的类型1、风化作用风化作用：是指由于温度的变化，大气、水和水溶液以及生物的生命活动等因素的影响，使地壳表层的岩石、矿物在原地发生物理的或化学的变化，从而形成松散堆积物的过程。2、剥蚀作用 风、流水、冰川、湖海中的水在运动状态下对地表岩石、矿物产生的破坏作用，并把破坏了的产物搬离原地。 3、搬运作用 碎屑物质（主要是母岩风化、剥蚀产物中的碎屑物质）在流体的作用下，将进入搬运状态向它处转移。搬运方式：1、机械搬运：机械破碎的产物以机械方式搬运，如以流水、空 气为介质搬运；2、化学搬运：化学方式破坏的产物通过溶液搬运；3、生物搬运：生物吸取介质中的化学元素营养自己，死后堆积。4、沉

4、积作用当搬运动力的动能减小、搬运介质的物理化学条件发生变化或者在生物的作用下，被搬运的物质在新的环境下堆积起来。 沉积方式及沉积物：1、机械沉积碎屑沉积物：受重力的影响。重的物质搬运距离近并先沉积，反之。2、化学沉积（物）：受化学反应的控制。在真溶液中，难溶的物质先沉淀，反之；胶体质点沉积是通过中和作用或水蒸发作用。3、生物沉积（物）：生物有机体直接发生堆积。自然界的各种松散沉积物变为坚固岩石的作用。 5、固结（成岩）作用1）影响成岩作用的因素主要有： 1.内因：沉积物的原始成分和结构。 2.外因：压力、温度、水和水溶液中的物质以及微生物和有机物。 2）成岩作用主要有：压固作用、胶结作用、重结

5、晶作用、新矿物的生长。 a-压固作用；b-胶结作用；c-重结晶作用；d-新矿物生长 A、压固作用：由于上覆沉积物不断加厚，在重力影响下，使松散的沉积物的含水量减少、体积缩小、并转变得较为致密，这种作用称为压固作用。 B、胶结作用 是指松散的沉积颗粒，被化学沉淀物或其他物质充填连接的作用，其结果使沉积物变为坚固的岩石，并减少孔隙度。胶结物：以化学沉淀方式形成于粒间孔隙中的自生矿物。D、新矿物生长 沉积物中不稳定矿物溶解或发生化学变化，导致若干化学成分重新组合并结合成为新矿物，从而使沉积物变硬。C、重结晶作用 沉积物的矿物成分在温度和压力的影响下，使非结晶物质变成结晶矿物。一般而言，颗粒愈小表面积

6、愈大，溶解度也愈大、愈易被溶解而向大颗粒集中，即愈易发生重结晶作用 能够使小的颗粒变成大的晶粒，也可使非晶质沉积物变为晶质体。如： 蛋白石（非晶质）玉髓（隐晶质）石英（显晶质） 在碳酸盐沉积物中，重结晶作用最为普遍。 风化与剥蚀搬运和沉积埋藏与成岩第二节 沉积岩的特征 沉积岩是在地表及地表附近不太深的地方，由母岩经过风化、剥蚀、搬运、沉积、成岩等外力地质作用所形成的层状岩石。一、沉积岩中的矿物组成沉积岩的常见矿物有石英、白云母、粘土矿物、钾长石、钠长石、方解石、白云石、石膏、硬石膏、赤铁矿、褐铁矿、玉髓、蛋白石等。其中方解石、白云石、粘土矿物、石膏、硬石膏等是沉积岩中普遍出现的矿物。 岩浆岩中

7、常见的橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、中性及基性斜长石在沉积岩中很少出现， 二、沉积岩的结构非碎屑结构 （陆源）碎屑岩 碎屑结构 火山碎屑岩 火山碎屑结构 粘土岩 泥质结构 化学岩（生物化学岩） 晶粒结构 1、碎屑结构岩石中颗粒是机械沉积物碎屑岩的组成：碎屑成分和填隙物成分（包括胶结物、基质）碎屑：矿物碎屑、岩石碎屑、少量生物碎屑。胶结物：以化学沉淀方式形成于粒间孔隙中的自生矿物。基质：碎屑岩中细小的机械成因组分。 1)碎屑成分按碎屑粒径大小可分为：砾状结构 2mm 砾石砂状结构 20.05mm 砂粉砂状结构 0.005mm 粉砂泥状结构 2粗砂0.52中砂0.250.5细砂0.10.25粉砂0

8、.030.1泥50的碎屑岩称为砾岩；砂含量50的碎屑岩称为砂岩.石英砂岩：石英含量大于90的砂岩；长石砂岩：长石含量大于90的砂岩；砂砾砂粉砂泥砾岩(D2mm)砂岩(2D0.1mm)粉砂岩(0.1D0.03mm)泥岩(D0.03mm)松散的沉积物埋藏、压实、成岩固结的沉积岩 粒度碎屑颗粒的大小搬运介质的能量高低2)碎屑岩的特征 分选颗粒大小均匀一致的程度搬运距离短长分选很好分选好 分选中等分选差 分选很差 圆度低（棱角状）颗粒表面圆滑的程度 圆度圆度中等（次圆状）圆度高（圆状）搬运距离短长河床中的砾石。只有在洪水期才能被河水移动；呈棱角状至次圆状 （圆度低至中等）海滩砾石。砾石在波浪作用下相互

9、摩擦、碰撞而变得圆滑2、非碎屑结构 岩石中的颗粒是由化学或生物化学沉积作用形成的。主要是碳酸盐岩、硅质岩类。碳酸盐岩：石灰岩:化学成分CaCO3，矿物成分方解石。白云岩:化学成分CaMg(CO3)2，矿物成分白云石。石灰岩碎屑结构：常见。其碎屑成分全是CaCO3，按成因分三类： A：内碎屑。海水中已固结碳酸钙沉积被海水破碎； B：生物碎屑。海水中动植物被海水破碎； C：球粒、豆粒、团块、鲕粒等。由海水中CaCO3 凝聚而成。非碎屑结构：如生物礁。石灰岩生物碎屑灰岩生物碎屑灰岩生物碎屑灰岩三、沉积岩的颜色 颜色是最醒目的标志，是鉴别岩石、划分和对比地层、分析判断古气候和古地理条件的重要依据之一。

10、 石英砂岩，往往显示白色、灰白色；长石砂岩，往往显示肉红、黄白等色。 岩石中含有少量的Fe203，就会呈现红色（氧化环境）；含有少量的FeO，就会呈现绿色（还原环境）； 岩石中若含有微量MnO2，便会呈现黑褐色；含有一些有机炭质，常常呈现灰、黑色。 现在油田上描述颜色时用数字代替：012345678910白色红色紫色褐色黄色绿色蓝色灰色黑色棕色杂色和代表深和浅。如：57就是浅绿灰色。描述岩石的颜色，常用复合名称描述，有时加以深浅字样，如紫红色、蓝灰色、深紫色、浅灰色等。凡是复合颜色，前面的是次要颜色，后面的是主要颜色。 层理构造是由沉积物的成分、颜色、结构沿垂直于沉积物表面（层面）方向变化而显

11、示出来的一种层状构造。是与岩浆岩、变质岩区别的重要标志。四、沉积岩的构造 构造是指碎屑岩的各个组成部分之间的分布和排列方式，它是沉积物在沉积期或沉积后通过物理作用、化学作用和生物作用形成的。 （一）层理构造 层没有限定的厚度，其厚度变化范围很大，可自数毫米至数十米，但通常是数厘米至数十厘米。按厚度可划分为：块状层（lm）、厚层）、中层（）、薄层（）、微细层或页状层（）。 说明：层可以根据它在成分和结构上的不连续性与上下邻层区分开。1、平行层理 特点是纹层呈直线状互相平行，并且平行于层面。常见的层理构造： 2、波状层理 特点：1）呈对称或不对称的波状 2）总的方向平行于层面 3交错层理 交错层理

12、通常也称为斜层理。它是由一系列斜交于层系界面的纹层组成，斜层系可以彼此重叠、交错、切割的方式组合。这种层理是由沉积介质（水流及风）的流动造成的。 4、透镜状层理 砂质小透镜体连续地且较有规律地包裹于泥质层中，砂岩透镜体内部又具有斜层理。5、粒序层理 又叫递交层理。整个层理主要表现为粒度的变化，即由下至上粒度由粗到细逐渐递变。若粒度由细到粗变化，则为反粒序层理。CoarseFine 6、均质层理或块状层理 呈现大致均质外貌，不具任何纹层构造的层理。（二）层面构造 层面构造是沉积物表面上由于流水、风、生物活动、阳光曝晒等作用所留下的痕迹，常见有波痕、干裂、雨痕、痕迹化石等。它形成于岩石的顶面。在上

13、覆岩石的地面则形成印模。 1、波痕 波痕是在流水（或风）作用下沙质沉积物移动时所形成的沙纹或沙波。 2、干裂（泥裂） 露出水面的沉积物受到曝晒后、干裂而成的不规则多边形网状裂隙，其断面呈“v”字形，尖端指向岩层底面，裂隙中常被上覆沉积物充填。 常出现于河滩、湖滩、海滩（潮坪）的泥质、粉砂质沉积物中。 3、雨痕 雨滴打击未固结的细粒沉积物表面时，留下的圆形或椭圆形凹穴的痕迹保存于沉积岩中，称为雨痕。4、印模 沉积岩层底面上的突起。 突起形态为长条状、舌状、鱼鳞状、疙瘩状等。 大小不等。1、结核指在成分、颜色、结构等方面与周围沉积岩具有明显区别的矿物集合体。有球形、椭球形、透明状以及不规则状等。

14、（三）化学成因构造2、化石是在自然作用下，保存在沉积岩中的古代生物遗体、遗骸及遗迹、遗物的总称。 3、缝合线构造 在岩层切面上，呈现的锯齿状曲线，此即称缝合线；缝合线构造是碳酸盐岩中常见的一种裂缝构造，是由于压溶作用形成的。 第三节 沉积岩的分类及常见岩石 沉积岩的分类方案很多。这里，首先根据沉积岩的形成作用（冯增昭，1982，1992）划分以下大类和基本类型: 1）主要由母岩风化产物组成的沉积岩； 2）主要由火山碎屑物质组成的沉积岩； 3) 主要由生物遗体组成的沉积岩陆源碎屑岩（按粒度分）火山碎屑岩（按粒度分）泥质岩类（按固结程度分）碳酸盐岩（按成分分）其它沉积岩砾岩2mm 粗砂2-0.5mm砂岩 中砂0.5-0.25mm 细砂0.25-0.05mm粉砂岩 0.05-0.005mm集块岩64mm火山角砾岩64-2mm凝灰岩2mm粘土泥岩页岩石灰岩白云岩泥质岩介壳灰岩铝质岩铁质岩锰质岩硅质岩磷质岩蒸发岩可燃有机岩第四节 地质作用小结1.动力能源来自地球内部，作用范围包括整个岩石圈。 2.以构造运动为主导，互相联系，只是在某一区域某一时期以某种内力地质作用为主。 3.内力地质作用不但促使地壳内部物质运动，而且改造、控制地表形态（总的轮廓和海陆变迁）。 一、内力地质作用小结风化 地面流水 地下水、冰川、风 湖泊、沼泽、海洋 剥蚀 搬运 沉