沉积岩石学考试重点(共12页)

1、 PAGE 13沉积岩石学重点 PAGE 13沉积(chnj)岩石学考试(kosh)重点沉积岩是在地壳表层的条件下，由母岩的风化(fnghu)产物、火山物质、有机物质、宇宙物质等沉积岩的原始物质成分，经过搬运作用、沉积作用以及沉积后作用而形成的一类岩石。 风化作用的概念地壳表层岩石的一种破坏作用；是因温度的变化，水以及各种酸的溶蚀作用，生物的作用以及各种地质营力的剥蚀作用等，地壳表层的岩石处于不稳定状态，逐渐遭受破坏，转变为风化产物的过程。 风化作用分为物理风化、化学风化、生物风化作用。岩石主要发生机械破碎，而化学成分不改变的风化作用，称为物理风化作用。在氧、水和溶于水中的各种酸性物质的作用下

2、，母岩遭受氧化、水解和溶滤等化学变化，使其分解而生成新矿物的过程称为化学风化作用。生物风化作用指在生物活动过程中对 HYPERLINK /baike/detail.asp?t=岩石 岩石产生的破坏作用。从流体力学的性质来说，凡服从牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体，否则称为非牛顿流体。内摩擦定律：t=du/dy上式中为流体的粘度，u为流体流速，y指流体内两滑动面之间的距离；为内摩擦应力，表示单位面积上内摩擦力； 所谓服从内摩擦定律是指在温度不变的条件下，随着du/dy的变化，始终保持一常数，该牵引流就属于牛顿流体，若值随着du/dy变化而变化，即为不服从内摩擦定律，该流体即为非牛顿流体。自然界中

3、存在牵引流和重力流两种不同性质的流水，牵引流搬运颗粒的动力主要是推力（或牵引力），搬运方式主要是推移方式。重力流是密度流，其搬运介质的方式是悬移载荷方式搬运。 牵引流和重力流对比类别牵引流重力流流体性质牛顿流体非牛顿流体密度低高（1.08，海水比重）水动力学机制地形、潮流或风重力液固相分明不分搬运介质流水沉积物搬运动力推力、负荷力重力搬运方式滚动、跳跃、悬浮悬浮运动关系水主动，颗粒被动水被动，颗粒主动搬运物质碎屑物质、溶解物质碎屑物质为主沉积作用流速、能量减小能力减小转化或稀释沉积环境地形变化较小山前或斜坡及其下游方向沉积构造各种类型层理粒序/递变层理沉积后作用的概念 沉积物形成以后到沉积岩的

4、风化和变质作用以前这一演化阶段的所有变化和作用广义的成岩作用。沉积(chnj)分异作用指碎屑物质在流水中搬运及沉积过程中发生矿物成分、粒度、形状(xngzhun)等方面的变化。是受颗粒间的碰撞和摩擦(mc)流体对颗粒的分选作用化学分解和机械破碎作用的影响与机械沉积分异作用机制不同！母岩风化产物以及其他来源的沉积物在搬运和沉积过程中会按颗粒大小、形状、比重、矿物成分和化学成分在地表依次沉积下来的现象，也叫地表沉积分异作用。机械分异作用：主要受物理原理支配，见于碎屑岩中；化学分异作用：主要受化学原理支配，见于溶解物质沉积过程。沉积分异作用表现在（1）粒度的分异：在流水的搬运及沉积过程中，从上游到下

5、游出现粒度从大到小、分选由差到好的顺序分布，出现了砾岩、砂岩、粉砂岩、粘土岩的分布集中顺序；（2）密度的分异：从上游到下游，相对密度大的碎屑含量逐渐减少，相对密度小的碎屑增加；（3）形状上的分异：等粒度颗粒中片状碎屑含量增加；（4）成分上的分异：成分成熟度相对增加。碎屑岩碎屑颗粒碎屑岩的骨架，主要由母岩物理风化作用过程中机械破碎而成的矿物碎屑和岩石碎屑组成。杂基分布于碎屑颗粒之间的，以悬移载荷方式与颗粒同时沉积的，粒径一般小于0.03mm的，细小的机械成因碎屑沉积物。成因：机械成因。粒级：以泥为主，可包括一些细粉砂。胶结物碎屑岩在沉积、成岩阶段，以化学沉淀方式从胶体或真溶液中沉淀出来，充填在碎

6、屑颗粒之间的各种自生矿物。三级命名法50% 岩5025% 质2510% 含 50%，不少于1/3为依据分类）集 块 结 构：主要火山碎屑物粒度64mm;火山角砾结构：主要火山碎屑物粒度642mm；凝 灰 结 构：主要火山碎屑物粒度20.0625mm；火山尘屑结构：主要火山碎屑物粒度0.0625mm（似泥岩）；（2）成因结构塑变（熔结）结构：主要由塑性玻屑和塑性岩屑彼此平行重叠熔结而成，其中可含有少量的刚性碎屑物，按粒度可进一步划分为熔结集块结构、熔结角砾结构和熔结凝灰结构。碎屑熔岩结构：是火山碎屑岩向熔岩过渡的一种结构，火山碎屑物被熔岩胶结。沉火山碎屑结构：是火山碎屑岩向正常沉积岩的过渡类型的

7、结构，以火山碎屑为主，混入少量的正常沉积物。凝灰沉积结构：是以正常沉积物为主的过渡类型的结构，在正常沉积物种混有少量（50%10%）的火山碎屑物质，如凝灰砂状结构、凝灰泥质结构等。火山碎屑岩的构造1.层理构造2.粒序层理3.流状构造（假流纹构造）：由压扁拉长的塑性玻屑和塑性岩屑定向排列而成，貌似熔岩中流纹构造。4. 斑杂构造：为颜色、粒度、成分分布不均，且无定向排列的一种构造。5. 火山泥球构造碳酸盐岩碳酸盐岩的结构组分颗 粒-碳酸盐岩中的颗粒：盆外颗粒 盆内颗粒两种盆内颗粒生物碎屑颗粒：生物化石碎片非生物碎屑颗粒：内碎屑、鲕粒、藻粒、球粒等 二、泥-泥级的碳酸盐质点三、胶结物-以化学沉淀方式

8、沉淀、结晶于碳酸盐颗粒之间的方解石或其它矿物。四、晶粒-刚沉积的碳酸盐矿物，呈细小的泥晶或微晶，在埋藏期间，由于成岩作用（重结晶作用、交代作用）而变成较粗大的碳酸盐矿物晶体。是晶粒碳酸盐岩或结晶碳酸盐岩的主要结构组分。五、生物格架-主要是指原地生长的群体生物如珊瑚、苔藓、海绵、层孔虫等，以其坚硬的钙质骨骼所形成的骨骼格架。六、孔隙（一）原生孔隙-指在沉积期前及沉积期形成的孔隙（二）次生(cshng)孔隙-在沉积后、固结过程中经改造作用而成的孔隙(kngx)，大多数为溶蚀孔隙。（三）裂隙(li x)-碳酸盐沉积物固结为岩石后，由于受构造力的作用，发生破裂而形成裂隙。鲕粒形成的三大条件碳酸钙过饱和

9、 2.充足的核心 3.动荡的水流碳酸盐岩岩石学特征及其与碎屑岩的异同碳酸盐岩的成分：1矿物成分：碳酸盐岩主要是由方解石（CaCO3）和白云石（CaMgCO32）两种碳酸盐矿物组成。2化学成分：纯石灰岩（纯方解石）的理论化学成分为CaO(56%)和CO2(44%) 纯白云岩（纯白云石）的理论化学成分为CaO(30.4%)、MgO(21.7%)、CO2（47.9%）实际上自然界的碳酸盐岩总是或多或少地含有其它的化学成分。碎屑岩的成分：碎屑岩由碎屑成分和填隙物成分（包括杂基和胶结物）组成，其中碎屑成分占50%以上。碎屑岩的性质主要由碎屑组分的性质决定。碳酸盐岩的结构组分：碳酸盐岩的组成部分包括：颗粒

10、 、泥 、胶结物、生物格架、 晶粒。 按其是否在沉积盆地中形成，分为内颗粒和外颗粒。内颗粒是主要的，外颗粒是次要的，外颗粒：来自沉积地区以外的较老的碳酸盐岩碎屑。内颗粒：在沉积盆地或沉积环境内形成碳酸盐颗粒内颗粒：主要有5种内碎屑、球粒与粪球粒、鲕粒、藻粒、生屑。碎屑岩的结构组分：颗粒、杂基（分布于碎屑颗粒之间的，以悬移载荷方式与颗粒同时沉积的，粒径一般小于0.03mm的，细小的机械成因碎屑沉积物。）和胶结物（胶结物是碎屑岩在沉积、成岩阶段，以化学沉淀方式从胶体或真溶液中沉淀出来，充填在碎屑颗粒之间的各种自生矿物。）、孔隙。碳酸盐岩的颜色：与碎屑岩相比，碳酸盐岩的颜色相对单调些，以灰色、灰黑色

11、为主，也有白色、灰绿色、黄褐色、紫红色等。颜色在沉积环境分析中十分有用。由于碳酸盐岩主要是盆内形成的，因此其颜色主要是自生色和次生色。自生色是碳酸盐沉积物在沉积环境中以及早期成岩过程中形成的颜色，与沉积环境密切相关。次生色是在后生作用阶段或风化过程中，原生组分发生次生变化，有新生成的次生矿物所造成的颜色。碎屑岩的颜色：碎屑岩的颜色可分为继承色、自生色、次生色。继承色和自生色都是原生色，原生色层里界限一致，在同一层内岩走向均匀分布。次生色一般切穿层里面，分布不均，常呈斑点状，沿缝洞和破碎带颜色有明显变化。碳酸盐岩的构造：按成因分为：水流成因构造、重力成因构造、生物成因构造、溶解-渗滤成因构造、叠

12、加成因构造。1叠层构造或叠层藻构造。两种基本层组成：富藻纹层：暗层，藻类组分含量多，有机质高，碳酸盐沉积物少，色暗（非风暴期或白天）。富碳酸盐纹层：亮层，藻类组分含量少，有机质少，色浅（风暴期或高潮期，被水流带来的碳酸盐颗粒和泥被富含粘液的藻类捕获形成，或夜间贫藻 ）2鸟眼构造: 毫米级大小多呈泥晶或粉晶石灰岩中定向排列多为方解石或硬石膏充填的孔隙形似鸟眼又形似窗格（又叫窗格构造）充填或半充填时似雪花，也称为雪花构造。3示顶底构造4虫孔及虫迹构造5缝合线构造 碎屑岩的构造： 碎屑岩的构造（一）沉积构造的分类1流动成因构造2同生变形构造3生物成因构造4化学成因构造5其他成因构造（二） 层理：是沉

13、积物沉积时在层内由沉积物的成分、结构、颜色及层的厚度、形状等的垂向变化而显示出来的成层构造。交错层理细分为：板状交错层理、楔状交错层理、槽状交错层理、羽状交错层理、风成交错层理、其他流水型交错层理、其他波浪型交错层理。*层面构造在岩层表面(biomin)呈现出的各种不平坦的沉积构造的痕迹。*变形构造是指在沉积作用的同时或在沉积物固结成岩之前处于塑性(sxng)状态时发生变形所*形成的各种构造，也称为同生变形构造。*化学成因构造(guzo)定义：是指在成岩作用过程中和其以后由化学作用所形成的构造。 *大多是沉淀和溶解两种作用的结果。其他沉积岩煤：地史时期堆积的生物（主要是植物）遗体埋藏后经过复杂

14、的地质作用转变而成的固体可燃有机岩。含煤岩系（煤系）是指一套连续沉积的含有煤或煤层的沉积岩层或地层，也简称煤系。煤的形成演化（经历的阶段）1、泥炭化、残殖化、腐泥化阶段2、煤化作用阶段蒸发岩在干旱、半干旱的气候条件下，由于蒸发浓缩作用，溶液或卤水中的化学溶解物质逐渐沉淀而形成的一种化学沉积岩。又称盐岩。2.海水浓缩过程中矿物沉淀的先后顺序：方解石 白云石 天青石 石膏 硬石膏芒硝岩盐 钾盐 镁岩 光卤石沉积相沉积相：沉积环境及在该环境中形成的沉积岩特征的综合。2. 沉积相的分类沉积相的分类主要根据自然条件进行的，可分为大陆相、海相及海陆过渡相，他们属于同一级相（相组）。再根据自然地理条件的局部

15、变化划分出二级相，如大陆相中可以划分出河流相、湖泊相。同理，二级相下可以划分三级相（亚相），如湖泊相可以划分出：滨湖亚相、浅湖亚相和深湖亚相。还可以根据微地貌或岩性、古微特征划分出四级相（微相），目前，一般只划分到相和亚相。瓦尔特相律：只有在横向上成因相近且紧密相邻而发育着的相，才能在垂向上依次叠覆出现而没有间隔（空间到时间上的叠加）瓦尔特相律为人们利用现代沉积环境特征去研究古代沉积物垂向序列提供了良好的比较沉积学基本原理。河流相比较曲流河、辫状河、网状河的沉积特征辫状河曲流河网状河岩性砂、砾为主砂、泥为主粉砂、粘土为主沉积环境河道砂坝（心滩）为主点坝、天然堤、决口扇及泛滥盆地等泛滥盆地或冲积

16、岛（湿地）发育剖面岩性组合“砂包泥”的正旋回“泥包砂”的正旋回“泥包砂”的正旋回，但垂直分带不明显沉积构造以槽状交错层理为主，偶见块状、水平层理多种多样，并构成特征的组合以水平和槽状交错层理为主粒度分布概率图三段式为主二段式为主二段式为主图以段为主以段为主以段为主平面形态直或稍弯曲的宽带状高弯曲的条带状网状古代河流(hli)相沉积的主要鉴别标志（1）具有明显的半韵律构造，即是每一个(y )韵律都是下粗上细，底部常有一个冲刷面或冲蚀坑。（2）岩层(yncng)横向变化大，砂体多呈透镜状产出。（3）粒度组分上有较多的砾石，砾石具有定向性，多呈叠瓦状排列。（4）砂岩、粉砂岩中不稳定矿物多，即矿物成熟

17、度低；（5）层理发育，类型丰富，最具代表性的就是板状交错层理及槽状交错层理，斜层理具有定向性，可指示水流。（6）一般无动物化石，可有植物碎片及硅化木等。（7）沉积序列多呈“二元”结构。湖泊的亚相划分根据洪水面、枯水面和浪基面，把湖泊相划分为滨湖亚相、浅湖亚相、半深湖亚相和深湖亚相，平面上它们大致呈环带状分布，另外，还可划分出湖湾亚相。三角洲的概念 三角洲的现代定义是由巴雷尔（1912）提出的，他认为“三角洲是河流在一个稳定的水体中或紧靠水体处形成的、部分露出水面的一种沉积物”。该定义包含四个方面含义：第一，三角洲沉积物来源于一个或几个可确定的点物源；第二，三角洲以进积结构为特征；第三，尽管三角

18、洲能最终充填盆地，但它们都发育于盆地周缘；第四，因河流提供了进入盆地的物源，所以三角洲最大沉积位置受到限制。三角洲形成的控制因素 (1)河流的流速、泄水量、搬运来的泥沙数量和比例；(2)蓄水盆地的性质，尤其是水体密度的大小； (3)蓄水盆地的营力作用类型（波浪、潮汐、海流）、相对强度与沉积物输入量的关系； (4)三角洲向海（湖）推进的深度； (5)蓄水盆地水体的底层水的性质； (6)沉积盆地的构造性质，稳定性、沉降速度和水体进退规律。三角洲沉积相划分和特征 根据沉积环境和沉积特征，可将三角洲相分为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲三个亚相：三角洲平原亚相 三角洲平原沉积(chnj)特征：砂质沉积

19、与泥炭、褐煤共生(gngshng)是该亚相的重要特征。分支河道(hdo)和沼泽微相为主体与一般河流的重要区别。 分流河道、天然堤、决口扇类似与河流沉积三角洲前缘亚相三角洲前缘亚相位于三角洲平原外侧的向海方向，处于海平面以下，为河流和海水的剧烈交锋带，沉积作用活跃，是三角洲砂体的主体。（3）前三角洲亚相 浪基面以下，静水。与正常海（湖）相沉积过渡。沉积物：暗色粘土、粉砂质粘土。 构 造：水平层理、生物扰动、上部沉积物的滑塌。按照海底地形、深度和水动力条件把陆源碎屑海相组划分为：海岸相（有、无障壁海岸相）、浅海陆棚、次深海、深海相和海底扇等沉积相类型。无障壁海岸沉积环境和有障壁海岸沉积环境基本特征

20、的异同无障壁海岸沉积环境基本特征按海岸地貌特征和高潮线、低潮线及浪基面位置，将其划分为风成沙丘、后滨、前滨、近滨四个亚相。（1）水动力以波浪作用为主，也有海流的作用，潮汐作用影响不大；（2）由风引起的波浪往复运动，是对沉积物进行改造的主要营力，其强度比河流大100倍，故该环境是高能的，沉积物的磨圆好、成分及结构成熟度均很高；（3）滨岸环境水浅、阳光充足、氧气充分、生物繁茂、化石丰富；（4）各种层理及层面构造很发育，沉积物类型多样，标志性特征清晰。2.有障壁海岸沉积环境基本特征按海岸地貌形态特征和高潮线、低潮线及浪基面位置，无障壁海岸被划分为泻湖、障壁岛和潮坪三个亚相，其中潮坪亚相中的潮上、潮间、潮下可分别于无障壁海岸环境的后滨、前滨和近滨相对应。（1）有障壁岛的存在，使其向陆一侧的海域处于半封闭、局限流通的状态，波浪作用不明显，主要是潮汐作用，故水动力不强，属于中-低能海岸；（2）水体盐度异常，若气候干旱炎热，蒸发量大，则水体咸化，若气候潮湿，蒸发量小于淡水注入量，则水体淡化；（3）因水体岩类异常，生物门类也异常，多为广盐度生物组合；（4）各种层理及层面构造发育，沉积物类型丰富，标志性特征清晰，故亚相和微相的研究也较详细。陆表海与陆缘海的概念陆表海也可称陆表海也可称做内陆海、陆内海或大陆海等，它是指位于大陆内部或陆棚内部的、坡度十分平缓的、范围广阔、很浅的浅海