大学地质学与工程地质矿物和岩石沉积岩

—沉积岩第4章矿物和岩石E-mail:wenjiexu@徐文杰清华大学水利系概述沉积岩的物质组成沉积岩的结构和构造沉积岩的分类常见沉积岩的特征本章内容1.概述沉积岩：在地表或接近地表的常温常压环境下，各种既有岩石遭受外力地质作用下，经过风化、剥蚀、搬运、沉积和硬结成岩过程而形成的岩石。搬运硬结成岩沉积风化剥蚀沉积岩形成阶段概述沉积岩的物质组成沉积岩的结构和构造沉积岩的分类常见沉积岩的特征本章内容2.沉积岩的物质组成沉积岩的组成物质主要来源于地表岩石的风化破坏。胶结物矿物沉积岩2.沉积岩的物质组成碎屑矿物

原岩的原生矿物碎屑

石英、长石、白云母等粘土矿物原岩经风化分解后生成的次生矿物高岭石、蒙脱石、水云母化学沉积矿物

经化学沉积或生物化学沉积作用形成的

方解石、白云石、石膏、石盐、铁锰氧化物或氢氧化物有机质及生物残核生物残核或经有机化学变化而成的矿物

贝壳、硅藻土、泥炭、石油等成因分类－矿物沉积岩胶结物胶结成份为SiO2，岩石呈灰、灰白、黄色等。岩石坚固、抗压强度高、抗水抗风化能力强胶结成份为粘土，多呈黄褐色。岩石松软较易破碎，遇水后易软化松散硅质胶结胶结成份为Ca、Mg的碳酸盐，呈白灰、青灰色。岩石坚硬，强度大；但较脆，具有可溶性，遇盐酸起泡。石膏质胶结泥质胶结钙质胶结胶结成份为Fe2O3或FeO，多呈红色或棕色，岩石强度较高。若含FeO时，岩石呈黄色或黄褐色，岩石软弱，易于风化。铁质胶结胶结成份为CaSO4。岩石硬度小，强度地，遇水后易软化松散。2.沉积岩的物质组成－胶结物Creativity胶结方式

胶结物与碎屑颗粒间的连接形式基底式胶结孔隙式胶结接触式胶结碎屑颗粒互不接触散布于胶结物中

颗粒间接触，胶结物充满与颗粒间空隙。

颗粒间接触，胶结物只在颗粒接触处才有。2.沉积岩的物质组成洞穴角砾岩基底式胶结接触式胶结孔隙式胶结2.沉积岩的物质组成概述沉积岩的物质组成沉积岩的结构和构造沉积岩的分类常见沉积岩的特征本章内容3.沉积岩的结构和构造沉积岩的构造沉积岩的结构沉积岩的各个组成部分的空间分布和排列方式。沉积岩组成物质的颗粒大小、形状和结晶程度。决定了沉积岩的岩性特征，也反映了其形成条件。生物结构－结构化学结构碎屑物质（>0.005mm）被胶结物粘结到一起形成。泥状结构碎屑结构0.005mm2.0mm0.05mm粉砂状结构砂状结构砾状结构3.沉积岩的结构和构造生物结构化学结构由颗粒小于0.005mm的粘土等胶结物组成的结构。泥状结构碎屑结构－结构3.沉积岩的结构和构造生物结构化学结构由化学沉淀或胶体重结晶形成的结构。又可分为鲕状、结核状、纤维状、块状、粒状等结构。泥状结构碎屑结构豆粒叠层石灰岩块状灰岩－结构3.沉积岩的结构和构造生物结构化学结构几乎全由生物遗体组成的岩石结构，如生物碎屑结构、贝壳结构等。泥状结构碎屑结构－结构3.沉积岩的结构和构造结核化石层理是沉积岩在形成过程中，由于沉积环境改变，引起沉积物质的成份、颗粒大小、形状或颜色沿垂直方向发生变化显示出成层现象。层面构造层理构造－构造3.沉积岩的结构和构造结核化石当沉积物在一个基本稳定的地质环境条件下，连续不断沉积形成的单元体称为岩层。相邻两个岩层间的界面称层面。层面构造层理构造3.沉积岩的结构和构造－构造结核化石层面构造层理构造水平层理斜层理交错层理3.沉积岩的结构和构造－构造结核化石层面构造层理构造交错层理3.沉积岩的结构和构造－构造结核化石层面构造层理构造砂岩中的交错层理3.沉积岩的结构和构造－构造结核化石层面构造层理三构造层面三构造是岩三层层三面上三的构三造特三征。波痕3.沉积三岩的三结构三和构三造－构三造结核化石层面构造层理三构造泥裂3.沉积三岩的三结构三和构三造－构三造结核化石层面构造层理三构造雨痕足印（美国德克萨斯帕拉克河的恐龙足迹化石）3.沉积三岩的三结构三和构三造－构三造结核化石层面构造层理三构造化石是古三代生三物的三遗体三或痕三迹经三石化三交替三作用三保存三下来三，是三沉积三岩的三重要三特征三。宁夏灵武磁窑堡镇恐龙化石群3.沉积三岩的三结构三和构三造－构三造结核化石层面构造层理三构造结核是沉三积岩三中常三有圆三形或三不规三则的三与周三围岩三石成三份、三颜色三、结三构、三大小三不一三的无三机包三裹体三。黄土中的钙质结核灰岩中的燧石结核3.沉积三岩的三结构三和构三造－构三造概三述沉积三岩的三物质三组成沉积三岩的三结构三和构三造沉积三岩的三分类常见三沉积三岩的三特征本章三内容4.沉积岩三的分三类类型名称结构主要成分及其他特征碎屑岩类砾岩砾状(d>2mm)砾石碎屑多为坚硬岩石和硬度较高的矿物砂岩砂状(d=2-0.05mm)碎屑多为耐风化的矿物颗粒如石英和长石，少量以岩石碎屑为主粉砂岩粉砂状(d=0.05-0.005mm)碎屑多为如石英、长石及白云母颗粒，很少岩石碎屑粘土岩类泥岩泥质(d<0.005mm)粘土矿物和粒径<0.005mm的其他矿物碎屑页岩粘土矿物和粒径<0.005mm的其他矿物碎屑，薄层理构造化学及生物化学岩类石灰岩隐晶质或结晶粒状方解石白云岩隐晶质或结晶粒状白云石泥灰岩泥质除方解石和白云石外，含25-50％粘土矿物概三述沉积三岩的三物质三组成沉积三岩的三结构三和构三造沉积三岩的三分类常见三沉积三岩的三特征本章三内容5.常见三沉积三岩特三征砾岩砂岩粉砂岩泥岩页岩石灰岩白云岩泥灰岩砾岩由50%以上的碎屑（>2mm）颗粒组成。砾岩砾岩砾岩（北京西山）砾岩砂岩粉砂岩泥岩页岩石灰岩白云岩泥灰岩砾岩由50%以上的碎屑（>2mm）颗粒组成。角砾岩角砾岩5.常见三沉积三岩特三征砾岩砂岩粉砂岩泥岩页岩石灰岩白云岩泥灰岩砂岩由50%以上的砂粒（0.5~2mm）胶结而成。石英三砂岩：砂三状结三构，三砂颗三粒主三要为三石英三（灰色三，含三量>9三5%），含少三量长三石（三灰黄三色）三和白三云母三（反三光银三亮色三），三胶结三物为三硅质三。5.常见三沉积三岩特三征砾岩砂岩粉砂岩泥岩页岩石灰岩白云岩泥灰岩砂岩由50三%以上三的砂粒三（0.三5~三2m三m）胶三结而成三。长石三砂岩：砂三状结三构，三砂颗三粒主三要为长石三（含三量>2三5%）和石英，颜三色呈三浅红三色或三浅灰三色，三胶结三物为硅三质、三泥质三和少三量铁质三。5.常见三沉积三岩特三征砾岩砂岩粉砂岩泥岩页岩石灰岩白云岩泥灰岩砂岩由50三%以上三的砂粒三（0.三5~三2m三m）胶三结而成三。岩屑三砂岩：砂三状结三构，三砂颗三粒主三要为三石英三、燧三石和三长石三，胶三结物三为硅三质和三泥质。5.常见三沉积三岩特三征砾岩砂岩粉砂岩泥岩页岩石灰岩白云岩泥灰岩粉砂岩由50%以上的粉砂粒胶结而成，粉砂状结构，砂颗粒为石英、长石和云母，胶结物为泥质。5.常见三沉积三岩特三征砾岩砂岩粉砂岩泥岩页岩石灰岩白云岩泥灰岩泥岩具有泥质结构，成份以高岭石、蒙脱石和水云母等次生粘土矿物为主。粘土岩（北京西山）当坚三硬岩三层中三夹有三泥岩三时，三易形三成软三弱夹三层，三影响三岩体三稳定三性。5.常见三沉积三岩特三征砾岩砂岩粉砂岩泥岩页岩石灰岩白云岩泥灰岩页岩由粘土脱水胶结而成，以粘土矿物为主，泥质结构，大部分具有明显的薄层理，薄层理构造。蓟县5.常见三沉积三岩特三征砾岩砂岩粉砂岩泥岩页岩石灰岩白云岩泥灰岩石灰岩化学结构，主要成分为方解石（遇盐酸起泡），颜色多呈深灰、浅灰色、灰白色等。地表分布最广的沉积岩。5.常见三沉积三岩特三征砾岩砂岩粉砂岩泥岩页岩石灰岩白云岩泥灰岩石灰岩化学三结构，主三要成三分为三方解三石（三遇盐三酸起三泡），三颜色三多呈三深灰三、浅三灰色三、灰三白色三等。三地表三分布三最广三的沉三积岩三。石灰岩（北京西山）5.常见三沉积三岩特三征砾岩砂岩粉砂岩泥岩页岩石灰岩白云岩泥灰岩石灰岩石灰三岩就三有可三溶性三，易三被地三下水三溶蚀三，形三成宽三大的三裂隙三和溶三洞，三构成三地下三水的三良好三通道三，对三工程三建筑三地基三渗透三和稳三定性三影响三较大三。宜万铁路京东大溶洞5.常见三沉积三岩特三征砾岩砂岩粉砂岩泥岩页岩石灰岩白云岩泥灰岩白云岩化学结构，主要成分为白云石(粉末遇盐酸起泡)。北京西山5.常见三沉积三岩特三征砾岩砂岩粉砂岩泥岩页岩石灰岩白云岩泥灰岩白云岩与石三灰岩三可以三通过三滴盐三酸进三行辨三认。北京三虎峪三沟北京虎峪沟5.常见三沉积三岩特三征砾岩砂岩粉砂岩泥岩页岩石灰岩白云岩泥灰岩泥灰岩石灰岩中的粘土矿物含量达到30～50%称泥灰岩。一般呈灰色、黄色、褐色、红色等，可以通过遇盐酸起泡后留下的泥质斑点来与石灰岩区别。北京三虎峪三沟三峡5.常