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1、沉積巖石學(xué)復(fù)習(xí)提綱三總沉積巖總論:沉積巖的概念、沉積巖的形成與演化;碎屑巖總論:碎屑巖的成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和顏色;碳酸鹽巖總論:碳酸鹽巖的成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和顏色;兩各陸源碎屑巖各論:礫巖、砂巖、粉砂巖、粘土巖;碳酸鹽巖各論:石灰?guī)r、白云巖一其他其他沉積巖:蒸發(fā)巖、煤、油頁(yè)巖;第一章 緒論一、沉積巖的概念及其形成條件?沉積巖:組成巖石圈的三大類巖石(巖漿巖、變質(zhì)巖、沉積巖)之一。是在地殼表層條件下,由母巖的風(fēng)化產(chǎn)物、火山物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)等沉積巖的原始物質(zhì)成分,經(jīng)搬運(yùn)作用、沉積作用和沉積后作用而形成的一類巖石。形成條件:1、地殼表層條件-形成環(huán)境:常溫、常壓,存在水和大氣的作用,生物和生物化學(xué)的作用以
2、及重力作用。2、沉積巖的原始物質(zhì)-物質(zhì)基礎(chǔ):(1) 母巖的破壞(風(fēng)化)產(chǎn)物陸源物質(zhì)(2) 其他:A 地表水和淺水溶液中的化學(xué)沉淀物質(zhì)B 火山噴出的碎屑物質(zhì)C 生物物質(zhì)D 宇宙物質(zhì)。3、一系列作用-形成作用:風(fēng)化作用、搬運(yùn)作用、沉積作用、沉積后作用。二、沉積巖的形成要經(jīng)歷哪幾個(gè)過(guò)程?組成沉積巖的原始物質(zhì)通過(guò)機(jī)械的、化學(xué)的或生物的沉積作用形成松散沉積物,再經(jīng)埋藏改造作用(即成巖作用)在地下不很深處固結(jié)形成沉積巖:風(fēng)化作用à搬運(yùn)作用à沉積作用à沉積后作用。三、沉積巖的基本特征?(一)沉積巖中礦物成分的基本特征1.高溫礦物罕見(jiàn)2.低溫礦物富集3.沉積巖中有特有的自生礦物(
3、二)沉積巖的化學(xué)成分特征沉積巖和巖漿巖的平均化學(xué)成分十分接近。1.兩者鐵的總含量大體相等2. 沉積巖中堿金屬含量遠(yuǎn)低于巖漿巖,尤其是鈉含量。3.沉積巖中富含CO2和H2O。4.存在大量有機(jī)質(zhì)是沉積巖與巖漿巖最重要區(qū)別之一。(三)結(jié)構(gòu)、構(gòu)造1.結(jié)構(gòu):沉積巖的結(jié)構(gòu)取決于巖石的形成方式。特有: 碎屑結(jié)構(gòu)、泥狀結(jié)構(gòu)、粒屑結(jié)構(gòu)、生物結(jié)構(gòu)。與巖漿巖共有:結(jié)晶質(zhì)結(jié)構(gòu);缺少:玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)。2.構(gòu)造:成層構(gòu)造(層理構(gòu)造、各種層面構(gòu)造、結(jié)核、疊層構(gòu)造等為沉積巖所特有)、具有各種各樣的孔隙。四、沉積巖石學(xué)及其發(fā)展歷史?狹義的沉積巖石學(xué):研究沉積巖的物性(巖石、成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、分類)的學(xué)科。廣義的沉積巖石學(xué):研究沉積
4、巖的成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、分類及其形成作用、沉積環(huán)境、分布規(guī)律的一門(mén)地質(zhì)科學(xué)。更具體來(lái)說(shuō),它研究沉積物的來(lái)源、沉積條件(沉積環(huán)境、沉積相)、沉積作用及沉積物轉(zhuǎn)變?yōu)槌练e巖的一系列復(fù)雜的成巖作用變化。 發(fā)展歷史:沉積學(xué)及古地理學(xué)的發(fā)展可以分為三個(gè)階段: 1、古代沉積學(xué)及古地理學(xué)啟蒙階段19世紀(jì)中葉以前。 2、近代沉積學(xué)及古地理學(xué)早期階段19世紀(jì)中葉20世紀(jì)中葉。 3、現(xiàn)代沉積學(xué)及古地理學(xué)發(fā)展階段20世紀(jì)中葉以來(lái)。 4、沉積學(xué)及古地理學(xué)在中國(guó)的發(fā)展。五、沉積巖的分類?第二章 沉積巖的形成與演化第一節(jié)沉積巖的形成包括哪些階段?原始物質(zhì)形成階段、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用階段、沉積后作用階段一、母巖的風(fēng)化作用和
5、產(chǎn)物1、風(fēng)化作用是地殼表層巖石的一種破壞作用,因溫度的變化,水以及各種酸的溶蝕作用,生物的作用以及各種地質(zhì)營(yíng)力的剝蝕作用等,地殼表層的巖石處于不穩(wěn)定狀態(tài),逐漸遭受破壞,轉(zhuǎn)變?yōu)轱L(fēng)化產(chǎn)物的過(guò)程。(物理、化學(xué)、生物風(fēng)化作用)。2、元素遷移序列 “水遷移系數(shù)Kx”:衡量元素在風(fēng)化帶中的遷移能力 Kx值高,該元素從巖石中淋溶進(jìn)入水中的量越多,遷移能力愈強(qiáng)。1.最易遷移元素(Kx=n·10n·102)Cl,Br,I,S等以鹵族元素為主;2.易遷移元素(Kx=nn·10)Ca,Mg,Na,F(xiàn),Sr,K,Zn等堿(土)金屬3.遷移元素(Kx= n·10-1n)Cu,Ni
6、,Co,V,Mn,Si(硅酸鹽中),P;4.惰性(微弱遷移)元素(Kx<n·10-1) Fe,Al,Ti,Sc,Y,Tr 5.幾乎不遷移元素(Kxn·10-10)Si(石英)3、母巖風(fēng)化的階段性及其特征(以玄武巖為例) 1)機(jī)械破碎階段(碎屑階段) 物理風(fēng)化為主,機(jī)械破碎成小塊,風(fēng)化產(chǎn)物為巖屑和礦物碎屑。(玄武巖的主要礦物成分以輝石和斜長(zhǎng)石為代表。)2)飽和硅鋁階段:A.化學(xué)風(fēng)化開(kāi)始,氯化物和硫酸鹽全部被溶解,帶出Cl-和SO42-(最易轉(zhuǎn)移)B.在O2和H2O的共同作用下輝石和斜長(zhǎng)石等鋁硅酸鹽和硅酸鹽礦物開(kāi)始分解,游離出堿金屬和堿土金屬(K+,Na+,Ca2, Mg
7、2)離子(易轉(zhuǎn)移),Ca2、Na+流失比K+、Mg2快一些。C.析出的陽(yáng)離子,使溶液呈堿或中性,并使一部分SiO2轉(zhuǎn)入溶液;D.形成少量粘土礦物蒙脫石、水云母、綠泥石等。碳酸鈣開(kāi)始堆積。3)酸性硅鋁階段:粘土型風(fēng)化作用A. 幾乎全部的Ca2+、Na+、K+、Mg2+被帶走(易轉(zhuǎn)移),B. SiO2進(jìn)一步進(jìn)入溶液,介質(zhì)由中/堿性轉(zhuǎn)為酸性(可轉(zhuǎn)移),C. 形成不含Ca2+、Na+、K+、Mg2+的高嶺石、變埃洛石等粘土礦物,上個(gè)階段形成的蒙脫石、水云母被破壞。4)鋁鐵土階段:風(fēng)化作用的最后階段-紅土型風(fēng)化作用 A. 硅酸鹽礦物徹底地分解,全部可移動(dòng)元素都被帶走。 B. 鐵和鋁的氧化物和小部分SiO
8、2,呈膠體狀態(tài)在酸性介質(zhì)中聚集,在原地形成水鋁礦、褐鐵礦、針鐵礦、赤鐵礦和蛋白石。(略可轉(zhuǎn)移、不可轉(zhuǎn)移) C. 堆積物是一種紅色疏松的鐵質(zhì)或鋁質(zhì)土壤,所以也稱紅土。 4、母巖風(fēng)化產(chǎn)物類型碎屑?xì)埩粑镔|(zhì)主要是指母巖的巖屑或礦物碎屑,如石英、長(zhǎng)石、巖屑、云母碎片等。這類物質(zhì)經(jīng)過(guò)搬運(yùn)-沉積-成巖后為碎屑巖。 在風(fēng)化作用的第一階段最發(fā)育?;瘜W(xué)風(fēng)化物質(zhì)主要指在化學(xué)風(fēng)化作用過(guò)程中新生成的一些礦物,如水白云母、高嶺石、蒙脫石、蛋白石、鋁土礦、褐鐵礦等。溶解物質(zhì):主要是指母巖在化學(xué)風(fēng)化過(guò)程中被溶解的那些成分,如Cl、S、Ca、Na、Mg、K、Si、Fe、Al、P等。5、風(fēng)化殼由風(fēng)化殘留物質(zhì)組成的地表巖石的表層部
9、分或者說(shuō)已風(fēng)化了的地表巖石的表層部分。二、沉積物的其它來(lái)源沉積物的幾大來(lái)源:母巖風(fēng)化產(chǎn)物、生物物質(zhì)、深源物質(zhì)、宇宙物質(zhì)(一)生物成因(生物源)的沉積物1.無(wú)機(jī)成分為主的生物殘骸2.有機(jī)生物殘?bào)w有機(jī)質(zhì)(二)深部來(lái)源(深源)的沉積物:1火山碎屑物2深部熱鹵水(三)宇宙來(lái)源的沉積物隕石和宇宙塵第二節(jié) 碎屑物質(zhì)的搬運(yùn)和沉積作用一、流體的幾個(gè)基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)1、碎屑物質(zhì)被搬運(yùn)和沉積的方式(三種)機(jī)械/物理的、化學(xué)的、生物的2、牛頓流體和非牛頓流體(牽引流和沉積物重力流)概念與區(qū)別 內(nèi)摩擦定律:在溫度不變的條件下,隨著流速梯度變化,動(dòng)力粘滯系數(shù)/運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)始終保持一常數(shù)。1)服從內(nèi)摩擦定律牛頓流體牽引
10、流(含少量泥砂的流水:河流、波浪流、潮汐流、大氣流等)。2)不服從內(nèi)摩擦定律非牛頓流體重力流(濁流、泥石流、風(fēng)暴流、狂風(fēng)流等)。3、層流:緩慢流動(dòng),流體質(zhì)點(diǎn)平行線狀流動(dòng),彼此不相摻混。紊流:充滿旋渦的流動(dòng),流速大小和流動(dòng)方式隨時(shí)間變化,流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡極不規(guī)則,彼此摻混。雷諾數(shù):Re慣性力/粘滯力V2d2/VdVd/慣性力與粘滯力之間的關(guān)系,描述流體的流動(dòng)狀態(tài)。判斷層流和紊流的參數(shù):Re1± 層流;Re140 臨界流;Re > 40 紊流 4、緩流、急流和佛羅德數(shù):Fr慣性力/重力(V2/L)/gV2/(Lg)判斷水流狀態(tài)的參數(shù)。Fr與流態(tài)的關(guān)系 Fr1:急流,水淺流急上部流動(dòng)
11、體制,高流態(tài)Fr1:臨界流,過(guò)渡流態(tài)Fr1:緩流,水深流緩下部流動(dòng)體制,低流態(tài)二、碎屑顆粒在流水中的搬運(yùn)和沉積作用1、尤爾斯特隆圖解尤爾斯特隆用圖解方式定量表示了顆粒大小、流速與搬運(yùn)、沉積的關(guān)系沉積區(qū)剝蝕區(qū)搬運(yùn)區(qū)礫石:開(kāi)始搬運(yùn)速度比繼續(xù)搬運(yùn)速度大,而且隨流速增大顆粒也同樣增大,因此礫石很難作長(zhǎng)距離搬運(yùn),多沿河底呈滾動(dòng)式推移前進(jìn)。難搬易沉,山區(qū):d>2mm,V開(kāi)大,V繼大,VV開(kāi)V繼,小。砂:開(kāi)始搬運(yùn)速度最小,與繼續(xù)搬運(yùn)速度相差不大,易搬運(yùn)、易沉積,最為活躍,故砂粒呈跳躍式前進(jìn)。易搬易沉 跳躍 分布最廣d=0.12mm,V開(kāi)最小,V繼中等, V不大。 泥和粉砂:開(kāi)始搬運(yùn)速度與繼續(xù)搬運(yùn)速度之
12、間差值大。其是不易起動(dòng),一旦起動(dòng),就可以長(zhǎng)距離搬運(yùn),一直到安靜的水體中慢慢沉積下來(lái)。易搬難沉 深水 d<0.1mm,V開(kāi)大,V繼很小, V很大,碎屑物質(zhì)在流水搬運(yùn)過(guò)程中的變化礦物成分:不穩(wěn)定組分減少、穩(wěn)定組分增加粒度(顆粒大?。鹤兗?xì),分選變好顆粒形狀:圓度與球度變好第三節(jié):溶解物質(zhì)的搬運(yùn)和沉積作用n 搬運(yùn)物質(zhì):溶解物質(zhì)及部分新生成物質(zhì)n 搬運(yùn)方式:膠體溶液或真溶液。第四節(jié):生物的搬運(yùn)和沉積作用一、直接作用生物遺體直接堆積成巖或沉積礦床二、間接作用(1.生物化學(xué)沉積作用:是指生物的生命活動(dòng)過(guò)程或生物遺體分解過(guò)程引起介質(zhì)物理化學(xué)環(huán)境變化,使某些溶解物質(zhì)沉淀,或由于有機(jī)質(zhì)吸附作用使某些元素沉
13、積。 2.生物物理沉積作用:指生物在生命活動(dòng)中通過(guò)捕獲、粘結(jié)或障積等作用使沉積物沉淀。)第五節(jié) 沉積分異作用(概念)母巖風(fēng)化產(chǎn)物以及其他來(lái)源的沉積物在搬運(yùn)和沉積過(guò)程中會(huì)按顆粒大小、形狀、比重、礦物成分和化學(xué)成分在地表依次沉積下來(lái)的現(xiàn)象,也叫地表沉積分異作用。物理(機(jī)械)沉積分異作用:碎屑物質(zhì)在流水搬運(yùn)和沉積的過(guò)程中,將按粒度、密度、形狀、成分等差異發(fā)生有序沉積的現(xiàn)象化學(xué)沉積分異作用:溶解物質(zhì)由于化學(xué)活潑性或溶解度的差異,以及受所處環(huán)境pH和Eh的影響,將按一定的順序依次從溶液中沉淀出來(lái)的現(xiàn)象。第六節(jié):正常沉積作用與事件沉積作用一、正常沉積作用 在正常情況或條件下發(fā)生的,有明顯機(jī)械沉積分異作用的
14、、緩慢的、均勻變化的沉積作用,一般發(fā)生在河流、湖泊和海洋。二、事件沉積作用由于重力、洪水、火山爆發(fā)、風(fēng)暴等因素所引發(fā)的陣發(fā)性的、突然的或?yàn)?zāi)變性的(搬運(yùn)和)沉積作用,也叫幕式沉積作用。三、兩者關(guān)系(對(duì)立統(tǒng)一論) 可發(fā)生于同一沉積環(huán)境 交替進(jìn)行,互為消長(zhǎng)關(guān)系 垂向上任意剖面可由正常沉積和事件沉積的互層構(gòu)成第七節(jié) 沉積后作用(概念)一、沉積后作用的概念(postdeposition)沉積物形成以后到沉積巖的風(fēng)化和變質(zhì)作用以前這一演化階段的所有變化和作用廣義的成巖作用(diagenesis)第三章 碎屑巖的成分q 第一節(jié) 概述v 碎屑巖的概念?主要由母巖風(fēng)化作用所形成的碎屑物質(zhì)經(jīng)過(guò)機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用、
15、少量化學(xué)搬運(yùn)和沉積作用,并經(jīng)過(guò)沉積后作用而形成的一類巖石,又叫陸源碎屑巖v 巖石描述包括哪幾方面內(nèi)容?1成分(composition)化學(xué)成分Al2O3、SiO2、 Fe2O3、 FeO、Ca、Na、K 物質(zhì)成分/產(chǎn)出形式:碎屑顆粒(grain)雜基(matrix)膠結(jié)物(cement)2結(jié)構(gòu)(texture)3構(gòu)造(structure)4顏色(color)v 碎屑巖的成分包括哪幾部分?· 碎屑顆粒(Grain) 碎屑巖的骨架,主要由母巖物理風(fēng)化作用過(guò)程中的機(jī)械破碎而成的礦物碎屑和巖石碎屑組成。· 雜基(Matrix) 細(xì)小的碎屑,與碎屑顆粒同時(shí)沉積。· 膠結(jié)物(
16、Cement) 化學(xué)沉淀物質(zhì),成巖期的產(chǎn)物。· 孔隙(Pore)q 第二節(jié) 碎屑顆粒v 什么是巖屑? 巖石碎屑(簡(jiǎn)稱巖屑)是母巖機(jī)械破碎形成的碎塊,保持著母巖結(jié)構(gòu)的礦物集合體v 碎屑巖中主要有哪些類型的巖屑?巖屑類型:巖漿巖、變質(zhì)巖、硅巖、粘土巖和碳酸鹽巖等v 輕重礦物之分?按密度分為輕礦物,重礦物輕礦物:比重小于2.86,石英、長(zhǎng)石、云母為主。 重礦物:比重大于2.86v 研究碎屑顆粒的意義1.分析母巖(包括:巖屑類型,礦物組合,礦物特征)2.成分成熟度:以碎屑巖中最穩(wěn)定組分的相對(duì)含量表示3反映的問(wèn)題(搬運(yùn)距離遠(yuǎn)近、水動(dòng)力條件和物源方向等。)v 成熟度的概念 成熟度(碎屑顆粒在風(fēng)化
17、、搬運(yùn)、沉積等作用的改造下接近終極產(chǎn)物的程度)q 第三節(jié) 雜基v 雜基是什么? 分布于碎屑顆粒之間,以懸移載荷方式與顆粒同時(shí)沉積,粒徑一般小于0.03mm的細(xì)小機(jī)械成因碎屑沉積物v 雜基意義(流體性質(zhì)、沉積速率、成分成熟度)流體性質(zhì):牽引流雜基含量低,重力流雜基含量高沉積速率:高雜基含量低,低雜基含量高結(jié)構(gòu)成熟度:碎屑巖中保留大量雜基,表明沉積環(huán)境中簸選作用不足以對(duì)沉積物進(jìn)行再改造,而使不同粒度的泥、砂混雜堆積,是不成熟砂巖的特征。q 第四節(jié) 膠結(jié)物v 膠結(jié)物是什么?碎屑巖在沉積、成巖階段,以化學(xué)沉淀方式從膠體或真溶液中沉淀出來(lái),充填在碎屑顆粒之間的各種自生礦物v 膠結(jié)物有哪些類型?(碳酸鹽質(zhì)
18、,硅質(zhì),鐵質(zhì),泥質(zhì),其他)碳酸鹽質(zhì):方解石類、白云石類等硅質(zhì):蛋白石、玉髓、石英鐵質(zhì):赤鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦泥質(zhì):粘土礦物其它:石膏、硬石膏、黃鐵礦、磁鐵礦、磷酸鹽類礦物等v 什么是填隙物?雜基與膠結(jié)物難于區(qū)分統(tǒng)稱為填隙物或基質(zhì)v 其概念的相對(duì)性是指什么?礫石支撐的礫巖,砂粒就是填隙物第四章 碎屑巖的結(jié)構(gòu)及粒度分析· 結(jié)構(gòu)(結(jié)構(gòu)成熟度)碎屑巖內(nèi)各結(jié)構(gòu)組分的特點(diǎn)和相互關(guān)系顆粒的結(jié)構(gòu):粒度、圓度、球度、形狀、分選、顆粒表面結(jié)構(gòu)填隙物的結(jié)構(gòu):雜基、膠結(jié)物、膠結(jié)類型、支撐類型空隙的結(jié)構(gòu):1孔隙的大小、多少、喉道特征和連通情況2孔隙度和滲透率· 碎屑顆粒粗級(jí)分類中值的表達(dá)式是什么?
19、=-log2D,D為碎屑顆粒直徑(mm)· 十進(jìn)制粒度分級(jí)十進(jìn)制>1mm 礫10.1mm 砂0.10.01mm 粉砂<0.01mm 粘土(泥)· 三級(jí)命名法 (含××××質(zhì)××巖)· 50% ××巖· 5025% ××質(zhì)· 2510% 含×× · <10% 不參與命名 · 舉例:0.5-0.25mm 60%,0.1-0.25mm 35%(細(xì)砂質(zhì)中砂巖)礫粗砂中砂細(xì)砂粉砂泥>2mm2-
20、0.5mm0. 5-0.25mm0.25-0.1mm0.1-0.01mm<0.01mm第五章 碎屑巖的構(gòu)造和顏色第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造1 碎屑巖構(gòu)造的概念 指巖石各組成部分的空間分布和排列方式2 碎屑巖構(gòu)造的各種類型、概念、特征、成因、環(huán)境意義層理概念: 是沉積物成層沉積時(shí)巖石性質(zhì)沿垂向變化而產(chǎn)生的層狀構(gòu)造,可通過(guò)礦物成分、顏色、粒度、形狀、排列或填集方式的突變或漸變而顯現(xiàn)出來(lái)平行層理和水平層理的區(qū)別(按層內(nèi)組分和結(jié)構(gòu)的性質(zhì)劃分)水平層理 細(xì)粒沉積物的層理類型,紋層彼此平行,呈水平狀。是低能或靜水環(huán)境的標(biāo)志之一.見(jiàn)于湖泊、河灘、潮坪、瀉湖、淺海、半深海、濁流等環(huán)境。平行層理 強(qiáng)水流條件,相互
21、平行的、水平的、由中粗砂、礫石組成的層理。識(shí)別標(biāo)志: (圖示請(qǐng)參考書(shū)本以及它們的簡(jiǎn)單描述 )水平層理和平行層理的區(qū)別 水平層理平行層理共同特點(diǎn)紋層呈直線狀,并且平行于層面水動(dòng)力條件低能凈水, <<1高能急流,>1巖性細(xì)粒(粉砂巖,泥巖,夾巖)軟粗粒(中,細(xì)砂巖)環(huán)境深水或沼澤,瀉湖等淺水濱淺水:湖岸,海灘,濁積巖其它層理通過(guò)粒度變化,重礦物富集或有機(jī)質(zhì)含量不同而顯現(xiàn)紋層厚12mm,常與大型交錯(cuò)層理共生波痕(概念);分類 概念: 由于風(fēng)、水流或波浪等介質(zhì)的運(yùn)動(dòng),在非粘性沉積物(主要是松散砂)表面形成的一種波狀起伏的層面構(gòu)造,也稱波紋或沙紋主要類型 (按成因)波痕大致分為:A.
22、浪成波痕B. 流水波痕C. 風(fēng)成波痕D. 孤立波痕E. 干涉波痕和改造波痕同生變形構(gòu)造;暴露成因構(gòu)造;化學(xué)成因構(gòu)造;生物成因構(gòu)造同生變形構(gòu)造: 也稱變形構(gòu)造,是沉積物沉積的同時(shí)或在沉積物固結(jié)成巖之前還處于富含孔隙水的塑性狀態(tài)下發(fā)生的變形所形成的構(gòu)造。暴露成因構(gòu)造:沉積物(巖)中有些層面構(gòu)造是因沉積物露出水面(或在水面附近)處在大氣中,表面逐漸干涸收縮或受到撞擊而成的,稱為暴露成因構(gòu)造。化學(xué)成因構(gòu)造· 定義: 成巖過(guò)程中和成巖作用以后由化學(xué)作用所形成的構(gòu)造· 成因 :化學(xué)沉淀和溶解兩種作用的結(jié)果· 常見(jiàn)類型· 晶體印痕與假晶· 結(jié)核 生物成因構(gòu)造
23、:生物在沉積物內(nèi)部或表面活動(dòng)時(shí),把原來(lái)的沉積構(gòu)造加以破壞和變形,而留下的它們活動(dòng)的痕跡,稱為生物成因構(gòu)造。第二節(jié) 碎屑巖的顏色 類型及(環(huán)境意義)碎屑巖的顏色可分為三類 · 一、繼承色· 主要取決于碎屑顆粒的顏色,即繼承的母巖的顏色。· 二、自生色· 沉積和早期成巖過(guò)程中自生礦物的顏色。· 三、次生色次生色不能作為相標(biāo)志 · 原生色(繼承色和自生色)可以作為沉積相的標(biāo)志顏色成因: 巖石的顏色巖石的成分染色物質(zhì)(色素)第六章 陸源碎屑巖各論 礫巖(概述、分類、主要成因類型) 概念:主要由大于2mm(>50%)的碎屑顆粒組成的巖石。
24、 分類:依據(jù)五大分類方案1、根據(jù)礫石圓度分類:礫巖、角礫巖2、根據(jù)礫石的大小分類:巨、粗、中、細(xì)礫巖3、根據(jù)礫石的成分分類:?jiǎn)纬煞?、?fù)成分4、根據(jù)礫巖在剖面中的位置分類:底礫巖、層間礫巖、層內(nèi)礫巖5、成因分類:類型多,不統(tǒng)一主要成因類型:(一)濱岸礫巖(二)河成礫巖(三)洪積礫巖(四)冰川礫巖和角礫巖(冰磧巖)(五)滑塌角礫巖(六)巖溶角礫巖(七)殘積角礫巖(礫石級(jí)風(fēng)化殼) 砂巖 1概述(定義、一般特征、研究意義)定義:主要由砂級(jí)(20.1mm)(>50%)的陸源碎屑顆粒組成的中碎屑巖。一般特征:1.成分特征:成分復(fù)雜 2.結(jié)構(gòu)特征:砂巖的粒度、分選性、圓度等均與形成環(huán)境有關(guān)而變化較大,
25、成熟度可高可低,雜基支撐、顆粒支撐均可出現(xiàn)。 3.構(gòu)造特征:各種層理、波痕、生物成因構(gòu)造均有,復(fù)雜多樣。與環(huán)境有關(guān) 4.顏色特征:各種顏色均可出現(xiàn) 5.巖石分布特征:分布遠(yuǎn)比礫巖廣,約占沉積巖13左右,僅次于粘土巖研究意義:砂巖中孔隙發(fā)育,一般均是良好的儲(chǔ)水層和油層、氣層。(據(jù)統(tǒng)計(jì),世界上半數(shù)以上的油氣資源儲(chǔ)集在砂巖中。我國(guó)絕大部分油氣都是儲(chǔ)集在砂巖中。)2分類:分類原則、依據(jù)、分類方法 分類原則:分類原則和依據(jù)實(shí)用性、科學(xué)性1)反映母巖性質(zhì)2)反映搬運(yùn)和磨蝕的歷史(時(shí)間)3)反映介質(zhì)的物理?xiàng)l件分類方法(1)按雜基含量將砂巖分為兩大類p 雜基<15%凈砂巖(簡(jiǎn)稱砂巖)p 雜基>15
26、%雜砂巖(相當(dāng)于瓦克砂巖、硬砂巖)(2)以含量10(90)、25(75)、50為界p Q>50%,F(xiàn)<25%,R<25%: 石英砂巖類 F、R含量均在1025%間 ××質(zhì)石英砂巖p F>25%,F(xiàn)>R: 長(zhǎng)石砂巖類p R>25%,R>F: 巖屑砂巖類四組分:石英Q,長(zhǎng)石F,巖屑R,雜基M三端元:石英Q,長(zhǎng)石F,巖屑R 3主要類型及成因:類型: 成因石英砂巖:1長(zhǎng)期、多旋回再沉積的產(chǎn)物 2濱岸(湖)、灘壩風(fēng)成沉積環(huán)境長(zhǎng)石砂巖:1母巖:富含長(zhǎng)石的母巖,如花崗巖、花崗片麻巖等為源區(qū),是物質(zhì)基礎(chǔ) 2風(fēng)化類型與強(qiáng)度:溫濕或熱濕氣候、強(qiáng)化學(xué)風(fēng)化
27、作用。 3搬運(yùn)與分異:(純)石英砂巖經(jīng)由流水和波浪的長(zhǎng)距離長(zhǎng)時(shí)間的搬運(yùn)改造,相當(dāng)徹底的分異作用。 4沉積環(huán)境:(純)石英砂巖主要見(jiàn)于濱海、濱湖、三角洲河口沙壩中;其它石英砂巖廣布于河流、湖泊、海洋等多種環(huán)境之中。巖屑砂巖:巖屑砂巖形成的成因復(fù)雜,與源區(qū)巖石類型、風(fēng)化作用類型、搬運(yùn)距離、分異作用程度、沉積后作用等多種因素有關(guān)。雜砂巖:1快速的侵蝕、搬運(yùn)及沉積作用。2來(lái)源區(qū)富于變化粉砂巖(定義、一般特征、分類、成因)定義:主要由0.1mm0.01mm粒級(jí)(含量大于50%)的碎屑顆粒組成的細(xì)粒碎屑巖一般特征1.成分特征:1)石英、白云母及粘土礦物為主,長(zhǎng)石較少,巖屑極少或不存在。多為穩(wěn)定重礦物,含量
28、可達(dá)23%。多為鉀長(zhǎng)石,次為酸性斜長(zhǎng)石。2)填隙物常為粘土、鈣質(zhì)、鐵質(zhì)等。2.結(jié)構(gòu)特征:分選性較好,磨圓性較差碎屑顆粒常呈棱角次棱角狀。3.構(gòu)造特征: 水平層理及波狀層理 交錯(cuò)層理較少,多為小型 水平滑動(dòng)形成的包卷層理等變形構(gòu)造粉砂巖的分類 (一) 按顆粒大小 1) 粗粉砂巖 0.10.05mm 2) 細(xì)粉砂巖 0.050.01mm (二) 根據(jù)碎屑成分 單成分粉砂巖:石英為主 復(fù)成分粉砂巖:除石英外,還有較多云母、長(zhǎng)石或其它碎屑 (三) 根據(jù)膠結(jié)物成分 鐵質(zhì)粉砂巖 鈣質(zhì)粉砂巖粉砂巖成因1 經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)距離搬運(yùn),在穩(wěn)定的水動(dòng)力條件下緩慢沉降形成的或經(jīng)風(fēng)力沉積而成2 粉砂巖的分布極其廣泛粘土巖(定義
29、) 概述(成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、顏色、研究意義) 1.定義:主要由粘土礦物(含量大于50%)組成的沉積巖2.粘土巖的物質(zhì)成分粘土類: (1)高嶺石族 (2)蒙脫石族 (3)伊利石族/水云母族(4)綠泥石族 (5)混層粘土礦物非粘土類:陸源碎屑礦物3粘土巖的結(jié)構(gòu)(二)按粘土礦物的結(jié)晶程度和晶體形態(tài)劃分 1.非晶質(zhì)結(jié)構(gòu) 很少見(jiàn),僅見(jiàn)于水鋁英石質(zhì)巖石中。 2.隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu) 偏光鏡下難以識(shí)別粘土礦物晶形 3.顯微晶質(zhì)結(jié)構(gòu) 粘土礦物因重結(jié)晶而變大,偏光鏡下可識(shí)別晶形 4.粗晶結(jié)構(gòu) 粘土礦物因強(qiáng)烈重結(jié)晶而呈粗大晶體4粘土巖的構(gòu)造(一)宏觀構(gòu)造 無(wú)波痕 暴露成因構(gòu)造 水平層理 生物擾動(dòng)構(gòu)造、生物遺跡 同生變形構(gòu)造
30、 泥火山、水下滑動(dòng)等 (二) 微觀構(gòu)造5粘土巖的顏色 粘土巖的顏色主要是原生色,能反映生成環(huán)境。6研究意義:分布最廣,約占沉積巖總體積的5560%。沉積巖成因、沉積環(huán)境分析(吸附的微量元素可判斷古環(huán)境和古氣候)重要的石油地質(zhì)意義:重要的生油母質(zhì);良好蓋層;泥巖裂縫油氣藏工業(yè)用途:可塑性、耐火性、燒結(jié)性、吸水膨脹性、吸附性等經(jīng)濟(jì)意義:富集稀有元素和稀土元素,形成工業(yè)礦床主要類型(泥巖和頁(yè)巖)第七章 碎屑沉積物(巖)的沉積后作用 一、沉積后作用(成巖作用)的定義 沉積物沉積后轉(zhuǎn)變?yōu)槌练e巖直至變質(zhì)作用以前或者因構(gòu)造運(yùn)動(dòng)重新抬升到地表遭受風(fēng)化作用以前所發(fā)生的一切作用二、成巖作用類型a) 壓實(shí)和壓溶作用
31、 1壓實(shí)作用:是指沉積物沉積后在上覆水層和沉積層的重荷下,或在構(gòu)造形變的作用下,發(fā)生水分排出、孔隙度降低、體積縮小的作用壓實(shí)作用效應(yīng)孔隙度降低 2.壓溶作用:隨埋藏深度的增加,碎屑顆粒接觸點(diǎn)上所承受的壓力增大,顆粒接觸處的溶解度增高,發(fā)生晶格變形和溶解作用,砂質(zhì)沉積物就進(jìn)入了壓溶作用階段。b) 膠結(jié)作用 1.概念:膠結(jié)作用(cementation)是指從孔隙溶液中沉淀出礦物質(zhì)(膠結(jié)物),將松散的沉積物固結(jié)起來(lái)的作用。c) 交代作用 1.概念和實(shí)質(zhì)概念: 交代作用是指一種礦物代替另一種礦物的現(xiàn)象實(shí)質(zhì) 體系的化學(xué)平衡及平衡轉(zhuǎn)移兩個(gè)階段原礦物的溶解 + 新礦物的生成d) 溶解作用 1.溶解作用(1)
32、概念 巖石組分發(fā)生部分或全部溶解的現(xiàn)象。i. 選擇性溶解成巖早期ii. 非選擇性溶解成巖晚期g)重結(jié)晶和礦物的多形轉(zhuǎn)變作用四、成巖階段劃分 1.同生成巖階段 2.早成巖階段· A亞期· B亞期 3.晚成巖階段· A亞期· B亞期· C亞期 4.表生成巖階段第八章 火山碎屑巖火山碎屑巖的概念主要由火山碎屑物質(zhì)(>50%)組成的巖石。or火山噴發(fā)產(chǎn)生的同期火山碎屑物質(zhì)經(jīng)搬運(yùn)、堆積、固結(jié)而成的巖石。狹義的火山碎屑巖及廣義的火山碎屑巖 狹義:火山碎屑物質(zhì)要大于90。 廣義:火山碎屑物質(zhì)大于10。q 一般特征及分類q 物質(zhì)成分:巖屑、晶屑、玻屑 1
33、. 巖屑 巖屑形狀多樣,大小不一。根據(jù)物態(tài)又可分為: (1)剛性巖屑火山爆發(fā)時(shí)破碎而成的巖石碎屑 已固結(jié)熔巖 火山通道圍巖 火山基底巖石等 外形不規(guī)則多角形 大小1mm>1m(2)塑性巖屑塑性玻璃巖屑漿屑火焰石 塑性/半塑性熔漿在噴出后經(jīng)塑性形變而成 結(jié)構(gòu):玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu) 顯微鏡下全消光 形狀:特殊火焰狀、撕裂狀、樹(shù)枝狀、紡錘狀等2.晶屑早期巖漿析出的斑晶隨熔漿炸碎而成。 大小23mm,常呈棱角狀 常見(jiàn)晶屑: 石英 長(zhǎng)石(鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石) 黑云母和角閃石 3.玻屑 火山玻璃的碎屑通常大小 0.10.01mm之間 很少>2mm(大于者可稱為巖屑) 20.01mm火山灰 <0.01m
34、m火山塵類型 剛性玻屑 塑性玻屑 與漿屑(塑性巖屑)的區(qū)別: 1)大?。翰P?lt;2mm,塑性巖屑>2mm 2)內(nèi)部結(jié)構(gòu):玻屑均一,巖屑,可見(jiàn)熔巖結(jié)構(gòu) 3)斑晶:玻屑無(wú),巖屑可見(jiàn)到(1)剛性玻屑弧面棱角狀 弓形、弧形、鐮刀形、雞骨形、管狀,不規(guī)則尖角狀 中酸性火山碎屑巖中常見(jiàn)熔漿中揮發(fā)份(酸性、中酸性熔漿)含量高時(shí),因氣體劇烈膨脹,將熔漿團(tuán)炸裂成玻屑。每一碎片的每一個(gè)弧面都是原來(lái)的氣泡壁,弧面的曲率半徑?jīng)Q定于氣泡直徑的大小浮石狀 中基性火山碎屑巖中常見(jiàn)當(dāng)熔漿爆炸不強(qiáng)烈,揮發(fā)組分逸散留下大量氣體時(shí),玻屑則具浮石狀(內(nèi)部保留有較多的氣孔,狀如浮石)結(jié)構(gòu)(2)塑性玻屑 尚未固結(jié)的熾熱玻屑在上
35、覆火山碎屑物的重壓下,彼此壓扁拉長(zhǎng)疊置而定向排列,相互粘連熔結(jié)在一起而成。流紋狀假流紋構(gòu)造v 結(jié)構(gòu):集塊結(jié)構(gòu)、火山角礫結(jié)構(gòu)、凝灰結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)專屬火山碎屑巖的結(jié)構(gòu) 集塊結(jié)構(gòu)(火山集塊>50%) 火山角礫結(jié)構(gòu)(火山角礫>75%) 凝灰結(jié)構(gòu)(火山灰火山塵 >75%) 按粒度劃分 集塊巖:火山集塊>50 火山角礫巖: 火山角礫>75凝灰?guī)r:火山灰火山塵 >v 構(gòu)造、顏色;構(gòu)造巖漿巖構(gòu)造 假流紋構(gòu)造主要出現(xiàn)在流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r中塑性玻屑見(jiàn)燕尾分叉,剛性碎屑邊部見(jiàn)塑變程度不強(qiáng)弧面棱角狀外形,“假流紋”延伸不遠(yuǎn),一般無(wú)氣孔及杏仁體,而有別于流紋構(gòu)造 沉積巖構(gòu)造 通常不顯層理
36、遞變層理主要出現(xiàn)在沉積物重力流火山碎屑巖類中。是陸上或水下火山碎屑巖重力流以懸浮或遞變懸浮搬運(yùn)和沉積作用所致,即經(jīng)過(guò)重力分異而成層理構(gòu)造。生物遺跡特殊構(gòu)造 斑雜構(gòu)造 火山碎屑物質(zhì)在顏色、粒度、成分等方面分布不均,且無(wú)規(guī)則排列性 氣孔、杏仁構(gòu)造等顏色 特殊的鮮艷顏色野外鑒別火山碎屑巖的重要標(biāo)志首先取決于物質(zhì)成分 中基性顏色深:暗紫紅、墨綠色等中酸性色較淺:粉紅色、淺黃色等另外取決于次生變化 綠泥石化綠色 蒙脫石化灰白或淺紅色 v 分類及命名原則:先結(jié)構(gòu)后成分1) 物質(zhì)來(lái)源和生成方式三種成因類型火山碎屑巖類型 向熔巖過(guò)渡類型 向沉積巖過(guò)渡類型 2) 碎屑物質(zhì)相對(duì)含量和固結(jié)成巖方式五種巖石類型火山碎
37、屑熔巖 熔結(jié)火山碎屑巖 火山碎屑巖 沉火山碎屑巖 火山碎屑沉積巖 3) 碎屑粒度和各粒級(jí)組分的相對(duì)含量三個(gè)基本種屬集塊巖 火山角礫巖 火山凝灰?guī)r 過(guò)渡類型為凝灰角礫巖、角礫凝灰?guī)r等。4) 以碎屑物理狀態(tài)、成分、構(gòu)造等依次作為形容詞命名如: 流紋質(zhì)玻屑凝灰?guī)r 次生變化也常作為命名的形容詞 如: 變質(zhì)流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r q 主要類型及其特征一火山碎屑熔巖、火山碎屑熔巖類主要是在剛噴達(dá)地表的、熾熱的、還呈熔融狀態(tài)的巖漿中,又落入了9010的火山碎屑物質(zhì)。熔漿在先,火山碎屑落入在后,即火山碎屑又落入了巖漿中而成的一類火山巖(熔巖)。碎屑成分 晶屑、巖屑為主,玻屑少見(jiàn)(或無(wú)法識(shí)別) 基質(zhì)(成分)主要是火山
38、玻璃或火山巖 碎屑熔巖結(jié)構(gòu) 塊狀構(gòu)造二 熔結(jié)火山碎屑巖以熔結(jié)(焊接)方式而形成的一類火山碎屑巖形成方式 主要是火山碎屑的自熔結(jié)(焊接)作用,或后來(lái)又有少量熔漿灌入其中,起熔結(jié)(焊接)作用成分 火山碎屑物質(zhì)可達(dá)90以上,且主要是塑性玻屑和巖屑,少量晶屑成因 多是爆發(fā)相火山碎屑大量近地或一定距離搬運(yùn)后沉積(落積)下來(lái) 主要產(chǎn)于火山頸、破火山口、火山構(gòu)造洼地和巨大的火山碎屑流與侵入狀的熔結(jié)凝灰?guī)r體中 三 火山碎屑巖 狹義的火山碎屑巖火山碎屑物大于90%,經(jīng)壓積或壓實(shí)作用成巖。 如不特加說(shuō)明,一般指的就是這類火山碎屑巖。粒度分類 集塊巖 火山角礫巖 凝灰?guī)r粒徑<2mm的火山碎屑物含量超過(guò)75%四
39、、沉火山碎屑巖火山碎屑物質(zhì)9050%,其它為正常沉積物五、火山碎屑沉積巖正常的沉積物為主,火山碎屑物占1050%,巖性特征基本與正常沉積巖相同 四、五是向沉積巖過(guò)渡的巖石類型 已屬兩個(gè)體系了火山碎屑巖的成因類型及其標(biāo)志海相、陸相;重力型、降落灰型、水?dāng)y型一、根據(jù)噴發(fā)環(huán)境兩種成因類型(一)海相火山碎屑巖系 夾海相動(dòng)植物化石 夾層厚度及粒度較穩(wěn)定 與下伏海相沉積層整合接觸(二)陸相火山碎屑巖系 夾陸相動(dòng)植物化石 與下伏巖層呈不整合或假整合接觸 具氧化特征,紅褐色黑色 巖相及厚度變化大 二、根據(jù)主要搬運(yùn)和沉積方式三種成因類型(一)重力流型火山碎屑沉積 1.陸上的火山碎屑流沉積/火山灰流/砂流沉積 熔
40、結(jié)火山碎屑巖的主要形成方式 2.水下火山碎屑流沉積 指主要由火山噴發(fā)碎屑物質(zhì)組成的高密度底流,在水下流動(dòng)時(shí),由于流速降低而形成的沉積。 成層性較好,粒序構(gòu)造明顯 分選性較好, “基質(zhì)”支撐結(jié)構(gòu) (二)降落型火山碎屑沉積/降落灰沉積主要指火山噴發(fā)物在大氣中,經(jīng)風(fēng)力分異而形成的產(chǎn)物 形成機(jī)理 火山物質(zhì)順風(fēng)搬運(yùn),顆粒依降落速度不同而分離 粒度和密度是控制降落速度的重要因素 與火山灰流的區(qū)別 成層性好 橫向粒度分異性明顯 分選良好(三)水?dāng)y型火山碎屑沉積 火山碎屑物質(zhì)經(jīng)流水搬運(yùn)后發(fā)生沉積而形成。 具有明顯的水?dāng)y特點(diǎn),接近于正常沉積巖 特點(diǎn)(與火山陸源碎屑巖的區(qū)別) 碎屑成熟度很低 玻屑、暗化黑云母、角
41、閃石,具環(huán)邊新鮮長(zhǎng)石 分選、磨圓很差 分布廣泛 海岸平原、海灘或淺海陸棚、深水盆地(被重力帶去) 在中新生代的環(huán)太平洋盆地中的分布相當(dāng)普遍碳酸鹽巖的成分碳酸鹽巖主要由方解石、白云石等碳酸鹽礦物(含量大于50%)組成的沉積巖。主要巖石類型 石灰?guī)r(方解石>50%)白云巖(白云石>50%)一、 顆粒 碳酸鹽巖中的顆粒 盆外顆粒 盆內(nèi)顆粒 二、 盆外顆粒 次要 含量增高碎屑巖過(guò)渡 陸源碎屑顆粒 礫、砂、粉砂、泥()(二)盆內(nèi)顆粒在沉積地區(qū)或沉積環(huán)境內(nèi)形成的碳酸鹽成分顆粒。兩種盆內(nèi)顆粒 生物碎屑顆粒:生物化石碎片 非生物碎屑顆粒:內(nèi)碎屑、鮞粒、藻粒、球粒等 1、內(nèi)碎屑 主要是沉積盆地中沉積
42、不久的、半固結(jié)或固結(jié)的碳酸鹽沉積物或碳酸鹽巖巖層,由于受波浪、潮汐、風(fēng)暴等作用,破碎、搬運(yùn)、磨蝕,再沉積而成的。 也可以是其他作用形成的。 礫屑 >2mm 砂屑 2-0.1mm 粉屑 0.1-0.01/0.005mm 泥屑 <0.01/0.005mm鮞粒 是指具有核心和同心層結(jié)構(gòu)的球狀顆粒。 多在20.05mm之間藻灰結(jié)核 核心及同心層都不太規(guī)則,有藻參與形成,滾動(dòng)、懸浮均有。通常較大,大于2mm.二 泥分類 灰泥:方解石成分,也稱“微晶方解石泥” 云泥:白云石成分,多為交代灰泥產(chǎn)物成因1.機(jī)械破碎 2. 化學(xué)沉淀:現(xiàn)代海洋中的針狀文石泥 3. 生物成因:生物死亡分解三 膠結(jié)物 以
43、化學(xué)沉淀方式沉淀、結(jié)晶于碳酸鹽顆粒之間的方解石或其它礦物。與砂巖中的膠結(jié)物類似。1.特征 粗大(>0.005mm),以結(jié)晶狀態(tài)產(chǎn)出 潔凈、明亮亮晶 產(chǎn)出方式具有世代現(xiàn)象2. 亮晶膠結(jié)物與灰泥的本質(zhì)區(qū)別 -成因不同晶體大?。毫辆Т?,灰泥小干凈與否:亮晶干凈明亮,灰泥較為污濁含量:亮晶<50%,灰泥0100%形成時(shí)期:亮晶成巖階段;灰泥沉積階段分布狀況:亮晶常具櫛殼狀結(jié)構(gòu),灰泥絕無(wú)此結(jié)構(gòu)巖石形成時(shí)的能量: 亮晶含量高,反映高能環(huán)境 灰泥含量高,反映低能環(huán)境3.亮晶膠結(jié)物與重結(jié)晶后的碳酸鹽泥的區(qū)別亮晶 櫛殼狀結(jié)構(gòu),世代現(xiàn)象 晶體明亮 晶形較好,邊緣平直重結(jié)晶后的碳酸鹽泥 狀結(jié)構(gòu),晶面彎曲
44、互相鑲嵌 絕無(wú)櫛殼狀結(jié)構(gòu) 晶體明亮度較差,有灰泥殘余 相當(dāng)于碎屑巖中的基質(zhì)重結(jié)晶4 晶粒按粒級(jí)劃分 泥晶、粉晶、砂晶、礫晶 重結(jié)晶作用增強(qiáng) 泥晶、細(xì)粉晶:原生、準(zhǔn)同生 粗粉晶以上:次生或重結(jié)晶形態(tài)特征 形晶、半自形晶、他形晶5 孔隙(一)原生孔隙:在沉積期前及沉積期形成的孔隙 內(nèi)孔隙、粒間孔隙、晶間孔隙、遮蔽孔隙、生物潛穴孔隙、鳥(niǎo)眼孔隙等。(二)次生孔隙在沉積后、固結(jié)過(guò)程中經(jīng)改造作用而成的孔隙,大多數(shù)為溶蝕孔隙。粒內(nèi)溶孔、鑄???、粒間溶孔、晶洞孔、溶溝等6 生物格架 生物骨骼格架 是指原地生長(zhǎng)的群體生物如珊瑚、苔蘚、海綿、層孔蟲(chóng)等,以其堅(jiān)硬的鈣質(zhì)骨骼所形成的骨骼格架。 物物理沉積作用粘結(jié)格架
45、和紅藻以其粘液粘結(jié)其它碳酸鹽組分而形成的一種粘結(jié)格架。如疊層石等。生物化學(xué)沉積作用q 碳酸鹽巖的構(gòu)造疊層石構(gòu)造:主要是由藍(lán)綠藻的生長(zhǎng)活動(dòng)所形成的亮暗基本層在垂向上由規(guī)律的交替的一類構(gòu)造。暗層:富藻紋層,富有機(jī)質(zhì);亮層:富碳酸鹽礦物層,富碳酸鹽碎屑。 鳥(niǎo)眼構(gòu)造:在泥晶或粉晶石灰?guī)r或白云巖中,常見(jiàn)一種毫米級(jí)大小的、多呈定向排列的、多為方解石、石膏、石英等礦物充填的孔隙。因其形似鳥(niǎo)眼,故稱鳥(niǎo)眼構(gòu)造。示頂?shù)讟?gòu)造、縫合線構(gòu)造q 碳酸鹽巖的顏色類型、成因和環(huán)境意義一、顏色的類型(一)淺色類白色、灰白色、淺灰色等;(二)暗色類灰色、深灰色、灰黑色、黑色、灰綠色等;(三)紅色類黃色、褐色、紅色、紫紅色等。二、
46、顏色的決定因素(一)主要礦物和次要礦物的相對(duì)含量如主要由方解石或白云石組成,基本上不含其它礦物,巖石多呈淺色。(二)顆粒、晶粒以及基質(zhì)的粒度細(xì)顆?;蚣?xì)晶粒的巖石顏色較暗,粗顆?;虼志Я5膸r石顏色較淺。(三)色素離子的影響含高價(jià)鐵離子的巖石呈現(xiàn)紅色、褐色、黃色、紫紅色等,含低價(jià)鐵離子的巖石呈現(xiàn)灰黑色、灰綠色、黑色等。(四)有機(jī)質(zhì)的影響沉積的生物有機(jī)質(zhì)在還原條件下通過(guò)產(chǎn)生H2S或低價(jià)鐵硫化物可使淺色沉積物顏色變暗,即使千分之幾的有機(jī)碳含量,也可使其由灰色變成深灰色。(五)風(fēng)化作用暗色巖石在風(fēng)化帶中變成淺色或紅色類。環(huán)境意義(一)淺色類環(huán)境意義淺水的海灣或?yàn)a湖(二)暗色類環(huán)境意義停滯缺氧的深水盆地(
47、三)紅色類環(huán)境意義 來(lái)自先前的環(huán)境或在沉積環(huán)境中生成第十章 碳酸鹽巖各論第一節(jié) 石灰?guī)r一、石灰?guī)r的分類一)??撕袜嚬返姆诸惙桨?. 福克(1959,1962)以具有成因意義的結(jié)構(gòu)為依據(jù)的分類方案。其分類引入碎屑巖成因觀點(diǎn),認(rèn)為形成碳酸鹽巖的重要因素除生物、化學(xué)作用外,是水介質(zhì)的機(jī)械動(dòng)力作用。2.鄧哈姆(1962)從強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)的角度劃分碳酸鹽巖結(jié)構(gòu)類型的方案,也值得注意。二)教材建議的分類方案A.把石灰?guī)r劃分為三大結(jié)構(gòu)類型:顆粒灰泥石灰?guī)r:晶粒石灰?guī)r:生物格架礁石灰?guī)r B.每大類根據(jù)主要結(jié)構(gòu)組分的具體特征和相對(duì)含量進(jìn)行細(xì)分如:顆粒-灰泥石灰?guī)r分為30個(gè)類型C.各巖石類型劃分及命名遵循三級(jí)命名法D
48、.分類表中都是巖石類型名稱,不是具體巖石名稱E.顆粒灰泥石灰?guī)r的類型劃分和命名未使用亮晶F.顆粒與灰泥的相對(duì)含量,定量反映沉積水動(dòng)力或能量,具有重要的成因意義三)三級(jí)命名法:含* *質(zhì) *巖50% *巖5025% *質(zhì)2510% 含* <10% 不參與命名 二主要巖石類型(一)顆粒灰泥石灰?guī)r分布最廣 1. 竹葉(狀礫屑)石灰?guī)r 2. 砂屑石灰?guī)r 3. 粉屑石灰?guī)r 4. 生粒石灰?guī)r 5. 鮞粒石灰?guī)r 6. 灰泥石灰?guī)r(二)晶粒石灰?guī)r(三)生物格架石灰?guī)r 常是礁的主要組成部分,常稱為礁石灰?guī)r。第二節(jié) 白云巖一白云巖的形成機(jī)理 (1) 原生沉淀作用:指以化學(xué)沉淀方式從水體中直接沉淀出白云石(二
49、)毛細(xì)管濃縮作用或蒸發(fā)泵作用多數(shù)由蒸發(fā)作用而成的白云巖出現(xiàn)在熱帶地區(qū)潮上帶,潮上帶和潮上鹽沼(薩布哈,Sabkha)的細(xì)粒沉積物表面都存在白云石化薄殼或白云石化深入沉積物淺層內(nèi)部,潮間帶和潮下帶沉積物主要是碳酸鈣。這些地區(qū)的白云化作用被認(rèn)為是由于潮上帶沉積物的孔隙水的高鹽度和高M(jìn)g/Ca比值的鹵水的交代作用造成的。(3) 回流滲透白云化作用 潮上帶形成的高鎂粒間水對(duì)表面沉積物的白云化完成后,若仍有富余,由于比重較大,在重力作用下會(huì)向下回流滲透,當(dāng)其流經(jīng)下伏的碳酸鈣沉積物或石灰?guī)r時(shí),將使它們發(fā)生白云石化,從而形成白云巖或部分白云化的石灰?guī)r。形成地點(diǎn):潮上帶 形成時(shí)間:成巖期(4) 混合白云化作用
50、(5) 調(diào)整白云化作用;(6) 淡水白云石(7) 生物作用(8) 其它 如變質(zhì)白云巖、熱液白云巖二交代白云巖的特征: 晶粒較粗;晶形較好;晶體較污濁,有“霧心”。三白云巖的成因類型: 一)原生:指以化學(xué)沉淀方式從水體中直接沉淀而成的白云巖。二)次生:指以化學(xué)沉淀方式從水體中直接沉淀而成的白云巖。1. 同生白云巖.2.準(zhǔn)同生白云巖:潮上帶毛細(xì)管作用或蒸發(fā)泵作用、回流滲透白云巖化作用.3.成巖白云巖:回流滲透白云化作用、混合白云化作用、調(diào)整白云化作用.4.后生白云巖 :回流滲透白云化作用、混合白云化作用、調(diào)整白云化作用、熱液作用和變質(zhì)作用 第十一章 碳酸鹽沉積物(巖)的沉積后作用一 成巖作用的主要
51、類型:1.溶解作用 定義:由于碳酸鹽沉積物或碳酸鹽巖中孔隙水的性質(zhì)發(fā)生變化而引起碳酸鹽礦物或其它成分發(fā)生溶解的作用。發(fā)生條件:介質(zhì)CaCO3不飽和,并為弱酸性;孔隙水具有流動(dòng)性發(fā)生階段:成巖作用各個(gè)階段成巖各階段溶解作用的特點(diǎn): 成巖早期:選擇性溶解(不穩(wěn)定組分(文石、高鎂方解石)先被溶解;常形成鑄模孔) 成巖晚期:非選擇性溶解(易形成溶孔、溶縫、溶洞)2.礦物轉(zhuǎn)化和重結(jié)晶作用a.礦物的轉(zhuǎn)化作用方解石化作用(文石、高鎂方解石低鎂方解石)b.重結(jié)晶作用晶體長(zhǎng)大進(jìn)變新生變形作用(泥晶微亮晶)晶體縮小退變新生變形作用(泥晶微泥晶)3.膠結(jié)作用a.膠結(jié)物的種類:碳酸鹽類礦物 非碳酸鹽類礦物b.膠結(jié)物的
52、形態(tài):泥狀晶 纖維晶 粒狀晶c.膠結(jié)物的結(jié)構(gòu):環(huán)邊狀、新月形、晶粒、連晶式d. 膠結(jié)物常具世代(兩個(gè)或兩個(gè)以上的世代)早期纖維狀、馬牙狀 后期晶粒狀 4.交代作用:白云化作用 去白云化作用(方解石化作用)硅化 石膏化和硬石膏化 去石膏化 菱鐵礦化黃鐵礦化5.壓實(shí)壓溶作用二 沉積后作用的環(huán)境按水的特征及其是否充滿孔隙可分為:1.海水環(huán)境2.大氣淡水環(huán)境3.海水淡水混合環(huán)境4.埋藏環(huán)境5.表生環(huán)境.三. 成巖階段劃分:1.同生期2.早成巖期3.晚成巖期4.表生期第十二章 其它沉積巖1、 蒸發(fā)巖:1) 概念:在干旱、半干旱的氣候條件下,由于蒸發(fā)濃縮作用,溶液或鹵水中的化學(xué)溶解物質(zhì)逐漸沉淀而形成的一種化學(xué)沉積巖。又稱鹽巖。2) 主要蒸發(fā)礦物和蒸發(fā)序列蒸發(fā)主要礦物成分氯化物石鹽、鉀鹽、光鹵石;硫酸鹽石膏、硬石膏、芒硝、無(wú)水芒硝、瀉利鹽氯化物硫酸鹽鉀鹽鎂礬;碳酸鹽蘇打、天然堿;硼酸鹽硼砂硝酸鹽鉀硝石、智利硝石非蒸發(fā)礦物碎屑物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)礦物的結(jié)晶順序分為六個(gè)階段:A.碳酸鹽石膏階段: 海水鹽度稍高 方解石石膏B.石鹽沉積階段: 海水鹽度達(dá)26% 石鹽C.(石鹽)硫酸鈉、鎂鹽階段:海水鹽度3132% 瀉利鹽D.鉀、鎂鹽沉積階段:
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