地質學與礦物學-沉積巖

地質學與礦物學之五沉積巖北京科技大學資源工程學院謝玉玲第二節(jié)、沉積巖

沉積巖的形成及野外表現(xiàn)一、沉積巖的一般特征二、沉積巖的分類及各類巖石的特點三、沉積巖的肉眼鑒定及命名四、沉積巖相的概念**五、沉積巖中的主要礦產(chǎn)**六、沉積巖與開采技術有關的特點**

課后復習沉積巖的形成及野外表現(xiàn)沉積巖：由沉積物經(jīng)壓實、固結、脫水、膠結、重結晶作用變成堅硬的巖石。一、沉積巖的一般特征1沉積巖的物質成分2沉積巖的顏色3沉積巖的結構4沉積巖的構造5沉積巖的其它特征1.沉積巖的物質成分繼承礦物：是由母巖風化剝蝕的產(chǎn)物，主要是長石、石英和巖屑。自生礦物：即在沉積成巖過程中生成的新礦物，如方解石、白云石、菱鐵礦、高嶺土等

巖漿巖與沉積巖中礦物成分比較：（1）在巖漿巖中常見的暗色礦物，在沉積巖中較少。（2）游離SiO2在巖漿巖中多以石英出現(xiàn)，而在沉積巖中尚有大量的玉髓和蛋白石。（3）在巖漿巖中少有的礦物粘土礦物、巖鹽、碳酸鹽礦物則占了主要地位碎屑巖中的礦物存在方式：碎屑：巖屑、礦屑、生物碎屑膠結物：充填在礦物顆粒之間，含量一般在25%左右。主要膠結物成分類型：泥質膠結：硬度小，易碎，斷面呈土狀鈣質膠結：硬度較泥質大，呈灰白色，遇酸起泡(CaCO3)硅質膠結：硬度大，呈灰色(SiO2)鐵質膠結：硬度較大，呈黃褐色或磚紅色還原條件下也可呈綠色。2．沉積巖的顏色影響沉積巖顏色的因素：

1）碎屑成分、礦物成分

含碳質、瀝清質和細粒黃鐵礦時多呈灰色、灰黑色和黑色。含海綠石、孔雀石等多呈綠色。

2）膠結物成分膠結物是硅質、鈣質、泥質時多色較淺，而鐵質較深。

3）成巖或成巖后的環(huán)境變化含F(xiàn)e，氧化條件下呈紅色或黃褐色，還原條件下呈綠色對巖石顏色的描述：

主要采用類比法：如磚紅色，土黃色，豬肝色等。3．沉積巖的結構是由組成沉積巖的物質成分、形態(tài)、性質、大小及含量決定。沉積巖絕大多數(shù)具有碎屑結構，。根據(jù)其成因可分為：碎屑結構、泥質結構、結晶結構、膠狀結構、生物結構（1）碎屑結構：>0.005mm，碎屑沉積巖所具有的結構，按碎屑大小可分為：礫狀結構：>2mm（有磨圓，無磨圓時稱角礫狀結構）砂狀結構：（2-0.005mm）

粗砂:2-0.5mm

中砂:0.5-0.1mm

細砂:0.1-0.05mm

粉砂:0.05-0.005mm礫砂泥竹葉狀結構（內(nèi)碎屑結構）：系未固結的灰?guī)r經(jīng)海浪打擊破碎而成，多呈扁平狀，形似竹葉。（2）泥質結構：<0.005mm，為粘土巖類所具有的結構。（3）結晶結構：為化學巖經(jīng)重結晶作用形成。晶質結構：結晶顆粒直徑>0.01mm隱晶質結構：0.01-0.001mm。（4）膠狀結構：<0.001mm，多由膠體化學沉積形成?；瘜W巖常具有的結構（5）生物結構：含較多的生物遺體和生物碎片。生物化學巖常具有的結構4．沉積巖的構造是指沉積巖中各組成部分的空間分布和它們相互之間的排列關系。常見的沉積巖構造有:（1）層理構造：由不同顏色、形狀、粒度表現(xiàn)出來。

層面：層與層之間的接觸面。

巖層：上下兩層面之間的巖石。據(jù)巖層的單層厚度可分為：塊狀層理：>1m

厚層狀層理：1-0.5m

中厚層狀層理：0.5-0.1m

薄層狀層理：0.1-0.01m

頁片狀層理：<0.01m按層理形態(tài)可分為：水平層理：波狀層理：斜層理：（2)塊狀構造：巖石層理不清楚，礦物顆粒無定向排列。（3)鮞狀構造：具有同心圓狀之圓形或橢圓形球粒，形似魚籽。直徑一般在0.5-2mm，大于2mm者稱豆狀構造。是膠體物質圍繞鮞核一層一層沉積而成。5．沉積巖的其它特征（1）波痕：當經(jīng)過砂層表面的水流或風力達到一定速度時，或在水波浪的振蕩下，砂粒發(fā)生移動，可在砂層表面上出現(xiàn)波狀起伏的痕跡，叫波痕。（2）泥裂：在干旱或暴曬的情況下，粘土沉積物表面上形成的干裂，裂隙被后來的沉積物充填并保存下來。平面上呈多邊形。剖面呈楔形。（3）疊層構造：藍綠藻絲狀體分泌物將細碎屑粘結。（4）化石：印?；驅嶓w對稱波痕不對稱波痕（迎風面緩）（5）皺紋構造：由于重力或地質作用形成（6）蟲跡：蠕蟲或其它爬行動物的爬痕或洞穴。（7）雨（雹）跡：（8）結核：在沉積巖中常集中起來呈球狀或不規(guī)則狀的與周圍巖石成分明顯不同的沉積物或礦物集合體。如鐵結核或錳質結核。（9）縫合線：壓溶作用形成，石灰?guī)r或白云巖中二、沉積巖的分類及各類巖石的特點1火山碎屑巖類2正常碎屑巖類3粘土巖類4化學巖及生物化學巖類1．火山碎屑巖類：火山噴出的碎屑物質經(jīng)短距離的搬運或就地沉積下來，經(jīng)壓實、固結或熔結成巖。

據(jù)碎屑顆粒的大小：(1)集塊巖：火山碎屑物質>90%，碎屑直徑>100mm。(2)火山角礫巖：火山碎屑物質>90%，碎屑直徑2-100mm。(3)凝灰?guī)r：碎屑直徑<2mm，由火山玻璃、礦物晶屑和巖屑組成。2．正常碎屑巖：外力地質作用產(chǎn)生的碎屑物質經(jīng)搬運、沉積、成巖形成的巖石，一般碎屑含量50%以上。

（1）礫巖：>2mm（2）砂巖：2-0.05mm(粗砂2-0.5，中砂0.5-0.1，細砂0.1-0.05)（3）粉砂巖：<0.05-0.005mm3．粘土巖類：又稱泥質巖。由50%以上的粒徑小于0.005mm的碎屑組成。（1）粘土：為松散的土狀巖石。粘土＞50%。（2）頁巖：由松散的粘土經(jīng)硬結成巖作用而成。具有沿層理面分裂成薄片的性質。?？梢婏@微層理，稱頁理。是由水云母等片狀礦物定向排列形成。（3）泥巖：其成分與頁巖相似，但頁理構造不發(fā)育。4．化學巖及生物化學巖是介質中一些化學溶解物經(jīng)搬運、蒸發(fā)、化學反應或生物作用而沉淀下來形成的巖石。（1）石灰?guī)r：由結晶細小的方解石組成，常含少量的白云石、粘土、菱鎂礦及石膏等混入物，多具結晶結構。遇酸起泡（2）白云巖：主要由細小的白云石組成，常含少量的方解石、菱鎂礦及粘土等。外表特征與石灰?guī)r類似，遇酸不起泡或起泡微弱。（3）泥灰?guī)r：是碳酸鹽巖與粘土巖之間的過渡類型，粘土含量在25~50%之間，若粘土含量在5~25%則稱為泥質灰?guī)r。常具隱晶質或微粒結構，遇酸起泡，且有黃色泥質沉淀物。（4）硅質巖：主要由蛋白石、玉髓及石英組成，此外尚含粘土、碳酸鹽，鐵的氧化物等。常具隱晶質結構條帶狀構造，致密堅硬。沉積巖分類表三、沉積巖的肉眼鑒定及命名觀察內(nèi)容：1．顏色：反映其碎屑成分和膠結物特點。2．結構：用以區(qū)分不同的巖類：如：一般化學巖和生物化學巖常具有結晶結構或生物碎屑結構，正常碎屑巖常具有碎屑結構，如礫狀，砂狀等火山碎屑巖常具有火山碎屑結構泥質巖常具泥質結構。3．構造：如：對泥質巖還要注意看有無頁理。對碎屑巖可以根據(jù)其層理的厚度定出其輔助名稱。4．成分：對碎屑巖需觀察碎屑的成分、含量及膠結物的成分。對化學巖和生物化學巖還可借助化學試劑判別成分。正常碎屑巖的定名：根據(jù)碎屑巖的結構：

礫巖砂巖粉砂巖砂巖還可根據(jù)碎屑物質的成分進一步分成：

硬砂巖：石英＜60%，長石20-30%，巖屑＞20%石英砂巖：石英＞90%長石砂巖：石英30%-60%，長石＞30%，少量云母和巖屑還可根據(jù)膠結物的成分，分為：鐵質砂巖

鈣質砂巖等泥質巖的定名：有頁片狀層理的叫頁巖，無頁理的叫泥巖，根據(jù)其中成分有：碳質頁巖油頁巖粘土頁巖等

化學巖和生物化學巖的命名：主要是根據(jù)組成巖石的成分

石灰?guī)r：主要由細上的方解石組成白云巖：主要由白云石泥灰?guī)r：由方解石和粘土礦物組成生物碎屑灰?guī)r：由方解石和生物碎屑組成硅質巖、鐵質巖等：火山碎屑巖的命名：

先根據(jù)碎屑物質的形狀、大?。?/p>

集塊巖：主要由粒徑＞100mm的火山碎屑組成

火山角礫巖：主要由粒徑2-100mm的火山碎屑組成

凝灰?guī)r：主要由＜2mm的火山物質組成（玻屑、晶屑等）

**還可以根據(jù)其中陸緣碎屑物質的含量及成巖用的方