第六章 成岩作用与沉积岩pptConvertor.docx
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第六章成岩作用与沉积岩pptConvertor
第六章成岩作用与沉积岩
第一节沉积岩的形成过程
沉积岩:
地表原有的岩石（火成岩、沉积岩、变质岩）在常温常压条件下，经风化剥蚀、搬运、沉积和沉积成岩作用而形成的岩石。
岩石被风化剥蚀
风的搬运作用
河流的剥蚀搬运作用
冰川的剥蚀搬运作用
海洋的剥蚀搬运作用
沉积岩的形成过程
剥蚀
压固作用粘土岩孔隙度由80%到20%
脱水作用粒间失水矿物失水
胶结作用颗粒被硅质（SiO2）钙质（CaCO3）
铁质（Fe2O3）粘土等矿物质胶结
重结晶作用非晶质转变为晶质
粘土松散沉积层压力增大底层被压实沉积物胶结成沉积岩
沉积岩的成岩作用过程
1.松散沉积物2.沉积物压固脱水
3.胶结物结晶成矿物4.碎屑物被胶结成岩石
沉积岩的形成过程
墨西哥湾形成的沉积岩层
（利用反剖面法研究原地表物质）
第二节沉积岩的特征
沉积岩的成分
沉积岩的结构
沉积岩的构造
一沉积岩的成分
1.化学成分
2.矿物成分
1.化学成分（与岩浆岩比较）
SiO2和Al2O3为主
Fe2O3的含量高于FeO
K2O的含量多于Na2O
富含H2O和CO2
沉积岩是地表形成条件下的产物
2.矿物成分
含有机质组分
出现粘土、碳酸盐、石膏等矿物
石英、白云母含量高
不含橄榄石、辉石和角闪石
反映表生条件的特点
二沉积岩的结构
碎屑结构由碎屑物和胶结物组成。
泥质结构由泥质组成。
晶粒结构由结晶矿物组成。
生物结构由生物遗体组成。
碎屑结构
碎屑物的成份
矿物碎屑：
主要石英其次长石少量白云母和重矿物
岩石碎屑：
岩屑
碎屑物的粒度和圆度
粒度：
砾（>2mm）砂（2—0.05mm）
粉砂（0.05—0.005mm）泥（<0.005mm）
圆度：
碎屑颗粒的棱角被磨蚀圆化的的程度，
分为棱角状次棱角状次圆状圆状
胶结物
充填在碎屑孔隙之间的化学沉淀物或胶体物质
分为钙质（方解石、白云石等）硅质（玉髓、蛋白石、
石英等）铁质（赤铁矿、褐铁矿等）泥质
碎屑结构
砂
粉砂
粘土
碎屑物的圆度和球度
砾岩手标本
砾岩手标本。
砾岩鏡下
角砾岩手标本
角砾岩镜
下，砾石
呈棱角状
碎屑结构
长石砂岩手
标本。
（碎屑结构）长石砂岩
镜下。
具
有长石碎
屑。
石英砂岩手
标本。
石英砂岩
（碎屑结构）镜下。
粉砂岩手标本
（碎屑结构）
粉砂岩镜下（由石英颗粒组成）
泥质结构
页岩手标本
页岩镜下
（由粘土矿物组成）
结晶灰岩手标
结晶灰岩镜下（方解石）
晶粒结构
微晶灰岩手标本
微晶灰岩镜下
（微晶方解石）
鲕状灰岩手标本
（鲕状结构）
镜下显示的鲕粒
生物结构
三沉积岩的构造
层理构造
层面构造
层理
层面
层理构造
岩石在原始沉积面的垂直方向上，由于成分、颜色、结构等差异表现出的成层性特征。
分为：
水平层理
波状层理
斜层理
递变层理
块状层理
反映搬运介质动力强度和环境
层理组成单位
A细层：
层理的最小单位
同时沉积的沉积层
B层系：
由相似细层组成
是在一段时间内稳定的
水流条件下产生的
C层系组：
由相似的层系构成
是沉积条件和水动力状
态基本相同的环境中形
成的层理序列
水平面层理和斜层理
水平层理
斜层理
水平层理
波状层理
风成砂丘交错层理
递变层理
粒度渐细
冲刷面
风成（A.B）和水成（C.D）斜层理的形成过程
水流强度、床沙形体与层理类型关系图
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。
常见的有：
波痕、干裂、雨痕、痕迹化石等。
是沉积环境的重要标志
干裂（泥裂）
层面
层理
层面构造
现代干裂页岩中的干裂
现代波痕沉积岩中的波痕
对称波痕的形成不对称波痕的形成
波痕与现代干裂
现代干裂和雨痕
岩层（层）
沉积岩系的基本组成单位，具有基本均一的成分、颜色、结构和内部层理构造。
层往往以岩石类型（岩性）命名，如石灰岩层、石英砂岩层等。
层是在较大区域内沉积环境基本一致的条件下形成的沉积岩地质体。
层（岩层）的厚度代表沉积物的堆积速度或地壳拗陷的程度。
层（岩层）按厚度分为：
块状层，大于lm
厚层，l—0.5m
中厚层，0.5一0.lm
薄层，0.1—0.01m
水平沉积岩层
产状不同的沉积岩（直立、倾斜）
弯曲褶皱的岩层
第三节沉积岩的类型
一陆源碎屑岩
非蒸发岩（碳酸盐岩）
三蒸发岩
四可燃有机岩
沉积岩分类表
一陆源碎屑岩
碎屑岩是陆源碎屑沉积物经压实、胶结而形成的岩石。
分布广，占沉积岩总量的25％。
碎屑岩由碎屑物和胶结物两部分组成。
按碎屑粒度分为砾岩、砂岩和粉砂岩。
碎屑粒级的划分
砾岩和角砾岩
碎屑岩中砾石（粒度＞2mm）的含量大于50％称砾岩。
角砾岩：
砾石呈棱角状者，按成因分为冰川角砾岩、洞穴角砾岩、滨岸角砾岩、构造角砾岩等。
砾岩：
砾石磨圆度较好者，按砾石成分为单成分砾岩（砾石成分单一）和复成分砾岩（砾石成分多种）。
单成分砾岩中砾石多由石英岩、脉石英组成。
复成分砾岩
构造角砾岩
单成分砾岩
砂岩
碎屑岩中的砂粒（粒度为2—0.05mm）含量大于50％者叫砂岩。
砂粒成分以石英、长石、岩屑为主，可有少量云母和重矿物（锆石、磁铁矿等）；
化学胶结物为硅质、铁质或钙质（方解石）等。
常见岩石类型有石英砂岩、长石砂岩和岩屑砂岩。
石英砂岩
石英碎屑及硅质岩屑占95％以上，碎屑粒度均一，分选好，圆度好，常为硅质胶结，有时为钙质、铁质胶结。
产于构造条件相对稳定的地区，是在大陆夷平条件下经受长期风化、搬运、分选、磨蚀的产物，多为滨海沉积物。
纯良的石英砂岩可作为油石和玻璃原料。
。
镜下石英碎屑
开采石英砂岩
长石砂岩
主要成分为石英和钾长石碎屑，长石碎屑含量大于25％。
粒度较粗，分选中等，圆度较差。
胶结物为泥质、钙质，有时有铁质。
呈稳定的层覆盖于花岗岩质岩石（花岗岩、片麻岩）之上，称为基底式长石砂岩
产于强烈侵蚀、迅速堆积的山间拗陷或边缘拗陷地带，多为大陆（河流、湖泊）沉积，海成者较少。
长石砂岩
（镜下20倍）
岩屑砂岩
碎屑主要由石英、岩屑和长石构成，其中岩屑＞25％，长石常＜10％。
岩屑成分常有喷出岩、凝灰岩、粉砂岩、页岩、千枚岩、片岩等。
化学胶结物多为硅质和碳酸盐。
碎屑粒度粗，多呈棱角状，分选性差。
产于强烈的构造变动带，堆积在该地带附近的山间盆地或山前拗陷中，是一种强烈剥蚀、近距离搬运和快速堆积的产物。
岩屑砂岩
（镜下20倍）
粉砂岩
粉砂级岩屑（粒度0.05一0.005mm）占50％以上者叫粉砂岩。
成分单一，以石英为主，长石、云母次之，岩屑极少。
由于碎屑细小，所以呈棱角状，但分选好，胶结物常为粘土、钙质和铁质。
粉砂岩是在水动力条件较弱、沉积速度缓慢、环境较安定的情况下形成的，多产于河漫滩、三角洲、泻湖、沼泽以及海、湖的较深处。
粉砂岩
（镜下20倍）
粘土岩（泥质岩）
由粒度＜0.005mm的细颗粒组成，是含大量粘土矿物的疏松或固结的岩石，又称为泥质岩。
分布最广范，约占沉积岩总量的45％以上。
粘土矿物绝大部分为风化作用的产物经搬运后沉积而成。
泥岩：
层理不显著
页岩：
具层理、页理
页岩
（镜下20倍）
页理
二碳酸盐岩
主要由方解石和白云石组成
岩石类型为石灰岩和白云岩
约占沉积岩总量的五分之一至四分之一，我国约占沉积岩总出露面积的55％。
重要的矿产资源，可做为建筑材料、冶炼熔剂、化工原料。
可构成石油、天然气、地下水的储集岩。
常见石灰岩
竹叶状灰岩（砾屑灰岩）
生物碎屑灰岩
鲕粒灰岩
藻灰岩
隐晶灰岩
泥灰岩
竹叶状灰岩（砾屑灰岩）
砾屑呈饼状或长椭球形，因断面呈长条形，似竹叶而得名。
砾屑圆度高，大小不一，几毫米至几厘米，其成分多为隐晶灰岩。
砾屑表面常有一层黄色或紫色氧化铁膜（断面上呈“圈”状）。
砾屑系碳酸盐软泥因海退露出水面，干裂成泥块，再经湖水、河水冲刷、磨蚀而成。
砾间填隙物质是隐晶方解石。
生物碎屑灰岩
岩石可含各种完整活破碎的生物遗体。
胶结物是泥晶、隐晶或亮晶方解石。
该种岩石又叫骨屑灰岩、介屑灰岩。
可按所含主要生物命名，如纺锤虫灰岩、海百合灰岩等。
鲕粒灰岩
具鲕状结构，鲕粒占50％以上。
鲕粒间的填隙物是亮晶或微晶方解石。
一般形成于温暖浅水、搅动剧烈、蒸发作用很强的环境中。
鲕粒灰岩
（镜下20倍）
隐晶灰岩
是由粉屑（＜0.025mm的内碎屑）和隐晶质晶粒（＜0.05mm的化学成因晶粒）组成。
隐晶灰岩一般为浅灰色，断口光滑且近乎贝壳状，风化面细腻。
生成于静水环境，缺乏流水层理。
页岩镜下燧石
页岩生物碎屑灰岩
砂岩与页岩（上图）。
条带状赤铁矿（左图）
页岩与石灰岩互层（上）。
白云岩（左）。
煤的形成
沉积岩中的石油
沉积岩分类及常见沉积岩
根据沉积岩的成因、物质成分和结构等特征，可将沉积岩分为三大类：
碎屑岩类（碎屑＋胶结物＋杂质）
粘土岩类
化学岩及生物化学岩
角砾岩、砾岩
砂岩
碎屑岩类
常见碎屑岩
序号
岩石名称
结构
构造
矿物成分
图片
1
角砾岩
砾状结构
块状构造
原岩碎屑成分
2
砾岩
砾状结构
块状构造
原岩碎屑成分
3
砂岩
砂状结构
块状构造
石英砂岩
序号
岩石名称
结构
构造
矿物
成分
图片
4
钙质粉砂岩
粉砂状结构
块状构造
5
泥质粉砂岩
粉砂状结构
块状构造
碎屑岩的胶结方式
粘土岩类
主要是粘土矿物组成，粘土矿物颗粒直径常小于0.005mm，含量＞50%。
常见粘土岩
序号
岩石名称
结构
构造
主要矿物
成份
图片
1
页岩
泥状结构
页理构造
粘土矿物
2
油页岩
泥状结构
页理构造
粘土矿物、
有机质
3
泥岩
泥状结构
块状构造
粘土矿物
常见化学岩及生物化学岩
序号
岩石名称
结构
构造
主要矿物
成分
鉴定特征
图片
1
石灰岩
化学结构
块状构造
方解石，
有时含少量白云石或粗砂粒、粘土矿物等。
遇稀HCl剧烈起泡
2
白云岩
化学结构
块状构造
白云石，
有时含少量方解石或其它杂质。
遇冷HCl不易起泡，滴Mg试剂由紫变蓝
序号
岩石名称
结构
构造
主要矿物
成分
鉴定特征
图片
3
泥灰岩
化学结构
块状构造
方解石、
粘土矿物
点稀HCl起泡后，表面残留下粘土物质
4
燧石岩
化学结构
块状构造
燧石
序号
岩石名称
结构
构造
矿物成分
图片
5
介壳灰岩
生物化学结构
块状构造
方解石、介壳
6
珊瑚礁灰岩
生物化学结构
块状构造
方解石、珊瑚
7
竹叶状灰岩
同生砾状结构
块状构造
方解石、竹叶
思考题：
1.组成沉积岩的常见、特有矿物有哪些？
结构、构造特征是什么？
2.熟悉沉积岩的分类和常见代表性岩石。
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