第十一章++沉积岩的基本特征.doc

第十一章 沉积岩的基本特征 概述 沉积岩的定义和分布 沉积岩：在地壳表层常温常压条件下，由风化作用、生物作用、火山作用的产物，经过搬运、沉积和成岩作用所形成的岩石。 沉积岩在地壳表层分布甚广，占陆地面积75%，而海底几乎全由沉积物覆盖。但以体积而言，沉积岩仅占岩石圈体积的5%，结晶岩占95%。 各类沉积岩的分布各不相同。分布最广的是泥质岩（72.2%）、砂岩（13.2%） 和碳酸盐岩(7.7%)，其余的沉积岩及其沉积矿产仅占1%—2%。 沉积岩在地表广泛分布，是储油、储水的有利场所。沉积岩中的矿产不仅种类多，而且储量大。据统计沉积和沉积变质矿产占世界矿产总储量的75—85%。煤、石油、油页岩和天然气等全是沉积形成。铁、锰、铝、磷、放射性金属及铜、铅、铅、锌、汞、锑等矿产，多属沉积成因或、、与沉积有成因关系。有些沉积岩本身就是矿产。 二．沉积岩的成分特征 （一）化学成分特征 沉积岩的主要物质来源于火成岩的风化产物，所以两者的平均化学成分非常相似。但由于火成岩转变为沉积岩要经过风化、搬运、沉积、成岩等一系列转化过程，因而仍存在有一些差别。 Fe2O3与FeO：火成岩和沉积岩中铁的总量大致相等，但沉积岩中Fe2O3FeO，火成岩中FeOFe2O3。 K2O与Na2O：沉积岩中K2O和Na2O总量低于火成岩中。在沉积岩中K2ONa2O，而火成岩中Na2OK2O。 H2O和CO2：沉积岩较火成岩富含H2O和CO2。 有机质：沉积岩中有且可富含（如煤、油页岩、石油等），岩浆岩中无。 化学成分：火成岩中各类岩石的化学成分彼此过渡，而沉积岩则各类岩石之间化学成分差别很大。如石英砂岩以SiO2为主，页岩以SiO2和Al2O3为主，石灰岩则以CaO和CO2为主。 （二）矿物成分特征 沉积岩的平均矿物成分与火成岩相比有明显差别。构成沉积岩的主要矿物是：①云母及粘土矿物，②碳酸盐矿物，③石英族矿物（石英、玉髓、蛋白石等）。这三类矿物约占沉积岩80%±。 沉积岩 火成岩 橄榄石、辉石、角闪石和 少见 可大量存在 黑云母（铁镁矿物） 石英、长石、白云母 都可大量存在 石英（平均含量） ＞ 长石（平均含量） ＜ 盐类矿物（石膏、石盐等）、 特有矿物， 无或很少 碳酸盐类矿物、粘土矿物 常是主要矿物 生物组分 特有 无 二. 沉积岩的结构构造特征 沉积岩的结构构造明显不同于岩浆岩。岩浆岩多为晶粒结构；而沉积岩的结构则随岩石的类型和成因而变化，最常见碎屑结构（陆源碎屑岩）、泥状结构（泥质岩）、晶粒结构（化学及生物化学岩）、颗粒结构（内源沉积岩）等。 沉积岩具特征的层理和层面构造。 第二节 沉积岩的形成和变化 沉积岩的形成作用可概括为以下3个阶段：①沉积岩原始物质的形成阶段（风化阶段），②沉积岩原始物质的搬运和沉积作用阶段，③沉积物的同生、成岩作用和沉积岩的后生作用阶段。 沉积物质的形成作用 沉积岩的原始物质有四类： 母岩风化所提供的物质：陆源碎屑、粘土物质、溶解物质。 生物成因的物质：生物残骸及有机质。 深部来源的物质：火山碎屑物质、深部来的卤水、温泉水、喷气物质等。 宇宙来源的物质：陨石及宇宙尘埃。 以下主要介绍风化作用形成的物质。 （一）风化作用 地壳表层的岩石，在水、空气、太阳能和生物的作用和影响下发生机械破碎和化学变化的作用。 风化作用按性质分为：物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。 物理风化作用 使母岩发生机械破碎为主的风化作用称为物理风化作用。 它为沉积岩的形成提供各种碎屑物质。 化学风化作用 不仅使母岩破碎，而且其矿物成分和化学成分也发生本质的改变，直至形 成在地表条件下稳定的矿物组合的过程称为化学风化作用。 它为沉积岩的形成提供各种溶解物和不溶残余物。 生物风化作用 生物对岩石产生的机械和化学的破坏作用。 风化作用的产物： ⑴碎屑物质 碎屑岩 ⑵溶解物质（真溶液、胶体溶液） 化学岩和生物化学岩 ⑶粘土物质 泥质岩 （二）主要造岩矿物和岩石在风化过程中的稳定性 长石类矿物 长石类矿物是地壳中分布最广的矿物。受到各种酸，尤其是碳酸的作用极 易发生分解，析出K、Na、Ca等离子，同时发生水化而变为水云母，并继续分解。以钾长石为例： K[AlSi3O8] K1Al2[(Si,Al)4O10](OH)?nH2O Al4[Si4O10](OH)8 钾长石 水云母 高岭石 Al2O3?nH2O (铝土