岩石学概述－沉积岩.doc

岩石学概述沉积?◇?沉积物来源 ??沉积物搬运 ??沉积物沉积 ??沉积岩分类 ??陆源碎屑岩 ????? 碎屑岩的结构 ????? 砾岩和角砾岩 ????? 砂岩 ????? 粉砂岩 ????? 标本陈列 ??粘土岩 ????? 粘土岩的结构构造 ????? 粘土岩的分类 ????? 主要岩石类型 ????? 标本陈列 ??火山碎屑岩 ????? 火山碎屑组分特征 ????? 主要岩石类型 ????? 标本陈列 ??碳酸盐岩 ????? 碳酸盐岩的结构构造 ????? 碳酸盐岩的分类 ????? 主要岩石类型 ????? 白云岩的成因 ????? 标本陈列 ??其它沉积岩 ????? 硅质岩 ????? 铝质岩 ????? 铁质岩 ????? 锰质岩 ????? 磷块岩 ????? 蒸发岩 ?沉积物来源 “高山石中犹有螺蚌壳，或以为桑田所变。”含古生物化石是沉积岩的特点之一。古代的生物死亡以后，其遗体被埋藏在沉积物中保存下来逐渐固结成岩，就形成了化石；沉积岩都是层状产出的，具有明显的成层构造。许多沉积岩的层面和层内都保存了其形成时风、流水、海浪作用形成的层理、波痕、泥裂和生物遗迹等；含有典型的沉积物质。自生矿物是在沉积作用过程中，母岩风化分解的化学物质沉积而成的盐类矿物、碳酸盐矿物以及粘土矿物。如粘土矿物、有机质、碳酸盐矿物等都是在沉积环境中形成的新矿物。 沉积岩是在地壳表层条件下，由风化作用、生物作用和某种火山作用所形成的产物经过搬运、沉积和成岩等一系列地质作用而形成的岩石。它是地壳表层分布最广的岩石。沉积岩中蕴藏有大量的矿产资源。据统计，世界资源总储量的80%是沉积成因的。此外，研究沉积岩还具有重大的理论意义，因为沉积岩在地质历史中延续时间长，它是研究地球的发展和演变、生命起源和进化的宝贵资料。 ?◇?沉积物搬运 在潮湿地区风的地质作用不明显，但在干旱的沙漠地区，它是主要的地质营力，起着侵蚀、搬运和堆积作用。风的搬运与流水搬运不同，风只能搬运碎屑物质而不能搬运溶解物质。风的搬运能力较流水要低，在同一速度下，它的搬运能力仅及水的1／300。风所搬运的多半是砂以及细小的质点，只有在狂风时才能搬运砾石，可见风搬运的碎屑物分选性特别好。 在高山地区和两极地带搬运碎屑物质的主要地质营力是冰川。冰川搬运碎屑物质的特点是将沿途刨蚀下来的碎石、泥沙冻结在冰中，随冰川的流动而运动，待冰川融化后就沉积下来成为冰川沉积物。冰川沉积物有冰碛和冰水沉积两大类，冰碛物是冰川直接沉积的产物，是未经分选、磨圆度很差、不发育任何层理的泥砾混杂物。冰川的搬运能力很大，它能将粒径和比重很大的物质带走。冰川在搬运过程中要发生磨蚀，并能在基岩和砾石的磨光面上产生特殊的冰擦痕—丁字痕。冰川融化后，冰融水将冰碛物搬运后再沉积下来的是冰水沉积。冰水沉积具有—定的分选和磨圆，砾石的排列有方向性并略显层理。 ◇ 沉积物沉积碎屑物质在搬运过程中由于水流速度的减小，当碎屑颗粒的沉降速度大于平均流速的一定值时，颗粒就会发生沉积。影响碎屑颗粒沉速的因素很多，主要有颗粒的形状、比重、介质的含盐度、含沙量等。 母岩风化产物中的溶解物质可以呈胶体溶液或真溶液方式搬运。Al2O3、Fe2O3、MnO2、SiO2等难溶于水，常以胶体溶液的方式搬运；Ca、Mg、Na等元素组成的氯化物与硫酸盐，由于其溶解度较大则呈真溶液搬运。铁和锰在氧化条件下形成高价氧化物或氢氧化物沉淀，如赤铁矿、软锰矿等；在还原条件形成低价化合物沉淀，如黄铁矿、菱铁矿、菱锰矿。在还原介质中，Fe、Mn易于溶解和搬运，而不易沉淀。Eh值对铁、锰矿物的沉淀形式也有重要影响，如铁矿物，在强氧化条件下形成赤铁矿、针铁矿等；弱氧化至弱还原时则形成海绿石；弱还原时可形成鲕绿泥石、鳞绿泥石；还原时则形成菱铁矿；强还原时形成黄铁矿沉积。 沉积环境的温度与压力对碳酸盐及盐类矿物的沉积有特殊影响。如Ca、Mg的硫酸盐及K、Na的碳酸盐、氯化物等，都是在气候炎热干燥，蒸发作用强烈的水盆地中才能沉积。水中的CO2含量与温度、压力有密切的关系，因而温暖浅海可以沉淀大量CaCO3，而深海则很少。此外，我们常常在温泉的出口附近见到大量的石灰华沉淀，就是因为地下水溢出地表，压力降低引起CO2的逸出，导致CaCO3的沉淀。石灰岩溶洞中的石笋和石钟乳的形成也是这个道理。 生物在其生命活动过程中，也会引起周围介质物理化学条件的变化，从而影响物质的溶解与沉淀。例如藻类生物在光合作用过程中可以吸收CO2，导致CaCO3沉淀。细菌的作用也很重要，它会影响沉积物及水体中NH3、CO2、H2S及其它气体的含量，从而影响物质的沉淀。