CH02A沉积岩形成与演化YA.ppt

第二章 沉积岩的形成过程 原始物质 沉积物的搬运 沉积后作用阶段 形成阶段 和沉积作用阶段 第一节 沉积岩原始物质的形成 一、母岩的风化作用和产物—陆源物质形成 （一）风化作用的概念 地壳表层岩石的一种破坏作用； 因温度的变化，水以及各种酸的溶蚀作用，生物的作用以及各种地质营力的剥蚀作用等，地壳表层的岩石处于不稳定状态，逐渐遭受破坏，转变为风化产物的过程。 岩石或矿物的一种物理破碎或化学转化作用。 由以下因素所引起:温度变化、水、酸、生物 （二）元素的风化分异作用 在相同的特定风化条件下，各类造岩元素由于从母岩中析出的难易程度不同，而按一定顺序从母岩中分离出来的现象。 →某些元素的淋滤分散和另一些元素的残积、富集。 “水迁移系数——kx”元素在风化带中的迁移能力 1.最易迁移元素（Kx=n·10～n·102） Cl,Br,I,S等以卤族元素为主； 2.易迁移元素（Kx=n～n·10） Ca,Mg,Na,F,Sr,K,Zn 3.迁移元素（Kx= n·10-1～n） Cu,Ni,Co,V,Mn,Si（硅酸盐中）,P； 4.惰性（微弱迁移）元素（Kxn·10-1） Fe,Al,Ti,Sc,Y, Tr… 5.几乎不迁移元素（Kx≈n·10-10） Si（石英） 1.石英 2.长石 3.云母 白云母（K）的抗风化能力较强，在沉积岩中较常见。 析出钾，加入水→水白云母→高岭石 黑云母（Fe、Mg）的抗风化能力比白云母差得多。 析出K、Mg，加水→蛭石＋绿泥石＋褐铁矿 为什么造岩矿物风化稳定性差别如此之大？ 1.造岩元素风化分异作用 2.矿物的结晶温度（鲍文反应系列）高温矿物抗风化能力差，低温矿物稳定， 但金刚石呢？ 3.矿物的晶体化学性质 （晶体构造） 1.各种岩石的风化及其产物 岩石是矿物的集合体 不同的岩石矿物组成不同 再加上结构、产状、形成背景等差异 →母岩风化的差异性 花岗岩 石英： 机械破碎 ——砂粒 钾长石：K2O ——成为碳酸盐、氯化物进入溶液 ——溶解物质 Al2O3 ——水化后成为含水硅酸盐 ——粘土 SiO2 ——少部分游离出来 ——溶解物质 斜长石：Na2O, CaO ——碳酸盐、氯化物，溶于水 ——溶解物质 Al2O3,SiO2 ——同钾长石 白云母：较少分解 ——云母碎片 黑云母：H2O ——水溶液 K2O，Al2O3，SiO2 ——同钾长石 (Mg,Fe)O——碳酸盐,氯化物,赤铁矿,褐铁 ——溶解物质及色素 副矿物：锆石、磷灰石 ——重矿物 2.母岩风化作用的阶段性 由于母岩中的各种化学成分在风化作用中转移性质的不同，母岩的风化作用具有明显的阶段性。 波雷诺夫将结晶岩的风化过程分为四个阶段，在各阶段中，各有其独特的风化产物（以玄武岩为例）。 A.机械破碎阶段（碎屑阶段） 物理风化为主→岩石或矿物的碎屑 玄武岩的主要矿物成分以辉石和斜长石为代表 B.饱和硅铝阶段： 化学风化开始，氯化物和硫酸盐全部被溶解，带出Cl-和SO42-； O2和H2O共同作用→辉石和斜长石等铝硅酸盐和硅酸盐矿物分解，游离出碱金属和碱土金属（Na+, K+, Ca2+, Mg2+）离子，Ca2+、Na+流失比K+、Mg2+要快些； 析出的阳离子使溶液呈碱性或中性，并使部分SiO2转入溶液； 形成少量粘土矿物——蒙脱石、水云母、还可出现拜来石、绿泥石等。碳酸钙开始堆积。 C.酸性硅铝阶段：粘土型风化作用 几乎全部的Ca2+、Na+、K+、Mg2+被带走， SiO2进一步进入溶液，介质由中/碱性转为酸性， 形成不含Ca2+、Na+、K+、Mg2+的高岭石、变埃洛石等粘土矿物,上个阶段形成的蒙脱石、水云母被破坏 D.铝铁土阶段：风化作用的最后阶段 硅酸盐矿物彻底地分解，全部可移动元素都被带走， 铁和铝的氧化物和小部分SiO2以胶体状态在酸性介质中聚集，原地形成水铝矿、褐铁矿、针铁矿、赤铁矿和蛋白