第十章硅质岩.ppt

硅质岩的主要类型 硅藻土(或硅藻岩): 主要由硅藻遗体组成，以蛋白石为主。 海绵岩: 硅质海绵骨针组成，多为蛋白石。 放射虫岩: 由硅质放射虫壳组成。 板状硅藻土和蛋白土: 由蛋白石组成。 燧石岩: 最常见，由微晶石英和玉髓组成。 碧玉岩: 矿物成分是自生石英，可含有少量生物遗体。 硅华: 典型的化学成因硅质岩，常形成于火山作用后期温泉喷出地表处。 一、硅藻土(或硅藻岩) 硅藻土主要由古代的硅藻遗体组成。主要化学成分是含水的SiO2。矿物成分主要为蛋白石—A 大部分硅藻土产于第三纪以来的海相或湖泊相的地层中，少数分布于白垩纪的地层中。多与粘土岩、泥灰岩共生，有时与火山岩共生。 年代较老的地层中硅藻土一般均转变为板状硅藻土或蛋白土，最终渐变至燧石岩。现代硅藻主要分布在两极及中纬度的海洋中，并与洋流分布有关。 二、海绵岩 海绵岩主要由硅质海绵骨针组成，矿物成分主要为蛋白石。 三、放射虫岩 放射虫岩主要由硅质放射虫介壳组成，可分为疏松的和坚硬的两种: 疏松的变种外貌很象硅藻土，质软，灰或黄灰色;坚硬的放射虫岩中的放射虫介壳完全被氧化硅胶结。 除放射虫外，还可有硅藻、海绵骨针、海藻、有孔虫等生物遗体；并常有粘土矿物，以及方解石、海绿石、碎屑石英等混入物。 四、蛋白土（蛋白岩）和板状硅藻土（粉蛋白岩） 两者成分主要都是蛋白石，常由成细小的棱角或球粒状质点(0.01～0.001mm)的集合体。多数具有微孔构造，呈透镜体产出。 它们与硅藻土或蛋白石质放射虫岩不同之处在于：不含或含极少硅质生物遗体。除蛋白石外，还可有粘土、碳酸盐、黄铁矿、海绿石、沸石、玉髓、方英石、碎屑石英及有机质等。 五、燧石岩 六、碧玉岩 碧玉岩主要矿物成分是自生石英，可含有少量生物遗体，如放射虫、海绵骨针等。 含氧化铁杂质的,称铁质碧玉岩,常呈红色、绿色或黄色；含有机炭的，称炭质碧玉岩，常呈黑色；燧石岩和碧玉岩在元古宙的地层中经常出现。 七、硅华 这是一种典型的化学成因硅质岩，常形成于火山作用后期温泉喷出地表处。 硅华呈多孔状、色浅，其中二氧化硅含量不定，常有各种混入物，除较多的氧化铝外，还可有各种其它元素。 第三节 硅质岩的成因 涉及四个方面内容： 1．SiO2的来源（陆源、火山作用、生物） 2．硅质岩的形成方式 3．硅质岩的形成阶段 4．硅质岩沉积时的水深 硅质生物（硅藻、放射虫、硅质海绵等）具有直接从海水中吸取硅质，通过对悬浮在水体中铝硅酸盐质点进行腐蚀和分解，从中吸取SiO2 ,以组成它们自身躯壳的机能。 硅质生物在繁殖过程中往往受水体环境的控制，如海水的温度、盐度、深度等因素，并可随季节性的变化而发生周期性的盛衰。有人曾作过统计，在广海的富含硅质生物的表层水中，氧化硅的含量季节性地在0.5～2.0mg／L之间波动。此外，与洋流和火山活动也有密切关系。 尤斯特尔（Eugter，1967）等人提出了一个湖相模式（包括干盐湖和淡水内陆湖模式）： 认为咸水湖水中的SiO2浓度可高达2700mg／L，由于蒸发作用使非晶质SiO2［NaSi7Ol3（OH）3·3H2O］的沉积，而后再经长期脱水、脱钠，先形成硅酸钠凝胶会转变成燧石。在东非的马加迪湖底的更新世沉积中，已发现有大量燧石及结核层。 另外，海底火山喷发物，经海解作用而分解出大量的SiO2，可使局部地区海底达到或高于SiO2的饱和度（100～120mg／L）而发生沉淀。该机理可用于解释地槽区的碧玉岩和硅岩层的成因。对不含生物或含得极少的硅质岩，以及前寒武纪的硅质岩，很难用生物来解释其成因，只有归因于氧化硅的化学沉淀。  无论是以生物或非生物成因的原始硅质沉积物，均由一种含水的结晶质SiO2——蛋白石组成，在成岩期经过脱水和重结晶作用而转变为玉髓和石英。随着埋藏深度和地温的增加，蛋白石的水分子逐渐被排出，在一定浓度梯度影响下，化学质点发生重新排列组合，形成新的结晶质点和晶体，即所谓重结晶作用。 硅质交代钙质生物由易至难的一般顺序为：苔藓类—四射珊瑚—床板珊瑚—棘皮类—有孔虫—钙质海绵—伞藻。 在其他类型沉积物（岩）中的硅化也是一种很有趣的现象。埋藏于河流相砂砾岩中的树干常硅化成硅化木，但与粘土岩共生的泥炭沼泽相中的植物残骸却常常碳化。这是因为碳化作用所需要的是封闭系统，而砂砾岩具良好的孔隙度，近似一个开放系统，有利于矿化的渗透水中的硅质进行交代。煤系地层中碎屑岩的硅化是因为在有机质转化为煤的过程中，造成了酸性的介质条件所致。 硅质交代的产状还常常