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《沉积岩岩石学》课程笔记

第一章：沉积岩岩石学概念

1.1沉积岩的定义和特征

沉积岩是由母岩经过物理、化学和生物作用破碎、搬运、沉积并经过长时间的压实和胶结作用形成的岩石。沉积岩具有以下特征：

-成分：主要由石英、长石、云母、粘土矿物等碎屑物质组成，也可含有有机质、碳酸盐等自生矿物。

-结构：沉积岩具有独特的结构，如层理、波痕、泥裂等，反映了沉积环境和沉积过程。

-构造：沉积岩的构造多样，包括水平层理、波状层理、交错层理等，是沉积环境和沉积作用的重要标志。

-成岩作用：沉积岩在形成过程中经历了压实、胶结、重结晶等成岩作用，影响了其物理和化学性质。

1.2沉积岩的分类

根据沉积岩的组成和形成过程，可将其分为以下几类：

-碎屑岩：由母岩破碎、搬运、沉积形成的岩石，如砂岩、砾岩等。

-泥质岩：由细粒沉积物经长时间沉积、压实形成的岩石，如泥岩、页岩等。

-化学岩：由化学沉积作用形成的岩石，如石灰岩、白云岩等。

-生物岩：由生物残骸沉积形成的岩石，如礁灰岩、贝壳灰岩等。

1.3沉积岩在地质历史中的重要性

沉积岩在地质历史中具有重要意义，主要体现在以下几个方面：

-地层划分：沉积岩具有明显的层理和化石，是地质年代划分和地层对比的重要依据。

-资源矿产：许多金属矿产、非金属矿产和能源矿产（如煤、石油、天然气）都赋存于沉积岩中。

-环境记录：沉积岩记录了地球历史上的古气候、古地理、生物演化等信息，对了解地球演变过程具有重要意义。

-工程地质：沉积岩的物理和化学性质影响工程建设和地基处理，对工程地质研究具有重要意义。

1.4沉积岩研究方法

研究沉积岩的方法主要包括：

-宏观观察：通过野外考察、露头观测等手段，研究沉积岩的宏观特征，如颜色、层理、构造等。

-显微镜观察：利用光学显微镜、扫描电镜等仪器，观察沉积岩的微观特征，如矿物成分、结构、成岩作用等。

-地球化学分析：通过对沉积岩样品进行元素和同位素分析，研究其物质来源、沉积环境和成岩过程。

-古生物学方法：通过研究沉积岩中的化石，了解生物演化、古生态和古环境等信息。

-沉积相分析：通过对沉积岩的沉积构造、岩性、生物组合等特征进行分析，恢复古沉积环境和沉积过程。

第二章：沉积岩的形成作用

2.1沉积岩原始物质的形成

沉积岩的原始物质主要来源于以下几个方面：

-物理风化：由于温度变化、冰冻、干燥等物理因素，母岩发生机械破碎，形成碎屑物质。

-化学风化：母岩在水、氧气、二氧化碳等化学因素作用下，发生化学分解，形成新的矿物和溶解物质。

-生物作用：生物活动（如植物的生长、动物的挖掘）和生物死亡后的分解，对母岩进行物理和化学改造，形成有机质和沉积物。

-火山作用：火山喷发产生的火山灰、岩浆、火山气体等物质，经风化、搬运、沉积后形成沉积岩。

2.2沉积岩原始物质的搬运作用

沉积岩原始物质的搬运作用主要包括水流、风力、冰川和生物等。

-水流搬运：河流、湖泊、海洋等水体中的水流对沉积物进行搬运，搬运距离和粒度受水流速度、流量、搬运时间和沉积物性质等因素影响。

-风力搬运：风力对细粒沉积物进行搬运，形成风成沙、黄土等。

-冰川搬运：冰川对岩石进行物理破碎和搬运，形成冰碛物、冰水沉积物等。

-生物搬运：生物活动（如植物的根系、动物的迁徙）对沉积物进行搬运。

2.3沉积岩原始物质的沉积作用

沉积岩原始物质的沉积作用主要包括重力沉积、水流沉积、风力沉积、冰川沉积和生物沉积等。

-重力沉积：沉积物在重力作用下，沿斜坡滑落、滚动，形成重力流、滑塌等沉积体。

-水流沉积：水流速度降低时，携带的沉积物发生沉积，形成河流相、湖泊相、三角洲相、浅海相等沉积体。

-风力沉积：风力降低时，携带的细粒沉积物发生沉积，形成沙漠相、风成沙丘等沉积体。

-冰川沉积：冰川融化时，携带的沉积物发生沉积，形成冰碛物、冰水沉积物等。

-生物沉积：生物死亡后的残骸、有机质等沉积，形成生物礁、贝壳层等沉积体。

2.4沉积分异作用

沉积分异作用是指沉积物在搬运和沉积过程中，由于粒度、形状、密度等差异，发生分选、沉积和堆积，形成不同类型沉积岩的过程。主要包括机械分异、化学分异和生物分异等。

2.5沉积后作用阶段划分

沉积岩形成后，经历了一系列的沉积后作用，主要包括压实作用、胶结作用、重结晶作用、溶解作用等。这些作用影响了沉积岩的孔隙度、渗透率、强度等物理和化学性质。

2.6成岩作用的主要类型

成岩作用是指在沉积岩形成过程中，由于温度、压力、流体活动等作用，沉积物发生物理、化学和生物变化，形成新的岩石和矿物的过程。主要包括压实作用、胶结作用、重结晶作用、溶解作用、交代作用等。

第三章：沉积岩的基本特征

3.1沉积岩的主要特征

-成分：沉积岩的成分复杂多样，包括石英、长石、