硅质岩成因_原创精品文档.docxVIP

PAGE

1-

硅质岩成因

一、硅质岩的基本概念

硅质岩是一种主要由石英或其它硅酸盐矿物组成的沉积岩，它们在全球范围内的分布广泛，尤其在大陆边缘的沉积盆地中占有重要地位。硅质岩的形成主要与海底的硅质沉积活动有关，其化学成分主要是二氧化硅（SiO2），含量通常在90%以上。这些岩石的命名通常依据其成分、结构以及形成环境，例如，以石英为主要成分的硅质岩称为石英岩，而含有粘土矿物或有机质的硅质岩则被称为硅质泥岩或硅质炭岩。

硅质岩的形成过程可以追溯到古代海洋环境，当时生物如硅藻、放射虫等通过摄取海水中的硅质颗粒并将其积累在体内，最终随着生物的死亡而沉降到底部。这个过程称为硅质生物沉积作用，其产物是硅质软泥。随着沉积物的不断堆积和地质作用的持续进行，这些硅质软泥经过物理、化学和生物作用，逐渐形成硅质岩。据统计，全球硅质岩的储量和产量均十分可观，其中我国四川盆地的震旦系硅质岩资源储量尤为丰富，为全球硅质岩资源的主要产地之一。

硅质岩的成因类型多样，包括生物成因、化学成因和机械成因等。生物成因硅质岩主要来源于硅藻、放射虫等生物的硅质骨骼；化学成因硅质岩则是由于海水中的硅酸盐矿物在特定的化学环境下沉淀形成；而机械成因硅质岩则是通过石英砂的沉积和胶结作用形成。例如，在我国华北平原的晚白垩世沉积盆地中，就广泛分布着机械成因的石英砂岩和石英岩，这些岩石的形成与古河流的沉积作用密切相关。这些不同成因的硅质岩在沉积地球化学和古环境研究方面具有重要意义，为揭示古代海洋和大陆沉积环境的变迁提供了重要的地质证据。

二、硅质岩的成因类型

(1)硅质岩的成因类型主要包括生物成因、化学成因和机械成因。生物成因硅质岩的形成与海洋生物活动密切相关，尤其是硅藻、放射虫等生物在生命过程中吸收海水中的硅酸盐离子，并将其转化为硅质骨骼，如硅藻石和放射虫石。据统计，全球约90%的硅质岩属于生物成因类型。例如，我国南海的硅质岩就主要由硅藻石组成，这些硅藻石的形成与古海洋环境中的硅藻生物活动密切相关。

(2)化学成因硅质岩的形成过程与海水化学环境的变化有关，如海水的pH值、温度和盐度等。在这种环境下，溶解的硅酸盐矿物在适宜的化学条件下沉淀，形成化学成因的硅质岩。例如，美国加利福尼亚州的硅质岩就是由化学沉积作用形成的，其形成过程中海水中的硅酸盐矿物在特定的化学环境中逐渐沉淀，最终形成富含硅质的沉积岩。

(3)机械成因硅质岩的形成与沉积物的搬运和沉积过程有关，主要是由石英砂等碎屑物质在河流、湖泊或海洋环境中沉积并胶结而成。这种类型的硅质岩通常具有明显的层理结构，如石英砂岩和石英岩。我国四川盆地的震旦系硅质岩即为机械成因类型，其形成与古河流的沉积作用密切相关。这些岩石的形成过程中，石英砂等碎屑物质在搬运过程中不断沉积，最终形成厚层的硅质岩。

三、硅质岩的沉积环境与形成过程

(1)硅质岩的沉积环境通常与浅海、湖泊和河流等水体有关。在浅海环境中，硅质岩的形成与生物活动密切相关，如硅藻、放射虫等生物通过摄取海水中的硅酸盐离子，形成硅质骨骼沉积物。例如，我国南海的硅质岩形成于晚侏罗世至早白垩世的海侵时期，当时硅藻的硅质骨骼沉积形成了厚层的硅质岩。

(2)湖泊环境中的硅质岩沉积主要与湖泊水体中的化学沉积作用有关。湖泊水体中硅酸盐矿物的含量较高，当湖水蒸发、盐度增加时，硅酸盐矿物便沉淀形成硅质岩。如我国内蒙古呼伦湖地区的硅质岩，其形成与湖泊沉积过程中的化学沉积作用密切相关。

(3)河流环境中的硅质岩沉积主要与河流携带的石英砂等碎屑物质有关。河流在搬运过程中，将石英砂等碎屑物质沉积在河床或河漫滩上，经过长时间的压实、胶结作用，最终形成硅质岩。如我国长江中下游地区的石英砂岩，其形成与长江流域的河流沉积作用密切相关。这些硅质岩的形成过程通常需要数百万至数千万年。

四、硅质岩的地质意义与资源价值

(1)硅质岩在地质学领域具有重要的地质意义。作为沉积岩的一种，硅质岩记录了古代沉积环境、气候和生物群落的变迁，对于了解地球历史和演化过程具有重要意义。例如，我国云南昆明的震旦系硅质岩中含有丰富的三叶虫化石，为研究古生代生物演化提供了宝贵资料。此外，硅质岩的地球化学性质使其成为地球化学勘探的重要对象，有助于寻找金属矿产和油气资源。

(2)硅质岩在资源价值方面具有显著的经济意义。首先，硅质岩是重要的建筑材料，如石英岩、石英砂岩等，因其质地坚硬、耐磨损，广泛应用于建筑行业。据统计，全球每年硅质岩的需求量超过10亿吨。其次，硅质岩是提炼硅、铝等金属的重要原料。例如，我国新疆的石英砂岩储量丰富，是国内外重要的硅、铝资源产地。此外，硅质岩在陶瓷、玻璃、电子等行业也有广泛应用。

(3)硅质岩在环境保护和生态修复方面具有重要作用。硅质岩中的硅酸盐矿物具有一定的吸附能力，可以用于处理工业废水、土壤污染等环境问