沉积岩岩石学讲义

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1、《沉积岩岩石学》讲义——01第二篇沉积岩第七章总论7．1、概述1、沉积岩的定义沉积岩是在地壳表层常温常压条件下，由风化产物、深部来源物质、有机物及少量宇宙物质，经搬运、沉积和成岩等一系列地质作用而形成的层状岩石。2、沉积岩的形成条件是在地表或离地表不太深的地带，有丰富的水、氧、二氧化碳和生物参加的条件下形成的。太阳能以及由太阳能转化的生物能和机械能均起着直接的作用。另一方面，由地球内部所引起的地壳构造运动，直接控制了侵蚀区和沉积区的分布，地貌条件也为沉积岩的形成提供了必要的条件。3、沉积岩的分布特征沉积岩在地壳表层分

2、布很广，点陆地面积的75﹪，而海底几乎全部为沉积物覆盖；但以体积而言，沉积岩仅点岩石圈体积的5﹪，故在地表沉积岩是最常见的一类岩石。沉积岩中分布最广的是泥质岩、砂岩和碳酸盐岩，它们点沉积岩总量的98—99﹪，其余的沉积岩和沉积矿产仅点1—2﹪。4、研究沉积岩的意义（1）、矿产方面的意义，在沉积岩中蕴藏着大量矿产，不仅矿种多，而且储量大。1953年的统计，世界资源总含量的75—85﹪是沉积和沉积变质成因的。可燃有机矿产（石油、天然气、油页岩和煤）及盐类矿产几乎全为沉积成因的；铁、锰、铝、磷、放射性金属及铜、铅、锌、汞、

3、锑等矿产，多属沉积成因或与沉积岩有成因关系。很多沉积岩本身就是矿产（如建筑、耐火材料、冶金熔剂、水泥及玻璃原料等）。（2）、沉积物和沉积岩对地下水资源的开发利用，对工程建设的规划和设计有密切的关系。（3）、理论意义，是研究地球发展、演变、生命起源和进化的宝贵资料。因为沉积岩在地质历史中延续时间长，地壳中岩石最老年龄为46亿年，而沉积岩最老年龄是36亿年，其中有生命记载的岩石年龄为31亿年。7．2、沉积岩的形成及演化过程沉积岩的形成过程可概括为如下几个阶段：①沉积岩原始物质的形成阶段（沉积物质的来源）；②沉积岩原始物质

4、的搬运和沉积阶段；③沉积物的同生、成岩作用阶段和④沉积岩的后生作用阶段。7．2．1、沉积物质的形成一、组成沉积岩的原始物质的来源组成沉积岩的原始物质的来源有四类，分别是：1．母岩风化作用形成的沉积物——陆源碎屑及粘土物质；2．生物成因的沉积物——生物残骸及有机物质；3．深部来源的物质——24火山碎屑物、深部来源的卤水、温泉水、喷气物质等；4．宇宙来源的物质——陨石及宇宙尘埃。其中以母岩风化作用形成的沉积物最为重要，因此我们就重点介绍母岩风化作用形成的沉积物。二、母岩的风化（一）、风化作用的概念风化作用：地壳表层的岩石

5、，在水、空气、太阳能以及生物的作用和影响下，发生机械破碎和化学变化的作用。（二）、风化作用的类型按风化作用营力以及原岩变化特点，风化作用可分为物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。1．物理风化作用使母岩发生机械破碎，而化学成分极少或根本不变化的风化作用。引起物理风化的主要因素是温度的变化，其次是盐晶作用、冰劈作用、植物的根劈作用、动物的钻孔活动、重力作用、应力效应以及水、风和冰川的机械破坏作用。物理风化作用主要发生于严寒的极地、气候干燥、温度变化强烈的干旱气候区，永久积雪的高山区等。其产物主要是碎屑物质。2．化学

6、风化作用不仅使母岩破碎，而且其矿物成分和化学成分也发生本质的改变，直至形成在地表条件下稳定的矿物组合的过程。引起化学风化的主要因素是氧、水、二氧化碳、有机酸等。其作用方式主要有：氧化作用、水解作用、水化（水合）作用、酸的作用（碳酸盐化）、生物化学分解作用、胶体作用及离子交换反应。其产物包括碎屑物质、粘土物质（以化学残余物质为主，也有部分粘土物质是机械磨蚀的碎屑物质）和溶解物质。3．生物风化作用生物对岩石、矿物产生机械和化学的破坏作用。生物对母岩的破坏方式既有机械作用（如根劈作用），也有生物化学作用（如植物、细菌分泌的

7、有机酸对岩石的腐蚀作用），既有直接的也有间接的。生物风化作用可发生在任何地区，但以生物繁多、植被发育的温湿地区最强烈。生物特别是微生物的化学风化作用是很强烈的，它不仅可腐蚀和分解岩石，并能从母岩中吸取某些物质，转化为有机化合物，对某些金属矿床的形成也有一定的意义。三、主要造岩矿物和岩石在风化过程中的变化造岩矿物在风化过程中的稳定性取决于两方面的因素：首先是内因，即造岩矿物对化学风化的稳定程度决定于它的化学成分和内部结构，对物理风化的稳定程度则决定于矿物的物理性质，如解理、硬度等；其次是外因，即造岩矿物所处的风化条件，

8、主要是古地理、古气候条件。（一）、主要造岩矿物在风化过程中的风化习性和风化产物是不相同的，现分另介绍如下：1．长石类矿物24钾长石比斜长石稳定，斜长石中的酸性斜长石双较基性斜长三长石稳定。因此，在沉积岩中比较常见的碎屑长石是钾长石和基性斜长石。但长石类矿物抵抗风化的能力为不强，故在沉积中长石碎屑新鲜者少见，多少均受到风化。若为新鲜的碎屑长石，则