地質(zhì)員培訓(xùn)教材

1、地質(zhì)員培訓(xùn)教材二五年四月149第一篇 巖石學(xué)巖石由礦物(一種或多種)的天然集合體(部分為火山玻璃物質(zhì)、膠體物質(zhì)、生物遺體)組成，是地球內(nèi)力和外力地質(zhì)作用的產(chǎn)物。根據(jù)成因，可將巖石分為巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖三大類，從地表向下16km范圍內(nèi)巖漿巖和變質(zhì)巖的體積可達(dá)95%，沉積巖只占5%，而地殼表面以沉積巖為主，約占大陸面積的75%，洋底幾乎全為沉積巖所覆蓋。巖石在形成過(guò)程中，記載了地殼或上地幔形成演化歷史信息，因此，在地質(zhì)學(xué)中巖石是重要的研究對(duì)象，巖石學(xué)也就成為研究地殼、上地幔各種巖石的分布、產(chǎn)狀、成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、分類、命名、成因、演化和相關(guān)礦產(chǎn)等問(wèn)題的學(xué)科。巖石學(xué)的研究方法就是野外和室內(nèi)兩種互

2、相配合使用的觀察和測(cè)試的方法，即宏觀與微觀相結(jié)合的方法。第一章 巖漿巖巖漿冷凝固結(jié)后形成的巖石統(tǒng)稱為巖漿巖，根據(jù)巖漿冷卻固結(jié)成巖的地質(zhì)環(huán)境不同，分為侵入巖和噴出巖兩類。侵入巖是巖漿在地下不同深度冷凝固結(jié)形成的，礦物的結(jié)晶程度一般較好，據(jù)形成深度不同又可分為深成巖和淺成巖。噴出巖是巖漿及其它巖石、晶屑等沿火山通道噴出地表形成的，分為熔巖和火山碎屑巖。第一節(jié) 巖漿巖的物質(zhì)成分一、巖漿巖的礦物成分巖漿巖除少數(shù)由玻璃質(zhì)組成外，都是由礦物組成的，礦物成分既可反映巖石的化學(xué)成分，又可反映巖石的特征和成因，研究巖漿巖都特別重視礦物成分的研究，并常作為巖漿巖分類定的主要依據(jù)。組成巖漿巖的礦物，一般稱為造巖礦物

3、，常見(jiàn)的有十多種(表1)。從表中可以看出，除純橄欖巖外，各類巖漿巖中長(zhǎng)石分布最廣，其次是石英，因此，這兩種礦物就成了巖漿巖鑒定和分類的重要依據(jù)之一。常見(jiàn)巖漿巖類平均礦物成分 表1巖類礦物百分?jǐn)?shù)礦物花崗巖正長(zhǎng)巖花崗閃長(zhǎng) 巖石英閃長(zhǎng) 巖閃長(zhǎng)巖輝長(zhǎng)巖橄欖輝綠 巖輝綠巖純橄欖巖石 英2521202正長(zhǎng)石微斜長(zhǎng)石40721563更長(zhǎng)石2612中長(zhǎng)石465664拉長(zhǎng)石656362黑云母5234511角閃石171381231斜方輝石136單斜輝石438142129橄欖石712395磁鐵礦221222223鈦鐵礦11222磷灰石微微微微微榍 石微微1微微色 率91618183035373898二、巖漿巖的化學(xué)

4、成分地殼中存在的所有元素在巖漿巖中幾乎都存在，但主要的是O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K、Ti、Mn、P、H等十二種，占地殼總質(zhì)量的99%，稱主要造巖元素。巖漿巖的化學(xué)成分常用這些元素的氧化物質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示，稱造巖氧化物(表2)。巖漿巖的化學(xué)成分及含量變化 表2成 分變化范圍(質(zhì)量%)成 分變化范圍(質(zhì)量%)主 要 成 分次 要 成 分SiO230-78H2O+0.2-3Al2O33-34TiO20.1-3Fe2O30-5P2O50.1-1FeO0-15MnO0.01-0.3MgO0-40CO20.0-0.9CaO0-20Cl0.0-4Na2O0-10F0.0-0.4K2O0-15從

5、表中看出，絕大多數(shù)巖漿巖以SiO2含量最多，其次Al2O3，其變化常反映巖漿巖的化學(xué)性質(zhì)并影響礦物成分，研究中常依SiO2含量將巖漿巖分為超基性巖(SiO245%)、基性巖(SiO24552%)、中性巖(SiO25265%)、酸性巖(SiO265%)。第二節(jié) 巖漿巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造由巖石的物質(zhì)組分所反映的巖石的構(gòu)成特征，就是巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造。成分相同的巖漿，在不同的物理化學(xué)條件下，可以形成結(jié)構(gòu)、構(gòu)造截然不同的巖漿巖，故巖漿巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征是區(qū)分和鑒定巖漿巖的重要標(biāo)志之一，也是巖漿巖分類和判別形成條件的重要依據(jù)。一、巖漿巖的結(jié)構(gòu)巖漿巖的結(jié)構(gòu)是指巖石的結(jié)晶程度、顆粒大小、形狀特征及這些組分間的相互關(guān)

6、系所反映的特征。1、根據(jù)巖石的結(jié)晶程度可分為全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)和半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。(1)全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)：全部由結(jié)晶礦物組成的巖石結(jié)構(gòu)，多見(jiàn)于深成巖中，如花崗巖。(2)玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)：全部由玻璃物質(zhì)組成的巖石結(jié)構(gòu)，多見(jiàn)于火山巖中，如黑曜巖。(3)半晶質(zhì)結(jié)構(gòu):既有結(jié)晶礦物又有非晶質(zhì)玻璃組成的巖石結(jié)構(gòu)，主要見(jiàn)于火山巖中，如流紋巖。2、按照礦物顆粒絕對(duì)大小和肉眼可辨別和程度，將巖漿巖的結(jié)構(gòu)分為顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)和似斑狀結(jié)構(gòu)。(1)顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu):礦物顆粒在肉眼下可以分辨，按主要礦物顆粒平均直徑分為：粗粒結(jié)構(gòu)，顆粒直徑5mm中粒結(jié)構(gòu)，顆粒直徑51mm細(xì)粒結(jié)構(gòu)，顆粒直徑10.1mm微粒結(jié)構(gòu)，顆粒直徑0.1

7、mm(2)隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)：顆粒非常細(xì)小，肉眼不可分辨，在顯微鏡下可看出礦物晶粒。(3)斑狀結(jié)構(gòu)和似斑狀結(jié)構(gòu)：巖石中所有礦物顆粒和成分屬于斑晶和基質(zhì)，若基質(zhì)由顯晶質(zhì)組成形成似斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)由微晶質(zhì)或玻璃質(zhì)組成稱為斑狀結(jié)構(gòu)。3、按礦物顆粒的形狀特點(diǎn)可分為全自形、半自形及他形粒狀、柱狀結(jié)構(gòu)。4、根據(jù)礦物間相互關(guān)系可分為交生結(jié)構(gòu)、反應(yīng)結(jié)構(gòu)。二、巖漿巖的構(gòu)造指巖漿巖中不同礦物集合體間，或礦物集合體與巖石的其它組成部分之間的排列、充填空間方式所構(gòu)成的巖石特點(diǎn)。常見(jiàn)的有如下幾種：1、塊狀構(gòu)造：由礦物均勻無(wú)向分布組成的一種構(gòu)造，分布極廣。2、斑雜構(gòu)造：由巖石的不同組成部分在結(jié)構(gòu)或成分上差異造成的，由巖漿分異或巖漿

8、混染作用而成。3、帶狀構(gòu)造：表現(xiàn)為不同成分、顏色或不同結(jié)構(gòu)的條帶相間成帶分布而成，常見(jiàn)于層狀輝長(zhǎng)巖中。4、球狀構(gòu)造：由礦物圍繞某些中心呈同心狀分布而成的一種構(gòu)造。5、氣孔構(gòu)造：巖漿噴溢地表冷凝時(shí)，其中的揮發(fā)分逸散后留下的空洞，常分布于熔巖流頂部。6、枕狀構(gòu)造：水下噴溢的基性熔巖常呈枕狀橢球體，互相堆疊，稱為枕狀構(gòu)造。7、流紋構(gòu)造：由不同顏色條紋反映出來(lái)的熔巖流的流動(dòng)構(gòu)造。三、侵入巖的產(chǎn)狀侵入巖是巖漿侵入地殼中的產(chǎn)物，其產(chǎn)狀與構(gòu)造密切相關(guān)，可與地層整合或不整合接觸，形體規(guī)模也相差很大，常見(jiàn)產(chǎn)狀有：1、巖基：是一種形體龐大的巖體，表面積一般大于60km2，常由成分十分穩(wěn)定的花崗巖類組成，與圍巖成不

9、規(guī)則接觸。2、巖株：規(guī)模較巖基小，一般平面上呈圓形或不規(guī)則狀，面積小于60km2，和圍巖接觸較陡直。3、巖墻或巖脈：是一種較小的侵入體，往往呈墻狀或脈狀延伸幾米至幾千米，有的則達(dá)幾百公里，寬幾厘米至幾百米，與圍巖層理或片理斜交，是沿陡直的裂隙侵入造成的。耐風(fēng)化者可形成正地形，易風(fēng)化者則多形成負(fù)地形。4、巖床：是一種沿層間侵入展布的層狀侵入體，厚度穩(wěn)定，與層面呈整合接觸。5、巖蓋：是一種層間侵入體，與圍呈整合接觸，與巖床 同的是中心厚度大，呈底部較平的頂部穹窿狀形體，有時(shí)呈似扁豆?fàn)睢?、巖盆：是一種層間整合侵入體，與巖蓋不同的是中心凹下形如碟或淺盆狀。第三節(jié) 常見(jiàn)侵入巖類一、輝長(zhǎng)巖類多呈黑色、灰

10、色或帶紅的深灰色，一般為中-粗粒的等粒粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀、條帶狀構(gòu)造。1、礦物成分主要礦物為基性斜長(zhǎng)石和單斜長(zhǎng)石，次要礦物為斜方輝石、橄欖石、角閃石和黑云母等，偶見(jiàn)正長(zhǎng)石和石英，常見(jiàn)副礦物為磁鐵礦、鈦鐵礦、磷灰石等。2、結(jié)構(gòu)特征常見(jiàn)構(gòu)造為輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)、輝綠結(jié)構(gòu)，部分有反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)。輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)：基性斜長(zhǎng)石和輝石的自形程度相近，呈近等軸形的半自形-它形粒狀。輝綠結(jié)構(gòu)：斜長(zhǎng)石和輝石顆粒大小近似，但斜長(zhǎng)石明顯比輝石要自形些。常見(jiàn)天巖體邊部或淺成侵入體中。二、閃長(zhǎng)巖類閃長(zhǎng)巖類多為灰白色、灰綠色或肉紅色，常為中粒等粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀及條帶狀構(gòu)造。1、礦物成分主要礦物成分為中性斜長(zhǎng)石和普遍角閃石，次要礦物為單斜輝石、黑云母

11、、石英，副礦物為磷灰石、磁鐵礦等。2、結(jié)構(gòu)特征主要半自形粒狀結(jié)構(gòu)，一般暗色礦物自形程度較好。偶見(jiàn)斑狀或似斑狀結(jié)構(gòu)。三、花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖類一般為肉紅色、灰白色或白色，細(xì)-粗粒，等粒、不等粒或似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，偶見(jiàn)球狀、斑雜構(gòu)造。1、礦物成分主要礦物成分為石英、堿性長(zhǎng)石、酸性斜長(zhǎng)石，次要礦物為黑云母、角閃石，副礦物常見(jiàn)鋯石、磷灰石、電氣石、螢石、磁鐵礦等。2、結(jié)構(gòu)特征多為半自形粒狀結(jié)構(gòu)，暗色礦物晶形較好，斜長(zhǎng)石次之，堿性長(zhǎng)石較差，石英為它形充填狀。四、火山碎屑巖類火山碎屑巖是火山活動(dòng)時(shí)，由火山爆發(fā)作用產(chǎn)生的火山碎屑物質(zhì)，于火山口附近就地堆積，或在空氣或水介質(zhì)中搬運(yùn)、降落、沉積而固結(jié)形成的巖石

12、。1、火山碎屑物質(zhì)的類型和特征火山碎屑物質(zhì)按其組分和結(jié)構(gòu)不同，可分巖屑、晶屑和玻屑三種。(1)巖屑是火山通道周圍的巖石或半固化、未固化的熔漿爆炸產(chǎn)物。巖屑：是一些帶棱角的巖石碎塊，2mm者稱火山礫或集塊，2mm者稱巖屑?；鹕綇棧河苫鹕絿姲l(fā)拋至空中的塑性熔漿團(tuán)，在空中飛行旋轉(zhuǎn)冷凝而成。一般64mm?；鹕皆菏且恍Ю饨堑亩嗫谞畈Ａз|(zhì)巖屑或浮巖碎塊，是火山爆發(fā)早期的富揮發(fā)分熔漿的爆炸形成物。塑性巖屑：由火山口拋到空中，濺落后仍呈熾熱狀態(tài)的塑性熔漿團(tuán)塊，一般2mm。(2)晶屑礦物晶體的碎片，是巖漿早先析出的晶體，隨火山爆炸破碎而成，多呈不規(guī)則棱角狀，多2mm，常見(jiàn)礦物如石英、長(zhǎng)石、角閃石、輝石和黑云

13、母等。(3)玻屑是火山爆發(fā)過(guò)程中形成的玻璃質(zhì)碎片，主要因揮發(fā)分驟然膨脹炸碎冷凝而成，以中酸性玻屑為常見(jiàn)，基性玻屑少見(jiàn)。粒度一般2mm。2、火山碎屑巖的結(jié)構(gòu)根據(jù)火山碎屑物的粒度劃分和含量，可分為：(1)集塊結(jié)構(gòu)：由64mm的粗火山碎屑物占50%以上所組成。(2)火山角礫結(jié)構(gòu)：由64-2mm的粗火山碎屑占50%以上所組成。(3)凝灰結(jié)構(gòu)：由2-0.05mm的細(xì)火山碎屑物占50%以上所組成。(4)火山塵結(jié)構(gòu)：由0.005mm的細(xì)火山碎屑物為主所組成。3、火山碎屑巖的構(gòu)造(1)層理構(gòu)造：層理的形成多半是水?dāng)y或風(fēng)攜火山灰物質(zhì)在水盆地中或陸表堆積成的，主要有平行層理或交錯(cuò)層理。(2)粒序?qū)永恚毫Ｐ驅(qū)永硎敲?/p>

14、度流沉積的特征，分正粒序和逆粒序?qū)永韮煞N，其中正粒序常見(jiàn)。(3)假流紋構(gòu)造：部分火山碎屑巖中，由于塑變玻屑和塑性巖屑的變形拉長(zhǎng)，形成了貌似熔巖中流紋狀構(gòu)造的構(gòu)造。(4)斑雜構(gòu)造：顏色、粒度及成分分布不均，且無(wú)向分布的火山碎屑物質(zhì)所組成的一種構(gòu)造。第二章 沉積巖第一節(jié) 沉積巖的形成沉積巖是在地殼表層常溫常壓條件下，由風(fēng)化產(chǎn)物、深部來(lái)源物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)及少量宇宙物質(zhì)經(jīng)搬運(yùn)、沉積和成巖等一系列地質(zhì)作用而形成的層狀巖石。沉積巖中蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)資源，世界資源總量的75-85%是沉積和沉積巖變質(zhì)成因的。沉積巖的形成作用可分為以下幾個(gè)階段：沉積物質(zhì)的來(lái)源-沉積巖原始物質(zhì)的形成階段；沉積巖原始物質(zhì)的搬運(yùn)和沉積

15、作用階段；沉積物的同生、成巖作用和沉積巖的后生作用階段。一、沉積物的主要來(lái)源-母巖風(fēng)化產(chǎn)物風(fēng)化作用是地殼表面的巖石在空氣、水、太陽(yáng)能及生物的作用和影響下，發(fā)生機(jī)械破碎和化學(xué)變化的作用。按因素和性質(zhì)分為物理風(fēng)化作用、化學(xué)風(fēng)化作用和生物風(fēng)化作用。1、物理風(fēng)化作用使母巖發(fā)生機(jī)械破碎，而化學(xué)成分極少或根本不變化的風(fēng)化作用。引起物理風(fēng)化作用的主要因素有溫度的變化、鹽晶作用、冰劈作用、植物的根劈作用、動(dòng)物的鉆孔活動(dòng)、重力作用以及水、風(fēng)和冰川的機(jī)械破壞等作用。其產(chǎn)物主要是碎屑物質(zhì)。2、化學(xué)風(fēng)化作用不僅使母巖破碎，而且其礦物成分和化學(xué)成分也發(fā)生本質(zhì)改變，直至形成在地表?xiàng)l件下穩(wěn)定的礦物組合。引起化學(xué)風(fēng)化的主要因

16、素是O2、H2O、CO2、有機(jī)酸等，其進(jìn)行方式包括氧化作用、溶解作用、水化作用、水解作用、碳酸鹽化作用及離子的帶出作用和生物化學(xué)分解作用等。巖石的風(fēng)化產(chǎn)物按性質(zhì)可分為三類：(1)碎屑物質(zhì)：是母巖機(jī)械破碎的產(chǎn)物，如石英砂、云母碎片等。(2)不溶殘積物：母巖分解過(guò)程中新生成的不溶物質(zhì)，如粘土礦物和氧化鐵色素，但以粘土礦物為主。(3)溶解物質(zhì)：這部分物質(zhì)成為溶解狀態(tài)被帶走，如K2O、Na2O、CaO、MgO等。當(dāng)三類風(fēng)化產(chǎn)物分別沉積時(shí)就形成三大類沉積巖的基本物質(zhì)：碎屑物質(zhì)構(gòu)成碎屑巖的主要成分；粘土物質(zhì)組成粘土巖；溶解物質(zhì)則組成化學(xué)巖和生物化學(xué)巖。3、生物風(fēng)化作用指生物對(duì)巖石、礦物產(chǎn)生機(jī)械的和化學(xué)的破

17、壞作用。生物對(duì)母巖的破壞方式既有機(jī)械作用也有生物化學(xué)作用，并可發(fā)生于任何地區(qū)，但以生物繁多、植被發(fā)育的溫濕地區(qū)最強(qiáng)烈。4、主要造巖礦物和巖石在風(fēng)化過(guò)程中的穩(wěn)定性造巖礦物風(fēng)化時(shí)的穩(wěn)定性取決于兩方面因素：一是內(nèi)因，即造巖礦物對(duì)化學(xué)風(fēng)化的穩(wěn)定程度決定于它的化學(xué)成分和內(nèi)部構(gòu)造，對(duì)物理風(fēng)化的穩(wěn)定程度則決定于礦物的物理性質(zhì)，如解理、硬度等；二是外因，即造巖礦物所處的風(fēng)化條件，主要是古地理、古氣候條件等。長(zhǎng)石類其鉀長(zhǎng)石比斜長(zhǎng)石穩(wěn)定，斜長(zhǎng)石中的酸性斜長(zhǎng)石又較基性斜長(zhǎng)石穩(wěn)定，因此，沉積巖中較常見(jiàn)的碎屑長(zhǎng)石是鉀長(zhǎng)石和酸性斜長(zhǎng)石。鐵鎂礦物主要是Fe、Mg、Ca的硅酸鹽礦物，如橄欖石、輝石、角閃石等，它們的穩(wěn)定性比長(zhǎng)

18、石低得多。其中以橄欖石是易風(fēng)化、輝石次之、角閃石再次之。這類礦物在沉積巖中較少，一般呈重礦物形式存在。石英是在地表中最穩(wěn)定的造巖礦物，在風(fēng)化過(guò)程中幾乎只有機(jī)械破碎。云母類中白云母穩(wěn)定性較大，沉積巖中常見(jiàn)。黑云母不穩(wěn)定，常經(jīng)過(guò)水黑云母、綠泥石，最終變?yōu)榧?xì)分散的氧化鐵、氫氧化鐵或高嶺石等粘土礦物。沉積巖中，礦巖的主要成分為石英碎屑，不宜受化學(xué)分解，而以機(jī)械破碎為主；粘土巖一般也較穩(wěn)定，但易碎解呈細(xì)小碎屑被搬運(yùn)；石灰?guī)r在干寒地區(qū)以機(jī)械破碎為主，在濕熱地區(qū)則以溶解為主；硅質(zhì)巖則很難受化學(xué)風(fēng)化。二、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用風(fēng)化產(chǎn)物及其它來(lái)源的沉積物除少量殘留原地外，大部分都要被搬運(yùn)到沉積盆地中沉積下來(lái)，使

19、沉積物發(fā)生搬運(yùn)和沉積的地質(zhì)營(yíng)力主要是流水、風(fēng)、凍川、重力和生物等。搬運(yùn)方式分為機(jī)械搬運(yùn)、化學(xué)搬運(yùn)和生物搬運(yùn)。1、機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用碎屑物質(zhì)在水、風(fēng)、冰用重力等作用下，以機(jī)械方式進(jìn)行搬運(yùn)和沉積，受流體力學(xué)定律支配，既可呈懸浮狀態(tài)搬運(yùn)，也可呈滑動(dòng)、滾動(dòng)或跳躍方式搬運(yùn)。搬運(yùn)流體可分為牽引流和重力流，但以牽引流為主。(1)流水的機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用碎屑顆粒在流水中的搬運(yùn)和沉積主要與水的流動(dòng)狀態(tài)關(guān)系密切，是層流還是紊流，是急流還是緩流；還與碎屑顆粒本身特點(diǎn)，如大小、比重、形狀等都有關(guān)系。碎屑顆粒在流水中可以推移載荷和懸移載荷方式被搬運(yùn)。推移載荷的搬運(yùn)較粗的碎屑在水體底部主要呈滑動(dòng)或滾動(dòng)搬運(yùn)，較細(xì)碎屑則呈跳

20、躍式搬運(yùn)。搬運(yùn)方式和碎屑大小間的關(guān)系不是永恒的，隨水流強(qiáng)度而變。當(dāng)上舉力大于有效重力，則顆粒會(huì)從床面上跳起，并在推移力作用下向前移動(dòng)。當(dāng)顆粒上升到一定高度時(shí)上舉力大大減小而使顆粒再次落到床面上。這樣反復(fù)地進(jìn)行，顆粒就跳躍著被搬運(yùn)前進(jìn)。推移載荷的搬運(yùn)方式主要與受力狀況和水流強(qiáng)度有關(guān)，但還與顆粒大小、形狀、性質(zhì)和排列狀況等因素有關(guān)，情況相當(dāng)復(fù)雜。懸移載荷的搬運(yùn)細(xì)小顆粒在流水中不易沉到底部，總是呈懸浮狀態(tài)被搬運(yùn)。懸移搬運(yùn)主要發(fā)生在紊流中，因紊流中存在有紊渦產(chǎn)生的水流紊動(dòng)作用，紊動(dòng)的最終結(jié)果是使水體中懸浮物質(zhì)均勻化，但因重力影響不可能絕對(duì)均勻化，總是由下而上減少。(2)空氣的機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用空氣是僅

21、次于水的一種很重要的搬運(yùn)營(yíng)力和沉積介質(zhì)，不僅在大陸沙漠中搬運(yùn)大量的砂，也可將海灘砂攜至內(nèi)陸，或?qū)⒎凵昂驼惩烈詨m暴形式經(jīng)長(zhǎng)距離搬運(yùn)至遠(yuǎn)洋沉積下來(lái)?？諝庵荒馨徇\(yùn)碎屑物質(zhì)，而不能搬運(yùn)溶解物質(zhì)；空氣與水的密度不同，導(dǎo)致空氣搬運(yùn)和沉積具有獨(dú)特特點(diǎn)；空氣作用空間大，不受固體邊界限制，也不象流水明顯受重力控制，可將沉積物由地勢(shì)低處移向高處。在空氣中碎屑顆粒的搬運(yùn)作用因風(fēng)速受地形、地物影響較大而有突然變化、加之密度小，能搬運(yùn)的粒徑范圍較窄，風(fēng)成沉積物的分選性一般較流水為好；顆粒搬運(yùn)中不象水中顆粒那樣表面有一層水膜起著明顯的緩沖作用，所以風(fēng)成砂的磨圓度比水成的好；蠕動(dòng)速度(2.5cm/s)小于跳躍速度(一般達(dá)數(shù)

22、十至數(shù)百cm/s)，造成風(fēng)成砂分選性良好。碎屑在空氣中中的搬運(yùn)方式主要是跳躍，其次是懸浮和滾動(dòng)(風(fēng)搬運(yùn)中稱蠕動(dòng))。在空氣中碎屑顆粒的沉積作用空氣中的懸移載荷可作長(zhǎng)距離搬運(yùn)，在距來(lái)源地很遠(yuǎn)的大陸或海洋中沉積下來(lái)；推移載荷則多在來(lái)源地附近堆積下來(lái)，主要堆積形式是沙丘。(3)濁流的搬運(yùn)和沉積作用濁流是一種含有大量碎屑物質(zhì)的高密度底流，屬重力流，在?；蚝璧男逼绿?，沉積物由于地震、風(fēng)暴浪、構(gòu)造作用等引起的重力滑脫，即可形成濁流，可攜帶大量碎屑物質(zhì)至海或湖盆底部而形成濁積物。(4)冰的搬運(yùn)和沉積作用冰川的移動(dòng)有塑性流動(dòng)和滑動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)機(jī)理較復(fù)雜，一般呈固體搬運(yùn)，屬重力流。冰川的搬運(yùn)力極強(qiáng)，主要搬運(yùn)碎屑物質(zhì)

23、，大至數(shù)千噸，小至砂、粉砂，多呈固態(tài)塊體搬運(yùn)。沉積物分選性極差、磨圓不好、有冰川擦痕、沉積物無(wú)層理。(5)搬運(yùn)過(guò)程中碎屑物質(zhì)的變化碎屑物質(zhì)在長(zhǎng)距離搬運(yùn)過(guò)程中，由于顆粒間的碰撞和摩擦，流體對(duì)顆粒的分選作用，以及持續(xù)進(jìn)行的化學(xué)分解和機(jī)械破碎，使得他們的礦物成分、粒度、分選性和外形都要發(fā)生變化。礦物成分上的變化由于搬運(yùn)過(guò)程中的化學(xué)分解、破碎和磨蝕作用，隨著搬運(yùn)距離增長(zhǎng)，不穩(wěn)定組分如長(zhǎng)石、鐵鎂礦物等就會(huì)逐漸減少，而穩(wěn)定組分如石英、燧石等含量就會(huì)相對(duì)增加。礦物成分變化不完成取決于搬運(yùn)距離，還與當(dāng)時(shí)氣候條件、搬運(yùn)介質(zhì)等有關(guān)。粒度和分選性變化隨著搬運(yùn)距離增長(zhǎng)，分選程度愈來(lái)愈高，顆粒大小趨向一致，但分選性還與

24、粒度有一定關(guān)系，即愈趨向于細(xì)砂粒級(jí)，分選就愈好。顆粒形狀的變化由于磨蝕作用，隨著搬運(yùn)距離的增長(zhǎng)，顆粒的磨圓程度與接近于球形的程度一般愈來(lái)愈高。特別是在搬運(yùn)初期，圓化較為迅速，但破碎作用的存在可部分抵銷顆粒的圓化。碎屑的圓化還受礦物物理性質(zhì)、顆粒大小、搬運(yùn)方式和搬運(yùn)介質(zhì)等因素的影響。2、化學(xué)的搬運(yùn)和沉積作用沉積物質(zhì)中的溶解物質(zhì)，常呈膠體溶液或真溶液被搬運(yùn)和沉積，這主要與物質(zhì)的溶解度有關(guān)，如Al、Fe、Mn、Si的氧化物難溶于水，多呈膠體溶液搬運(yùn)，而Ca、Na、K、Mg的鹽類溶解度大，則常呈真溶液搬運(yùn)。3、生物的搬運(yùn)和沉積作用生物作為一種搬運(yùn)力量意義較小，但生物的沉積作用是巨大的，主要包括：(1)

25、生物殘骸直接堆積成巖，如礁灰?guī)r、生物灰?guī)r等；(2)生物有機(jī)體可轉(zhuǎn)變成石油、天然氣、煤、油頁(yè)巖等；(3)生物化學(xué)作用，生物能產(chǎn)生CO2、H2S、NH3、CH4等，影響沉積介質(zhì)的氧化、還原條件，促使某些物質(zhì)的溶解或再分配；(4)生物物理作用，某些生物(藻類)的捕獲粘結(jié)和障積作用，有利于某些巖石(藻碳酸鹽巖)和礦產(chǎn)(磷、鐵、錳)的形成；生物及有機(jī)質(zhì)對(duì)某些金屬的吸附、沉淀，可形成有用礦產(chǎn)(煤及油頁(yè)巖中的U、V等)。4、沉積分異作用母巖風(fēng)化產(chǎn)物及其它來(lái)源的沉積物，在搬運(yùn)和沉積過(guò)程中會(huì)按照顆粒大小、形狀、比重、礦物成分和化學(xué)成分在地表依次沉積下來(lái)，分化為比較簡(jiǎn)單的沉積物(巖石和礦產(chǎn))類型的作用稱為沉積分異

26、?？煞譃闄C(jī)械沉積分異作用、化學(xué)沉積分異作用和生物沉積分異作用。機(jī)械沉積分異作用主要受物理因素支配，具有以下特點(diǎn)：按顆粒大小分異：碎屑物質(zhì)沿搬運(yùn)方向，從物源區(qū)起由近而遠(yuǎn)依次沉積礫石-砂-粉砂-泥質(zhì)。按相對(duì)密度分異：相對(duì)密度大的礦物搬運(yùn)近，先沉積；小者搬運(yùn)遠(yuǎn)，后沉積。按形狀分異：搬運(yùn)愈遠(yuǎn)其圓度、球度愈高。按礦物成分分異：近源區(qū)碎屑成分復(fù)雜、不穩(wěn)定礦物多、重礦物含量高，即成分成熟度高；遠(yuǎn)陸源區(qū)則相反。三、沉積期后變化及其作用1、階段劃分和特點(diǎn)沉積物沉積后，即開(kāi)始轉(zhuǎn)變?yōu)槌练e巖的過(guò)程，在此過(guò)程中要經(jīng)受一系列的變化，而沉積巖形成之后也要遭受長(zhǎng)期的發(fā)行作用，一般可分為四個(gè)階段：(1)同生作用沉積物沉積下來(lái)后

27、，與沉積介質(zhì)還保持著聯(lián)系，沉積物表層與底層水間所發(fā)生的一系列作用和反應(yīng)。(2)成巖作用指原沉積物被新的沉積物覆蓋后，所遭受的一切物理和化學(xué)變化，并使松散沉積物變成固結(jié)巖石的過(guò)程。此階段起主要作用的因素是厭氧細(xì)菌。成巖作用主要特點(diǎn)是本層物質(zhì)的遷移產(chǎn)生重新分配組合為主，沒(méi)有或很少有外來(lái)物質(zhì)參加；溫度不高，壓力不大；主要是堿性還原條件。所表現(xiàn)的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征是自生礦物顆粒不大；新生礦物和集合體的分布受層理控制，可穿過(guò)層理，但不穿過(guò)層面。(3)后生作用繼成巖作用之后，沉積巖轉(zhuǎn)變?yōu)樽冑|(zhì)巖前所發(fā)生的作用和變化。后生作用的發(fā)生與較高的溫度、壓力和外來(lái)物質(zhì)加入有關(guān)，因后生作用強(qiáng)度在很大程度上取決于大地構(gòu)造條件，

28、在地殼強(qiáng)烈下降區(qū)，由于上覆巨厚沉積的負(fù)荷，及強(qiáng)烈的構(gòu)造力疊加，巖石發(fā)生劇烈的后生變化，甚至變質(zhì)作用。(4)表生作用沉積巖抬升至地表，在潛水面以下常溫常壓或低溫低壓條件下，因滲透水和淺部地下水影響而發(fā)生的變化。其與風(fēng)化作用的主要區(qū)別是：風(fēng)化作用是潛水面以上發(fā)生的巖石分解和成壤作用；而表生作用是潛水面以下的地下水作用下所發(fā)生的變化，主要表現(xiàn)為溶蝕、充填、交代及某些物質(zhì)的次生富集以至成礦作用。表生作用可向風(fēng)化作用過(guò)渡。2、沉積期后階段的主要作用沉積巖經(jīng)歷了成巖-后生作用后，不僅固結(jié)成巖，結(jié)構(gòu)、構(gòu)造均發(fā)生變化且形成新礦物，主要經(jīng)歷壓實(shí)作用、壓溶作用、膠結(jié)作用、礦物的多相轉(zhuǎn)變、重結(jié)晶作用、溶蝕作用及交代

29、作用等。(1)壓實(shí)作用由于上覆沉積物不斷加厚，在重荷壓力下，松散的、非顆粒狀沉積物含水量減少，體積減小，孔隙度降低。隨著孔隙度的降低，引起沉積層滲透率降低。影響壓實(shí)作用的主要因素為：負(fù)荷力的大小、沉積物的粒度和成分、溶液的性質(zhì)、溫度和壓實(shí)時(shí)間等。泥質(zhì)沉積物壓實(shí)作用表現(xiàn)為含水量減少、孔隙度漸小、并可出現(xiàn)定向性，如瑞士楚格湖中現(xiàn)代沉積粘土，埋深0m時(shí)，含水量83.6%，孔隙度92%；當(dāng)上覆3.6m沉積物時(shí)，含水量減至70.6%，孔隙度降至85%。壓實(shí)作用還發(fā)生粘土礦物成分轉(zhuǎn)化。砂質(zhì)沉積物的壓固作用，初期表現(xiàn)為含水量減少、孔隙度縮?。缓笃趯?duì)碎屑礦物產(chǎn)生壓碎、壓裂、壓溶及石英、長(zhǎng)石碎屑次生加大等現(xiàn)象。

30、(2)壓溶作用在壓力(靜水壓力或構(gòu)造壓力)作用下，沉積物或沉積巖內(nèi)所發(fā)生的溶解作用。包括物理作用和化學(xué)作用兩方面。當(dāng)沉積物埋藏深度加大，上覆地層壓力超過(guò)孔隙水所能承受的靜壓力，或者受較強(qiáng)的構(gòu)造應(yīng)力作用時(shí)常發(fā)生壓溶作用。壓溶作用將引起顆粒接觸處的晶格形變和溶解，碎屑巖及碳酸鹽巖中的碎屑或顆粒呈凹凸接觸，形成壓入坑甚至縫合線接觸。如碳酸鹽巖中的縫合線構(gòu)造、石英砂巖中石英次生加大邊等均屬壓溶作用產(chǎn)物。(3)膠結(jié)作用和固結(jié)作用膠結(jié)作用是從孔隙溶液中沉淀出礦物質(zhì)將松散的沉積物粘結(jié)成堅(jiān)硬巖石的過(guò)程，是沉物變成沉積巖的最主要的作用。固結(jié)作用則是松散沉積物轉(zhuǎn)變?yōu)楣探Y(jié)巖石的過(guò)程，是通過(guò)膠結(jié)作用、壓實(shí)作用、壓溶作

31、用、甚至重結(jié)晶作用、生物的粘結(jié)作用等共同完成的。常見(jiàn)的膠結(jié)物為方解石及石英，其它如白云石、菱鐵礦、沸石、粘土礦物等。(4)重結(jié)晶作用和礦物的多相轉(zhuǎn)變作用重結(jié)晶是礦物組分以溶解-再沉淀或固體擴(kuò)散等方式，使細(xì)小晶粒集結(jié)成粗大晶粒的過(guò)程，其主要特征是小晶體重新組合和結(jié)晶成大晶體。重結(jié)晶的晶體內(nèi)常具有原巖成分的包裹物或殘留物，是鑒定重結(jié)晶的重要標(biāo)志。而礦物的多相轉(zhuǎn)變則是一種較為復(fù)雜的廣義重量結(jié)晶作用。(5)交代作用沉積期后演化過(guò)程中，沉積物中某些礦物被化學(xué)成分不同的另一種礦物所取代的現(xiàn)象，常見(jiàn)的如石灰?guī)r被白云巖交代的白云石化作用，可形成白云巖或白云質(zhì)灰?guī)r。它可發(fā)生于沉積形成作用的各個(gè)階段，其交代順序與

32、元素活動(dòng)性和濃度有關(guān)。(6)自生礦物形成重結(jié)晶作用、膠體陳化、氧化與還原、溶解與交代、結(jié)核的形成及膠結(jié)作用等，均可產(chǎn)生一些新的、在某個(gè)階段穩(wěn)定的礦，即自生礦物。第二節(jié) 沉積巖的顏色顏色是沉積巖最醒目的標(biāo)志，反映了巖石的成分、結(jié)構(gòu)和成因，是沉積巖分層、對(duì)比和推斷古地理?xiàng)l件的重要標(biāo)志之一。一、沉積巖顏色的成因類型按成因，沉積巖顏色可分為原生色和次生色，而原生色又分為繼承色和自生色。1、繼承色取決于碎屑物質(zhì)的顏色，常為碎屑巖所具有。如純石英砂巖的白色因無(wú)色透明的碎屑石英造成等，長(zhǎng)石砂巖常呈肉紅色是因碎屑長(zhǎng)石為淺紅色所致等。2、自生色取決于沉積和成巖階段形成的自生礦物的顏色，為大部分粘土巖、化學(xué)巖和部

33、分碎屑巖所具有的顏色。如含F(xiàn)e3+的泥巖呈紅色或黃褐色等。 3、次生色在后生作用或風(fēng)化作用過(guò)程中，原生色發(fā)生次生變化而形成的，如露頭所見(jiàn)紅褐色砂巖，有時(shí)可能是原來(lái)的黃鐵礦、菱鐵礦氧化生成紅褐色的褐鐵礦所致。二、各種常見(jiàn)的自生色及沉積環(huán)境1、白色：一般不含色素，如質(zhì)純的碳酸鹽巖、石英砂巖、高嶺土、鹽巖等。2、灰色、黑色：因含有機(jī)質(zhì)、分散狀硫化鐵，這些物質(zhì)含量越高，顏色就越深，說(shuō)明巖石形成于還原或強(qiáng)還原環(huán)境下。3、紅色、紫紅色、褐紅色、黃褐色：因含有鐵的氧化物或氫氧化物之故。說(shuō)明沉積介質(zhì)為氧化或強(qiáng)氧化條件，其中黃色常見(jiàn)于炎熱干燥氣候條件下的陸相沉積物中，而紅色常見(jiàn)于炎熱潮濕氣候條件下的陸相或海陸過(guò)

34、渡相沉積物中。4、綠色：因含有Fe2+、Fe3+的硅酸鹽礦物。代表弱氧化或弱還原的介質(zhì)條件。碎屑中若含角閃石、綠簾石、綠泥巖等礦物時(shí)也可呈綠色。5、紫色：常與氧化鐵或氧化錳有關(guān)。巖石顏色除與成分有關(guān)外，還與粒度、干濕程度有關(guān)；粒度越細(xì)則顏色明顯深，濕標(biāo)本比干燥標(biāo)本顏色要深。三、顏色描述和實(shí)際意義對(duì)巖石顏色描述時(shí)，不僅要說(shuō)明是何種顏色，而且要說(shuō)明顏色的深淺、亮暗和濃淡程度，若巖石為混合色，則要用復(fù)合名稱描述，如深紫紅色、淺灰黑色等，前面是次要顏色，后面為主要顏色。對(duì)于沉積巖顏色研究，有助于劃分和對(duì)比地層、了解古氣候條件，根據(jù)顏色性質(zhì)可確定介質(zhì)是氧化還是還原環(huán)境。注：必須新鮮巖石的顏色。第三節(jié) 沉

35、積巖的構(gòu)造沉積巖的構(gòu)造指沉積巖各個(gè)組成部分的空間分布和排列方式。研究沉積巖的構(gòu)造可確定沉積介質(zhì)的營(yíng)力類型及強(qiáng)弱、介質(zhì)的流動(dòng)狀態(tài)，分析沉積環(huán)境、確定地層層序，對(duì)恢復(fù)古地理環(huán)境和找礦具重要意義。一、層理構(gòu)造是沉積巖中最重要的一種構(gòu)造特征，是沉積巖區(qū)別于巖漿巖和變質(zhì)巖的主要標(biāo)志。它是沉積物沉積時(shí)在層內(nèi)形成的成層構(gòu)造，由沉積物的成分、顏色、結(jié)構(gòu)及層厚、形狀等沿垂向變化而顯現(xiàn)出來(lái)。1、基本概念為了便于對(duì)層理進(jìn)行描述和研究，首先了解層理的基本概念。(1)細(xì)層：是層理最基本、最小的組成單位，同一細(xì)層往往具有較均一的成分和結(jié)構(gòu)，但有時(shí)也有粒度的變化，是在相同水動(dòng)力條件下同時(shí)形成的。(2)層系：由成分、結(jié)構(gòu)和產(chǎn)

36、狀相同的許多細(xì)層組成。層系是在同一環(huán)境的相同水動(dòng)力條件下，不同時(shí)間形成的細(xì)層組成的。層系的厚度與水動(dòng)力強(qiáng)弱、物質(zhì)供應(yīng)豐度、沉積條件的穩(wěn)定性有關(guān)。按層系界面形態(tài)可分為板狀層系、楔狀層系、槽狀層系。按層系厚度將層理分為小型層理(層系厚度3cm)、中型層理(層系厚度310cm)、大型層理(層系厚度10100cm)和巨型層理(層系厚度100cm)。(3)層系組：由兩個(gè)或兩個(gè)以上的相似層系組成，是在同一環(huán)境的相似水動(dòng)力條件下形成的。(4)層或巖層：是組成沉積地層的基本單位，層的厚度與水動(dòng)力強(qiáng)度無(wú)關(guān)，與單位時(shí)間內(nèi)堆積速度有關(guān)。2、主要層理構(gòu)造類型及特征層理構(gòu)造按層內(nèi)粒度遞變特征分為塊狀層理、韻律層理、粒序

37、層理；按細(xì)層形態(tài)與層系界面的關(guān)系分為水平層理、平行層理、波狀層理、交錯(cuò)層理等。(1)塊狀層理層內(nèi)物質(zhì)均勻、組分和結(jié)構(gòu)上無(wú)差異、不顯細(xì)層構(gòu)造。常見(jiàn)于泥巖和厚層粗碎屑巖中，是由懸浮物快速堆積、沉積物來(lái)不及分異，因而不顯細(xì)層。(2)韻律層理由層與層間平行或近于平行的從數(shù)毫米至數(shù)厘米的等厚或不等厚的兩種或兩種以上的巖層的互層重復(fù)出現(xiàn)所組成，常見(jiàn)砂層和泥質(zhì)層的韻律互層?？捎沙毕h(huán)境中潮汐流的周期變化形成潮汐層理，也可由氣候的季節(jié)性變化形成淺色層與深色層成對(duì)互層的季節(jié)性韻律層理，還可由濁流沉積形成的復(fù)理石韻律層理等。(3)粒序?qū)永韽膶拥牡撞恐另敳?，粒度由粗逐漸變細(xì)者稱正粒序，反之稱逆粒序。粒序?qū)永淼撞砍Ｓ?/p>

38、一沖刷面，內(nèi)部除粒度漸變外，不具任何紋層。粒序?qū)永砜稍诓煌h(huán)境下形成，主要由懸移搬運(yùn)的沉積物在搬運(yùn)過(guò)程中，因流動(dòng)強(qiáng)度減小、流水?dāng)y帶能力減弱、沉積物按顆粒大小依次先后沉降而形成。逆粒序?qū)永聿欢嘁?jiàn)，主要出現(xiàn)在沉積物重力流及攜帶懸移載荷的河流沉積中。(4)水平層理與平行層理水平層理主要產(chǎn)于泥質(zhì)巖、粉砂巖和泥晶灰?guī)r中，細(xì)層平直并與層面平行，細(xì)層可連續(xù)或斷續(xù)。是在比較弱的水動(dòng)力條件下，懸浮物沉積而成，它主要出現(xiàn)在低能的環(huán)境中，如湖泊深水區(qū)、瀉湖及深海環(huán)境。平行層理主要產(chǎn)于砂巖中，與水平層理極相似，是在較強(qiáng)的水動(dòng)力條件下，高流態(tài)中由平坦的床砂遷移，床面上連續(xù)滾動(dòng)的砂粒產(chǎn)生粗細(xì)分離而顯現(xiàn)出的水平細(xì)層。一般出

39、現(xiàn)在急流及能量高的環(huán)境中，如河道、湖岸、海灘等環(huán)境中，常與大型交錯(cuò)層理共生。(5)波狀層理層內(nèi)的細(xì)層呈連續(xù)的波狀、或薄的泥紋層和砂紋層呈波狀的互層。如細(xì)層不連續(xù)則稱斷續(xù)的波狀層理。一般形成波狀層理要有大量的懸浮物質(zhì)沉積，當(dāng)沉積速率大于流水侵蝕速率時(shí)，可保存連續(xù)的波狀紋層。(6)交錯(cuò)層理在層的內(nèi)部同一組傾斜的細(xì)層(前積層)與層面或?qū)酉到缑嫦嘟?，根?jù)層系形狀不同分為板狀交錯(cuò)層理、楔狀交錯(cuò)層理、槽狀交錯(cuò)層理、波狀交錯(cuò)層理等；按層系厚度不同分為小型(3cm)、中型(3-10cm)、大型(10-200cm)、特大型(200cm)交錯(cuò)層理。流水成因的交錯(cuò)層理流水沙紋層理(小型交錯(cuò)層理)：在非粘性細(xì)粒沉積物

40、中，沉積物供給相對(duì)少而沙成床沙搬運(yùn)的條件下，由流水沙紋遷移而形成。其層系厚度3cm。呈板狀、槽狀，多層系。爬升沙紋層理：當(dāng)大量沉積物特別是以懸浮物供給時(shí)，沙紋不僅向前遷移，而且同時(shí)向上能建造成爬疊沙紋系列，后一個(gè)層系爬疊在前一個(gè)層系之上。中型至大型的板狀交錯(cuò)層理：主要由浪沙遷移形成的，層系呈板狀，層系厚度3cm，可達(dá)1m或更厚。中型至大型的槽狀交錯(cuò)層理：主要由沙丘遷移形成的，層系呈槽狀。大型交錯(cuò)層理可以在河流、海灘、潮汐通道等沉積環(huán)境中出現(xiàn)。逆行沙丘交錯(cuò)層理：在Fr1、同相位、水淺流急的高流態(tài)條件下，逆行沙丘遷移形成沙丘交錯(cuò)層理。層系似透鏡狀、長(zhǎng)16cm、高145cm、細(xì)層模糊、并以低角度傾斜

41、，與上下交錯(cuò)層理的細(xì)層傾向相反，并與平行層理共生。在河流邊灘及海灘等沉積環(huán)境中均可見(jiàn)到。波浪成因的交錯(cuò)層理浪成沙紋層理：是由浪成沙紋遷移形成的交錯(cuò)層理。由于波浪向岸和離岸運(yùn)動(dòng)的速度不同及流水的疊加，浪成沙紋層理的前積層可向一個(gè)方向傾斜，層系界面變?yōu)榫彽牟钇鸱?。浪成沙紋層理主要出現(xiàn)在海岸、陸棚、瀉湖、湖泊等沉積環(huán)境中。沖洗交錯(cuò)層理：波浪破碎后，繼續(xù)向海岸傳播，在海灘的灘面上產(chǎn)生向岸和離岸往復(fù)沖洗作用，從而形成沖洗交錯(cuò)層理。層系界面呈低角度相交，一般210°；相鄰層系中的細(xì)層面傾向可相同或相反，傾角不同；組成細(xì)層的碎屑物粒度分選好，并有粒序變化，含重礦物多；細(xì)層側(cè)向延伸較遠(yuǎn)，層系厚度變

42、化小，在形態(tài)多呈楔狀，以向海傾斜的層系為主。沖洗交錯(cuò)層理常出現(xiàn)在后濱-前濱帶及沿岸沙壩等環(huán)境。潮汐成因的交錯(cuò)層理羽狀交錯(cuò)層理：漲潮流形成的前積層與退潮流形成的前積層交互而成，在剖面上層系互相疊置，相鄰層系的細(xì)層傾向正好相反，呈羽毛狀或人字狀，層系間常夾有薄的水平層。常出現(xiàn)在潮間帶的下部及潮汐通道中。潮汐層理：包括脈狀層理、透鏡狀層理及波狀層理，主要出現(xiàn)在粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖中。脈狀層理：是波谷及部分波脊上含有泥質(zhì)條紋的沙紋層理。和漲潮流和退潮流的活動(dòng)期，形成砂質(zhì)沙紋，而泥質(zhì)保持懸浮狀態(tài)；在憩水期，懸浮泥質(zhì)沉降覆蓋在沙紋上，當(dāng)下一個(gè)潮汐流的活動(dòng)期開(kāi)始時(shí)，波脊上的泥被削去，而波谷中的泥被新的沙紋覆蓋

43、而保存，最終形成脈狀層理。透鏡狀層理：特征是在泥基質(zhì)中夾有砂質(zhì)透鏡體，其形成條件與脈狀層理相反，是在潮汐水流或波浪作用較弱，并且砂的供應(yīng)不足，泥質(zhì)比砂質(zhì)的沉積和保存均有利的條件下形成的。波狀層理：是上述兩種類型的過(guò)渡型。三種層理常相互伴生，主要出現(xiàn)在潮間坪及潮上坪沉積環(huán)境中。在三角洲前緣、淺水陸棚、河流的洪泛沉積中，存在形成這些層理相似的水動(dòng)力條件時(shí)，也可出現(xiàn)。風(fēng)成交錯(cuò)層理風(fēng)的吹揚(yáng)作用可形成風(fēng)砂流，風(fēng)砂流的流動(dòng)造成床沙形體的遷移，從而形成風(fēng)成交錯(cuò)層理。主要出現(xiàn)在沙漠沉積環(huán)境及海灘上的風(fēng)成沙丘帶。二、層面構(gòu)造當(dāng)巖層沿層面分開(kāi)時(shí)，在層面上可出現(xiàn)各種構(gòu)造和鑄模，有的保存在巖層頂面上，如波痕、干裂紋等

44、；有的在巖層底面上，如溝模、槽模等。1、波痕是非粘性的砂質(zhì)沉積物層面上特有的波狀起伏的層面構(gòu)造，在礫巖和泥巖中見(jiàn)不到。是保留在層面上的床沙形成痕跡。分為流水波痕、浪成波痕、風(fēng)成波痕等。2、原生流水線理或剝離線理構(gòu)造常出現(xiàn)在具平行層理的薄層砂巖中，沿層面剝開(kāi)，出現(xiàn)大致平行的非常微弱的線狀溝或脊，常代表水流方向。它是由砂粒在平坦床沙上作連續(xù)滾動(dòng)留下的痕跡，常與平行層理共生。3、底層面構(gòu)造-底模常出現(xiàn)在泥質(zhì)巖的上覆砂巖的底層面上，是砂質(zhì)物充填于泥質(zhì)物層面上的凹槽或凹坑內(nèi)，而在砂巖底層面上鑄成凸起的印模。分為槽模、刻蝕模、印模等。三、化學(xué)成因的構(gòu)造在成巖后生階段通過(guò)化學(xué)溶解和沉淀作用所形成的次生構(gòu)造主

45、要有結(jié)核、縫合線、疊錐等。1、結(jié)核結(jié)核是巖石中自生礦物的集合體，在成分、結(jié)構(gòu)、顏色等與圍巖顯著不同，常呈球狀、橢球狀及不規(guī)則團(tuán)塊狀，主要出現(xiàn)在泥質(zhì)巖、粉砂巖、碳酸鹽巖及煤系地層中，可孤立或串珠狀出現(xiàn)。結(jié)核按形成階段可分為同生結(jié)核、成巖結(jié)核和后生結(jié)核。結(jié)核按成分分為鈣質(zhì)結(jié)核、硅質(zhì)結(jié)核、黃鐵礦結(jié)核、菱鐵礦結(jié)核、錳質(zhì)結(jié)核等。2、縫合線縫合線最常見(jiàn)于碳酸鹽巖中，也可見(jiàn)于砂巖、硅質(zhì)巖和鹽巖中，其特征是垂直層面的切面上有呈頭蓋骨接縫樣子的鋸齒狀裂縫。其成因可用壓溶說(shuō)解釋：縫合線是在沉積物或巖石遭受到壓力后，發(fā)生不均勻溶解而形成的，其形成時(shí)期可以是多期的：成巖的、后生的、表生的等?？捎糜趧澐趾蛯?duì)比地層、找層

46、面產(chǎn)狀(水平縫合線總方向與層面平行)、了解巖石存在環(huán)境。四、生物成因的構(gòu)造由于生物的生命活動(dòng)和生態(tài)特征，而在沉積物中形成的構(gòu)造稱生物成因構(gòu)造，包括生物生長(zhǎng)構(gòu)造和生物遺跡構(gòu)造。1、生物生長(zhǎng)構(gòu)造-疊層構(gòu)造是由藍(lán)綠藻細(xì)胞分泌粘液質(zhì)陷捕和粘結(jié)沉積結(jié)點(diǎn)而成，由富藻比方 層和富屑紋層組成。疊層藻形態(tài)變化多樣，明顯受環(huán)境因素控制?；拘螒B(tài)有層狀、波狀、柱狀和錐狀。層狀、波狀疊層石形成于水動(dòng)力條件弱而水淺的環(huán)境，多位于潮間帶；柱狀和錐狀疊層石形成于水動(dòng)力條件較強(qiáng)的環(huán)境，多位于潮間帶下部或潮下帶。2、生物遺跡構(gòu)造是指保存在沉積物層面上及層內(nèi)的生物活動(dòng)痕跡，按形態(tài)及行為方式分為五類：(1)停息跡構(gòu)造：由活動(dòng)的生物

47、暫時(shí)停息在沉積物表面上形成的淺坑，坑的形態(tài)與生物的腹面形態(tài)一致，凹凸相反，如星形跡。(2)爬行跡構(gòu)造：活動(dòng)生物在沉積物表面移動(dòng)時(shí)形成的軌跡，有足跡和移跡。(3)居住跡構(gòu)造：主要是底棲覓食生物為避免水流的沖刷及食肉動(dòng)物的襲擊，為了食懸浮物而挖掘的一和管狀居住穴，具方向性和形態(tài)特征。如針管跡等。(4)覓食跡構(gòu)造：由固著底棲覓食動(dòng)物向沉積物內(nèi)部進(jìn)行挖掘形成的通道，包括分枝狀和輻射狀，如螺旋潛跡等。(5)嚙食跡構(gòu)造：通常為食泥生物在沉積物表面吞食有機(jī)物時(shí)造成有方向性、不分枝、作規(guī)則的旋卷彎曲的移動(dòng)，如類沙蠶跡等。生物遺跡均為原地形成并隨沉積物固結(jié)成巖而保存下來(lái)，不會(huì)再被搬運(yùn)轉(zhuǎn)移，是判別沉積環(huán)境的良好標(biāo)

48、志。第四節(jié) 陸源碎屑巖陸源碎屑巖是指由母巖經(jīng)物理風(fēng)化所形成的碎屑物質(zhì)，經(jīng)機(jī)械搬運(yùn)和沉積，并進(jìn)一步壓實(shí)和膠結(jié)而形成的沉積巖類。碎屑巖包括四種基本組成部分，即碎屑顆粒、雜基、膠結(jié)物和孔隙。碎屑顆粒是碎屑巖的最主要組分，如礫巖中的礫石、砂巖中的砂，占整個(gè)巖石組成的50%以上，并決定了巖石的基本特征。雜基是與砂、礫等碎屑一起由機(jī)械沉積作用沉積下來(lái)的較細(xì)粒物質(zhì)，主要為粘土物質(zhì)等。膠結(jié)物是對(duì)碎屑顆粒起膠結(jié)作用的化學(xué)沉淀物，如碳酸鹽、鐵的氧化物、氫氧化物等。一、碎屑巖的物質(zhì)成分1、碎屑成分碎屑巖中的碎屑物質(zhì)可占整個(gè)巖石組分的50%以上，是碎屑巖的特征組分。碎屑物質(zhì)主要來(lái)自沉積盆地之外的、陸地上搬運(yùn)來(lái)的碎屑，

49、是母巖機(jī)械碎屑的產(chǎn)物。(1)礦物碎屑目前已發(fā)現(xiàn)的碎屑礦物約160種，其中最常見(jiàn)的約20種，但一種碎屑巖中主要碎屑礦物一般不超過(guò)35種。石英碎屑是碎屑巖中分布最廣的碎屑礦物，在砂巖和粉砂巖中的平均含量達(dá)66.8%。碎屑石英主要來(lái)源于花崗巖、片麻石、片巖及先成的沉積巖。長(zhǎng)石碎屑長(zhǎng)石在碎屑巖中的含量?jī)H次于石英，在砂巖中平均含量1015%。長(zhǎng)石碎屑中最常見(jiàn)的是鉀長(zhǎng)石，尤其是微斜長(zhǎng)石，其次是酸性斜長(zhǎng)石，中基性斜長(zhǎng)石則較少。長(zhǎng)石碎屑主要來(lái)源于花崗巖和花崗片麻巖。長(zhǎng)石碎屑的含量明顯受氣候、地殼運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度和母巖性質(zhì)的影響，對(duì)長(zhǎng)石含量、類型及其它特點(diǎn)的研究，有助于追溯母巖、推斷古氣候、古地理和古構(gòu)造等狀況。云母

50、和綠泥石碎屑云母類的礦物碎屑中以白云母居多，因白云母抗風(fēng)化能力較黑云母、綠泥石強(qiáng)的多，綠泥石主要是成巖后生作用的產(chǎn)物，常成填隙物產(chǎn)出。因此，根據(jù)白云母、黑云母的含量可初步推斷物源區(qū)的遠(yuǎn)近。重礦物碎屑含量通常不超過(guò)1%，但多數(shù)性質(zhì)穩(wěn)定，種類也較多，可根據(jù)重礦物的組合類型及標(biāo)型特征，用于追溯母巖和地層的劃分對(duì)比。(2)巖石碎屑巖屑是母巖直接破碎的產(chǎn)物，可用來(lái)推斷母巖。巖屑反映了氣候干旱、母巖風(fēng)化不徹底、搬運(yùn)近、沉積快的特征，碎屑巖中若巖屑含量高，說(shuō)明巖石的成分成熟度低。巖屑多分布于0.1mm粒級(jí)的砂巖和礫巖中。2、填隙物成分填隙物包括雜基和膠結(jié)物。常見(jiàn)的雜基成分是各種粘土礦物如高嶺石、水云母、蒙脫

51、石和綠泥巖等，它們是懸移載荷的沉積產(chǎn)物。膠結(jié)物是碎屑顆粒間孔隙內(nèi)的各種化學(xué)物質(zhì)，主要形成于成巖后期。常見(jiàn)的有碳酸鹽礦物、硅質(zhì)礦物和部分鐵質(zhì)礦物等。3、成分成熟度碎屑巖的成分成熟度是指碎屑沉積組分在風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積作用的發(fā)行下接近最穩(wěn)定的終極產(chǎn)物的程度。石英抵抗風(fēng)化能力最強(qiáng)，是最穩(wěn)定組分；長(zhǎng)石的穩(wěn)定性較石英?。粠r屑中除燧石和石英巖的碎屑外，穩(wěn)定性均不高。二、碎屑巖的結(jié)構(gòu)碎屑結(jié)構(gòu)包含碎屑巖本身特點(diǎn)(碎屑大小、圓度、球度、形狀和顆粒表面特征)、填隙物特點(diǎn)及碎屑顆粒與填隙物間關(guān)系(膠結(jié)類型或支撐類型)三方面。1、碎屑顆的結(jié)構(gòu)(1)碎屑大小指碎屑顆的絕對(duì)大小，以顆粒直徑來(lái)計(jì)量。常將碎屑按大小劃分為如下粒

52、級(jí)：2mm.礫20.063mm.砂0.0630.004mm.粉砂0.004mm.泥(粘土)據(jù)此陸源碎屑巖可分為：.粗碎屑巖-礫巖和角礫巖.中碎屑巖-砂巖.細(xì)碎屑巖-粉砂巖碎屑巖中顆大小均勻程度稱分選性，分為好、中、差三級(jí)。當(dāng)主要粒級(jí)成分含量占碎屑總量75%以上、或顆粒大小接近相等時(shí)，稱分選性好；當(dāng)主要粒級(jí)成分含量占碎屑總量5075%時(shí)，稱分選性中等；沒(méi)有一種粒級(jí)成分能超過(guò)50%或顆粒大小相差懸殊時(shí)，則分選性差。碎屑巖的粒度分布特征明顯受沉積介質(zhì)動(dòng)力條件和搬運(yùn)距離的控制，隨著搬運(yùn)距離的增長(zhǎng)，顆粒的平均粒度變小、分選程度變好。粒度分析被廣泛用于研究沉積巖成因，是研究沉積條件的重要方法之一。(2)碎

53、屑顆粒的形態(tài)包括圓度、球度和形態(tài)三方面，其中以圓度意義最大。圓度：指碎屑顆粒棱角被磨蝕圓化的程度，與顆粒形狀無(wú)關(guān)，僅是棱角尖銳程度的函數(shù)。分為四級(jí)：棱角狀：碎屑顆粒具尖銳的棱角，棱線向內(nèi)凹進(jìn)。一般未經(jīng)搬運(yùn)或很少搬運(yùn)。次棱角狀：碎屑顆粒的棱角稍有磨蝕現(xiàn)象，但棱角仍清晰可見(jiàn)。反映碎屑經(jīng)短距離搬運(yùn)特點(diǎn)。次圓狀：碎屑顆粒的棱角有明顯的磨損，且棱線略向外凸，但碎屑的原始輪廓清楚可見(jiàn)，說(shuō)明顆經(jīng)歷了較長(zhǎng)距離搬運(yùn)。圓狀：碎屑顆粒的棱角已磨損消失，棱線外凸呈弧狀，碎屑的輪廓已消失，這是碎屑經(jīng)長(zhǎng)距離搬運(yùn)被磨損的結(jié)果。球度：指碎屑顆粒接近球體的程度。常用克魯賓公式計(jì)算球度系數(shù)：=(A：顆粒最大扁平面上最大直徑；B：

54、垂直A軸的最大直徑；C：垂直最大扁平面的最大直徑)最大球度值為1，最小值趨近于0。注意：球度高的顆粒，圓度不一定好，反之亦然。形狀：顆粒的形狀與礦物顆的結(jié)晶習(xí)性、解理、硬度、顆粒大小和搬運(yùn)沉積介質(zhì)條件有關(guān)。(3)碎屑顆粒的表面結(jié)構(gòu)碎屑顆粒的表面特征包括顆粒表面的磨光度和顯微刻蝕痕兩方面。據(jù)此可判斷搬運(yùn)和沉積介質(zhì)的性質(zhì)。2、填隙物的結(jié)構(gòu)(1)雜基的結(jié)構(gòu)雜基主要指粘土和0.03mm的細(xì)粒碎屑物，一般與碎屑物質(zhì)一起機(jī)械沉積，對(duì)碎屑起膠結(jié)作用。多為泥狀結(jié)構(gòu)，土狀斷口，光澤暗淡，顏色多樣。(2)膠結(jié)物的結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的膠結(jié)物的結(jié)構(gòu)類型有：非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、帶狀結(jié)構(gòu)等。3、膠結(jié)類型碎屑顆粒與填隙物間的關(guān)系稱膠結(jié)類型?？煞譃榛啄z結(jié)、孔隙膠結(jié)、接觸膠結(jié)和溶蝕膠結(jié)四種類型。(1)基底膠結(jié)碎屑顆粒在雜基中大多彼此不相接觸而呈漂浮狀孤立地分布?；啄z結(jié)形成于沉積期，一般反映快速堆積的密度流沉積特點(diǎn)。(2)孔隙膠結(jié)大部分顆粒彼此接觸，填隙物可以是粘土雜基，也可以是化學(xué)膠結(jié)物。反映了穩(wěn)定水流沉積作用和波浪淘洗作用的特征。(3)接觸膠結(jié)膠結(jié)物僅在顆粒接觸處才出現(xiàn)，膠結(jié)物數(shù)量很少。(4)溶蝕膠結(jié)膠結(jié)物溶蝕并交代碎屑的邊緣，使碎屑邊緣呈港灣狀。三、陸源碎巖的分類陸源碎屑巖按粒度分類，其粒級(jí)以“”值