沉積巖及沉積相【精品PPT】

1、第一節(jié) 沉積巖的形成第二節(jié) 碎屑巖第三節(jié) 碳酸鹽巖第四節(jié) 火山碎屑巖及其它沉積巖第五節(jié) 沉積相第一節(jié)第一節(jié)沉積巖的形成沉積巖的形成一、沉積巖的基本概念 沉積巖是組成巖石圈的三大類(lèi)巖石(巖漿巖、變質(zhì)巖、沉積巖)之一。 它是在地殼表層的條件下，由母巖的風(fēng)化產(chǎn)物、火山物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)等沉積巖的原始物質(zhì)成分，經(jīng)搬運(yùn)作用、沉積作用以及沉積后作用而形成的一類(lèi)巖石。 “地殼表層”是指大氣圈的下層、水圈和生物圈的全部以及巖石圈的上層。它是包圍地球表面的一個(gè)圈層，沉積巖就生成在這個(gè)層圈中，所以可以把它稱(chēng)為沉積巖生成圈或沉積圈。 沉積巖在地殼表層分布很廣，陸地面積的大約四分之三被沉積物(巖)所覆蓋，而海洋面積的全部

2、被沉積物(巖)所覆蓋。 但從體積而言，沉積巖約占巖石圈體積的5%，而巖漿巖及變質(zhì)巖占95%。 由此可知，沉積巖主要分布在巖石圈的上部和表層部分。其具體厚度變化很大，有的地方達(dá)幾十公里，有的地方則很薄，甚至沒(méi)有沉積巖的分布。 沉積巖的形成及其形成后演化的全部歷史過(guò)程大致可分為以下幾個(gè)階段： 沉積巖原始物質(zhì)(主要是母巖風(fēng)化產(chǎn)物)的形成階段； 沉積巖原始物質(zhì)的搬運(yùn)和沉積階段(即沉積物的形成階段)； 沉積后作用階段。 沉積巖的母巖，是供給沉積巖原始物質(zhì)成分的巖石，主要是巖漿巖和變質(zhì)巖，也包括早已形成的沉積巖。二、沉積巖原始物質(zhì)的形成 1.風(fēng)化作用的概念 風(fēng)化作用是地殼表層巖石的一種破壞作用。引起巖石破

3、壞的外界因素有溫度的變化、水以及各種酸的溶蝕作用、生物的作用、各種地質(zhì)營(yíng)力的剝蝕作用等。 在這些因素的共同影響下，地殼表層的巖石就處于不穩(wěn)定狀態(tài)，逐漸地遭受破壞，轉(zhuǎn)化為風(fēng)化產(chǎn)物。這些風(fēng)化產(chǎn)物就是沉積巖的最主要的原始物質(zhì)成分。 風(fēng)化作用按其性質(zhì)可分為：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 巖石主要發(fā)生機(jī)械破碎，而化學(xué)成分不改變的風(fēng)化作用，稱(chēng)為物理風(fēng)化作用。 引起物理風(fēng)化作用的主要因素有：溫度的變化，晶體生長(zhǎng)，重力作用，生物的生活活動(dòng)，水、冰及風(fēng)的破壞作用。 物理風(fēng)化的總趨勢(shì)是使母巖崩解，產(chǎn)生碎屑物質(zhì)，其中包括巖石碎屑和礦物碎屑。 (2)化學(xué)風(fēng)化作用 在氧、水和溶于水中的

4、各種酸的作用下，母巖遭受氧化、水解和溶濾等化學(xué)變化，使其分解而產(chǎn)生新礦物的過(guò)程稱(chēng)為化學(xué)風(fēng)化作用。 化學(xué)風(fēng)化作用不僅使母巖破碎，而且使其礦物成分和化學(xué)成分發(fā)生本質(zhì)的改變。 它們?cè)谶m當(dāng)?shù)臈l件下就形成粘土物質(zhì)和化學(xué)沉淀物質(zhì)(真溶液和膠體溶液)。 (3)生物風(fēng)化作用 在巖石圈的上部、大氣圈的下部和水圈的全部，幾乎到處都有生物的存在。故生物，特別是微生物，在風(fēng)化作用中能起到巨大的作用。 生物對(duì)巖石的破壞方式既有機(jī)械作用，又有化學(xué)作用和生物化學(xué)作用；既有直接的作用，又有間接的作用。 2.母巖風(fēng)化的產(chǎn)物 地殼表層巖石風(fēng)化的結(jié)果，形成了以下三種性質(zhì)不同的風(fēng)化產(chǎn)物： (1)碎屑?xì)埩粑镔|(zhì) 這主要是指母巖的巖石碎屑

5、或礦物碎屑。 在風(fēng)化作用的早期，這種碎屑?xì)埩粑镔|(zhì)最發(fā)育；到晚期，這種物質(zhì)就很少了，只有那些風(fēng)化穩(wěn)定性最高、極難風(fēng)化的石英才可能保留下來(lái)。 這種物質(zhì)在初始階段大都?xì)埩粼谀笌r區(qū)，后來(lái)就可能被各種營(yíng)力搬運(yùn)走。 (2)新生成的礦物 這主要是指在風(fēng)化作用過(guò)程中新生成的一些礦物，如水云母、高嶺石、蒙脫石、蛋白石、鋁土礦、褐鐵礦等。 這些物質(zhì)在初始階段也大都存在于母巖的風(fēng)化帶中，所以也常稱(chēng)為“化學(xué)殘留物質(zhì)”。后來(lái)，它們也將被各種營(yíng)力搬運(yùn)走。 (3)溶解物質(zhì) 這主要是指母巖在風(fēng)化作用過(guò)程中被溶解的那些成分，如Cl，S，Ca，Na，Mg，K，Si，F(xiàn)e，Al，P等。 這些物質(zhì)大都呈真溶液或膠體溶液狀態(tài)被流水搬運(yùn)

6、走，轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)離母巖區(qū)的湖泊或海洋中去。三、沉積巖原始物質(zhì)的搬運(yùn)和沉積作用 1.碎屑物質(zhì)的搬運(yùn)和沉積 碎屑物質(zhì)(主要是母巖風(fēng)化產(chǎn)物中的碎屑物質(zhì))在流體的作用下，將進(jìn)入搬運(yùn)狀態(tài)向它處轉(zhuǎn)移；在一定條件下，還會(huì)從搬運(yùn)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌练e狀態(tài)。 沉積下來(lái)的沉積物可長(zhǎng)期固定下來(lái)不再移動(dòng)；也可由于地殼上升、侵蝕基準(zhǔn)面下降，使得已沉積下來(lái)的碎屑物質(zhì)重新遭到剝蝕而被搬運(yùn)。 搬運(yùn)和沉積碎屑物質(zhì)的流體主要是流水和大氣，在高寒地區(qū)的冰川和干旱地區(qū)的風(fēng)也是搬運(yùn)和沉積碎屑物質(zhì)的地質(zhì)營(yíng)力。 2.溶解物質(zhì)的搬運(yùn)和沉積 母巖風(fēng)化產(chǎn)物中的溶解物質(zhì)，主要為Cl，S，Ca，Na，K，Mg，P，Si，Al，F(xiàn)e等。 前面的溶解度較大，多呈真

7、溶液(Cl，S，Ca，Na，K，Mg，P，Si)；后面的溶解度較小，多呈膠體溶液(Si，Al，F(xiàn)e)，下圖所示。 它們均呈溶解狀態(tài)，在河水或地下水中，向海洋和湖泊中轉(zhuǎn)移。 在河流中，這些物質(zhì)是很少沉淀的；在地下水中，沉淀的也不多；它們主要沉淀在內(nèi)陸的鹽湖及海洋中，尤其是在海洋中。海洋是這些溶解物質(zhì)沉淀的最重要的場(chǎng)所。自然界中膠體溶液與真溶液的分布情況示意圖自然界中膠體溶液與真溶液的分布情況示意圖 四、沉積后作用 沉積物沉積后就進(jìn)入沉積后作用階段。由于成巖作用復(fù)雜，人們用了大量研究工作來(lái)摸索其特征和規(guī)律，一般主要集中在對(duì)成巖作用階段的劃分上。至今沒(méi)有一個(gè)公認(rèn)的、統(tǒng)一的劃分方案。 有代表性的劃分方

8、案主要有以下幾個(gè)： 1.根據(jù)粘土礦物 根據(jù)粘土礦物的成巖作用將沉積后作用劃分為：早成巖、中成巖、晚成巖、近變質(zhì)等四個(gè)階段(Segonzac，1970)。 根據(jù)粘土礦物及地球化學(xué)指標(biāo)，將成巖作用劃分為：早成巖、中成巖、晚成巖等三個(gè)階段(Foscolos，1976)。 2.根據(jù)煤巖學(xué) 溫度和埋藏深度對(duì)于煤的熱變質(zhì)起著控制作用，反過(guò)來(lái)，煤的牌號(hào)可以指示成巖作用的程度和階段。 前蘇聯(lián)學(xué)者瓦索耶維奇等(1963，1968)的劃分是：成巖作用、后生作用、近變質(zhì)作用等三個(gè)階段。 3.根據(jù)地球化學(xué)環(huán)境 根據(jù)地球化學(xué)環(huán)境劃分為：同生成巖、深埋成巖、表生成巖等三個(gè)階段(Fairbridge，1967)。 把砂巖的

9、成巖作用分成一個(gè)連續(xù)的單向序列，由三個(gè)階段組成，即氧化還原階段、固結(jié)階段、層狀硅酸鹽階段(Dapples，1979)。 4.根據(jù)埋深 呂正謀，周自立(1985)根據(jù)對(duì)東營(yíng)凹陷第三系成巖作用的研究，發(fā)現(xiàn)成巖作用隨埋深的增加有一定的變化規(guī)律，即分帶性。自上而下分為以下四個(gè)帶：淺成巖帶、中成巖帶、深成巖帶、超深成巖帶。 5.綜合劃分 原中國(guó)石油天然氣總公司科技發(fā)展部(1990)綜合自生礦物、粘土礦物、有機(jī)質(zhì)成熟度、巖石結(jié)構(gòu)和物性等把成巖作用劃分為： 同生期、 早成巖期(A和B兩個(gè)亞期)、 晚成巖期(A，B，C三個(gè)亞期)。 這一方案目前正在我國(guó)各油田油氣儲(chǔ)層研究中加以推廣使用，并已發(fā)布了有關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

10、。 五、沉積巖分類(lèi) 沉積巖的分類(lèi)方案很多，此處僅介紹根據(jù)沉積巖的形成作用的分類(lèi)。 根據(jù)沉積巖的形成作用(馮增昭，1982，1992)劃分以下大類(lèi)和基本類(lèi)型： (1)主要由母巖風(fēng)化產(chǎn)物組成的沉積巖； (2)主要由火山碎屑物質(zhì)和深部鹵水組成的沉積巖； (3)主要由生物遺體組成的沉積巖； (4)主要由宇宙物質(zhì)來(lái)源組成的沉積巖。 主要由母巖風(fēng)化產(chǎn)物組成的沉積巖，是最主要的類(lèi)型，它還可以根據(jù)母巖風(fēng)化產(chǎn)物的類(lèi)型(碎屑物質(zhì)及溶解物質(zhì))及其搬運(yùn)沉積作用的不同(機(jī)械的和化學(xué)的)再劃分為兩類(lèi)：碎屑巖和化學(xué)巖及生物化學(xué)巖。 碎屑巖可以根據(jù)其主要的結(jié)構(gòu)特征(即粒度)，再進(jìn)一步劃分為礫巖、砂巖、粉砂巖和粘土巖。 化學(xué)巖

11、及生物化學(xué)巖還可以根據(jù)其主要成分特征，再進(jìn)一步劃分為碳酸鹽巖、硫酸鹽巖、鹵化物巖、硅巖和其他化學(xué)巖。 分類(lèi)系統(tǒng)如下圖所示： 沉積巖 主要由母巖風(fēng)化產(chǎn)物組成的沉積巖主要由火山碎屑物質(zhì)組成的沉積巖 主要由生物遺體組成的沉積巖 碎屑巖 化學(xué)巖 火山碎屑巖 可燃生物巖 非可燃生物巖 由母巖風(fēng)化產(chǎn)物組成的沉積巖 碎屑巖 化學(xué)巖 礫 巖 砂 巖粉砂巖 粘土巖 碳酸鹽巖 硫酸鹽巖 鹵化物巖硅 巖 其他化學(xué)巖第二節(jié)第二節(jié)碎碎 屑屑 巖巖一、碎屑巖的物質(zhì)成分 碎屑巖由碎屑成分和填隙物成分(包括雜基和膠結(jié)物)組成，碎屑成分占50%以上。碎屑巖的性質(zhì)主要是由碎屑組分的性質(zhì)決定的。 1.碎屑成分 (1)礦物碎屑 (2

12、)巖屑 (3)盆內(nèi)碎屑 2.填隙物成分 在碎屑巖中，雜基和膠結(jié)物都可作為碎屑顆粒的填隙物，但它們的性質(zhì)、成因以及對(duì)巖石所起的作用并不相同。 二、碎屑巖的結(jié)構(gòu) 碎屑巖的結(jié)構(gòu)是指構(gòu)成碎屑巖的礦物及巖石碎屑的大小、形狀以及空間組合方式。碎屑巖的結(jié)構(gòu)組分包括碎屑顆粒和填隙物雜基及膠結(jié)物。 碎屑顆粒的結(jié)構(gòu)特征一般包括粒度、球度、形狀、圓度以及顆粒的表面特征。 碎屑巖的填隙物包括雜基和膠結(jié)物。由于它們的成因不同，因此在結(jié)構(gòu)上也表現(xiàn)著各自的特點(diǎn)。 粒度是指碎屑顆粒的大小。碎屑顆粒的粒度是碎屑顆粒最主要的結(jié)構(gòu)特征，碎屑顆粒的大小直接決定著巖石的類(lèi)型和性質(zhì)，因此它是碎屑巖分類(lèi)命名的重要依據(jù)。三、碎屑巖的沉積構(gòu)造

13、 碎屑巖的沉積構(gòu)造是碎屑巖的宏觀特征，構(gòu)造特征直接反映沉積時(shí)占優(yōu)勢(shì)的沉積介質(zhì)和能量條件，因而，它使碎屑巖最重要的成因標(biāo)志之一。 沉積巖的構(gòu)造是指沉積巖的各個(gè)組成部分之間的分布和排列方式，它是沉積物在沉積期或沉積后通過(guò)物理作用、化學(xué)作用和生物作用形成的。 沉積期形成的構(gòu)造稱(chēng)為原生構(gòu)造，如層理、波痕等流動(dòng)成因構(gòu)造。 沉積后形成的構(gòu)造，有的是在沉積物固結(jié)成巖之前形成的，如負(fù)荷構(gòu)造、包卷層理等同生變形構(gòu)造；有的是在沉積物固結(jié)成巖以后產(chǎn)生的，如縫合線等化學(xué)成因構(gòu)造。 沉積構(gòu)造的研究，主要是通過(guò)露頭研究，其次是巖心觀察、鏡下觀察構(gòu)造的微觀特征等方式來(lái)研究沉積巖的構(gòu)造。 沉積巖的構(gòu)造種類(lèi)繁多，可按形態(tài)、成因

14、、形成階段等進(jìn)行分類(lèi)。按成因分為流動(dòng)成因構(gòu)造、同生變形構(gòu)造、生物成因構(gòu)造、化學(xué)成因構(gòu)造和其他成因構(gòu)造等五類(lèi)，然后按形態(tài)標(biāo)志細(xì)分。 四、碎屑巖的顏色 碎屑巖的顏色，按成因可分為三類(lèi)，即繼承色、自生色和次生色。繼承色和自生色都是原生色。 繼承色主要取決于陸源碎屑顆粒的顏色，而碎屑顆粒是母巖機(jī)械風(fēng)化的產(chǎn)物，所以碎屑巖的顏色繼承了母巖的顏色。 自生色取決于粘土質(zhì)沉積物堆積過(guò)程及其早期成巖過(guò)程中自生礦物的顏色。 次生色主要是在成巖作用階段或風(fēng)化過(guò)程中，沉積巖原生組分發(fā)生次生變化，由新生成的次生礦物所造成的顏色。五、碎屑巖的類(lèi)型及各類(lèi)的特征 碎屑巖的粒度特征是碎屑巖分類(lèi)和命名的基礎(chǔ)，其他的分類(lèi)命名(如成分

15、、成因)常是在這一基礎(chǔ)上進(jìn)行的。 按碎屑顆粒的粒度將碎屑巖分為：礫巖、砂巖、粉砂巖和粘土巖。 1.礫巖(2mm) 主要由粗大的碎屑顆粒組成，絕大部分碎屑都是巖屑，其成分可以很好地反映母巖類(lèi)型。 粒間填隙物質(zhì)與砂巖相比，雜基粒度上限有所增高，通常為砂、粉砂和粘土物質(zhì)，它與粗粒碎屑同時(shí)沉積下來(lái)。 膠結(jié)物常是從真溶液或膠體溶液中沉淀出的一些化學(xué)物質(zhì)，如方解石、綠泥石、二氧化硅、氫氧化鐵等；膠結(jié)物常是沉積期以后生成的。 礫巖的沉積構(gòu)造常見(jiàn)大型斜層理和遞變層理，有時(shí)由于層理不明顯而呈均勻塊狀。 礫巖的類(lèi)型： 根據(jù)礫石的圓度把礫巖分為礫巖和角礫巖； 根據(jù)礫石的大小把礫巖分為細(xì)礫巖、中礫巖、粗礫巖、巨礫巖；

16、 根據(jù)礫石的成分把礫巖分為單成分礫巖和復(fù)成分礫巖； 根據(jù)礫巖在剖面中的位置把礫巖分為底礫巖、層間礫巖、層內(nèi)礫巖； 根據(jù)礫巖的成因把礫巖分為濱岸礫巖、河成礫巖、洪積礫巖、冰川角礫巖、滑塌角礫巖、巖溶角礫巖等類(lèi)型。 2.砂巖 主要由砂(20.1mm的陸源碎屑顆粒)組成的碎屑巖，稱(chēng)為砂巖。在砂巖中，砂的含量應(yīng)大于50%。 砂級(jí)碎屑組分以石英為主，其次是長(zhǎng)石及各種巖屑，有時(shí)含云母和綠泥石等碎屑礦物。 從結(jié)構(gòu)上看，砂巖由砂粒碎屑、基質(zhì)和膠結(jié)物三部分組成。 基質(zhì)和膠結(jié)物對(duì)砂巖都起膠結(jié)作用，但其成因不同。 基質(zhì)是細(xì)粒的機(jī)械組分，粒度上限一般為0.03mm；基質(zhì)含量的多少反映巖石分選的好壞，是介質(zhì)流體性質(zhì)(密

17、度和粘度)的一種標(biāo)志。 膠結(jié)物是指直接從溶液中沉淀出來(lái)的化學(xué)沉淀物，它有原生和次生之分，主要反映相應(yīng)形成階段的物理化學(xué)條件。 在砂巖中成熟度是一個(gè)常用的概念，它是指砂巖中碎屑組分在風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積作用的改造下接近終極產(chǎn)物的程度。常用石英與長(zhǎng)石加其他巖屑的比率作為成熟度的衡量標(biāo)志。 目前國(guó)內(nèi)外對(duì)砂巖的分類(lèi)普遍采用三角形圖解。就分類(lèi)依據(jù)的組分而言，可大致分為三組分和四組分兩種體系。三組分體系主要是根據(jù)砂巖的三種砂級(jí)碎屑組分(石英、長(zhǎng)石、巖屑)，對(duì)砂巖進(jìn)行分類(lèi)。四組分砂巖分類(lèi)體系除了考慮碎屑成分外，還把粘土基質(zhì)作為一個(gè)組分，引入到砂巖分類(lèi)中來(lái)。 此處推薦的分類(lèi)是四組分分類(lèi)體系。 首先按基質(zhì)含量將砂巖

18、分為砂巖和雜砂巖兩大類(lèi)。 砂巖指基質(zhì)含量小于15%的、分選性好的純凈砂巖；雜砂巖為基質(zhì)含量大于15%的、分選性差的混雜砂巖。 在砂巖和雜砂巖中，按照三角形圖解中三個(gè)端元組分石英(Q)、長(zhǎng)石(F)及巖屑(R)的相對(duì)含量劃分類(lèi)型；如圖所示。 如長(zhǎng)石大于25%、長(zhǎng)石大于巖屑的為長(zhǎng)石砂巖(雜砂巖)類(lèi)；巖屑大于25%、巖屑大于長(zhǎng)石的為巖屑砂巖(雜砂巖)類(lèi)；長(zhǎng)石和巖屑含量都小于25%的為石英砂巖(雜砂巖)類(lèi)。 砂巖的成分分類(lèi)砂巖的成分分類(lèi)(根據(jù)基質(zhì)含量15%為界，分別命名為砂巖和雜砂巖) 3.粉砂巖 主要由0.10.01mm粒級(jí)(含量大于50%)的碎屑顆粒組成的細(xì)粒碎屑巖，稱(chēng)為粉砂巖。通常，按顆粒大小又可

19、分為粗粉砂巖(0.10.05mm)和細(xì)粉砂巖(0.050.01mm)兩種。 在粉砂巖的碎屑組分中，穩(wěn)定組分較多，成分較單純，常以石英為主；長(zhǎng)石較少，多為鉀長(zhǎng)石，次為酸性斜長(zhǎng)石；巖屑極少或不存在，常含較多白云母。 重礦物含量比砂巖多，可達(dá)2%5%，多為穩(wěn)定性高的組分，如鋯石、電氣石、石榴石、磁鐵礦、鈦鐵礦等。 粘土基質(zhì)含量粉砂質(zhì)粘土巖。碳酸鹽膠結(jié)物較常見(jiàn)，鐵質(zhì)和硅質(zhì)較少。 磨圓度不高，和砂巖相比，在相同的搬運(yùn)條件下，粉砂碎屑具有更低的磨圓度，特別是細(xì)粉砂多呈懸浮載荷，故幾乎總是棱角狀的。分選性一般較好。 粉砂巖常見(jiàn)薄的水平層理及波狀層理；交錯(cuò)層理較少，多為小型的，且斜層傾角比相鄰的砂巖小得多。粉

20、砂巖飽含水后易于流動(dòng)，故常見(jiàn)水平滑動(dòng)所形成的包卷層理等變形構(gòu)造。 粉砂巖可根據(jù)粒度、碎屑成分和膠結(jié)物成分進(jìn)一步分類(lèi)。根據(jù)粒度可分為粗粉砂巖和細(xì)粉砂巖。根據(jù)碎屑成分中石英和不穩(wěn)定組分的含量，可將粉砂巖分為單成分粉砂巖和復(fù)成分粉砂巖；單成分粉砂巖以石英為主，復(fù)成分粉砂巖除石英外，含較多長(zhǎng)石、云母或其他碎屑。此外，還可以根據(jù)膠結(jié)物的成分對(duì)粉砂巖命名，如鐵質(zhì)粉砂巖、鈣質(zhì)粉砂巖等。 4.粘土巖 粘土巖是指以粘土礦物為主(含量大于50%)的沉積巖。疏松或未固結(jié)成巖者稱(chēng)為粘土。 粘土巖的粒度組分大都很細(xì)小，這主要是因?yàn)檎惩恋V物的粒度細(xì)小所致。 粘土礦物的粒徑一般都在0.005mm或0.0039mm以下，甚至

21、在0.001mm以下。因此，就粒度組分而論，小于0.005mm或小于0.0039mm的組分含量大于50%的巖石，稱(chēng)為粘土巖。 構(gòu)成粘土巖主要組分的粘土礦物大多數(shù)來(lái)自母巖風(fēng)化的產(chǎn)物，并以懸浮方式搬運(yùn)到匯水盆地，以機(jī)械方式沉積而成。由匯水盆地中SiO2和Al2O3膠體的凝聚作用形成的自生粘土礦物，以及由火山碎屑物質(zhì)蝕變形成的粘土礦物，在粘土巖中所占比例較少。因此，就形成機(jī)理而言，粘土巖類(lèi)應(yīng)歸屬于陸源碎屑沉積巖。 粘土巖是沉積巖中分布最廣的一類(lèi)，約占沉積巖總量的60%。粘土巖的礦物成分以粘土礦物為主，次為陸源碎屑物質(zhì)、化學(xué)沉淀的非粘土礦物及有機(jī)質(zhì)。 粘土巖的結(jié)構(gòu)類(lèi)型： 按粘土礦物顆粒及粉砂、砂等碎屑

22、物質(zhì)的相對(duì)含量，分為粘土結(jié)構(gòu)、含粉砂(砂)粘土結(jié)構(gòu)、粉砂(砂)粘土結(jié)構(gòu)； 按粘土礦物的結(jié)晶程度和晶體形態(tài)劃分為：非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)；此外，還有鮞粒及豆粒結(jié)構(gòu)、內(nèi)碎屑結(jié)構(gòu)、殘余結(jié)構(gòu)。 粘土巖的構(gòu)造分為宏觀和微觀兩種類(lèi)型。 宏觀構(gòu)造包括各種層理(如水平層理、塊狀層理)、各種層面特征(如干裂、雨痕、蟲(chóng)跡、結(jié)核、晶體印痕)、水底滑動(dòng)構(gòu)造、攪混構(gòu)造等。 顯微構(gòu)造是在顯微鏡下才能見(jiàn)到的微觀構(gòu)造，粘土巖常見(jiàn)的顯微構(gòu)造有：顯微鱗片構(gòu)造、顯微氈狀構(gòu)造、顯微定向構(gòu)造。 粘土巖的顏色常見(jiàn)的有：紅、紫、褐黃、灰綠、灰黑、黑色等，顏色的差異與粘土巖所含的有機(jī)碳、鐵離子的氧化狀態(tài)等因素有關(guān)。 粘土巖的分類(lèi)

23、很不統(tǒng)一?，F(xiàn)有的分類(lèi)，一般先按粘土巖在成巖作用中的變化，如按固結(jié)程度及沉積構(gòu)造劃分大類(lèi)，再進(jìn)一步按粘土巖的結(jié)構(gòu)、礦物成分及混入成分細(xì)分。其基本類(lèi)型有：粘土、泥巖、頁(yè)巖。第三節(jié)第三節(jié)碳碳 酸酸 鹽鹽 巖巖 碳酸鹽巖屬于化學(xué)巖及生物化學(xué)巖類(lèi)。 碳酸鹽巖是主要由方解石和白云石等碳酸鹽礦物組成的巖石。 石灰?guī)r和白云巖是碳酸鹽巖的最主要的巖石類(lèi)型。 一、碳酸鹽巖的成分 碳酸鹽巖主要由方解石和白云石兩種碳酸鹽礦物組成。 在碳酸鹽巖中，除方解石和白云石體系的礦物外，還常有鐵白云石、菱鐵礦、菱鎂礦等碳酸鹽礦物。 在碳酸鹽巖中，還常有一些非碳酸鹽的自生礦物，即在沉積環(huán)境中生成的非碳酸鹽礦物。 在碳酸鹽巖中，還常

24、含一些有機(jī)質(zhì)。 以方解石為主的為石灰?guī)r，以白云石為主的為白云巖，這是碳酸鹽巖的兩個(gè)最基本的巖石類(lèi)型。 二、碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)組分 碳酸鹽巖主要有：顆粒、泥、膠結(jié)物、生物格架、晶粒等五類(lèi)結(jié)構(gòu)組分。 此外，還有一些次要的結(jié)構(gòu)組分。 顆粒：可分為內(nèi)顆粒(盆內(nèi)顆粒)和外顆粒(盆外顆粒)兩類(lèi)。 泥：泥是與顆粒相對(duì)應(yīng)的另一種結(jié)構(gòu)組分，是指泥級(jí)的碳酸鹽質(zhì)點(diǎn)，它與粘土巖或粘土質(zhì)砂巖中的粘土泥是相當(dāng)?shù)??？煞譃椤盎夷唷焙汀霸颇唷薄?膠結(jié)物：主要是指沉淀于顆粒之間的結(jié)晶方解石或其他礦物，它與砂巖中的膠結(jié)物相似。 晶粒：晶粒是晶粒碳酸鹽巖(也稱(chēng)結(jié)晶碳酸鹽巖)的主要結(jié)構(gòu)組分。三、碳酸鹽巖的構(gòu)造 碳酸鹽巖也有豐富多彩的沉積構(gòu)

25、造。 按成因可劃分為：水流成因構(gòu)造、重力成因構(gòu)造、生物成因構(gòu)造、溶解-滲濾成因構(gòu)造，此外還有疊加成因的構(gòu)造。 下面簡(jiǎn)單介紹幾種碳酸鹽巖所特有的構(gòu)造。 疊層石：疊層石構(gòu)造也稱(chēng)為疊層構(gòu)造或疊層藻構(gòu)造，簡(jiǎn)稱(chēng)為疊層石。疊層石由兩種基本層組成：富藻紋層，又稱(chēng)為暗層，藻類(lèi)組分含量多，有機(jī)質(zhì)含量高，碳酸鹽沉積物少，故色暗；富碳酸鹽紋層，又稱(chēng)為亮層，藻類(lèi)組分含量少，有機(jī)質(zhì)含量低，故色淺。這兩種基本層交互出現(xiàn)，即成疊層石構(gòu)造。 鳥(niǎo)眼構(gòu)造：也稱(chēng)為窗格構(gòu)造，雪花構(gòu)造。 示頂?shù)讟?gòu)造：也可簡(jiǎn)稱(chēng)為示底構(gòu)造。 蟲(chóng)孔及蟲(chóng)跡構(gòu)造：蟲(chóng)孔也屬于生物成因構(gòu)造，它包括生物穿孔、生物潛穴、生物爬行痕跡等，這里說(shuō)的生物主要是蠕蟲(chóng)動(dòng)物或軟體

26、動(dòng)物等。 縫合線構(gòu)造：縫合線構(gòu)造是碳酸鹽巖中常見(jiàn)的一種裂縫構(gòu)造。在巖層的切面上，它呈現(xiàn)為鋸齒狀的曲線，此即縫合線；在平面上，即在沿此裂縫破裂面上，它呈現(xiàn)為參差不平凹凸起伏的面，此即縫合面；從立體上看，這些凹下或凸起的大小不等的柱體，稱(chēng)為縫合柱。這三種表現(xiàn)形式中，以縫合線最常見(jiàn)。 四、碳酸鹽巖的類(lèi)型及各類(lèi)的特征 碳酸鹽巖最基本的巖石類(lèi)型是以方解石為主要成分的石灰?guī)r和以白云石為主要成分的白云巖。 根據(jù)碳酸鹽巖中方解石和白云石的相對(duì)含量，可首先把碳酸鹽巖劃分為石灰?guī)r和白云巖兩大類(lèi)；其次，在此兩大類(lèi)中還可劃分出一系列的過(guò)渡類(lèi)型，見(jiàn)表。 碳酸鹽巖常含有一定量的粘土礦物，因此，在碳酸鹽巖和粘土巖之間也存在

27、著一系列的過(guò)渡類(lèi)型巖石。其劃分方法可按表類(lèi)推。根據(jù)方解石和白云石的相對(duì)含量劃分的巖石類(lèi)型根據(jù)方解石和白云石的相對(duì)含量劃分的巖石類(lèi)型 巖 石 類(lèi) 型方解石，%白云石,%石灰?guī)r類(lèi)純石灰?guī)r1009505含白云的石灰?guī)r9575525白云質(zhì)石灰?guī)r75502550白云巖類(lèi)灰質(zhì)白云巖50255075含灰的白云巖2557595純白云巖5095100 1.石灰?guī)r 成分分類(lèi)也是石灰?guī)r的基本分類(lèi)。 石灰?guī)r的主要巖石類(lèi)型有：顆粒石灰?guī)r、泥晶石灰?guī)r、生物礁石灰?guī)r、晶粒石灰?guī)r。 顆粒石灰?guī)r：常呈淺灰色至灰色，中厚層至厚層或塊狀。巖石中顆粒含量大于50%。 顆粒可以是生物碎屑、內(nèi)碎屑、鮞粒、藻粒、球粒等其中的一種或幾種。

28、泥晶石灰?guī)r：或稱(chēng)灰泥石灰?guī)r，一般呈灰色至深灰色，薄至中層為主。巖石主要由泥晶方解石構(gòu)成，其中顆粒含量小于10%或不含顆粒。 生物礁石灰?guī)r：是由造礁生物骨架及造礁生物粘結(jié)的灰泥沉積物組成的石灰?guī)r。 晶粒石灰?guī)r：這是一類(lèi)較特殊的石灰?guī)r，主要由方解石晶粒組成。其中較粗晶的晶粒石灰?guī)r大都是重結(jié)晶作用或交代作用的產(chǎn)物。 2.白云巖 與石灰?guī)r不同，白云巖不僅有沉積成因的，更多的是次生交代成因的，因此，白云巖的分類(lèi)命名與石灰?guī)r有同也有異。 對(duì)于沉積成因的白云巖，其分類(lèi)與石灰?guī)r相似；對(duì)于次生交代成因的白云巖，通常按照晶粒大小對(duì)其分類(lèi)命名，如泥晶白云巖、粉晶白云巖、細(xì)晶白云巖、中晶白云巖、粗晶白云巖等。 按照白

29、云巖的生成機(jī)理，將白云巖劃分為原生和次生兩大類(lèi)。 原生白云巖：是指由以化學(xué)沉淀方式從水體中直接沉淀出化學(xué)計(jì)量的白云石所組成的白云巖。 次生白云巖：是指一切非原生沉淀作用生成的白云巖，即指一切由交代作用或白云化作用生成的白云巖。第四節(jié)第四節(jié)火山碎屑巖及其它沉積巖火山碎屑巖及其它沉積巖一、火山碎屑巖的一般特征、主要類(lèi)型、主要形成方式 火山碎屑巖是主要由火山碎屑物質(zhì)組成的巖石。 火山碎屑巖是介于火山巖與沉積巖之間的巖石類(lèi)型，兼有兩者的特點(diǎn)，又與兩者相互過(guò)渡。在沉積巖系中它屬于碎屑沉積巖中的一種特殊類(lèi)型。 與火山碎屑巖相伴生的還有熔巖、次火山巖和正常沉積巖。 火山碎屑巖的物質(zhì)成分：火山碎屑物質(zhì)按其組成

30、和結(jié)晶狀況分為巖屑(巖石碎屑)、晶屑(晶體碎屑)和玻屑(玻璃碎屑)三種。此外還有一些其他的物質(zhì)成分，如正常沉積物、熔巖物質(zhì)等。 火山碎屑巖的結(jié)構(gòu)：按火山碎屑的粒級(jí)劃分為：集塊(100mm、火山角礫(1002mm)、火山灰(20.01mm)、火山塵(0.01mm)。 火山碎屑巖的構(gòu)造：在火山碎屑巖中，常見(jiàn)的構(gòu)造類(lèi)型有：層理構(gòu)造、遞變層理、斑雜構(gòu)造、平行構(gòu)造、假流紋構(gòu)造，有時(shí)還有氣孔、杏仁構(gòu)造、火山泥球及豆石構(gòu)造等。 火山碎屑巖的顏色：火山碎屑巖常具有特殊鮮艷的顏色，如淺紅、紫紅、嫩綠、淺黃、灰綠等，它是野外鑒定火山碎屑巖的重要標(biāo)志之一。 火山碎屑巖的主要巖石類(lèi)型有：火山碎屑熔巖類(lèi)、熔結(jié)火山碎屑巖

31、類(lèi)、火山碎屑巖類(lèi)(狹義)、沉火山碎屑巖類(lèi)、火山碎屑沉積巖類(lèi)等。 狹義的火山碎屑巖類(lèi)，指火山碎屑占90%以上，經(jīng)壓積或壓實(shí)作用成巖。按其粒度大小分為集塊巖、火山角礫巖和凝灰?guī)r。 集塊巖：集塊結(jié)構(gòu)由火山彈及熔巖碎塊堆積而成，也?；烊胍恍┗鹕焦艿赖膰鷰r碎屑，一般未經(jīng)過(guò)搬運(yùn)而呈棱角狀，由細(xì)粒級(jí)角礫、巖屑、晶屑及火山灰充填壓實(shí)膠結(jié)成巖，多分布于火山通道附近構(gòu)成火山錐，或充填于火山通道之中。 火山角礫巖：火山角礫巖主要由大小不等的熔巖角礫組成，分選差，不具有層理，通常為火山灰充填，并經(jīng)壓實(shí)膠結(jié)成巖，多分布在火山口附近。 凝灰?guī)r：“凝灰”指主要由小于2mm的火山碎屑組成的結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步分為粗(21mm)、細(xì)(

32、10.1mm)、粉(0.10.01mm)和微(0.01mm)四種凝灰?guī)r。 二、其它沉積巖 其它沉積巖主要指蒸發(fā)巖、硅巖、煤、油頁(yè)巖及鐵、錳、鋁、磷、銅沉積巖。 1.蒸發(fā)巖 海盆或湖盆水體遭受蒸發(fā)，其鹽分逐漸濃縮以至發(fā)生沉淀，這樣形成的化學(xué)成因的巖石稱(chēng)為“蒸發(fā)巖”。 蒸發(fā)巖的主要組分都是鹽類(lèi)礦物，所以又稱(chēng)為“鹽巖”。 蒸發(fā)巖的主要礦物成分是鉀、鈉、鈣、鎂的氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽，其中尤以石膏、硬石膏和石鹽最重要。 蒸發(fā)巖的主要的巖石類(lèi)型有：石膏和硬石膏、石巖鹽或巖鹽、鉀鎂質(zhì)巖鹽。 2.硅巖：硅巖是由70%90%自生硅質(zhì)礦物所組成的沉積巖，但不包括富含二氧化硅他生成因的巖石，如石英砂巖和沉積石英巖。主要礦物成分為蛋白石、玉髓和石英。 3.煤：成煤的物質(zhì)基礎(chǔ)是泥炭，而這需要一定的條件，首先需要大量植物的持續(xù)繁殖，其次是植物體不被全部氧化分解，能夠保存下來(lái)并轉(zhuǎn)化為泥炭，具備這樣條件的場(chǎng)所就是沼澤。 4.油頁(yè)巖：油頁(yè)巖又稱(chēng)油母頁(yè)巖，是指主要由藻類(lèi)及一部分低等生物的遺體經(jīng)腐泥化作用和煤化作用而形成的一種高灰分的低變質(zhì)的腐泥煤。第五節(jié)第五節(jié)沉沉 積積 相相一、沉積相的基本概念 相是指沉積環(huán)境及在該環(huán)境中形成的沉積巖(物)特征的綜合。 沉積環(huán)境由下述一系列