沉积岩与沉积相总结资料
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沉积岩与沉积相总结资料
沉积岩与沉积相总结资料
第一、二章
1.沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石(岩浆岩、变质岩、沉积岩)之一。
它是在地壳表层的条件下,由母岩的风化产物、火山物质、有机物质、宇宙物质等沉积岩的原始物质成分,经过搬运作用、沉积作用以及沉积后作用而形成的一类岩石。
2.地壳表层指大气圈的下层、水圈和生物圈的全部以及岩石圈的上层,称“沉积岩生成圈”或“沉积圈”。
3.风化作用是地壳最表层的岩石在温度变化、大气、水、生物等因素的作用下,发生机械破碎和化学变化的一种作用。
风化作用是对地表岩石的一种破坏作用。
风化作用按其性质可分为三种类型:物理风化作用:发生机械破碎而化学成分不改变。
化学风化作用:母岩发生氧化、水解、溶虑等化学变化而分解,形成新矿物。
各种矿物的风化稳定性,不仅取决于它们的化学成分,还取决于它们的晶体构造,矿物的键强度总数越大,其风化稳定性越高。
4.组成沉积岩的沉积物质来源有:母岩的风化产物、生物残骸和有机物质、火山碎屑物质和深部卤水、陨石。
5.母岩风化的阶段性:破碎阶段、饱和硅铝阶段、酸性硅铝阶段和铝铁阶段。
母岩风化产物的类型:碎屑残留物质、新生成的矿物、溶解物质。
6.风化壳:由风化残余物质组成的地表岩石的表层部分,或者说已经风化了的地表岩石的表层部分。
7. 层流:一种缓慢流动的流体,流体质点作有条不紊的平行线状运动,彼此不相掺混。
紊流:湍流,一种充满了漩涡的多湍流的流体,流体质点的运动轨迹极不规则,其流速大小和流动方向随时间而变化,彼此相互掺混。
当弗劳德数Fr>1时,流水为急流,表示水浅流急的情况;当Fr<1
时,流水为缓流,表示水深流缓的情况。
8. 碎屑物质在流水搬运过程中的变化
成分:不稳定组分逐渐减少,稳定组分则相应增加,同时其组分也就变得更加简单了。
碎屑颗粒度逐渐变小;碎屑颗粒的圆度逐渐变好;碎屑颗粒的球度也有所增高。
9.胶体:一种物质的细微质点分散在另一种物质中的不均匀分散体系。
10. 母岩风化产物以及其它来源的沉积物,在搬运和沉积过程中按照颗粒大小、形状、比重、矿物成分和化学成分在地表依次沉积下来,称作地表沉积分异作用。
机械沉积分异作用:碎屑物质在搬运和沉积过程中,根据粒度、密度、形状和成分等特征发生先后沉积的现象。
机械沉积分异作用包括:粒度分异、相对密度的分异、成分分异形状上的分异,片状碎屑颗粒较粒状碎屑颗粒搬运远,
化学沉积分异作用:溶解物质(包括胶体溶液物质和真溶液物质),在搬运和沉积
过程中,根据其本身的化学性质(主要是其在溶液中化学活泼性或溶解度大小),从溶液中按一定先后顺序沉淀出来的现象。
两种沉积分异作用的关系及其地质意义(1)关系机械沉积分异作用进行得较早,化学沉积分异作用进行得较晚;
(2)意义
两种沉积分异作用的结果,就形成了各种类型的机械沉积岩和化学沉积岩以及相应的各种沉积矿产。
分异作用进行越彻底,各种类型的沉积岩在成分上和结构上的成熟度就越高,从而越易形成各种沉积矿产。
11.沉积后作用:泛指沉积物形成之以后,到沉积岩遭受风化作用和变质作用之前这一演化阶段的所有变化或作用。
准同生作用:主要是指潮上带的疏松碳酸钙沉积物被高镁粒间盐水白云化的作用。
第三章沉积岩的构造与颜色
沉积岩构造:沉积物在沉积时,或沉积之后,由于物理作用、化
学作用及生物作用所形成的各种构造。
2.沉积岩构造分类
按形态划分:层理构造、层面构造、结核
按沉积岩形成阶段划分:沉积构造、成岩构造、后生构造
按成因划分:物理成因构造、化学成因构造、生物成因构造
3.流动构造系指沉积物在搬运和沉积时,在流体(主要是水和空气)的流动作用下形成的构造。
常见的波痕是风、水流或波浪等在非粘性的砂质沉积物表面运动所形成的一种波状起伏的层面构造。
1). 流水波痕
特点:波峰波谷均圆滑;不对称状,不对称指数RSI>2(2.5),陡坡倾向指示水流方向;波痕指数RI>5(8~15);波谷比波峰粗。
成因:由定向流动的水流形成,见于河流和存在有底流的海湖近岸地带。
波脊形态的变化主要与水深和流速有关。
一般来说,随着水深减小和流速增大,波脊形态由简单变复杂,由连续变断续。
2).浪成波痕
成因:由产生波浪的动荡水流形成,常见于海、湖浅水地带。
特点:?称波痕波峰尖锐,波谷圆滑,波脊多平直,部分分叉,波痕指数RI=4~13(多为6~7);?对称波痕与流水波痕类似,峰谷均圆滑,不对称指数RSI=1.1~3.8,波痕指数RI=5~16(多为6~8)。
3). 风成波痕成因:由定向风形成,常见于沙漠、海、湖滨岸的沙丘沉积中。
特点:波峰波谷圆滑、开阔,峰窄谷宽,呈不对称状,不对称度比流水波痕更大,波痕指数RI=10~70,陡坡倾向与风向一致,波峰粒度比波谷粗。
4)水流在泥质沉积物表面冲刷而形成的不连续的长形小凹坑为槽痕。
槽痕被砂充填,成为砂岩层底面上的槽铸型,即为槽模。
见于浊流环境,为浊积岩的重要标志。
4水平层理和平行层理
1)水平层理
特点:纹层呈直线状互相平行,且平行于层面。
主要产于泥质岩、粉砂岩以及泥晶灰岩中
成因与环境:在比较弱的水动力条件(静水)下,由悬浮物质或溶解物质先后沉淀而成。
出现在低能环境中,如深湖、泻湖、深海等环境。
2)平行层理
成因与环境:在较强的水动力条件下,连续滚动的砂粒产生粗细分离而形成水平纹层。
一般出现在急流或高能环境中,如河道、湖岸、海滩等环境。
特点:纹层平行而又几乎水平,主要产于砂岩中。
5.交错层理
1)板状交错层理:层系之间的界面为平面而且彼此平行,纹层与层系界面斜交。
大型板状交错层理在河流沉积中最为典型。
特点:层系顶界为直脊水流波痕,底界有冲刷面;垂直水流方向为平行砂纹,倾向与水流方向一致;纹层内常呈下粗上细变化,有的纹层在顺水流方向上向下收敛。
2)楔状交错层理:层系界面为平面,且互相不平行,层系厚度变化明显呈楔形;平行于流动方向上纹层与层系界面斜交,垂直于流动方向上纹层与层系界面大致平行或斜交,纹层倾向和倾角变化不定。
常见于海、湖浅水地带及三角洲地区。
在一定条件下,直脊波痕的纵剖面上可以看到楔状交错层理。
3)槽状交错层理:层系底界为槽形冲刷面,纹层顶部被切割。
在横切面上,层系界面是槽状,纹层与之一致也是槽状;在纵切面上,层系底界面呈弧状,纹层向下倾方向收敛并与之斜交;顶视为重叠的瓣状。
大型槽状交错层理系底界冲刷面明显,底部常有泥砾,多见于河流环境中。
4)羽状交错层理:一种特殊类型的交错层理。
其特点是纹层平直或微向上弯曲,相邻斜层系的纹层倾向相反,延伸至层系界面进彼此呈锐角相交,呈羽毛状。
这种层理是在具有反向水流存在的情况下形
成的,一般见于潮坪环境中。
5)浪成波纹交错层理:由浪成沙波迁移形成的,不同于水流沙波迁移所形成的层理。
对称波浪形成的:由倾向相反、相互超覆的前积层组成,内部有人字形构造。
不对称波浪形成的:具不规则波状起伏的层系界面,前积纹层成组排列成束状层系,前积层通过波谷到达相邻沙纹的翼上,为人字形构造。
6).冲洗交错层理:也称低角度交错层理。
其特点是层系界面和纹层平直,层系呈楔状以低角度相交,一般2~10°,多向海倾斜。
主要出现于前滨环境中。
7).风的吹扬作用可以形成风砂流,风砂流的流动造成床沙形体迁移,从而形成风成交错层理。
层系厚度较大(巨大),几十厘米~几米。
前积纹层多高角度倾斜,25°~34°。
8)韵律层理:由成分、结构和颜色不同的薄层作有规律地重复出现而组成的。
为潮汐周期变化、季节周期变化所致,或由浊流沉积形成的复理石韵律。
9)块状层理:是一种呈现大致均质外貌,不具任何纹层构造的层理。
其特点内部物质均匀,组分和结构都无分异现象。
成因:(1)悬浮物质快速沉积,(2)浊流,(3)生物扰动。
10.重荷模指覆盖在泥质岩之上的砂层底面上的瘤状突起。
它是由于下伏的含水塑性软泥承受了不均匀的负载,使上覆砂质物陷入下伏泥质物中而产生的。
重荷模多在浊积岩中保存良好。
形状很不规则,一般不对称,排列杂乱,大小不一,几毫米~几分米。
11.包卷层理,是指在一个岩层内所发生的纹层盘回和扭曲现象。
它常被限于一个层内连续分布,并显示出小型开阔向斜和紧密背斜的复杂现象。
主要见于较薄层粗粉砂层或细粉砂层中,可以是硅质的或碳酸盐质的。
包卷层理的纹层扭曲很复杂,但却是连续的,没有错断和角砾化。
12.在适宜条件下,在松软沉积物表面上形成的盐类和冰等物质的
结晶体后来由于溶融、溶解作用等而消失,而在层面上留下特殊的晶体印痕或充填形成假晶。
13.结核是岩石中自生矿物的集合体。
这种矿物集合体表现为在成分、结构、颜色等方面与围岩有显著区别的不规则团块。
结核按形成阶段可分为同生结核、成岩结核和后生结核。
第四章陆源碎屑岩
第五章火山碎屑岩
陆源碎屑岩是指由母岩机械破碎的产物--碎屑物质经过机械搬运和沉积,并进一步压实和胶结而形成的一类沉积岩。
碎屑岩的基本组成部分包括:碎屑颗粒(矿物碎屑和岩石碎屑)、填隙物(杂基和胶结物)、孔隙。
2.成熟度——指碎屑物质在风化、搬运过程中,被改造趋向于最终产物的程度。
成分成熟度——指碎屑物质成分上被改造趋向于最终产物的程度。
成熟度指数——判别砂岩或其它碎屑岩在化学上及在矿物学上成熟度高低的一个指数:SiO2/Al2O3,Q/F,Q/(F+R)。
Q= 石英F=长石 R= 岩屑
结构成熟度——指碎屑物质结构上被改造趋向于最终产物的程度。
理想:等大分选好圆状球形无杂基
3.杂基是碎屑岩中的细小的机械成因组分,其粒级以泥级为主,可包括一些细粉砂。
杂基的成分常见的是高岭石、水云母、蒙脱石等粘土矿物,亦见灰泥、云泥以及一些细粉砂级碎屑:绢云母、绿泥石、石英、长石等。
不同碎屑岩中,杂基含量不同。
杂基含量高是不成熟砂岩的特征。
胶结物是碎屑岩中以化学沉淀方式形成于粒间孔隙中的自生矿物。