第二章沉积岩的形成与演化-PPT课件
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沉积岩的形成及演化课件
，以及风力、冰川等非水域环境中。
海洋散布
03
在海洋中，沉积岩主要形成于大陆架和浅海地区，其中石灰岩
和泥质岩较为常见。
沉积岩的演变
物质变化
沉积岩是由各种物质在一定环境下逐渐沉积而形成的，其演变过程主要受到形成环境的影响，如气候、地形、水文等 。
结构变化
沉积岩在形成过程中，其结构也会逐渐产生变化，通常由最初的非晶质或隐晶质结构逐渐变为晶质结构。
矿物变化
沉积岩中的矿物成分也会随着时间的推移而产生变化，一些矿物会逐渐沉淀，而另一些矿物则会溶解或 被取代。
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THANKS
构造特性
1 2 3
沉积构造
沉积岩中通常包含各种沉积构造，如波痕、雨痕 、剥离线理等，这些构造可以提供关于沉积环境 的线索。
压实作用
沉积岩形成后，由于上覆沉积物的压力和岩石本 身性质的变化，会产生压实作用，使岩石的体积 减小，密度增加。
胶结作用
在沉积过程中，一些化学物质会从溶液中析出， 填充在岩石颗粒之间，使岩石更加坚固。
沉积作用
碎屑物质在合适的环境中 沉积下来，形成沉积层。
沉积物的堆积
01
沉积物的堆积受到多种因素的影响，如气候、地形、
水文等。
02
在干旱和潮湿气候区域，以及山区和平原地区，沉积
物的堆积方式各不相同。
03
河流、湖泊、海洋等水域环境对沉积物的堆积也有很
大的影响。
沉积物的成岩
沉积物在经过长时间 的压实和固化后，逐 渐转化为沉积岩。
沉积岩的形成与地球 历史、气候和环境变 化密切相关。
不同类型的沉积岩的 形成过程和特点各不 相同。
02
沉积岩的特性
物质组成
沉积岩石学 沉积岩的形成及演化PPT课件
第7页/共51页
CO2的化学风化作用举例：
（1）石灰岩与二氧化碳的作用：石灰岩遇 到含有CO2的水时，就会形成可溶于水的 Ca(HCO3)2,因而石灰岩被风化了。
CaCO3 ＋ CO2 ＋ Ca(HCO3)2 石灰岩（不溶于水） ）
H2O = （溶于水
第8页/共51页
（2）正长石与二氧化碳的作用：
正长石与含二氧化碳的水作用后，能使正 长石分解。
4KAlSi3O8＋2CO2＋4H2O=Al4Si4O10(OH)8＋8SiO2＋2K2CO3
正长石
高岭石
第9页/共51页
3、水的化学风化作用：
（1）水解作用： 矿物与含有自由离子H＋和[OH]－的水作用，能使矿物的阳离子形成
氢氧化物，从矿物中解脱出来，因而破坏了矿物。 例如：正长石与水作用，可使正长石中的钾形成KOH溶于水中，
新生成的矿物：蒙脱石、水云母、拜来石、绿泥石等。都是不含或微含Ca2＋、 Na＋，且K＋、Mg2＋含量也下降了的矿物。
3、酸性硅铝阶段（粘土型风化阶段）： 新生成的矿物：K＋、Mg2＋的再次析出使得上个阶段所形成的矿物（蒙脱石、水
云母等）又被破坏而形成在酸性条件下稳定的、不含Ca2＋、Na＋、K＋、Mg2＋盐基 的粘土矿物～高岭石等。
第35页/共51页
2、 风化壳的厚度：
可以由几米～一、二百米，通常为几米或几十米。与气候、 地形、构造等因素有关。
一般说来，在气候潮湿、地形平坦、构造活动比较稳定的地 区，风化作用较强，剥蚀作用较弱，风化残余物质易于保存，故 风化壳厚度较大。在相反的条件下，风化壳厚度就较小，以至为 零。
3、古风化壳： 地壳下降，沉积物沉积在风化壳上，把风化壳埋藏在地层之 中，即成为古风化壳
CO2的化学风化作用举例：
（1）石灰岩与二氧化碳的作用：石灰岩遇 到含有CO2的水时，就会形成可溶于水的 Ca(HCO3)2,因而石灰岩被风化了。
CaCO3 ＋ CO2 ＋ Ca(HCO3)2 石灰岩（不溶于水） ）
H2O = （溶于水
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（2）正长石与二氧化碳的作用：
正长石与含二氧化碳的水作用后，能使正 长石分解。
4KAlSi3O8＋2CO2＋4H2O=Al4Si4O10(OH)8＋8SiO2＋2K2CO3
正长石
高岭石
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3、水的化学风化作用：
（1）水解作用： 矿物与含有自由离子H＋和[OH]－的水作用，能使矿物的阳离子形成
氢氧化物，从矿物中解脱出来，因而破坏了矿物。 例如：正长石与水作用，可使正长石中的钾形成KOH溶于水中，
新生成的矿物：蒙脱石、水云母、拜来石、绿泥石等。都是不含或微含Ca2＋、 Na＋，且K＋、Mg2＋含量也下降了的矿物。
3、酸性硅铝阶段（粘土型风化阶段）： 新生成的矿物：K＋、Mg2＋的再次析出使得上个阶段所形成的矿物（蒙脱石、水
云母等）又被破坏而形成在酸性条件下稳定的、不含Ca2＋、Na＋、K＋、Mg2＋盐基 的粘土矿物～高岭石等。
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2、 风化壳的厚度：
可以由几米～一、二百米，通常为几米或几十米。与气候、 地形、构造等因素有关。
一般说来，在气候潮湿、地形平坦、构造活动比较稳定的地 区，风化作用较强，剥蚀作用较弱，风化残余物质易于保存，故 风化壳厚度较大。在相反的条件下，风化壳厚度就较小，以至为 零。
3、古风化壳： 地壳下降，沉积物沉积在风化壳上，把风化壳埋藏在地层之 中，即成为古风化壳
《沉积岩石学》课件
《沉积岩石学》PPT课件
本课程将为您详细介绍沉积岩石学的基本概念，包括其分类、组成特征、形 成过程及其在地质学、环境学等领域的应用。
沉积岩分类
碎屑岩
由机械作用在原地或通过水、风等运移后形成。
化学沉积岩
由化学反应或生物过程形成，在浅海或盐湖等场所集中分布。
有机碳酸盐岩
由生物作用和沉积作用形成，以氧化碳为主要成分。
环境地质工程应用
山区公路
沉积岩的联系作用，重要地形制约功能，其稳定性 对经济建设至关重要。
土地污染治理
沉积岩中储存了全球大部分含水层的淀积物，统计 分析含水层储量分布及渗透性。
结论及参考文献
总结
沉积岩的应用涉及能源、环境、水利、土地利用 等领域，具有广泛的研究价值和应用前景。
参考文献
萨姆·鲁伯特（Samuel Rubert ），2019年：《沉 积岩与地球历史演变》
沉积作用
水力作用
如河流、湖泊等水体沉积物的形成过程。
风力作用
如沙漠中的沉积过程，常见的是风成岩和风积岩。
生物作用
生物形成的化学沉积物，如海洋生物活动形成珊瑚 礁、贝壳等沉积物。
古环境解译
1 岩心分析
通过岩芯的颜色、组成、 结构等特征，还原古代环 境变化的过程。
2 沉积面分析
通过不同的沉积作用类型 及他们之间的层序关系， 分析不同沉积环境形成过 程。
3 古生态学研究
通过古生物群落的组成特 征、种类分布等揭示古代 生态系统的演化过程。
石油资源勘探
地质条件
盆地、断陷、海岸线等得益Байду номын сангаас 沉积岩形成环境的变迁，形成 石油的主要地质条件。
勘探技术
包括物探技术、测井技术、地 震排采及勘探技术等一系列先 进技术。
本课程将为您详细介绍沉积岩石学的基本概念，包括其分类、组成特征、形 成过程及其在地质学、环境学等领域的应用。
沉积岩分类
碎屑岩
由机械作用在原地或通过水、风等运移后形成。
化学沉积岩
由化学反应或生物过程形成，在浅海或盐湖等场所集中分布。
有机碳酸盐岩
由生物作用和沉积作用形成，以氧化碳为主要成分。
环境地质工程应用
山区公路
沉积岩的联系作用，重要地形制约功能，其稳定性 对经济建设至关重要。
土地污染治理
沉积岩中储存了全球大部分含水层的淀积物，统计 分析含水层储量分布及渗透性。
结论及参考文献
总结
沉积岩的应用涉及能源、环境、水利、土地利用 等领域，具有广泛的研究价值和应用前景。
参考文献
萨姆·鲁伯特（Samuel Rubert ），2019年：《沉 积岩与地球历史演变》
沉积作用
水力作用
如河流、湖泊等水体沉积物的形成过程。
风力作用
如沙漠中的沉积过程，常见的是风成岩和风积岩。
生物作用
生物形成的化学沉积物，如海洋生物活动形成珊瑚 礁、贝壳等沉积物。
古环境解译
1 岩心分析
通过岩芯的颜色、组成、 结构等特征，还原古代环 境变化的过程。
2 沉积面分析
通过不同的沉积作用类型 及他们之间的层序关系， 分析不同沉积环境形成过 程。
3 古生态学研究
通过古生物群落的组成特 征、种类分布等揭示古代 生态系统的演化过程。
石油资源勘探
地质条件
盆地、断陷、海岸线等得益Байду номын сангаас 沉积岩形成环境的变迁，形成 石油的主要地质条件。
勘探技术
包括物探技术、测井技术、地 震排采及勘探技术等一系列先 进技术。
沉积岩沉积相02第二章沉积岩形成及演化
第二章 沉积岩的形成及演化
沉积岩原始物质形成阶段 原始物质搬运和沉积阶段 沉积物的同生作用和准同生作用阶段
沉积物成岩作用阶段 沉积岩的后生作用阶段
沉积岩形成演化阶段示意图
第二章
沉积岩成因复杂性的图示
第二章
第一节 母岩的风化作用—沉积岩最原始物质的形成
第一节 母岩的风化作用 —沉积岩最原始物质的形成
高
抗
形 成 温 度
风 化 能 力
低
高
矿物的风化稳定性相差很大，一般岩浆晚期形成的矿物稳定 性较高，抗风化有力强；岩浆早期形成的矿物抗风化能力较弱。
第二章
第一节 母岩的风化作用—沉积岩最原始物质的形成
1、石英：风化过程中稳定性极高，是碎屑岩中的主要造岩矿物。
2、长石：风化过程中稳定性次于石英，其中钾长石稳定性高于斜 长石，也是碎屑岩中的主要造岩矿物。
6、碳酸盐矿物如方解石、白云石等：抗风化能力极低，在沉积岩 中少见。
7、粘土矿物如高岭石、蒙脱石、伊利石、水云母等，在风化带中 相当稳定。
石榴石
锆石
刚玉
电气石
橄榄石
第二章
第一节 母岩的风化作用—沉积岩最原始物质的形成
•与母岩矿物中所含元素具有的迁移能力大小有关
即是说，凡含有最易迁移和易迁移元素多的岩石和矿物，在地表 条件下，因元素的迁移而容易遭受化学风化而破坏。
第二章
第二节 碎屑物质的搬运和沉积作用
4、缓流、急流和佛罗德数
受大地构造和板块运动控制，主要分布在板块边缘地带。是火山碎屑 岩的主要物质来源，也是许多化学沉积岩的重要物质来源之一。
第二章
第一节 母岩的风化作用—沉积岩最原始物质的形成
3、宇宙来的沉积物—量少、分布广、意义特殊
沉积岩原始物质形成阶段 原始物质搬运和沉积阶段 沉积物的同生作用和准同生作用阶段
沉积物成岩作用阶段 沉积岩的后生作用阶段
沉积岩形成演化阶段示意图
第二章
沉积岩成因复杂性的图示
第二章
第一节 母岩的风化作用—沉积岩最原始物质的形成
第一节 母岩的风化作用 —沉积岩最原始物质的形成
高
抗
形 成 温 度
风 化 能 力
低
高
矿物的风化稳定性相差很大，一般岩浆晚期形成的矿物稳定 性较高，抗风化有力强；岩浆早期形成的矿物抗风化能力较弱。
第二章
第一节 母岩的风化作用—沉积岩最原始物质的形成
1、石英：风化过程中稳定性极高，是碎屑岩中的主要造岩矿物。
2、长石：风化过程中稳定性次于石英，其中钾长石稳定性高于斜 长石，也是碎屑岩中的主要造岩矿物。
6、碳酸盐矿物如方解石、白云石等：抗风化能力极低，在沉积岩 中少见。
7、粘土矿物如高岭石、蒙脱石、伊利石、水云母等，在风化带中 相当稳定。
石榴石
锆石
刚玉
电气石
橄榄石
第二章
第一节 母岩的风化作用—沉积岩最原始物质的形成
•与母岩矿物中所含元素具有的迁移能力大小有关
即是说，凡含有最易迁移和易迁移元素多的岩石和矿物，在地表 条件下，因元素的迁移而容易遭受化学风化而破坏。
第二章
第二节 碎屑物质的搬运和沉积作用
4、缓流、急流和佛罗德数
受大地构造和板块运动控制，主要分布在板块边缘地带。是火山碎屑 岩的主要物质来源，也是许多化学沉积岩的重要物质来源之一。
第二章
第一节 母岩的风化作用—沉积岩最原始物质的形成
3、宇宙来的沉积物—量少、分布广、意义特殊
沉积岩的形成及演化
一、风化作用的概念
沉积岩的原始物质有母岩的风化产物、火山物质、 沉积岩的原始物质有母岩的风化产物、火山物质、有机物质以及 宇宙物质等，其中母岩的风化产物是最主要的， 宇宙物质等，其中母岩的风化产物是最主要的，所以这里就着重介绍 母岩的风化作用及其产物的形成，其他原始物质简述之。 母岩的风化作用及其产物的形成，其他原始物质简述之。 母岩，如前所述，是供给沉积岩原始物质成分的岩石， 母岩，如前所述，是供给沉积岩原始物质成分的岩石，主要是岩 浆岩和变质岩，也包括早已形成的沉积岩。 浆岩和变质岩，也包括早已形成的沉积岩。 风化作用是地壳表层岩石的一种破坏作用。 风化作用是地壳表层岩石的一种破坏作用。 风化作用（weathering）是指由于温度的变化，大气、 风化作用（weathering）是指由于温度的变化，大气、水和水溶 液以及生物的生命活动等因素的影响，使地壳表层的岩石、 液以及生物的生命活动等因素的影响，使地壳表层的岩石、矿物在原 地发生物理的或化学的变化，从而形成松散堆积物的过程。 地发生物理的或化学的变化，从而形成松散堆积物的过程。 引起岩石破坏的外界因素有温度的变化 温度的变化、 引起岩石破坏的外界因素有 温度的变化 、 水以及各种酸的溶蚀作 生物的作用、各种地质营力的剥蚀作用等。 用、生物的作用、各种地质营力的剥蚀作用等。 在这些因素的共同影响下， 在这些因素的共同影响下，地壳表层的岩石就处于新的不稳定状 逐渐地遭受破坏，转变为风化产物。 态，逐渐地遭受破坏，转变为风化产物。这些风化产物就是最主要的 沉积岩的原始物质成分。 沉积岩的原始物质成分。
母岩的风化作用—沉积岩最原始物质的形成 第一节 母岩的风化作用 沉积岩最原始物质的形成 第二节 碎屑物质的搬运和沉积作用 第三节 溶解物质的搬运和沉积作用 第四节 沉积后作用及其阶段的划分
《沉积岩石学》第二章沉积岩的形成及演化
在海底风化条件下，黑云母可变成海绿石：
(K,HO)(Fe,Mg,Al)2[(Si,Al)Si3O10](OH)2
4、铁镁硅酸盐矿物[橄榄石(Mg,Fe)2 SiO4；辉石 Ca(Mg,Fe,Al)[ Si, Al] 2O6 ； 角 闪 石 Ca2Na (Mg,Fe)4( Al, Fe)[( Si, Al)4 O11](OH)2]：
海洋中去，在一定的条件下沉积下来，形成 化学岩沉积。
六、风化壳：
1、 风化壳的概念：
地壳表层岩石风化的结果，除一部分溶解 物质流失外，其碎屑残余物质和新生成的化学 残余物质大都残留在原来岩石的表层。这个由 风化残余物质组成的地表岩石的表层部分，或 者说已风化了的地表岩石的表层部分，就称为 风化壳或风化带。
因此，在沉积岩中钾长石多于斜长石。
钾长石的风化过程及其产物如下：
铝土矿是钾长石风化的最终产物，是风化带中很 稳定的矿物。但是，只有在十分有利的条件下，钾长 石才能完全风化成铝土矿，在一般情况下，钾长石大 都转变为水白云母和高岭石。
3、云母：白云母的抗风化能力较强，所以它在沉积岩 中相当常见。黑云母的抗风化能力比白云母差的多。
白云母（KAl2[AlSi3O10](OH)2）：白云母在风化过程中， 主要是析出钾和加入水，先变为水白云母，最后可变为高岭 石。
黑云母（K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2）： 黑云母遭风化后，钾、镁等成分首先析出，同时加入水， 常经过水黑云母、绿泥石Mg5Al[AlSi3O10](OH)8(Fe3O4)、最终 变为褐铁矿或高岭石等粘土矿物。
含碱质的水能加大对SiO2的溶解度，促 进硅质岩石的风化。
（三）生物风化作用：
1、生物物理风化作用：
2、生物化学风化作用：
(K,HO)(Fe,Mg,Al)2[(Si,Al)Si3O10](OH)2
4、铁镁硅酸盐矿物[橄榄石(Mg,Fe)2 SiO4；辉石 Ca(Mg,Fe,Al)[ Si, Al] 2O6 ； 角 闪 石 Ca2Na (Mg,Fe)4( Al, Fe)[( Si, Al)4 O11](OH)2]：
海洋中去，在一定的条件下沉积下来，形成 化学岩沉积。
六、风化壳：
1、 风化壳的概念：
地壳表层岩石风化的结果，除一部分溶解 物质流失外，其碎屑残余物质和新生成的化学 残余物质大都残留在原来岩石的表层。这个由 风化残余物质组成的地表岩石的表层部分，或 者说已风化了的地表岩石的表层部分，就称为 风化壳或风化带。
因此，在沉积岩中钾长石多于斜长石。
钾长石的风化过程及其产物如下：
铝土矿是钾长石风化的最终产物，是风化带中很 稳定的矿物。但是，只有在十分有利的条件下，钾长 石才能完全风化成铝土矿，在一般情况下，钾长石大 都转变为水白云母和高岭石。
3、云母：白云母的抗风化能力较强，所以它在沉积岩 中相当常见。黑云母的抗风化能力比白云母差的多。
白云母（KAl2[AlSi3O10](OH)2）：白云母在风化过程中， 主要是析出钾和加入水，先变为水白云母，最后可变为高岭 石。
黑云母（K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2）： 黑云母遭风化后，钾、镁等成分首先析出，同时加入水， 常经过水黑云母、绿泥石Mg5Al[AlSi3O10](OH)8(Fe3O4)、最终 变为褐铁矿或高岭石等粘土矿物。
含碱质的水能加大对SiO2的溶解度，促 进硅质岩石的风化。
（三）生物风化作用：
1、生物物理风化作用：
2、生物化学风化作用：
沉积学 第二章 沉积岩的形成和演化
1.机械搬运和沉积作用 碎屑+新生成物质+火山碎屑+宇宙源物质
2.化学搬运和沉积作用 溶解物质、深层卤水
3.生物搬运和沉积作用 生物源物质
一、流体力学的几个基本概念
牵引流：能沿沉积底床搬运沉积物的流体。
重力流：沉积物多呈悬浮状态搬运，在重力的作用下 整体流动的高密度流体。
（一）牛顿流体和非牛顿流体 内摩擦定律： 在温度不变的条件下，粘滞切应力与流速梯度是直线关 系，动力粘滞系数为常数。
3.风化壳的厚度 决定于母岩性质、气候、地形、构造等因素。 气候湿热、地形平坦、构造活动稳定，则风化壳厚度 较大；
古风化壳的地质意义和经济意义： 地壳上升、不整合的重要标志 古地理、古气候分析的重要依据 铁、铝、高岭土等矿产； 可以形成油气藏。
二、沉积岩原始物质的其它来源
（一）生物成因的沉积物 1.无机成分为主的生物残骸
是生物的硬体部分——常保存为化石，成分为碳酸盐、 磷酸盐和硅质等。
2.有机生物残体
动植物的软体部分——有机物（碳氢化合物）。 经埋藏成岩后： （1）不溶物质——干酪根：不溶于有机溶剂的固体有机质。 （2）可溶物质——烃类、沥青等。
一部分转化为石油、天然气、油页岩、煤等， 大部分呈分散状态存在于沉积岩中。
SiO2·nH2O（蛋白石）
K[AlSi3O8]→K＜1Al2[(Si,Al)4O10][OH]2·nH2O→Al4[Si4O10][OH]8→
钾长石 +H2O
水白云母
+H2O 高岭石
Al2O3·nH2O（铝土矿）
（2）斜长石 产物同钾长石相似
斜长石→蒙脱石、黝帘石、绿帘石、方解石→高岭石→
的
蛋白石 铝土矿
受原子与离子特性、矿物特征、介质pH、Eh、生 物及气候条件等的影响。
2.化学搬运和沉积作用 溶解物质、深层卤水
3.生物搬运和沉积作用 生物源物质
一、流体力学的几个基本概念
牵引流：能沿沉积底床搬运沉积物的流体。
重力流：沉积物多呈悬浮状态搬运，在重力的作用下 整体流动的高密度流体。
（一）牛顿流体和非牛顿流体 内摩擦定律： 在温度不变的条件下，粘滞切应力与流速梯度是直线关 系，动力粘滞系数为常数。
3.风化壳的厚度 决定于母岩性质、气候、地形、构造等因素。 气候湿热、地形平坦、构造活动稳定，则风化壳厚度 较大；
古风化壳的地质意义和经济意义： 地壳上升、不整合的重要标志 古地理、古气候分析的重要依据 铁、铝、高岭土等矿产； 可以形成油气藏。
二、沉积岩原始物质的其它来源
（一）生物成因的沉积物 1.无机成分为主的生物残骸
是生物的硬体部分——常保存为化石，成分为碳酸盐、 磷酸盐和硅质等。
2.有机生物残体
动植物的软体部分——有机物（碳氢化合物）。 经埋藏成岩后： （1）不溶物质——干酪根：不溶于有机溶剂的固体有机质。 （2）可溶物质——烃类、沥青等。
一部分转化为石油、天然气、油页岩、煤等， 大部分呈分散状态存在于沉积岩中。
SiO2·nH2O（蛋白石）
K[AlSi3O8]→K＜1Al2[(Si,Al)4O10][OH]2·nH2O→Al4[Si4O10][OH]8→
钾长石 +H2O
水白云母
+H2O 高岭石
Al2O3·nH2O（铝土矿）
（2）斜长石 产物同钾长石相似
斜长石→蒙脱石、黝帘石、绿帘石、方解石→高岭石→
的
蛋白石 铝土矿
受原子与离子特性、矿物特征、介质pH、Eh、生 物及气候条件等的影响。
沉积岩石学沉积岩形成和演化课件
搬运作用
风化或侵蚀产生的碎屑物质，在风、 水、冰等作用下被搬运到不同的地方。
沉积作用
搬运的碎屑物质在适宜的地方，由于 介质速度降低、沉积物的重力增大， 导致沉积物开始沉积。
成岩作用
沉积物在一定环境下，经过压实、胶 结等作用，逐渐形成沉积岩。
沉积岩演化的主要阶段与特点
早古生代
中生代
新生代
沉积岩的形成与演化对地质历史的影响
地层记录
1
矿产资源
2
环境演变
3
05
沉积岩的研究方法与技术
沉积岩的野外研究方法与技术
露头观 察 采样与描述 构造分析
沉积岩的室内研究方法与技术
显微镜观察 实验测试 数值模拟
沉积岩的研究进展与趋势
01
多元化研究手段
02
综合研究
03
高分辨率研究
06
沉积岩石学在地质学中的应用价值与意 义
对地球科学发展的贡献
沉积岩石学沉积岩形成 和演化课件
• 沉积岩的形成过程 • 沉积岩的组成与结构 • 沉积岩的分类与命名 • 沉积岩的形成机制与演化过程 • 沉积岩的研究方法与技术 • 沉积岩石学在地质学中的应用价值与意义
Байду номын сангаас
01
沉积岩的形成过程
沉积岩的定义与分类
定义 分类
沉积岩的物质组成与结构特点
物质组成
结构特点
完善地球科学研究 指导资源勘查与开发 推动环境保护与可持续发展
对资源勘查与开发的意义
指导找矿方向 提高开发效率 促进资源综合利用
对环境保护与可持续发展的作用
提供环境变化信息 指导环境治理 促进可持续发展
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沉积岩的形成和演化.
（三）主要造岩矿物的风化及其产物 1.石英 稳定性高，一般只发生机械破碎作用。
碎屑沉积岩最主要的成分。
2.长石 稳定性仅次于石英
钾长石
∨
多钠的酸性斜长石
∨
斜长石
中性斜长石稳定
∨
多钙的基性斜长石
（1）钾长石
析出K,Si 析出K,Al
SiO2· nH2O（蛋白石）
高岭石
K[AlSi3O8]→K＜1Al2[(Si,Al)4O10][OH]2· nH2O→Al4[Si4O10][OH]8→
2
高岭石沉淀。
2. 电解质作用
4. 蒸发作用
。
5. 溶液的pH和Eh值胶体沉淀时都有一定的pH和Eh值。高岭石在酸性介质(pH＝6.6～6.8)中发生凝聚，
蒙脱石在碱性介质(pH=7.8)中凝聚。
二、真溶液物质的搬运和沉积作用
真溶液物质：Cl、S、Ca、Na、Mg、K等，还包括部分Fe、 Mn、Al和硅。
可以形成油气藏。
二、沉积物的其它来源
（一）生物成因的沉积物
1.无机成分为主的生物残骸
生物的硬体部分——常保存为化石，成分为碳酸盐、 磷酸盐和硅质等。
2.有机生物残体 植物体和动物的软体部分——有机质。
一部分转化为石油、天然气、油页岩、煤等，
大部分呈分散状态存在于沉积岩中。
（二）深部来源（深源）的物质
1. 冰川和浮冰——固体搬运和沉积
2. 能力巨大，碎屑为主 3. 整体搬运，混杂堆积，没有分选和磨圆 4. 冰川擦痕，特征“丁”字痕、“V”形刻蚀坑。
第三节 溶解物质的搬运和沉积作用——化 学搬运和沉积作用
搬运物质：溶解物质 搬运方式：胶体溶液或真溶液
Al、Fe、Mn、Si的氧化物难溶于水，常呈胶体溶液搬运； Ca、Na、Mg的盐类则常呈真溶液搬运
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溶解、最易风化，碳酸盐岩次之，粘土岩、石英砂岩、
硅岩等最难风化
四、母岩风化过程中元素的转移顺序 及母岩风化的阶段性
Transportation sequence of elements in the course of weathering of source rocks，and stages of weathering
12、试述沉积岩的分类原则。
第二章 沉积岩的形成及演化
Formation and evolution of sedimentary rocks
沉积岩的形成及其形成后的演化的全部历史过 程大致可分为以下三个阶段：
1、沉积岩原始物质（主要是母岩风化产物） 的形成阶段 2、沉积岩原始物质的搬运和沉积阶段（即
1、风化过程中元素的析出顺序 母岩在化学风化过程中表现为某些元素的 淋滤分散和另外一些元素的残积富集两个方面。 各种元素在特定的风化条件下迁移能力是不一 样的，因而造成各种元素按一定顺序从母岩中 分离出来——即元素的风化分异。
前苏联学者雷波诺夫(1934)首先根据河水中元素 的含量与该河流域的岩石中相应元素的含量相比较的
一、风化作用的概念
风化作用（weathering）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。 风化作用是地壳表层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（physical weathering ）:发 生机械破碎而化学成分不改变。 化学风化作用（chemical weathering ）: 母岩发生氧化、水解、溶虑等化学变化而分 解，形成新矿物。 生物风化作用（biological weathering ）: 常常伴随物理风化和化学风化。
与其化学成分的化学活泼性（主要是在 水中的溶解能力）有关
与其晶体构造特 征及化学键强度有关
三、各种岩石的风化及其产物
Weathering and products of various rocks 岩石是矿物的集合体，因此岩石的风化及
其产物主要由组成它的矿物的风化情况决定的 。
花岗岩的风化及其产物
办法，了解各种元素迁移的相对活动性，并得出了元
素迁移序列。 彼列尔曼(1955)在雷波诺夫的研究基础上提出了 水迁移系数—Kx，用来衡量元素在风化带中的迁移
能力。
将风化带中的元素分为五类：
10～n· 102)：Cl， 最易迁移元素(Kx=n· Br，I，S 10)：Ca，Mg， 易迁移元素(Kx=n～n· Na，F，Sr，K，Zn 10-1～n)：Cu，Ni， 可迁移元素(Kx=n· Co，V，Mn，Si(硅酸盐)，P 10-1)：Fe， 惰性(微弱迁移元素) (Kx<n· Al，Ti，Sc，Y，Tr，… 10-10)：Si(石英) 几乎不迁移元素(Kx=n·
二、各种造岩矿物的风化及其产物
Weathering and products of various rock-forming minerals 石英（quartz）：主要的造岩矿物，在 风化作用中稳定性极高，它几乎不发生化学溶 解作用，一般只发生机械破碎作用。
长石（feldspar）：稳定性次于石英，风 化稳定性由高到低的顺序是：钾长石、多钠的 酸性斜长石、中性斜长石、基性斜长石。
6、试述斯托克沉速公式的含义及其适用条件。
7、碎屑物质在流水搬运过程中将发生哪些重大变化 ?
8、何谓牵引流、重力流？二者在搬运和沉积方面各
有什么特点?
9、试述真溶液和胶体溶液的搬运和沉积作用。
10 、何谓沉积分异作用？它包括哪两种类型？试述
它们的关系及其在地质中的意义。
11、试述沉积后作用的概念及其研究的意义。
2、母岩风化的阶段性 波雷诺夫根据元从风化带中析出的顺序， 将结晶岩的风化过程分为四个阶段，不同阶段 有其独特的风化产物 。
重矿物（heavy mineral）： 风化稳定性 的差别很大，如锆石、金红石、电气石等较稳 定，为沉积岩中常见的稳定重矿物。
白榴石
影响造岩矿物风化稳定性的因素
与它们的结晶温度有关
在岩浆岩的主要造岩矿物中，橄榄石结晶温度 最高，其风化稳定性最低，最易被风化破坏掉。 辉石、角闪石、黑云母的结晶温度依次降低， 而它们的风化稳定性却依次增高。 基性斜长石、中性斜长石、酸性斜长石、钾长 石的结晶温度也依次降低，它们的风化稳定性也 依次增高。 石英的结晶温度最低，故其抗风化能力最强。
第二章 思考题
1、试述物理风化、化学风化、生物风化的表现形 式及其影响因素? 2、试述母岩风化产物的主要类型。 3、试述雷诺数(Re)的含义，及其水力学解释在地 4、试述佛罗德数(Fr)的含义，及其水力学解释在 地质中的应用。 5、以龙尔斯特龙图解为例，说明碎屑颗粒的搬运、 沉积与流速的关系。并说明细砂级颗粒为何分选最好。
橄榄石、辉石、角闪石等镁硅酸盐矿物 抗风化能力低。 这些矿物在风化产物中保留较 少，故在沉积岩中较少见。
各种粘土矿物（如高岭石、蒙脱石、水 云母等）在风化带中相当稳定。
各种碳酸盐矿物如方解石、白云石等， 风化稳定性甚小，极易溶于水并顺水转移。
各种硫酸盐矿物(如石膏、硬石膏)、硫 化物矿物(如黄铁矿)、卤化物矿物(如石盐)等， 风化稳定性最低，最易溶于水，呈溶液状态流 失走。
美国科罗拉多州鲍尔德附近密西西比纪 花岗闪长岩的风化剖面
中性和碱性侵入岩的风化情况大体与花岗质岩石 相似
基性和超基性侵入岩主要由较易风化的橄榄石、
辉石、基性斜石组成，远比花岗质岩石易风化
火山岩及火山碎屑岩由于含有相当多的甚至大量
的玻璃质或火山灰，故其风化速度相当快
沉积岩的风化情况比较简单，其中以蒸发岩最易
沉积物的形成阶段）
3、沉积后作用阶段（包括沉积物的同生作用
和准同生作用阶段、沉积物的成岩作用阶段、沉积岩
的后生作用阶段）
第一节 母岩的风化作用
——沉积岩最原始物质的形成
Weathering of source rocks ——formation of the most primitive materials of sedimentary rocks
硅岩等最难风化
四、母岩风化过程中元素的转移顺序 及母岩风化的阶段性
Transportation sequence of elements in the course of weathering of source rocks，and stages of weathering
12、试述沉积岩的分类原则。
第二章 沉积岩的形成及演化
Formation and evolution of sedimentary rocks
沉积岩的形成及其形成后的演化的全部历史过 程大致可分为以下三个阶段：
1、沉积岩原始物质（主要是母岩风化产物） 的形成阶段 2、沉积岩原始物质的搬运和沉积阶段（即
1、风化过程中元素的析出顺序 母岩在化学风化过程中表现为某些元素的 淋滤分散和另外一些元素的残积富集两个方面。 各种元素在特定的风化条件下迁移能力是不一 样的，因而造成各种元素按一定顺序从母岩中 分离出来——即元素的风化分异。
前苏联学者雷波诺夫(1934)首先根据河水中元素 的含量与该河流域的岩石中相应元素的含量相比较的
一、风化作用的概念
风化作用（weathering）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。 风化作用是地壳表层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（physical weathering ）:发 生机械破碎而化学成分不改变。 化学风化作用（chemical weathering ）: 母岩发生氧化、水解、溶虑等化学变化而分 解，形成新矿物。 生物风化作用（biological weathering ）: 常常伴随物理风化和化学风化。
与其化学成分的化学活泼性（主要是在 水中的溶解能力）有关
与其晶体构造特 征及化学键强度有关
三、各种岩石的风化及其产物
Weathering and products of various rocks 岩石是矿物的集合体，因此岩石的风化及
其产物主要由组成它的矿物的风化情况决定的 。
花岗岩的风化及其产物
办法，了解各种元素迁移的相对活动性，并得出了元
素迁移序列。 彼列尔曼(1955)在雷波诺夫的研究基础上提出了 水迁移系数—Kx，用来衡量元素在风化带中的迁移
能力。
将风化带中的元素分为五类：
10～n· 102)：Cl， 最易迁移元素(Kx=n· Br，I，S 10)：Ca，Mg， 易迁移元素(Kx=n～n· Na，F，Sr，K，Zn 10-1～n)：Cu，Ni， 可迁移元素(Kx=n· Co，V，Mn，Si(硅酸盐)，P 10-1)：Fe， 惰性(微弱迁移元素) (Kx<n· Al，Ti，Sc，Y，Tr，… 10-10)：Si(石英) 几乎不迁移元素(Kx=n·
二、各种造岩矿物的风化及其产物
Weathering and products of various rock-forming minerals 石英（quartz）：主要的造岩矿物，在 风化作用中稳定性极高，它几乎不发生化学溶 解作用，一般只发生机械破碎作用。
长石（feldspar）：稳定性次于石英，风 化稳定性由高到低的顺序是：钾长石、多钠的 酸性斜长石、中性斜长石、基性斜长石。
6、试述斯托克沉速公式的含义及其适用条件。
7、碎屑物质在流水搬运过程中将发生哪些重大变化 ?
8、何谓牵引流、重力流？二者在搬运和沉积方面各
有什么特点?
9、试述真溶液和胶体溶液的搬运和沉积作用。
10 、何谓沉积分异作用？它包括哪两种类型？试述
它们的关系及其在地质中的意义。
11、试述沉积后作用的概念及其研究的意义。
2、母岩风化的阶段性 波雷诺夫根据元从风化带中析出的顺序， 将结晶岩的风化过程分为四个阶段，不同阶段 有其独特的风化产物 。
重矿物（heavy mineral）： 风化稳定性 的差别很大，如锆石、金红石、电气石等较稳 定，为沉积岩中常见的稳定重矿物。
白榴石
影响造岩矿物风化稳定性的因素
与它们的结晶温度有关
在岩浆岩的主要造岩矿物中，橄榄石结晶温度 最高，其风化稳定性最低，最易被风化破坏掉。 辉石、角闪石、黑云母的结晶温度依次降低， 而它们的风化稳定性却依次增高。 基性斜长石、中性斜长石、酸性斜长石、钾长 石的结晶温度也依次降低，它们的风化稳定性也 依次增高。 石英的结晶温度最低，故其抗风化能力最强。
第二章 思考题
1、试述物理风化、化学风化、生物风化的表现形 式及其影响因素? 2、试述母岩风化产物的主要类型。 3、试述雷诺数(Re)的含义，及其水力学解释在地 4、试述佛罗德数(Fr)的含义，及其水力学解释在 地质中的应用。 5、以龙尔斯特龙图解为例，说明碎屑颗粒的搬运、 沉积与流速的关系。并说明细砂级颗粒为何分选最好。
橄榄石、辉石、角闪石等镁硅酸盐矿物 抗风化能力低。 这些矿物在风化产物中保留较 少，故在沉积岩中较少见。
各种粘土矿物（如高岭石、蒙脱石、水 云母等）在风化带中相当稳定。
各种碳酸盐矿物如方解石、白云石等， 风化稳定性甚小，极易溶于水并顺水转移。
各种硫酸盐矿物(如石膏、硬石膏)、硫 化物矿物(如黄铁矿)、卤化物矿物(如石盐)等， 风化稳定性最低，最易溶于水，呈溶液状态流 失走。
美国科罗拉多州鲍尔德附近密西西比纪 花岗闪长岩的风化剖面
中性和碱性侵入岩的风化情况大体与花岗质岩石 相似
基性和超基性侵入岩主要由较易风化的橄榄石、
辉石、基性斜石组成，远比花岗质岩石易风化
火山岩及火山碎屑岩由于含有相当多的甚至大量
的玻璃质或火山灰，故其风化速度相当快
沉积岩的风化情况比较简单，其中以蒸发岩最易
沉积物的形成阶段）
3、沉积后作用阶段（包括沉积物的同生作用
和准同生作用阶段、沉积物的成岩作用阶段、沉积岩
的后生作用阶段）
第一节 母岩的风化作用
——沉积岩最原始物质的形成
Weathering of source rocks ——formation of the most primitive materials of sedimentary rocks