第十章硅质岩
硅质岩
硅质岩沉积岩中以二氧化硅为主要成分的岩石叫做硅质岩。
也称燧石岩。
其主要矿物成分是自生石英、玉髓和蛋白石。
硅质岩有多种工业用途。
如燧石以其硬度大，可作为研磨原料和硅质耐火材料；碧玉也以坚硬致密和色泽美丽作为细工石料。
硅藻土因具有强烈的吸附性在日用化工、制糖业和净水工业等多种部门中都有广泛的用途。
火山活动可提高海洋中的硅质含量，也是硅质岩中硅的主要物源。
硅藻土主要由古代的硅藻遗体组成。
主要化学成分是含水的SiO2。
矿物成分主要为蛋白石—A。
硅藻土具有典型的硅藻生物结构，具有微细的纹理。
纯净的硅藻土呈白色，外观呈土状易于碎裂成粉末，易溶于碱而不溶于酸，吸附性强，熔点高。
海绵岩[1]主要由硅质海绵骨针组成，矿物成分主要为蛋白石。
外貌为细粒状，呈灰绿色或黑色，疏松的海绵岩胶结程度较差，其中夹有粘土和砂。
坚硬的海绵岩其内的骨针被蛋白石、玉髓等硅质矿物所胶结，以海相成因为主。
放射虫岩主要由硅质放射虫介壳组成，具有质轻硬度小的特点。
坚硬的放射虫岩中的放射虫介壳完全被氧化硅胶结。
放射虫软泥广泛主要分布于现代热带海洋沉积中。
板状硅藻土和蛋白土主要由棱角状或球粒状蛋白石质点组成，多数具有微孔构造，呈透镜体产出。
板状硅藻土较硫松，呈粉状，颜色较浅。
蛋白土坚硬，贝壳状断口，颜色较深，常呈暗灰或灰黑色。
碧玉岩主要矿物成分是自生石英，可含有少量生物遗体，如放射虫、海绵骨针等。
碧玉岩因含氧化铁而呈现各种颜色，常为红色、绿色或灰黄色，使岩石具斑杂状色调。
燧石岩主要由微晶石英和玉髓组成。
岩性致密坚硬，具贝壳状断口。
颜色因含杂质不同而变。
显微镜下纯净燧石是一种无色的微晶石英集合体。
燧石形成于三种不同类型的地层单元：碳酸盐岩中的燧石结核；稳定地区的层状燧石；超盐度湖泊环境的燧石。
由化学或生物化学作用形成的以二氧化硅为主要造岩成分的沉积岩。
也称燧石岩。
一般含SiO2在80％以上，常可达95％以上。
其中SiO2矿物不是来自碎屑，而是来自生物的硅质骨骼、壳体或碎片，由化学作用直接沉淀或交代作用产生。
沉积岩第10章
陆源区岩石长期化学风化作用是SiO2的一个重要来源。位于热 带和亚热带地区的陆源岩石，在富含水、氧和CO2 的条件，其硅酸 岩和铝硅酸岩矿物如橄榄石、辉石、角闪石以及长石等都能发生化 学分解，分解出的SiO2多以真溶液或胶体溶液形式在水中进行迁移， 并能在适宜的条件下沉淀。
（二）火山作用是硅质的重要来源：
由于SiO2溶解或沉淀与环境的PH有关，当PH为碱性时SiO2 溶解， 当PH为酸性时SiO2沉淀。自然界强碱性水体是极为稀少，但一些湖 泊季节性可达强碱性，这是由于藻类的光合作用，使湖水中PH季节 性超过10，导致湖底的碎屑石英和粘土矿物被溶解，从而使湖水中 SiO2的含量达到甚至超过蛋白石质SiO2的饱和度。当随着季节性变 化藻类活动减弱，湖水PH减小时，SiO2则因极度过饱和而沉淀。 三、 硅质岩的形成阶段 原生沉淀成因和成岩期成因（次生交代） 生物成因的硅质岩和一些碧玉、硅质板岩及部分层状燧石属原生沉 淀成因，而对结核状燧石多属成岩期的产物。 四 、硅质岩沉积时的水深 硅质岩有深水沉积也有浅水沉积。
根据成因可把硅质岩分为两大类
① 生物或生物化学成因：硅藻土、海绵岩、放射虫岩、蛋白土和 板状硅藻土。 ② 非生物成因：碧玉岩、燧石岩、硅华。
硅质岩的主要类型
硅藻土—主要由硅藻遗体组成，以蛋白石为主。 海绵岩—硅质海绵骨针组成，多为蛋白石。 放射虫岩—由放射虫壳组成，多为蛋白石。 蛋白土—蛋白石组成。 燧石岩—最常见，主要成分为玉髓，次为自生石英。 碧玉岩—主要为自生石英，次为玉髓。 硅化—火山作用的温泉喷出时形成。
思考题
一、名词：硅质岩、 放射虫岩、碧玉岩、 燧石岩。
二、简述硅质岩的一般特征。
三、简述硅质岩的成因。
燧石（硅质岩）
第3节
硅质岩及其它岩类
第十章硅质岩第一节概论一、概念：硅质岩是指由化学作用、生物和生物化学作用以及某些火山作用形成的富含二氧化硅(一般超过70%)的岩石。
其中包括在盆地内经机械破碎再沉积的硅质岩。
但不包括陆源石英碎屑经搬运沉积而成的石英砂岩和沉积石英岩。
硅质岩在自然界中的分布较广，位居沉积岩中第四位，前三位依次是：页岩、砂岩、石灰岩。
二、成分特征1、化学成分：主要是SiO2（>70% ）和H2O其它氧化物: Fe2O3(含量可高达10% )、Al2O3(可高达8%)、MgO、CaO 等（由于混入物的影响，还常有含量不等的）2、矿物成分：蛋白石、玉髓、自生石英（1）蛋白石化学成分：SiO2·nH2O ，矿物成分：为一种含水的非（隐）晶质或胶质的二氧化硅，化学沉淀或生物成因蛋白石是天然的硬化的二氧化硅胶凝体，含水量一般为3％－10％，是一种具有变彩效应的宝石，与多数宝石不同，属于非晶质，会由于宝石中的水分流失，逐渐变干并出现裂缝。
内部具球粒结构，集合体多呈葡萄状、钟乳状。
玻璃光泽、珍珠光泽、蛋白光泽。
性脆，易干裂，贝壳状断口。
在长波紫外线照射下，不同种类的蛋白石发出不同颜色的荧光。
（2）玉髓化学成分：SiO2·nH2O ，隐一微晶及至细晶石英的集合体，通称为燧石。
玛瑙和玉髓均为隐晶质石英，矿物学中统称为玉髓。
宝石界将其中具纹带构造隐晶质块体石英称玛瑙，如果块体无纹带构造则称玉髓。
（3）自生石英：二氧化硅，为化学沉淀或蛋白石重结晶（4）其他混入矿物：常见的有粘土矿物、碳酸盐矿物、氧化铁等。
3、结构、构造和颜色（1）结构特征硅岩具有非晶质结构、隐—微晶结构、生物结构、纤维状结构、碎屑结构、鲕状结构、隐藻结构以及交代结构(2) 硅岩的构造硅岩的构造和产出形态多种多样，常见层状、透镜状、结核状、条带状和团块状。
华东石油学院对我国华北震旦亚界燧石岩进行过详细的研究，并按其产出形态划分为层纹状、条带状、结核状、团块状和放射状五种类型（见表15－2）。
硅质岩
五、硅质岩的成因(涉及四个方面)：
1．SiO2的来源（陆源、火山作用、生物） 2．SiO2的沉淀方式 3．硅质岩的形成阶段 4．水深（即硅质岩沉积时的水深）
第十二章 其它内源沉积岩及附生岩
一、内源岩（一） 1、铝质岩 2、铁质岩 概念、化学成分、矿物成分 3、锰质岩 二、内源岩（二） 1、磷质岩（P209） （1）含磷的沉积岩、按其磷的含量分为三种： ①含磷沉积岩（P2O5含量<8%） ②磷质岩（P2O5含量8~18%） ③磷块岩（P2O5含量>18%）
（2）结构： ①机械成因 ②化学成因 ③生物成因 ④成岩后生作用形成的结构（交代结构、重结晶结 构） 2、蒸发岩（盐岩）（P213） eg.青海湖中的盐花 3、附生岩（P214） ①铜质岩（P214） ②沸石质岩（P216） ③海绿石质岩（P217）
Sh2.1 砂质砾屑磷块岩
Sf1.7 条带状含磷硅质白云岩
2．与陆源石英碎屑搬运沉积形成的沉积石英岩（石英砂岩）的 区别，如比较：沉积石英岩与硅质岩不同之处 （1）沉积石英岩 定义：硅质胶结的石英砂岩，胶结物常为蛋白石或玉髓。部分硅 质胶结物发生次生加大时称为石英岩状砂岩；若硅质物全部成为 再生石英时，称为沉积石英岩（或正石英岩） ①石英和各种硅质岩屑占95%以上； ②几乎全部为硅质胶结； ③ 物质来源：陆源碎屑； ④ 机械搬运沉积作用形成。 （2）硅质岩 定义：是指由化学作用、生物和生物化学作用以及某些火山作用 所形成的富含SiO2 （一般超过70%）的岩石，其中也包括在盆地 内经机械破碎再沉积的硅质岩。（但是不包括陆源石英碎屑经搬 运沉积而成的石英砂岩和沉积石英岩，尽管它们的SiO2含量有地 可达95%以上）。 ①矿物成分：蛋白石、晶质玉髓、自生石英； ②SiO2含量（一般>70%）； ③化学作用、生物作用、生物化学作用以及某些大山作用形成； ④ 另外，盆内经机械破碎再沉积形成的硅质岩。
10-第十章 硅质岩解析
某些燧石沿碳酸盐岩内一定的带分布
如为交代膏盐沉积的燧石，则多由正玉髓组成
第四节
硅质岩的成岩后生变化
蛋白石经脱水可转变为玉髓和石英
据希思和莫伯利（1971）研究认为：蛋白石转变为石英的过 程中，先是生物成因的A型蛋白石的溶解，而后方石英从氧化硅 “胶粒”浓集液中结晶析出形成CT型蛋白石，最后以固相转变为 微晶石英，在此转变过程中要破坏生物结构。
3. 硅质岩的形成阶段
（1）生物成因的硅质岩属于原生沉积，碧玉、硅质板岩及部分层状 燧石也属于原生沉积 （2）结核状：普遍的看法认为属沉积期后，主要是成岩期的产物， 由成岩分异作用和硅化交代作用形成的。
燧石结核的成岩交代证据有：
燧石沿石灰岩裂缝分布； 结核形状不规则；
结核中残留有碳酸盐斑块，或保留有白云石的菱面体晶体
化学成分：SiO2和H2O，以及其它混入氧化物等。
结构：非晶质的胶状结构、隐晶结构、生物结构
及粒屑结构交代残余结构
成层性：单独成层，也可成薄层、透镜体、条带 或各种形状的结核夹于其它岩石中（常为碳酸盐岩） 成因分类： （1）生物或生物化学成因：硅藻土、放射虫岩
、海绵岩板状硅藻土、蛋白土
（2）非生物成因：碧玉岩、燧石岩、硅化等，
二、放射虫岩
主要成分为放射虫，也可分为疏松的和坚硬的。还可有硅 藻、海绵骨针、海藻、有孔虫等，并常有粘土矿物，以及方解 石、海绿石、碎屑石英等 坚硬的放射虫岩： （ 1）蛋白石质放射虫岩，外壳和胶结物均为蛋白石，常见 于白垩纪和古近系 （ 2 ）玉髓－石英质放射虫岩，成分为玉髓和自生石英，一
般见于地槽区的中生代和古生代沉积中。
硅、石英的溶解度与
硅质岩和铁、锰、铝、磷沉积岩
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
硅质岩和铁、锰、铝、磷沉积岩
硅质岩( Siliceous rock 化学成分主要为SiO2，组成矿物为微晶质石英和玉髓，少数情况下为蛋白石。
质地坚硬，小刀不能刻划，性脆。
含有机质的硅质
岩的颜色为灰黑色;富含氧化铁的硅质岩称为碧玉( Jasper)常为暗红色，也有灰绿色;不同颜色条带或花纹的玛瑙也属于硅质岩;呈结核状态产出者即为燧石
结核;含SiO2 的热泉经过沉淀，可形成硅华(Siliceous tufa)。
硅质岩中含黏土矿物丰富者(黏土矿物50%)，称为硅质页岩(Siliceous shale)，其质地较软，应归属于黏土岩类。
硅质岩有多种成因。
部分硅质岩是从热泉中涌出的富含SiO2 的热水经凝聚
或交代碳酸钙沉积物而成，或火山喷发物经水解作用析出SiO2 而成(这一作用
常发生在海底或陆上火山活动区)分硅质岩的形成与海中硅质生物，如放射虫或硅藻的迅速繁衍及其骨骼的大量堆积有关，属于生物化学岩。
暗红色的碧玉
玛瑙
硅华
铁、锰、铝、磷沉积岩
铁沉积岩化学成分以Fe 为主，可含Mn、V、Ni、P、S、SiO2、Al2O3、CaO 等。
常见铁矿物包括氧化铁(磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿)、碳酸铁(菱铁矿)、硫化铁(黄铁矿)、硅酸铁矿物(绿泥石、海绿石)等。
常见结构有内碎屑、粒、球粒等。
构造多样，如磁铁石英岩中的条带构造等。
褐铁矿
黄铁矿，人称愚金
黄铁矿。
不行，我得再来一张，狂吸我黄铁矿。
硅质岩的矿物组成与岩石学特征分析
硅质岩的矿物组成与岩石学特征分析硅质岩，顾名思义，是由富含二氧化硅的矿物构成的岩石。
它是地壳中最主要的岩石类型之一，具有广泛的分布和多样的形成方式。
在本文中，我们将对硅质岩的矿物组成和岩石学特征进行详细分析。
硅质岩主要由硅酸盐矿物组成，包括石英、长石和云母等。
其中，石英是最常见的硅质岩矿物。
它以其高硬度、透明度和光泽而闻名。
石英的晶体结构稳定，能够抵抗高温和高压环境的侵蚀，因此在地球的各个地方都可以找到石英。
长石是硅酸盐矿物中第二常见的成分，通常以钾长石和钠长石的形式存在。
长石的颜色和硬度各不相同，但它们的晶体结构相似，对于硅质岩的形成起到了重要作用。
云母是一种具有层状结构的硅酸盐矿物，具有良好的光泽和柔软的质地。
它可以分解为薄片，通常以黑云母和白云母的形式存在于硅质岩中。
除了硅酸盐矿物，硅质岩中还可能包含其他矿物，如长石、斜长石、角闪石等。
这些辅助矿物的存在使得硅质岩的矿物组成更加复杂。
特别是斜长石和角闪石，它们的存在可以帮助我们判断岩石的成因和形成环境。
在岩石学中，硅质岩可以根据颗粒的大小和结构分为细粒质和粗粒质两种类型。
细粒质硅质岩的颗粒较小，可见肉眼；粗粒质硅质岩的颗粒较大，需要放大镜或显微镜才能观察。
这些颗粒可能呈均匀分布，也可能形成集束或团块。
此外，硅质岩还可以通过颜色、纹理和结构等方面来划分。
根据颜色，硅质岩可以分为白色、灰色、红色、棕色等不同的类型。
纹理方面，硅质岩可以是均质的，在显微镜下呈现出均匀的结构；也可以是斑状的，其中含有不同颜色或成分的岩石碎片。
结构方面，硅质岩可以是层状的，由多层沉积物构成；也可以是变形的，经历了岩石圈运动而形成了折痕和断层。
总的来说，硅质岩的矿物组成和岩石学特征是研究岩石成因和地质历史的重要依据。
通过对硅质岩的矿物组成的分析，可以了解地质环境中的压力、温度和成分等因素对岩石的影响。
而通过对硅质岩的岩石学特征的观察，可以揭示出地质事件和岩石圈运动的历史痕迹。
硅质岩描述
硅质岩描述
硅质岩是一种沉积岩，主要由硅质矿物（如蛋白石、玉髓等）组成，具有较高的二氧化硅含量。
其描述如下：
1.矿物成分：硅质岩的主要矿物成分是硅质矿物，包括
蛋白石、玉髓、玛瑙、碧玉等。
这些矿物通常具有较高的二氧化硅含量，这也是硅质岩得名的原因。
此外，硅质岩还可能包含其他矿物，如石英、方解石等。
2.结构构造：硅质岩通常具有致密的结构，其内部构造
可因矿物成分和形成环境的不同而有所差异。
在显微镜下观
察，硅质岩的矿物颗粒通常较小，有时可见到晶洞构造。
另
外，硅质岩的断面可能呈现出贝壳状或不平整的形态。
3.颜色与光泽：硅质岩的颜色多种多样，取决于其矿物
成分和形成环境。
常见的颜色有白色、灰色、浅黄色、浅红色等。
在光泽方面，硅质岩通常呈现出玻璃光泽或油脂光泽。
4.硬度与解理：硅质岩的硬度通常较高，介于3到5之
间。
此外，硅质岩通常不具有解理。
5.分布与产状：硅质岩在地球上的分布较为广泛，尤其
是在海洋和湖泊的沉积物中较为常见。
其产状可以是层状的，也可以是结核状的。
6.意义与用途：硅质岩在地质学上具有一定的研究价
值，可以帮助我们了解古地理环境和沉积作用的特点。
此外，
硅质岩也是一种较为常见的建筑和装饰材料，如玛瑙、玉髓等被用于制作首饰、雕刻品等。
总之，硅质岩是一种主要由硅质矿物组成的沉积岩，具有较高的二氧化硅含量和多种颜色与光泽。
其分布广泛，具有一定的地质研究价值和实用价值。
硅质岩成因
硅质岩成因：具不同成因硅（质）岩SiO2的来源及形成方式也不同。
但总的来说大致可分为三种:生物或生物化学沉积成因、化学沉积成因及交代成因。
(1)生物或生物化学成因SiO2的沉积条件是SiO2浓度>120×10-6、pH<7 的酸性环境。
但海水为弱碱性，则有利于碳酸盐沉积，而不利于SiO2沉淀成岩，但当大量菌藻类繁殖、死亡和有机质分解时，放出有机酸、CO2等，造成局部酸性水环境，便有利于SiO2沉积。
（从Fe2O3：FeO可以看出样本形成于局部酸性水环境）由此，生物或生物化学沉积成因硅质岩中，主要是水体中部分SiO2来源于生物，许靖华（1979）等认为该种成因又可分为藻类的捕获作用、硅藻的堆积作用两种成因。
①藻类的捕获作用，是在藻类富集生长区，它们在安静舒适的潮间-潮上环境大量繁殖，死亡后的遗骸在缓慢下沉至海底的过程中，藻类等生物通过光合作用，分泌一种粘液物质，捕获和粘结水体中的SiO2胶体质点，使之沉淀，这主2 要是由蛋白石（(SiO2·nH2O)组成的骨骼容易被溶解，分散成溶胶状态保存在沉积物中，形成有机硅源。
这种生物和生物化学相伴生的沉积作用机理，已被叠层石硅质岩明暗相间的基本层及其中的藻迹微结构和丰富的有机质所证实。
②硅藻的堆积作用。
许靖华(1979)指出，前寒武系的大量燧石层主要是硅藻堆积而成的；以蓝绿藻为主的藻类是中元古代时期海洋中最主要的生命形式，它适应各种水介质条件，在海洋中广泛分布，这种生命体具有十分惊人的繁殖能力，是主要的造岩生物。
另外，海洋中的硅质生物通过自身的生存活动，将海水中分散状态的硅质吸附组成自身的机体。
当其死亡之后，遗体就象雪花似的沉向海底在碳酸盐补偿界面以上，因海水为碱性，压力小、温度高，硅质生物遗体在下沉过程中便被海水溶解或部分被溶解，只有下沉到碳酸盐补偿深度以下的深水环境，由于压力大、温度低，才免遭溶蚀，形成生物结构较完整的硅质岩。
硅质岩主要矿物成分
硅质岩主要矿物成分嘿，不知道大家有没有注意过硅质岩呢？我呀，有一次去海边玩，看到那些奇奇怪怪的石头，后来才知道其中有不少就是硅质岩呢。
那这硅质岩里到底都有啥成分呢？今天咱就来好好唠唠。
硅质岩里有个特别重要的成分，那就是二氧化硅。
这二氧化硅啊，它的来源可广泛了，像石英、沙子这些里面都有它。
说到这二氧化硅的作用和效果，那可真是不少。
它能让硅质岩变得坚硬、结实，就像给硅质岩穿上了一层坚固的铠甲。
我记得我那次在海边看到的硅质岩，那可真是硬邦邦的，估计就是二氧化硅的功劳。
而且啊，它还能增加硅质岩的稳定性，不容易被轻易破坏。
对于它的优缺点嘛，我觉得它让硅质岩这么结实是挺好的，但有时候也会觉得太硬了不好加工。
再来说说另一个成分，硅酸钠。
这硅酸钠就像是硅质岩里的小魔法师。
它的来源通常是一些含硅的矿物质经过化学反应形成的。
它的作用呢，就是能让硅质岩有一定的粘性和柔韧性。
就好比我们揉面的时候加了点水，面团就会变得有点软软的好塑形。
硅酸钠就让硅质岩有了那么点类似的感觉。
它能让硅质岩在一些情况下更容易适应环境的变化。
要说缺点的话，可能就是如果含量太多，会让硅质岩有点过于柔软了。
这些成分对我们的使用效果或者健康也有着一定的影响呢。
就拿二氧化硅来说，它的坚硬特性让硅质岩可以被用来做建筑材料啊之类的，坚固又耐用。
而硅酸钠呢，让硅质岩在一些工艺品制作中能更好地展现出各种形状和姿态。
说到安全性和潜在风险，二氧化硅一般来说还是比较安全的啦，没听说有什么大的副作用。
不过要是吸入太多二氧化硅粉尘可能就不太好了，就像我们不能在沙尘暴里一直待着一样。
硅酸钠呢，正常情况下也没什么大问题，但要是接触到皮肤可能会有点滑滑的感觉。
总结一下哈，硅质岩的主要成分二氧化硅和硅酸钠都有着各自独特的作用和效果。
在选择和使用硅质岩相关产品的时候呢，大家要根据自己的需求来。
如果想要特别坚固耐用的，那就可以多考虑二氧化硅含量高的。
要是想要有点柔韧性的，那就找找硅酸钠含量合适的。
第十章 硅质岩new
1.层状燧石 层状燧石
层状燧石的层厚自几厘米到几十厘米，有时则呈规则条 带或大透镜体。它们可与浅水碳酸盐岩、页岩以及砂岩共生， 亦可与深水的黑色页岩、远洋石灰岩或蛇绿岩共生；燧石的 单层厚度一般不大，但与共生岩石一起总厚度可相当大，达 几十到几百米。
2.结核状燧石 结核状燧石
这类燧石更为常见，成为规则或不规则的结核状 或不规则的条带状，通常称为燧石结核。
坚硬的放射虫岩有两种类型： 坚硬的放射虫岩有两种类型：
(1)蛋白石质放射虫岩，外壳和胶结物均为蛋白石， 外貌极似蛋白岩，常见于白垩纪和第三纪沉积中； (2)玉髓-石英质放射虫岩，其成分为玉髓和自生石 英，介壳有时被方解石所交代，岩石坚硬，不透水，外 貌很像硅质板岩或碧玉岩；一般见于地槽区的中生代和 一般见于地槽区的中生代和 古生代沉积内。 古生代沉积内。
(1)铝质岩的化学成分：铝质岩的化学成分复杂易变， 其主要成分是Al2O3、SiO2、Fe2O3、FeO、TiO2和H2O，次要成 分有CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、S等，同时还含有各种稀 有元素及微量元素如Ga、Ge、U、V、Cr、Ni等。 (2)铝质岩的矿物成分：铝质岩的主要矿物成分是铝的 氢 氧 化 物 ， 如 三 水 铝 石 〔Al(OH)3〕 、 一 水 软 铝 石 〔γAlO(OH)〕、一水硬铝石〔α-AlO(OH)〕，其次是各种粘 土矿物、石英、玉髓和少量的重矿物。此外，还有自生矿 物如菱铁矿、方解石、沸石、氧化铁和氢氧化铁等。
(七)硅华
这是一种典型的化学成因硅质岩，常形成于火山作用 后期温泉喷出地表处。硅华呈多孔状、色浅，其中二氧化 硅含量不定，常有各种混入物，除较多的氧化铝外，还可 有各种其它元素。
三、硅质岩的成因
硅质岩成因涉及二氧化硅来源、沉淀方式、形成阶 段以及沉积时水深等问题。 1.二氧化硅的来源 二氧化硅主要来源于大陆上硅酸盐及铝硅酸盐的化 学分解产物。大陆化学风化作用形成SiO2最有利条件是 温暖潮湿或季节性潮湿的气候，地形起伏小而排水通畅 的准平原区。在这样的条件下有利于成壤作用。 火山作用仍不失为硅质的重要来源。火山喷发出来 的热液中溶解有SiO2，可直接注入水体。
硅质岩
四位，前三位依次是：页岩、砂岩、石灰岩。
2．与陆源石英碎屑搬运沉积形成的沉积石英岩（石英砂岩）的 区别，如比较：沉积石英岩与硅质岩不同之处 （1）沉积石英岩 定义：硅质胶结的石英砂岩，胶结物常为蛋白石或玉髓。部分硅 质胶结物发生次生加大时称为石英岩状砂岩；若硅质物全部成为 再生石英时，称为沉积石英岩（或正石英岩） ①石英和各种硅质岩屑占95%以上； ②几乎全部为硅质胶结； ③ 物质来源：陆源碎屑； ④ 机械搬运沉积作用形成。 （2）硅质岩 定义：是指由化学作用、生物和生物化学作用以及某些火山作用 所形成的富含SiO2 （一般超过70%）的岩石，其中也包括在盆地 内经机械破碎再沉积的硅质岩。（但是不包括陆源石英碎屑经搬 运沉积而成的石英砂岩和沉积石英岩，尽管它们的SiO2含量有地 可达95%以上）。 ①矿物成分：蛋白石、晶质玉髓、自生石英； ②SiO2含量（一般>70%）； ③化学作用、生物作用、生物化学作用以及某些大山作用形成； ④ 另外，盆内经机械破碎再沉积形成的硅质岩。
（2）结构： ①机械成因 ②化学成因 ③生物成因 ④成岩后生作用形成的结构（交代结构、重结晶结 构） 2、蒸发岩（盐岩）（P213） eg.青海湖中的盐花 3、附生岩（P214） ①铜质岩（P214） ②沸石质岩（P216） ③海绿石质岩（P217）
Sh2.1 砂质砾屑磷块岩源自Sf1.7 条带状含磷硅质白云岩
三、结构及产状：
1、结构：非晶质的胶状结构、隐晶结构、 微粒结构、生物结构、以及粒屑结构；另 外，各种交代残余结构……。 2、产状：硅质岩可以单独成层，也可成薄 层、透镜体、条带或各种形状的结核夹于 其它岩石（常为碳酸盐岩）中。
四、硅质岩的分类： 1．按产状分： 层状硅质岩（厚层状、达数百米厚，eg.碧玉岩建造） 板状硅质岩：eg.板状硅藻土 结核状硅质岩： eg.结核状燧石等 泉华状硅质岩： eg.硅华 2．按矿物成分分类： 蛋白石质硅质岩 玉髓质硅质岩 石英质硅质岩 3．按矿物成因来分： 生物成因的硅质岩：硅藻土、海绵岩、放射虫硅质岩 非生物成因的硅质岩：碧玉岩、燧石岩、硅华
硅质岩
一、一般特征1、概念：硅质岩是指由化学作用、生物和生物化学作用以及某些火山作用形成的富含自生硅质矿物（＞70%）的岩石。
2、矿物成分：主要成分：蛋白石、玉髓和自生石英次要成分：粘土矿物、碳酸盐矿物和氧化铁等。
3、化学成分：主要成分：SiO2和H2O次要成分：数量不等的Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO等二、主要岩石类型生物和生物化学成因的：硅藻土、放射虫岩、海绵岩、蛋白岩非生物成因：碧玉岩、燧石岩、硅华等1、硅藻土（或硅藻岩）硅藻土呈灰白色或浅黄色，主要由硅藻（成分为蛋白石）的壳体组成，其含量可达70—90%，可含有少量的放射虫及海绵骨针。
有时含有粘土矿物、碳酸盐矿物、海绿石、碎屑石英和云母等混入物。
硅藻土质软疏松多空，相对密度为0.4-0.9，孔隙度高，吸水性强，外貌似土状。
页理发育，薄如质页。
大部分硅藻土产于第三纪以来的海相或湖相地层中，少部分分布于白垩纪地层中。
在沉积序列上，多与泥岩、泥灰岩共生，有时与火山岩共生。
在年代较老的地层中，硅藻土一般转变为板状硅藻土或蛋白土，最终渐变成燧石岩。
现代硅藻土主要分布在两极及中纬度的海洋中。
2、海绵硅质岩淡灰绿色或黑色，主要由海绵骨针（矿物成分为蛋白石和玉髓）组成，有时含有少量放射虫及钙质生物，可混有少量粘土矿物、碳酸盐矿物及海绿石等。
海绵岩一般为细粒，常见有坚硬和疏松两种类型。
在坚硬的海绵岩中，海绵骨针由不同比例的蛋白石、玉髓和自生石英胶结而成，致密，不透水。
纯净、疏松的海绵岩极少见，仅见于个别地区的第三纪沉积中。
海绵岩多分布于新生代地层中。
3、放射虫硅质岩多为深灰色以及红色与黑色，主要由放射虫的壳体组成，矿物成分为蛋白石，常含有硅藻、海绵骨针。
常为薄层状，致密坚硬。
在较老的地层中放射虫（蛋白石和玉髓）已重结晶为微晶石英。
在现代海洋中，放射状软泥分布于低纬度地区的赤道附近，在太平洋和印度洋的赤道地区广泛分布，其放射虫含量可达60-70%，并常混有粘土矿物和碳酸盐矿物。
10-第十章+硅质岩
结构：非晶质的胶状结构、隐晶结构、生物结构 及粒屑结构交代残余结构
成层性：单独成层，也可成薄层、透镜体、条带 或各种形状的结核夹于其它岩石中（常为碳酸盐岩）
成因分类：
（1）生物或生物化学成因：硅藻土、放射虫岩 、海绵岩板状硅藻土、蛋白土
（2）非生物成因：碧玉岩、燧石岩、硅化等， 次生交代的或与火山活动有关。
三、燧石（岩）
燧石：是一种致密坚硬、常具贝壳状断口的隐晶质或微晶 质岩石，颜色以灰色、黑色等暗色。
成分主要为玉髓和自生石英，年代较新者可为蛋白石，以及 粘土、碳酸盐及有机质等混入物。
产状分类：
（1）层状燧石
（2）结核状燧石
呈规则或不规则结核状、条带状，通常称为燧石结核， 常夹于碳酸盐岩中，其次见于粘土岩中往往沿一定层位分布 结核形状多种多样，有球状、椭球状、棒柱状、扁平状、环状、节 枝状及不规则块体
第十章 硅质岩
第一节 概述
硅质岩—是指由化学作用、生物和生物化学作用 及某些火山作用所形成的富含二氧化碳（一般超过70 ％）的岩石，其中也包括在盆地内机械破碎再沉积的 硅质岩。
不包括陆源石英碎屑经搬运沉积而成的石英砂岩 和沉积石英岩
矿物成分：蛋白石、结晶质的玉髓和自生石英， 其它混入物，如粘土矿物、碳酸盐矿物和氧化铁等。
二、放射虫岩
主要成分为放射虫，也可分为疏松的和坚硬的。还可有硅 藻、海绵骨针、海藻、有孔虫等，并常有粘土矿物，以及方解 石、海绿石、碎屑石英等
坚硬的放射虫岩： （1）蛋白石质放射虫岩，外壳和胶结物均为蛋白石，常见 于白垩纪和古近系 （2）玉髓－石英质放射虫岩，成分为玉髓和自生石英，一 般见于地槽区的中生代和古生代沉积中。
硅质岩描述
硅质岩描述硅质岩是一种以硅酸盐矿物为主要成分的岩石，其化学成分中富含硅，一般大于65%。
硅质岩通常具有坚硬的质地和均匀的结构，其主要由石英、长石和其他小颗粒粘结而成。
硅质岩广泛分布于地球的地壳中，是地壳中重要的岩石类别之一。
硅质岩可根据其矿物组成和地球化学特征进一步细分为不同类型。
在地质学中，硅质岩包括石英砂岩、石英岩、长石岩、角砾岩、砾岩、石英闪长岩、石英斑岩、英云闪长岩、英云斑岩等等。
这些不同类型的硅质岩在成分组成、结构和性质上都有所差异。
石英砂岩是一种重要的硅质岩类型，其主要由颗粒状的石英砂粒组成。
石英砂岩通常具有坚硬的特征，质地细腻，颜色多为白色或灰色。
石英砂岩广泛分布于大陆地壳中，常见于河床、沙漠沉积、海滩等地，是建筑工程、玻璃制造和工业研磨的重要原料。
石英岩是指含有大量石英的硅质岩石。
石英岩质地坚硬，颜色多样，可以是白色、灰色、黄色、红色或绿色。
石英岩主要由石英颗粒构成，其颗粒粒径较大，呈均匀排列。
石英岩常见于沉积岩中，可以是砂岩、泥岩或砾岩，也可以是变质岩中的石英片岩或石英岩脉。
长石岩是指主要由长石组成的硅质岩石。
长石岩的颜色和质地因其具体成分的不同而有所差异。
最常见的长石岩类型是花岗岩和闪长岩。
花岗岩主要由石英、长石和云母组成，颜色多为灰色或粉红色，质地坚硬。
花岗岩是地球上最常见的岩浆岩之一，广泛分布于各大陆地壳。
闪长岩是一种含有富长石的岩石，其颗粒较大，常见于火山岩中。
角砾岩是一种特殊类型的硅质岩，其由砾石和细颗粒的角砾砂组成。
角砾岩常见于河流底部或冲积平原的堆积物中，其颗粒状结构使得岩石具有较好的承载能力和透水性能，因此常被用于建筑工程的基础填料、道路建设以及水利工程中。
砾岩是一种由砾石和砂石颗粒粘结成的硅质岩。
砾岩具有较粗糙的表面和坚硬的质地，其颜色可以是灰色、红色、黄色或者绿色。
砾岩存在于各种环境下，常见于河床、沉积扇和岩屑堆积中。
砾岩常被用作建筑材料、道路基础材料以及堤坝的防护层。
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四、蛋白土（蛋白岩）和板状硅藻土（粉蛋白岩）
两者成分主要都是蛋白石，常由成细小的棱角或球 粒状质点(0.01～0.001mm)的集合体。多数具有微孔构 造，呈透镜体产出。
它们与硅藻土或蛋白石质放射虫岩不同之处在于： 不含或含极少硅质生物遗体。除蛋白石外，还可有粘土、 碳酸盐、黄铁矿、海绿石、沸石、玉髓、方英石、碎屑 石英及有机质等。
华东石油学院对我国华北震旦亚界燧石岩进行过详细的研究， 并按其产出形态划分为层纹状、条带状、结核状、团块状和放射状
五种类型（见表15－2）。
层状硅质岩
结核状硅质岩
硅质岩与其他化学岩共生时，也常见各种类型层理及波痕等。
(3) 颜色
硅岩的颜色多姿，且随岩石中所含的杂质而异，常见灰 黑色、灰白色，有时可见灰绿色、红色等色调。
总体上，硅岩致密坚硬且性脆，化学性质稳定,抗风化 能力强。当与其他岩类 第二节 第三节 第四节
概论 硅质岩的主要类型 硅质岩的成因 硅质岩的成岩后生变化
硅质岩的主要类型
硅藻土(或硅藻岩): 主要由硅藻遗体组成，以蛋白石为主。 海绵岩: 硅质海绵骨针组成，多为蛋白石。 放射虫岩: 由硅质放射虫壳组成。 板状硅藻土和蛋白土: 由蛋白石组成。 燧石岩: 最常见，由微晶石英和玉髓组成。 碧玉岩: 矿物成分是自生石英，可含有少量生物遗体。 硅华: 典型的化学成因硅质岩，常形成于火山作用后期温泉
内部具球粒结构，集合体多呈葡 萄状、钟乳状。玻璃光泽、珍珠光泽、 蛋白光泽。性脆，易干裂，贝壳状断 口。在长波紫外线照射下，不同种类 的蛋白石发出不同颜色的荧光。
opal
（2）玉髓
化学成分：SiO2·nH2O ，隐一微晶及至细晶石英的集合体， 通称为燧石。玛瑙和玉髓均为隐晶质石英，矿物学中统 称为玉髓。宝石界将其中具纹带构造隐晶质块体石英称 玛瑙，如果块体无纹带构造则称玉髓。
(4)在显微镜下具生 物结构，一般层理不明显， 有时可见水平层理。
硅藻土
单偏光（×300）
正交偏光
电子显微镜下的硅藻体
形成环境
大部分硅藻土产于第三纪以来的海相或湖泊相的地 层中，少数分布于白垩纪的地层中。多与粘土岩、泥灰岩 共生，有时与火山岩共生。
年代较老的地层中硅藻土一般均转变为板状硅藻土 或蛋白土，最终渐变至燧石岩。现代硅藻主要分布在两极 及中纬度的海洋中，并与洋流分布有关。
硅质生物（硅藻、放射虫、硅质海绵等）具有直接 从海水中吸取硅质，通过对悬浮在水体中铝硅酸盐质点 进行腐蚀和分解，从中吸取SiO2 ,以组成它们自身躯壳 的机能。
硅质生物在繁殖过程中往往受水体环境的控制，如海 水的温度、盐度、深度等因素，并可随季节性的变化而发生 周期性的盛衰。有人曾作过统计，在广海的富含硅质生物的 表层水中，氧化硅的含量季节性地在0.5～2.0mg／L之间波 动。此外，与洋流和火山活动也有密切关系。
实验分析证明，在21～22℃的平衡条件下溶液中SiO2含量连续70d保 持在100～150mg／L；随温度升高，溶解度加大，在150℃时超过600mg／ L。当pH值小于8时，其溶解度低或基本保持不变；pH值大于8以后，其溶 解度及溶解速度都迅速增高。
（3）交代成因方式
在碳酸盐岩中，常见经硅化作用而形成的交代硅质岩。
尤斯特尔（Eugter，1967）等人提出了一个湖相模式（包括干盐湖和 淡水内陆湖模式）： 认为咸水湖水中的SiO2浓度可高达2700mg／L，由于蒸 发作用使非晶质SiO2［NaSi7Ol3（OH）3·3H2O］的沉积，而后再经长期脱水、 脱钠，先形成硅酸钠凝胶会转变成燧石。在东非的马加迪湖底的更新 世沉积中，已发现有大量燧石及结核层。
喷出地表处。
一、硅藻土(或硅藻岩)
硅藻土主要由古代的硅藻遗体组成。主要化学成分是含 水的SiO2。矿物成分主要为蛋白石—A
(1)硅藻土质纯者呈白色，但常被铁质或有机质染成 黄色或暗灰色甚至黑色。
(2)岩石外貌呈土状，结构疏松，质软而轻，比重只有 0.4～0.9；
(3)孔隙度甚高，吸 水性强，可粘舌。
板状硅藻土
蛋白石球块
五、燧石岩
这是最常见的一种硅质岩，其成分主要为玉髓和自生 石英，年代较新者可为蛋白石；还常有粘土、碳酸盐及有 机质等混入物；并可有少量硅质生物遗体。燧石是一种致 密坚硬、常具贝壳状断口的隐晶质或微晶质岩石，颜色以 灰色、黑色等暗色为常见，也有呈黄色、红色、白色者。
颜色因含杂质不同而变。显微镜下纯净燧石是一种无色 的微晶石英集合体。
（2）化学作用方式
根据地球的发展演变规律性推断，在古代海洋中二氧化硅的浓 度很可能超过非晶质二氧化硅的溶解度，所以就会发生无机的二氧 化硅沉淀（Degells，1964）。这种沉淀主要通过蒸发作用使海水 中 的 SiO2 浓 缩 ， 达 到 或 高 于 饱 和 度 时 发 生 凝 聚 而 沉 淀 下 来 （Barchert，1966；James，1974，Holland，1974）。有人认为只 要水介质中存在大量的电解质，那么水介质中的硅质便可吸附及沉 淀在胶体和悬浮的无机质点上。这样，可溶的质点就可以与无机质 点一起进行搬运，并在合适的条件下沉积于海底（Bien，G．A．等， 1959）。
微晶质玉髓
显晶质石英
（1）蛋白石
化学成分：SiO2·nH2O ，矿物成分：为一种含水的非（隐） 晶质或胶质的二氧化硅，化学沉淀或生物成因
蛋白石是天然的硬化的二氧化硅胶凝体，含水量一般为 3％－10％，是一种具有变彩效应的宝石，与多数宝石不同， 属于非晶质，会由于宝石中的水分流失，逐渐变干并出现裂 缝。
硅质岩在自然界中 的分布较广，位居沉 积岩中第四位，前三 位依次是：页岩、砂 岩、石灰岩。
二、成分特征
1、化学成分：
主要是: 其它氧化物:
SiO2（>70% ）和 H2O Fe2O3(含量可高达10% )、Al2O3(可高达8%)、MgO、 CaO 等
2、矿物成分： 蛋白石、玉髓、自生石英
隐晶质、微晶质蛋白石
另外，海底火山喷发物，经海解作用而分解出大量的SiO2，可使 局部地区海底达到或高于SiO2的饱和度（100～120mg／L）而发生沉 淀。该机理可用于解释地槽区的碧玉岩和硅岩层的成因。对不含生物 或含得极少的硅质岩，以及前寒武纪的硅质岩，很难用生物来解释其 成因，只有归因于氧化硅的化学沉淀。
控制SiO2溶解、沉淀的主要因素为温度、pH值
（3）自生石英
二氧化硅，为化学沉淀或蛋白石重结晶
（4）其他混入矿物
常见的有粘土矿物、碳酸盐矿物、氧化铁等。
3、结构、构造和颜色
（1）结构特征
硅岩具有非晶质结构、隐—微晶结构、生物结构、纤维 状结构、碎屑结构、鲕状结构、隐藻结构以及交代结构
(2) 硅岩的构造
硅岩的构造和产出形态多种多样，常见层状、透镜状、结核状、 条带状和团块状。
二、海绵岩
海绵岩主要由硅质海绵骨针组成，矿物成分主要为蛋白石。
外貌为细粒状，呈灰 绿色或黑色，疏松的海绵 岩胶结程度较差，其中夹 有粘土和砂。坚硬的海绵 岩其内的骨针被蛋白石、 玉髓等硅质矿物所胶结，
以海相成因为主。
海绵为多孔动物门生物的统称，是 世界上结构最简单的多细胞动物。
三、放射虫岩
放射虫岩主要由硅质放射虫介壳组成，可分为疏松的和坚 硬的两种: 疏松的变种外貌很象硅藻土，质软，灰或黄灰色;坚 硬的放射虫岩中的放射虫介壳完全被氧化硅胶结。 除放射虫外， 还可有硅藻、海绵骨针、海藻、有孔虫等生物遗体；并常有粘 土矿物，以及方解石、海绿石、碎屑石英等混入物。
四.硅质岩沉积时的水深
硅质岩有深水沉积也有浅水沉积。
第一节 第二节 第三节 第四节
概论 硅质岩的主要类型 硅质岩的成因 硅质岩的成岩后生变化
无论是以生物或非生物成因的原始硅质沉积物，均 由一种含水的结晶质SiO2——蛋白石组成，在成岩期经过 脱水和重结晶作用而转变为玉髓和石英。随着埋藏深度和 地温的增加，蛋白石的水分子逐渐被排出，在一定浓度梯 度影响下，化学质点发生重新排列组合，形成新的结晶质 点和晶体，即所谓重结晶作用。
硅化主要是在交代作用过程中进行的，它发生在同生、成岩、后 生的各个作用时期，经常与之发生交代的矿物主要为方解石、白云石、 石膏、硬石膏等，有时也交代生物化石。自然界中常见硅质矿物与碳 酸盐矿物相互交代。其反应式为：
CaCO3＋H2O＋CO2＋H4SiO4＝SiO2＋Ca2+＋2HCO3－＋2H2O
交代硅质岩往往继承原岩的许多特征，如交代硅质岩的颜色和结构一 般与原岩相一致。SiO2的交代又具有明显的选择性，一般总是优先交 代生物遗体或富含有机质及孔隙度高的部分；在粒屑灰岩中，其胶结 物常常先被交代。有人认为有机质分解过程中产生有机酸，在其周围 形成弱酸性环境，有利于SiO2沉淀与交代。碳酸盐岩中的燧石结核多 数为交代作用的产物。
碧玉岩
红碧玉岩
三江彩卵石，又名红彩卵石、三江石，产于广西柳州地区三江县境内融江河 段及上游龙胜县境内大地和侗烈等地。该石属碧玉岩类，石质坚硬细密，硬 度为6.5～7度，表面润泽光滑；以黄、红、紫为主色调。
七、硅华
这是一种典型的化学成因硅质岩，常形成于火山作用 后期温泉喷出地表处。
硅华呈多孔状、色浅，其中二氧化硅含量不定，常有各 种混入物，除较多的氧化铝外，还可有各种其它元素。
2．硅质岩的形成方式
①有机成因——生物和生物化学作用 ②无机成因——化学作用，包括交代作用
（1）生物和生物化学作用方式
在前寒武纪，甚至在30亿年以前的沉积中，不断发现了生命的遗迹。 如在北美、南非和澳大利亚等地的寒武系燧石条带和碧玉岩中，都发现类 菌藻类的丝状体、杯状体及球状体等的化石遗迹（Enge1，1968；Lebege， 1967，1973；Knoll and Barghoorn，1977）。我国鞍山群、五台群、震旦 亚界等地层中，也陆续发现不少类菌、类藻、古孢子等生物化石。据研究， 这些低等的菌、藻类通过光合作用，能分泌一种粘液物质，并以捕获或粘 集水体中的SiO2胶体质点的方式形成硅质沉积物。前寒武纪一些硅质叠层 石的形成与这种作用有关。