沉积岩主要岩石类型
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沉积岩的主要岩石类型:
1)火山碎屑岩类:火山碎屑岩是火山剧烈爆发中产出的火山碎屑堆积物经压实、固结以后形成的岩石。火山碎屑物质的物态一般指它降落着地时的物理状态,即是固态、液态,抑或是塑性体。固态碎屑包括岩屑、晶屑和玻屑;塑性碎屑包括浆屑,塑性玻屑。火山碎屑岩根据碎屑颗粒大小又可分为集块岩、火山角砾岩和凝灰岩。
集块岩:岩石中的火山碎屑粒径大于50mm者占50%以上,常混有火山角砾、火山灰等,分选性差。集块岩多分布于火山口附近或火山管道中,分布范围较窄,可作为寻找古火山口或古火颈的一种标志。
火山角砾岩:主要由各种喷出岩的角砾组成,也有其它岩石角砾,角砾棱角明显,也可混入少量晶屑,一般由火山灰胶结,分选性差。该种岩石除分布在火山口附近外,也可分布于离火山口稍远的地区。比较常见。
凝灰岩:岩石中大多数的火山碎屑粒度小于2mm,并且被更细的火山尘及火山灰的次生化学分解物(蛋白石、粘土、碳酸盐等)所胶结。由于火山灰粒度细小,从火山口喷出后在空中可飘浮数百乃至数千公里,所以一般凝灰岩的分布范围很宽,可距火山口很远。它是火山碎屑岩中分布最广的一种。
2)正常碎屑岩类:正常碎屑岩是沉积岩中最常见的岩石之一,特别是在陆相沉积物中,分布极为广泛。一般所指的碎屑岩是由50%以上的碎屑物(包括矿物碎屑及岩石碎屑)组成的岩石。它们的形成主要与外动力地质因素有关,大都为机械破碎的产物经搬运沉积而成。
碎屑岩中,也可混入纯化学沉淀物质与黏土物质,并且多以胶结物的形式存在,当这些混入物的含量增多,而超过50%时,则分别过渡为化学岩或黏土岩。这类岩石按碎屑颗粒大小,又可分为砾岩、砂岩、粉砂岩三种。
砾岩:破碎的岩块,经过较长距离的搬运或受到海浪的反复冲击,使棱角消失,形成圆形或椭圆形的砾石(或称卵石),再经胶结的岩石称为砾岩。砾石直径一般大于2mm。不同的砾岩,其砾石成分和胶结物各不相同。具砾状结构、层状构造,但层理一般都不发育。若这类岩石中砾石未被磨圆而具明显棱角者,则称为角砾岩。
砂岩:是由各种成分的砂粒被胶结而成的岩石,一般所说的砂岩是砂质岩石的总称。其中砂粒直径在2-0.05mm之间。胶结物可有泥质、钙质、铁质和硅质等。碎屑成分复杂,主要为石英和长石,其次为云母,此外,尚有一些重矿物、碳酸盐类矿物和岩屑。这类岩石若按碎屑颗粒大小,可以分为粗粒砂岩(砂粒直径2-0.5mm);中粒砂岩(0.5-0.1mm);细粒砂岩(0.1-0.05mm)。若按碎屑成分又可划分为石英砂岩(石英含量在90%以上,含少量长石及燧石);长石砂岩(石英占30-60%,长石在30%以上,尚有少量云母及岩屑);硬砂岩(石英少于60%,长石20-30%,岩屑在20%以上)。
粉砂岩:由直径为0.05-0.005mm的砂粒经胶结而成,其成分以石英为主,有少量长石、云母、绿泥石、重矿物及泥质混入物等。岩石外貌颇似泥质岩,但较坚硬,并有粗糙感。
第四纪沉积物中的黄土及黄土岩亦属于粉砂岩类。黄土中粉砂粒级占50%以上,其次是黏土。成分复杂(有石英、长石、碳酸盐及黏土矿物),颜色浅黄或暗黄,质轻而多孔(孔隙占总体积的40-55%),易研成粉末,含有多量的奇形怪状的钙质结核,无明显层理,垂直节理发育,其质点结合力强,常被侵蚀呈陡峭的山崖。我国西北一带广泛分布,最厚可达400余米,成为著名的黄土高原。
3)黏土岩类:又称泥质岩。是沉积岩中最常见的一类岩石,约占沉积岩总体积的50-60%。它是介于碎屑岩与化学岩之间的过渡类型,并具有独特的成分、结构和性质等特征。这类岩石是由含量在50%以上,直径小于0.005mm的物质所组成的。主要矿物成分是黏土矿物,如高岭石、蒙脱石及水云母等。尚有少量极为细小的石英、长石、云母、碳酸盐及重矿物等。主要由含铝硅酸盐类矿物的岩石,经化学风化形成的细悬浮物质,被搬运至湖、海盆地或在
原地沉积而成。黏土岩的颜色与沉积环境和混入物有关,多呈黑色、褐红色、紫色、红色和绿色等,但也有呈白色或浅灰色者。这类岩石具典型的泥质结构,质地均一,有细腻感。可塑性和吸水性很强,岩石吸水后体积增大。这类岩石因其中黏土矿物颗粒细小,肉眼不能鉴别其成分,一般仅根据其固结程度和结构构造特征进行分类和命名,详细研究则需采用专门的方法。根据其固结程度这类岩石可分为黏土、页岩、泥岩三种。
黏土:为松散的土状岩石,含黏土颗粒在50%以上,黏土与砂之间由于黏土颗粒、砂粒等含量不同,有亚黏土(黏粒含量10-30%);亚砂土(黏粒含量3-10%)及砂土(黏粒含量﹤3%)等过渡类型。黏土根据其中所含主要矿物成分的不同又可分为:高岭石黏土;蒙脱石黏土和水云母黏土。
页岩:由松散黏土经硬结成岩作用而成。为黏土岩的一种构造变种,它具有能沿层理面分裂成薄片或页片的性质,常可见显微层理,称为页理(页岩亦因此得名),具有页理构造的粘土岩常含有水云母等片状矿物,可由于细小的片状矿物平行排列所致。
页岩成分复杂,除各种黏土矿物外,尚有少量石英、绢云母、绿泥石长石等混入物。岩石颜色多种,一般呈灰色、棕色、红色、绿色和黑色等。依混入物成分的不同,又可分为黑色页岩、碳质页岩、钙质页岩、铁质页岩、硅质页岩及油页岩等。
泥岩:其成分与页岩相似,但层理不发育,具块状构造。
4)化学岩及生物化学岩类:这类岩石是由于母岩遭受强烈化学分解作用之后,其中某些风化产物形成水溶液(真溶液或胶体溶液)被搬运到水盆地中,通过蒸发作用、化学反应和在生物的直接或间接作用下沉淀而成的。这类岩石的数量和分布均比碎屑岩和黏土岩少,但它们却占有非常重要的地位,它们本身许多就是有经济价值的矿产,如石灰岩、白云岩、铁质岩、锰质岩、铝质岩、磷块岩等。这类岩石在地壳中分布最广的是碳酸盐岩,其次是硅质岩。石灰岩:由结晶细小的方解石组成,常含少量白云石、黏土、菱镁矿及石膏等混入物。纯石灰岩常为浅灰色、灰色,当含杂质时为浅黄色、浅红色、灰黑色及黑色等。以加冷稀盐酸强烈起泡为其显著特征。根据石灰岩的成因、物质成分和结构构造又可分为普通灰岩、生物灰岩、碎屑灰岩和燧石灰岩等。
白云岩:主要由细小的白云石组成,尚含少量方解石、石膏、菱镁矿及黏土等。白云岩的外表特征与石灰岩极为相似,但加冷稀盐酸不起泡或起泡微弱,具有粗糙的断面,且风化表面多出现格状溶沟。白云岩中随着方解石含量的增多,有逐渐向石灰岩过渡的类型,如石灰质白云岩或白云质石灰岩等。
泥灰岩:是碳酸盐岩与黏土岩之间的过渡类型。其中黏土含量在25-50%之间,若黏土含量为5-25%,则称为泥质灰岩。泥灰岩通常为隐晶质或微粒结构,加冷稀盐酸起泡,且有黄色泥质沉淀物残留。颜色多种,有浅灰、浅黄、浅绿、天蓝、红棕及褐色等。
硅质岩:主要由蛋白石、石髓及石英组成,SiO[sub]2含量在70-90%之间,此外尚有黏土、碳酸盐、铁的氧化物等。这类岩石包括硅藻土、燧石岩、碧玉铁质岩和硅华,其中以燧石岩最为常见。燧石岩致密坚硬,锤击之有火花,多呈结核状、透镜状产出,也有呈层状生于碳酸盐岩之中的。颜色多为深灰色和黑色,但也有红色、黄色,甚至白色者。常具隐晶质结构,带状构造。