第十二章 成岩作用和沉积岩
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此外，生物作用产生的有机质是沉积岩所特有 沉积岩的层理和层面构造以及含有生物化石使其区
别于岩浆岩和变质岩的主要特征。
二、沉积岩的结构
结构是指沉积岩组成物质的形状、大小、结 晶程度及组合方式。
Texture
1、碎屑结构：是指各种碎屑物被胶结物粘 结起来形成岩石的基本结构。
砾状结构（多数碎屑粒径 > 2mm）； 砂状结构（多数为2-0.05mm）； 粉砂状结构（多数为0.05-0.005mm）； 泥质结构（＜0.005mm）
代表一套层理的基本单元。 层面：指层系组间的界面，是通过沉积间断或
介质动力状态转换形成的。
层理的主要类型
Ⅰ－水平层理；Ⅱ－波状层理；Ⅲ－斜层理 C1－板状层系组，C2－楔状层系组，C3－槽状层系组
B－层系，A－细层
层理的主要类型
1) 水平层理：细层界面平直且相互平行， 并与层面一致。
一般在静水环境中悬浮的粉沙和粘土缓慢沉积 形成，如湖心沉积，沉积表面呈水平状态。
地形高低、岩性等决定了地质作用的速度 和强度；
地壳运动：影响了外力地质作用的持续时 间；
第二节：成岩作用
概念 三种成岩作用方式
成岩作用
在一定的条件下，松散的沉积物转变 为坚硬的岩石的过程称为成岩作用。
水分排出，孔隙减小，密度加大； 松散颗粒被胶结 发生重结晶 成岩作用的方式有三种 ：压实、胶结和
透镜状层理
2、层面构造
发育在岩石层面上的各种构造。 主要包括：
波痕 泥裂 雨痕 晶痕
波痕（ripple mark）
波痕：由于波 浪等介质的运 动，在沙质沉 积物表面上所 形成的一种波 状起伏的现象。
介质运动定向 时不对称，反 之对称
砂岩中大型波痕
泥裂 mud crack
沉积物露出水 面受晒干涸时， 发生收缩所产 生的裂缝
一、沉积岩的矿物成分
宏观上规模很庞大，微观上成分很简单； 最常见的沉积岩矿物：
石英、钾长石、斜长石、白云母、粘土矿物、方解石、 白云石、石膏、赤铁矿物、褐铁矿、蛋白石等
来源：
岩浆岩的风化：石英、钾长石、斜长石、白云母 硅酸盐类风化：粘土矿物、褐铁矿、蛋白石 地表环境：方解石、白云石及石膏
面呈弧状交切）。
斜层理
层理的主要类型
4) 粒序层理：层系组内从底到顶粒度 由粗向细逐渐变化显示出来的层理
浊流沉积所具有的特征构造。
粒序层理
层理的主要类型
5) 凸透镜状层理：泥质沉积层系中夹 有多层小型凸镜状沙体；
6) 块状层理：在厚达几十厘米的一层 内，肉眼不见上述层理，岩石成分、颜 色、粒度均匀，常是快速堆积的反映 （无层理）。
成岩作用和沉积岩
教学要求
掌握：
成岩作用方式 沉积岩的结构； 层理的主要类型； 主要层面构造；
了解：
沉积岩矿物成分特点； 常见沉积岩的识别；
第一节 地表动力地质作பைடு நூலகம்的一般规律
1.不同的作用具有同样的作用序列
各种外力地质作用的作用都遵循风化、剥 蚀、搬运、沉积和成岩这一序列。
各个阶段的作用无法截然的区分
地表动力地质作用的一般规律
2. 由于外动力介质性质、运动特点不 一样，其作用方式和产物、产生的地 形也不同
3.不同的地质营力运动速度不一样， 产生的破坏速度不一样，如河流和地 下水
地表动力地质作用的一般规律
地质作用跟气候、地形、地表岩性及 地壳运动等因素有关。
气候：不同的气候条件下，主导的地质作 用类型不同
水平层理
层理的主要类型
2)波状层理：细层界面波状起伏，但总体 方向平行层面，由水介质呈波状运动所致。
波状层理
层理的主要类型
3) 斜层理：由一系列斜交或交切的层系 组成。
板状斜层理（层系界面为平面且大致平行） 楔状斜层理（层系界面为平面但不平行） 槽状斜面层理（细层和界面呈槽状，层系界
重结晶
压实作用
是指松散的沉积物在上覆水体和沉积物的负 荷压力下，水分排出，孔隙降低，体积缩小 转变为固结的岩石的过程。
注意：单纯的压实作用不一定能够成岩
胶结作用
是指从孔隙溶液中沉淀出的矿物质，将松散 的沉积物颗粒胶结在一起，转变成固结的沉 积岩的过程。
胶结物有钙质、硅质、铁质和粘土质，沉积 物颗粒部分溶解也能产生胶结物。
2mm
0.05 mm
0.005 mm
Texture
2、晶粒结构：由化学沉积作用形成的结晶 岩石所具有的结构。
可进一步分巨晶、粗晶、中晶、细晶、微晶 和隐晶 （ 4mm;0.5mm;0.25mm;0.05mm; 0.01mm;0.001mm）
Texture
3、生物结构：由生物遗体或碎屑形成的岩 石所具有的结构。
晶痕和雨痕
雨痕：雨滴落到沉积物表面形成的凹穴。 晶痕：矿物晶体在成岩过程中突出于岩层面
的现象。
雨痕
沉积岩的颜色
原生色：又分继承色和自生色，继承色是所 含矿物的颜色；自生色是自生矿物及原生混 入物的颜色。
次生色：是风化后变成的颜色。 大部分自生色和次生色由色素造成，含二价
生物含量在30%以上，为灰岩和硅质岩的常 见结构。
Texture
4、火山碎屑结构：绝大部分火山碎屑 物所构成的岩石所具有的结构。
可分：
集块结构（ > 64mm） 火山角砾结构（64-2mm） 凝灰结构（2mm）
碎屑结构
泥质结构
晶粒结构
生物碎屑结构
火山碎屑结构
三、沉积岩的构造
沉积岩的构造是指岩石各个组成部分的空间 分布和排列方式显示出来的形貌特征。
砾岩
重结晶作用
深埋在地下的沉积物在一定的压力、温度下， 其颗粒成分部分溶解和再结晶，细粒晶体变 成粗粒晶体，从而使沉积物固结成岩的过程。
如非晶质的碳酸钙经重结晶作用后可转变成 方解石微晶组成的石灰岩。
第三节 沉积岩
沉积岩的矿物成分 沉积岩的结构 沉积岩的构造
层理构造 层面构造
常见的沉积岩
沉积岩构造的分类：
层理构造 层面构造
1、层理构造
是通过组成沉积岩的矿物、岩屑的颜色、成 分、厚度、颗粒大小及排列状况等，在垂直 于沉积岩表面的方向上变化表现出来的一种 原生沉积构造。
层理构造的术语
细层：由成分单一的细微薄片组成，又称纹层。 层系：由结构和产状相似的纹层组合而成的。 层系组：在相似沉积环境下形成的层系的组合，
别于岩浆岩和变质岩的主要特征。
二、沉积岩的结构
结构是指沉积岩组成物质的形状、大小、结 晶程度及组合方式。
Texture
1、碎屑结构：是指各种碎屑物被胶结物粘 结起来形成岩石的基本结构。
砾状结构（多数碎屑粒径 > 2mm）； 砂状结构（多数为2-0.05mm）； 粉砂状结构（多数为0.05-0.005mm）； 泥质结构（＜0.005mm）
代表一套层理的基本单元。 层面：指层系组间的界面，是通过沉积间断或
介质动力状态转换形成的。
层理的主要类型
Ⅰ－水平层理；Ⅱ－波状层理；Ⅲ－斜层理 C1－板状层系组，C2－楔状层系组，C3－槽状层系组
B－层系，A－细层
层理的主要类型
1) 水平层理：细层界面平直且相互平行， 并与层面一致。
一般在静水环境中悬浮的粉沙和粘土缓慢沉积 形成，如湖心沉积，沉积表面呈水平状态。
地形高低、岩性等决定了地质作用的速度 和强度；
地壳运动：影响了外力地质作用的持续时 间；
第二节：成岩作用
概念 三种成岩作用方式
成岩作用
在一定的条件下，松散的沉积物转变 为坚硬的岩石的过程称为成岩作用。
水分排出，孔隙减小，密度加大； 松散颗粒被胶结 发生重结晶 成岩作用的方式有三种 ：压实、胶结和
透镜状层理
2、层面构造
发育在岩石层面上的各种构造。 主要包括：
波痕 泥裂 雨痕 晶痕
波痕（ripple mark）
波痕：由于波 浪等介质的运 动，在沙质沉 积物表面上所 形成的一种波 状起伏的现象。
介质运动定向 时不对称，反 之对称
砂岩中大型波痕
泥裂 mud crack
沉积物露出水 面受晒干涸时， 发生收缩所产 生的裂缝
一、沉积岩的矿物成分
宏观上规模很庞大，微观上成分很简单； 最常见的沉积岩矿物：
石英、钾长石、斜长石、白云母、粘土矿物、方解石、 白云石、石膏、赤铁矿物、褐铁矿、蛋白石等
来源：
岩浆岩的风化：石英、钾长石、斜长石、白云母 硅酸盐类风化：粘土矿物、褐铁矿、蛋白石 地表环境：方解石、白云石及石膏
面呈弧状交切）。
斜层理
层理的主要类型
4) 粒序层理：层系组内从底到顶粒度 由粗向细逐渐变化显示出来的层理
浊流沉积所具有的特征构造。
粒序层理
层理的主要类型
5) 凸透镜状层理：泥质沉积层系中夹 有多层小型凸镜状沙体；
6) 块状层理：在厚达几十厘米的一层 内，肉眼不见上述层理，岩石成分、颜 色、粒度均匀，常是快速堆积的反映 （无层理）。
成岩作用和沉积岩
教学要求
掌握：
成岩作用方式 沉积岩的结构； 层理的主要类型； 主要层面构造；
了解：
沉积岩矿物成分特点； 常见沉积岩的识别；
第一节 地表动力地质作பைடு நூலகம்的一般规律
1.不同的作用具有同样的作用序列
各种外力地质作用的作用都遵循风化、剥 蚀、搬运、沉积和成岩这一序列。
各个阶段的作用无法截然的区分
地表动力地质作用的一般规律
2. 由于外动力介质性质、运动特点不 一样，其作用方式和产物、产生的地 形也不同
3.不同的地质营力运动速度不一样， 产生的破坏速度不一样，如河流和地 下水
地表动力地质作用的一般规律
地质作用跟气候、地形、地表岩性及 地壳运动等因素有关。
气候：不同的气候条件下，主导的地质作 用类型不同
水平层理
层理的主要类型
2)波状层理：细层界面波状起伏，但总体 方向平行层面，由水介质呈波状运动所致。
波状层理
层理的主要类型
3) 斜层理：由一系列斜交或交切的层系 组成。
板状斜层理（层系界面为平面且大致平行） 楔状斜层理（层系界面为平面但不平行） 槽状斜面层理（细层和界面呈槽状，层系界
重结晶
压实作用
是指松散的沉积物在上覆水体和沉积物的负 荷压力下，水分排出，孔隙降低，体积缩小 转变为固结的岩石的过程。
注意：单纯的压实作用不一定能够成岩
胶结作用
是指从孔隙溶液中沉淀出的矿物质，将松散 的沉积物颗粒胶结在一起，转变成固结的沉 积岩的过程。
胶结物有钙质、硅质、铁质和粘土质，沉积 物颗粒部分溶解也能产生胶结物。
2mm
0.05 mm
0.005 mm
Texture
2、晶粒结构：由化学沉积作用形成的结晶 岩石所具有的结构。
可进一步分巨晶、粗晶、中晶、细晶、微晶 和隐晶 （ 4mm;0.5mm;0.25mm;0.05mm; 0.01mm;0.001mm）
Texture
3、生物结构：由生物遗体或碎屑形成的岩 石所具有的结构。
晶痕和雨痕
雨痕：雨滴落到沉积物表面形成的凹穴。 晶痕：矿物晶体在成岩过程中突出于岩层面
的现象。
雨痕
沉积岩的颜色
原生色：又分继承色和自生色，继承色是所 含矿物的颜色；自生色是自生矿物及原生混 入物的颜色。
次生色：是风化后变成的颜色。 大部分自生色和次生色由色素造成，含二价
生物含量在30%以上，为灰岩和硅质岩的常 见结构。
Texture
4、火山碎屑结构：绝大部分火山碎屑 物所构成的岩石所具有的结构。
可分：
集块结构（ > 64mm） 火山角砾结构（64-2mm） 凝灰结构（2mm）
碎屑结构
泥质结构
晶粒结构
生物碎屑结构
火山碎屑结构
三、沉积岩的构造
沉积岩的构造是指岩石各个组成部分的空间 分布和排列方式显示出来的形貌特征。
砾岩
重结晶作用
深埋在地下的沉积物在一定的压力、温度下， 其颗粒成分部分溶解和再结晶，细粒晶体变 成粗粒晶体，从而使沉积物固结成岩的过程。
如非晶质的碳酸钙经重结晶作用后可转变成 方解石微晶组成的石灰岩。
第三节 沉积岩
沉积岩的矿物成分 沉积岩的结构 沉积岩的构造
层理构造 层面构造
常见的沉积岩
沉积岩构造的分类：
层理构造 层面构造
1、层理构造
是通过组成沉积岩的矿物、岩屑的颜色、成 分、厚度、颗粒大小及排列状况等，在垂直 于沉积岩表面的方向上变化表现出来的一种 原生沉积构造。
层理构造的术语
细层：由成分单一的细微薄片组成，又称纹层。 层系：由结构和产状相似的纹层组合而成的。 层系组：在相似沉积环境下形成的层系的组合，