1 沉积岩的特征

花 岗 岩
石英
长石
角闪石
云母
石 灰
石灰岩
方 解 石
粘土矿物
高岭石 绿泥石
伊利石
橄榄岩
辉石
橄榄石
重晶石矿石- BaSO4
鲍文反应系列及矿物风化作用的相对稳定性图示
低
高
形 成 温 度
抗 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。
（泥石流、滑坡、海啸等）
1.1
沉积岩的概念和基本特征
泥石流
1.1
沉积岩的概念和基本特征
海 啸
1.1
沉积岩的概念和基本特征
四、沉积岩石学的基本概念、
研究内容和研究方法
1.沉积岩石学：
是研究沉积岩的物质成分、结构构造、 分类以及研究沉积岩的形成过程、沉积环 境及分布规律的一门科学。 “沉积岩石学＝沉积岩＋沉积相”
玄武岩的绳状构造、流 动构造
岩浆的侵入作用和喷出作用
• 岩浆侵入到地壳一定深度 内，缓慢冷凝（花岗岩须 1Ma）固结形成侵入岩。
• 岩浆喷出地表，沿坡流动， 迅速冷凝固结形成喷出岩。
高原玄武岩台地。
玄武岩的柱状节理
• 2）沉积岩（sedimentary Rock）：是在地表条件下，
由物理风化作用、生物化学作用等形成的原始 物质经搬运、沉积和沉积后作用所形成的岩石。
各种岩石，在温度、压力升高的条件下，发生矿 物成分、结构、构造转化而形成的岩石。
板岩
母岩：泥岩 千枚岩
片岩
片麻岩
糜 棱 岩 (野外照片)
糜 棱 岩（显微镜下照片）
第十一章 沉积岩的基本 特征及形成过程
第十一章 沉积岩的基本特征及形成过程
第一节
一、沉积岩的概念
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，它是在地壳表层条件下，由母岩的风化产物、火山 物质、有机物质、宇宙物质等原始物质成分，经过搬运作用、沉 积作用和沉积后作用而形成的岩石。
图1
2、矿物－天然产出的钻石
1、 “人造矿物” －合成钻石 下一页
图2
石盐：NaCl
黄玉：Al2[SiO4](F，OH)2
石英： Si02
金刚 石：C
返回
图3
氧化 褐铁矿
黄铁矿(FeS2)
(Fe2O3)
返回
图4
石英
角闪石
长石
铝土矿
常 见 的 矿 物
石膏矿
锑矿石
孔雀石矿石
重晶石矿石
黄金矿石
砾岩、含砾砂岩和砂岩岩心照片
1.1
沉积岩的概念和基本特征
碳酸盐岩岩心照片
1.1
沉积岩的概念和基本特征
二、沉积岩形成条件及形成环境特征：
1.沉积岩主要是外动力地质作用的产物， 形成并稳定在地壳表层环境中。
1）地表条件下温度不高，压力不大，水和空气(氧)丰 富并参与形成，生物作用普遍且强烈生物。 沉积岩中有机物质(石油、天然气、泥碳、煤等)常见或单
3.研究方法
钻井取芯
研究方法之二 ：
肉眼宏观研究与微观仪器分析并举
（肉眼观察→放大镜观察→薄片显微镜观察→阴极发光 显微镜观察→电子显微镜观察）
研究方法之二 ：
肉眼宏观研究与微观仪器分析并举
（测井、录井资料、薄片分析、粒度分析、物性分析、 重矿物分析、扫描电镜、显微荧光、粘土矿物 X衍射分 析、稳定同位素分析、电子探针与能谱分析、荧光分析、 图象分析、有机物指标分析等。）
2.主要研究内容
①沉积岩特征及分类命名：
全面地研究沉积岩（物）的物质组分、沉积结构、沉积构造、 分类命名、岩体产状和岩层之间的接触关系(岩类学)。
②沉积岩成因分析：
探讨沉积岩石的形成机理，包括风化作用、搬运作用、沉积作 用以及沉积后的变化等，了解其形成机理及控制因素(岩理学)。
③沉积环境和沉积相分析：
独形成岩石。
1.1
沉积岩的概念和基本特征
2）具有特殊的极其多样复杂的沉积结构(如孔隙发 育、生物结构、碎屑结构)与沉积构造(各种层理)；
1.1
沉积岩的概念和基本特征
岩石圈中沉积岩所占的百分比
（5％）
（75％）
1.1
沉积岩的概念和基本特征
三、沉积岩的基本特征
1.沉积岩的矿物成分 （高温矿物少见、低温矿物富集、自生矿物独有）
低温矿物
自生矿物 高温矿物
1.1
沉积岩的概念和基本特征
2.结构、构造
（1）沉积岩的结构取决于岩石的
形成方式，碎屑结构、生物结构等都 是沉积岩所特有的。 （2）绝大部分沉积物都是在流体、 空气、水中搬运和沉积的，岩石中常 具成层构造、层内构造及层面构造。
（3）岩石可具有各种各样的孔隙， 而结晶岩一般均缺乏孔隙。
阴极发光显微镜
荧光显微镜
环境扫描电子显微镜
包裹体冷热台
阴极发光显微镜下矿物的特征
石英
方解石
高岭石
长石
扫描电子显微镜下矿物的形态特征
荧光显微镜下矿物的特征
气液包裹体
含烃包裹体
紫外光照射下
蓝光照射下
红光照射下
3.岩石
2.岩石
岩石是在特定的地质条件下，经由各种地质作
用所形成的具有稳定外形的固体矿物的集合体。
宏观的岩层－科罗拉多
宏观的岩层－皇家大峡谷
地壳中岩石类型多种多样，根据成因可归 纳为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类：
1 ）岩浆岩（ Magmatic Rock）： 地壳或上地幔深处形 成的高温熔融的岩浆，在地壳构造运动的驱使下，侵 入地下或喷出地表冷凝而形成的岩石。
沉积岩与沉积相
何
江
西南石油大学资源与环境学院
2013
参考书
参考书
参考书
绪论
矿物学、岩浆岩石学、变质岩石学复习
1.矿物的概念，沉积
岩中常见的矿物：石英、
长石、方解石、白云石， 粘土矿物，盐类矿物； 2. 岩石的概念 3、岩浆、岩浆岩的概 念，岩浆岩的主要类型； 4.变质岩的概念，变 质作用的类型。
有些沉积岩本身就是重要的工业原料或 辅助原料。
石灰岩：水泥和人造纤维的主要原料
白云岩：镁质耐火材料
粘土岩：耐火材料、陶瓷原料、泥浆原料、 填充剂和净化剂 石英砂岩：玻璃原料
1.1
沉积岩的概念和基本特征
四、研究沉积岩的意义
与各种工程构筑物和工程建设密切相关；
（地基、断层、裂缝等）
与多种地质灾害有关。
1.1
沉积岩的概念和基本特征
沉积岩分布面积很广,大陆表面约有75％ 的面积覆盖着沉积层。
最大厚度可达13km，平均厚1.8km；
大洋底几乎100％为沉积物和沉积岩覆盖着，其厚度
为0.2～3km，平均厚约1km。
地壳上最古老岩石的年龄为46×108a，而沉积圈岩石
最老年龄竟达36×108a（前苏联科拉半岛），其中有生 命记载的岩石年龄为31×108a (南非）；
地壳表层条件的特征：
沉积岩的基本类型
碎屑岩 主要由母岩风化 产物组成的—
①砾岩 ②砂岩 ③粉砂岩 ④粘土岩 ①碳酸盐岩； ②硫酸盐岩 ③卤化物岩； ④硅岩； ⑤其它化学岩
沉 积 岩
化学岩
主要由火山碎屑物质组成的—火山碎屑岩。 主要由生物遗体组成的—
可燃生物岩
非可燃生物岩
1.1
沉积岩的概念和基本特征
1.1
沉积岩的概念和基本特征
四、研究沉积岩的意义
沉积岩中矿物资源极其丰富：
据估计，世界资源总储量的75～85％是沉积和沉积 变质成因的。 （石油、天然气、煤、油页岩、铝土矿、锰矿、盐矿 等几乎全部为沉积类型矿产； 铁矿的90％及绝大部分的磷矿；铅锌矿的40～50％； 铜矿的25～30％；
锰矿和铝矿的绝大部分以及其它许多金属和非金属矿 产;
与我们的生活、交通、居住等有密切关系。
在油田勘探、开发中，对沉积岩和沉积相 的研究日趋受到重视。
※世界上绝大部分石油和天然气都形成和储集于沉积岩
中。
※钻井液的选择与配制、二次与三次采油、油层保护及
提高采收率等钻采工艺。
※边缘学科：测井地质学、地震地层学、层序地层学等
都要应用到沉积岩石学的知识。
沉积岩的基本特征
1.1
沉积岩的概念和基本特征 整个地壳由岩浆岩、变质岩和沉积岩所组成。
在地表，大部分面 积为沉积岩所覆盖，它 占总面积的75%，而岩 浆岩和变质岩仅占25% 。若以地下16公里的深 度范围计算，岩浆岩和 变质岩约占总体积的 95%，而沉积岩仅占 5%。
1.1
沉积岩的概念和基本特征
岩层
物理风化作用
风蚀地貌
水流侵蚀岩石
物理风化作用
海岸边的波浪侵蚀风化作用
物理风化作用
河流的侵蚀下切作用
滨岸带海浪及潮汐的侵蚀作用
生物风化作用
牵引流搬运
岩层
水平沉积岩层
岩层
岩石样本－砂岩
镜下观察－由不同矿 物组成
返回
• 3 ）变质岩（ Metamornhic Rock）： 地壳上已存在的
铜矿石
铁矿
单质矿物： 如硫磺、金刚石
硫化物矿物：如黄铁矿、方铅矿
黄铁矿
pyrite
方铅矿
氧化物及氢氧化物矿物：赤铁矿、磁铁矿
赤铁矿 白云母
磁铁矿
黑云母
含氧酸盐矿物：碳酸盐
菱锰矿
方解石
白云石
主要的造岩矿物：
石英 长石：正长石、微斜长石、斜长石； 碳酸盐矿物：方解石、白云石等；
粘土矿物：高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石等； 云母类：白云母、黑云母等； 铁镁硅酸盐矿物：如橄榄石、辉石、角闪石等。
依据沉积岩特征及各种相标志进行古沉积环境和沉积条件分析， 确定其沉积相类型，预测砂体的形态、分布位置、延伸方向、各岩 石的组合状况，用以恢复沉积岩形成时的古气候条件、古地理条件、 古介质条件以及大地构造条件等。
3.研究方法
研究方法之一 ：野外调查与室内研究并重
野外剖面和井下岩心详细观察描述是基础，在此 基础上方可进行区域沉积环境和沉积相的研究工作。
里；最外面一层为
地壳，平均厚度为 33公里。地壳是由
岩石组成的，岩石
是由矿物组成的。 那么，什么是岩石，
什么又是矿物呢？
1.矿物
矿物（mineral）： 是由地质作用所 形成（图1）的、具有一定的化学成分和内 部结构（图2）、在一定的物理化学条件下 相对稳定（图3）的单质或化合物，它们是 岩石和矿石的基本组成单位（图4）。
1.地质学主要 研究对象
我们的地球
1）地壳
地核 地幔 地壳
2)
宏观的灰岩岩层－科罗拉多
岩
层
2） 岩 层
Байду номын сангаас
宏观的岩层－皇家大峡谷
3)
岩
石
4)
石英Si02
矿
物
黄铁矿（ FeS2 ）
金刚石（C）
2.矿物
1.矿物
地球从里到外
壳简单归纳为三个 圈层构造：最里面 的一层为地核，平 均厚度3471公里； 中间一层为地幔， 平均厚度为2900公