成岩作用

3、重结晶作用 矿物成分借溶解、局部溶解及固体扩散 等作用而重新排列组合的现象称为重结晶作 用。重结晶作用一般表现为晶粒的加大。它 不仅使松软的沉积物转变成为固结的岩石， 同时还可破坏沉积物的原生结构构造，形成 新的结构构造。 重结晶作用的强度取决于物质成分、质 点大小、成分的均一性及比重等。
4、成岩矿物的形成 在成岩作用过程中，其矿物成分也 有显著的变化，形成许多与成岩环境的 物理化学条件相适应的成岩矿物。 常见的成岩矿物有自生的石英、长 石、黄铁矿、白铁矿、海绿石、菱铁矿、 方解石、白云石、各种粘土矿物、鲕绿 泥石、沸石、磷灰石、石膏、硬石膏、 天青石、重晶石等。
一般由岩浆岩(如花岗岩等)风化来 的石英，常有矿物包裹体—锆石、磷灰 石、电气石等，有时有细小的液体或气 体包裹体; 来自变质岩(片麻岩、片岩、石英岩 等)中的石英单晶可具波状消光; 来自先期沉积岩中的石英，因经过 长期磨蚀，故较圆，有的有磨蚀的次生 加大边。
2）长石
长石在碎屑岩中的含量仅次于石英， 平均含量有11.5％,长石主要来自花岗岩、 花岗片麻岩中。
4、成分成熟度 是指碎屑沉积组分在其风化、搬运、沉 积作用的改造下接近最稳定的终极产物的程 度。由低到高如下： 多晶石英--单晶波状消光石英--石英 不稳定岩屑--长石--石英+燧石 斜长石--正长石--微斜长石 片岩--千枚岩--板岩 重矿物—锆石+电气石+金红石
第四节 成岩作用
一、成岩作用阶段的划分
1、成岩作用的概念 沉积物堆积下来之后，进入与原介质隔 绝的新环境，由于物理化学条件的改变，沉 积物的物质成分和结构构造将发生一系列的 变化，引起沉积物和沉积岩发生变化的作用 统称为成岩作用。
2、成岩作用的阶段 成岩作用一般分为四个阶段：同生阶段 （或称海解阶段）、成岩阶段、后生阶段和 表生成岩阶段。 1）同生阶段 是指沉积物沉积下来与底水脱离接触之 前；介质一般为中-酸性，氧化条件；形成 海绿石、钙十字沸石、铁锰结核等矿物。还 可以形成底栖生物钻孔、生物扰动及变形构 造。
第二章 沉积岩的一般特征
第一节 物质成分 一、化学成分
组成沉积岩的物质主要是母岩的风化产物， 因此，沉积岩的化学成分和矿物成分与母岩 有着不可分割的联系。然而，由于沉积、成 岩作用对母岩物质的改造，使沉积岩的化学 成分和矿物成分又具有自己的特征，其物质 成分、结构、构造等特征也不同于岩浆岩。
表1—1 沉积岩和岩浆岩的平均化学成分(按氧化物百分含量)
（3）在沉积岩形成过程中新生成的矿物， 如粘土矿物、碳酸盐矿物、盐类矿物等，在 沉积岩中含量极大，而岩浆岩中却很少或没 有。 （4）由生物作用形成的有机炭为沉积岩 所特有。 沉积岩中的矿物按其成因一般可以分为 三类： 陆源碎屑矿物、自生矿物、次生矿物。

陆源碎屑矿物：系指从母岩中继承下 来的一部分矿物，呈碎屑状态出现，是母 岩物理风化的产物，亦称继承矿物或他生 矿物。 自生矿物：指沉积岩形成过程中，母 岩分解出的化学物质沉积形成的矿物及成 岩作用过程中生成的矿物。 次生矿物：则是沉积岩遭受风化作用 而形成的矿物，如由海绿石或黄铁矿风化 所产生的褐铁矿、碎屑长石风化而成的高 岭石等。
克里宁(1941)
58.16 0.94 15.93 8.54 0.64 3.58 6.26 1.85 2.85 0.26 -----
舒科夫斯基 (1952)
59.17 0.77 14.47 6.32 0.99 0.80 1.85 9.90 1.76 2.77 0.22 _ 99.02
岩 浆 岩 (克拉克，1 924)
不同母岩来源的重矿物种类特点：
源自花岗岩的重矿物常有：锆石、榍 石，独居石，磷灰石等。
源自超基性岩的重矿物有：尖晶石、 铬铁矿、橄榄石、紫苏辉石等。 源自变质岩的重矿物有：蓝晶石、十 字石，硅线石、石榴石等。
2．自生矿物
在同生、成岩、后生阶段新生成的 化学成因的矿物叫自生矿物。他们是生 物化学岩的主要组成部分，在碎屑岩中 呈孤立的星散状或结核状分布矿物晶体， 称为自生矿物，如对碎屑颗粒起胶结作 用的化学沉淀矿物晶体或非晶质，故称 胶结物。
在碎屑岩中常见的是钾长石，酸性斜 长石，而中一基性斜长石少见。由于长石 是不稳定矿物，故它们若在砂岩中大量出 现，则多半是干燥气候和快速条件下堆积。
3）云母
多是稳定的白云母，常集中在细砂岩、 粉砂岩的层面上。黑云母不稳定，少见，只 出现在离陆源区近、而成分复杂的砂岩中。
4）重矿物
重矿物在碎屑岩中含量一般很少，常少 于1％。颗粒也很小，分布在0.25—0.1毫米 的细砂级中。它们可以是岩浆岩中的副矿物， 变质岩中的变质矿物及部分早先沉积岩中的 自生重矿物。重矿物含量虽少，但意义很大， 它们可以用来划分和对比地层(特别是缺乏 化石的哑地层)，可以确定母岩性质。
沉 氧化物 积 岩
克拉克(1924)
SiO2 TiO2 A1203 Fe203 FeO MnO MgO CaO Na2O K20 P2O5 ZrO Cr2O3 C02 H20 其它 57.95 0.57 13.39 3.47 2.06 -2.65 5.89 1.13 2.86 0.13 --5.38 3.23
1）压固作用 由于上覆沉积物的静水压力而使松 散沉积物的体积缩小、含水量减少、密 度增加的作用称为压固作用。 当静水压力达到一定程度时，在沉 积颗粒间的接触部位会发生溶解，这种 压力所导致的溶解作用称为压溶作用。
2、胶结作用。 松散的沉积颗粒由化学沉淀物质或其 它物质粘结而变成坚固岩石的作用称为胶 结作用。粘结碎屑颗粒的化学沉淀物质称 为胶结物。常见的胶结物有：碳酸盐质 （方解石、白云石等）、硅质（石英、玉 髓及蛋白石）、铁质（赤铁矿、褐铁矿等） 及硫酸盐质（石膏、硬石膏、重晶石）。
9)硅酸盐矿物：自生长石、云母、海绿石、 鲕绿泥石、沸石等。 10)自生重矿物；常见者有电气石，锆石等。
3、岩石碎屑，简称岩屑。 岩屑是母岩直接破碎的产物，故岩屑可 直接用来推断母岩。岩屑反映了母岩风化不 彻底、搬运近、沉积快的特征，故碎屑岩中 若岩屑含量高，则说明岩石的矿物成熟度低。 岩屑多分布在大于0.1毫米粒级的砂岩和砾 岩中。 各种岩石都可呈岩屑出现，但以细晶或 隐晶质岩石的碎屑为主。
常见者有以下几类：
1)硅质矿物：石英、玉髓、蛋白石。
2)硫酸盐矿物：石膏、硬石膏、重晶石、天青 石。 3)碳酸盐矿物：方解石，白云石，菱铁矿。
4)磷酸盐矿物：磷灰石、胶磷矿等。
5)粘土矿物；水云母、高岭石，蒙脱石。
6)铁的氧化物及氢氧化物：赤铁矿、褐铁矿。
7)卤化物：萤石、岩盐、钾盐等。
8)硫化物：黄铁矿。
1．碎屑矿物 又称陆源矿物，继承矿物或他生所物。 1)石英： 石英抵抗风化的能力很强，既抗磨又不 易分解，因此是碎屑岩中分布最广的一种碎 屑矿物。在砂岩，粉砂岩中含量尤高，平均 含量达66.8％，在粗碎屑岩中含量较少，且 以充填物的形式出现。由不同母岩风化来的 石英其特征不一样，故可据石英的特征来推 测母岩的类型。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1)岩浆岩岩屑：多为火山岩—玄武岩， 安山岩、流纹岩，粗面岩及火山玻璃等； 部分微细的脉岩—细晶岩、辉绿岩等，少 见粗粒的侵入岩——如花岗岩等。
2)变质岩岩屑：多为浅变质岩—板岩， 千枚岩，变质石英岩、少数片岩、个别见 深变质的片麻岩。 3)沉积岩岩屑：多为细粒及隐晶的岩 石—泥岩，页岩、燧石。少数微晶灰岩， 粉砂岩、个别有砂岩、凝灰岩等。
2）成岩阶段 系指沉积物与底水脱离接触，但粒间水 还可以自由运动的时期；介质呈弱碱性-碱性， 还原条件。形成球状黄铁矿、玉髓、粘土矿 物结晶等组合。形成成岩结核。 3）后生阶段 是指沉积物已固结成坚硬岩石，粒间水 已成为囚水，直至岩石变质之前；介质呈碱 性，弱还原条件。形成自生长石、石英和长 石的次生加大边。形成后生结核。
4）表生成岩阶段 指岩石被抬升至地表潜水面以下，在 渗透水和浅部地下水的影响下发生变化的 时期。介质呈弱酸性-酸性，氧化-弱还原 条件，具溶蚀、交代及重结晶结构。形成 粘土和硅质矿物、氧化矿物、碳酸盐、硫 酸盐矿物。以及表生结核、细脉等等。
3、成岩作用的方式 沉积物在成岩作用过程中所发生的 变化是多种多样的、复杂的。其中主要 的成岩作用的方式有： 压固作用 胶结作用 重结晶作用 成岩矿物的形成
沉积岩的矿物成分与岩浆岩比较： （1）岩浆岩中常见的主要造岩矿物如 橄榄石、辉石、角闪石、黑云母及基性斜 长石等，在沉积岩中含量甚微或缺失。 （2）岩浆岩中为量甚多的矿物如钾长 石、酸性斜长石、石英等，在沉积岩中也 大量存在，但不同的是岩浆岩中长石的含 量多于沉积岩，而石英却相反，沉积岩中 较多。
总 计
98.73
99.01
59.12 1.05 15.34 3.08 3.80 0.12 3.49 5.08 3.84 3.13 0.30 0.039 0.055 0.102 1.15 0.304 100.00
二、矿物成分 矿物成分特征沉积岩中已发现的矿物有 160余种，但常见的仅有20多种。 如石英、长石、云母、粘土矿物、方解 石、白云石、菱铁矿、石膏、硬石膏、石盐、 Fe、Mn、Al的氧化物和氢氧化物等。