西安石油大学2010级沉积岩复习题

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。它是在地壳表层的条件下，由母岩的风化产物、火山物质、有机物质等沉积岩的原始物质成分，经过搬运作用、沉积作用以及沉积后作用而形成的沉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

沉积岩分类①主要由母岩风化产物组成的沉积岩{碎屑岩(砾岩、砂岩、粉砂岩、粘土岩)化学岩(碳酸盐岩、硫酸盐岩、卤化物岩、硅岩、其它化学岩)②主要由火山碎屑物质组成的沉积岩火山碎屑岩③主要由生物遗体组成的沉积岩(可燃生物岩、非可燃生物岩) 沉积物中分布最广：泥岩、砂岩、碳酸盐岩

沉积岩形成和变化进程：①沉积岩原始物质的形成阶段(母岩风化阶段)②原始物质搬运和沉积阶段(沉积物形成阶段)③沉积物改造变化阶段

沉积岩原始沉积物质来源①陆源物质-母岩的风化产物②生物源物质-生物残骸和有机质③深源物质-火山喷发碎屑物质和深部卤水④宇宙源物质-陨石

物源区母岩风化产物是沉积物最主要的来源。供给这类沉积物的地区，即母岩存在的地区

风化作用的概念地壳表层岩石的一种破坏作用，因温度的变化，水以及各种酸的溶蚀作用，生物的作用以及各种地质营力的剥蚀作用等，地壳表层的岩石处于不稳定状态，逐渐遭受破坏，转变为风化产物的过程。

母岩风化的阶段性①碎屑阶段：以物理风化为主，风化产物主要为岩屑或矿物碎屑。组成母岩的元素或化合物成分转移甚微。②饱和硅铝阶段：岩石中如有氯化物和硫酸盐将全部被溶解。然后铝硅酸盐和硅酸盐矿物开始分解，这个阶段形成的粘土矿物有蒙脱石、水云母、拜来石、绿脱石以及绿泥石等。③酸性硅铝阶段：碱金属和碱土金属大量被溶滤掉，介质变为酸性，使饱和硅铝阶段形成的矿物(蒙脱石、水云母等)转变为粘土矿物(高岭石、变埃洛石等)。粘土型风化作用。④铝铁土阶段：风化的最后阶段。在此阶段铝硅酸盐矿物被彻底分解，碱和碱土金属全部游离出来，在原地形成水铝石、褐铁矿、针铁矿、赤铁矿及蛋白石的堆积。由于它是一种红色疏松的铁质或铝质土壤，所以也称红土。达到此阶段的风化作用通常为红土型风化作用.

母岩风化产物类型①碎屑残留物质：主要指母岩的岩石碎屑和矿物碎屑。在风化作用的第一阶段，这种碎屑残留物质最发育。是陆源碎屑岩的主要成分; ②新生成的矿物：主要指在化学风化过程中新生成的粘土矿物及氧化物或氢氧化物，这些物质在初始阶段

也大都存在母岩的风化带粘土矿物是陆源碎屑岩中粘土岩的主要成分③溶解物质：主要指母岩在化学风化过程中被溶解的成分，成了化学岩生物化学岩或生物礁的主要成分。

沉积物的其他来源：生物成因的沉积物、深部来源的沉积物、宇宙来源的沉积物

搬运碎屑物质变化①粒度变细②圆度、球度变好(粉砂粒则始终不好)③颗粒的分选愈好④稳定矿物增多，不稳定矿物减少，即岩石的矿物成熟度渐好。

牛顿流体与非流体牵引流为牛顿流体，沉积物重力流为非牛顿流体

层流紊流雷诺数①层流是一种缓慢流动的流体，流体质点做有条不紊的平行的线状运动，彼此不掺混。紊流充满了漩涡的急湍流动的流体，流体质点的运动轨迹极不规则，流速大小和运动方向随时间变化而变化，彼此互相掺混。②当Re为1左右，层流型。Re大于40，出现卡门涡街，叫紊流。③层流只有粘滞切应力，而紊流还有附加切应力。紊流的搬运能力强于层流，紊流还有漩涡扬举作用，是沉积物悬浮搬运的主要因素。④绝大多数水体为紊流运动状态。不过任何紊流的水体在与固体边界接触处，由于边界影响，流速梯度很大，粘滞力仍起主导作用，流体运动状态仍为层流，称为层流底层。

沉积分异作用母岩的风化产物在搬运和沉积过程中，根据其本身的特性，在外部条件的影响下，一定顺序沉积下来，称为沉积分异作用，分为机械沉积分异作用和化学沉积分异作用.

机械沉积分异作用和化学沉积分异作用关系及其地质意义关系: 一般来说机械沉积分异作用的砂和粉砂阶段，大致相当与铁的氧化物阶段相当，机械分异的最后阶段即粘土沉积阶段，与碳酸盐阶段相当，化学分异的硫酸盐、卤化物阶段，机械分异基本结束，故蒸发岩很少有碎屑物质混入。意义：两种分异作用结束，形成各类碎屑岩、化学沉积岩及各种沉积矿产。两种分异作用越彻底，各类沉积岩的成分和结构成熟度越高，也就越容易形成各种沉积矿产；若分异受到各种因素干扰而进行不好，就会出现各种过渡性岩石，这对沉积矿产的形成极为不利。

沉积后作用泛指沉积物形成以后，到沉积岩的风化作用和变质作用以前这一演化阶段的所有变化或作用，包括成岩作用和后生作用。

碎屑岩的基本组成部分包括：碎屑颗粒杂基和胶结物、孔隙。

石英抗风化能力很强，既抗磨又难分解，分布广。主要出现在砂岩及粉砂岩中(平均含量可达8%)。

长石砂岩中平均含量比石英少，10%～15%，风化稳定度远比石英小，容易水解，解理

和双晶发育，易破碎。

岩屑保持着母岩结构的矿物集合体，是提供沉积物来源区岩石类型的直接标志。

岩屑含量变化极大，取决于粒度、母岩成分及成熟度等因素。①岩屑的含量随粒级的增大而增加②细粒或隐晶结构的岩石的岩屑分布广，易受化学分解的灰岩很难形成岩屑③结构上成熟的砂或砂岩，其碎屑的圆度和分选较好，岩屑含量低；岩屑砂岩结构成熟度差。

成分成熟度是以碎屑岩中最稳定组分的相对含量来标志其成分的成熟程度。

杂基是碎屑岩中细小的机械成因组分，其粒级以泥为主，可包括一些细粉砂。

胶结物是碎屑岩中以化学沉淀方式形成于粒间孔隙中的自生矿物。形成于沉积—同生期，大多数是成岩期的沉淀产物。①硅质胶结物在砂岩里出现的形式主要有非晶质的蛋白石、隐晶质的玉髓和结晶质石英②砂岩中最常见的胶结物。碳酸盐胶结物出现序列是方解石、含铁方解石、白云石、含铁白云石和菱铁矿。

杂基胶结物对比胶结物：①在同一岩石胶结物成分单一②粒度变化较大，一般小于碎屑而大于杂集③常有多样复杂的结构类型，有世代和期次④对碎屑颗粒起主要的胶结作用⑤数量少于碎屑颗粒，与杂基有互为消涨现象杂基：①杂基以机械方式沉积，受物理因素控制，能够反映沉积时的水介质的性质、状态和能量②杂基是碎屑岩中细小的、机械成因的组分，其粒级以泥为主，可包括一些细粉砂③杂基的成分最常见的是高岭石，水云母，蒙脱石等粘土矿物，有时见灰泥和云泥。各种细粉砂级碎屑，如绢云母石英及隐晶质结构的岩石碎屑等，也属于杂基范围④识别杂基不能只依据矿物成分，结构是最重要的鉴别标志。

其他填隙物：①与杂基的区别，成分单纯，结晶颗粒小，晶形完好，以化学方式形成于成岩琪②与胶结物区别，数量少，不起主要胶结作用，数量增多时为胶结物，自生物与胶结物一样对于分析成岩环境很有意义

砂岩分类方法：采用四组分体系首先按基质含量将砂岩分为砂岩和杂砂岩。前者基质小于15%分选性较好的纯净砂岩，后者大于15%分选性差。按照三角图解三个端元组分石英长石及岩屑的相对含量划分类型

石英砂岩成分近于纯的二氧化硅，三氧化二铝是由于其中含粘土，氧化钙是由于岩石中含碳酸盐胶结物。

长石砂岩有大量长石与长石化学成分一致。AL2O3 K2O NA2O含量高FeMg含量少。岩屑砂岩岩石碎屑含量大于25% AL2O3 FeMg含量都较高