沉积岩石学考试重点

沉积岩石学重点11沉积岩石学考试重点沉积岩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、宇宙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一类岩石。风化作用的概念地壳表层岩石的一种破坏作用；是因温度的变化，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。风化作用分为物理风化、化学风化、生物风化作用。岩石主要发生机械破碎，而化学成分不改变的风化作用，称为物理风化作用。在氧、水和溶于水中的各种酸性物质的作用下，母岩遭受氧化、水解和溶滤等化学变化，使其分解而生成新矿物的过程称为化学风化作用。生物风化作用指在生物活动过程中对岩石产生的破坏作用。从流体力学的性质来说，凡服从牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体，否则称为非牛顿流体。内摩擦定律：t=du/dy上式中μ为流体的粘度，u为流体流速，y指流体内两滑动面之间的距离；τ为内摩擦应力，表示单位面积上内摩擦力；所谓服从内摩擦定律是指在温度不变的条件下，随着du/dy的变化，μ始终保持一常数，该牵引流就属于牛顿流体，若μ值随着du/dy变化而变化，即为不服从内摩擦定律，该流体即为非牛顿流体。自然界中存在牵引流和重力流两种不同性质的流水，牵引流搬运颗粒的动力主要是推力（或牵引力），搬运方式主要是推移方式。重力流是密度流，其搬运介质的方式是悬移载荷方式搬运。牵引流和重力流对比类别牵引流重力流流体性质牛顿流体非牛顿流体密度低高（1.08，海水比重）水动力学机制地形、潮流或风重力液固相分明不分搬运介质流水沉积物搬运动力推力、负荷力重力搬运方式滚动、跳跃、悬浮悬浮运动关系水主动，颗粒被动水被动，颗粒主动搬运物质碎屑物质、溶解物质碎屑物质为主沉积作用流速、能量减小能力减小转化或稀释沉积环境地形变化较小山前或斜坡及其下游方向沉积构造各种类型层理粒序/递变层理沉积后作用的概念沉积物形成以后到沉积岩的风化和变质作用以前这一演化阶段的所有变化和作用——广义的成岩作用。沉积分异作用指碎屑物质在流水中搬运及沉积过程中发生矿物成分、粒度、形状等方面的变沉积岩石学重点22化。是受颗粒间的碰撞和摩擦流体对颗粒的分选作用化学分解和机械破碎作用的影响与机械沉积分异作用机制不同！母岩风化产物以及其他来源的沉积物在搬运和沉积过程中会按颗粒大小、形状、比重、矿物成分和化学成分在地表依次沉积下来的现象，也叫地表沉积分异作用。机械分异作用：主要受物理原理支配，见于碎屑岩中；化学分异作用：主要受化学原理支配，见于溶解物质沉积过程。沉积分异作用表现在（1）粒度的分异：在流水的搬运及沉积过程中，从上游到下游出现粒度从大到小、分选由差到好的顺序分布，出现了砾岩、砂岩、粉砂岩、粘土岩的分布集中顺序；（2）密度的分异：从上游到下游，相对密度大的碎屑含量逐渐减少，相对密度小的碎屑增加；（3）形状上的分异：等粒度颗粒中片状碎屑含量增加；（4）成分上的分异：成分成熟度相对增加。碎屑岩碎屑颗粒碎屑岩的骨架，主要由母岩物理风化作用过程中机械破碎而成的矿物碎屑和岩石碎屑组成。杂基分布于碎屑颗粒之间的，以悬移载荷方式与颗粒同时沉积的，粒径一般小于0.03mm的，细小的机械成因碎屑沉积物。成因：机械成因。粒级：以泥为主，可包括一些细粉砂。胶结物碎屑岩在沉积、成岩阶段，以化学沉淀方式从胶体或真溶液中沉淀出来，充填在碎屑颗粒之间的各种自生矿物。三级命名法≥50%××岩50~25%××质25~10%含××10%不参与命名层理是沉积物成层沉积时岩石性质沿垂向变化而产生的层状构造，可通过矿物成分、颜色、粒度、形状、排列或填集方式的突变或渐变而显现出来。层系由许多在成分、结构、厚度和产状上近似的同类型纹层组合而成，它们形成于相同的沉积条件下，是一段时间内水动力条件相对稳定的水流条件下的产物。区分水平层理和平行层理水平层理的特点是纹层呈直线状互相平行，并且平行于层面。一般认为这种层理是在比较稳定的水动力条件下，悬浮物质以比较慢的沉积速率沉积形成的。平行层理主要是由平行而又几乎水平的纹层状砂和粉砂组成的，纹层厚度为毫米级至厘米级，它是在较强水动力条件下，在平坦床砂上沉积而成的。相同点：二者的纹层均呈直线状互相平行，并且平行于层面。不同点：水平层理主要产于泥质岩、粉砂岩以及泥晶灰岩中，是在比较弱的水动力条件下，由悬浮物沉积而成。出现在低能环境中，如深湖、泻湖、深海等环境。平行层理主要产于砂岩中，是在较强的水动力条件下，高流态中由平坦的床沙迁移而成的。一般出现在急流或高能环境中，如河道、湖岸、海滩等环境。沉积岩石学重点33区分浪成波痕和流水波痕浪成波痕一般由产生波浪的动荡水流形成，常见于海湖浅水地带。流水波痕由定向流动的水流形成，见于河流和存在底流的海湖近岸地带。脉状层理与透镜状层理的异同透镜状层理在泥基质中夹有砂质透镜体,形成条件与脉状层理相反,砂少泥多,潮汐水流或波浪作用较弱。沉积岩石学重点44压扁层理又叫脉状层理，是在波谷及部分波脊上含有泥质条带（脉状体）的沙纹层理。砂多泥少，水动力较强，泥被削蚀，仅在波谷被保存。交错层理也叫斜层理，由一系列与层系界面斜交的纹层（前积层）组成，层系可以彼此平行、交错、切割，组成不同形态的交错层理。沉积岩的颜色一、继承色主要取决于碎屑颗粒的颜色，即继承的母岩的颜色。二、自生色沉积和早期成岩过程中自生矿物的颜色。继承色和自生色是碎屑岩的原生色→判断沉积环境红色、黄色→氧化环境；绿色→半氧化环境；灰色、黑色→还原环境。三、次生色——次生色不能作为相标志后生或风化作用阶段，新生成的次生矿物造成的颜色。同生变形构造也称变形构造，是沉积物沉积的同时或在沉积物固结成岩之前还处于富含孔隙水的塑性状态下发生变形所形成的构造。同生变形构造的常见类型和特征（一）重荷模(loadcast)和火焰状构造也称负载构造、重荷构造等。是指覆盖在泥质岩之上的砂岩底面上的不规则瘤状突起。突起高几mm到几十cm。下伏饱和水的塑性软泥承受上覆砂质层的不均匀负荷压力（二）球枕构造指砂岩层断开并向下陷入泥岩中形成的许多不均匀排列的椭球体或枕状体。大小从十几cm沉积岩石学重点55到几m。如果砂岩具有纹层，则在椭球体或枕状体内的纹层变成复杂的小褶皱，很像“复向斜”，并凹向岩层顶面，所以可用来确定岩层顶底。（三）包卷层理特点：只限于一个层内连续分布，向岩层顶面方向，扭曲细层被上覆层截切；向岩层底部逐渐消失。从不发生断裂和角砾化现象。（四）滑塌构造特征：沉积层可发生变形、揉皱、断裂、角砾岩化及岩性混杂；常局限在一定的层位内，其顶部常遭受冲刷；多见于细碎屑岩中，也见于石灰岩中。（五）泄水构造特点：砂岩或粉砂岩中如碟状向上弯曲的模糊纹层，直径1-50cm；横向上断续分布，垂向上互相重叠，中间以泄水通道的砂柱分开。有的向上变为包卷层理。有的砂质沿液化管穿过上覆泥岩，喷出地表→砂火山。（六）坑丘构造特征：在沉积物表面上呈小而圆的坑，或者呈具有微小中心坑的小丘状或圆锥状。直径仅数mm到1cm，以此与喷出构造区别。区分底砾岩、层间砾岩、层内砾岩的形成环境和沉积特点根据砾岩在剖面中的位置分类,与相邻岩层，尤其是下伏岩层的接触关系分为底砾岩，层间砾岩，层内砾岩。1.底砾岩分布于海侵层序的最底部，即侵蚀基准面上，与下伏岩石呈不整合或假整合。代表了一定历史时期的沉积间断，分布稳定。底砾岩一般成分较简单，稳定性高的坚硬砾石较多，结构成熟度高。2.层间砾岩整合地夹于其它岩层之中，不代表侵蚀间断，与下伏地层连续沉积。河流暂时冲刷再沉积的产物。砾石和填隙物组分复杂而且不稳定，常呈透镜状。3.层内砾岩半固结沉积物在同生期经破碎和再沉积所形成的砾石（屑）沉积物，再经成岩作用而成的砾岩——同生砾岩内碎屑砾岩-----北方寒武、奥陶系的竹叶状砾屑灰岩泥岩砾岩/泥砾岩-----干燥气候条件下的冲积环境和湖泊环境中——浅水洪水—风暴沉积的产物。陆源碎屑岩主要由母岩风化作用所形成的碎屑物质经过机械搬运和沉积作用、少量化学搬运和沉积作用，并经沉积后作用形成的一类岩石，又叫陆源碎屑岩。碎屑岩的结构指碎屑岩内各结构组分的特点和相互关系。(碎屑的粒度、圆度、球度、形状以及颗粒表面的微细特征。）一、碎屑颗粒的结构二、杂基和胶结物的结构三、孔隙的结构四、碎屑颗粒与杂基和胶结物之间的关系。结构成熟度也称物理成熟度，是指碎屑沉积物經风化、搬运和沉积作用的改造，在结构上接近于最终特征的程度。胶结类型及颗粒支撑性沉积岩石学重点66胶结类型概念---碎屑岩中碎屑颗粒和填隙物间的关系。支撑类型按碎屑颗粒和杂基的相对含量1.杂基支撑--杂基含量高，颗粒互不接触，在杂基中呈漂浮状。2.颗粒支撑--碎屑颗粒含量占绝对优势，颗粒之间相互接触胶结类型与碎屑颗粒与填隙物的相对含量、颗粒间接触关系有关。1.基底胶结填隙物含量多，碎屑颗粒呈漂浮状，杂基支撑，重力流；2.孔隙胶结碎屑颗粒构成支架，颗粒支撑，点接触，胶结物含量少，只充填在碎屑颗粒之间的孔隙中。3.接触胶结颗粒之间点接触或线接触，胶结物含量很少，分布于碎屑颗粒相互接触的地方。颗粒支撑。4.镶嵌胶结碎屑颗粒线、凹凸、缝合接触，有时不能将碎屑与胶结物分开。颗粒支撑主要的层理类型及其特征按层内组分和结构的性质划分非均质层理（按几何形态划分）水平层理、平行层理、波状层理、交错层理、均质层理、韵律层理、粒序层理火山碎屑岩火山碎屑岩一般特征形成过程三大特点（1）火山碎屑物质是火山爆破的机械作用产生的岩石碎块、晶体或玻璃质的碎块构成，而非岩浆冷凝的产物；（2）火山碎屑物质有些是喷射至大气中后经过空气介质而沉落于陆地，有些可能是降落在水中再经过一定的搬运作用而在异地沉积的，而岩浆岩无这种沉积过程。（3）火山碎屑岩是有松散的火山碎屑堆积物经过压实、胶结作用后形成的岩石，而岩浆岩则是岩浆直接冷凝结晶的产物。火山碎屑岩物质的来源是地球内动力作用的结构，而其沉积-成岩过程又有外动力的地质因素，因此成因上具有内、外动力地质作用的二重性。岩性上也显示出岩浆岩和沉积岩的双重特征。因此，它是岩浆岩-沉积岩之间的过渡类型。火山碎屑物质的类型和特征（1）岩屑：火山活动过程中火山通道的围岩、已凝固和半凝固的熔岩和未凝固的熔浆经火山作用爆碎后形成的岩石碎块。按形态可以分为：岩屑，火山弹、火山渣、塑性岩屑。（2）晶屑：岩浆中早期形成的粗粒结晶岩石中各种矿物随火山爆炸破碎而成的晶体碎块。主要是石英、酸性长石晶屑等。（3）玻屑：气泡化的岩浆气孔壁因挥发成分骤然膨胀爆炸而形成的玻璃质碎片，喷发时一般尚未凝固，以中酸性玻屑最常见，基性的少见。火山碎屑岩的结构（1）粒度结构（某粒级的火山碎屑物含量一般50%，不少于1/3为依据分类）沉积岩石学重点77集块结构：主要火山碎屑物粒度64mm;火山角砾结构：主要火山碎屑物粒度64～2mm；凝灰结构：主要火山碎屑物粒度2～0.0625mm；火山尘屑结构：主要火山碎屑物粒度0.0625mm（似泥岩）；（2）成因结构塑变（熔结）结构：主要由塑性玻屑和塑性岩屑彼此平行重叠熔结而成，其中可含有少量的刚性碎屑物，按粒度可进一步划分为熔结集块结构、熔结角砾结构和熔结凝灰结构。碎屑熔岩结构：是火山碎屑岩向熔岩过渡的一种结构，火山碎屑物被熔岩胶结。沉火山碎屑结构：是火山碎屑岩向正常沉积岩的过渡类型的结构，以火山碎屑为主，混入少量的正常沉积物。凝灰沉积结构：是以正常沉积物为主的过渡类型的结构，在正常沉积物种混有少量（50%～10%）的火山碎屑物质，如凝灰砂状结构、凝灰泥质结构等。火山碎屑岩的构造1.层理构造2.粒序层理3.流状构造（假流纹构造）：由压扁拉长的塑性玻屑和塑性岩屑定向排列而成，貌似熔岩中流纹构造。4.斑杂构造：为颜色、粒度、成分分布不均，且无定向排列的一种构造。5.火山泥球构造碳酸盐岩碳酸盐岩的结构组分一、颗粒--碳酸盐岩中的颗粒：盆外颗粒盆内颗粒两种盆内颗粒生物碎屑颗粒：生物化石碎片非生物碎屑颗粒：内碎屑、鲕粒、藻粒、球粒等二、泥--泥级的碳酸盐质点三、胶结物--以化学沉淀方式沉淀