赵广涛《普通地质学》04外动力地质作用与沉积岩原稿.doc

第叨章外动力地质作用与沉积岩沉积岩及沉积物覆盖大陆面积的75%,并几乎覆盖了全部大洋底但其体积并不大，总计还不到岩石圈的7.9%o沉积岩中赋存有煤、石油、天然气及其它许多金属和非金属矿产，具有重要经济价值形成沉积岩的物质绝大部分来自大陆，其物质成分与构成大陆地壳主体的中酸性岩浆岩及变质岩密切相关第一节外动力地质作用的一般特征一、引起外力地质作用的一般因素三种因素：大气、水与生物（简称为外因）★大气J成分（02, co2）是地质作用物质基础，参与生物成岩、氧化作用等1大气流动一风的作用，影响气候，塑造地形，搬动物质等★水:水是溶剂，也可进行物质搬运（海水占地表水体97.3%,河流占2.7% ）o★生物：是形成煤、石油、天然气及石灰岩、硅质岩、磷块岩的主要物质，生物活动对岩石起破坏作用二、引起外力地质作用的能源太阳热能一一引起大气循环、水运动、生命活动重力能重力支配下才有风、流水.海水运动日月引力能一一潮汐形成的动力根源、潮汐运动可塑造海岸、物质搬动和沉积三、外力地质作用的类型包含沉积岩形成各个阶段(1) 风化作用(w£ath£「ing)：在外因作用下，岩石发生机械崩解或化学分解，变为松散碎屑及土壤的作用。

2) 剥蚀作用(denudation)：在外因作用下，岩石因机械作用或化学作用而被剥蚀如，河岸岩石被流水冲刷，导致河界后退3) 搬运作用(transportation)：风化、剥蚀的产物被搬运到它处三种搬运方式：「机械搬运：流水或风为动力；Y化学搬运：以真溶液或胶体溶液(以化学方式破坏的产物);、生物搬运：生物异地死亡4)沉积作用(sedimentation)：搬运物在适当地方发生沉积如：流水搬运物在河谷转弯处，入湖入海因流速减慢而沉积等；风搬运物因 风力减弱或受阻而堆积与上述三种搬运方式相对应，存在三种沉积作用和三种沉积物「机械沉积作用（碎屑沉积物）：受重力支配，重者近、先，轻者远、后；Y化学沉积作用（化学沉积物）：受化学反应规律支配，难溶者先，易溶者后;＜生物沉积作用（生物沉积物）：生物化学沉积物5)结作用：（consolidation）：松散沉积物转变为坚硬的岩石，主要原因:（压固作用：上覆载荷，压实；胶结作用：胶结物充填到碎屑物粒间空隙，使之胶结度硬;重结晶作用：原本不结晶沉积物，重新结晶长大加粗；＜新矿物生长：新生矿物生长上面5个方面包涵了沉积岩从产生到固结晶的5个阶段，其中风化作用是 根本和基础，影响因素复杂，故专门介绍之。

第二节沉积岩的特征沉积岩：由沉积物固结变硬形成的岩石一、沉积岩中的矿物常见的有：石英、白云母、长石（钾、钠、钙）、粘土矿物、方解石、白云 石、石膏、赤铁矿、褐铁矿、蛋白石等1、在岩浆岩中缺乏的一些矿物，如粘土矿物、沉积的铁铝镒矿物、白云石、 方解石、玉髓和盐类矿物等，在沉积岩中却大量生成（超过总量的1/3）,表明 它们是在风化一沉积作用中新生的，可称为自生矿物2、在沉积岩中缺乏一些高温结晶矿物，如橄榄石、辉石、角闪石、黑云母 等（在岩浆岩中则是重要的造岩矿物）这些含铁镁的硅酸盐在表生条件下不稳 定，在风化作用阶段基本上被分解而难以保存下来3、石英、钾长石、钠长石、白云母等矿物在岩浆岩与沉积岩中均较多，表 明它们在较高温压环境和表生环境中都能适应，其中以石英最为稳定钙长石 属岩浆结晶早期晶出的，在表生环境中易被风化分解4、由生物作用形成的有机物质是沉积岩所特有的二、 沉积岩的颜色■沉积岩具有各种各样的颜色，主要决定于矿物成分或化学成分■由石英颗粒组成的石英砂岩，往往显示白色、灰白色； ■由正长石颗粒组成的长石砂岩，往往显示肉红、黄白等色■有时岩石的颜色是由于其中混入的某些微量成分染色而成的，如岩石中含有 少量的Fe203,就会呈现红色；含有少量的FeO,就会呈现绿色；高价铁与低价 铁的比例不同，又会呈现紫红、棕红、绿灰、黑色等。

■岩石中若含有微量Mn02,便会呈现黑褐色；■含有一些有机炭质，常常呈现灰、黑色描述岩石的颜色，常用复合名称描述，有时加以深浅字样，如紫红色、蓝 灰色、深紫色、浅灰色等凡是复合颜色，前面的是次要颜色，后面的是主要 颜色详细描绘沉积岩的颜色具有实践和理论意义因为颜色是沉积岩命名的根 据之一，如黑色页岩、红色砂岩等；沉积岩的颜色也可以提供找矿线索，如黑 色碳质页岩可以提供找煤线索：沉积岩的颜色还往往反映岩石成分和沉积时的 古地理环境三、 沉积岩的结构沉积岩的结构是指其组成物质（碎屑、晶粒等）的形状、大小、结晶程度及组 合方式等常见的结构有：1、碎屑结构：碎屑结构是各种碎屑物被胶结物粘连起来形成岩石的基本结 构碎屑结构一般包括三部分物质：碎屑+基质+胶结质可以细分为:厂砾状结构：碎屑粒径＞2mm砂状结构：碎屑粒径为0.05—2mm粉砂状结构：多数粒径为0.05—0.005mmj泥状结构：粒径V0.005mm的成分超过50%的2、非碎屑结构：由化学沉积作用或生物遗体或生物碎屑形成，多数为晶质或隐晶质，如:厂泥质结构：这是由粒径V0.005mm的泥质物质形成的沉积岩所具有的一 种结构晶粒结构：是由化学沉积作用形成的结晶岩石所具有的结构。

匚生物结构：由生物遗体或生物碎屑形成的岩石所具有的一种结构 四、沉积岩的主要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 貌特征从宏观上看，沉积岩区别于岩浆岩之处是沉积岩普遍具有层状构造1、层理：沉积岩中的成层构造，是沉积岩中最普遍的一种原生构造由沉积物的成分、颜色、粒度等在垂向上的变化显现出来可有平行层理、交错层理等，据此可以分析判断沉积介质的特征和沉积环境分割不同性质沉积层的界面称为层面沉积岩易沿层面劈开非孚行平行不连续的,平的,平的，非平行的波状波状,平行的不连续皑浪状 平行的波扎菲平行的不连變的•浪状, 秤行的■弯曲的弯曲的，平行的不连续的弯曲的, ..平行的弯歯覘非辛行的菲平行的图IV—2按层纹形态的层理分类(据 Reineck. 1973).r由层面分割的岩石的厚度不同:厚度＞lm块层厚度1-0. 5m厚层厚度 0. 5-0. Im中厚层厚度 0. l-0.01m薄层厚度V0.01 m微层2、 递变层理：层系组内从底到顶粒度由粗向细逐渐变化显示出的层理 反之，称反递变层理3、 波痕：岩层呈波状起伏，是沉积介质动荡的标志，见于具碎屑结构岩 层的顶面4、 泥裂：为岩层表面垂直向下的多边形裂缝（向下呈楔形尖灭）。

由空 —被充填为滨海或滨湖地带泥质沉积物暴露水面失水干缩形成可 示岩层的顶底面5、 缝合线：岩石剖面中呈锯齿状起伏的曲线起伏幅度数毫米至数十厘米常在石灰岩及白云岩中岀现（沉积间断、层面溶解）'7从'加:■&-图4H5现代|••裂（左）和岩石中t••裂（右J（引门 C. K・ ^yfrrr & ],. A. Sirkin EARTH HISTORY AND PLATE TECTONICS）第三节 常见的沉积岩（实验）一、沉积岩的分类根据沉积物的来源、岩石的成因、成分和结构特点，将沉积岩划分为他生沉 积岩和自生沉积岩两大类和若干种岩石类型（表5—3）柬5 — 3沉积岩分类表他生沉积岩自生沉积岩陆源碎屑岩火山碎屑岩碎周•生物•化学岩化学岩有机岩砾岩＞ 2mm集块岩＞ 50mm碳酸盐岩蒸发岩煤砂岩2T・05mm火山角砾岩5（H2mm确质岩钱质岩油页岩粉砂岩 O.O5H).OO5mm糙灰岩＜ 2mm铝质岩制质岩1泥质岩＜ 0.005mm帙质岩（据何镜宇等,1986）二、常见沉积岩（火山集块岩（＞50mm）碎屑岩f火山碎屑〔火山角砾岩（50-2mm）＞火山凝灰岩（＜2mm） 陆源碎屑C砾岩、角砾岩（d＞2mm）I 砂岩（2・0・05mm）、粉砂岩（0.05-0.005mm） 沉积岩 J 粘土岩（v0・005nim,泥（质）岩、 粘土、页岩）生物化学岩r硅（磷、铝、铁、猛）质岩 可燃有机岩（媒、油页岩） 碳酸盐（碎屑一生物一化学）。