山东理工大学4-1沉积岩.ppt

沉积岩,一 概念 二 沉积岩的一般特征 三 沉积岩的分类及各类岩石的特点 四 沉积岩的肉眼鉴定及命名 五 沉积岩相的概念 六 沉积岩中的主要矿产 七 沉积岩与开采技术有关的特点,沉积岩,一 概念 由沉积物经过压固、脱水、胶结及重结晶作用形成的岩石。 占地壳总量的5%，但地表分布占75%。,二 沉积岩的一般特征,1 沉积岩的物质成分 2 沉积岩的颜色 3 沉积岩的结构 4 沉积岩的构造 5 沉积岩的其它特征,1 沉积岩的物质成分,沉积岩的组成：岩屑、单矿物 矿物组成： 风化产物：石英，正长石，白云母 新成矿物：方解石，白云石，岩盐，石膏，高岭石，菱铁矿，褐铁矿,1 沉积岩的物质成分,沉积岩与岩浆岩矿物成分对比 1）偏基性岩浆岩中矿物，如橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等铁镁矿物在沉积岩中罕见； 2）游离SiO2在岩浆岩中绝大部分以石英出现，沉积岩中还有蛋白石、玉髓等变种； 3）沉积岩中新成矿物：黏土矿物，岩盐，石膏，碳酸盐等，岩浆岩中罕见。,1 沉积岩的物质成分,沉积岩中胶结物 1）泥质胶结物； 2）钙质胶结物； 3）硅质胶结物； 4）铁质胶结物； 胶结物含量超25%，参加岩石命名，如钙质砂岩。,2 沉积岩的颜色,受碎屑成分、矿物成分和胶结物影响 反映当时沉积环境及成岩后变化 如：红、棕、黄色，Fe3+ 氧化环境 绿色，黑色：富含有机质，还原环境,3 沉积岩的结构,沉积岩的结构由其组成物质的形态特征、性质、大小及所含数量而决定。 碎屑结构 非碎屑结构 泥质结构 结晶结构 胶状结构 生物结构,3 沉积岩的结构,碎屑粒级分类,3 沉积岩的结构,2、结晶结构 是化学沉积岩所具有结构，如石灰岩、白云岩等。 晶质结构：粒径0.01mm 隐晶质结构：粒径0.01-0.001mm 3、胶状结构 粒径0.001mm,3 沉积岩的结构,生物结构,4 沉积岩的构造,层理构造 块状构造 鲕状构造豆状构造,层理构造：沉积岩形成过程中搬运介质的变化使得沉积物在垂直方向上由于成分、颜色、结构的不同，形成层状的构造，称为层理构造。 岩层厚度划分： 块状 单层厚度1m 厚层状 单层厚度1-0.5m 中厚层 单层厚度0.5-0.1m 薄层 单层厚度0.1-0.01m 页片层 单层厚度0.01m,层理构造,沉积岩的层理构造,水平层理与 平行层理,斜层理,波状层理,印模,粒序层理,交叉层理,（4）.递变层理同一层内碎屑颗粒粒径向上逐渐变细。,（2）斜层理由一系列与层面斜交的细层组成的层理。一般是在单向水流（或风）的作用下形成的，常见于河床沉积物中。,（3）交错层理有些斜层理与原先生成的斜层理呈一定角度相交，相互交错而形成的。,（1）水平层理由一系列与层面平行的细层组成的层理。一般形成于平静的或微弱流动的水环境中。,鲕状构造豆状构造,5 沉积岩的其它特征,波痕 泥裂 叠层构造 滑塌构造 虫迹 雨痕 化石 结核 缝合线,（1）波痕：在现代河床、湖滨、海滩以及沙丘表面常形成一种波状构造，称为波痕，它们是由流水、波浪、潮汐、风力等因素造成的。常见于砂岩、泥灰岩、薄层灰岩中。,（2）泥裂：泥质沉积物上常看到许多多角形的裂纹，称为泥裂，它是在沉积物未固结时露出水面，水分蒸发后收缩产生的。,（3）缝合线：岩石剖面中呈锯齿状起伏的曲线，沿此面岩层易劈开，劈开面参差起伏，称为缝合面。,（4）雨痕：雨点击落在未固结的泥、砂质表面上留下的圆形小坑，直径一般在数mm，可保留在沉积岩层面上。,（5）印模：沉积物层面上的突起，形状不规则，主要是固结过程中沉积物受压不均匀压入下伏沉积物内所致。,（6）生物痕迹：指动物在未固结的沉积物表面活动时留下的痕迹，包括足迹、爬痕、虫孔等等。,三 沉积岩的分类及各类岩石的特点,火山碎屑岩,定义：火山碎屑岩是沉积岩和喷出岩之间的过渡产物，由火山喷发物质经过地表短距离搬运或就地沉积而成。 分类： 集块岩：100mm以上 火山角砾岩：2100mm 凝灰岩：2mm 用途：凝灰岩可做建筑材料，水泥原料。,火山集块岩：主要由50以上的粗火山碎屑（64mm），如熔岩碎块等构成的岩石，填充物为细粒火山物质、钙质、硅质等，分选差，质地坚硬，堆积厚度可能很大。,火山碎屑岩,火山角砾岩：主要由50以上的熔岩碎块或角砾（264mm）固结而成的岩石，多数具明显棱角、分选差，大小不等，填充物和基质为熔岩、火山灰或泥砂等，也有钙质。硅质等。,火山碎屑岩,凝灰岩：粒径2mm的火山灰组成，分选差，多棱角，岩石外貌有粗糙感，颜色多样。,火山碎屑岩,正常碎屑岩,定义：由50%以上的碎屑物组成的岩石。 形成：机械破碎的产物经沉积作用形成。 组成：碎屑物和胶结物（化学沉淀物，黏土物质） 分类：按粒度分： 砾岩2mm ：巨砾岩（角砾岩）粗砾岩（角砾岩）中砾岩（角砾岩） 细砾岩（角砾岩） 砾石 砂岩20.05mm：粗、中、细 粉砂岩0.050.005mm,黏土岩,定义：又称泥质岩。介于碎屑岩与化学岩之间。直径小于0.005mm的物质占50%以上。 矿物组成：主要是黏土矿物，高岭石、蒙脱石、水云母，少量石英、长石、云母、碳酸盐及重矿物 分类：依据固结程度与结构构造来划分： 黏土：黏土颗粒50%以上，松散，未固结 页岩：页理构造，按混入物划分 泥岩：无页理构造,砾岩类（砾岩和角砾岩）,由直径在2mm以上的碎屑组成，碎屑物质含量应当在50以上，如果含2mm以下的砂质在25以上，则称为砂质砾岩，如含砂在525则称为含砂砾岩。,砂岩类,由直径在0.052mm的碎屑胶结而成。主要以石英颗粒为主，其次是长石、白云母、粘土矿物等。,粉砂岩类,由直径在0.050.005mm的碎屑胶结而成。主要以石英颗粒为主，其次是长石、白云母、粘土矿物等，胶结物质多为钙质、铁质、粘土质。,黄土,黄土是一种未充分胶结的粘土质粉砂。颜色从黄灰色到棕色，粉砂含量一般在4060，其次是粘土，含有少量砂粒，矿物成分以石英和长石为主。多钙是黄土的特征之一，一般无层理，但发育垂直节理，常形成峭壁，黄土在我国分布很广，记录了丰富的古环境信息。,粘土岩类,由直径小于0.005mm的微细颗粒组成。矿物成分主要是粘土矿物，包括高岭石、水云母、蒙脱石等，宏观上看起来多为致密均一的泥质结构，是介于碎屑岩和化学岩之间的岩石，分布最广。,页岩是粘土岩中固结较强的岩石，具有薄层状页理构造（鳞片状矿物定向排列压实而成。致密、不透水，颜色多样。,泥岩是一种厚层状、致密、块状、不发育页理的粘土岩,粘土是由粘土矿物组成的固结程度较差的粘土岩，包括高岭土、膨润土等,化学岩及生物化学岩,形成：母岩遭受强烈化学分解作用后，其中某些风化产物形成水溶液（胶体或真溶液）被搬运到水盆地中，通过蒸发作用、化学反应和在生物的直接或间接作用下沉淀而成。经济价值高的矿产。 分类 石灰岩 白云岩 泥灰岩：黏土含量：2550%，泥质灰岩：525% 硅质岩,化学岩及生物化学岩,岩石风化产物和剥蚀产物中的溶解物质和胶体物质通过化学作用方式沉积而成的岩石以及通过生物化学作用或生物生理活动使得某些物质聚集而成的岩石。这类岩石通常成分比较单一，具有结晶粒状结构、隐晶质结构、鲕状结构、豆状结构或者生物结构等。,（1）铝、铁、锰质岩类,富含铝、铁、锰质矿物的化学或生物化学岩。Al、Fe、Mn是溶液中活动性较差的元素，往往以胶体形式在海、湖边沉积。,铝土岩：又称铝矾土，主要由铝的氧化物和氢氧化物构成，岩性致密，是炼铝的主要材料。,铁质岩：为富含铁矿物的化学岩或生物化学岩，主要成分包括赤铁矿、褐铁矿、针铁矿等。主要在浅海边缘形成。,锰质岩：为富含锰矿物的化学岩或生物化学岩，主要成分包括软锰矿、硬锰矿、菱锰矿等。多呈黑、黑褐等色。,（2）硅、磷质岩类,硅质岩是以SiO2为主要成分的化学岩，矿物成分则可能是玉髓、蛋白石或石英，主要通过化学或生物化学作用形成；磷质岩是一种富含磷酸盐的岩石，主要成分是磷灰石，一般通过海洋生物化学作用沉积而成。,燧石岩：一种致密坚硬的硅质岩石，俗称“火石，主要矿物成分是玉髓、微粒石英、蛋白石等。主要产于石灰岩中，形成结核或条带，很少称为独立岩层。,碧玉岩：一种致密坚硬的硅质岩石，主要成分是玉髓、细粒石英，常混入氧化铁等杂质呈现红、绿、玫瑰等色，贝壳状断口，腊状光泽，常产于火山岩中，质佳者可作工艺品,磷块岩：P2O5含量大于5的岩石通称磷块岩，是提炼磷的主要材料,硅藻土：一种疏松粉状的硅质岩石，由硅藻遗体构成，主要成分是蛋白石，质轻，多孔隙，是良好的吸附剂,（3）碳酸盐岩类,碳酸盐岩是由方解石、白云石等碳酸盐矿物组成的沉积岩。以方解石为主的岩石称为石灰岩，以白云石为主的岩石称为白云岩。它主要在海洋中形成，少数在陆地环境中形成。古代广阔海洋中形成的碳酸盐岩，约占地表沉积岩分布面积的20%，在我国占沉积岩总面积的55。,石灰岩类：以方解石为主要成分的岩石，颜色多样，性脆，硬度不大，常发育成岩溶地貌，是重要的工业原料，根据成因和结构可以细分为：,竹叶状灰岩：典型的“内碎屑”灰岩，形成于波浪活动频繁的海滩地区,鲕状灰岩：指鲕粒含量大于50的灰岩，在海水溶解CaCO3过饱和的条件下化学和机械共同作用形成。,生物屑灰岩：各种生物碎屑被碳酸钙胶结所成的灰岩，多形成于波浪作用强烈的地区。,化学石灰岩：指通过化学及生物化学方式由海、湖中沉淀而成的石灰岩，多具隐晶结构，致密均一，多形成于温暖浅海地区，另外在泉水出口地区形成的石灰华也属此类。,白云岩类：以白云石为主要成分的岩石，外貌与石灰岩相似，但硬度较大，与盐酸反应微弱，风化面上常有刀砍状溶沟，按结构可分为碎屑白云岩、微晶白云岩、结晶白云岩等，按成因可分为原生白云岩和交代白云岩。,泥灰岩类：是碳酸盐岩和粘土岩之间的一类过渡岩石，石灰岩中泥质成分增加到2550，即可称泥灰岩；岩石颜色多样，常分布于石灰岩和粘土岩的过渡地带，或夹于薄层灰岩和粘土岩之间，多呈薄层状或透镜体状产出。,（4）蒸发盐岩类,蒸发岩又称盐岩，由盐度较高的溶液或卤水通过蒸发浓缩作用形成的沉积岩。蒸发岩的主要矿物成分是钾、钠、钙、镁的氯化物、硫酸盐、碳酸盐，其中尤以石膏、硬石膏和石盐最重要。 广泛分布于闭塞海湾、澙湖、内陆盐湖等处，是在干燥气候下蒸发析出的盐类晶体沉淀所成。,（5）可燃有机岩类,可燃有机岩是生物堆积经过复杂的化学变化所成，含有可燃性有机质的一类岩石。,天然气水合物的岩心样品 （ODP164，1998）,四 沉积岩的肉眼鉴定及命名,碎屑岩：颜色，碎屑成分及含量，碎屑的形状，大小，以及胶结物的成分。 例子：灰白色中粒钙质长石石英砂岩 泥质岩：注意观察有无页理构造 化学岩：颜色，成分，结构，构造， 例子：深灰色中厚层鲕状灰岩,五