01-第一讲 沉积岩概念及特征.ppt

地球资源与信息学院2006 10 沉积学Sedimentology沉积岩石学及岩相古地理Sedimentarypetrographyandlithofaciespaleogeography 陈世悦 课程简介 课程性质 专业基础性课程学习要求 一个要求课堂听课为主 课外巩固为辅课程组成 两大部分 岩石学部分 碎屑岩和碳酸盐岩 岩相古地理部分课程内容 三个基本 基本概念 基本理论 基本技能课程学习方法 四个结合 理论讲解与实践学习相结合课堂学习与课外学习相结合理解性记忆与记忆性理解相结合专业知识学习与素质培养相结合 教学计划 绪论1学时沉积岩的形成2学时陆源碎屑岩的成分1学时碎屑岩颜色 构造和结构2学时陆源碎屑岩各论4学时陆源碎屑沉积后作用2学时火山碎屑岩2学时碳酸盐岩概论4学时碳酸盐岩各论2学时其他沉积岩1学时 岩相古地理24学时沉积相基本概念和分类1冲积扇相2河流相2湖泊相2三角洲相2海相组4浊积岩相组1碳酸盐沉积环境 相 2 总计45学时理论讲解64学时 其中沉积岩21学时 沉积相16学时 实践教学8学时 教材及参考书 主要参考书 沉积岩石学 上 下 第二版 冯增昭主编 石油工业出版社 沉积岩石学 1986 曾允孚 夏文杰主编 地质出版社 沉积构造与环境解释 科学出版社 1985 中国沉积学 1994 冯增昭等著 石工出版社 沉积学原理 弗里德曼 桑德斯著 油区岩相古地理 1987 赵澄林 吴崇筠编著 石油工业出版社 沉积岩和沉积相模式及建造 1987 何镜宇等主编 地质出版社 沉积学报 石油学报 AAPG Sedimentology 沉积学 姜在兴主编 石油工业出版社 2003 沉积学实验方法和技术 操应长 姜在兴编写 石油工业出版社 2003 第一章绪论 第一节沉积岩的概念和基本特征一 概念 1 地壳表层条件 形成环境2 沉积岩的原始物质 物质基础3 一系列作用 形成作用4 一类岩石 结果 沉积岩 sedimentaryrock 是在地壳表层条件下由母岩风化产物 生物来源的物质 火山物质 宇宙物质等原始物质 经过搬运作用 沉积作用和沉积后作用而形成的岩石 1 地壳表层条件 形成环境 1 地壳表层的定义 水圈 生物圈 岩石圈 地壳表层 沉积圈 大气圈 地球 外圈 内圈 地核 地幔 地壳 沉积岩壳花岗岩质壳 Si Al 玄武岩质壳 Si Mg Al 大气圈下部 岩石圈上部 水圈和生物圈的全部 地壳表层 1 地壳表层条件 形成环境 2 地壳表层条件的特征A 温度B 压力C 水和大气的作用D 生物和生物化学作用E 重力作用 地壳表层条件 常温 常压 存在水和大气的作用 生物和生物化学的作用以及重力作用 2 沉积岩的原始物质 物质基础原始物质的来源 岩石风化生物死亡陨石 尘埃火山爆发 深层卤水 天上掉 地下冒 自己生产最重要 原始物质沉积物沉积盆地沉积岩 3 一系列作用 形成作用 沉积后作用 沉积作用 风化作用 搬运作用 沉积作用 沉积后作用 风化作用等 搬运作用 4 一类岩石 结果自然界中有三大岩石 二 基本特征 一 矿物成分地壳中已知矿物3000 沉积岩中矿物达160种以上 常见的只有20余种 一种岩石中主要 造岩 矿物只有1 3种 通常不过5 6种 沉积岩的矿物成份与岩浆岩相比 有以下几个特点 沉积岩中矿物成分的特征1 高温矿物罕见橄榄石 辉石 角闪石等铁镁矿物及基性斜长石不出现 甚少 2 低温矿物富集钾长石 酸性斜长石和石英在沉积岩中也广泛存在 3 沉积岩中有特有的自生矿物氧化物和氢氧化物 粘土矿物 盐类矿物 碳酸盐矿物 在地表的常温 常压并富含O2 CO2 H2O的条件下生成 又称为自生矿物 Q 差异性的原因 形成环境 二 基本特征 二 化学成分 二 沉积岩的化学成分特征沉积岩和岩浆岩的平均化学成分十分接近两者铁的含量大体相等岩浆岩中的FeO高于Fe2O3 而在沉积岩中则相反 2 沉积岩中碱金属含量远低于岩浆岩 尤其是钠含量 岩浆岩中 Na K 沉积岩中 Na K Na在地表条件易于从母岩中析出 大量流失进入到海水中 3 沉积岩中富含CO2和H2O 4 存在大量有机质是沉积岩与岩浆岩最重要区别之一 有机质在地表分布很广 而且从地球发展到一定阶段产生生物以来 有机质的总量不断增加 据维尔纳斯基 1926 估计 有机质总量约为地壳总重量的0 1 地壳厚度按16km计算 1 结构沉积岩的结构取决于岩石的形成方式 特有 机械破碎的陆源碎屑组成的岩石具有 碎屑结构 化学风化形成的陆源粘土组成的岩石具有 泥状结构 机械作用形成的盆地内岩石则具有 粒屑结构 生物作用形成的岩石具有 生物结构 与岩浆岩共有 结晶质结构 缺少 玻璃质结构 2 构造成层构造层内构造和层面构造层理构造 各种层面构造 结核 叠层构造等为沉积岩所特有绝大多数沉积物在流体 空气 水 中搬运和沉积具有各种各样的孔隙结晶岩一般缺乏孔隙 由于沉积岩是在地表或接近地表的压力条件下形成 气孔 杏仁构造 三 结构 构造 四 分布 一 空间上面积 3 4陆地面积 100 海底面积 厚度 变化大 0 几十km海洋 几m 几km 平均1km陆地 0 30km 平均1 8km体积 沉积岩占地壳总体积的5 岩浆岩和变质岩占95 二 时间上目前已经确定的地壳上最古老岩石的年龄为46 108a 沉积圈岩石最老年龄达36 108a 前苏联科拉半岛 其中有生命记载的岩石年龄为31 108a 南非 秦皇岛龙山砂岩 元古界 Pt 27亿年绥中花岗岩 太古界 Ar 石油大学下方地层 胜利油田东辛采油厂 0 500m 7000m 8000m 9000m第三系 中生界 古生界 太古界2 4Ma65Ma235Ma 第二节沉积学的研究意义 方法一 研究意义 一 沉积岩中蕴含大量矿产世界资源总储量的75 85 是沉积和沉积变质成因的 据第19届世界地质学会的统计资料 石油 天然气 煤 油页岩等可燃有机矿产以及盐类矿产 几乎全是沉积成因的 铁矿的90 铅锌矿的40 50 铜矿的25 30 锰矿和铝矿的绝大部分以及其他许多金属 非金属矿产 也都是沉积成因和沉积变质成因的 据我国著名地质学家孟宪民1965年的统计资料 我国铁矿的74 47 铜矿的71 25 铅矿的76 12 锌矿的93 7 汞矿的83 44 锑矿的88 69 锡矿的90 02 都是沉积成因或与沉积岩成因有关的 二 沉积岩是重要的工业原料和建筑材料石灰岩和白云岩是冶金工业中常用的溶剂 石灰岩是制造水泥和人造纤维的主要原料 白云岩则可作为耐火材料 粘土岩按性质不同可作耐火材料 陶瓷原料 泥浆原料 填充剂和净化剂 石英砂岩可作玻璃原料 建筑材料 三 研究沉积岩对油气勘探开发实践意义重大石油和天然气形成和储集大部分在沉积岩中 非构造或隐蔽油