2-煤矿地质学-岩石-2-沉积岩-3-变质岩

1,2.3岩石,2.3.1岩浆岩2.3.2沉积岩2.3.3变质岩,2,2.3.2沉积岩,1）沉积岩的概念2）沉积岩的物质成分3）沉积岩的结构构造4）沉积岩的分类,3,1）沉积岩的概念,沉积岩是母岩（岩浆岩、沉积岩、变质岩）经风化、剥蚀、搬运、沉积、固结成岩作用形成的岩石，未经成岩作用的称沉积物。由于沉积岩形成于地表不同的沉积环境之中，因而沉积岩中或多或少地保存了沉积当时的环境信息，含有化石和成层性是沉积岩的最大的特征。沉积岩占地壳岩石总体积的7.9，主要分布在地壳表层，占出露面积的75，是最常见的岩石。沉积岩中赋存有很多沉积矿产，如煤、石油、天然气、石膏及多种金属非金属矿产。,4,沉积岩原始物质的来源,在地表条件下，地壳上先期存在原始物质，经过搬运、沉积和成岩等一系列地质作用，最终形成沉积岩。组成沉积岩的这些原始物质的来源主要有：母岩风化作用的产物-陆源碎屑溶解物质和粘土物质生物物质-生物残骸及有机生物残体深源物质-火山喷发带到地表的火山碎屑物质沿断裂带进入地表的热卤水、温泉水、热液等宇宙源物-从宇宙空间降落地表的陨石及尘埃物质。原始沉积物中母岩的风化产物是构成沉积岩的主要组分。这些原始物质可以通过机械、化学、生物等不同的搬运和沉积方式，并经受同生、成岩和后生等地质作用而形成多种类型的沉积岩。,5,6,2.3.2沉积岩,1）沉积岩的概念2）沉积岩的物质成分3）沉积岩的结构构造4）沉积岩的分类,7,2）沉积岩的物质成分,沉积岩的化学成分沉积岩的化学成分与岩浆岩相近(源自地下的岩浆)，但有差别(因为经过经风化、剥蚀、搬运、沉积、固结成岩作用)。a.沉积岩形成于富氧环境中,Fe+含量较多。(岩浆岩形成在缺氧环境中，Fe+含量较多)。b.沉积岩中Na2O、K2O的总含量较低，因为Na2O、K2O在水中不稳定，在沉积岩中K2ONa2O，而在岩浆岩中Na2OK2O。c.沉积岩中富含H2O、C2O，因为H2O、CO2参与沉积过程，沉积岩中富含有机质(由生命物质提供，沉积岩中常常含有化石)。沉积岩的矿物成分按矿物的成因分两大类：a.碎屑类矿物(来源于母岩)：石英、白云母、钾长石、钠长石等，这些矿物来自岩浆岩且稳定，鲍温系列中是最后晶出的产物，称稳定矿物。而辉石、角闪石、橄榄石等矿物在沉积岩少见，在自然界中不稳定，又叫做不稳定矿物。稳定矿物和不稳定矿物在沉积岩中出现的量的多少与沉积岩形成的环境及沉积速度有关，快速沉积的沉积岩中不稳定矿物的含量高，相反则稳定矿物的含量高。b.沉积矿物(沉积岩特有矿物如)：方解石、白云石、粘土矿物、石膏、硬石膏、赤铁矿、褐铁矿、玉髓、蛋白石及FeAlMn的氧化物和氢氧化物矿物、硫酸盐、碳酸盐类矿物等，这些矿物在岩浆岩中很少见，是在地表特定的沉积环境中形成的沉积型矿物，是沉积岩中特有的。如海绿石。,8,2.3.2沉积岩,1）沉积岩的概念2）沉积岩的物质成分3）沉积岩的结构构造4）沉积岩的分类,9,3）沉积岩的结构构造结构,a.碎屑结构指岩石中的颗粒是机械沉积的碎屑物，碎屑可以是：岩石碎屑（岩屑）矿物碎屑生物碎屑火山碎屑按碎屑粒径大小分为：粒状结构(gravellytexture)粒径2mm砂状结构(sandytexture)粒径20.05mm粉砂状结构(siltytexture)粒径0.050.005mm泥状结构(muddytexture)粒径0.005mm,粗砂粒径20.5mm,中砂粒径0.50.25mm,细砂粒径0.250.1mm,10,火山角砾岩,火山碎屑岩,11,12,Reefs-Rudists,珊瑚礁灰岩,腕足碎屑灰岩,13,介壳岩,14,15,b.非碎屑结构岩石中的颗粒由化学沉积作用或生物化学沉积作用形成。化学结构为晶质的或隐晶质的特征沉积矿物形成生物结构生物骨架结构生物碎屑结构,16,沉积岩的构造是指沉积岩形成时所生成的各个组成部分的空间分布和排列形式。是沉积环境及其条件的反映。层理构造：交错层理、递变层理、波状层理、水平层理、平行层理、包卷层理等。层面构造：波痕、泥裂、雨痕、食盐假晶等。缝合线岩石剖面中呈锯齿起伏的曲线。沿缝合线岩石易于劈开，劈开面参差状，称缝合面，石灰岩和白云岩的剖面中常见，压溶形成。结核沉积岩中某种成分的物质聚集而成的团块。与沉积岩同期或后期形成。形态为各种圆形，印模沉积岩层底面上的突起。常见于砂岩，由于在沉积作用停顿时，沉积物表面受到水流冲刷而后形成沟槽，然后被上覆沉积物充填模铸而成，或是在固结过程中沉积物不均匀压入下覆沉积物内，而成。块状构造各个组成部分的排列、充填方式等。如无层理的砂砾岩。,3）沉积岩的结构构造构造,17,sabkha(red)anddune(tan)deposits,PermianSchneblyHillFm,ScheurmanMountain,Sedona,1,层状构造岩层,18,细层、层系、层系组,19,缝合线,20,菱铁矿结核,21,ErgsDuneCrossbedding,1,DuneCrossbedding沙丘交错层理,Jurassic(ca.170Ma)dunecrossbedsinZion(以色列的锡安山)NationalPark,22,角砾岩,砾岩Conglomerate,23,Petrifiedtreetrunkandleaf,1,24,煤层,25,fossilsandbiogenetictrace,FossilCommunity,Tracefossil,bioturbatedstructures,26,2.3.2沉积岩,1）沉积岩的概念2）沉积岩的物质成分3）沉积岩的结构构造4）沉积岩的分类,27,4）沉积岩的分类,4)沉积岩的分类,岩,28,常见沉积岩类型,教材P42-43,29,6_19,Evaporation,SeawaterenrichedinMg2,Limestone,Dolostone,Mg2replacessomeoftheCa2inlimestone,Mg2-richseawatercirculatesthroughporouslimestone,HowtomakeDolomite,30,2.3.3变质岩,1）变质岩的概念2）变质作用类型3）变质岩的物质成分4）变质岩的结构和构造5）变质岩的分类6）常见的变质岩,31,1）变质岩的概念,变质岩是由原岩(岩浆岩、沉积岩、变质岩)经变质作用形成的。具有特征的变质矿物和结构的岩石。是组成地壳的三大类岩石之一，占地壳总体积的27.4。在地面的分布较少。变质作用的界定：a.原岩基本不失去其整体性，并未发生熔融。如原岩受热全面熔融被岩浆同化后冷凝成岩，那么，这种新岩石就是岩浆岩。熔融是岩浆作用和变质作用的界限。但变质作用和岩浆作用又有发展上的联系。b.变质作用发生于地表以下的一定深度，主要由地球的内部因素引起，与沈积岩的成岩作用差别很大。c.变质作用也可由外力因素引起，如陨石的撞击、断层等。d.引起变质作用的因素主要有：温度、压力、化学活动性流体。,32,33,34,35,2）变质作用类型,区域变质作用：最先是由法国学者A.Daubree于1859年提出，是指大面积的岩石，因为温度增高和压力的作用等多种因素下，发生了程度不等的重结晶和变形的一类变质作用。区域变质作用形成的岩石普遍具有结晶片理及其他方向性组构。接触变质作用：是指在岩浆作用影响下，围岩主要受岩浆体温度的影响而产生的一种局部性变质作用。通常规模不大，围岩主要受岩浆散发的热量及挥发份的作用。当围岩仅受岩浆体温度影响而发生重结晶作用、变质结晶作用，变质前后化学成分基本相同，这类变质作用称为热接触变质作用。当围岩除受岩浆体温度影响外，由于挥发组分的影响，岩体和围岩发生交代作用，致使接触带附近的岩体和围岩的化学成分也发生变化，称为接触交代变质作用。动力变质作用：是一种由于构造作用过程中所产生的强应力作用下，岩石发生破碎、变形，在破碎、变形的同时，伴有一定重结晶作用。其发育常受断裂构造控制，原岩的变化主要以脆性变形和塑性变形为主。混合岩化作用：变质作用反映出基体，脉体，发生混合，形成混合岩的过程。,36,3）变质岩的物质成分,变质岩的化学成分与原岩有关、与变质特征有关(如交代)。变质岩的造岩氧化物与原岩有关变质岩的特征造岩矿物红柱石、蓝晶石、矽线石、硅灰石、石榴子石、滑石、石墨透闪石、阳起石、蓝闪石、透辉石、蛇文石、十字石等。共有矿物长石、石英、云母,37,4）变质岩的结构和构造,变质岩的结构是岩石中矿物的粒度、形态和晶体之间的相互关系。变质岩的结构颇为特别，因为其是一种转化改造原岩的岩石。根据成因，其结构一般可分为四类：碎裂结构：岩石在应力状态下破裂，并形碎裂岩。变晶结构：等粒变晶结构粗粒变晶结构中粒变晶结构细粒变晶结构不等粒变晶结构斑状变晶结构鳞片状变晶结构纤状变晶结构变余结构：变余碎屑结构(常见于浅变质岩)变余粒状结构变余斑状结构变余似斑状结构等交代结构：常见于镜下,38,39,变质岩的构造是指岩石组分在空间上的排列和分布所反映的岩石构成方式。着重于矿物集合体的空间分布特征。按其成因可划分为两类：变余构造变余杏仁构造、变余层状构造、变余泥裂构造等变成构造斑点状构造板状构造片理构造千枚状构造片麻状构造（眼球状构造）块状构造,40,5）变质岩的分类,41,6）常见的变质岩,东坡肉大理岩,42,区域变质岩-千枚岩,43,区域变质岩,蛇纹岩,榴辉岩,石榴石云母片岩,角砾状混合岩,44,区域变质岩,眼球状混合岩,黑云斜长片麻岩,混和岩化角闪岩,肠状混合岩,45,区域变质岩,白色大理岩,透闪石大理岩,46,大理石石材,47,动力变质岩-碎裂大理岩,48,动力变质岩-,灰岩碎裂岩,碎裂石英岩,49,接触变质岩-,绿泥石矽卡岩,50,红柱石角