工程地质沉积岩部分

1.3沉积岩,石英砾岩,沉积岩是在地表和地表下不太深的地方，由松散堆积物在温度不高和压力不大的条件下形成的。由沉积物固结变硬而形成的岩石就是沉积岩。它是地壳表面分布最广的一种层状的岩石。,沉积岩,沉积岩,冰川,三角洲,冲积平原,海洋,浊流,泻湖,湖泊,河流,沙丘,洪积扇,主要的沉积环境,碎屑沉积环境,主要的化学和生物化学沉积环境,沉积相,海侵,海侵与海退,1.成因,5.分类,3.结构,4.构造,2.组成,6.代表性沉积岩,1.沉积岩的成因,沉积岩的形成有两种途径：,机械搬运、沉积、固结成岩由风化作用或火山作用的产物经以这种方式形成的沉积岩称碎屑岩。化学沉积成岩在地表常温、常压条件下由水溶液沉淀而形成化学岩，然而自然界大多水盆地化学沉淀过程中都有生物参与，所以通常又称为生物化学岩。,沉积岩的形成过程,风化机械的、化学的、生物的；,剥蚀与搬运机械的、化学的；,沉积机械的、化学的、生物的；,成岩压固、胶结、重结晶。,剥蚀与搬运,外力（如水流、波浪、风、冰川等等）对岩石的破坏称为剥蚀。外力将风化产物搬离原地称为搬运。机械的搬运：推移、跃移、悬移；化学的搬运：真溶液、胶体溶液。,剥蚀与搬运1,剥蚀与搬运,剥蚀与搬运2,剥蚀与搬运,剥蚀与搬运3,剥蚀与搬运,剥蚀与搬运4,剥蚀与搬运,沉积1,沉积,沉积2,沉积,沉积3,沉积,碎屑经过压固和胶结变成沉积岩,胶结方式之一,基底胶结颗粒散布在胶结物之间，互相不接触。这种胶结方式很牢固。,胶结方式之二,孔隙胶结胶结物充填在颗粒的孔隙之间，颗粒互相接触。这种胶结方式的牢固性比基底胶结稍差。,胶结方式之三,接触胶结只有在颗粒的接触处才有胶结物存在，岩石多孔隙，透水性强。这种胶结方式最不牢固。,2.沉积岩的物质组成,（1）碎屑物质,物理风化作用产生的碎屑物质组成：原生矿物的碎屑大部分化学性质比较稳定，难溶于水如石英、长石、白云母等；岩石的碎屑。,其他方式生成的一些物质，如火山喷发产生的火山灰等。,源于母岩的沉积物,（2）粘土矿物,主要是一些由含铝硅酸盐类矿物的岩石，经化学风化作用形成的次生矿物。如高岭石、微晶高岭石（蒙脱石）及水云母（伊利石）等。这类矿物的颗粒极细(2mm,砂质结构粒径介于0.052mm粗粒结构0.52mm中粒结构0.250.5mm细粒结构0.050.25mm,粉砂质结构0.0050.05mm,硅质胶结石英及其他二氧化硅,铁质胶结铁的氧化物及氢氧化物,泥质胶结细粒粘土矿物,钙质胶结方解石等碳酸盐,沉积颗粒的磨圆与分选,砾状结构,（角）砾状结构,砂状结构,砂状结构石英砂岩,砂状结构长石砂岩,3.沉积岩的结构,（2）泥质结构泥岩、页岩等粘土岩的主要结构。,（3）结晶结构沉淀或经重结晶所形成石灰岩、白云岩等化学岩的主要结构。,（4）生物结构由生物遗体或碎片所组成，是生物化学岩所具有的结构。如贝壳结构、珊瑚结构等。,3.沉积岩的结构,生物结构,珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物（没有内脏，身体只有一个空腔），它能捕食海洋里细小的浮游生物为食。在生长过程中能吸收海水中的钙和二氧化碳，然后分泌出石灰石，变为自己生存的外壳。每一个单体的珊瑚虫只有米粒那样大小。它们一群一群地聚居在一起，一代一代地新陈代谢，生长繁衍，同时不断分泌出石灰石，并粘合在一起。这些石灰石经过以后的压实、石化、，形成了今天世界热带海洋许多岛屿和礁石，甚至在大洋上的一些海岛国家的全部领土，都是由小小的珊瑚虫（也包括一些能分泌石灰石的藻类植物）经过千万年努力建造起来的。所以人们称珊瑚虫是海洋上伟大的建筑师。,4.沉积岩的构造,沉积岩最主要的构造是层理构造。,水平层理,斜层理,交错层理,层理是沉积岩成层的性质。由于季节性气候的变化，沉积环境的改变，使先后沉积的物质在颗粒大小、形状、颜色和成分上发生相应变化，从而显示出来的成层现象，称为层理构造。,石灰岩中的层理和条带,层面,岩层,变薄,尖灭,透镜体,夹层,沉积岩的层理,水平层理与斜层理,层理,砂岩中的交错层理,递变(粒序）层理,波痕,砂岩中的波痕,波痕,泥裂,干裂,结核（烛台石）,台湾,结核,新西兰,化石,凡是保存在地层中的地质时期的生物遗体（如动物骨骼、硬壳等）和遗迹（如动物足印、虫穴、蛋、粪便、人类石器等）都叫化石。但是，并不是所有古生物都能保存下来成为化石。,大唇犀化石，甘肃和政,化石的形成条件,1、生物本身具有硬壳、骨骼等不易毁坏的硬体部分容易形成化石。2、生物死后必须尽快地被沉积物所掩埋，才能避免氧化腐烂或被其他动物所吞食。3、埋藏下来的生物遗体必须在较长时间内经历填充（如贝壳、骨骼等被水溶液中的CaCO3、SiO2等所填充）、置换（如有机体分子被SiO2、CaCO3等分子所代换）或升馏（如植物叶子、昆虫的几丁质外壳中的氢、氧等成分挥发逸出，最后保留下来碳质薄膜）等作用才能形成化石。,帝鳄化石,体长达12m，早白垩纪,现代鳄鱼,螺化石,琥珀,第三纪,硅化木,深圳仙湖植物园,菊石与角石化石,人类足迹化石,意大利，38.5万年前,5.沉积岩的分类,沉积碎屑岩风化破坏产生，如砾岩、砂岩及粉砂岩等；火山碎屑岩火山喷出，如火山角砾岩、凝灰岩等。,粘土矿物、粘土粒组成如泥岩、页岩等。,方解石、白云石等碳酸盐类的矿物及部分有机物组成的岩石如石灰岩、白云岩等。,碎屑岩类,粘土岩类,化学及生物化学岩类,6常见的沉积岩,沉积岩类型,砾岩、砂岩与页岩,角砾岩与砾岩,砂岩的类型,常见的化学沉积岩,7.沉积岩工程地质性质综合评价,化学岩中碳酸盐岩（灰岩、白云岩）具有较高的强度；,由硅质、钙质（碳酸盐等）胶结而成的砾岩（角砾岩）、砂岩有较高的强度；,泥质岩石，如泥岩、页岩强度低，遇水易软化，常成为岩体中的软弱夹层，使地基沿之发生剪切破坏，边坡岩体沿之发生滑动破坏；,化学岩中的石膏类岩体遇水易软化、膨胀，不适合作地基；,化学岩中的碳酸盐岩体具有足够的强度作一般工民建建筑物地基；,碳酸盐岩地区要特别注意的工程地质问题,水工建筑物在岩溶地区的渗漏问题。,粉砂质粘土岩是良好的土石坝心墙材料,页岩可作烧制砖瓦的材料,建筑材料,碎屑岩类,