第三章-岩石--第二节-外力地质作用与沉积岩PPT课件

第二节外力地质作用与沉积岩,沉积岩占地壳重量（地表以下16公里厚度）的5，占地壳岩石总体积的7.9%，但覆盖着75的陆地表面区域。,.,2,一、引起外力地质作用的因素,（一）地球外能（太阳能、重力能、日月引力能）；大气（O2，CO2，H2O）；水；生物。,.,3,.,4,1.外动力（能源）：太阳热能，使地表温暖、大气、水及生命运动;重力能、日月引力能（潮汐）。,2.大气：大气圈下部的组成物质即空气，它是氮、氧、CO2，H2O等的混合物。O2-氧化作用，生命存在的条件；CO2-植物制造有机质、生物成岩，参与化学反应；H2O-风化作用；流动成风，动力。,.,5,3.水：溶剂、营力、生命条件。4.生物：植物根、动物营力、成岩作用。,.,6,二、外力地质作用的类型风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、固结成岩作用,外力地质作用的本质：在地球外能作用下，通过大气、水和生物等媒介，地表岩石发生风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用，最后固结成岩，形成沉积岩。,外力地质作用的产物,定义说明（）沉积环境（）沉积岩的物质来源（）沉积层必须经过固结作用才能形成沉积岩,沉积岩概念,沉积岩,指先成岩在地表经风化作用破碎后，通过各种搬运作用，在适宜环境（河流、湖盆、海盆等）沉积，经过固结而成的岩石。,沉积岩形成的四个阶段：风化作用搬运阶段沉积阶段成岩阶段,.,8,1.风化作用,在外因(气温、大气、水及生物等)作用下，岩石发生机械崩解或化学分解,变成松散的碎屑或土壤。,.,9,剥蚀作用：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,导致河岸后退;山顶被剥蚀而变矮。,.,10,2.搬运作用：风化、剥蚀的产物被搬运到它处。(1)机械搬运-以机械方式破坏的产物（泥、砂、砾等）被流水、冰川、风搬运。(2)化学搬运-以化学方式破坏的产物是通过真溶液或胶体溶液进行搬运。如:石灰岩溶于水之后，以Ca+,HCO3-离子形式搬运；长石风化后形成粘土矿物、二氧化硅在水中呈胶体质点被搬运。(3)生物搬运-生物吸取介质中的化学元素来营养自己，建造其骨骼,死亡后在一定的地方堆积下来,也起着搬运作用。,.,11,3.沉积作用：搬运物在条件适宜的地方发生沉积。如:流水搬运物在河流转弯处、湖口或河口因流速减慢而沉积；风的搬运物因风力减弱或受阻拦而堆积。,河套平原,.,12,沉积场所,.,13,紫帽山,寺角,清源山,泉州,.,14,(1)机械沉积-机械搬运物按机械方式沉积，受重力支配。重的物质搬运近且先沉积，轻的搬运远而后沉积。(2)化学沉积-化学搬运物沉淀作用受化学反应的规律支配。在真溶液中溶解度小的物质搬运近且先沉淀，易溶物质后沉淀；水中胶体质点的沉积是通过与电解质的中和作用或正、负胶体中和作用，或水的蒸发作用等。,.,15,(3)生物沉积-生物有机体直接发生堆积。如：钙质骨骼生物堆积，成为石灰岩；植物被埋后转变成煤。,石炭纪森林沼泽景观。植物死亡后埋藏成煤。,.,16,(4)生物化学沉积作用-生物作用与化学作用可以共同起作用而引起物质的沉积。如：铁细菌吸收水中的铁而沉淀出铁矿。石灰岩（碳酸盐灰泥，原以为化学沉积，实有生物作用参与，也可能就是生物作用）。,地下水中含有大量矿物质。,.,17,沉积作用的产物即沉积物，分别称为碎屑沉积物，化学沉积物，生物沉积物，生物化学沉积物。,4.固结作用：松散沉积物转变为坚硬的岩石。,主要有原因有：压固作用、胶结作用、重结晶作用、新矿物的生长。,.,18,成岩作用方式：,(1)压固作用上覆沉积物压力使孔隙变少、水份挤出、变硬。,.,19,钙质、硅质、铁质,粘土、细粉砂为基质,?,杂基,(2)胶结作用碎屑沉积物的粒间孔隙之中有水溶液，它在成岩过程中会发生化学沉淀，这些物质使碎屑胶结变硬。这种化学沉淀物称为胶结物，如SiO2，Fe2O3.nH2O，CaCO3等。粘土及细粉砂等细碎屑物也可起胶结作用，它们称为杂基，杂基是机械沉积的细粒部分。胶结物和杂基统称为填隙物。,.,20,泥质胶结,石膏质胶结,常见：钙质胶结、铁质胶结、硅质胶结,.,21,填隙物：粗大颗粒间孔隙中充填细粒砂与泥。,.,22,（3）重结晶作用：不结晶或结晶细微的沉积物因为环境改变重新结晶或者晶粒长大、加粗，从而使矿物紧密嵌和。,.,23,（4）新矿物的生长：沉积物中不稳定矿物溶解或发生化学变化，导致若干化学成分重新组合并结合成为新矿物，从而使沉积物变硬。,碎屑矿物：石英、长石、白云母及部分岩石碎屑。粘土矿物：高岭石、铝土矿、水云母、蒙脱石。化学和生物矿物：方解石、白云石、蛋白石、玉髓、石膏、重晶石、褐铁矿、赤铁矿。化学和生物矿物是从溶液、胶体溶液中沉淀出来的或生物形成的。,沉积岩,三、沉积岩的矿物成份,.,25,沉积岩的矿物成份,1.橄榄石、辉石、角闪石及黑云母等铁镁矿物：岩浆岩中可大量存在。,2.长石、石英、白云母等矿物：岩浆岩和沉积岩中都比较多。,4.生物组分：沉积岩中可见，岩浆岩中没有。,3.盐类、碳酸盐及黏土矿物等沉积阶段新生成的矿物：沉积岩中特有的矿物，岩浆岩中没有。,碎屑胶结成分混入杂质的颜色,沉积环境,不含色素的高岭土、蛋白石、石膏、石英砂、方解石、白云石等一般呈白色和灰白色，为大部分粘土岩、化学岩和部分碎屑岩所具有。,沉积岩,四、沉积岩的特征,氧化环境：红色、黄褐色多因富含氧化铁或含水氧化铁。,还原环境：灰绿色、绿色多因富含氧化亚铁；灰色、黑色多因富含有机物（如碳、沥青等）或分散状的黄铁矿颗粒。,物质成分,颜色,（一）沉积岩的颜色,描述岩石中矿物的颗粒大小及形状特征。1.碎屑结构：砾状d2mm砾岩砂状2d0.05mm砂岩粉砂状0.05d0.005黄土2.泥质结构：由小于0.005mm的细小粘土质点所组成的结构，外观是一种致密均匀的泥质状态，为粘土岩所特有。3.生物化学结构：由生物遗传积累及化学成分相结合而形成的一种结构；外观为微小的结晶粒状结构，鲕状及豆状结构、致密状结构。,沉积岩,（二）沉积岩的结构,沉积岩,（三）沉积岩的构造,指沉积岩中各个组成部分的空间分布和排列方式。即沉积岩的外貌特征。,A、层理构造：沉积岩中在矿物组成、结构、颜色、沿垂直方向发生变化，显示成层现象叫层理。页理：岩石呈薄层形似书页，称页理构造，是特殊的层理。B、层面构造：在沉积岩层面上经常保留有自然作用产生的一些痕迹，如波痕、泥裂（干裂）、雨痕等。C、结核：胶体物质围绕某些质点（如砂粒、贝壳和其它矿物等）为中心层层凝聚，形成其同心结构的结核。D、化石：古代生物的遗体、遗物或遗迹埋藏在地下变成的跟石头一样的东西。,常见的沉积岩构造,.,30,波痕,对称波痕,不对称波痕,.,31,波痕,.,32,泥裂,层理构造,巨厚层（块状层）100厘米厚层50-100厘米中厚层10-50厘米薄层1-10厘米页片层(微层)0.1-1厘米微细层0.1厘米,（1）水平层理：多出现于较深的海洋及湖泊平静的水体沉积，粘土岩和碳酸盐岩中常见。（2）斜层理：是河流沉积物的典型特征，常见于湖滨、海滨、三角洲中。砂岩和粉砂岩中尤其常见。（3）交错层理：多组不同方向的斜层理互相交错切割而成的。其形成原因是在水流（或风）运动方向频繁变化时形成的。,沉积岩,.,34,层理类型示意图,水平层理,波状层理,斜层理,交错层理,水平及斜层理,沉积岩,交错层理,沉积岩,.,37,复州虫（化石）,鱼（化石）,沉积岩,.,39,小结：,沉积岩的基本特征,1.沉积岩具有层理，富含次生矿物、有机质，并有生物化石。,2.沉积岩具有碎屑结构与非碎屑结构（泥质结构生物化学结构）之分。,3.沉积岩层面呈波状起伏，或残留波痕、雨痕、干裂、槽模、沟模等印模，或层内出现锯齿状缝合线或结核。,4.一般根据组成岩石的颗粒大小确定沉积岩的种类，而非颜色。,主要根据沉积岩的结构来分1.机械沉积岩：是岩石的风化产物，经过风、流水等的搬运、沉积和重新胶结、硬化的成岩作用后形成的。又叫碎屑岩。2.化学沉积岩：是岩石风化时形成的可溶性物质，经化学沉积作用形成的。3.生物沉积岩：是由动植物有机体的生物沉积作用形成的。,沉积岩,五、沉积岩的分类,六、主要的沉积岩1.碎屑岩：主要由母岩机械破碎的碎屑物质经压紧、胶结而成，部分碎屑岩由火山喷发碎屑物组成。,物屑碎屑物质（50以上）岩屑物质分为两部分化学沉淀物（钙质、胶结物硅质、铁质）（50以下）细砂、粉砂、粘土,沉积岩,（）砾岩：含量在50以上，d2mm的圆状或次圆状的石屑经胶结而成。主要成分：坚硬的岩屑、胶结物可以是钙质也可以是硅质或铁质。注：若组成岩石的碎屑多棱角、分选性不好则为角砾岩。,沉积岩,（2）砂岩：50以上的颗粒d在2-0.05mm之间主要成分：石英(70)、正长石，次要成分岩屑、重矿、白云石和粘土。注：石英含量90石英砂岩石英含量25,长石砂岩,沉积岩,（3）粉砂岩：50以上的颗粒0.05d0.005主要成分：以石英为主，正长石次之，云母和粘土矿物比砂岩多，少见岩屑。与泥岩的区别是岩石断面粗糙、放大镜下可勉强看出颗粒状集合体。,沉积岩,泥质粉砂岩,炭质粉砂岩,钙质粉砂岩,弱固结粘土-粘土矿物根据粘土固结程度分为强固结-泥岩、页岩,2.粘土岩（分布最广）30以上，d0.005mm的粘土胶结而呈板状、片状、纤维状，泥质结构。矿物成分以粘土为主。,沉积岩,含有机质-黑颜色因杂质而变含Fe3+-红褐、棕红含MnO2-黑、黑棕红色页岩、黑色页岩（依颜色分类）碳质页岩、钙质页岩、磷质页岩、砂质页岩（依胶结物成分分类）,沉积岩,（1）页岩：常含有石英、长石、云母等细少碎屑，结构致密，硬度低，不透水，表面光泽暗淡，具泥质结构，页理构造。,泥质页岩,碳质页岩,紫色页岩,（2）泥岩指不具页理而成块状、层状的粘土岩，致密和固结程度较高者，称为泥岩。颜色一般较浅，性较坚硬，遇水不易变软，可塑性差。,钙质泥岩,3.化学岩和生物化学岩根据化学沉积分异顺序可分为以下几类，铝铁锰质岩硅磷质碳酸盐岩盐类岩（钾钠钙镁卤化物及硫酸盐）,沉积岩,沉淀先后顺序,主要介绍常见的碳酸盐类,1.石灰岩：由50以上微粒方解石经胶结而成，由于胶结物的不同，石灰岩颜色各异，有灰、灰白、灰黑、黄、红等除由硅质胶结外，硬度都不大，盐酸反应强烈，具有碎屑