沉积岩岩石学

1、沉积岩岩石学沉积岩岩石学 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 沉积岩（沉积岩（sedimentary rockssedimentary rocks）形）形 成于地表条件，常呈层状，是由风成于地表条件，常呈层状，是由风 化作用、生物作用和某些火山作用化作用、生物作用和某些火山作用 产生的物质经搬运、沉积和成岩等产生的物质经搬运、沉积和成岩等 一系列地质作用而形成的。一系列地质作用而形成的。 沉积岩的概念 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 沉积岩的形成过程沉积岩的形成过程-共分三个阶段：共分三个阶段： 原始物质原始物质 提供阶段提供阶段 搬运和沉积阶段搬运和沉积阶段 （沉积物形成）（沉积物

2、形成） 成岩阶段成岩阶段 （沉积物固结和持续演化）（沉积物固结和持续演化） 原始物质的提供与它的来源有关原始物质的提供与它的来源有关 第一章第一章 沉积岩形成过程沉积岩形成过程 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 原始物质的提供与它的来源有关原始物质的提供与它的来源有关 共有三种来源：共有三种来源： （1） 先成岩石（母岩或源岩）风化，可提供三类物质先成岩石（母岩或源岩）风化，可提供三类物质: 碎屑物质碎屑物质-单矿物碎屑，最常见的是石英、长石、白云母等单矿物碎屑，最常见的是石英、长石、白云母等 岩石碎屑（岩屑）岩石碎屑（岩屑） 溶解物质溶解物质-离解离子离解离子 胶体离子胶体离子 不溶残余物质不溶残余

3、物质-粘土粘土 高价铁、锰等氧化物、有机质高价铁、锰等氧化物、有机质 碎屑物质和不溶残余物质留在风化面上即成残积物，碎屑物质和不溶残余物质留在风化面上即成残积物，残积物属于广义沉积物残积物属于广义沉积物 火山物质过多时可向火山碎屑岩过渡火山物质过多时可向火山碎屑岩过渡 三种来源中以母岩风化最重要三种来源中以母岩风化最重要 1、原始物质的提供阶段、原始物质的提供阶段 （2）火山喷发或喷气）火山喷发或喷气 （3）陨石和宇宙尘）陨石和宇宙尘 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 风化作用类型 物理风化：又称机械风化，是指 使岩石发生机械破碎,而没有显著 的化学成分变化的作用。常见的 物理风化的方式有温差风化、冰

4、 劈风化、盐类结晶与潮解作用和 层裂作用。 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 温度的变化 岩石为热的不良导体，白天升温、晚上 降温，导致内部温度的差异，使岩石内 部产生引张力，使岩石产生裂缝； 岩石是不同矿物的集合体，不同矿物的 热膨胀系数不同，岩石升温产生不均匀 膨胀，使岩石产生裂缝。 同种矿物，由于矿物排列的方向不同， 也会产生差异膨胀，从而导致岩石开裂。 结果使岩石层层剥落 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 冰劈作用 孔隙中的水结冰膨胀所产生的压强可达 2000kg /cm2 。在寒冷地区，由于昼夜温度 变化较大，水分在岩石的孔隙中交替冻 结融化再冻结再融化，由于水与冰 的膨胀与收缩力反复进行，造成岩石

5、表面 的结构松动与裂隙，使岩石碎裂。 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 冰劈作用 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 盐分结晶的撑裂作用 当岩石中的水溶解了大量盐类时， 一旦水分蒸发，浓度逐渐达到饱 和，盐类再结晶，体积增大，从 而产生很大的膨胀力，其机理与 冰劈作用类似。 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 化学风化：岩石发生化学成分的改 变分解，称为化学风化。例如，岩 石中含铁的矿物受到水和空气作用， 氧化成红褐色的氧化铁；空气中的 二氧化碳和水气结合成碳酸，能溶 蚀石灰岩。 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 氧化作用：主要是游离氧造成，它 使低价元素变成高价元素，低价化 合物变成高价化合物。含有低价铁 的硅酸盐、硫化物最易

6、受氧化作用 影响。如黄铁矿氧化形成褐铁矿， 其中的硫氧化后形成H2SO4并流失。 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 水解作用：化合物由于水的作用而 分解的现象，即水中呈离解状态的 H+和OH-与矿物中离子发生交换的反 应。 水化作用：指把水分子结合到矿物 晶格中去的作用，如硬石膏（CaSO4） 转变为石膏（CaSO42H2O）。 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 酸的作用：自然界中常见的酸是碳 酸和腐殖酸，虽然都是弱酸，但它 们对许多矿物的分解起着极其重要 的作用。 胶体作用和离子交换反应 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 生物风化作用： 岩石和矿物因生物(包括动物和植物) 的生长和活动的影响而产生的物理 风化和化学

7、风化 。 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 主要造岩矿物和岩石在风化过程中的稳定性主要造岩矿物和岩石在风化过程中的稳定性 (即岩石和矿物抵抗风化作用的能力即岩石和矿物抵抗风化作用的能力) 不稳定矿物不稳定矿物次稳定矿物次稳定矿物稳定矿物稳定矿物 橄榄石橄榄石 辉石、角闪辉石、角闪 石石 基性斜长石基性斜长石 白云石白云石 方解石方解石 金属硫化物金属硫化物 白云母白云母 钾长石钾长石 中酸性斜长石中酸性斜长石 黑云母、伊利石黑云母、伊利石 磁铁矿、磷灰石磁铁矿、磷灰石 榍石、十字石、石榍石、十字石、石 榴子石榴子石 石英石英 电气石电气石 金红石金红石 锆石锆石 高岭石高岭石 高价铁锰和铝的氧高价铁锰

8、和铝的氧 化物或氢氧化物化物或氢氧化物 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 沉积物：指在沉积作用中形成的疏松多孔、大多还富含沉积物：指在沉积作用中形成的疏松多孔、大多还富含 水分的地表堆积体。水分的地表堆积体。 2、搬运和沉积阶段（沉积作用阶段）、搬运和沉积阶段（沉积作用阶段） 沉积作用：一般是指原始物质在地表的搬运和堆积过程。沉积作用：一般是指原始物质在地表的搬运和堆积过程。 搬运营力主要是水流，其次是风、冰川等。搬运营力主要是水流，其次是风、冰川等。 沉积作用的结果是形成沉积物。沉积作用的结果是形成沉积物。 沉积作用类型沉积作用类型 物理沉积作用物理沉积作用颗粒性（碎屑）物质的沉积作用颗粒性（碎屑）

9、物质的沉积作用 化学沉积作用化学沉积作用溶解物质的沉积作用溶解物质的沉积作用 生物沉积作用生物沉积作用与生命活动有关的沉积作用与生命活动有关的沉积作用 复合沉积作用复合沉积作用兼具以上三种作用的沉积作用兼具以上三种作用的沉积作用 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 冰碛岩冰碛岩 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 物理沉积作用物理沉积作用牵引流沉积作用牵引流沉积作用(碎屑沉积作用碎屑沉积作用) 牵引流：能牵引或推动颗粒状物体（碎屑、不溶残余等）向前移动的牵引流：能牵引或推动颗粒状物体（碎屑、不溶残余等）向前移动的 水流称牵引流。实际上，任何水流都是牵引流，如河流

10、、沿水流称牵引流。实际上，任何水流都是牵引流，如河流、沿 岸流、潮汐流等等。岸流、潮汐流等等。 牵引流的搬运方式牵引流的搬运方式 滚动（挪动）滚动（挪动）较粗大颗粒（砾）较粗大颗粒（砾） 跳跃跳跃较细小颗粒（砂）较细小颗粒（砂） 悬浮悬浮极细小颗粒（粉砂、泥）极细小颗粒（粉砂、泥） 自然粒级划分：自然粒级划分： 砾砾砂砂粉砂粉砂泥泥 2.00.050.005 mm 牵引流沉积作用中碎屑颗粒的变化：牵引流沉积作用中碎屑颗粒的变化： 磨蚀：棱角被磨平，外形趋于圆化磨蚀：棱角被磨平，外形趋于圆化 分选：不同大小的颗粒逐渐分开，大致相同大小的颗粒逐渐汇集在一起分选：不同大小的颗粒逐渐分开，大致相同大小

11、的颗粒逐渐汇集在一起 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 物理沉积作用形成的沉积物物理沉积作用形成的沉积物碎屑沉积物，分为：碎屑沉积物，分为： 砾质沉积物砾质沉积物砾级碎屑砾级碎屑 30%，以岩石碎屑为主。，以岩石碎屑为主。 砂质沉积物砂质沉积物砂级碎屑砂级碎屑 50%，以石英、长石、岩屑为主。，以石英、长石、岩屑为主。 粉砂质沉积物粉砂质沉积物粉砂级碎屑粉砂级碎屑 50%，以石英、长石、云母为主。，以石英、长石、云母为主。 泥质沉积物泥质沉积物泥质泥质 50%，以粘土矿物为主。，以粘土矿物为主。 砾质砾质 砂质砂质粉砂质粉砂质 砂质砂质 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 化学沉积作用

12、化学沉积作用真溶液的沉积作用真溶液的沉积作用 1）易溶矿物的沉积作用）易溶矿物的沉积作用 易溶矿物：在常温下溶解度很大的矿物，如石膏、易溶矿物：在常温下溶解度很大的矿物，如石膏、NaCl、KCl 等等。等等。 易溶矿物的沉淀条件：蒸发量很大、降雨量很小，故又称蒸发矿物。易溶矿物的沉淀条件：蒸发量很大、降雨量很小，故又称蒸发矿物。 2）难溶矿物的沉积作用）难溶矿物的沉积作用 难溶矿物：在常温下溶解度很小的矿物，如石英、长石、方解石等等。难溶矿物：在常温下溶解度很小的矿物，如石英、长石、方解石等等。 难溶矿物的沉淀条件：难溶矿物的沉淀条件： 酸性元素化合物：如石英（酸性元素化合物：如石英（SiO2

13、），在介质由碱性向酸性转化时），在介质由碱性向酸性转化时 易沉淀。易沉淀。 碱性元素化合物：如方解石（碱性元素化合物：如方解石（CaCO3），在介质由酸性向碱性转），在介质由酸性向碱性转 化时易沉淀。化时易沉淀。 变价金属氧化物：如赤铁矿（变价金属氧化物：如赤铁矿（Fe2O3），在氧化条件易沉淀。），在氧化条件易沉淀。 变价非金属化合物：如黄铁矿（变价非金属化合物：如黄铁矿（FeS2），在还原条件易沉淀。），在还原条件易沉淀。 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 化学沉积物化学沉积物直接由水溶液的沉淀产物构成。直接由水溶液的沉淀产物构成。 石膏岩石膏岩 硬石膏岩硬石膏岩 石膏石膏CaSO42H2O 硬石

14、膏硬石膏CaSO4 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 生物沉积作用生物沉积作用 1）生物沉积作用方式和途径）生物沉积作用方式和途径 生物化学：生物体内进行的有机化学过程。生物化学：生物体内进行的有机化学过程。 吸收养分，制造骨骼、肉体等。吸收养分，制造骨骼、肉体等。 改变环境条件：主要是改变环境的改变环境条件：主要是改变环境的pH值和值和Eh值。藻菌类生物意值。藻菌类生物意 义重大。义重大。 pH值升高，值升高，CaCO3将趋于沉淀；将趋于沉淀； Eh值下降，值下降，FeS2将趋于沉淀。将趋于沉淀。 粘结：为藻菌类生物所特有。粘结：为藻菌类生物所特有。 生物体表带可以捕集或粘结水介生物体表带可以捕集或

15、粘结水介 质中的细小质点。质中的细小质点。 2）生物沉积物）生物沉积物 藻叠层：低等藻菌类周期性繁盛的产物。藻叠层：低等藻菌类周期性繁盛的产物。 生物礁：造礁生物原地增殖的产物。生物礁：造礁生物原地增殖的产物。 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 生物沉积物生物沉积物叠层石叠层石 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 复合沉积作用复合沉积作用 复合沉积作用：由物理、化学、生物沉积作用共同实现的物质的迁移复合沉积作用：由物理、化学、生物沉积作用共同实现的物质的迁移 和聚集作用称复合沉积作用，也称复杂沉积作用。和聚集作用称复合沉积作用，也称复杂沉积作用。 复合沉积作用的形成物复合沉积作用的形成物 泥晶：小于泥晶：小于0

16、.005mm的游移性自生微细质点，可以是单个的矿物的游移性自生微细质点，可以是单个的矿物 晶体、骨骼粉末等等。晶体、骨骼粉末等等。 自生颗粒：大于自生颗粒：大于0.005mm的游移性自生矿物集合体，又称异化粒。的游移性自生矿物集合体，又称异化粒。 主要有以下类型：主要有以下类型： 生物碎屑生物碎屑 内碎屑内碎屑 鲕粒鲕粒 团粒团粒 核形石核形石 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 1)生物碎屑生物碎屑 有孔虫有孔虫螺螺螺螺 苔藓虫苔藓虫三叶虫三叶虫腕足腕足 指完整生物骨骼或其碎片，以无脊椎动物和藻类为主。指完整生物骨骼或其碎片，以无脊椎动物和藻类为主。 主要自生颗粒主要自生颗粒 沉积岩岩石学沉积岩岩石学

17、 2)内碎屑内碎屑 指先成沉积物在未完全固结时又被波浪、潮汐等打碎形成指先成沉积物在未完全固结时又被波浪、潮汐等打碎形成 的碎屑。按粒度分为砾屑、砂屑、粉屑三种。的碎屑。按粒度分为砾屑、砂屑、粉屑三种。 主要自生颗粒主要自生颗粒 砾屑砾屑 砂屑砂屑 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 3)鲕粒鲕粒 0.1mm 0.5mm 主要自生颗粒主要自生颗粒 指由核心和核外包壳构成的形同鱼子样颗粒，一般为砂级指由核心和核外包壳构成的形同鱼子样颗粒，一般为砂级 大小。有同心鲕、放射鲕；真鲕、薄皮鲕等基本类型。大小。有同心鲕、放射鲕；真鲕、薄皮鲕等基本类型。 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 沉积作用总结沉积作用总结 物理沉积

18、作用物理沉积作用(碎屑沉积作用碎屑沉积作用) 砾质沉积物砾质沉积物 砂质沉积物砂质沉积物 粉砂质沉积物粉砂质沉积物 泥质沉积物泥质沉积物 化学沉积作用化学沉积作用化学沉积物化学沉积物 生物沉积作用生物沉积作用生物沉积物（叠层石、生物礁）生物沉积物（叠层石、生物礁） 复合沉积作用复合沉积作用 泥晶泥晶(微晶微晶) 自生颗粒自生颗粒 生物碎屑生物碎屑 内碎屑（砾屑、砂屑、粉屑）内碎屑（砾屑、砂屑、粉屑） 鲕粒鲕粒 团粒团粒 核形石核形石 各种沉积物之间还有许多过渡类型的沉积物各种沉积物之间还有许多过渡类型的沉积物 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 1）压实作用）压实作用 2）胶结作用）胶结作用 3）交代和

19、重结晶作用）交代和重结晶作用 3、成岩阶段（沉积物固结和持续演化）、成岩阶段（沉积物固结和持续演化） 基本成岩作用基本成岩作用: 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 1）压实作用（纯机械作用）压实作用（纯机械作用） 体积缩小体积缩小 孔隙度降低孔隙度降低 接触强度增强接触强度增强 压力增大、压实时间延长压力增大、压实时间延长 不接触不接触点、面接触点、面接触面接触，凸凹接触面接触，凸凹接触 指在压力作用下，沉积物排出水分、体积缩小、孔隙度降低的过程。指在压力作用下，沉积物排出水分、体积缩小、孔隙度降低的过程。 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 2）胶结作用）胶结作用 胶结物：从孔隙水中沉淀出来的、对分散颗粒起焊

20、接作用的矿物称胶胶结物：从孔隙水中沉淀出来的、对分散颗粒起焊接作用的矿物称胶 结物。结物。 常见胶结物矿物：石英、方解石、赤铁矿等等。常见胶结物矿物：石英、方解石、赤铁矿等等。 胶结物充填胶结物充填 粒间孔粒间孔 指分散颗粒被胶结物焊接起来的作用指分散颗粒被胶结物焊接起来的作用 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 3）交代、重结晶）交代、重结晶 交代：在保持体积和外形不变的情况下，一种矿物被另一种矿物的化学交代：在保持体积和外形不变的情况下，一种矿物被另一种矿物的化学 替代称交代。替代称交代。 重结晶：在保持矿物基本成分不变的情况下，矿物由较小颗粒变为较大重结晶：在保持矿物基本成分不变的情况下，矿物由较

21、小颗粒变为较大 颗粒的现象称重结晶。颗粒的现象称重结晶。 重结晶重结晶交代交代 随埋藏深度加大，温压升高，成岩时间的延长，原松散沉积物将逐随埋藏深度加大，温压升高，成岩时间的延长，原松散沉积物将逐 渐转变成坚固的沉积岩，以后还将继续演化下去。当达到一定程度时，渐转变成坚固的沉积岩，以后还将继续演化下去。当达到一定程度时， 沉积岩将向变质岩过渡。沉积岩和变质岩之间没有截然界线。沉积岩将向变质岩过渡。沉积岩和变质岩之间没有截然界线。 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 第二章第二章 沉积岩的一般特征沉积岩的一般特征 沉积岩的成分和颜色沉积岩的成分和颜色 沉积岩的构造沉积岩的构造 沉积岩的分类沉积岩的分类 沉

22、积岩岩石学沉积岩岩石学 沉积岩与岩浆岩变质岩的区别 成分简单，富含O2、CO2和H2O，其中粘土矿 物，盐类矿物和有机质为沉积岩特有 结构取决于沉积作用，通常具碎屑结构、生物 结构等 多具成层构造，且常具波痕、泥裂、缝合线等 构造 常含生物化石 颗粒之间总有孔隙存在 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 一、沉积岩的成分和颜色一、沉积岩的成分和颜色 1、 沉积岩的物质成分：有机质和矿物质沉积岩的物质成分：有机质和矿物质 2 、矿物的成因类型：从矿物、矿物的成因类型：从矿物“生成生成”角度看，分为：角度看，分为： 1）它生矿物：沉积岩形成过程开始之前就已经生成的矿物，包括）它生矿物：沉积岩形成过程开始之前就

23、已经生成的矿物，包括 火山碎屑矿物（包括玻璃质）火山碎屑矿物（包括玻璃质） 陆源碎屑矿物（又称继承矿物陆源碎屑矿物（又称继承矿物对母岩矿物的继承）对母岩矿物的继承） 主要它生矿物：石英、长石、云母主要它生矿物：石英、长石、云母 2）自生矿物：沉积岩形成过程中新生成的矿物，包括）自生矿物：沉积岩形成过程中新生成的矿物，包括 原生矿物：它所占据的空间被它首次占据原生矿物：它所占据的空间被它首次占据 次生矿物：交代别的矿物才占据它所占据的空间次生矿物：交代别的矿物才占据它所占据的空间 主要自生矿物：方解石、白云石、粘土、玉髓、自生石英、主要自生矿物：方解石、白云石、粘土、玉髓、自生石英、 海绿石、石

24、膏、铁氧化物海绿石、石膏、铁氧化物 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 矿物成分矿物成分 常见的有20多种，如石英、长石、云母、粘土矿物、 方解石、白云石、菱铁矿、石膏、硬石膏、石盐、Fe、 Mn、Al的氧化物和氢氧化物等。 岩浆岩中常见的造岩矿物如橄榄石、辉石、角闪石、 黑云母及基性斜长石等在沉积岩中含量甚微或缺失； 钾长石、酸性斜长石、石英、白云母等在沉积岩中大 量存在； 沉积岩形成过程中新生成矿物：粘土矿物、碳酸盐矿 物、盐类矿物； 由生物作用形成的有机炭为沉积岩所特有，含化石。 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 3 、沉积岩的颜色、沉积岩的颜色 1）颜色的成因类型：）颜色的成因类型： 继承色：由继承矿物

25、显现的颜色继承色：由继承矿物显现的颜色 自生色：自生矿物显现的颜色。进一步分为：自生色：自生矿物显现的颜色。进一步分为： 原生色：由原生矿物显现的颜色。分布均原生色：由原生矿物显现的颜色。分布均 匀、稳定。匀、稳定。 次生色：由次生矿物显现的颜色。常呈斑次生色：由次生矿物显现的颜色。常呈斑 块状或顺裂隙分布。块状或顺裂隙分布。 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 2）几种主要自生色）几种主要自生色 红、紫、褐、黄：氧化色，高价铁离子所致，红、紫、褐、黄：氧化色，高价铁离子所致， 形成于氧化条件。形成于氧化条件。 深灰、灰黑、黑：还原色，有机质或细分散深灰、灰黑、黑：还原色，有机质或细分散 黄铁矿所致，形

26、成于还原条件。黄铁矿所致，形成于还原条件。 绿、灰绿：绿、灰绿：Fe2+、Fe3 + 共同所致，形成于弱共同所致，形成于弱 氧化、弱还原条件。氧化、弱还原条件。 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 二、沉积岩的构造二、沉积岩的构造 沉积构造：在沉积作用或成岩作用中，在沉积构造：在沉积作用或成岩作用中，在“岩层岩层”内部或表面形成的某内部或表面形成的某 种形迹特征。大多具有宏观尺度。种形迹特征。大多具有宏观尺度。 岩层：岩层：沉积地层的基本单位，上下被层面限定。层面是一个易沉积地层的基本单位，上下被层面限定。层面是一个易 于剥露的薄弱面。指由区域性或较大范围内沉积条件改变而形成于剥露的薄弱面。指由区域性或

27、较大范围内沉积条件改变而形成 的构成沉积地层的基本单位。的构成沉积地层的基本单位。 沉积构造极其复杂，种类繁多，按形成机理，大体分为：沉积构造极其复杂，种类繁多，按形成机理，大体分为： 物理成因构造物理成因构造 化学成因构造化学成因构造 生物成因构造生物成因构造 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 1 、物理构造、物理构造 几种重要的物理构造：几种重要的物理构造： 层理层理 波痕波痕 冲刷构造冲刷构造 泄水构造泄水构造 泥裂、雨痕泥裂、雨痕 1）层理）层理 水平层理水平层理 平行层理平行层理 交错层理交错层理 脉状和透镜状层理脉状和透镜状层理 块状层理块状层理 粒序层理粒序层理 沉积岩岩石学沉积岩岩石学

28、 层理：通过成分、结构（如粒度）和颜色等层理：通过成分、结构（如粒度）和颜色等 在垂向上在垂向上 的变化而表现出的一种层状构造的变化而表现出的一种层状构造 内部划分：内部划分： 细层：层理的最小单细层：层理的最小单 位，厚度很小，几毫位，厚度很小，几毫 米至几厘米。米至几厘米。 层系：由许多成分、层系：由许多成分、 结构、厚度和产状都结构、厚度和产状都 相似的同类型细层组相似的同类型细层组 成。成。 层系组：由若干个相层系组：由若干个相 似的层系组成，它是似的层系组成，它是 在相似沉积环境下产在相似沉积环境下产 生的，其中间无明显生的，其中间无明显 的不连续。的不连续。 层层 系系 层系组层系

29、组 细层细层 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 水平层理水平层理 纹层水平（与岩层面平行）。纹层水平（与岩层面平行）。 发育在粉砂岩、泥质岩和相当粒发育在粉砂岩、泥质岩和相当粒 度的其它岩石内。度的其它岩石内。 为缓慢流水或静水环境的沉积产为缓慢流水或静水环境的沉积产 物。物。 平行层理平行层理 纹层水平，但发育在中粗砂岩纹层水平，但发育在中粗砂岩 内。内。 为高流态（水浅流急状态）的为高流态（水浅流急状态）的 沉积产物。沉积产物。 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 交错层理交错层理 交错层理：纹层与层面斜交，相互叠置构成层系。层系上下交错层理：纹层与层面斜交，相互叠置构成层系。层系上下 界面（称界面（称层理

30、面层理面）为平面或曲面，有时可向下切割下伏层系。）为平面或曲面，有时可向下切割下伏层系。 交错层理是层理中最复杂多变的类型，进一步分类很困难。交错层理是层理中最复杂多变的类型，进一步分类很困难。 一般可按一般可按 形态形态 或或 成因成因 划分。划分。 按形态按形态 板状交错层板状交错层 楔状交错层楔状交错层 槽状交错层槽状交错层 波状交错层波状交错层 按成因按成因 羽状交错层羽状交错层 冲洗交错层冲洗交错层 浪成交错层浪成交错层 丘状交错层丘状交错层 风成交错层风成交错层 进一步按层系的最大厚度进一步按层系的最大厚度 大型：层系厚大型：层系厚 10cm 中型：层系厚中型：层系厚 310cm

31、小型：层系厚小型：层系厚 50% 陆源碎屑岩：陆源碎屑陆源碎屑岩：陆源碎屑 50% 自生沉积岩：自生矿物自生沉积岩：自生矿物 50% 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 一一 陆源碎屑岩的一般特征陆源碎屑岩的一般特征 1、陆源碎屑岩陆源碎屑岩物质组成：碎屑（包括矿物碎屑和岩 屑）、化学胶结物和基质（细粒的机械混入物） 碎屑物质碎屑物质：陆源碎屑岩的碎屑物质，可占整 个岩 石的50以上，是陆源碎屑岩的特征组分。 化学胶结物化学胶结物：是从溶液中呈化学沉淀的物质，这 类物质在陆源碎屑岩中多以胶结物的形式存在， 对碎屑物质起胶结作用。 基质基质：又称杂基或粘土杂基，是充填于碎屑颗粒 之间的细粒机械混入物，它们

32、对碎屑物质也起胶 结作用，但基质不是化学成因的物质，它是和碎 屑物质一起由机械沉积作用形成的。 第三章第三章 主要岩石类型主要岩石类型 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 碎屑颗粒 胶结物 基质 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 n胶结物或基质与碎屑颗粒之间的相互关 系称为胶结类型或支撑性质。 n包括：颗粒支撑和基质支撑 n胶结类型：基底式胶结 孔隙式胶结 接触式胶结 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 支撑类型支撑类型 颗粒支撑：基质很少或无基质，那么较大颗颗粒支撑：基质很少或无基质，那么较大颗 粒就会直接堆垒起来搭成颗粒格架，同时形粒就会直接堆垒起来搭成颗粒格架，同时形 成粒间孔，可能有的少量基质只会处在粒间成粒间孔

33、，可能有的少量基质只会处在粒间 孔内。这时沉积物所受压力基本上只分布在孔内。这时沉积物所受压力基本上只分布在 较大颗粒相互间的接触部位；较大颗粒相互间的接触部位； 基质支撑：若基质含量很高以致使较大颗粒基质支撑：若基质含量很高以致使较大颗粒 被基质隔开而漂浮在基质背景中，这时沉积被基质隔开而漂浮在基质背景中，这时沉积 物的格架将由基质和较大颗粒共同搭接形成，物的格架将由基质和较大颗粒共同搭接形成， 它所受压力将会均匀分布在较大颗粒的整个它所受压力将会均匀分布在较大颗粒的整个 表面上和所有基质中。表面上和所有基质中。 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 2、结构：陆源碎屑结构和泥

34、状结构、结构：陆源碎屑结构和泥状结构 （1）颗粒大小与分选性 砾（2mm）、 砂（2-0.05mm）、 粉砂(0.05-0.005mm)、 泥（粘土） （砾石的砾石的50%，如花岗岩砾岩、石灰岩角砾岩，如花岗岩砾岩、石灰岩角砾岩 复成分砾岩复成分砾岩 综合命名：中砾复成分砾岩综合命名：中砾复成分砾岩 粗砾石灰岩角砾岩粗砾石灰岩角砾岩 钙质胶结细砾石英岩砾岩、铁质胶结中砾复成分角砾岩钙质胶结细砾石英岩砾岩、铁质胶结中砾复成分角砾岩 主要岩石类型：主要岩石类型： 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 砾砾 岩岩 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 几种砾岩几种砾岩 粘土胶结细砾石英岩砾岩粘土胶结细砾石英岩砾岩 浅灰色，

35、块状构造，细砾结构。砾石分选好，大小均匀，浅灰色，块状构造，细砾结构。砾石分选好，大小均匀， 磨圆度中等，为次圆状。砾石含量约磨圆度中等，为次圆状。砾石含量约80%，成分主要是石英岩、，成分主要是石英岩、 燧石岩等，含量占砾石的燧石岩等，含量占砾石的90%以上，另有少量其它砾石。胶结以上，另有少量其它砾石。胶结 物为粘土，色白，胶结不太紧密，砾石易于脱落。物为粘土，色白，胶结不太紧密，砾石易于脱落。 钙质胶结中砾复成分砾岩钙质胶结中砾复成分砾岩 浅褐色，块状构造，中砾结构。砾石分选中等，磨圆中等，浅褐色，块状构造，中砾结构。砾石分选中等，磨圆中等， 大都为次圆状，含量约大都为次圆状，含量约75

36、%。砾石成分有燧石岩、粉砂岩、石。砾石成分有燧石岩、粉砂岩、石 灰岩等。胶结物为钙质，滴稀盐酸反应强烈，胶结紧密。灰岩等。胶结物为钙质，滴稀盐酸反应强烈，胶结紧密。 钙质胶结中砾石灰岩角砾岩钙质胶结中砾石灰岩角砾岩 灰色，块状构造，中角砾结构。砾石分选差，磨圆也差，灰色，块状构造，中角砾结构。砾石分选差，磨圆也差， 多角状，含量约多角状，含量约40%，色浅灰或泛红，几乎全部是石灰岩。另，色浅灰或泛红，几乎全部是石灰岩。另 有约有约35%的中粗砂砂粒，其中色浅者为石灰岩岩屑，色深者为的中粗砂砂粒，其中色浅者为石灰岩岩屑，色深者为 其它隐晶质岩屑，二者含量相近。胶结物为钙质。其它隐晶质岩屑，二者含

37、量相近。胶结物为钙质。 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 2、砂岩：、砂岩：砂级陆源碎屑超过砂级陆源碎屑超过50%的沉积岩称砂岩。的沉积岩称砂岩。 结构：砂状结构（粗砂结构、中砂结构、细砂结构）结构：砂状结构（粗砂结构、中砂结构、细砂结构） 砂粒成分：主要是石英、长石、岩屑（多晶集合体）。砂粒成分：主要是石英、长石、岩屑（多晶集合体）。 胶结物：常见石英、方解石、铁质、海绿石、泥质等等。胶结物：常见石英、方解石、铁质、海绿石、泥质等等。 砂岩的分类命名：砂岩的分类命名： 按粒度：按粒度： 砾岩砾岩 粗砂岩粗砂岩 中砂岩中砂岩 细砂岩细砂岩 粉砂岩粉砂岩 2.0 0.5 0.25 0.05 mm 按碎屑

38、成分：按碎屑成分： Q FR 95 75 1 32 4567 3:1 1:1 1:3 1石英砂岩石英砂岩 2长石石英砂岩长石石英砂岩 3岩屑石英砂岩岩屑石英砂岩 4长石砂岩长石砂岩 5岩屑长石砂岩岩屑长石砂岩 6长石岩屑砂岩长石岩屑砂岩 7岩屑砂岩岩屑砂岩 综合命名：粗粒石英砂岩、细粒岩屑长石砂岩综合命名：粗粒石英砂岩、细粒岩屑长石砂岩 海绿石胶结中粒石英砂岩、铁质中细粒长石石英砂岩海绿石胶结中粒石英砂岩、铁质中细粒长石石英砂岩 典型沉积环境：典型沉积环境： 河流、浅湖、浅海、河流、浅湖、浅海、 三角洲等。三角洲等。 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 砂岩砂岩 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 砂岩砂岩 沉积

39、岩岩石学沉积岩岩石学 几种砂岩几种砂岩 粘土质长石砂岩粘土质长石砂岩 肉红色，块状构造，中粗肉红色，块状构造，中粗 砂结构。砂粒分选中等，圆度砂结构。砂粒分选中等，圆度 中等，含量约中等，含量约85%，其中约，其中约 50%为钾长石，呈浅肉红色，为钾长石，呈浅肉红色， 可见解理；其余为石英，可见可见解理；其余为石英，可见 油脂光泽。胶结物成分不明，油脂光泽。胶结物成分不明， 但胶结十分紧密。但胶结十分紧密。 中粗砂结构，砂粒分选中等，磨圆差，多为角或次中粗砂结构，砂粒分选中等，磨圆差，多为角或次 角状。砂粒含量约角状。砂粒含量约80%，胶结物约，胶结物约20%。砂粒主要是长。砂粒主要是长 石和

40、石英，仅微量岩屑。长石以微斜长石为主，部分斜石和石英，仅微量岩屑。长石以微斜长石为主，部分斜 长石，含量约长石，含量约60%，均很新鲜。石英粒度比长石细小，均很新鲜。石英粒度比长石细小， 含量约含量约20%。胶结物为粘土质，单偏光镜下呈淡褐红色，。胶结物为粘土质，单偏光镜下呈淡褐红色， 正交镜下全消光，少部分已转变成长石的交代边，可见正交镜下全消光，少部分已转变成长石的交代边，可见 很低的光性，并与长石同时消光。岩石已明显压实，砂很低的光性，并与长石同时消光。岩石已明显压实，砂 粒常常以似镶嵌状聚集。粒常常以似镶嵌状聚集。 0.5mm 0.5mm 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 几种砂岩几种砂岩 钙

41、质岩屑砂岩钙质岩屑砂岩 暗灰色，块状构造，粗砂结构。暗灰色，块状构造，粗砂结构。 砂粒分选好，磨圆差。砂粒含量约砂粒分选好，磨圆差。砂粒含量约 75%，其中岩屑，其中岩屑40%，长石，长石10%，石，石 英英25%。胶结物约。胶结物约25%。岩屑深灰或。岩屑深灰或 黑灰，无光泽；长石灰白色，石英有黑灰，无光泽；长石灰白色，石英有 油脂光泽。胶结物与稀盐酸反应强烈，油脂光泽。胶结物与稀盐酸反应强烈， 为方解石质。为方解石质。 粗砂结构。砂粒分选好，磨圆差，大都为角状或次粗砂结构。砂粒分选好，磨圆差，大都为角状或次 角状，含量约角状，含量约75%。胶结物。胶结物25%。砂粒由岩屑。砂粒由岩屑35%

42、、 长石长石10%和石英和石英30%构成。岩屑大都是燧石岩和流纹构成。岩屑大都是燧石岩和流纹 岩，少数安山岩、熔结凝灰岩和片岩或片麻岩型多晶岩，少数安山岩、熔结凝灰岩和片岩或片麻岩型多晶 石英，偶见个别粉砂岩岩屑。长石主要是斜长石。石石英，偶见个别粉砂岩岩屑。长石主要是斜长石。石 英干净透亮，未见包体。胶结物为方解石，呈连晶式英干净透亮，未见包体。胶结物为方解石，呈连晶式 胶结。胶结。 0.5mm 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 3、粉砂岩：、粉砂岩：粉砂级陆源碎屑超过粉砂级陆源碎屑超过50%的沉积岩称粉砂岩。的沉积岩称粉砂岩。 结构：粉砂状结构；分选好，磨圆差。结构：粉砂状结构；分选好，磨圆差。

43、碎屑成分：主要是石英、长石、云母碎屑成分：主要是石英、长石、云母 胶结物：泥质、方解石、铁质等胶结物：泥质、方解石、铁质等 典型沉积环境：河漫滩、浅湖、浅海、三角洲等。典型沉积环境：河漫滩、浅湖、浅海、三角洲等。 分类命名：分类命名： 按泥质与粉砂相对含量：按泥质与粉砂相对含量： 100 95 75 50 25 5 0 粉砂粉砂泥泥 粉砂岩粉砂岩 含泥粉砂岩含泥粉砂岩 泥质粉砂岩泥质粉砂岩 粉砂质泥岩粉砂质泥岩 含粉砂泥岩含粉砂泥岩 泥岩泥岩 按粒度：按粒度： 0.05 0.03 0.005 mm 砂岩砂岩 粗粉砂岩粗粉砂岩 细粉砂岩细粉砂岩 泥岩泥岩 综合命名：综合命名：粉砂岩粉砂岩 泥质粉

44、砂岩泥质粉砂岩 钙质粉砂岩钙质粉砂岩 铁质粗粉砂岩铁质粗粉砂岩 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 粉砂岩实例粉砂岩实例 浅灰褐色，纹层状构造，粉砂状结构。浅灰褐色，纹层状构造，粉砂状结构。 岩石断口比较平整，有极细的颗粒感；层面岩石断口比较平整，有极细的颗粒感；层面 上可见一些云母片，呈针尖状闪亮的小点。上可见一些云母片，呈针尖状闪亮的小点。 粉砂状结构。粉砂分选极好，但磨圆差，粉砂状结构。粉砂分选极好，但磨圆差， 多呈角状，含量约多呈角状，含量约75%，主要由石英、长石，主要由石英、长石 和白云母等组成，另有一些不透明微粒可能和白云母等组成，另有一些不透明微粒可能 为褐铁矿。粉砂之间为泥质，呈淡褐红

45、色，为褐铁矿。粉砂之间为泥质，呈淡褐红色， 无光性。粉砂排列未见明显的方向性。无光性。粉砂排列未见明显的方向性。 0.2mm 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 4、泥质岩：、泥质岩：泥含量超过泥含量超过50%的沉积岩称泥质岩。的沉积岩称泥质岩。 结构：泥状结构。结构：泥状结构。 泥的成分：主要是粘土矿物（高岭石、蒙脱石、伊利石等），还有铁质微粒、泥的成分：主要是粘土矿物（高岭石、蒙脱石、伊利石等），还有铁质微粒、 泥级陆源碎屑等等。泥级陆源碎屑等等。 其它成分：陆源粉砂、自生矿物、有机质等等。其它成分：陆源粉砂、自生矿物、有机质等等。 典型沉积环境：河漫滩、沼泽、三角洲、深湖、深海等。典型沉积环境：河

46、漫滩、沼泽、三角洲、深湖、深海等。 分类命名：分类命名： 0 5 25 50 75 95 100 粉砂岩粉砂岩 含泥粉砂岩含泥粉砂岩 泥质粉砂岩泥质粉砂岩 粉砂质泥岩粉砂质泥岩 含粉砂泥岩含粉砂泥岩 泥岩泥岩 泥泥粉砂粉砂 按泥与粉砂相对含量：按泥与粉砂相对含量： 按泥的成分：按泥的成分： 泥质岩：没有哪种粘土矿物超过粘土矿物的泥质岩：没有哪种粘土矿物超过粘土矿物的50%。 粘土岩：一种粘土矿物超过粘土矿物的粘土岩：一种粘土矿物超过粘土矿物的50%，如高岭石粘土岩，如高岭石粘土岩 按构造：按构造： 泥岩：块状构造。泥岩：块状构造。 页岩：页理构造（岩石可裂成薄片状）。页岩：页理构造（岩石可裂成

47、薄片状）。 其它：其它： 黑色页岩、红色泥岩、碳质页岩、钙质页岩、油页岩黑色页岩、红色泥岩、碳质页岩、钙质页岩、油页岩 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 页岩页岩 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 几种泥质岩几种泥质岩 高岭石粘土岩高岭石粘土岩 白色，块状构造，泥状结构，摸之白色，块状构造，泥状结构，摸之 有滑感，硬度小，指甲可划动；吸水性有滑感，硬度小，指甲可划动；吸水性 强，遇水不膨胀。强，遇水不膨胀。 伊利石（水云母）粘土岩伊利石（水云母）粘土岩 淡绿色，块状构造，泥状结构，摸淡绿色，块状构造，泥状结构，摸 之有滑感，硬度小，指甲可划动；有一之有滑感，硬度小，指甲可划动；有一 定吸水性，遇水不膨胀。定吸

48、水性，遇水不膨胀。 黑色页岩黑色页岩 灰黑色，页理构造，泥状结构，断口面灰黑色，页理构造，泥状结构，断口面 较平整，硬度大于指甲、但小于小刀，不污较平整，硬度大于指甲、但小于小刀，不污 手。手。 油页岩油页岩 浅褐色，页理构造，但页理发育不太好，浅褐色，页理构造，但页理发育不太好， 泥状结构，断口参差不齐。焚烧边角冒烟，泥状结构，断口参差不齐。焚烧边角冒烟， 闻之有沥青味。闻之有沥青味。 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 二二 自生沉积岩的一般特征自生沉积岩的一般特征 1、物质组成：、物质组成：成分简单，主要是通过化学和生物 化学作用从溶液中沉淀的矿物，例如蛋白石、玉髓、 方解石、白云石、石盐、石膏等

49、，有时混入有少量 陆源碎屑矿物，如碎屑石英、长石、云母和粘土矿 物等。 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 2、结构：、结构： （1）晶粒结构：与岩浆岩的结构相似，可分为 非晶质、 隐晶质、显晶质结构。 （2）生物骨架结构：是造礁生物形成的礁灰岩 特有的结构。 （3）粒屑结构：是内源沉积物经波浪、潮汐和 水流等机械作用的破碎、搬运和再沉积而成的、 其特征与陆源碎屑结构相似，但更复杂。如鲕 状结构、内碎屑砾屑、砂屑结构等。 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 3. 自生沉积岩的分类自生沉积岩的分类 碳酸盐岩（碳酸岩盐）、硅质岩、碳酸盐岩（碳酸岩盐）、硅质岩、铁质岩、磷 质岩、 铝质岩、蒸发岩 沉积岩岩石学沉积岩岩石

50、学 鲕状灰岩 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 泥晶白云岩 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 燧石岩 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 主要岩石类型：主要岩石类型： 1、碳酸盐岩、碳酸盐岩：自生碳酸盐矿物（方解石、白云石）含量超过：自生碳酸盐矿物（方解石、白云石）含量超过50%的沉积岩称碳酸的沉积岩称碳酸 盐岩。包括石灰岩和白云岩两类。盐岩。包括石灰岩和白云岩两类。 1）石灰岩）石灰岩：方解石含量超过碳酸盐矿物一半以上的碳酸盐岩称石灰岩。滴稀盐酸：方解石含量超过碳酸盐矿物一半以上的碳酸盐岩称石灰岩。滴稀盐酸 可剧烈冒泡。可剧烈冒泡。 结构：颗粒结构（生物碎屑结构、内碎屑结构、鲕粒结构结构：颗粒结构（生物碎屑结构、内碎

51、屑结构、鲕粒结构）无泥晶，方解石胶结无泥晶，方解石胶结 泥晶颗粒结构（泥晶生屑结构、泥晶内碎屑结构泥晶颗粒结构（泥晶生屑结构、泥晶内碎屑结构）：泥晶）：泥晶 5%，颗粒，颗粒 泥晶泥晶 泥晶结构：颗粒泥晶结构：颗粒 5% 胶结物：方解石（亮晶）胶结物：方解石（亮晶） 典型沉积环境：浅海、湖泊典型沉积环境：浅海、湖泊 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 石灰岩分类石灰岩分类按邓哈姆（按邓哈姆（Dunham，1962 ，稍修改），稍修改） 沉积结构能够辨认沉积结构能够辨认沉积结构不能辨认沉积结构不能辨认 沉积组分未被粘结沉积组分未被粘结 沉积组分被沉积组分被 粘结粘结 结晶灰岩：结晶灰岩： 粗晶灰岩粗晶灰岩

52、 中晶灰岩中晶灰岩 细晶灰岩细晶灰岩 极细晶灰岩极细晶灰岩 泥晶灰岩泥晶灰岩 有泥晶有泥晶无泥晶无泥晶 叠层石灰岩叠层石灰岩 骨架灰岩骨架灰岩 粘结灰岩粘结灰岩 障积灰岩障积灰岩 泥基支撑泥基支撑颗粒支撑颗粒支撑颗粒支撑颗粒支撑 颗粒颗粒5% 泥晶颗粒灰岩泥晶颗粒灰岩颗粒灰岩颗粒灰岩 泥晶灰岩泥晶灰岩 微晶灰岩微晶灰岩 颗粒泥晶灰岩颗粒泥晶灰岩 上述岩石名称中可在上述岩石名称中可在“颗粒颗粒”二字前加上颗粒类型，如生屑颗粒泥晶灰岩、二字前加上颗粒类型，如生屑颗粒泥晶灰岩、 泥晶鲕粒颗粒灰岩、内碎屑（砾屑、砂屑、粉屑）颗粒灰岩等等。泥晶鲕粒颗粒灰岩、内碎屑（砾屑、砂屑、粉屑）颗粒灰岩等等。 当有亮晶胶结物时，可以在名称中加当有亮晶胶结物时，可以在名称中加“亮晶亮晶”二字，同时去掉二字，同时去掉“颗粒颗粒”二字，二字， 如亮晶生屑灰岩、泥亮晶砂屑灰岩等等。如亮晶生屑灰岩、泥亮晶砂屑灰岩等等。 沉积岩岩石学沉积岩岩石学 几种石灰岩几种石灰岩 鲕粒灰岩鲕粒灰岩 深灰色，块状构造，鲕粒结构。深灰色，块状构造，鲕粒结构。 鲕粒呈球形，大小在鲕粒呈球形，大小在1mm左右，很均左右，很均