岩石学复习重点_第1页
岩石学复习重点_第2页
岩石学复习重点_第3页
岩石学复习重点_第4页
岩石学复习重点_第5页
已阅读5页,还剩20页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、岩石学复习重点岩浆岩部分1. 岩浆的概念、岩浆的成分(主要成分,挥发份),挥发份存在的意义(降低岩浆粘度和矿物的熔点),不同成分岩浆的温度范围(基性、中性、酸性),影响岩浆粘度的因素(氧化物,挥发份,温度) (1)岩浆的概念:是地球内部形成的,以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、富含挥发分的熔融体(2)岩浆的成分:主要成分O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, K, Na, Mn, P挥发份H2O, CO2, SO2, O2, N2, H2, 其中水60-90挥发份的作用:A. 降低粘度,使得岩浆易于流动B. 可以降低矿物的熔点,延长结晶时间,甚至结晶出含有挥发份的矿物(3)不同成分岩浆的温

2、度范围:一般温度范围:600-1200°C;不同深度火山口愈深,愈高温;不同含水性含水多,则温度低基性岩浆:1000-1200°C中性岩浆:900-1000°C酸性岩浆:600-700°C(4)影响岩浆粘度的因素:成分(氧化物)SiO2,Al2O3增加,粘度增加温度-增加可降低粘度挥发份-含量高,降低粘度2. 岩浆岩中矿物按含量划分(主要矿物/决定大类划分、次要矿物/决定种属、副矿物),按成分和颜色划分(硅铝/铁镁矿物或浅色/暗色矿物),色率的定义(1)按含量划分:主要矿物含量多,是划分岩石大类的依据次要矿物含量较少,<15, 是划分种属依据副矿物

3、很少,<1,对岩石定名不起作用,如磁铁矿、磷灰石、锆石等(2)按成分和颜色划分:硅铝矿物(浅色矿物):SiO2和Al2O3高,不含FeO和MgO;石英,长石类,似长石类铁镁矿物(暗色矿物):FeO和MgO高,SiO2含量低;橄榄石,辉石,角闪石,黑云母(3)色率:暗色矿物在火成岩中的体积百分含量(体积百分数)3. 岩浆岩超基性基性中性酸性的岩石类型变化中,SiO2的范围、硅铝矿物、铁镁矿物、颜色、色率、酸性程度和基性程度是如何变化的? (见表1-1)4. 岩浆岩中最主要的7种造岩矿物(橄,辉,角、黑,斜,钾,石英) (见图1-1)5. 岩浆岩的结构和构造的概念 (1)结构:岩石的组成部分

4、(矿物和玻璃质)的结晶程度、颗粒大小(绝对大小和相对大小)、自形程度及其相互关系(2)构造:岩石中不同矿物集合体之间的排列方式和填充方式6. 岩浆岩的结构按结晶程度、矿物颗粒绝对大小、相对大小、矿物自形程度分别分成几种类型 (1)按结晶程度:全晶质、半晶质、玻璃质(2)按矿物绝对大小:显晶质结构(伟晶结构 >10 mm、粗粒结构 >5 mm、中粒结构 5-2 mm、细粒结构 2-0.2 mm、微粒结构 <0.2 mm),隐晶质结构(3)按矿物相对大小:等粒结构、不等粒结构、斑状结构(斑晶+隐晶质或玻璃质)、似斑状结构(斑晶+显晶质)(4)按矿物自形程度:自形结构、半自形结构、

5、它形结构(5)组成岩石颗粒的相互关系:文象结构、条纹结构、蠕虫结构、反应边结构、环带结构、嵌晶结构7. 岩浆岩的构造的主要类型(块状、斑杂、带状、气孔和杏仁,流纹、枕状等)快状构造、斑杂构造、带状构造、气孔和杏仁构造、流纹构造、珍珠构造、石泡构造、枕状构造、流面和流线构造、柱状节理8. 岩浆岩的产状概念,侵入岩的6种产状,喷出岩的3种产状 (1)岩浆岩的产状:指岩浆岩体的大小、形状、与围岩的接触关系,形成时的地质构造环境、距离地表的深度等。(2)侵入岩的产状:整合:岩床、岩盆、岩穹不整合:岩基:大规模出现于造山带中,面积一般>100km2,形态为圆形或长条形,平行造山带分布岩株:面积一般

6、<100 km2岩脉:岩墙:(3)火山岩的产状:中心式喷发:碎屑锥、熔岩锥(盾火山、熔岩流、熔岩瀑布、岩穹)、混合锥(层火山)裂隙式喷发:熔岩台地、熔岩高原、熔岩被、熔岩瀑布熔透式喷发:9. 岩浆岩的相的概念,侵入岩在深度上和平面上的相划分,火山岩的相划分 (1)岩浆岩的相的概念:指不同环境条件下形成的岩石的总特征,包括形成深度、结构、构造、产状等(2)侵入岩在深度上和平面上的相划分: 深度:浅成相、深成相(见表1-2) 平面:中央相、过渡相、边缘相(3)火山岩的相划分:溢流相、爆发相、侵出相、火山通道相、次火山岩相、火山沉积相(见表1-3)10. 岩浆岩分类简表(见表1-4) 11.

7、斑状结构和似斑状结构的定义,区别(基质,时间,岩石类型);玢岩定义,与斑岩的区别(斑晶,斑岩为碱性长石和石英,玢岩为斜长石和暗色矿物)(1)斑状结构和似斑状结构:组成岩石的矿物颗粒大小相差悬殊,大的颗粒散布在细小的颗粒之中。大的叫斑晶,小的叫基质。斑状结构是指基质为隐晶质及玻璃质;似斑状结构是指基质为显晶质(2)斑岩和玢岩:“斑岩”和“玢岩”仅用于浅成岩和次火山岩中斑状结构的岩石。“斑岩”的斑晶是以石英、碱性长石和似长石为主;“玢岩”的斑晶以斜长石和暗色矿物为主。对于火山熔岩中斑状结构的岩石,不使用“斑岩”和“玢岩”的名称12. 超基性岩的代表性岩石及其特殊特征(代表岩石见表1-4,金伯利岩是

8、金刚石母岩,科马提岩具有典型的鬣刺结构) (1)一般特征:化学成分: SiO2<45 %, 属于硅酸不饱和岩石;(K2O+Na2O)<1%, CaO+Al2O3也很少;富含FeO,MgO。矿物成分:铁镁矿物占绝对优势:Ol, Py, Am;长石:不含或很少,<10%;若铁镁矿物含量>90%叫超镁铁岩色率一般>70, 颜色很深,比重较大,产出少重要结构:堆晶结构在粗大的、相互连接的自形到半自形晶体之间充填其他矿物的一种结构粗大的晶体称为堆晶。堆晶矿物可以是铬铁矿、橄榄石、辉石和斜长石(2)金伯利岩:1870年首次发现于南非阿扎尼亚的金伯利城而得名,是金刚石的母岩(3

9、)科马提岩:具鬣刺结构。橄榄石和辉石的针状骸晶平行排列成簇,分布在玻璃基质中,似鬣刺草(澳大利亚的一种草名),鬣是马颈上的长毛。鬣刺结构成因是熔浆快速冷却,长出了骸晶(4)苦橄岩:相当于橄榄岩的喷出岩,富含Mg13. 基性岩类的代表性岩石及其特征(代表岩石见上边表1-4),特征包括化学成分,矿物成分,结构构造,掌握(1)侵入岩: 1)辉长岩:颜色:黑色,灰黑色,深灰色结构:中-粗粒半自形粒状结构辉长结构辉长结构指基性斜长石和辉石自形程度相同,都呈半自形或他形颗粒,是从岩浆同时析出的结果。是基性深成岩相的典型结构构造:块状构造,也有条带状构造(Pl/Py)矿物成分:主要矿物:斜长石+辉石 (pl

10、+py) (1:1)基性斜长石通常为An>50的拉长石(50-70号)、培长石(70-90号)多呈厚板状,有清晰的双晶纹辉石多呈半自形-他形晶粒,可被绿泥石、角闪石交代次要矿物:橄榄石,角闪石,黑云母副矿物:磁铁矿,钛铁矿,铬铁矿等矿物次生变化:辉石蚀变为变为阳起石,透闪石(角闪石大类)斜长石蚀变为钠长石、绿帘石等矿物集合体(淡黄色或绿色),若都蚀变,则岩石光泽变暗淡 2)辉绿岩:颜色:暗绿色,黑色矿物成分:与辉长岩相似,pl+py为主(比例约1:1),可呈斑晶,可含有Ol,Or(正长石),Q结构:辉绿结构,斑状结构辉绿结构 基性斜长石和辉石颗粒大小相近,但是自形程度不同,自形程度好的斜

11、长石呈板状,搭成三角形孔隙,其中充填它形的辉石颗粒。可与辉长结构过渡,称辉长辉绿结构斑状结构称为辉绿玢岩,斑晶为pl和py蚀变特征:斜长石钠长石,黝帘石,绿帘石集合体辉石角闪石,绿泥石(2)喷出岩: 1)玄武岩:颜色:黑色,绿-灰绿色,暗紫色,黑灰色,氧化强为紫红色矿物成分:主要矿物Pl + Py次要矿物Ol, Am, Bi总体成分与辉长岩相似结构:岩石的结构:斑状结构,无斑隐晶质结构,玻璃质结构,斑晶:Pl , Py, Ol (Ol常变为红色伊丁石)基质:隐晶质,肉眼无法鉴别基质的结构 粗玄(间粒)结构长板状Pl 的三角形孔隙中,充填Py和磁铁矿小颗粒间隐结构:密集的Pl 中充填玻璃间粒-间

12、隐结构(拉斑玄武结构):过渡类型,Pl 三角形孔隙充填 Py, 磁铁矿和玻璃玻璃质结构:全是玻璃构造:气孔构造,杏仁构造普遍发育枕状构造:海水冷却,有内部结构柱状节理:4,5,6,7边形14. 中性岩类闪长岩安山岩类代表性岩石(代表岩石见上边表格) 15. 中性岩类正长岩粗面岩类代表性岩石(代表岩石见上边表格) 16. 酸性岩类代表性岩石(代表岩石见上边表格) 17. 花岗岩的一般特征 (化学成分,矿物成分,结构, 构造), (1)凡是Q>20,主要由Q+Or+Pl85%,都被统称为花岗岩类。(2)主要特征:1) 颜色:浅肉红色,浅灰色,灰白色2) 结构构造:粗、中、细粒都有,块状、斑杂

13、、球状构造3) 矿物成分:主要矿物:Q+Or+酸性Pl,Q+Or+酸性Pl=85 %±,An=10-35,为更长石,更-中斜长石,Or : Pl = 2:1,钾长石为浅肉红色,或灰白,灰色次要矿物:Bi, Am, 少量Py, 三者之和 < 15 %副矿物:种类多,磁铁矿,榍石,锆石,磷灰石,电气石,萤石18. 原生岩浆和次生岩浆的定义 (1)原生岩浆:上地幔或者地壳物质经局部熔融所形成的最初的岩浆;(2)次生岩浆:原生岩浆通过发展和演化所形成的岩浆。19. 导致岩浆演化的作用过程(分异作用,同化混染作用,岩浆混合作用) (1)原生岩浆形成之后,在其上升运移过程中,由于岩浆本身的

14、分异或与围岩的相互作用,或不同岩浆之间的混合作用,可使最初一种成分的岩浆最终形成种类繁多的岩浆岩。(2)分异作用:指原来均匀的岩浆在没有外来物质加入,依靠本身的演化最终产生不同成分岩浆的过程。包括:岩浆分异作用:指在结晶之前,液态时发生的分异作用。包括:熔离作用P,T变化,分离出2种不混溶的岩浆,如条带构造;扩散作用温度梯度导致不同组分的迁移;气运作用挥发分位于上部,向上运移,形成上部出现伟晶岩。分离结晶作用:一些矿物先结晶,导致残余岩浆成分变化,使岩浆向富硅、富碱的方向发展。包括:重力分异作用先结晶、比重大,到底部,如四川力马河;流动分异作用岩浆流动中,先结晶的会因摩擦力而滞留;压滤作用岩浆

15、演化的晚期,晶体之间的残余岩浆被挤压而迁移。(3)同化混染作用:岩浆同化了围岩或捕虏体,使岩浆发生成分改变。依据同化混染作用完全与否,分为:同化作用完全混染作用不完全(4)岩浆混合作用:两种或两种以上不同成分的岩浆,以不确定的比例混合,产生一系列过渡类型的岩浆和岩浆岩。图1-1 岩浆岩中最主要的七种造岩矿物表1-2 侵入岩的特征及相(深度)表1-3 火山岩相的特征表1-4 岩浆岩分类简表钙 碱 性岩 类超基性岩基性岩中性岩酸性岩SiO2 (%)<4545-5353-66>66石英无无或很少<5>20长石种类一般无斜长石为主斜长石为主钾长石为主钾长石>斜长石暗色矿物

16、种类与含量橄榄石,辉石 >90辉石为主,可有角闪石、黑云母和橄榄石 <90角闪石为主黑云母和辉石次之15-40黑云母为主角闪石次之 10-15深成岩橄榄岩辉岩辉长岩闪长岩正长岩花岗岩浅成岩苦橄玢岩金伯利岩辉绿岩闪长玢岩正长斑岩花岗斑岩喷出岩苦橄岩科马提岩玄武岩安山岩粗面岩流纹岩岩浆岩各论酸性岩类: 花岗岩流纹岩一、花岗岩流纹岩分类花岗岩和流纹岩的QAP分类;QAP矿物投图方法及需要注意的问题。二、花岗岩类主要特征1.化学成分特征: 富硅(SiO266%)较富碱,贫铁镁钙2.矿物成分特征: 主要矿物:石英(20%)和碱性长石、酸性斜长石(An30); 次要矿物:暗色矿物(多数小于20

17、%),主要是黑云母、角闪石,可出现少量的辉石 副矿物:锆石、榍石、磷灰石、磁铁矿、褐帘石、绿帘石等3.结构与构造特征: 常见的构造为块状构造、片麻状构造,还有晶洞构造. 常见的结构为细粒-粗粒半自形结构, 似斑状结构, 蠕虫 结构, 文象结构, 条纹结构4.次生变化:碱性长石的高岭土化、钠长石化,斜长石的绢云母化、帘石化、碳酸盐化,黑云母和角闪石发生绿泥石化、绿帘石化5.主要岩石类型:A. 深成岩(1)英云闪长岩(斜长石碱长石) (2)花岗闪长岩(斜长石碱长石)(3)二长花岗岩(斜长石碱长石)(4)正长花岗岩(斜长石碱长石 (5) 碱长花岗岩(斜长石碱长石)(6)碱性花岗岩(斜长石碱长石);

18、含有碱性暗色矿物(钠闪石、钠铁闪石、霓石、霓辉石、星叶石等)B. 浅成岩(7) 花岗斑岩 (8) 石英斑岩(9) 花岗伟晶岩:脉状产出 (10) 花岗细晶岩:脉状产出三、流纹岩类主要特征1.化学成分特征:富硅(SiO263%)较富碱,贫铁镁钙2.矿物成分特征:透长石+酸性斜长石石英为主,偶含黑云母和角闪石, 副矿物有锆石、磷灰石、磁铁矿、褐帘石等3. 结构:斑状结构最常见,其次为无斑隐晶质结构、玻璃质结构。基质为隐晶质结构、球粒结构、微晶结构等4.构造:流纹构造、块状构造、气孔杏仁状构造、珍珠构造5.主要岩石类型:英安岩、流纹岩、碱长流纹岩问题:1、根据斜长石和钾长石的含量比例,花岗岩可进一步

19、划分为哪几种类型,其特征如何?2、如何区分花岗岩、花岗斑岩、流纹岩和英安岩?3、对比片麻状构造和流纹构造。中性岩类 闪长岩安山岩、 正长岩粗面岩一、中性岩岩石分类1、钙碱性系列:正长岩粗面岩类、闪长岩安山岩类二、岩石类型特征对比:1、中性侵入岩类特征对比2、中性火山岩类特征对比三、主要岩石类型A. 深成岩 (1) 闪长岩(石英 5%,碱性长石长石总量的10) (2)石英闪长岩(石英= 520%,碱性长石长石总量的10 ) (3)二长闪长岩(石英 5%,斜长石占长石总量的6590) (4)石英二长闪长岩(石英= 520%,斜长石占长石总量的( 6590 ) B. 浅成岩 (1)闪长玢岩:斑状结构

20、,斑晶为斜长石、角闪石、辉石、黑云母C. 安山岩主要类型 (1) 安山岩:斑晶为斜长石、角闪石、黑云母、辉石 (2)玄武安山岩:斑晶为斜长石、辉石为主,偶见橄榄石和角闪石,按照暗色矿物命名:角闪安山岩、 辉石安山岩2、正长岩粗面岩类主要岩石类型A. 深成岩(1) 正长岩(石英 5%,斜长石占长石总量的1035 )(2)石英正长岩(石英= 520%,斜长石占长石总量的1035 )(3)碱长正长岩(石英 5%,斜长石长石总量的10 ) (4)石英碱长正长岩(石英= 520%,斜长石长石总量的10 )(5)二长岩(石英 5%,斜长石和碱性长石各占长石总量的3565)(6)石英二长岩(石英=520%,

21、斜长石和碱性长石各占长石总量的3565 )B. 浅成岩(1)正长斑岩:斑状结构,斑晶为碱性长石、角闪石、辉石、黑云母和少量斜长石C. 火山熔岩主要类型(1) 粗面岩:斑晶为碱性长石、角闪石、黑云母、辉石和少量斜长石,基质以透长石为主问题:1、闪长岩、正长岩和二长岩的主要矿物组合及相互间的区别。2、安山岩和粗面岩的主要区别何在?3、分别对比闪长岩、闪长玢岩、安山岩及正长岩、正长斑岩、粗面岩之间的异同。4、何为暗化边结构,辉石可以发生暗化的说法正确吗?5、交织结构和粗面结构为何意?基性岩类: 辉长岩玄武岩类一、辉长岩类1、化学成分特征: 贫硅(SiO2=4552%)、 贫碱,较富钙铁镁2、矿物成分

22、特征: 出现大量基性斜长石(An50)和辉石, 辉石有紫苏辉石和单斜辉石 暗色矿物除辉石外,还有橄榄石、角闪石、黑云母等,暗色矿物含量一般较高(4070%)。有时出现少量的石英和碱性长石;常见的副矿物有磷灰石、磁铁矿等3、 结构与构造特征:细粒粗粒半自形结构,辉绿结构,反应边结构块状构造、条带状构造,还有流动构造4、辉长岩的分类5、 辉长岩类主要岩石类型A. 深成侵入岩辉长岩 基性斜长石+辉石+/-橄榄石根据暗色矿物种类进一步可分为:(1)橄长岩(基性斜长石+ 橄榄石)(2)辉长岩(基性斜长石 + 单斜辉石)(3)苏长岩(基性斜长石 + 斜方辉石)(4)斜长岩(基性斜长石90%)B.浅成侵入岩

23、辉绿岩:矿物成分与辉长岩完全相同,但其具有特征的辉绿结构 ,多呈脉状产出二、玄武岩类1、化学成分:硅酸饱和-弱饱和,SiO2=45-52%,铁镁钙含量高,碱含量低2、 矿物成分:基性斜长石+单斜辉石+斜方辉石±橄榄石;其次为碱性长石、石英、黑母、角闪石等3、结构:斑状结构,基质为微粒结构、隐晶质结构、玻璃质结构,或间粒结构、间隐结构4、构造:块状构造、气孔-杏仁构造、绳状构造、柱状节理构造5、主要岩石类型:橄榄玄武岩;辉石玄武岩;气孔-杏仁玄武岩;超镁铁质岩类一、 超镁铁质侵入岩类1、化学成分特征 贫硅(SiO2主要45%)、贫碱, 富铁镁(FeO*=914%, MgO一般 20%)

24、2、矿物成分特征 出现大量的暗色矿物,其含量90% ,主要有橄榄石、辉石和角闪石,其次为基性斜长石(小于10%)和黑云母,辉石有斜方辉石和单斜辉石。常见的副矿物有铬铁矿、磁铁矿、尖晶石等3、 结构与构造特征 常见的构造为块状构造、条带状构造;常见的结构为细粒-粗粒自形-半自形结构、包橄结构、海绵陨铁结构、网状结构等4、 主要岩石类型A. 橄榄岩类(橄榄石40%) (1)纯橄榄岩: 橄榄石90% (2)橄 榄 岩: 橄榄石=4090%B. 辉石岩类 (1)辉石岩(辉石90%) (2)橄榄辉石岩(辉石6090%,橄榄石=10 40% ) (3)角闪辉石岩C. 角闪石岩类:(1) 角闪石岩(角闪石9

25、0%)(2) 橄榄角闪石岩(角闪石=6090% 橄榄石=10 40% )(3) 辉石角闪石岩1、超镁铁质岩类的主要岩石类型有哪些,其特点如何?3、综述橄榄岩和辉长岩的岩石学特征沉积岩部分一、名词解释 沉积分异作用,成岩作用,自生沉积岩(内源沉积岩),他生沉积岩(陆源碎屑岩), 二、简述题 1 沉积物的主要来源(母岩风化产物,生物物质,火山物质和宇宙物质) 2 母岩经过风化作用后的产物(形成3类物质:碎屑物质,不溶残余物质,溶解物质)3 控制溶解物质(真溶液和胶体物质)搬运和沉积的物理化学规律(溶解度)4 由沉积物到沉积岩过程中的成岩作用类型(压固作用,胶结作用,重结晶作用,交代作用) 5 沉积

26、岩化学成分特征和矿物成分特征 6 沉积岩的构造类型(机械成因的、化学成因的、生物成因的,在机械成因的构造中有层理、层面、变形构造,及其细分的类型),表2 7 沉积岩的几种常见颜色与组分和成岩环境 8 陆源碎屑岩(他生沉积岩)的物质成分 9 陆源碎屑岩的结构,结构类型10 基质的支撑类型,胶结物的胶结类型 11 陆源碎屑岩的分类(砾岩、砂岩、粉砂岩、泥质岩),粒度依据 12 砾岩类的一般特征 13 砂岩类的主要特征(一般特征,按照成分三角图分类,),特征包括(1) 粒度,(2) 分布很广,(3) 碎屑成分,(4) 胶结物,(5) 粒度、分选性、圆度,(6) 结构构造,(7)成因 14 内源沉积岩

27、的分类(8类) 15 内源沉积岩的结构类型 16 碳酸盐岩的主要类型和特征 表2 他生沉积岩(陆源碎屑岩)和内源沉积岩结构、构造特征描述内容陆源碎屑岩内源沉积岩1岩石的构造物理构造:块状构造 层理构造水平,平行,交错,波状,脉状,透镜状,粒序,韵律,包卷层理等; 层面构造波痕,干裂,雨痕,冲刷构造,槽模,负荷印模等; 化学构造:假晶和晶痕,鸟眼构造,缝合线,结核 生物构造: 虫孔,爬迹,藻叠层等 2颗粒碎屑成分和结构特征颗粒成分矿物碎屑,岩屑 颗粒结构粒度、分选性、形态、表面特征颗粒成分何种化学物质 颗粒结构 A晶粒结构(非晶质结构,隐晶质/微晶质结构,显晶质结构), B生物骨架结构 C粒屑结

28、构 3胶结物特征和胶结类型基质和化学胶结物 胶结物结构可按结晶程度、晶粒大小、碎屑颗粒结合方式来描述(如非晶质胶结、隐晶质胶结、微晶质胶结、结晶粒状胶结), 从胶结物与碎屑颗粒结合方式看,有特殊结构(例如石英的再生加大结构) 胶结类型 若为基质分为2种支撑类型:基质支撑,颗粒支撑 若为胶结物分为3种胶结类型:基底式/孔隙式/接触式胶结 如果是粒屑结构,需要考虑: A 粒屑类型:内碎屑,生物碎屑,鲕粒,球粒,团块 B 微晶基质和亮晶(方解石)胶结物 C 胶结类型:包括胶结物成分、填隙物本身结构和胶结类型(基底式/孔隙式/接触式) 从胶结物与碎屑颗粒结合方式看,有特殊结构: 栉壳状,丛生状结构碳酸

29、盐 连生结构碳酸盐、硫酸盐 三、沉积岩的构造沉积岩的构造总称为沉积构造(sedimentary structure),指在沉积作用或成岩作用中在岩层内部或表面形成的某种形迹特征在沉积作用中或在沉积物固结之前形成的构造称为原生沉积构造(primary sedimentary structure);在沉积物固结之后形成的构造称为次生沉积构造(secondary sedimentary structure)1物理成因的构造层理构造包括块状层理;韵律层理;粒序层理;水平层理;平行层理;波状层理;交错层理;脉状层理冲刷构造冲刷构造(scour structure)是一种发育在不同粒度岩层面上的凸凹状构造

30、,由较高流速的流体在下伏沉积物顶面冲刷出一些下凹的坑槽,而后又被上覆沉积物覆盖形成并保存下来的泥裂、雨痕和雹痕2、生物成因构造叠层构造具有叠层构造的岩石叫叠层石,由薄细胞分泌粘结质点形成,由富藻纹层( 层)和富屑纹层(亮层)叠置出现形成例:潮汐环境 层状叠层石潮间带;柱、锥状叠层石潮下带生物扰动构造由动物的机械行为使松软沉积物原有的沉积特征、特别是原有的构造特征遭到破坏而导致的一种无定形构造称为生物扰动构造3、化学成因的构造指在化学溶解、沉淀过程中形成的各种构造晶痕和假晶鸟眼构造结核次生矿物的团块集合体。常见硅质、钙质、磷质、铁质结核缝合线在压力作用下岩石发生溶解形成,在垂向切面上呈锯齿状,在

31、立体上呈参差不齐的小柱状。常见于碳酸盐、石英砂岩、硅质岩、蒸发岩中叠锥由一连串漏斗状锥体叠加而成,在层面上呈同心圆状,在纵切面上呈“V”字形叠套。常出现于泥灰岩及钙质泥岩中四、沉积岩的分类依据分类原则,将沉积岩分为两大类:他生沉积岩、自生沉积岩,其中他生沉积岩可分为:火山碎屑岩火山碎屑机械搬运沉积形成;陆源碎屑岩机械搬运陆源物质形成(砾岩、砂岩、粉砂岩、泥质岩)自生沉积岩包括:碳酸岩、硅质岩、镁质岩、磷质岩、铝质岩和蒸发岩第十二章 风化和风化带中矿物的稳定性一、风化风化作用就是使先成岩石转变成碎屑物质、溶解物质和不溶残余物质的过程地壳表层岩石在温度变化、大气、水和生物等各种因素作用下,发生机械

32、破碎和化学变化的作用。分为物理风化、化学风化和生物风化作用物理风化作用由各种因素造成岩石发生机械破碎,而没有成分的改变母岩经过物理风化作用形成的碎屑矿物为陆源碎屑矿物在沉积岩形成过程中产生的新生矿物称为自生矿物化学风化作用母岩的矿物在富含O2、CO2、H2O和有机质等条件下发生化学分解,一部分被带定,一部分形成新生矿物,这种作用叫做化学风化作用常见的化学风化作用有氧化作用、水化作用、水解作用和酸解作用生物风化作用由生物不同造成的岩石风化,即有机械破碎,又有化学分解,其中生物化学风化是主要的二、风化带中矿物的稳定性不稳定矿物次稳定矿物稳定矿物1不稳定矿物除易溶盐类矿物(石膏、石盐、钾盐)以外,一

33、般指易于氧化或碳酸盐、重碳酸盐化的矿物。这些矿物风化反应都是相对较快的。2次稳定矿物指分解方式主要是水解、轻微氧化或轻微碳酸盐、重碳酸盐化的矿物。3稳定矿物指在一般风化条件下溶解度极小、极难分解的矿物,其中的石英和金红石都是简单氧化物,与高价铁、锰和铝的氧化物或氢氧化物一起都不可能进一步被分解,溶解度几乎为零。第十三章 沉积作用和沉积物一、物理沉积作用和碎屑沉积物只受宏观力学规律支配的物质的搬运和堆积过程称物理沉积作用,也称机械沉积作用。1牵引流的沉积作用:牵引流指低粘度、低密度的水流,如一般的水流、潮汐流等。牵引流的主控因素:颗粒的大小、密度、形态和牵引流的流速。颗粒在搬运过程中的改造作用:

34、磨蚀作用和细粒化作用。牵引流的分选作用:牵引流沉积物的垂相序列:某个连续时间段内,沉积物自下而上逐渐堆叠构成一个沉积物序列。2其他流体的沉积作用风暴流沉积作用、浊流沉积作用、风和冰川沉积作用3碎屑沉积物和碎屑结构碎屑本身的结构粒度:碎屑颗粒的大小称为粒度粒度是以颗粒直径(一般以长径或中径)来度量的。以自然粒级标准常用。分选度:指粒状矿物碎屑大小的均匀程度,是流体在沉积作用中对粒度累计分异强度的衡量指标。圆度:圆度是指碎屑颗粒的棱和角被磨蚀圆化的程度,一般分四级:棱角状、次棱角状、次圆状、圆状和极圆状。支持类型:指沉积物所受压力在沉积物内部的分布状况,它涉及到基质和较大颗粒的相对含量。主要有:颗

35、粒支撑、过渡支撑、基质支撑。孔隙:沉积物中未被固态物质占据的空间称为孔隙。4碎屑沉积物的成熟度沉积物总趋势是随时间延长而逐渐加强,所形成的沉积物也将在成分和结构上向着某种理想状态的终极状态。实际沉积物与这种理想终极状态的接近程度称为成熟度,可分为:成分成熟度和结构成熟度。成分成熟度:也称矿物成熟度,指碎屑沉积物中碎屑成分与稳定成分极端富集的终极状态的接近程度。结构成熟度和结构退变:结构成熟度指沉积物与无基质、分选、磨圆都极好的终极状态的接近程度。二、化学沉积作用和化学沉积物在地壳表层,在化学和物理化学规律支配下,物质以离子状态迁移,再结合成固态物质的过程称为化学沉积作用。1真溶液的沉积作用物质

36、从溶液中沉淀出来取决于溶解度或容度积。常温常压下,按溶解度大小,将矿物分为易溶矿物和难溶矿物两类:易溶矿物和沉淀的控制因素:易溶矿物主要是碱或碱土金属阳离子和强酸阴离子结合成的矿物,如石盐、石膏等。这类矿物溶解度大,温度可以稍微改变它的溶解度。2难融矿物溶解度和沉淀的控制因素难溶矿物主要是氧化物、硫化物、硅酸盐等。主要控制因素为:溶液的PH值、溶液的Eh值、溶液的温压条件。3化学沉积物和化学结构三、生物沉积作用和生物沉积物生物通过生命活动,直接或间接地对化学元素、有机或无机的各种成岩、成矿物质进行分解与化合,分散与聚集,以及迁移等作用,在适当的水体中沉淀成有关的岩石和矿床。生物作为一种搬运力量

37、意义较小,但生物的沉积作用是巨大的,可归纳为以下几方面: 1生物残骸(硬体)直接堆积成岩,如礁灰岩、生物灰岩、硅藻土、某些磷块岩等。 2生物有机体(软体),可转变成石油、天燃气、煤、油页岩等。 3生物化学作用,生物能产生CO2、H2S、NH3、CH4等,影响沉积介质的氧化、还原条件,促使某些物质的溶解或再分配。如藻类进行光合作用,吸收CO2,促进碳酸盐的沉淀;铁细菌(ferrobacillus)能将Fe2+ 氧化成Fe3+,利于铁的沉淀;还原硫酸盐细菌(deshlfovibrio、desulfomacn)能将硫酸盐还原成H2S,它可与金属离子结合成硫化物沉淀等。 4生物物理作用,某些生物(如藻

38、类、层孔虫)的捕获粘结和障积作用,有利于某些岩石(如藻碳酸盐岩,砘灰岩)和矿产(如磷,铁,锰)的形成;生物及有机质对某些金属的吸附、沉淀、可形成有用矿产(如煤及黑页岩中的U,V等矿产)。四、复合沉积作用及其沉积物由物理、化学和生物沉积作用共同实现的物质的迁移和聚集过程称为复合沉积作用。根据结构,分为两类:一是泥晶;二是自生颗粒。泥晶又称微晶,指呈机械性运移和沉积的泥炭级碳酸盐质点。自生颗粒分为以下几种:1生物碎屑(biaclosts),完整的叫生物或骨粒,个体不完整者,多是经过搬运、磨蚀的叫生物碎屑,或叫骨屑或生物屑。2内碎屑(intraclast),狭义的内碎屑是早巳沉积于海底的,弱固结的碳

39、酸盐沉积物,经岸流、波浪或潮汐等作用剥蚀出来并再沉积的碎屑。按大小可把内碎屑分为:砾屑;颗粒直径 >2mm砂屑:颗粒直径 2-0.062mm粉屑:颗粒直径 0.062-0.031mm微屑:颗粒直径 0.031-0.004mm泥屑:颗粒直径 <0.004mm碳酸盐岩的结构和岩石命名就是根据颗粒类型、大小和数量,再加上成分和微晶基质、亮晶胶结物的量比关系来定的。如灰岩的颗粒组分为50以上的砾屑,这种岩石的结构就叫砾屑结构,岩石就命名为砾屑灰岩。3鲕粒(oolites),鲕粒是具有核心和同心层包壳的球状颗粒,很象鱼子。核心可以是内碎屑、生物、陆源石英或其它碎屑。同心层常用泥晶方解石组成(

40、现代鲕粒多由文石组成),有的鲕粒具放射状结构。鲕粒大小一般<2mm,>2mm者称豆粒。根据鲕粒的内部构造把鲕粒分为:真鲕(图229)、薄皮鲕、复鲕、变形鲕、变晶鲕、负鲕、残余鲕等。多数人认为鲕粒是无机化学机械沉淀的产物,常需热带浅海扰动环境。第十四章 成岩作用一、成岩作用的阶段划分沉积岩的原始物质,经过搬运作用和沉积作用之后,变成了沉积物,这属于沉积物的形成阶段。沉积物沉积之后,即开始转变为沉积岩的过程,在此过程中,它要经受一系列的变化,同时还要遭受长期的改造作用,这种改造一直要继续到变质作用或风化作用之前。一般把这些变化作用分为四个阶段:同生阶段(或称海解阶段) 沉积物刚刚沉积于

41、水底,它与水体的底层水之间所发生的反应和变化的总过程;成岩阶段 原沉积物上面被新的沉积物覆盖后,它所遭受的一切物理的和化学的变化,并使松散的沉积物转变成固结的岩石的作用后生阶段;成岩阶段同生阶段 指沉积物固结成岩石之后,至变质作用之前所发生的一切作用,称为沉积岩的后生阶段或简称为后生阶段。退后生阶段,为埋藏较深的岩层,被抬升到潜水面以下,在常温常压条件下,在渗透水和浅部地下水的影响下所发生变化的时期。1成岩作用:指沉积物从最后沉积或静止下来的那一时刻起直到它开始变质或遭受风化之前所经历的所有作用。2早期成岩作用:指沉积物固结之前的成岩作用,结果是沉积物的固结。3同生作用:指沉积物刚刚沉积、还暴

42、露在沉积环境底层水中、在沉积物-水界面及其以下的一薄层内所发生的一切物理、化学或生物作用。4浅埋成岩作用:指同生作用一直到沉积物固结为止发生在沉积物内部的一切物理、化学和生物作用。5晚期成岩作用:指沉积物固结之后的成岩作用,是已固结沉积岩的成分、结构和构造等的进一步演化。6深埋成岩作用:指固结的沉积岩在上覆沉积物厚度进一步加大、温压进一步升高直到变质作用之前所经历的所有作用。7表生成岩作用:指坚固沉积岩因盆地回返而逐渐上升到潜水面附近时受渗流和潜流大气降水影响所发生的作用。二、主要成岩作用及其作用特点(1)压实作用(compaction) ;(2)压溶作用(pressure-solution)

43、;(3)胶体的陈化及重结晶作用(recrystallization); (4)交代作用(replacement) (5)结核的形成:成岩结核和后生结核;岩石中常见的结核就其成分有:碳酸盐质的、硅质的、铁锰质的等。(6)自生矿物的形成,实际上重结晶作用、胶体的陈化、氧化与还原、溶解与交代、结核的形成及胶结作用等,都可产生一些新的、在某个阶段稳定的矿物,即广义的自生矿物。(7)胶结作用(cementation),所谓胶结作用是指松散的沉积颗粒,被化学沉淀物质或其它物质充填联接的作用,其结果使沉积物变为坚固的岩石。胶结作用也可发生于各个阶段。胶结类型可分为基地式胶结、孔隙式胶结、接触式胶结、悬挂式胶

44、结、镶嵌式胶结。胶结物的结构:非晶质结构、隐晶质结构、显晶质结构。第十五章 他生沉积岩类一、砾岩、角砾岩和沉积混杂岩>2mm的碎屑含量在50以上的岩石叫粗碎屑岩,也有人称砾质岩。粗碎屑岩的碎屑成分主要为岩屑,只有在较细的粗碎屑岩中有时可见到单矿物砾石,重矿物极少或几乎没有,除>2mm的碎屑之外,还有<2mm的碎屑(砂和粉砂),称作充填物或叫混入物。1 类型划分粗碎屑岩进一步可根据下列原则划分:(1)根据碎屑的圆度砾 岩 圆及次圆状砾石含量>50的岩石称砾岩。角砾岩 棱角和次棱角状砾石含量>50的岩石称角砾岩。(2)按砾石成分单成分砾岩(角砾岩) 砾石成分单一,其中

45、某种成分的砾石占75以上,多为稳定的岩屑和矿物。复成分砾岩(角砾岩) 砾石成分复杂,各种成分的砾石含量都不超过50,其中大部分砾石抵抗风化能力不强,常分选不好、圆度不高。(3)根据砾岩在地层剖面中的位置底砾岩 常见于海侵层位最底部的侵蚀面上,代表一个长期的沉积间断之后,一个新时期的沉积的开始。故在不整合或假整合面之上常见底砾岩。底砾岩的特点:位于侵蚀面之上,底砾岩中常见有下伏岩石的砾石。砾石成分简单,以稳定的岩石碎屑为主,多为单成分砾岩。砾石的圆度高、分选好。其厚度不大,但分布的层位较稳定。底砾岩的粒度有从下到上变细、圆度变好的现象。层间砾岩(角砾岩) 在沉积过程中,由于沉积环境的局部变化而形

46、成的。层间砾岩(角砾岩)的特点:整合地夹于其它岩层之中,不代表侵蚀间断。在剖面上,向下可找到该砾岩中砾石的基岩。有时与下伏岩层之间可有不同程度的冲刷现象,但不代表长期的沉积间断如碳酸盐岩中常见的由水底冲刷形成的同生砾岩及角砾岩,碎屑岩层中常见的泥砾岩或含泥的砂岩砾石圆度差,有不稳定的砾石,如灰岩、粘土岩等,有时甚至成为主要组分。充填物、杂基及胶结物的成分均较复杂。层间砾岩有的是同生砾岩,如华北寒武系中的竹叶状灰岩。二、砂岩1、概述碎屑中20.0625mm粒级的颗粒在50以上的岩石叫砂岩。砂岩分布很广,具有重要的经济和地质意义砂岩的碎屑成分主要是石英、长石和岩屑,砂岩中的填隙物除粘土杂质外,还常

47、见钙质、硅质、铁质等胶结物。砂岩中各种层理和层面构造发育,它们是研究沉积环境的重要标志。某些砂和砂岩本身就是有用的建筑材料,并常含有金、铜、锡石、锆石、独居石等有用矿产:孔隙度好的砂岩是良好的储油、气、水的岩石,是石油、水文和工程地质工作者研究的主要对象。2、砂岩分类问题砂岩的分类方法很多,主要有结构(如按粒度)的分类、成分(碎屑成分等)的分类、成因分类(如分为河成砂岩、海成砂岩等),还有综合性的成分一成因分类或结构一成因分类。砂岩首先按粒度大小细分为:巨粒砂岩:砂粒直径21mm,即-10粗粒砂岩:砂粒直径10.5mm,即01中粒砂岩:砂粒直径0.50.25mm,即12细粒砂岩:砂粒直径0.2

48、50.1mm,即23微粒砂岩:砂粒直径0.10.0625mm,即34有时不划分出微粒砂岩,而把0.250.0625mm(即24)的统称为细粒砂岩。常用的是成分或成分成因分类,方案很多,意见不一致。但分类方法常用三端元或四端元分类法。三端元分类法常以砂岩中的主要碎屑成分石英、长石、岩屑作为三个端元组分划分岩石类型,不考虑粘土杂基;而四端元分类法则要考虑杂基含量,它首先据岩石中杂基含量的多少把砂岩分为两大类:杂基含量大于15者为杂砂岩类(wacke),小于15者为净砂岩类(arenite),后者简称砂岩类。各类进一步按石英、长石、岩屑三者的相对含量划分成不同类型的砂岩。砂岩的分类主要应考虑岩石形成

49、的三个主要问题:来源区的母岩性质,用岩屑成分或长石类型及石英特征来判断;搬运和磨圆的历史,用岩石的成分及结构成熟度判别,沉积介质的物理条件,即流动因素,常用杂基含量来判断本教材用的砂岩分类如图227。三、粉砂岩凡0.06250.0039mm大小的碎屑含量>50M的岩石叫粉砂岩。粉砂岩的性质介于砂岩与泥质岩之间,并常混有砂和粘土。粉砂岩的碎屑组分一般比砂岩简单,稳定组分较多,以石英为主,长石次之,岩屑少见,有时含有较多的白云母。重矿物含量较高,可达23以上,多为稳定重矿物。碎屑的磨圆度差,常呈棱角状(因粉砂质点多呈悬浮搬动,故磨圆差)分选性时好时差。填隙物有钙质、铁质及粘土质。粉砂岩常具有

50、薄的水平层理,还可有波状及斜波状层理,很少见斜层理。粉砂沉积物饱含水后易受液化,产生变形层理及其它滑动构造。粉砂岩可按粒度,碎屑成分和胶结物成分进一步细分。按 粒 度 划 分:粗粉砂岩和细粉砂岩(以0.0312mm为界);按碎屑成分划分:石英粉砂岩、长石粉砂岩、岩屑粉砂岩;按填隙物成分划分:粘土质粉砂岩、铁质粉砂岩、钙质粉砂岩、白云质粉砂岩等。粉砂岩的颜色多种多样,随填隙物及混入物的成分不同而变。在红层中常见到杂色粉砂岩。岩石多呈杂色斑块状,最常见的是棕红色和暗褐色,并可过渡为淡绿色,还可有灰色、浅黄色、黑色及其过渡色。我国北方广泛分布的黄土,就是一种半固结的粘土质粉砂岩。粉砂岩是在经过了长距

51、离搬运、水动力条件比较安静、沉积速度比较缓慢的环境下形成的。在横向上分布于砂岩和粘土岩的过渡地带;在纵向上也可渐变成砂岩或粘土岩,并可构成韵律性层理。从沉积环境看,粉砂岩多分布于河漫滩、三角洲、泻湖、沼泽和海湖的较深水部位。四、泥质岩1、定义泥质岩亦称粘土岩,是粒度<0.0039mm(即<4Lm)主要由粘土矿物组成的岩石。泥质岩是分布最广的一类沉积岩,可占沉积岩总量的60左右。2、物质成分 泥质岩的矿物成分复杂,除主要成分粘土矿物外,还有陆源碎屑矿物和自生矿物。粘土矿物常见的有高岭石,水云母、蒙脱石等。3、结构泥质岩最常见的是泥状结构、粉砂泥状结构、生物泥状结构、鲕状或豆状结构及残

52、余结构等。4、构造泥质岩的层理均为水平层理。单层厚度<1mm者称页理(页状层理)。页理发育的泥质岩叫页岩,无页理或页理不发育者叫泥岩。泥质岩还可见干裂、雨痕、虫迹、晶体印模构造等。有时还可见到变形、斑点、巢状、带状和瘤状构造等。5、颜色泥质岩的颜色很杂,它决定于粘土矿物的成分、杂质矿物、有机质及所含色素的颜色。6、物理性质质纯的单矿物泥质岩尤其是弱固结的粘土,具有一些特殊的物理性质,如可塑性、吸水性、烧结性、耐火性和吸收性等。这些性质使其具有一定的工业价值,被广泛应用作陶瓷原料、耐火材料、漂白剂、净化剂和钻井泥浆原料等。但某些性质(如可塑性、吸水性等)对工程建设有极不利的影响,应加以注意

53、。第十六章 自生沉积岩类一、碳酸盐岩碳酸盐岩主要由沉积的碳酸盐矿物(方解石、白云石等)组成,主要的岩石类型为石灰岩和白云岩。碳酸盐岩在地壳中的分布仅次于泥质岩和砂岩,约占沉积岩总面积的20。在我国的分布约占沉积岩总面积的55,且时代愈老愈多。碳酸盐岩是很有价值的矿产,广泛用于冶金、建筑、化工、农业、医药等方面。与碳酸盐岩共生的层状矿床有铁、锰、铝、磷、硫及膏盐等。产于碳酸盐岩中的层控矿床有:汞、锑、铜、铅、锌、砷、铀等金属矿及重晶石、天青石、萤石、水晶、冰洲石、黄铁矿等。储藏于碳酸盐岩中的石油、天然气也很丰富,据统计,世界上与碳酸盐岩有关的油气田储量占总储量的50,产量占总产量的60。孔隙和裂

54、缝发育的碳酸盐岩也是地下水的重要的含水层,广泛分布于大陆表面的碳酸盐岩对工程建设、国防施工、旅游事业等均有重要意义。1碳酸盐岩的物质成分碳酸盐岩的主要化学成分为CaO、MgO及CO2,其余氧化物还有SiO2,TiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、K2O、Na2O和H20等。纯石灰岩的理论化学成分为CaO 56 、CO2 44;纯白云岩(白云石)的理论化学成分为CaO 30.4、MgO 2l.7、C02 47.9。此外,还可有一些微量元素或痕量元素,如Sr、Ba、Mn、Ni、Co、Pb、Zn、Cu、Cr、V、Ga、Ti等,可利用这些元素种类、含量、元素对的比值来划分和对比地层、判断沉积环境和研究岩石成因。碳酸盐岩的矿物成分包括三类: (1)碳酸盐矿物,主要是方解石和白云石,还可有文石、高铁方解石、铁白云石及菱镁矿、菱铁矿、菱锰矿等。(2)自生的非碳酸盐矿物,有石膏、硬石膏、重晶石、天青石、萤石、岩盐及钾镁盐矿物,还可有少量的蛋白石、自生石英、黄铁矿、白铁矿、海绿石、磷酸盐矿物及有机质等。这些矿物的出现与一定的沉积环境或成岩后生变化作用有关。(3)陆源矿物,常见的有粘土矿物、碎屑矿物(如碎屑石英及长石)及微量的重矿物(多为稳定的重矿物)。当陆源矿物含量超过50时,碳酸盐岩即过渡为泥质岩和碎屑岩。2酸盐岩的结构碳酸盐岩的结构在一定程度上反映了

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论