沉积岩石学复习材料

第一部分总论

沉积岩：在表生带卜.由母岩的风化作用、生物作用和某些火山作用形成的物质经搬运、沉积和成岩

作用而形成。沉积岩石学：研究沉积岩的物质成分、结构构造、分类及其形成作用、沉积环境和分

布规律的一门学科。

（一）沉积物的来源

一、1.母岩的风化作用——陆源物质主要造岩矿物在风化带中的稳定性及其风化产物碎屑物质：母

岩岩屑或矿物碎屑，在风化作用的第一阶段最发育

不溶残积物：化学风化作用过程中新生成的矿物：水白云肉、高岭石、蒙脱石、蛋白石、铝土矿、

褐铁矿等

溶解物质：化学风化中被溶解的物质，如。、S、Ca、Na、Mg、K、Si、Fe、Al、P等

2.生物来源物质

生物的硬体部分：无机成分为主的生物残骸保存为化石/生物碎片：碳酸盐、磷酸盐和硅质等。

生物的软体部：动、植物体分有机生物残体，分散状态存在于沉积岩中转化为石油、天然气、、煤等

3.深部来源物质火山物质：直接堆积成火山碎屑岩，或混入正常的碎屑岩中地下深层的热卤水、

温泉、气热液等：盐青岩、硅岩、铁岩、钵岩等岩石和铅、锌等矿床

4.宇宙来源一陨石与宇宙尘埃：（1）来自宇宙空间的固体物质，即为陨石。（2）来自宇宙空间的极

为细小的微粒，称为宇宙尘埃（微陨石）。（3）有人估计，每年约有五百万吨陨生落到地表。（4）为

解释某些地质和地史现象提供证据

二、机械搬运和沉积作用：陆源碎屑物质、粘土物质与某些内源粒屑物质在介质中以悬浮、滑动、

滚动或跳跃方式搬运。其搬运和沉积作用受流体力学的定律支配。

溶解物质的搬运和化学沉积作用：溶解物质以真溶液、胶体溶液或络合物的方式进行搬运。其搬运

和沉积作用受化学和物理化学定律支配。

生物搬运和沉积作用：通过生物的生命活动使溶解物质、内源粒屑物质以及部分粘土物质发生搬运

和沉积。

（三）成岩作用：沉积物沉积后转变为沉积岩直至变质作用以前或者因构造运动重新抬升到地表遭

受风化作用以前所发生的一切作用。

1.成岩作用的阶段

（1）同生阶段：指沉积物沉枳下来与底水脱离接触之前。

（2）成岩阶段：指沉积物与底水脱离接触，但粒间水还可以自由运动的时期

（3）后生阶段：指沉积物已固结成坚硬岩石，粒间水已成为囚水，直至岩石变质之前

（4）表生成岩阶段：指沉积岩被抬升至地表潜水面以下，在渗透水和浅部地下水的影响下发生变化

的时期。

2.成岩作用的类型

（1）压实作用：沉积物沉积后在上覆水体和沉积物的负荷压力下，发生水分排出、孔隙度降低、体

积缩小的作用、沉积物质点更加紧密的过程。

（2）胶结作用：从孔隙溶液中沉淀出矿物质（胶结物），将松散的沉积物固结起来的作用。（主要发

生在成岩作用时期）

胶结物的类型一SiO2；碳酸盐；粘土矿物；其它胶结物

（3）溶解作用：沉积物（岩）中的孔隙水（介质）的物化条件（浓度、pH值、Eh值、成分等）发生

改变，从而使其组分由稳定变得不稳定，以致发生溶解。'溶解作用的结果产生次生孔隙

（4）重结晶作用与矿物的多相转变

重结晶作用：矿物组分以溶解一再沉淀或固体扩散等方式，使得细小晶粒集合成粗大晶粒的过程。

主要特点：小晶体重新组合和结晶成大晶体；矿物变得稳定

矿物的多相转变：只发生晶格、形状和大小的变化，晶体可以由大变小

（5）交代作用：交代作用是指一种矿物代替另一种矿物的现象

二、沉积岩的基本特征

（一）成分特征

1.化学成分特征：

2.矿物成分特征

（二）构造特征

沉积岩的构造一一指沉积岩各个组成部分的空间分布、排列方式和相互关系。

1.机械成因构造

（1）流动成因的构造：沉积物在搬运和沉积时，由于介质（如水、空气）的流动，在沉积物内部或

表面形成的构造，属流动成因构造。

1）层理

层理和层、岩层的区别：层、岩层：在基本稳定的介质条件、物质来源的环境下形成的一套在成分、

结构、构造和颜色基本均一的地质实体。层与层之间有层面分隔，层面代表了短暂的无沉积或沉积

作用突然变化的间断面。据层的厚度划分：块状层（厚度＞2m）厚层（2.0.5m）中层（0.5-0.ini）

薄层（0.1-0.01m）微层（＜0.01m）

层理的基本类型：

*据层内粒度递变特征划分：①块状层理（均质层理）：②韵律层理：③粒序层理、递变层理：*据

细层的形态与层系界面的关系：④水平层理⑤平行层理⑥波状层理⑦交错层理、斜层理按层系厚

度的分类——小，中，大，特大型。据层系相互关系的分类一一板状层理、楔状层理、槽状层理，

据层成因的分类：风成交错层理、流成交错层理、浪成交错层理。

水平层理(horizontallamination)平行层理(parallelbedding)

共同特点纹层呈直线状互相平行，并且平行于层面

水动力条件低能静水，Fr«l高能急流，Fr＞l

岩性细粒（粉砂岩、泥岩、灰岩）较粗粒（中、细砂岩）

环境深水或沼泽、泻湖等浅水滨浅水：湖岸、海滩（浊积岩）

其它纹层厚几mm,通过颜色、粒度、纹层厚1〜2mm,层理通过粒度变化、

有机质含量不同等得到显示；重矿物富集等或显现；

常与小型交错层理共生常与大型交错层、剥离线理共生

2）层面构造一一岩层顶底面上的构造。

分类：上层面构造一出现在沉积物或岩层表面上的各种沉积构造。①波痕、②原生流水线理

（剥离线理）构造

下层面构造一发育在岩层底面上的构造，由水流或其携带的“工具”（如砾石、介壳等）对底床

（泥或粉砂）侵蚀或刻蚀成槽、坑等，后来被（砂）充填而成。③侵蚀模（槽模）④刻蚀模

（2）准同生变形构造——也称变形构造，是沉积物沉枳的同时或在沉积物固结成岩之前还处于富含

孔隙水的塑性状态下发生的变形所形成的构造。

①重荷模（负荷构造）重荷模同槽模的区别：重荷模形状极不规则：缺少对称性和方向性。②包卷

构造③滑塌构造④球状（枕状）构造出现环境。⑤泄水构造

（3）曝露成因构造一一因沉积物短暂露出水面（或在水面附近）处在大气中，所形成的各种构造。

①干裂（泥裂）②雨痕和雹痕③流痕和泡沫痕：

2.化学成因构造——在沉积岩形成过程中（沉积和成岩）由化学作用所形成的构造。沉淀和溶解两种作

用。①晶体印痕②结核、③缝合线、

3.生物成因构造——生物的生命活动在沉积物内部及表面所形成的构造。①生物生长构造、②生物

遗迹构造：虫孔构造③植物根迹

（三）沉积岩的颜色

1.颜色的成因分类一一继承色：主要取决于碎屑颗粒的颜色，即继承的母岩的颜色。自生色：沉积

和早期成岩过程中自生矿物的颜色。继承色和自生色是碎屑岩的原生色一判断沉积环境

次生色：后生或风化作用阶段，新生成的次生矿物造成的颜色。不能作为相标志

（四）沉积岩的分类

本课采用的沉积岩分类（重）

它生（外源）沉积岩类自生（内源）沉积岩类

陆源碎屑岩火山碎屑岩化学—生物化学岩化学岩有机岩

砾岩集块岩碳酸盐岩蒸发岩煤

砂岩火山角砾岩硅质岩铝质岩油页岩

粉沙岩凝灰岩磷质岩铁质岩

泥质岩钻质岩

铜质岩

第二部分沉积岩岩类学

一、陆源碎屑岩

碎屑岩的基本特征、陆源碎屑岩的分类、砾岩和角砾岩、砂岩、粉沙岩、泥质岩

1.概念：主要由母岩风化作用所形成的碎屑物质经过机械搬运和沉积作用，并经成岩作用形成的具

有碎屑结构的一类岩石。简松碎屑岩。

碎屑颗粒：碎屑岩的骨架，主要由母岩物理风化作用过程中机械破碎而成的矿物碎屑和岩石碎屑

组成。

填隙物一一杂基（与碎屑颗粒同时沉积的较细粒物质）；

胶结物（对碎屑颗粒起胶结作用的化学沉淀物，成岩期的产物）；

孔隙（岩石中未被固体物质所占据的部分）

2.碎屑岩的物质成分

（1）碎屑颗粒的成分

岩石碎屑：保留母岩成分和结构的碎屑颗粒,由一种或多种矿物构成。其大小通常＞2mm。

矿物碎屑：由单个矿物构成的颗粒,主要是些抗风化能力较强的矿物。其大小往往〈2mm。

常见矿物碎屑类型：①石英②长石碎屑③云母碎屑④重矿物

主要作用：判断母岩的类型重要依据；进行地层分析和对比良好标志。

（2）杂基的成分一~分布于碎屑颗粒之间，以悬移载荷方式与颗粒同时沉积，粒径一般小于0.03mm

的细小机械成因碎屑沉积物。成分：高岭石、水云母、蒙脱石和绿泥石等粘土矿物；细粉砂级别的

石英、长石及岩屑

（3）胶结物:碎屑岩在成岩阶段，以化学沉淀方式从空隙水中沉淀出来，充填在碎屑颗粒之间的

各种自生矿物主要类型：硅质胶结物；碳酸盐质胶结物；铁质胶结物；其它胶结物。

成分成熟度：碎屑颗粒在风化、搬运、沉积等作用的改造下接近终极产物的程度；反映搬运距离、

水动力条件和物源方向。

3.碎屑岩的结构——颗粒与填隙物组成者统称为碎屑结构，包括颗粒本身的结构特征、填隙物的结

构特征以及两者之间的相互关系。

＜1）碎屑岩颗粒的结构一一指碎屑颗粒的粒度、圆度、球度、形状以及颗粒表面等特征的总和.①

粒度：碎屑颗粒的大小。

自然粒级分类方案：＞2mm砾石；2-0.05mm砂；0.05-0.005mm粉砂；＜0.005mm黏土。

几何级数制（伍登•温德华方案）：以1mm为中心，每次除以2或乘以2来进行分级。

分选：碎屑岩中颗粒大小均匀的程度称为分选性或分选程度。②圆度：碎屑颗粒的原始楂角被磨圆

的程度。

分级：棱角状：次棱角状；次圆状；圆状。③球度④形状：扁圆体；圆球体；长扁圆体；椭球体。

⑤碎屑颗粒的表面结构：磨光面与毛玻璃面（霜面）；沙漠漆；各种磨蚀痕。

（2）杂基和胶结物的结构

①杂基:是与碎屑颗粒同时机械沉积的起填隙作用的细屑物质。即粒度＜0.0315的粘土物质和细

粉砂或碳酸盐灰泥等。杂甚的类型主要有原杂基（原始沉积物）和正杂基（经过成岩变化，明显

重结晶的原杂基）两种

酬给•物胶结物的结晶程度、晶粒大小、晶体的排列方式及分布的均匀性等。结构类型：非晶

质结构（未结晶物质）、隙晶质结构（微弱结晶）、显晶质结构（结晶良好）。

＜3）碎屑颗粒与填隙物间的关系

接触类型

胶结类型

支撑类型

结构成熟度：也称物理成热度,碎屑沉积物在其风化、搬运、沉积作用的改造下接近终极结构状态

的程度。

终极结构状态：碎屑颗粒等大球体、颗粒支撑、化学胶结物填隙。

决定因素：碎屑颗粒的磨圆、分选、基质和胶结物相对含量等。

结构成熟度的确定：确定杂基含量一分选性f圆度。

二、陆源碎屑岩的进一步分类

砾岩：碎屑颗粒（＞2mm）含量＞30%；

砂岩：碎屑颗粒（2。05mm）含量＞50%；

粉砂岩：碎屑颗粒（O.O5-O.OO5mm）含量＞50%；

泥质岩：黏土粒级（＜0.005mm）含量＞50%

（一）粗碎屑岩

粗碎屑岩的构造特征

叠瓦状构造：河成的叠瓦状构造砾石的倾角一般在10-30°；海滩成的一般V10°

2,粗碎屑岩的分类

（1）按砾石圆度分一一砾岩（砾级颗粒中圆状和次圆状砾石含最大于50%

角砾岩（砾然颗粒•小棱角状和次棱角状砾石大于50%）

（2）按砾石的粒径分一一细砾岩、中砾岩、粗砾岩、卵石砾岩和巨砾

（3）根据砾石成分分一一单成分砾岩（砾石成分单一，同种成分的砾石占75%以上）；

复成分砾岩（砾石成分复杂，各种类型的砾石都不超过50%）

（4）据砾岩在低层剖面中的位置分

底砾岩（分布于侵蚀基准面上，与下伏岩石呈不整合或假整合：代表沉积间断，分布稳定，成熟

度较高）；

层间砾岩（整合地夹于其它岩层之中，不代表侵蚀间断，与下伏地层连续沉积：河流暂时冲刷再

沉枳的产物）

（5）按成因分类

沉积成因（风化残积砾岩；洪积砾岩；河成砾岩；滨岸砾岩；滑塌角砾岩：冰磺砾岩；同生（角）

砾岩）

非沉积成因（断层角砾岩、岩溶砾岩）

（二）中碎屑岩：主要由砂级（2〜0.0625mm）（＞50%）的陆源碎屑颗粒组成的中碎屑岩。

结构特征：最能体现砂岩成因的结构是分选和磨圆

2.砂岩的分类

结构分类：（按粒度）粗砂岩、中砂岩、细砂岩；

成分-成因分类：Q、F、R、M

成因分类：河成砂岩、风成砂岩、滨岸砂岩

国内采用的分类（刘宝塔的分类）一

四组分：Q：石英+硅质岩岩屑（反映成分成熟度）；F：长石+花岗岩岩屑+片麻岩岩屑（反映物

源、风化带特征）；R：云母+其它岩屑（大地构造活动强度）；M：杂基（杂基的多少反映了搬运

沉积过程中的水动力强度）

（三）细粒碎屑岩：由粉砂0.0625〜0.004mm粒级050%）的碎屑颗粒组成的细粒碎屑岩。

粉砂岩分类和命名

（1）按颗粒大小一一粗粉砂岩：（0.0625〜（）.031mm）很像砂岩，不仅与砂岩共生，也常发育各种

交错层理；细粉砂岩：（0.031〜0.004mm）具有粘土岩特性，常与泥质岩或泥晶灰岩共生

（2）按成分分类一石英、长石、岩屑粉砂岩

（3）按胶结物分类一一钙质、铁质粉砂岩

3.粉砂岩成因与环境

成因：经较长距离搬运，在稳定的水动力条件下缓慢沉降。

形成环境：砂岩向泥岩过渡的水流缓慢地带一一海、湖较深处、河漫滩、三角洲、泻湖、沼泽等

两个实例：第四纪黄土及黄土状岩石；黄河三角洲现代沉积

（四）泥质岩：由粒径＜0.004的细碎屑和粘土矿物（含晟＞50%）组成的沉积岩。

主要类型：高岭石族（单个呈现六边鳞片状、书页状，而集合体：蠕虫状、手风琴状）；

伊利石族（偏光显微镜下：弯曲叶片状，低一中正突起，干涉色可达二级：扫描电镜下：圆滑鳞

片状或带尖角和直边的片状）；

蒙脱（皂）石族（细鳞片状、鹅毛状、棉絮状，轮廓不清楚）：

绿泥石族（绿色，集合体形态为针叶状、玫瑰花状等）；

混层粘土矿物一两种或两种以上不同类型的粘土矿物结构单元会置而成。

2.泥质岩的成分特征一

粘土矿物：高岭石、伊利石、蒙皂石、绿泥石；非粘土矿物：机械混入物、化学混入物

3.泥质岩的结构特征——泥状结构：＞90%的粘土矿物组成时。当含粉砂时：

各粒级含量%

结构类型粘土粉砂砂

泥状结构>90<5<5

含粉砂泥状结构>705~25<5

粉砂泥状结构>5025~50<5

含砂泥状结构>70<55~25

砂泥状结构>50<525-50

5.泥质岩的分类及主要岩石类型：依据固结程度、构造和成分的综合命名一一见下图

结构（粉砂含最）枯土矿物

固结程度混入物成分

<5%5%〜25%25%〜50%成分

高岭石粘土、

未固结——含粉砂泥粉砂质泥

（枯土）蒙脱石粘土、

弱固结（粘土）（粘土）伊利石粘土

无纹层含粉砂粉砂质高岭石粘土岩钙质泥岩、铁质

泥岩

无页理泥岩泥岩蒙脱石粘土岩泥岩、硅质泥岩

固

伊利石粘土岩钙质页岩、炭质

结有纹层含粉砂粉砂刷

页岩高岭石——伊页岩、铁质页

有页理页岩页岩利石枯土岩岩、汕页岩

城固结泥板岩

6.泥质岩的成岩作用

①压实作用

②粘土矿物的脱水作用

③粘土矿物的转化作用

二、自生沉积岩类

（一）概述

1.以胶体方式进行搬运和沉积的岩石：铝质岩、铁质岩、镉质岩

2.以真溶液方式进行搬运和沉积的岩石：各类蒸发岩

3.多成因的自生沉积岩类：碳酸盐岩、硅质岩、磷质岩

（二）碳酸盐岩：主要（含量大于50%）由沉积碳酸盐矿物（方解石、白云石等）组成的沉积岩。

主要岩石类型：石灰岩（方解石＞50%）；白云岩（白云石＞50%）

1.碳酸盐岩的成分特征一一（1）碳酸盐矿物（2）非碳酸盐矿物：机械混入物：石英、长石、云

母、黏土矿物；其它自生矿物：铁氧化物、硫化物、硅质矿物、磷质矿物

2.碳酸盐岩的结构特征

a）粒屑（颗粒）结构: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,

岩石由颗粒、泥晶基质、亮晶胶结物、孔隙四种结构组分组成

类型：①内碎屑：盆内弱固结的碳酸盐沉积物，经岸流、潮汐及波浪等作用剥蚀破碎并经过再沉积

的碎屑。形态多为扁平，切面呈长条状；也有不规则状竹叶状砾屑灰岩；结构：非常均匀的泥晶结

构、复杂结构，如含生物碎屑,有一定的磨圆和分选性。

区别于陆源碎屑：|盆外古陆经风化剥蚀而来的碎屑。按粒度分：砾屑；砂屑；粉屑；微屑；泥屑。

注：充填于颗粒之间者统称泥晶基质或灰泥杂基。成因：泥皮型、破碎型内碎屑、滑塌型内碎屑。

②生物碎屑（骨粒）：生物分泌的碳酸盐骨骼组分，一般具完整的生物形态。类型一一骨屑：破碎的

生物骨骼碎屑。骨架：原地固着生长的造碓生物骨骼

③加聚颗粒：形成过程中沿一定的中心依次生长的颗粒的统称。类型：

蛹粒：球状一椭球状的颗粒，由一圈或多圈同心纹围绕一个核心组成。有时核心外为放射状结构。

组成：核心；同心层。Si粒形成机理一一同心纹层状的酗粒：核心浸泡在饱和或过饱和碳酸钙的水

中，碳酸钙将在核心表面发生沉淀作用，当颗粒的表面沉淀物（即新生成的一个同心层）与海水处

于平衡状态时，将沉入水底，在水动力的搅动下，再次升起接受碳酸钙的沉淀，如此周而复始，直

到水动力不能将其搅起：潮间或浅滩水动力强的环境.放射状新：静水环境下缓慢沉积形成

核形石（藻灰结核）：由藻类活动形成的包粒。也是由一个核心和包壳组成，形态圆状、椭圆状。特

点：包壳中的纹层不规则，厚度变化大；包壳纹层中富含有机质，色发暗；通常较大，＞2mm

④凝聚颗粒——团块：几个碳酸盐颗粒被泥灰或藻类形成的泥灰粘结在•块而构成的更大的颗粒。

形态如葡萄，故也称葡萄石。团粒：不具内部结构的球状、椭球状颗粒，由泥晶碳酸盐构成。大小

0.02-2mm不等，但同一层位中的团粒大小往往一致。典型团粒由底栖动物排泄的粪便构造，形态呈

规则的拉长的椭球状（粪球粒（Fecalpellet）、真球粒）

2）填隙物（基质和胶结物）

基质一一泥晶基质：同粒屑同时形成的V4um的方解石（泥晶方解石）

胶结物一一亮晶；成岩过程中形成的方解石胶结物（也称亮晶方解石）

亮晶胶结物与灰泥的区别一①出现背景：亮晶＜50%,泥品。〜100%。②晶体大小：亮晶大，泥晶

小。③与颗粒的关系：亮晶一颗粒之间界线清楚，泥晶一颗粒之间界线模糊，甚至突破颗粒。④干

净程度：亮晶干净明亮，泥晶较为污浊。⑤特有胶结结构:：亮晶常具栉壳状结构，灰泥绝无此结构

3）填隙物与颗粒两者的相互关系一支撑类型；胶结类型；接触类型

（2）生物骨架结构：由原地生长的生物化石被保存下来并构成骨架，骨架间充填有泥晶、亮晶或其

它颗粒。造礁生物；附礁生物（附着在生物骨架上，死亡后充填在空隙之中）

（3）晶粒结构：各种结构和成因的灰岩经过重结晶作用和交代作用而形成的晶粒碳酸盐岩。.主要由

晶粒组成。

分类（按粒级）一一巨晶、极粗晶、粗晶、中晶、细晶、粉晶、微亮晶、泥晶

（4）交代残余结构：重结晶作用和交代作用不彻底，仍见部分原岩结构

3.碳酸盐岩的构造特征

⑴叠层石⑵鸟眼构造（也称窗格构造；雪花构造）成⑶示顶底构造：碳酸盐岩的孔隙中两种不同

特征的充填物：孔隙底部或下部主要为泥粉晶方解石；孔隙顶部或上部主要为亮晶方解石。二者界

面平直，且同一岩层中各孔隙中的类似界面都相互平行。亮晶部分指示上层面，微晶或细粒碳酸盐

部分指示下层面。

（4）缝合线构造

4.碳酸盐岩的分类一一

首先根据成分分为：灰岩:CaCO3＞50%；白云岩：CaMg（CO3）2

同时还要考虑到碳酸盐岩与泥质岩过渡时候的命名。所以该分类实际上包括灰岩的分类、白云岩的

分类、过渡时候的分类

（1）灰岩的分类（结构——成因分类）

①化学或生物化学成因的具有泥晶结构——泥晶灰岩类；

②经历波浪、潮汐作用形成的具有典型的粒屑结构——颗粒灰岩类;

③生物成因的具有生物骨架结构一礁灰岩类。

④以上三类经过重结晶作用形成的具有晶粒结构——晶粒灰岩类

（2）白云岩的分类（白云石化的程度进行的分类）

①弱到中等白云石化：白云石＜50%—白云石化+灰岩；

②强白云石化：白云石50%--90%--------残余+灰质+白云岩；

③彻底白云石化：白云石＞90%------------晶粒白云岩

（3）与泥质岩过渡时的命名：①混入的粘土含量＜10%------------不参加命名；

（4）②混入的粘土含量10%-25%--------含泥灰岩（含泥云岩）：

（5）③混入的粘土含量25%-5（）%——泥灰岩（泥云岩）

5.碳酸盐岩的主要类型

⑴颗粒灰岩类一颗粒含豉＞50%,填隙物包括泥晶和亮晶胶结物。成分特征一一颗粒类型：内碎

屑、生物碎屑、加聚颗粒、凝聚颗粒；填隙物：泥晶和亮晶。结构一粒屑结构：颗粒支撑、孔隙

式胶结；胶结物常具多个世代，不同期的胶结物在晶体形状、微量元素含量方面不同，反映了形成

胶结物时所处的成岩环境和介质的差异。构造特征：可以发育流动成因的沉积构造。形成环境：水

动力条件较强的环境

⑵颗粒泥晶灰岩类一颗粒含量25-50%,填隙物为泥晶和亮晶胶结物，但泥晶,亮晶

⑶含颗粒泥晶灰岩类一一颗粒含量10-25%,泥晶杂基含量》亮晶。一般为杂基支撑、基底式胶结。

（4）泥晶灰岩类一颗粒含最＜10%,泥晶含品＞90%,亮晶极少或无。该类岩石仅包括泥晶灰岩，

代表静水环境下的沉积产物

⑸生物骨架灰岩类一一生物礁灰岩：原地的群体生物化石构成岩石的坚固骨架，骨架间充填灰泥

杂基与胶结物，常成各种抗浪的生物礁。生物丘灰岩；原地的茎状或树枝状生物化石如珊瑚、海绵、

海百合等，对灰泥基质起障碍或遮挡作用，从而使灰泥堆积下来，常成生物丘或灰泥丘。•般抗浪

能力差。粘结岩：原地葡伏生长的板状或片状生物（如板片状层孔虫、藻类等），粘结和包裹大量杂

基，而无自身支撑的生物骨架。

（6）晶粒灰岩类一一主要由晶粒组成，几乎不含其它结构组分。晶粒较粗的石灰岩多是重结晶作用等

次生作用的产物。根据晶粒粗细可细分。

⑺白垩一一主要由泥晶质的生物骨骼构成的疏松多孔的泥晶灰岩。孔隙度可达36-65%,色白，纯

净，CaCO3含量＞90%。混入物有伊利石、蒙脱石，少量的海绿石等

（8）白云石化灰岩一白云岩类白云石化灰岩；残余灰质白云岩：晶粒白云岩

6.碳酸盐岩的成因

（1）灰岩的成因

灰岩颗粒的成因：大部分颗粒是生物成因的一一大量的生物碎屑，在水动力作用之下、生物钻孔下

而破碎，形成各种粒级的碳酸盐颗粒，以及形成泥晶化颗粒。生物围绕核心生长形成了核形石。灰

泥被生物吞吃，排泄形成球粒，或藻类粘结形成团快。生物生长直接形成了生物礁灰岩。大部分灰

泥：来源于生物作用，超微化石骨骼组成的，生物硬体的破碎，较大的碳酸盐颗粒在水动力作用之

下磨蚀形成细小的灰泥，生物化学作用从海水中沉淀出来。

（2）白云岩的成因：主要是通过同生、准同生期的交代作用形成的。

蒸发泵模式：白云化作用是由于潮上带沉积物孔隙水的卤水交代作用造成的.

回流渗透模式：潮上带成岩闲高镁水流经下伏的碳酸钙沉积物时，将使它们发生白云石化。

混合水白云化模式：一定的淡、咸水混合可以发生白云化作用。

调整白云化模式：在成岩过程中的成分调整，出现Mg2+的局部集中，形成Mg2+/Ca2+的高比值，

产生白云石化。

（三）硅质岩：主要由自生硅质矿物（化学一生物化学作用）组成的沉积岩，岩石中硅质矿物含

量＞50%。（习惯把燧石作为固结硅质岩的总称。）

1.硅质岩的成分特征——主要成分：SiO2：次要成分：粘土矿物、碳酸盐矿物、氧化铁等。

蛋白石、玉馈（石髓）、石英、

2.硅质岩的结构、构造

结构：多为隐品质结构，部分可为鲍粒结构和骨屑结构。构造：常呈层状、条带状、结核状产出

3.硅质岩的分类及主要岩石类型（没有一个完善的分类）

成分分类：燧石岩、碧玉岩；产状分类：硅质结核、硅质团块等；

成因分类：生物硅质岩、交代硅质岩、化学硅质岩

目前流行的是成因分类，根据成因可以把硅质岩分为两个大类一一

与生物或生物化学作用有关的硅质岩：硅藻土（硅藻岩）、海绵岩、放射虫岩、蛋白土（岩）和板

状硅藻土（粉蛋白岩）

非生物成因的硅质岩：碧玉岩、燧石岩、硅华等

4.硅质岩的成因

（l）SiO2的来源：①母岩风化提供的SiO2：SiO2呈胶体状态被搬运：河流口区SiO2含量高；海

水中低。②火山作用提供的SiO2：火山热液；火山玻璃遭海解作用释放出SiO2；地史上，碧玉往

往与火山岩共生，表明SiO2可能来源于火山作用。③生物源的SiO2：硅质生物直接分解硅酸盐矿

物，并从中吸取SiO2形成壳体。生物死亡后壳体溶解使得SiO2进入水溶液。④孔隙水：溶解硅质

矿物、硅质生物碎屑释放SiO2,并通过孔隙水的循环而进入水溶液中

（2）SiO2的沉淀方式—一①生物作用使得SiO2沉淀；②某些化学沉淀的SiO2。季节性湖，水下

火山作用，温泉等。

三、火山碎屑岩：

概念：指由火山爆发作用形成的同期各种火山碎屑物质堆积后经多种成岩方式固结而形成的岩石。

是一种介于熔岩和正常沉积岩之间的过渡岩石类型。

（一）火山碎屑岩的成分：火山碎屑物质按其组成及结晶状况分为岩屑、晶屑和玻屑三种。

（二）火山碎屑岩的结构、构造与颜色

1、结构：根据火山碎屑物质的粒度及其含量的多少，可划分为：集块结构、火山角砾结构、凝灰结

构、熔结凝灰结构

2、构造：

1）层理构造：在水携或风携的火山碎屑沉积中，也可出现小型和大型交错层理及平行层理。

2）递变层理：主要出现在沉积物重力流火山碎屑岩类中，系陆上或水下火山碎屑重力流以悬浮和递

变悬浮搬运和沉积作用所致，是反映重力流水道微环境。

3）斑杂构造：是火山碎屑物在颜色、粒度、成分上分布不均，且无排列性，而表现出来的一种杂乱

构造。

4）平行构造：泛指由伸长形的火山碎屑物，如透镜体、饼状体、条带等定向排列所组成的构造，它

的连续性与平行性不及假流纹构造。

5）假流纹构造：主要出现在流纹质熔结凝灰岩中，塑性玻屑可见燕尾状分叉。在刚性碎屑边部可见

塑变不强的弧面棱角状外形，“假流纹”延伸不远，一般无气孔及杏仁体等而有别F流纹构造,除上

述构造外，有时还见气孔、杏仁构造等

3、颜色：火山碎屑岩常具有特殊鲜艳的颜色，它是野外鉴别火山碎屑岩的重要标志之一。颜色主要

取决于物质成分，中基性深，中酸性浅；其次取决于次生变化。

（三）火山碎屑岩的分类及命名

I.首先根据物质来源和生成方式。

2.再根据碎屑物质相对含量和固结成岩方式。

3.再根据碎屑粒度和各粒级组成的相对含量。

4.最后再以碎屑物态、成分、构造等依次作为形容词，对岩石进行命名。

岩屑：岩屑形状多样，大小不一，可由微细粒至数米的巨块，依其物态可分为刚性及塑性两种。

晶屑：晶屑大多来源于岩桨中较早结晶出的斑晶，部分来源于周围的岩石，是火山爆发时崩碎的矿

物晶体碎片。

玻屑：玻屑由岩浆喷发产生的玻璃质碎屑，通常大小在之间，很少超过2mm；按大小

分为火山灰，火山尘。据其变形状态，可分为半塑性和塑性两种，前者称为玻屑，后者称为塑变玻

屑。

火山碎屑岩的分类表（据浙江省地质局，1976,略有修改）

向熔岩过渡

类型火山碎屑岩类型向沉积岩过渡类型

类型

火山碎熔岩熔结火山碎火山碎屑岩沉火山碎屑岩火山碎屑沉积

岩类

类屑者类类类岩类

第三部分沉积环境与沉积相

一、概述

（一）沉积环境和沉积相的概念

沉积环境,在物理,化学和生物上均有别于相邻区的发生沉积作用的地球表面V

沉积相：特定沉积环境中形成的一套沉积产物的总和。包括岩石学特征、古生物特征和地球化学特

征。通过沉积相的研究可以得到形成该沉积相的沉积环境类型和特点。（相的多种理解：①等同于沉

积环境：②沉积作用的产物：③沉积作用产物与环境。

沉积相模式：通过古代、现代的某沉积相的大量的观察和研究得到的该相的基本特点和规律的高度

概括，往往用图、表形式表达。它是进行沉积相分析的重要参考标准。

相序连续性原理（相序递变规律）一一瓦尔特相律：垂向上的沉积相排列顺序对应于水平方向上的

沉积相排列顺序。

（二）沉积环境和沉积相的分类

通常以沉积环境中占主导地位的白然幽理余铮为主要依据，并结合沉积岩特征及其他环境条件进行

具体划分

沉积相组一沉积相一沉积亚相一沉积微相

大陆沉积相组：河流相、湖泊相、冰川相、沙漠相等

过渡沉积相组：三角洲相、河口湾相

海洋沉积相组：滨海相、浅海相、半深海相、深海相

（三）沉积相识别的依据

1.粒度标志

（1）粒度分析方法：①筛分析法：使用于＞0.0625mm为主的沉积物：②沉降方法：使用于＜0.0625mm

为主的的沉积物；③镜下鉴定法：使用于固结的沉积岩；④粒度仪法：使用于松散沉积物

（2）粒度数据的分析和应用：①直方图与频率曲线图；②频率累计曲线图；③概率累计曲线图；④

C-M图解；⑤粒度参数及其计算

2.原生沉积构造标志：机械成因的沉积构造；化学成因的沉积构造；生物成因的沉枳构造

3.沉积岩的矿物成分标志：蒸发盐矿物；海绿石；酬绿泥石

4.古生物标志

（1）盐度标志一超盐度生物：介形虫，兰绿藻；

淡水生物：轮藻；正常海水生物：大量海洋生物

（2）水体深度标志一（注：硅藻的分布；暗色生物圈的发现）

0—100m：大量的软体动物、珊瑚等

100-200m:苔群、海绵、棘皮动物中的海胆

>200m:海百合，薄壳的软体动物

深海：硅藻、放射虫

5.地球化学标志

（1）微量元素标志：（B含量：反映盐度；Sr/Ba比值：河流向海过渡）

（2）稳定同位素：用于判断海陆相，推算古温度

6.其它沉积相标志

沉积岩体产状及岩相分布特征：一般陆相和过渡相沉积的产状不稳定，而海相沉积较稳定

剖面层序（沉积层序）分析；综合研究岩性、粒度、沉积构造在剖面上的变化序列；不同沉积环境

的产物在剖面上的变化序列是不•样的。

附:沉积相分析的一般程序

野外研究一按精度要求布置控制性岩相分析剖面；逐层描述岩石的基本特征；

收集物理的、化学的和生物的成因标志，进行沉积相初步分析

室内分析一薄片鉴定；化学分析；古生物分析

沉积相解释和建立沉积相模式；确定微相-亚相-岩相类型；建立地方性沉积模式

二、大陆沉积环境和沉积相

（一）河流沉积环境和沉积相

1.河流沉积环境概述

侵蚀基准面：流动水将地表降至的最低高度

曲折度：河道长/河谷长

河流的分类

单支河流多支河流

低弯度平直河流辫状河流

高弯度曲流河流网状河流

河流的水动力特征

2.河流各亚相沉积特征

（1）河道亚相

a）河床滞留沉积：粗粒物质在河床底部的滞留沉积。

沉积物特点一沉积物组成：砾石为主，成分复杂，可有少量泥砾和硅化木；

构造特征：滞留沉积的底部常发育冲刷构造，砾石呈叠瓦状排列；向上砾石逐渐变细：

产状：透镜体状

b）边滩沉积（点砂坝沉积）：沉积物以砂为主，混有砾、粉砂和粘土，常含有植物树干和碎片。粒

度向上变细；构造以板状交错层理为多，也见平行层理和槽状交错层理。边滩上部常出现砂纹层理:

砂体几何形态呈板状

C）心滩沉积（河道砂坝沉积）

沉积物特征:沉枳物比边滩粗,常为砾石和粗砂，有时夹细砂和粉砂层。岩石成熟度低

构造:以大型槽状交错层理为特征,也有板状交错层理和平行层理，有时还有逆行沙波交错层理；

心滩顶部可出现沙纹层理。产状:透镜状,横向变化大

（2）河漫滩亚相

a）天然堤沉积：洪水期河水漫越河岸时所携带的沉积物堆积而成

特征：沉积物主要为粉砂和泥，两者常呈互层；泥质层可含植物碎片；发育水平层理、沙纹层理，

常发育干裂、虫迹等构造。

形态：断面呈三角形，向河道一侧陡，向河漫平原一侧变缓

b）决口扇沉积：洪水冲决天然堤时在靠洪泛平原一侧形成的扇形沉积

特点：沉积物比天然堤沉积粗，主要为细砂和粉砂；沙纹层理发育，局部发育交错层理，爬升波痕

层理等,形态：平面上为扇状，剖面为透镜状

c）洪泛盆地沉积：河道天然堤以外的最低的部分。特点：沉积物以细粉砂和粘土组成；干旱时见

Ca质、Fe质结核。块状构造为主，偶见水平层理；泥裂等,分布较广，呈面状分布

（3）废弃河道亚相（牛胡湖亚相）

沉积物：既有侧向加积的砂质物，又有垂向加枳的粉砂和泥质，有时富含有机质。

构造；一般无层理。有时有沙纹层理和水平层理

3.曲流河沉积相模式（沉积序列）

下部：河道沉积（河流底层沉积、河流下部旋回沉积）；河床滞留沉积；边（心）滩沉积

上部：河漫滩沉积（河流顶层沉积、河流上部旋回沉积）；堤岸沉枳；决口扇沉枳：洪泛平原沉积

（二）冲积扇沉积环境和沉积相

1.冲积扇沉积环境概述

地质营力:洪水把沉积物从山区带出，在山口的山麓地带因坡度减小堆积而成。具体沉积作用类型：

碎屑流沉积、河道充填沉积、片流沉积、筛积等。

2.冲积扇相沉积特点：①沉积物变化大，以砾岩、砂砾岩和砂岩为主，夹有粉砂岩和泥岩。由扇顶

到扇缘粒度具变细趋势

②半干旱气候条件下沉积时，常有碳酸盐和盐类矿物出现。

④出现特有的筛积物，呈舌状的砾石层，棱角、次棱角状，分选较好，砾石之间可充填有砂，无

泥。

（三）湖泊沉积环境与湖泊相

1.湖泊沉积环境概述

湖泊环境基本特点一一水动力条件：波浪、潮汐和湖流，以波浪和湖流为主，受河流流水影响较明

显。水温：夏季层化，冬季混合。湖水盐