沉积岩石学思考题

沉积岩思考题（2011）一、关键词沉积岩:是在地壳表层条件下，由风化作用、生物作用、火山作用及其他地质营力下改造的物质，经搬运、沉积、成岩等一系列地质作用形成的岩石。风化壳:岩石圈上部的各种残积形成物的总和。层流:一种缓慢流动的流体，流体质点作有条不紊的平行线状运动，彼此不相掺混。紊流:湍流，一种充满了漩涡的多湍流的流体，流体质点的运动轨迹极不规则，其流速大小和流动方向随时间而变化，彼此相互掺混。雷诺数:层流和紊流的判别标准。（其中Re=pvd/μ、Re≈1，层流；Re≈1~40，在颗粒背后会出现背流尾迹，临界流；Re＞40，出现“卡门涡街”，紊流.）佛罗德数:是表示惯性力与重力之间关系的一个数值。（其中Fr=1，临界流；Fr＜1，缓流，水深流缓；Fr＞1，急流，水浅流急.）牵引流:符合牛顿流体定律的流体。其搬运机制是流体动能拖曳牵引沉积物一起运动，如河流、风流和波浪流等。沉积物重力流：一种在重力作用下发生流动的弥散有大量沉积物的高密度流体。浪基面（波基面）:波浪作用的下限，即波浪所影响的最大深度。机械沉积分异作用:碎屑物质在搬运和沉积过程中，根据粒度、密度、形状和成分等特征发生先后沉积的现象。化学沉积分异作用:溶解物质（包括胶体溶液物质和真溶液物质），在搬运和沉积过程中，根据其本身的化学性质（主要是其在溶液中化学活泼性或溶解度大小），从溶液中按一定先后顺序沉淀出来的现象。再旋回石英:呈浑圆状或带自生加大边，以单晶的非波状消光石英为主。岩屑:是母岩岩石的碎块，是保持着母岩结构的矿物集合体。所以，岩屑是提供沉积物来源区的岩石类型的直接标志杂基:是碎屑岩中与粗碎屑一起沉积下来的细粒填隙组分，粒度一般小于0.03mm（或5φ），它们是机械沉积产物而不是化学沉淀组分。胶结物:是碎屑岩中以化学沉淀方式形成于粒间孔隙中的自生矿物。球度:是一个定量参数，用它来度量一个颗粒近于球体的程度。圆度:是指碎屑颗粒的原始棱角被磨圆的程度，它是碎屑的重要结构特征之一。颗粒支撑结构:杂基含量高，颗粒互不接触，在杂基中呈漂浮状。杂基支撑结构:碎屑颗粒占绝对优势，颗粒之间有不同程度的接触，包括点接触、线接触、凹凸接触和缝合接触。众数:累积曲线:用粒度分析成果中的累积重量百分比数作成的图。横坐标仍然表示粒径，而纵坐标表示的是各粒级的累积含量。累积曲线总是构成“S”形。但不同沉积环境形成的碎屑沉积物，其累积曲线形态是有差别的。C-M图解:是应用每个样品的C值和M值绘成的图形。C值是累积曲线上1%处对应的粒径，C值与样品中最粗颗粒的粒径相当，代表了水动力搅动开始搬运的最大能量。M值是累积曲线上50%处对应的粒径，M值是中值，代表了水动力的平均能量。几十个样品各按其C值、M值在图纸上投得一群点，按点群的分布绘出相应的图形，这就是C－M图。根据所得图形的形态、分布范围以及图形与C＝M基线的关系等特点，与已知沉积环境的典型C－M图进行对比，再结合其他岩性特征，从而可以对该层沉积岩的沉积环境作出判断。层理:沉积物沉积时在层内形成的成层构造。层理由沉积物的成分、结构、颜色及层的厚度、形状等沿垂向的变化而显示出来。纹层:组成层理的最基本的最小的单位，纹层之内没有任何肉眼可见的层。层系:由许多成分、结构、厚度和产状近似的同类型纹层组合而成，形成于相同的沉积条件下，是一段时间内水动力条件相对稳定的水流条件下的产物。层系组:由两个或两个以上岩性（成分、结构）基本一致的相似层或性质不同组成因上有联系的层系叠覆组成，其间没有明显间断。层:组成沉积地层的基本单位，由成分基本一致的岩石组成。它是在较大区域内，在基本稳定的自然条件下沉积而成的。有清晰的顶底界面（层面），层面代表了无沉积或沉积作用突然发生变化的间断面。一个层可以包括一个或若干个纹层、层系或层系组。交错层理:粒序层理（递变层理）:由沉积物颗粒递变而形成的沉积单位，其中无纹理构造。递变层理多为重力流作用的产物。正递变层理：自下而上沉积物颗粒逐渐变细，底部为突变面。反递变层理：自下而上沉积物颗粒逐渐变粗，其顶、底部均为突变面。床沙形态:河道底床上松散的沉积物在流水的作用下形成的各种形态，也叫床沙形体波痕:由流水、波浪、风等介质的运动，在沉积物表面所形成的一种波状起伏的层面构造。波痕指数:RI--波长与波高之比（L/H）继承色:继承色取决于碎屑物质的颜色，常为碎屑岩所具有。自生色:取决于粘土质沉积物堆积过程中自生矿物的颜色。次生色：在成岩作用或风化作用过程中，沉积物原生组分发生次生变化，由新生成的次生矿物所引起的颜色。砾岩:主要由大于2mm（50%）的碎屑颗粒——砾石组成的岩石。野外将此界限定定为30%。砾岩和角砾岩合称粗碎屑岩。底砾岩:分布于侵蚀面上，常常位于海侵层位的最底部，与下伏地层呈假整合接触，为海侵开始阶段的产物。代表了一定历史时期的沉积间断，分布稳定。成分一般较简单，稳定组分较高，磨圆度高，分选性好，基质含量少，为长期风化、搬运改造的产物。岩溶角砾岩:石灰岩地区由溶洞顶壁垮塌堆积而成。角砾多为石灰岩，胶结物为碳酸盐或风化的红土。砂岩:主要由2～0.0625mm的陆源碎屑颗粒含量在50％以上组成的岩石称为砂岩。成分成熟度:碎屑沉积组分在其风化、搬运、沉积作用的改造下接近最稳定的终极产物的程度。ZRT指数：判别砂岩或其它碎屑岩在化学上及在矿物学上成熟度高低的一个指数：SiO2/Al2O3，Q/F，Q/（F+R）(Z=锆石R=金红石T=电气石；Q=石英；F=长石；R=岩屑)杂砂岩:富含杂基，粘土基质15%（50%），分选不好，泥砂混杂。杂砂岩一般富含石英，有不同比例的长石和岩屑，通常含少量云母碎屑。石英一般有棱角，常有显著的波状消光，通常构成碎屑部分半数左右。长石主要是斜长石，常常是富钠质的，钾长石少见。岩屑是丰富的和多样的，主要是泥页岩、粉砂岩、板岩、千枚岩和云母片岩，燧石、细粒石英岩及多晶石英也可以较丰富。总的化学成分在世界各地都很相似，一般富含SiO2、FeO、Fe2O3、MgO、Na2O。高含量的Na2O反映了长石的钠长石的性质，高MgO和FeO含量是由基质中具有绿泥石所致。粉砂岩:主要由0.1～0.01mm粒级（含量大于50%）的碎屑颗粒组成的细粒碎屑岩。主要矿物成分：石英、白云母及粘土矿物为主，长石较少，岩屑极少或不存在。重矿物含量比砂岩多，多为稳定重矿物，含量可达2～3%。长石多为钾长石，次为酸性斜长石。填隙物常为粘土、钙质、铁质等。分选性较好，磨圆性较差——碎屑颗粒常呈棱角～次棱角状。黄土:浅黄色、棕黄色、褐色或红色的土状岩石，一种半固结的泥质粉砂岩，粉砂50～60%，泥质可达30～40%，砂（0.25mm）10%±。粒径：0.01mm(中国)、0.03－0.06mm（美国）、0.01－0.05mm（荷兰）碎屑成分以石英（﹥50％）、长石、碳酸盐（20－30％）和粘土（10－20％）为主，重矿物很多，含量可达5％。成因主要有风成、冰积、洪积、冲积成因等，占优势的观点认为属于河流洪积平原堆积的风成粉砂。成岩作用:沉积岩形成作用系指沉积物形成(风化、搬运、沉积作用)、沉积物转变为沉积岩(同生作用和成岩作用)及沉积岩的变化直至转变为变质岩(后生作用)，以及沉积物抬升到近地表而遭受表生作用的全过程。碳酸盐岩:主要由方解石和白云石等碳酸盐矿物组成的沉积岩。主要岩石类型:石灰岩（方解石50%），白云岩（白云石50%）异化颗粒:内碎屑:是指盆地内弱固结的碳酸盐沉积物，经水流作用剥蚀破碎再沉积的碎屑；鲕粒:是指是指具有核心和同心层结构的球状颗粒；结构：核部＋同心层，颗粒一般在2－0.25mm；.类型：真鲕，表鲕（薄皮鲕），复鲕，放射鲕，变形鲕，变晶鲕，负鲕。形成环境：形成于动荡的水体环境中，一般水深小于5m，也可以深到10－15m，常常是高能浅滩环境核形石:也称为藻灰结核，核心及同心层形状都不规则的颗粒，常由非同心状的藻类纹层围绕一个固体核心组成，通常较大，大于2mm,常为1－2cm。2.成因：蓝绿藻的粘液，围绕一定的核心（碳酸盐岩颗粒或碎屑），一边粘结碳酸盐沉积物，一边又受水动力的搬运，或悬浮或滚动，从而形成不规则的同心增长层。球粒:或称团粒，是由泥晶碳酸盐组成的颗粒，一般呈卵圆形，不具内部结构；2.类型：藻球粒：由蓝绿藻类破碎或解体而成的“藻尘”经过凝聚、加积、波动形成的粪球粒：一些生物排泄的粒状粪便形成的假球粒：有的泥晶质颗粒被磨蚀成次球状到卵圆形，粉砂至砂级大小，呈分散状或层状、透镜状产出，往往具有沙纹层理。3.形成环境：粪球粒一般在能量较低的环境中，如潮坪、潮下带、深水盆地等。硬底构造:在正常沉积中断的间断面上,由于生物作用和同生胶结作用形成的坚硬层即硬底构造、亮晶:方解石胶结物通常大于0.005mm，小于0.01mm。由于晶体清澈明亮，常称作亮晶方解石/亮晶方解石胶结物/亮晶。基质:示顶底构造:在碳酸盐岩的孔隙中，常见两种不同特征的沉积物，在孔隙底部或下部主要为泥晶或粉晶方解石，色较暗。在孔隙顶部或上部为亮晶方解石，色浅且多呈白色。两者界面平直，且同一岩层中的各个孔隙的类似界面都相互平行。下部为早期沉淀上部为后期充填，据此，可以判断岩层的顶底。萨布哈:起源于阿拉伯海湾，意思是“被盐浸透”，原指阿拉伯半岛波斯湾滨岸一片荒芜低平的盐碱地，后来被广泛用于指干旱气候的障壁海岸潮上带有盐壳的盐坪、盐沼和盐碱滩。典型的萨布哈环境是波斯湾的特鲁西尔海岸，气候炎热而干旱，纯蒸发率高，128cm／y，降雨量3.8cm／y。在萨布哈，所形成的蒸发岩矿物是石膏、硬石膏、岩盐、天青石和白云石。萨布哈上的强烈蒸发作用将海水从泻湖侧向抽到潮上带，强烈的蒸发作用也提高了MgO／CaO比值，因而引起广泛的白云岩化作用。叠层石:由两种基本层组成：①富藻纹层（暗层），藻组分含量多，有机质含量高，碳酸盐沉积物少，颜色深；②富碳酸盐纹层（亮层）：藻组分含量少，有机质含量低，碳酸盐沉积物多，颜色浅。这两种基本层交互呈现，形成叠层构造。叠层石中的藻组分主要是丝状或球状的蓝绿藻。叠层石的形态多样，但基本形态主要有两种：层状（波状）和柱状（锥状）。鸟眼构造:主要出现在泥晶灰岩、微晶白云岩、球粒灰岩、粉屑、砂屑灰岩中的原生小孔洞，多平行层理排列、被亮晶方解石或硬石膏充填缝合线构造:碳酸盐岩中常见的一种裂缝构造，呈锯齿状。在缝合面上的凹凸幅度－毫米到十几厘米。淡水渗流:在地表以下，地下水面以上地带，碳酸盐颗粒沉积物的孔隙中充满空气，由于含二氧化碳的大气淡水渗流作用，优先选择文石质颗粒溶解产生粒内溶孔，大气淡水溶解的碳酸钙沿颗粒接触点过饱和沉淀形成新月形的微亮晶方解石胶结物，若沿颗粒表面垂直流动，在颗粒下方形成钟乳状的悬挂式亮晶方解石胶结物。沉积物呈半固结状态，保存大量孔隙。海水潜流:位于地下水面以下碳酸盐颗粒沉积物的孔隙中仍充满海水，在活动的海水潜流带中，波浪、潮汐及海流迫使海水通过沉积物,使孔隙水达到碳酸钙过饱和，不断产生文石或镁方解石胶结物；常在颗粒周围形成等厚的纤状文石或镁方解石环边,胶结物之间构成多边形界线；或可形成葡萄状或团粒状的文石或镁方解石胶结物；有时形成泥晶镁方解石胶结物，有时颗粒周围被菌藻类钻孔形成泥晶化边；颗粒无溶蚀及矿物无转化，可保存部分剩余的原生粒内及粒间孔隙。在停滞的海水潜流带内，孔隙水为碳酸钙饱和且很少循环，颗粒无溶蚀，亦无矿物转化，很少胶结作用，有时发生泥晶化边。成岩序列:是在同一成岩体中各类成岩作用发育和演化的次序。成岩阶段:胶结世代:二、论述题4.叙述母岩风化带发育的阶段性以及主要特征；1）破碎阶段（I）：以物理风化作用为主，形成岩石或矿物的碎屑。2）饱和硅铝阶段（Ⅱ）：其特点是以岩石中的氯化物和硫酸盐将全部被溶解为特点，首先带出Cl-和SO42-。然后在CO2和H2O的共同作用下，铝硅酸盐和硅酸盐矿物开始分解，游离出碱金属和碱土金属（K+，Na+，Ca2+，Mg2+）盐基，其中Ca和Na的流失比K和Mg要快些。这些析出的阳离子组成弱酸盐，使溶液呈碱性或中性反应，并使一部分SiO2转入溶液。此阶段中形成