中国矿业大学普通地质学课件04Ch4Sedimentology

第四章外力地质作用与沉积岩•概述•外力地质作用•沉积岩的分类•沉积岩的基本特征提纲•陆源碎屑岩•内源沉积岩•沉积矿产简介•火山碎屑岩类第四章外力地质作用与沉积岩普通地质学中国四川省九寨沟的石灰华(施健摄，1993)正在发生的沉积作用——九寨沟泉华第四章外力地质作用与沉积岩普通地质学中国四川省黄龙寺的石灰华(施健摄，1993)正在发生的沉积作用——九寨沟泉华第四章外力地质作用与沉积岩普通地质学已经形成的沉积岩第四章外力地质作用与沉积岩普通地质学弧前盆地深海扇沉积(魔鬼的洗衣板)，日本九州岛第三系(刘焕杰摄，1992)已经形成的沉积岩第四章外力地质作用与沉积岩普通地质学一概述1沉积岩2沉积作用在地表或地表下不太深的地方，在常温常压下，由风化作用、生物作用、火山作用产生的物质及某些宇宙物质经搬运作用、沉积作用和成岩作用形成的岩石沉积岩分布在地球表层，体积占地壳5%，分布面积占地表75%，沉积地层是地质历史的重要记录，也是重要的矿产资源来源泛指形成沉积岩和沉积矿产的各种地质作用广义的沉积作用包括：风化作用搬运作用沉积作用成岩作用表生作用第四章外力地质作用与沉积岩一概述狭义的沉积作用包括：指沉积岩及沉积矿产形成过程中在沉积阶段发生的各种地质作用普通地质学二外力地质作用第四章外力地质作用与沉积岩二外力地质作用地质作用：形成和改变地球的物质组成、外部形态特征与内部构造的各种自然作用。•内力地质作用：主要以地球内部能量作为能源并主要发生在地球内部。包括：岩浆作用、地壳运动、地震作用、变质作用•外力地质作用：主要以太阳能、日月引力能为能源并通过大气、水、生物因素引起。包括：风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、固结成岩作用、块体运动（负荷地质作用）复习：普通地质学二外力地质作用第四章外力地质作用与沉积岩二外力地质作用1大气——大气圈•大气圈的特征：主要成分：N、O；少量气体：CO2、Ar等；微量气体温度：常温~-55Cº大气的运动：风分层：对流层、平流层、臭氧层•地质意义：地质作用发生的物质因素（如氧化作用）生命的保护层保持适当的温度风产生地质作用（一）引起外力地质作用的因素——大气、水、生物普通地质学二外力地质作用第四章外力地质作用与沉积岩二外力地质作用2水——水圈•水圈的特征：存在形式：海洋、大陆河流、湖泊、土壤和岩石空隙、冰雪;不同存在形式的水之间相互转化;•水的地质意义：溶剂、化学反应和物理变化参与者、搬运介质构成生命的物质。（一）引起外力地质作用的因素——大气、水、生物3生物——生物圈•生物圈的特征：存在范围：大气圈下部到地下3~4Km;成分：C、H、O为主，Ca、N、K、Si、P、S等及微量元素•生物的地质意义：沉积岩和沉积矿产的物质来源之一、发生化学反应、对岩石的破环作用、光合作用普通地质学二外力地质作用第四章外力地质作用与沉积岩二外力地质作用太阳能、重力能、日月引力能（二）引起外力地质作用的能源•风化作用：在外因作用下，岩石发生机械崩解或化学分解，变为松散碎屑及土壤的作用（三）外力地质作用的类型•剥蚀作用：在外因作用下，岩石发生机械崩解或化学分解，变为松散碎屑及土壤并被大气、水搬运到其他地方的作用•搬运作用：大气、水等介质将风化、剥蚀产物等等搬运到他处的作用•沉积作用：在搬运作用过程中，因介质能量下降、溶液过饱和、胶体絮凝等原因，是搬运物停止搬运，沉积的过程。沉积作用的产物：碎屑沉积物、化学沉积物、生物沉积物、生物化学沉积物普通地质学二外力地质作用第四章外力地质作用与沉积岩二外力地质作用•固结作用：松散沉积物转变为坚硬岩石的作用，又称为成岩作用（三）外力地质作用的类型•压固作用：由于上覆沉积物的重量使沉积物孔隙减少、变小、而且其中的水分被挤出从而变得坚硬的作用。•重结晶作用：沉积物的矿物成分由于溶解或局部溶解、固体扩散等作用，使物质质点发生重新排列组成的现象，一般表现为晶体颗粒加大。•胶结作用：其他物质充填到碎屑沉积物的粒间孔隙之中使沉积物胶结变硬的作用•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新矿物，从而使沉积物变硬。普通地质学三沉积岩的一般特征1成分特征•主要元素组成——O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、K、Na、Ti、C等。第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征1）化学成分特征•主要特征——Fe2O3FeO——K2O、Na2O含量低于岩浆岩——富含H2O、CO2——富含有机质普通地质学三沉积岩的一般特征1成分特征•常见矿物——石英、粘土矿物、方解石、白云石、白云母、钾长石、钠长石、玉髓、石膏、硬石膏、蛋白石、盐类矿物等。第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征2）矿物成分特征•重矿物——铁、铝、锰的氧化物和氢氧化物矿物和锆石、电气石、石榴子石、角闪石等。普通地质学三沉积岩的一般特征2结构特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征1）碎屑结构•粒度——粒度是指碎屑颗粒直径的大小。粒径划分：结构类型砾状结构砂状结构粉砂状结构泥状结构粒径＞2mm2～0.05mm0.05～0.005mm＜0.005mm•分选度——分选度是指碎屑颗粒粗细的均匀程度。级别划分：分选度好中差主要粒级含量＞75％50％一75%50％岩石薄片显微照片：分选差普通地质学三沉积岩的一般特征2结构特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征1）碎屑结构•分选度——分选度是指碎屑颗粒粗细的均匀程度。岩石分选度：分选好普通地质学三沉积岩的一般特征2结构特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征1）碎屑结构•分选度——分选度是指碎屑颗粒粗细的均匀程度。级别划分：岩石分选度：分选差普通地质学三沉积岩的一般特征2结构特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征1）碎屑结构•磨圆度——指碎屑颗粒的棱角在搬运过程中被磨蚀圆化的程度。级别划分：•棱角状：颗粒具尖锐的棱角，碎屑颗粒搬运运距离很近、未被磨蚀•次圆状：棱角大部分被明显磨蚀圆化，尚有棱角存在，故原始形状尚可辨认，表明碎屑已经过较长距离的搬运•圆状：碎屑颗粒棱角全部磨蚀，颗粒呈椭球状或圆状，原始形状已难以辨认，普通地质学三沉积岩的一般特征2结构特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征1）碎屑结构•磨圆度——指碎屑颗粒的棱角在搬运过程中被磨蚀圆化的程度。级别划分：普通地质学三沉积岩的一般特征2结构特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征1）碎屑结构•磨圆度——指碎屑颗粒的棱角在搬运过程中被磨蚀圆化的程度。级别划分：普通地质学三沉积岩的一般特征2结构特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征1）碎屑结构•胶结方式——胶结物(或填隙物)与碎屑颗粒之间的关系称为胶结类型。•基底式胶结：填隙物含量多，碎屑颗粒分散其中互不接触，填隙物与颗粒为同时沉积，胶结较牢固。•接触式胶结：胶结物含量极少，碎屑颗粒相互接触，胶结物仅存在于颗粒的接触处，而粒间孔隙中无充填，胶结不牢固。•孔隙式胶结：碎屑颗粒紧密接触并构成格架，颗粒间多呈点接触。胶结物含量较少，只充填在粒间孔隙中。普通地质学三沉积岩的一般特征2结构特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征1）碎屑结构基底式胶结孔隙式胶结普通地质学三沉积岩的一般特征2结构特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征2）非碎屑结构•晶粒结构——从真溶液或胶体溶液中沉淀出来的物质经过结晶作用或重结晶、交代作用所形成的结构。•生物骨架结构——由呈生长状态的生物骨骼构成格架，格架内充填以其它性质的沉积物，称为生物格架结构。•颗粒结构——主要岩石有非陆源碎屑的颗粒组成，如生物碎屑等。普通地质学三沉积岩的一般特征2结构特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征2）非碎屑结构颗粒结构质生物碎屑结构傅雪海摄普通地质学三沉积岩的一般特征2结构特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征2）非碎屑结构显微境下拍摄的生物碎屑灰岩，显示了颗粒（生物碎屑）和晶粒结构普通地质学三沉积岩的一般特征2结构特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征2）非碎屑结构生物骨架结构普通地质学地质历史时期现代珊瑚礁三沉积岩的一般特征2结构特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征2）非碎屑结构生物骨架结构普通地质学地质历史时期三沉积岩的一般特征3构造特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征层状构造是沉积岩最典型的特征，沉积岩构造包括：•层理构造•层面构造•化学成因构造•生物成因构造普通地质学三沉积岩的一般特征3构造特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征岩层：沉积岩的最基本单位，同一岩层具有基本均一的成分、结构、构造和颜色。岩层之间的界面称为岩层面。岩层按照厚度划分：•块状层1m•厚层0.5~1m•中厚层0.5~0.1m•薄层：0.1m普通地质学三沉积岩的一般特征3构造特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征1）层理构造岩石颜色、矿物成分、结构特征在垂向上（垂直于沉积层）发生变化及形成层理。层理的类型：•交错层理•波状层理•水平层理•递变层理交错层理普通地质学三沉积岩的一般特征3构造特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征1）层理构造岩石颜色、矿物成分、结构特征在垂向上（垂直于沉积层）发生变化及形成层理。层理的类型：•交错层理•波状层理•水平层理•递变层理交错层理普通地质学三沉积岩的一般特征3构造特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征1）层理构造岩石颜色、矿物成分、结构特征在垂向上（垂直于沉积层）发生变化及形成层理。层理的类型：•交错层理•波状层理•水平层理•递变层理波状层理普通地质学三沉积岩的一般特征3构造特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征1）层理构造岩石颜色、矿物成分、结构特征在垂向上（垂直于沉积层）发生变化及形成层理。层理的类型：•水平层理•交错层理•波状层理•递变层理水平层理普通地质学三沉积岩的一般特征3构造特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征1）层理构造岩石颜色、矿物成分、结构特征在垂向上（垂直于沉积层）发生变化及形成层理。层理的类型：•水平层理•交错层理•波状层理•递变层理递变层理普通地质学三沉积岩的一般特征3构造特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征2）层面构造指沉积物的表面由于流水、风、生物活动、阳光曝晒等作用所留下来的痕迹。层面构造类型：•波痕•泥裂沉积物的波痕沉积岩的波痕普通地质学三沉积岩的一般特征3构造特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征2）层面构造指沉积物表面上由于流水、风、生物活动、阳光曝晒等作用所留下来的痕迹。层面构造类型：•波痕•泥裂沉积岩的波痕普通地质学三沉积岩的一般特征3构造特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征2）层面构造指沉积物表面上由于流水、风、生物活动、阳光曝晒等作用所留下来的痕迹。层面构造类型：•波痕•泥裂沉积岩的波痕普通地质学三沉积岩的一般特征3构造特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征2）层面构造指沉积物表面上由于流水、风、生物活动、阳光曝晒等作用所留下来的痕迹。层面构造类型：•波痕•泥裂波浪与沉积物的波痕普通地质学三沉积岩的一般特征3构造特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征2）层面构造对称波痕和部对称波痕波痕普通地质学三沉积岩的一般特征3构造特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征2）层面构造沉积物的泥裂层面构造类型：•波痕•泥裂普通地质学三沉积岩的一般特征3构造特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征2）层面构造沉积岩的泥裂层面构造类型：•波痕•泥裂普通地质学三沉积岩的一般特征3构造特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征3）化学成因构造缝合线构造——由压溶作用产生化学成因构造类型：•缝合线•结核•晶体印痕普通地质学三沉积岩的一般特征3构造特征第四章沉积作用与沉积岩三沉积岩的一般特征3）化学成因构造结核——种成分、结构或颜色与围岩截然不同的矿物集合体。化学成因构造类型：•缝合线•结核•晶体印痕结核的特征：•呈团块状、椭球状或不规则块状•零星出现或呈串珠状成群地出现•的内部构造中可有核心或无•可具有同心层状构造，或呈