沉积岩石学 第十四章 碳酸盐沉积物的沉积后作用
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碳酸盐岩沉积与成岩作用机制探讨碳酸盐岩是一种常见的沉积岩,其由大量的碳酸盐矿物组成,如方解石、白云石等。
在地质历史上,碳酸盐岩在形成和变质过程中扮演了重要的角色。
本文将探讨碳酸盐岩的沉积与成岩作用机制。
1. 碳酸盐岩的沉积机制碳酸盐岩的沉积主要发生在海洋环境中,包括浅海、大陆架、礁湖等。
其形成的过程可以分为三个主要步骤:溶解、分散与沉积。
首先,溶解是碳酸盐岩形成的基础。
海水中含有丰富的溶解性碳酸盐,如二氧化碳和碳酸氢盐。
这些溶解物质随着海水的循环和干湿交替,逐渐浓缩。
其次,分散是碳酸盐岩沉积的重要过程。
由于潮汐、波浪、水流等力量的作用,溶解在海水中的碳酸盐矿物会被搅拌和分散到更广阔的海洋区域,最终形成了碳酸盐沉积物。
最后,沉积是碳酸盐岩最终形成的关键步骤。
当碳酸盐矿物被分散到一定程度时,便会由于重力的作用而逐渐沉降到海底。
随着时间的推移,这些沉积物会逐渐积累,并通过后续的压实、固结等过程,形成碳酸盐岩。
2. 碳酸盐岩的成岩作用机制碳酸盐岩的成岩作用主要包括压实、溶解-重结晶和热化学作用三个方面。
首先,压实是碳酸盐岩成岩作用中最基本的过程。
由于沉积物的堆积和压实作用,碳酸盐岩会逐渐变得更加致密。
在这个过程中,水分会被挤出,颗粒之间的接触面积增加,导致碳酸盐岩的孔隙度减小。
其次,溶解-重结晶是碳酸盐岩成岩作用的重要过程之一。
由于地下水中含有溶质物质,如矿物质、酸性物质等,这些物质会与碳酸盐岩中的矿物产生反应,发生溶解和重结晶。
这一过程可以改变碳酸盐岩的组成和结构。
最后,热化学作用也是碳酸盐岩成岩作用的重要方面。
地下岩浆活动、岩石变质等能量转化作用可以使碳酸盐岩发生热化学反应。
这些反应会使矿物结构发生变化,形成新的矿物质。
综上所述,碳酸盐岩的沉积和成岩作用机制是相互关联的。
碳酸盐岩的形成需要经过海水中溶解和分散的过程,在沉积过程中逐渐积累并经历压实作用。
成岩作用在地质历史的长时间影响下,通过压实、溶解-重结晶和热化学作用等方式改变碳酸盐岩的物质组成和结构。
沉积岩⽯学第⼀章绪论1.沉积岩的概念:组成地球岩⽯圈的三⼤类岩⽯(沉积岩、岩浆岩、变质岩)之⼀。
在地壳表层条件下,由母岩的风化产物、⽕⼭物质、⽣物来源物质、宇宙物质等沉积岩的原始物质,经搬运作⽤、沉积作⽤以及沉积后作⽤⽽形成的⼀类岩⽯。
2.搬运和沉积的⽅式:1)物理搬运和沉积作⽤ 2)化学搬运和沉积作⽤3)⽣物搬运和沉积作⽤3.沉积岩中矿物成分的特征:1)⾼温矿物罕见 2)低温矿物富集3)特有的⾃⽣矿物第⼆章沉积岩的形成及演化1.风化作⽤概念:地壳表层岩⽯的⼀种破坏作⽤;因温度的变化,⽔以及各种酸的溶蚀作⽤、⽣物的作⽤以及各种地质营⼒的剥蚀作⽤等,地壳表层的岩⽯处于不稳定状态,逐渐遭受破坏,转变为风化产物的过程。
2.分类:按性质分:①物理风化作⽤②化学风化作⽤③⽣物风化作⽤3.元素迁移序列4.岩⽯风化程度1)⽯英:⽯英在风化作⽤中稳定性极⾼,它⼏乎不发⽣化学溶解作⽤,⼀般只发⽣机械破碎作⽤。
2)长⽯:风化稳定性仅次于⽯英,在长⽯类矿物中,钾长⽯的稳定性较⾼,多钠的酸性斜长⽯次之,中性斜长⽯⼜次之,多钙的基性斜长⽯最低3)云母:⽩云母的抗风化能⼒较强,⿊云母的抗风化能⼒较弱4)铁镁硅酸盐矿物,抗风化能⼒较差。
稳定性:橄榄⽯<辉⽯<⾓闪⽯5)碳酸盐矿物:稳定性低,易溶于⽔;⼲旱条件近源快速堆积可形成岩屑6)粘⼟矿物:很稳定(⾃⾝是在风化条件下或沉积环境中⽣成)7)硫酸盐矿物、硫化物矿物、卤化物矿物:风化稳定性差,最易溶于⽔8)岩浆岩及变质岩中的⼀些次要矿物或副矿物:差别很⼤5.为什么造岩矿物风化稳定性差别如此之⼤?1)造岩矿物分化分异作⽤2)矿物的结晶温度(鲍⽂反应序列)3)矿物的晶体化学性质6.母岩风化的四个阶段性:机械破碎阶段饱和硅铝阶段酸性硅铝阶段铝铁⼟阶段7.母岩风化产物:1)碎屑残留物质:主要是母岩的岩屑和矿物碎屑,在风化作⽤的第⼀阶段最为发育 2)新⽣成的矿物:主要指在风化作⽤过程中新⽣成的⼀些矿物,如⽔⽩云母、⾼岭⽯、蒙脱⽯、蛋⽩⽯、铝⼟矿、褐铁矿等 3)溶解物质:主要是指母岩在化学风化过程中被溶解的那些成分,如Cl、S、Ca、Na、Mg、K、Si、Fe、Al、P等8.风化壳概念:由风化残余物质(包括碎屑残留物质和新⽣成的化学风化矿物)组成的地表岩⽯的表层部分,叫风化壳或风化带。
沉积岩的形成过程及沉积后期的作用机理摘要:沉积岩的形成受众多因素的控制,总的来说,包括沉积岩的原始物质、搬运和沉积作用、沉积后作用。
文章遵循唯物主义论以及物质的对立统一观念,在原始物质一节中从陆源物质、生物来源物质、深部来源物质、宇宙来源物质这几方面进行了叙述。
在搬运与沉积作用一节中从机械搬运与生物搬运两方面进行了描述,这也是沉积岩形成过程中所受到的外力作用与生物作用。
在沉积后作用这一内容中主要就同生作用、成岩作用、后生作用、表生作用就行了叙述。
总之,沉积岩的形成过程实质上就是沉积物与环境不断斗争的过程。
关键字:沉积岩形成过程沉积后期作用机理沉积岩是地壳上先形成的出露(或曾出露)的岩石,又叫叫做母岩,可以是岩浆岩、变质岩[1]。
沉积岩形成过程的讨论,是沉积岩形成理论的核心。
沉积岩石学作为一门独立的学科问世,已经几十年,至今业已形成了比较完整的体系。
五十年代初期,苏联地质界曾经开展过一次关于沉积造岩作用的原动力问题的讨论。
题目可谓大矣,但答案却很少触及问题的本质。
例如,有人认为,“沉积物或沉积岩的产生,乃是矿物质在地表的迁移过程中发生分离(分异)和混合(掺合)的复杂的相互作用的结果。
”也有人认为,“沉积作用的原动力包含在介质物质,即水圈、气圈和生物圈物质所具有的力能和岩石圈物质所具有的力能里面” [2]。
这些提法看起来大相径庭,但本质上是一样的,即离开物质的运动,表面地、片面地、形而上学地看待沉积岩的形成。
后来沉积岩形成作用的理论研究,也有了大的进展,但问题依然不少,亟待解决。
1沉积岩原始物质的形成及来源沉积岩原始物质是形成沉积岩的物质基础,其来源有四种,即陆源物质、生物源物质、深源物质及宇宙源物质[3]。
陆源物质是母岩风化作用的产物,是沉积岩原始物质最主要的来源;沉积岩的原始物质有母岩的风化产物、火山物质、有机物质以及宇宙物质等,其中母岩的风化产物是最主要的。
风化作用是地壳表层岩石的一种破坏作用。