第八章各论 海相 1 碎屑岩
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第一章:矿物和岩石1.什么叫矿物?什么叫造岩矿物?矿物〔Mineral〕由地质作用形成的、具有一定的化学成分和内部构造的元素或化合物。
造岩矿物rock forming minerals 构成岩石主要成分的矿物称造岩矿物。
主要造岩矿物:石英、钾长石、斜长石、角闪石、辉石、橄榄石、云母、方解石、白云石。
2.地壳中的造岩元素通常是指哪8种元素?含量最高的是元素是什么元素?O Si Al Fe Ca Na K Mg地壳中重量百分比最大的10个元素的顺序是:O>Si>Al>Fe>Ca>Na>K>Mg>Ti>H,假设按元素的原子克拉克值(原子个数),那么原子个数最多的元素是:O>Si>H >Al>Na>Mg>Ca>Fe>K>Ti。
3.常见主要造岩矿物有那些?肉眼如何鉴别?主要造岩矿物:石英、钾长石、斜长石、角闪石、辉石、橄榄石、云母、方解石、白云石。
详细鉴别方法参照课本方法…4.什么叫岩石?什么叫岩石学?岩石〔Rock〕是天然形成的、由固体矿物和岩屑组成的集合体。
岩石学是研究岩石的成分、构造构造、产状、分布、成因、演化历史和它与成矿作用的关系等的学科,地质学的分支。
〔w〕5.野外如何区分三大岩(岩浆岩、沉积岩和变质岩)?岩浆岩沉积岩变质岩矿物成分均为次生矿物,成分复杂,但较稳定,常见有石英、长石、角闪石、辉石、橄榄石和黑云母等。
次生矿物占当数量,物成分简单,但一般多不固定,常见的有:石英、正长石、白云母、方解石、白云石、高岭石、绿泥石和海绿石等。
除具有原岩的矿物成分外尚有典型的变质矿物,如石榴子石、透辉石、矽线石、盐晶石、十字石、红柱石、阳起石、符山石等。
构造粒状,斑状构造为其特征以碎屑,泥质及生物碎屑构造为其特征以变晶,变余、压碎构造为其特征。
构造具流纹,气孔及块状构造多具层理构造多具片理构造6.如何理解岩浆岩、沉积岩和变质岩之间互相转化关系?阐述岩浆岩的分类根据和分类方法,并进一步阐述三大岩类之间的互相转化关系?答案:〔1〕岩浆岩根据其化学成分〔SiO2〕分为四类,即超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩;又根据生成条件〔产状〕分为深成岩、浅成岩和喷出岩〔2分〕。
碎屑岩和火山碎屑岩岩性特征及异同碎屑岩的基本组成:颗粒填隙物杂基胶结物孔隙碎屑成分(颗粒)矿物碎屑岩石碎屑(岩屑)填隙物成分杂基胶结物孔隙碎屑颗粒:矿物碎屑按密度分为轻矿物:比重小于2.86,石英、长石、云母为主。
重矿物:比重大于2.86来自岩浆岩:榍石、锆英石、铁镁矿物来自变质岩:石榴石、红柱石碎屑岩自生矿物:黄铁矿、重晶石(属化学成因物质成分)石英抗风化能力强,在碎屑岩中分布最广,含量最高,在沉积岩中相对富集,主要出现在砂岩及粉砂岩中。
在中酸性岩中,石英平均含量10-20%,在片岩、片麻岩中含量一般小于40%。
在砂岩和粉砂岩中平均含量66.8%,在砾岩中含量较少,粘土岩中更少。
石英含量高是风化富集的结果。
长石1)分布:主要分布于粗砂岩中,有时见于中粒长石砂岩中,砾岩、粉砂岩中含量较少。
(2)来源:主要来自花岗岩、花岗片麻岩(3)长石大量出现的有利因素:地壳运动比较剧烈,地形高差大,气候干燥,物理风化作用为主,搬运距离近,快速堆积。
(4)稳定性:钾长石>钠长石>钙长石;正长石>微斜长石。
云母云母为片状矿物,搬运过程中表现为较低的沉降速度。
常作为大碎屑出现。
白云母比黑云母抗风化,常与粉、细砂岩伴生;黑云母易风化为海绿石或绿泥石、磁铁矿,常分布在距母岩较近的砾岩或杂砂岩中;云母呈薄片状,常分布于细、粉砂岩的层面,平行层理排列,可作为层面的判断标志,在成岩中可发生变形→反映压实作用。
重矿物指碎屑岩中比重大于 2.86g/cm3的矿物。
在岩石中含量很少,一般<1%,主要分布在0.25~0.05mm的粒级范围内(细砂—粗粉砂岩)根据风化稳定性,分为:稳定重矿物锆石、金红石、电气石、石榴石、榍石、磁铁矿等不稳定重矿物重晶石、磷灰石、绿帘石、黄铁矿等岩屑:是母岩机械破碎形成的碎块提供母岩区岩石类型的直接标志岩屑含量取决于粒度、母岩成分及成熟度等砾岩中岩屑含量最大岩屑类型杂基1.定义:分布于碎屑颗粒之间的,以悬移载荷方式与颗粒同时沉积的,粒径一般小于0.03mm 的,细小的机械成因碎屑沉积物2.成因:机械成因3.成分:(1)高岭石、水云母、蒙脱石、绿泥石、伊利石等粘土矿物(2)灰泥、云泥(3)细粉砂级别的石英、长石及岩屑胶结物1.定义:胶结物是碎屑岩在沉积、成岩阶段,以化学沉淀方式从胶体或真溶液中沉淀出来,充填在碎屑颗粒之间的各种自生矿物。
碎屑岩和火山碎屑岩岩性特征及异同碎屑岩的基本组成:颗粒填隙物杂基胶结物孔隙碎屑成分(颗粒)矿物碎屑岩石碎屑(岩屑)填隙物成分杂基胶结物孔隙碎屑颗粒:矿物碎屑按密度分为轻矿物:比重小于2.86,石英、长石、云母为主。
重矿物:比重大于2.86来自岩浆岩:榍石、锆英石、铁镁矿物来自变质岩:石榴石、红柱石碎屑岩自生矿物:黄铁矿、重晶石(属化学成因物质成分)石英抗风化能力强,在碎屑岩中分布最广,含量最高,在沉积岩中相对富集,主要出现在砂岩及粉砂岩中。
在中酸性岩中,石英平均含量10-20%,在片岩、片麻岩中含量一般小于40%。
在砂岩和粉砂岩中平均含量66.8%,在砾岩中含量较少,粘土岩中更少。
石英含量高是风化富集的结果。
长石1)分布:主要分布于粗砂岩中,有时见于中粒长石砂岩中,砾岩、粉砂岩中含量较少。
(2)来源:主要来自花岗岩、花岗片麻岩(3)长石大量出现的有利因素:地壳运动比较剧烈,地形高差大,气候干燥,物理风化作用为主,搬运距离近,快速堆积。
(4)稳定性:钾长石>钠长石>钙长石;正长石>微斜长石。
云母云母为片状矿物,搬运过程中表现为较低的沉降速度。
常作为大碎屑出现。
白云母比黑云母抗风化,常与粉、细砂岩伴生;黑云母易风化为海绿石或绿泥石、磁铁矿,常分布在距母岩较近的砾岩或杂砂岩中;云母呈薄片状,常分布于细、粉砂岩的层面,平行层理排列,可作为层面的判断标志,在成岩中可发生变形→反映压实作用。
重矿物指碎屑岩中比重大于2.86g/cm3的矿物。
在岩石中含量很少,一般<1%,主要分布在0.25~0.05mm的粒级范围内(细砂—粗粉砂岩)根据风化稳定性,分为:稳定重矿物锆石、金红石、电气石、石榴石、榍石、磁铁矿等不稳定重矿物重晶石、磷灰石、绿帘石、黄铁矿等岩屑:是母岩机械破碎形成的碎块提供母岩区岩石类型的直接标志岩屑含量取决于粒度、母岩成分及成熟度等砾岩中岩屑含量最大岩屑类型杂基1.定义:分布于碎屑颗粒之间的,以悬移载荷方式与颗粒同时沉积的,粒径一般小于0.03mm 的,细小的机械成因碎屑沉积物2.成因:机械成因3.成分:(1)高岭石、水云母、蒙脱石、绿泥石、伊利石等粘土矿物(2)灰泥、云泥(3)细粉砂级别的石英、长石及岩屑胶结物1.定义:胶结物是碎屑岩在沉积、成岩阶段,以化学沉淀方式从胶体或真溶液中沉淀出来,充填在碎屑颗粒之间的各种自生矿物。
海相碎屑岩层序地层1.层序基本概念层序是指顶底以不整合面及与之可对比的整合面为界的、一套相对整一的、成因上有联系的地层,它是层序地层学分析的基本地层单元。
Wagoner(1990)认为,层序是在一个三级,全球海平面升降旋回中沉积而成的,形成时限为数十万年至数百万年,层序厚度数十至数百米、侧向分布数百至数万千米。
• 层序包含两种类型:Ⅰ和Ⅱ层序• Ⅰ层序由低位、海侵和高位体系域组成• Ⅱ层序由陆棚边缘、海侵和高位体系域组成上为:相对海平面变化是形成沉积层序的根本原因对比图下为:Peter R. V ail提出的层序地层模式图上为:层序地层样式受四种因素控制图形1.1 层序边界及识别标志1.11层序边界类型1)层序界线类型I 是在全球海平面下降速度大于沉积滨线坡折处沉降速度时形成的。
2)层序界线类型II是在全球海平面下降速度几乎等于或小于沉积滨线坡折处沉降速度时形成的。
上为:Ⅰ型层序边界图下为:Ⅱ型层序边界图1.12 层序边界基本识别标志层序边界在地质和地球物理资料上有不同的响应,进行综合分析有以下结论:1)Ⅰ型层序的识别标志(1)广泛出露地表的陆上侵蚀不整合面不整合之上可存在成分和结构成熟度均较高的、厚几十厘米的底砾岩;可存在厚几厘米至几十厘米的含褐铁矿、铝土矿的古土壤和根土层。
(2)层序界面上下地层颜色、岩性以及沉积相的垂向不连续或错位。
(3)伴随海平面相对下降,由河流回春作用形成的深切谷是层序边界的典型标志;(4)相对海平面明显下降造成层序界面处的古生物化石断带或绝灭。
(5)在岩性和地层产状突变的层序界面处,测井曲线具有良好的层序界面响应,如电阻率曲线、自然伽玛和自然电位曲线、地层倾角矢量模式图以成像测井特征都会发生曲线形态、异常幅度、测量值等方面的明显变化。
(6)层序界面上、下体系域类型或准层序类型的突变,比如层序界面之下为高位体系域沉积,层序界面之上为海侵体系域沉积,其间缺少低位体系域。
(7)伴随着沉积相向盆地方向的迁移,可在地震剖面上识别出一个层序的顶部海岸上超的向下迁移现象和一个层序下部层序界面之上的海岸上超向陆迁移现象;以及地震反射终止关系的变化。
资源勘查工程专业《沉积岩石学》教学大纲课程名称:中文名称:沉积岩石学;英文名称:Sedimentary Petrology课程编码:131031学分:5分总学时:80学时,其中,理论学时:56学时,实验学时:24学时适应专业:资源勘查工程专业先修课程:地球科学概论、结晶学与矿物学、普通岩石学、古生物地史学执笔人:何幼斌审订人:李维锋、胡明毅一、课程的性质、目的与任务《沉积岩石学》属于学科基础课。
沉积岩的分布面积很广,大陆表面约有75%的面积被沉积层覆盖,大洋底几乎全部被沉积物和沉积岩所覆盖。
沉积岩石学是研究沉积岩(包括沉积矿产)的特征、生成及其在空间和时间上的分布规律的一门地质科学。
是资源勘查工程专业本科生的一门专业核心课,主要讲授沉积岩和沉积相的基本理论和基本知识、以及研究沉积岩和沉积相的基本方法,使学生掌握沉积岩和沉积相的基础理论、基本知识以及鉴别沉积岩的基本技能,学会开展沉积相研究的基本方法。
培养学生具有沉积岩石学基础理论、基本知识、基本技能,为学生学好后续专业课程和毕业后进行油区岩相古地理研究打下良好的基础。
三、教学内容与学时分配第一章绪论(1学时)沉积岩、沉积岩石学、沉积学的概念(重点);沉积岩石学的研究历史与现状、沉积岩石学的任务及研究方法。
第二章沉积岩的形成及演化(6学时)本章重点是碎屑物质在流水中的搬运和沉积作用、沉积岩的分类。
第一节沉积岩原始物质的来源母岩的风化作用及其风化产物类型,碎屑岩的矿物成熟度概念及其研究的地质意义,风化壳的概念及其研究的地质意义第二节碎屑物质的搬运和沉积作用碎屑物质在流水、空气、冰川中的搬运和沉积作用第三节溶解物质的搬运和沉积作用溶解物质(胶体溶液、真溶液)的搬运和沉积作用,生物的搬运和沉积作用,机械沉积分异作用和化学沉积分异作用及其二者关系;正常沉积和事件沉积的概念及关系第四节沉积期后变化沉积后作用概念、基本类型、特征及其阶段划分第五节沉积岩的分类第三章沉积岩的构造和颜色(6学时)本章重点是层理、波痕第一节绪论研究沉积岩构造和颜色的意义,沉积构造分类第二节物理成因的构造流动成因的构造、侵蚀成因的构造、同生变形构造、暴露成因的构造第三节化学成因的构造结晶构造、压溶构造、结核第四节生物成因的构造生物遗迹构造、生物扰动构造、生物生长构造、植物根痕第五节沉积岩的颜色第四章陆源碎屑岩(10学时)本章重点与难点:碎屑岩的成分与结构、砂岩分类第一节碎屑的物质成分碎屑物质(矿物碎屑、岩石碎屑)、化学沉淀物质;碎屑岩的化学成分第二节碎屑岩的结构碎屑岩的结构组分(碎屑颗粒、杂基、化学胶结物、孔隙)的概念及各结构组分的特点;碎屑岩的胶结类型、颗粒支撑性质;碎屑岩的结构成熟度概念及研究的地质意义第三节砾岩和角砾岩砾岩的一般特征,砾岩的分类,砾岩主要成因类型的特点,砾岩研究方法和意义第四节砂岩及粉砂岩砂岩的一般特征,砂岩的分类,各类砂岩(石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩、杂砂岩)的特点及其形成环境,通过砂岩资料研究物源区构造背景,粉砂岩的一般特征及粉砂岩的成因第五节粘土岩粘土岩的一般特征,粘土岩的分类及其主要类型的特点,粘土沉积物的沉积后变化及其与油气关系第五章火山碎屑岩(1学时)火山碎屑岩的概念及岩石的一般特征,火山碎屑岩的分类及各主要岩石类型的特征,火山碎屑岩的成因类型及其识别标志第六章碳酸盐岩(8学时)本章重点是与难点:碳酸盐岩的主要结构组分、石灰岩的分类、白云岩的生成机理第一节碳酸盐岩概论碳酸盐岩岩石学研究新进展,碳酸盐岩的物质成分和结构组分特点,碳酸盐岩的构造和颜色。
碎屑岩和火山碎屑岩岩性特征及异同碎屑岩的基本组成:颗粒填隙物杂基胶结物孔隙碎屑成分(颗粒)矿物碎屑岩石碎屑(岩屑)填隙物成分杂基胶结物孔隙碎屑颗粒:矿物碎屑按密度分为轻矿物:比重小于2.86,石英、长石、云母为主。
重矿物:比重大于2.86来自岩浆岩:榍石、锆英石、铁镁矿物来自变质岩:石榴石、红柱石碎屑岩自生矿物:黄铁矿、重晶石(属化学成因物质成分)石英抗风化能力强,在碎屑岩中分布最广,含量最高,在沉积岩中相对富集,主要出现在砂岩及粉砂岩中。
在中酸性岩中,石英平均含量10-20%,在片岩、片麻岩中含量一般小于40%。
在砂岩和粉砂岩中平均含量66.8%,在砾岩中含量较少,粘土岩中更少。
石英含量高是风化富集的结果。
长石1)分布:主要分布于粗砂岩中,有时见于中粒长石砂岩中,砾岩、粉砂岩中含量较少。
(2)来源:主要来自花岗岩、花岗片麻岩(3)长石大量出现的有利因素:地壳运动比较剧烈,地形高差大,气候干燥,物理风化作用为主,搬运距离近,快速堆积。
(4)稳定性:钾长石>钠长石>钙长石;正长石>微斜长石。
云母云母为片状矿物,搬运过程中表现为较低的沉降速度。
常作为大碎屑出现。
白云母比黑云母抗风化,常与粉、细砂岩伴生;黑云母易风化为海绿石或绿泥石、磁铁矿,常分布在距母岩较近的砾岩或杂砂岩中;云母呈薄片状,常分布于细、粉砂岩的层面,平行层理排列,可作为层面的判断标志,在成岩中可发生变形→反映压实作用。
重矿物指碎屑岩中比重大于 2.86g/cm3的矿物。
在岩石中含量很少,一般<1%,主要分布在0.25~0.05mm的粒级范围内(细砂—粗粉砂岩)根据风化稳定性,分为:稳定重矿物锆石、金红石、电气石、石榴石、榍石、磁铁矿等不稳定重矿物重晶石、磷灰石、绿帘石、黄铁矿等岩屑:是母岩机械破碎形成的碎块提供母岩区岩石类型的直接标志岩屑含量取决于粒度、母岩成分及成熟度等砾岩中岩屑含量最大岩屑类型杂基1.定义:分布于碎屑颗粒之间的,以悬移载荷方式与颗粒同时沉积的,粒径一般小于0.03mm 的,细小的机械成因碎屑沉积物2.成因:机械成因3.成分:(1)高岭石、水云母、蒙脱石、绿泥石、伊利石等粘土矿物(2)灰泥、云泥(3)细粉砂级别的石英、长石及岩屑胶结物1.定义:胶结物是碎屑岩在沉积、成岩阶段,以化学沉淀方式从胶体或真溶液中沉淀出来,充填在碎屑颗粒之间的各种自生矿物。