沉积岩石学——陆源碎屑岩
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陆源碎屑岩的形成过程介绍陆源碎屑岩是由陆地上的岩石经历了风化、搬运和沉积作用后形成的一类岩石。
它们广泛分布在地球表面,形成于陆地环境中的河流、湖泊、沙漠和冰川等地区。
陆源碎屑岩的形成过程非常复杂,涉及了多个环境因素和过程。
本文将对陆源碎屑岩的形成过程进行全面、详细、完整且深入地探讨。
陆源碎屑岩的分类根据岩石的颗粒大小和组成,陆源碎屑岩可以分为砾石、砂岩和泥岩三大类。
砾石主要由直径较大的颗粒组成,砂岩则主要由粒径在0.0625-2毫米之间的颗粒组成,而泥岩则由细粒的颗粒组成,粒径小于0.0625毫米。
陆源碎屑岩的形成过程陆源碎屑岩的形成经历了以下主要过程:1. 侵蚀和风化岩石首先经历了侵蚀和风化的过程。
侵蚀是指水流、冰川和风等力量将岩石表面的颗粒剥离并搬运到其他地方,而风化是指空气、水和温度等因素使岩石中的矿物质发生物理和化学变化。
2. 搬运和沉积搬运是指颗粒通过水流、冰川或风力等将岩石表面的碎屑颗粒运输到其他地点。
这些颗粒会被带到河流、湖泊或海洋等水体中,或者在沙漠中被风力搬运。
在水体或沙漠中,颗粒会随着流体的流动沉积下来,并在堆积过程中逐渐形成沉积物。
3. 压实和固结沉积物经过一段时间的堆积后,会逐渐被上方沉积物的压力所压实。
随着压实作用的增强,沉积物内部的孔隙度减小,颗粒之间的接触变得更加紧密。
同时,沉积物中的含水量会逐渐减少,颗粒之间的结合力增强,从而使沉积物固结成岩。
4. 成岩和变质固结的沉积岩经过长时间的埋藏和地壳构造运动的作用,会发生成岩作用和变质作用。
成岩作用是指岩石中的矿物质发生化学变化,形成新的矿物质和结构。
变质作用是指岩石在高温和高压的条件下发生结构和组成的变化,形成变质岩。
5. 侵蚀和再沉积岩石经历成岩作用和变质作用后,可能再次被侵蚀和风化,并经历搬运和沉积的过程。
这一过程促使已经成岩的岩石碎屑破碎,并形成新的沉积物。
陆源碎屑岩的应用与意义陆源碎屑岩在地质学、环境科学和工程领域具有重要的应用价值和意义。
其他陆源碎屑岩与许多矿产有关,如煤炭、石油、天然气、地下水和许多层控矿床。
碎屑岩本身就是一种矿产,具有重要的经济价值。
纯净的石英砂岩是制造硅砖、普通玻璃和光学玻璃的重要原料;海绿石砂是农业肥料;砂岩中伴生的重矿物如锆石、独居石、金红石等也具有开采价值。
砂岩还是很好的建筑材料和研磨材料;碎屑岩还具有良好的孔隙和渗透性能,为流体矿藏的富集提供储集空间;由碎屑岩所形成的许多奇山怪石,已经成为游览的胜地。
分类根据碎屑颗粒的大小,陆源碎屑岩可以分为四类:1、砾岩:碎屑直径2mm。
2、砂岩:碎屑直径2-0.05mm。
3、粉砂岩:碎屑直径0.05-0.005mm。
4、泥质岩:碎屑直径0.005mm。
组成陆源碎屑矿物中以石英最常见。
除单晶石英外,常见由几颗石英或许多微粒石英组成的多晶石英;长石类矿物中微斜长石常见,斜长石中钠长石远远超过钙长石;云母类碎屑一般以白云母为主;重矿物中常见者是火成岩和变质岩中的副矿物,如锆石、金红石等;岩石碎屑是母岩破碎形成的岩石碎块,保存了母岩的结构特征;若岩层中出现大量火山岩屑,标志着某一时期陆源区曾有过火山活动。
组成结构碎屑岩的物质组成有两部分,一类是陆源碎屑和填隙物中的杂基。
另一类是胶结物,它们是在沉积、成岩阶段以溶液沉淀的方式而形成的。
陆源碎屑结构陆源碎屑结构是陆源沉积岩的主要结构,它是由碎屑颗粒和胶结物(或基质)两部分组成,结构的特征取决于颗粒的结构、胶结物(或基质)的结构以及二者之间的量比和相互关系。
碎屑结构特征包括颗粒的大小、分选性、形态和表面特征等。
泥状结构主要是由颗粒小于0.004毫米的泥质物物质组成,为泥质岩的特征结构。
具有这种结构的岩石,其特点是质地均匀、致密,具有滑感和贝壳状断口,矿物成分主要为粘土矿物。
自然界具典型泥状结构的泥质岩并不多,往往有少量砂和粉砂等混入物,形成过度类型的砂泥状结构或粉砂泥状结构。
沉积岩岩石学考试复习资料1.沉积岩的分类答:依据分类原则,将沉积岩分为三大类:①陆源沉积岩—机械搬运陆源物质形成砾岩与角砾岩、砂岩、粉砂岩、泥质岩。
②火山碎屑岩—火山碎屑机械搬运沉积形成。
据粒度分为集块岩、火山角砾岩、凝灰岩。
③内源沉积岩—沉积物是在盆地通过生物与化学沉积形成(Ⅰ)蒸发岩(Ⅱ)非蒸发岩(Ⅲ)可燃性有机岩(1)陆源碎屑岩岩石的物质成分来自陆壳的风化产物,主要由母岩机械破碎形成的碎屑物质组成,如砾岩和角砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩等。
(2)火山碎屑岩主要由火山喷发提供的碎屑物质就地堆积或流动形成的岩石,如火山集块岩、火山角砾岩、凝灰岩、熔结凝灰岩等。
(3)内源沉积岩物质成分直接来自沉积盆地中的化学物质和生物化学物质,其最原始的物质主要来自陆源溶解物质和生物源。
按沉积作用方式可分为主要由化学作用形成的蒸发岩,主要由生物、化学、生物化学及机械作用形成的非蒸发岩,主要由生物作用形成的可燃性有机岩。
2.母岩风化作用的阶段性答:(1)碎屑阶段:以物理风化为主,风化产物主要为岩屑或矿物碎屑。
组成母岩的元素或化合物成分转移甚微。
(2)饱和硅铝阶段:岩石中如有氯化物和硫酸盐将全部被溶解,Cl-和SO4 2-全部被带出。
然后在O2、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K+、Na+、Ca2+、Mg+2,其中Ca+2和Na+的流失要比K+和Mg2+容易。
这些阳离子的存在,使介质呈碱性或中性,并使少量SiO2转入溶液。
这个阶段形成的粘土矿物有蒙脱石、水云母、拜来石、绿脱石以及绿泥石等。
同时,碱性条件下难溶的碳酸钙开始堆积。
(3)酸性硅铝阶段:碱金属和碱土金属大量被溶滤掉,SiO2进一步游离出来,随着有机质分解形成大量有机酸和CO2,使介质变为酸性,使饱和硅铝阶段形成的矿物(蒙脱石、水云母等)转变在酸性条件下稳定的不含碱和碱土金属的粘土矿物(高岭石、变埃洛石等)。
通常将达到这一阶段的风化作用称为粘土型风化作用。