2沉积岩岩石学

一、绪论1、岩石：天然产出的由一种或多种矿物或类似矿物（包括火山玻璃、生物遗骸、胶体等)组成的固态集合体.2、岩石的成因分类:①岩浆岩：主要由地壳或地幔的岩石经熔融或部分熔融形成的高温熔融的岩浆,在侵入地下或喷出地表冷凝固结而成的岩石.岩浆岩与火成岩是同义语.②沉积岩：主要形成于地表条件下，是由地表风化产物、生物有关物质、火山碎屑物等，在外力作用下搬运、沉积、固结而成.③变质岩：由岩浆岩、沉积岩经变质作用转化而成的岩石.如大理岩，片麻岩等。

3、岩浆岩不同于沉积岩和变质岩的主要判别标志：①岩浆岩大部分为块状的结晶岩石，部分为玻璃质岩石。

具有玻璃质的岩石一般是岩浆岩，只有极少数情况下，在强烈断裂带内,才有玻化岩.②岩浆岩中有一些特有的矿物和结构构造。

霞石、白榴石等矿物、以及气孔、杏仁构造等。

③岩浆岩体与围岩之间一般都有明显的界线，呈各种各样的形态存在在于地层中，有的平行，有的切穿围岩的层理和片理。

④岩体中常含有围岩碎块(捕虏体〕,这些被捕虏的围岩碎块和围岩常遭受热变质作用。

⑤各地质时期形成的主要岩浆岩类，大部分都可以找到与其化学成分近似的现代火山岩.⑥岩浆岩（除火山碎屑岩）中没有任何生物遗迹。

4、三大类岩石的野外特征对比：5、三大岩石的关系：火成岩:由岩浆冷凝固结后形成的岩石。

火山岩:岩浆及其他岩屑、晶屑等沿火山通道喷出地表形成的岩石.岩浆岩的喷发形式按火山通道的形状分为：熔透式(面):是指岩浆喷自直径很大，形状不太规则的火山通道的一种面型喷发。

裂隙式(线）：岩浆沿一个方向的大断裂(裂隙）或断裂群上升,喷出地表。

有的从窄而长的通道全面上喷；有的火山呈一字形排列分别喷发，但向下则相连成为墙状通道。

因此，称为裂隙喷发（fissure eruption)。

中心式（点)：中心式喷发（Central eruption），是指岩浆沿颈状管道的一种喷发。

喷发通道在平面上为点状,又称点状喷发.多数近代火山属于这种类型，其最大特点是常在地表形成下缓上陡的火山堆(volcanic cone)。

第二节沉积物的搬运与沉积作用沉积物发生的搬运和沉积的地质营力：主要是流动水和风为主，其次是冰川、重力和生物。

由于沉积物性质的差异，常见的搬运方式有：一、物理搬运和沉积作用二、化学搬运和沉积作用三、生物搬运和沉积作用第二节沉积物的搬运与沉积作用◆搬运对象：陆源碎屑颗粒◆搬运介质：牵引流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。

一、物理搬运和沉积作用（一）牵引流的搬运和沉积作用1、流水的搬运与沉积作用2、风的搬运与沉积作用包括：第二节沉积物的搬运与沉积作用（一）牵引流的搬运和沉积作用（1）控制因素：有效重力、推力（牵引力）、上举力和黏结力●层流●紊流1、流水的搬运和沉积作用流体的运动形式层流紊流（2）搬运方式：◆推移搬运（或滚动搬运）—推移载荷◆悬浮搬运—悬浮载荷◆跳跃搬运—介于上述二者之间1）颗粒开始搬运的水流速度大于继续搬运的流速2）粒径0.05-2mm的颗粒表现跳跃式搬运3）粒径大于2mm的颗粒表现滚动式搬运4）粒径小于0.05mm的颗粒表现悬浮式搬运第二节沉积物的搬运与沉积作用（一）牵引流的搬运和沉积作用1、流水的搬运和沉积作用（3）碎屑物质在流水搬运过程中的变化：矿物成分：随搬运距离的增加，由于化学分解、机械破碎和磨蚀作用,不稳定组分（如长石、铁镁矿物）相对减少,稳定组分（如石英）相对增加。

粒度和分选：随搬运距离的增加，一般粒度越来越细，分选越来越好颗粒形状: 随搬运距离的增加，由于磨蚀作用，颗粒的圆度和球度越来越好。

第二节沉积物的搬运与沉积作用（一）牵引流的搬运和沉积作用2、风的搬运和沉积作用◆（1）控制因素：风速、颗粒沉降速度、各种形式的障碍或因地表性质的差异◆（2）搬运方式：悬移( <0.1 mm）跃移（0.1-0.15 mm)蠕动（推移）（0.15-1.0 mm）第二节沉积物的搬运与沉积作用（一）牵引流的搬运和沉积作用2、风的搬运和沉积作用◆（3）沉积作用：由于风力减弱或地面障碍，携沙气流中的泥沙发生沉落和堆积的过程。

沉积岩石学：其他沉积岩及矿产1. 引言沉积岩石学是地质学中的一个重要分支，研究的是地球表面沉积作用形成的岩石和矿产。

除了常见的砂岩、泥岩和石灰岩等沉积岩外，还有一些其他类型的沉积岩及矿产也具有重要的地质意义。

本文将介绍一些其他类型的沉积岩及矿产，包括变质沉积岩、风成沉积岩、盐岩和石盐矿等。

2. 变质沉积岩变质沉积岩是指在变质过程中形成的沉积岩。

变质是地壳中高温和高压条件下岩石的物理和化学变化过程。

常见的变质沉积岩包括云母片岩、角闪片岩和石英岩等。

云母片岩是由于泥岩在变质过程中含有大量云母矿物而形成的。

云母矿物的存在使得片岩具有良好的层理和裂隙，使其在建筑和装饰材料等方面具有广泛的应用价值。

角闪片岩是由于沉积岩中含有角闪石矿物而形成的。

角闪石的存在使得片岩具有较高的硬度和耐久性，因此常用于路基和道路建设中。

石英岩是由于沉积岩中含有大量石英矿物而形成的。

石英岩具有高硬度和耐磨性，常用于建筑和路面材料的制造。

3. 风成沉积岩风成沉积岩是指由风力作用下沉积形成的岩石。

风力可以将细小颗粒的沉积物吹起并搬运到远处，形成风成沉积。

黄土是一种常见的风成沉积岩。

黄土是由于风力搬运和沉积细小颗粒而形成的，在中国的黄土高原地区广泛分布。

黄土具有良好的透水性和保水性，对植物生长和土壤保持有重要影响。

沙丘是由于风力堆积沙粒而形成的风成沉积岩。

沙丘常常呈现波浪状的形态，形成了壮观的沙漠景观。

4. 盐岩盐岩是一种富含盐类矿物的沉积岩。

盐类矿物主要包括氯化钠和硫酸钠等。

盐岩通常形成于古代的海水湖盆中，在干旱和高温的环境下，湖水中的盐类矿物逐渐沉积形成了盐岩。

盐岩具有较低的硬度和可溶性，容易被水侵蚀形成独特的地貌景观。

盐岩地貌常常包括盐穴、峡谷和盐湖等。

盐岩还是重要的矿产资源。

盐类矿物在化工和食品工业中有广泛的应用，是一种重要的原料。

5. 石盐矿石盐矿是指含有大量石盐的沉积岩，石盐主要是指氯化钠矿物。

石盐矿广泛分布于世界各地的盐湖和海洋中。

沉积岩石学沉积岩是在一定条件下形成的，通常指形成于水域环境中的岩石。

它由碎屑物、胶结物及生物遗体组成，主要由颗粒组成，因此也叫颗粒岩。

按其成因分为海相和陆相两大类。

沉积岩一般是固态物质，并多以泥或泥晶质的状态存在。

它具有层状结构，通常具有清晰的层理构造，但如果成岩作用过程中生成了气孔、杏仁等晶状体时，则不具备层理构造。

在沉积岩中，泥晶质的灰岩和页岩经常含有化石，所以又称化石岩。

沉积岩的主要化学成分为SiO2和MgO，其中胶结物主要为钙质胶结物或硅质胶结物，生物遗体通常以碎屑物的形式存在，有些生物遗体甚至可以在沉积岩中保存成化石。

2．沉积岩具有层状构造与粒间孔隙构造沉积岩的层状构造，通常是在应力或张力作用下发生成岩变质时形成的，具有清楚的层理构造。

如常见的石灰岩就是在应力或张力作用下发生成岩变质时形成的，并保留了原岩的层状构造。

3．沉积岩具有生物的和物理的多样性由于地质历史上的长期演化过程，生物进化繁衍产生了多种生物，生物死后的遗体也堆积于各处，这些遗体经过生物成因风化形成有机残骸堆积物，再经过成岩作用形成沉积岩。

生物遗体有细菌、藻类、底栖生物、浮游生物、软体动物、甲壳类和鱼类等。

沉积岩具有非均质性和层理性。

沉积岩中的颗粒或生物碎屑之间无明显界线，因而颗粒或生物碎屑之间的界线亦即粒间孔隙是多种多样的，正是这些孔隙使沉积岩成为多孔介质。

例如石灰岩中的孔隙为薄膜状，大理岩中的孔隙呈分散状或柱状。

5．沉积岩具有多样性，但不均匀性及有些特殊性1．同一矿区或矿田内，不同的建筑群体采用同一类型的岩石； 2．用一套工艺方法采集到同一种建筑用石材，但在有关标准中，这种石材被列为特定的建筑用石材。

3．在不同的场合，同一种建筑用石材所要求的建筑等级不同。

4．在不同场合，同一种建筑用石材可能具有不同的功能或技术要求。

5．同一种建筑用石材，其形成过程和用途不同，则价格可能有很大差异。

沉积岩可划分为三大类：（ 1）海洋沉积岩：包括滨海砂砾岩、石英砂岩、粉砂岩、粘土岩和火山岩；（ 2）湖泊沉积岩：包括淤泥质粘土岩、硅质灰岩和石膏；（ 3）沼泽沉积岩：包括泥炭、腐泥和泥炭化的草皮、泥炭化的植物根茎。

名词解释：2沉积岩石学（sedimentarypetrology）是研究沉积岩的物质成分、结构、构造、分类及其形成作用，以及沉积环境和分布规律的一门地质科学。

沉积学：是研究沉积物的来源、沉积条件、沉积环境、沉积作用及沉积物转变为沉积岩的一系列复杂的成岩作用变化。

3风化作用：地壳最表层的岩石在温度变化、大气、水、生物等因素作用下，发生机械破碎和化学变化的一种作用。

4风化壳/风化带：由残余物质自称的地表岩石的表层部分，或者说已风化了的地表岩石的表层部分。

5层流：是一种缓慢流动的流体，流体的质点作有条不紊的平行现状运动，彼此不相掺混。

6紊流：是一种充满了漩涡的急流动的流体，流体质点的运动轨迹极不规则，其流苏大小和流动方向随时间而变化，彼此相互掺混。

7雷诺数（Re）：判别层流和紊流的准则。

表示惯性力与粘带力之间的关系的一个数值，为一无量纲数。

（当Re为1左右时，流动呈层流型，当Re大于40时，则出现“卡门涡街”，这时的流动叫做紊流或涡流。

）8弗劳德数（Fr）：在明渠水流中，按流动强度的不同可出现急流、缓流和临界流3种流态，这3种流态的判别标准是弗劳德数。

表示惯性力与重力之间关系的一个数值。

9牵引搬运/牵引作用：能使碎屑物质作底负载移动的各种作用的总称。

牵引流的搬运力表现在两个方面，一个是流体作用于碎屑颗粒上的推力（即牵引力），另一个是载荷力（或负荷力）。

10牵引流:符合牛顿流体定律，属静水流作用的流体，能沿沉积床底搬运沉积物，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、波浪流等。

11沉积物重力流:非牛顿流体，在重力作用下发生流动的弥散有大量沉积物的高密度重力流。

等深流：是由于地球旋转的结果而形成的温盐环流，这种底流平行于海底等深线作稳定低速流动，主要出现在陆隆区。

浊流：是深水沉积物重力流的一种类型。

是靠液体的湍流来支撑碎屑颗粒，使之呈悬浮状态，在重力作用下发生流体。

内波：是存在于两个不同密度的水层界面上或是具有密度梯度的水体之内的水下波。

沉积岩石学实验报告实验目的本实验旨在加深学生对沉积岩石学知识的理解和掌握，通过实验学习的方式，掌握沉积岩石学的实验方法和实验操作技能。

通过实验，了解和掌握沉积岩石学的实验内容和实验原理，增强学生的实践能力。

实验器材•一组深棕色的样本（铁锌矿、云母片、碎屑岩）；•酸性的硬石膏板；•放大镜。

实验原理和方法沉积岩石学是研究沉积岩的构成、性质、组成和变质等方面的学科。

沉积岩主要由矿物、碎屑和生物遗骸等构成。

此次实验主要是通过观察样本的颜色、结构和形态等特征，来确定样本的矿物组成、碎屑组成和生物遗骸等，从而了解和掌握沉积岩石的基本构成和特征。

实验方法如下：1.取出深棕色的样本，仔细观察样本的颜色、结构和形态等特征；2.将样本放在酸性的硬石膏板上，用放大镜观察样本中的矿物、碎屑和生物遗骸等；3.根据观察结果，记录样本的颜色、结构、形态、矿物组成、碎屑组成和生物遗骸等。

实验结果样本一：铁锌矿•颜色：黑色；•结构：粗糙，呈块状，有些呈铜锌矿晶体状；•形态：不规则的块状；•矿物组成：主要由铁锌矿构成；•碎屑组成：无；•生物遗骸：无。

样本二：云母片•颜色：棕色；•结构：片状，呈细粒状；•形态：长方形的片状；•矿物组成：主要由云母构成；•碎屑组成：无；•生物遗骸：无。

样本三：碎屑岩•颜色：深灰色；•结构：由大量的碎屑颗粒构成；•形态：颗粒状；•矿物组成：主要由石英、长石和云母等构成；•碎屑组成：由于样本中有大量的碎屑颗粒，因此碎屑组成不易确定；•生物遗骸：无。

总结本次实验通过观察样本的颜色、结构和形态等特征，以及用放大镜观察样本中的矿物、碎屑和生物遗骸等，确定样本的矿物组成、碎屑组成和生物遗骸等，进而了解和掌握沉积岩石的基本构成和特征。

实验结果表明，样本的颜色、结构、形态、矿物组成、碎屑组成和生物遗骸等不同，反映了不同的沉积岩种类和特征。

通过本次实验，我加深了对沉积岩石学的理解和掌握，同时增强了自己的实践能力。

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。

1.沉积岩：在地壳表层的条件下，由母岩的风化产物、火山物质、有机物等沉积岩的原始物质成分，经过搬运作用、沉积作用以及沉积后作用形成的一类岩石。

2.风化作用：是地壳表层岩石的一种破坏作用。

引起岩石破坏的外界因素有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3.层流：一种缓慢流动的流体，作有条不紊的平行现状运动，彼此不相掺混。

4.紊流：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。

5.沉积后作用：泛指沉积作用以后到沉积岩的风化作用和变质作用以前这一演化阶段的所有变化和作用6.同生作用：指沉积物刚刚形成以后而且尚与上覆水体相接触时的变化7.准同生作用：主要是指潮上带的疏松碳酸钙沉积物被高镁粒间水白云化的作用8.碎屑岩：由碎屑成分和填隙物成分（包括杂基和胶结物）组成，其中碎屑成分占50%以上9.岩屑：是母岩岩石的碎块是保持着母岩结构的矿物集合体10.成分成熟度：是指以碎屑岩中最稳定的组分的相对含量来标志起成分的成熟程度。

11.结构成熟度：指碎屑岩沉积物在风化、搬运、沉积作用的改造下接近终极构造的特征程度（颗粒圆度、球度、分选性程度、杂基含量）。

12.杂基：碎屑岩中细小的机械成因组分，基粒级以泥级为主，可包括一些细粉砂。

13.胶结物：碎屑岩中以化学沉淀方式形成于粒间空袭中的自生矿物。

14.碎屑岩的结构：指构成碎屑岩的矿物和岩石碎屑的大小、形状、填隙物的结构以及不同组分的空间组合关系。

15.球度：用来衡量一个颗粒近于球体程度的一个定量参数。

分为圆球体椭球体扁球体长扁球体。

16.圆度：指碎屑颗粒的原始棱角被磨圆的程度，是碎屑颗粒的重要结构特征。

分为棱角状次棱角状次圆状圆状17.表面结构：是碎屑颗粒表面的形态特征，一般主要观察表面的磨光程度与表面的刻蚀痕迹两个方面。

18.沉积岩构造：指沉积岩的各个组成部分之间的空间分布和排列方式，它是沉积物在沉积期或沉积后通过物理作用、化学作用和生物作用形成的。