第九章 沉积岩特征及主要岩石类型[研究材料]
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岩土工程资料:沉积岩常见的岩石有哪些沉积岩常见的岩石有哪些?①砾岩及角砾岩砾岩及角砾岩由50%以上大于2mm的碎屑颗粒胶结而成。
由磨圆较好的砾石胶结而成的称为砾岩。
由带棱角的角砾胶结而成的称为角砾岩。
砾石成分可能是矿物碎屑,但主要是岩屑。
按砾石成分砾岩可分为单成分砾岩和复成分砾岩。
②砂岩及粉砂岩砂岩是由50%以上2~0.05mm粒级的颗粒胶结而成的。
按粒度大小可细分为粗粒、中粒、细粒及粉粒砂岩。
根据其主要碎屑成分又可分为石英砂岩、长石砂岩和岩屑砂岩。
粉砂岩是0.05~0.005mm粒级的颗粒含量50%的岩石,碎屑成分以石英为主,长石次之,碎屑的磨圆度差,分选好,胶结物常为粘土、钙质和铁质。
常见颜色为棕红色或暗褐色,常具有薄的水平层理。
粉砂岩的性质介于砂岩与粘土岩之间。
③粘土岩类粘土岩是粒径0.005mm,主要由粘土矿物组成的岩石。
常见的粘土矿物有高岭石、蒙脱石、水云母等。
粘土岩中的其它成分有石英、长石、云母、褐铁矿等。
粘土岩性质软弱,强度低,易产生压缩变形,抗风化能力较低,尤其是含蒙脱石等矿物的粘土岩,遇水后具有膨胀、崩解等特性。
主要的粘土岩有以下两大类。
(a)泥岩泥岩是由粘土经脱水固结而形成的,其特点是:固结不紧密、不牢固。
层理不发育,常呈厚层状、块状。
强度较低,一般干试样的抗压强度约在5~35MPa之间,遇水易泥化,强度显著降低,饱水试样的抗压强度可降低50%左右。
泥岩多形成于较新的地质时期。
(b)页岩页岩也是由粘土脱水胶结而成,大部分有明显的薄层理,能沿层理分成薄片,这种特征也称页理,风化后多成碎片状或泥土状。
④石灰岩石灰岩简称灰岩,在深海或浅海环境中形成,矿物成分以方解石为主,有时还可含有白云石、燧石等硅质矿物和粘土矿物等。
常呈深灰、浅灰色,纯质灰岩呈白色。
多呈致密状,叫做结晶灰岩。
石灰岩在常温下遇稀盐酸剧烈起泡。
⑤白云岩其矿物成分主要为白云石,其次含有少量的方解石等。
形成环境同灰岩,常为浅灰色、灰白色,呈隐晶质或细晶粒状结构。
沉积岩的类型沉积岩是指由岩屑、生物残骸、化学沉淀物等物质在水中沉积形成的岩石。
沉积岩在地球历史长河中占有重要的地位,它们记录了地球历史上的重大事件,如地质构造变动、气候变化、生物演化等。
本文将介绍常见的沉积岩类型及其特征。
第一类:碎屑岩碎屑岩是由岩屑、石英、长石、云母等矿物质组成的沉积岩。
岩屑可以是砂、砾石、泥等。
碎屑岩的形成过程可以分为三个阶段:侵蚀、输运和沉积。
侵蚀是指岩石受到水、风、冰等自然力的侵蚀作用,岩石表面的碎屑逐渐剥落。
输运是指岩屑被水流、风力等运输到远离原来位置的地方。
沉积是指岩屑在水中沉积下来形成岩石。
碎屑岩的特征是岩屑颗粒较大,有明显的层理结构。
第二类:化学沉积岩化学沉积岩是由水中溶解的化学物质沉积而成的岩石,它们的形成过程包括化学沉淀、生物作用和干涸沉积。
化学沉积岩的主要成分是碳酸盐和硫酸盐。
碳酸盐岩包括石灰岩、白云石和方解石等。
硫酸盐岩包括石膏和明矾石等。
化学沉积岩的特征是颜色鲜艳、晶粒细小、质地均匀。
第三类:有机岩有机岩是由生物残骸沉积而成的岩石,它们的形成过程涉及到生物生长、死亡和分解等过程。
有机岩的主要成分是有机质和无机物质。
有机质包括藻类、植物、动物的遗骸和化石等。
无机物质包括矿物、泥沙等。
有机岩的特征是质地致密、颜色暗淡、有特殊的气味。
第四类:火山沉积岩火山沉积岩是由火山喷发物沉积而成的岩石,它们的形成过程包括火山喷发、碎屑流和火山灰等。
火山沉积岩的主要成分是火山碎屑、玄武岩和安山岩等。
火山沉积岩的特征是颗粒细小、质地坚硬、含有气孔和斑点。
总之,沉积岩是地球历史上的重要见证,它们记录了地球的演化历程。
了解沉积岩的类型及其特征,可以帮助我们更好地理解地球的历史和现状,对于地质学和矿产资源开发也有着重要的意义。
沉积岩的成因及分类特征分享沉积岩的成因及分类特征沉积岩:沉积岩曾经有过另一个名称,叫水成岩。
组成沉积岩的物质是一些砾石、砂、粘土、灰泥和生物残骸等松散物质(这些物质大多来自风化的岩石,其次是火山喷发物、有机物和来自宇宙的一些物质)。
这些物质有的是溶解在水里的。
更多的则是被水搬运,它们逐年累月地集聚起来并沉积,最终压实并变成了岩石。
沉积岩分布在地壳的表层。
露出地面的面积约占75%。
沉积岩种类很多,其中最常见的是页岩、砂岩和石灰岩,它们占沉积岩总数的95%。
这三种岩石的分布随沉积区的地质构造和古代地理位置不同而不一样。
总的说,页岩最多,其次是砂岩,石灰岩数量最少。
沉积岩地层中蕴藏着绝大部分矿产,如煤、石油、非金属、金属和稀有元素矿产等。
水和风将陆地上的泥沙,碎石等物质带到江河湖海,这些物质一层层沉积下来,年长日久变成了岩石。
水和风将陆地上的泥沙,碎石等物质带到江河湖海,这些物质一层层沉积下来,年长日久变成了岩石。
我们知道了沉积岩是由一些松散的物质经过沉积而形成的。
这些松散的物质来自各个不同地方(如磷质岩中的磷来自海洋生物骨骸或陆地的鸟粪)、不同时期、有不同的化学成分、经历过不同的化学变化过程等等。
在形成沉积岩的漫长时间里,它们中的物质还会发生这样那样的变化,生成各种各样的岩石或矿物(如在强烈蒸发条件下,可出现石膏、硬石膏、石盐、镁盐或钾-镁盐,或天然碱、苏打等;如各种动植经沉积埋藏和细菌分解,可衍变为由碳、氢、氧不同比例聚合而成的有机酸、脂酸、醣、纤维素和有机碳等多种物质并最终构成煤、石油、天然气、油页岩等的主要成分。
此外,微生物或细菌活动的参与还可以造成一些自然硫、锰、铁、铜、铅、锌、铀等在沉积岩中的聚集)。
火山喷发可以带出多种元素,这些元素聚集到一起,可在沉积岩、沉积层内形成矿床。
沉积岩中含少量宇宙物质,如陨石、宇宙尘。
宇宙尘的研究不仅可了解沉积岩本身,而且还可进一步了解各地质时代沉积岩形成时,天体可能发生的某些事件或变化。
沉积岩的主要岩石类型:1)火山碎屑岩类:火山碎屑岩是火山剧烈爆发中产出的火山碎屑堆积物经压实、固结以后形成的岩石。
火山碎屑物质的物态一般指它降落着地时的物理状态,即是固态、液态,抑或是塑性体。
固态碎屑包括岩屑、晶屑和玻屑;塑性碎屑包括浆屑,塑性玻屑。
火山碎屑岩根据碎屑颗粒大小又可分为集块岩、火山角砾岩和凝灰岩。
集块岩:岩石中的火山碎屑粒径大于50mm者占50%以上,常混有火山角砾、火山灰等,分选性差。
集块岩多分布于火山口附近或火山管道中,分布范围较窄,可作为寻找古火山口或古火颈的一种标志。
火山角砾岩:主要由各种喷出岩的角砾组成,也有其它岩石角砾,角砾棱角明显,也可混入少量晶屑,一般由火山灰胶结,分选性差。
该种岩石除分布在火山口附近外,也可分布于离火山口稍远的地区。
比较常见。
凝灰岩:岩石中大多数的火山碎屑粒度小于2mm,并且被更细的火山尘及火山灰的次生化学分解物(蛋白石、粘土、碳酸盐等)所胶结。
由于火山灰粒度细小,从火山口喷出后在空中可飘浮数百乃至数千公里,所以一般凝灰岩的分布范围很宽,可距火山口很远。
它是火山碎屑岩中分布最广的一种。
2)正常碎屑岩类:正常碎屑岩是沉积岩中最常见的岩石之一,特别是在陆相沉积物中,分布极为广泛。
一般所指的碎屑岩是由50%以上的碎屑物(包括矿物碎屑及岩石碎屑)组成的岩石。
它们的形成主要与外动力地质因素有关,大都为机械破碎的产物经搬运沉积而成。
碎屑岩中,也可混入纯化学沉淀物质与黏土物质,并且多以胶结物的形式存在,当这些混入物的含量增多,而超过50%时,则分别过渡为化学岩或黏土岩。
这类岩石按碎屑颗粒大小,又可分为砾岩、砂岩、粉砂岩三种。
砾岩:破碎的岩块,经过较长距离的搬运或受到海浪的反复冲击,使棱角消失,形成圆形或椭圆形的砾石(或称卵石),再经胶结的岩石称为砾岩。
砾石直径一般大于2mm。
不同的砾岩,其砾石成分和胶结物各不相同。
具砾状结构、层状构造,但层理一般都不发育。
若这类岩石中砾石未被磨圆而具明显棱角者,则称为角砾岩。
沉积岩的常见种类及其特征
沉积岩是在地表的条件下,原有岩石经外力地质作用即风化、剥蚀、搬运、沉积、成岩等地质作用而形成的层状岩石。
沉积岩在外貌上最显著的特征,是其具有成层的构造即层理构造。
因为在沉积岩形成的过程中,沉积物是一层层逐渐沉积下来的,先沉积的物质在下面,后沉积的在上面,不同时期沉淀物的性质又不相同,所以其具有成层的构造。
另外沉积岩常见的构造还有:波痕、泥裂、化石、结核等。
沉积岩根据其成因可以分为三大类:碎屑岩、粘土岩、化学岩及生物化学岩。
碎屑岩:有主要由砂、砾石经胶结而成的砂岩,砾岩和主要由火山喷发物胶结而成火山集块岩、火山角砾岩、凝灰岩等。
粘土岩:粘土岩类是由颗粒直径在0.01㎜以下的粘土组成,主要有泥岩和页岩。
化学岩及生物化学岩:化学岩主要是原来的岩石经化学风化后的溶解物质,在化学条件适当或生物参与的化学作用下,从海水或湖水中沉积、团结而形成的岩石,常见有石灰岩、白云岩。
根据其成因可以分为三大类:碎屑岩、粘土岩、化学岩及生物化学岩。
碎屑岩:有主要由砂、砾石经胶结而成的砂岩,砾岩和主要由火山喷发物胶结而成火山集块岩、火山角砾岩、凝灰岩等。
粘土岩:粘土岩类是由颗粒直径在0.01㎜以下的粘土组成,主要有泥岩和页岩。
化学岩及生物化学岩:化学岩主要是原来的岩石经化学风化后的溶解物质,在化学条件适当或生物参与的化学作用下,从海水或湖水中沉积、团结而形成的岩石,常见有石灰岩、白云岩。
沉积岩的分类和主要沉积岩沉积岩按成因及组成成分,可以分为两类,即碎屑岩类、化学岩和生物化学岩类(表4-5)。
另外,还有一些在特殊条件下形成的沉积岩,暂称之为特殊沉积岩类。
一、碎屑岩类根据碎屑物质的来源,又分为沉积碎屑岩和火山碎屑岩两个亚类。
(一)沉积碎屑岩亚类这一类岩石是由母岩风化和剥蚀作用的碎屑物质所形成的岩石,又称陆源碎屑岩。
除小部分在原地沉积外,大部分都经过搬运、沉积等过程。
根据组成碎屑岩的碎屑颗粒大小,本类岩石又可分为:砾岩类——碎屑直径在2mm以上。
砂岩类——碎屑直径在2—0.05mm之间。
粉砂岩类——碎屑直径在0.05—0.005mm之间。
粘土岩类——碎屑直径小于0.005mm。
上述各碎屑岩类的相应粒级,碎屑含量必须占碎屑总量的50%以上,如砾岩中大于2mm的砾石碎屑含量应占一半以上;如果其中含有25—50%的砂,则可称为砂质砾岩;如果其中含有5—25%的砂,则可称为含砂砾岩。
其余岩类命名原则,依此类推。
1.砾岩类凡直径在2mm以上的碎屑(含量大于50%)组成的岩石都属此类。
砾岩中砾的成分一般是比较坚硬的岩石碎屑。
根据碎屑的磨圆程度可分为角砾岩和砾岩两类。
(1)角砾岩组成角砾岩的砾带有棱角,分选情况一般不好,或未经分选,多为搬运距离很近或未经搬运堆积而成。
根据成因,它们可能是由山崩重力堆积而成;由海浪冲击海岸而成;由母岩风化在原地残积而成;或者由冰川搬运的冰碛堆积而成(称冰碛岩);也可能因断层作用而成(称断层角砾岩,碎屑多呈尖棱状)。
(2)砾岩组成砾岩的砾多为次圆状或圆状。
根据成因,砾岩可能是在海滨潮间带由海浪反复冲刷磨蚀堆积而成,分选和磨圆度都比较好,成分比较单纯;也可能是由河流短距离搬运而成,分选和磨圆度较差,砾石成分也比较复杂。
砾岩中一般少有化石,或含贝壳等生物碎屑化石。
2.砂岩类由2—0.05mm的碎屑(含量大于50%)胶结而成的岩石统称砂岩。
砂岩的矿物成分通常以石英颗粒为主,其次为长石、白云母、粘土矿物以及各种岩屑。