《沉积岩石学》复习笔记

第一章：绪论

沉积岩：他是在地壳表层的条件下，由母岩的风化产物、火山物质、有机物质等沉积岩的原始物质成分，经搬运作用、沉积作用及沉积后作用而形成的一类岩石。

沉积岩石学：沉积岩石学是研究沉积岩的物质成分、结构构造、分类和形成作用，以及沉积环境分布规律的一门科学。

“地壳表层”：是指大气圈的下层、水圈和生物圈的全部以及岩石圈的上层。它是包围地球表面的一个圈层，沉积岩就生成在这个圈层中，所以可以把它称为沉积岩生成圈或沉积圈。

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。

第二章：沉积岩的形成及演化

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、生物作用、各种地质应力的剥蚀作用等。在这些因素的共同影响下，地壳表层的岩石就处于新的不稳定状态，逐渐地遭受破坏，转变为风化产物。

风化作用按其性质可分为：物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。

物理风化作用：岩石主要发生机械破碎，而化学成分不改变的风化作用，称为物理风化作用。

引起物理风化作用的主要因素有：温度的变化，晶体生长，重力作用，生物的生活活动，水、冰及风的破坏作用。

物理风化的总趋势是使母岩崩解，产生碎屑物质，其中包括岩石碎屑和矿物碎屑等。

化学风化作用：在氧、水和溶于水中的各种酸的作用下，母岩遭受氧化、水解和溶滤等化学变化，使其分解而产生新矿物的过程称为化学风化作用。

碎屑物质（主要是母岩风化物中的碎屑物质）在流体的作用下，将进入搬运状态向它处转移；在一定条件下，还会从搬运状态转变为沉积状态，沉积下来的沉积物可长期固定下来不再移动；也可由于地壳上升、侵蚀基准面下降、使得沉积下来的碎屑物质重新遭受剥蚀而被搬运。

搬运和沉积碎屑物质的流体主要是流水和大气、在高寒地区的冰川和干旱地区的风也是搬运和沉积碎屑物质的地质应力。

一般来说，牵引流搬运颗粒的动力主要是推力，多半是从高处往低处搬运，但有时也从低处往高处搬运。

重力流搬运的驱动力主要是起因于重力，因此沉积物重力流的搬运是沿斜坡向下移动的。

沉积岩的分类：根据沉积岩的形成作用分类：1、主要由母岩风化产物组成的沉积岩；2、主要由火山碎物质和深部卤水组成的沉积岩；3、主要由生物遗体组成的沉积岩；4、主要由宇宙物质来源组成的沉积岩。

主要由母岩风化产物组成的沉积岩又可分为：碎屑岩和化学岩及生物化学岩。

碎屑岩还可以根据其主要的结构特征进一步划分为：砾岩、砂岩、粉砂岩和粘土岩。

化学岩及生物化学岩还可以根据其主要成分特征，再进一步划分为：碳酸盐岩、硫酸盐岩、卤化物岩、硅岩及其它化学岩。

第四章：碎屑岩的结构及粒度分析

碎屑岩的结构：是指构成碎屑岩的矿物及岩石碎屑的大小、形状以及空间组合方式。

碎屑岩的结构组分包括碎屑颗粒和填隙物——杂基及胶结物。

碎屑颗粒的结构特征一般包括：粒度、球度、形状、圆度以及颗粒的表面特征。

胶结类型：在碎屑岩中，胶结物或填隙物的分布状况及其与碎屑颗粒的接触关系称为胶结类型。

决定碎屑岩胶结类型的因素：1、碎屑颗粒与胶结物或填隙物的相对数量；2、碎屑颗粒之间的接触关系。以此为依据，可将胶结类型划分为以下几种：1、基底胶结；2、空隙胶结；3、接触胶结；4、镶嵌胶结。

支撑结构：碎屑结构的支撑类型可划分为两类：即杂基支撑结构和颗粒支撑结构。

在杂基支撑结构中，杂基含量高，颗粒在杂基中呈漂浮状。

在颗粒支撑结构中，颗粒之间可有不同的接触性质：包括点接触、线接触、凹凸接触和缝合接触。从成因上看，上述顺序即从点接触至缝合接触反映了沉积物在埋藏成岩过程中经受压固、压溶等成岩作用的强度和进程，颗粒间缝合接触是成岩程度很深的特征。

第五章：碎屑岩的构造和颜色

沉积岩的构造是指：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。其中沉积期形成的构造称为原生构造：如层理、波痕等流动成因构造；沉积后形成的构造，有的是在沉积物固结成岩之前形成的：如负荷构造、包卷层理等同生变形构造；有的是沉积物固结成岩后产生的如缝合线、叠锥等化学成因构造。

研究沉积岩的构造：主要通过露头研究、岩芯观察、镜下观察的微观特征来研究。

按成因可将沉积构造划分为：流动成因构造、同生变形构造、生物成因构造、化学成因构造和其他成因构造等五类，然后按形态标志细分。

层理：是岩石性质沿垂向变化的一种层状构造，它可以通过矿物成分、结构、颜色的突变或渐变而显现出来。

层系：由许多在成分、结构、厚度和产状上近似的同类型纹层组合而成，他们形成于相同的沉积条件下，是一段时间内水动力条件相对稳定的水流条件下的产物。

层系组：也成为层组，由两个或两个以上岩性（成分、结构）基本一致的相似层系或性质不同但成因有联系的层系叠覆组成，其间没有明显的间断。

层：是组成沉积地层的基本单位，由成分基本一致的岩石组成，它是在较大区域内，在基本稳定的自然条件下沉积而成的，可以根据它在成分和结构上的不连续性与上下邻层分开。一个层可以包括一个或若干个纹层、层系或层系组。

在沉积层序的描述中，按照层内组分和结构的性质把层理一般划分为四种类型：非均质层理、均质层理、递变层理、韵律层理。其次，再非均质层理中，再按照几何形态进一步细分为水平层理、波状层理、交错层理以及压扁层理和透镜状层理。

水平层理和平行层理：特点是纹层呈直线状互相平行，并且平行于层面，一般认为这种层理是在比较稳定的水动力条件下，物质从悬浮物或溶液中沉淀而成。水平层理分布广泛，多在细粒的粉砂和泥质物中出现，常见于海（湖）深水地带、闭塞海湾、泻湖、沼泽以及牛轭湖等环境中。

平行层理主要由平行而又几乎水平的纹层状砂和粉砂组成，纹层厚由1~2mm至12mm，它是在较强水动力条件下流动水作用的产物，而非静水沉积。这种层理的一般特点是：由颗粒大小不同的纹层叠覆，或是含有不同重矿物的纹层叠覆，或两者兼备。其多在细砂和中砂中发育良好，原因是它实在平坦底床上连续滚动的沙粒产生粗细分离而显现的平行纹层。

平行层理一般出现在急流及高能量环境中：如河道、海（湖）岸和海滩等沉积环境中，常与大型交错层理或冲洗层理共生，平行层理具有良好的含油气性。

波状层理：这种层理的特点是纹层呈对称或不对称的波状，但其总的方向平行于层面。这种层理主要是由沉积介质的波浪震荡运动造成的，其次是单向水流的前进运动造成的。前者主要形成对称的波状层理，后者形成不对称波状层理，同时叠覆层的相位错开。

交错层理：通常也称为斜层理，它是由一系列斜交于层系界面的纹层组成，斜层系可以彼此重叠、交错、切割的方式组合。这种层理是由沉积介质的流动造成的。纹层倾向表示介质流动方向。

交错层理的分类：板状交错层理、楔状交错层理、槽状交错层理、其它流水型交错层理（爬升波纹交错层理、羽状交错层理）、浪成波纹交错层理、冲洗交错层理或砂纹交错层理、丘状交错层理或风暴交错层理、风成交错层理。

板状交错层理：层系之间的界面为平面而且彼此平行。大型板状层理在河流沉积中最为典型。常具有如下特征：层系顶界具直脊波纹，底界有冲刷面；垂直水流方向显平行砂纹，顺水流方向倾斜；纹层内常呈下粗上细的粒度变化，有的纹层向下收敛。

楔状交错层理：层系间的界面为平面，但不互相平行，层系厚度变化明显呈楔形。垂直水流或平行水流方向层系间常彼此切割，纹层的倾向及倾角变化不定。常见于海、湖浅水地带和三角洲沉积区。

槽状交错层理：层系底界为槽形冲刷面，纹层在顶部被切割。在横切面上，层系界面是槽状，纹层与之一致也是槽状；再顺水流的纵剖面上，层系界面呈弧状，纹层向下倾方向收敛并与之斜交。大型槽状交错层理层系底界冲刷面明显，底部常有泥砾，多见于河流环境。

压扁层理和透镜状层理：这是在砂、泥沉积中的一种复合型层理，有时也称为潮汐层理。它是由压扁层理（又称为脉状层理）、波状层理、透镜状层理组合而成，在形态上很像小型波

状层理。这种复合型层理的形成，说明沉积环境有砂、泥供应，而且水流活动期和水流停滞期交替出现。

当水流或波浪作用较强，而停滞水作用相对次要时，砂质的沉积和保存比泥质有利，则形成压扁层理。

当水流和波浪作用较弱，而停滞水作用的影响占主导地位时，砂质供应不足，泥质的沉积和保存比砂质有利，则形成透镜状层理。

这种复合型层理大部分发育在粉砂岩、泥质粉砂岩与泥岩、粉砂质泥岩的互层中。

递变层理：是具有粒度递变的一种特殊的层理，又成为粒序层理。这种层理的特点是由底向上至顶部颗粒逐渐由粗变细。除了粒度变化外，没有任何的内部纹层。

韵律层理

均质层理

层面构造：在岩层表面呈现出的各种不平坦的沉积构造的痕迹，统称为层面构造。

波痕：是由风、水流或波浪等介质的运动，在沉积物表面所形成的一种波状起伏的层面构造。

波痕的要素：波长、波高、不对称度、波痕指数。

流水波痕：由定向的水流形成的波痕称为流水波痕。常见于河流和存在有底流的海湖近岸地带。其特点是波峰、波谷均较圆滑，呈不对称状，不对称指数大于2，波痕指数大于5，大都为8-15。

风成波痕：由定向风所形成的波痕。常见于沙漠及海、湖滨岸的沙丘沉积中。其特点呈极不对称状，不对称度比流水波浪更大，波痕指数也高，变化范围为10-70，一般在15-20以上，个别可达50，甚至更大。波峰、波谷都较圆滑、开阔，但常常骨宽峰窄，陡坡倾向与风一致。

剥离线理构造：是一种原生流水线理构造，主要出现在具有平行层理砂岩中，沿层而剥开出现大致平行的线状沟或脊，镜下可见长形颗粒定向排列，常代表古流向，故人们将其定位原生沉积构造。

泥裂：泥裂也称干裂，它是沉积物露出水面时因曝晒而干涸所发生的收缩裂缝。泥裂常见于粘土岩和碳酸盐岩中。泥裂最常见于海（湖）滨岸、干涸池塘、废弃河道、泛滥平原以及潮间带的沉积物表面。这些地区的泥裂通常和雨痕、冰雹痕等伴生。

雨痕：指雨滴降落在松软的沉积物表面时所形成的小型撞击凹穴。

负载构造：也称为负荷构造、重荷模等，是指覆盖泥质岩之上的砂层底面上的瘤状突起，它是由下伏的含水塑性软泥承受不了均匀的负载，使上覆砂质物陷入下伏泥质物质中而产生的。这种不均匀负载起因于槽模、沟模的充填或者由于孤立砂波的重力差异沉积。

球枕构造：这种构造是指砂岩层断开并陷入泥岩中形成的许多紧密或稀疏排列的椭球状或枕状块体。由于外貌很像结核，亦称为假结核。

包卷层理：也称为卷曲层理、揉皱层理，是指在一个岩层内发生的纹层盘向和扭曲现象。主要见于软薄层的粗粉砂层或细粉砂层中，可以是硅质的或碳酸盐质层中。这种不规则的变形层理习惯上称为扭曲层理。

滑塌构造：是指斜坡上未固结的软沉积物在重力作用下发生滑动和滑塌而形成的变形构造。

碟状构造：系由模糊的形如蝶状的上凹纹层组成，直径一般为几厘米，他们在横向上连续分布，垂向上互相重叠，其下部刻见泄水通道或泄水管构造。一般认为，碟状构造的形成与快速堆积的沉积物中孔隙水的向上泄出引起颗粒重新排列有关，因而又称为泄水构造。

晶体印痕：

结核：

生物遗迹构造：指由生物活动而产生于沉积物表面或内部并具有一定形态的各种痕迹，包括生物生存其间的运动、居住、觅食和摄食等行为遗留下的痕迹，因而又称为痕迹化石或遗迹化石。

生物扰动构造：底栖生物的活动使沉积物层理遭到破坏，同时产生新的构造面貌，通常称为生物搅动构造。

植物根茎痕：

碎屑岩的颜色按成因可分为三类：继承色、自生色和次生色。继承色和自生色都是原生色。