沉积岩的结构和构造及其与形成过程的关系

论沉积岩的形成、分类与构造论文提要沉积岩是地壳发展过程中的一种必然产物。

在地表或地表下不太深的地方，在常温、常压条件下，通过风化作用，火山作用所形成的物质，经过搬运、沉积并固结成岩，这种岩石叫做沉积岩，曾经叫做水成岩。

由于沉积岩是在地表条件下形成，因此，它构成了岩石圈的上部表层，全球大约有3/4陆地面积被沉积岩所覆盖。

近年来，沉积岩石学发展迅速，取得了多方面的成就。

如在碳酸盐岩介质能量的研究方面；岩相的进展（浅海，滨海，潮上带，深海化学沉积）方面；沉积岩中赋有的基质超微化石遗骸研究方面都有较大进展。

又由于当代新技术与新方法的出现，如从化学、物理角度研究沉积岩形成的能量条件；岩相分析及相模型方法的建立；数理统计及计算技术应用的广泛推广等，使沉积学有了更加迅速的发展。

而石油的生成和富集与沉积岩甚为密切，因此，研究沉积岩，对石油地质学意义重大。

正文一、沉积物的来源在地表条件下，地壳上先期存在原始物质，经过搬运、沉积和成岩等一系列地质作用，最终形成沉积岩。

组成沉积岩的这些原始物质的来源主要有：母岩风化作用的产物--陆源碎屑、溶解物质和粘土物质；生物物质--生物残骸及有机生物残体；深源物质--火山喷发带到地表的火山碎屑物质、沿断裂带进入地表的热卤水、温泉水、热液等；宇宙源沉积物--从宇宙空间降落地表的陨石及尘埃物质。

原始沉积物中母岩的风化产物是构成沉积岩的主要组分。

这些原始物质可以通过机械、化学、生物等不同的搬运和沉积方式，并经受同生、成岩和后生等地质作用而形成多种类型的沉积岩。

二、沉积物的搬运地表母岩风化后形成的碎屑物质、粘土物质与溶解物质除少量残留原地，绝大部分被搬运到新的场所沉积下来。

搬运风化产物的主要营力是流水、风、冰川、重力以及生物等，其中最重要的是流水的搬运作用。

物质搬运的方式决定于风化产物的性质。

碎屑物质、粘土物质通常是以机械方式搬运；而溶解物质则以胶体溶液和真溶液方式进行搬运。

在潮湿地区风的地质作用不明显，但在干旱的沙漠地区，它是主要的地质营力，起着侵蚀、搬运和堆积作用。

沉积岩第一节概述一、岩石的概念岩石是在各种地质作用下，按一方式结合而成的矿物集合体，是构成地壳及上地幔的主要物质。

构成岩石主要成分的矿物也只有20～30种。

组成岩石主要成分的矿物称为造岩矿物。

岩石的概念也有三个含义：①岩石是天然形成的②岩石具有一定的结构构造③岩石在地壳中具有一定的产状。

岩石根据成因分为岩浆岩(火成岩)、沉积岩和变质岩三大类。

矿物是岩石的组成物质，岩石是矿物的存在形式。

两者密不可分，相互依存。

有的岩石是由一种矿物组成，叫做单矿岩，如大理岩；大多数岩石是由几种矿物组成的，叫做复矿岩。

二、沉积岩的形成过程沉积岩的形成过程一般经过风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和成岩作用等几个过程。

沉积岩形成阶段：风化作用→搬运作用→沉积作用→成岩作用1、风化作用: 岩石暴露地表后，在地表低温低压环境遭受O2、CO2及生物作用，发生机械破碎或化学分解与合成，逐渐成为碎块、砂粒和泥土，一部分成分随水流失，一部分留在原地，这一过程称为风化作用。

风化前的岩石称为母岩。

母岩可以是岩浆岩、变质岩、沉积岩。

按性质可将风化作用分为三类：即物理风化、化学风化、生物风化。

物理风化作用: 物理风化(机械风化)是指在气温频繁升降的反复变化的条件下，岩石在原地发生碎裂的过程。

物理风化作用的类型: ①温差作用。

②冰劈作用。

水结冰后体积比原增大1/11左右，对裂隙面产生960∼6000kg/cm2的压力。

③其它物理风化作用，如生物机械风化作用即根劈作用。

化学风化作用: 化学风化作用是指在大气、水和水溶液的作用下岩石发生的化学分解过程。

①氧化作用：黄铁矿氧化形成褐铁矿。

②水解作用：钾长石经水解作用可形成高岭土和硅胶。

③碳酸化作用：钾长石经碳酸化作用加速水解过程④溶解作用：取决于矿物的溶解度。

石膏>方解石>白云石>橄榄石>辉石>角闪石>斜长石>钾长石>黑云母>白云母>石英２、搬运作用: 河流的机械搬运作用—河流流水在流动过程中携带泥沙和移动河床砾石移动。

《沉积岩与沉积相》课程笔记第一章：沉积岩的基本概念及基本特征1.1 沉积岩的定义沉积岩，也称为沉积物岩，是指在地表或地表附近，由风化作用产生的碎屑物质、生物残骸或化学沉淀物，经过搬运、沉积、压实和胶结等地质作用形成的岩石。

沉积岩覆盖了地球表面约75%的面积，是地壳中最丰富的岩石类型之一。

1.2 沉积岩的形成过程沉积岩的形成是一个复杂的地质过程，主要包括以下几个阶段：（1）母岩的风化作用- 物理风化：由于温度变化、冰冻作用、植物根系的生长等物理因素导致岩石破碎。

- 化学风化：岩石与水、氧气、二氧化碳等化学反应，导致矿物成分发生变化。

- 生物风化：生物活动，如微生物、植物和动物，通过其代谢过程分解岩石。

（2）碎屑物质的搬运和沉积- 搬运介质：水流、风力、冰川、重力等自然力量。

- 搬运过程：侵蚀、携带、沉积、分选等。

- 沉积环境：河流、湖泊、海洋、沙漠等。

（3）沉积后作用- 压实作用：上覆沉积物的重量导致下伏沉积物排水、体积减小。

- 胶结作用：矿物质填充沉积物间隙，使之固结成岩。

- 成岩作用：包括化学沉淀、生物化学作用、矿物转变等。

1.3 沉积岩的基本特征（1）层理构造- 定义：沉积岩中的层状结构，反映了沉积环境的周期性变化。

- 类型：水平层理、波状层理、交错层理、递变层理等。

（2）化石- 重要性：提供了生物演化和古环境信息。

- 类型：植物化石、动物化石、微生物化石等。

（3）成分和结构- 碎屑成分：石英、长石、云母等矿物碎屑。

- 填隙物：泥质、碳酸盐、硅质等胶结物。

- 结构：根据粒度分为砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩等。

（4）颜色- 影响因素：沉积物成分、氧化还原条件、有机质含量等。

- 常见颜色：灰色、黄色、红色、绿色、黑色等。

1.4 沉积岩的分类沉积岩可以根据其成因、成分和结构进行分类：（1）碎屑岩- 砾岩：由直径大于2毫米的碎屑组成。

- 砂岩：由直径在0.0625毫米至2毫米之间的碎屑组成。

- 粉砂岩：由直径在0.0039毫米至0.0625毫米之间的碎屑组成。

沉积岩的结构和构造碎屑岩是沉积岩中的一个重要类型，砾岩、砂岩、黏土岩都届丁碎屑岩。

碎屑岩的结构与岩浆岩和变质岩有很大的不同，后者的矿物颗粒之间是连续接触的；而在碎屑岩中，颗粒之间以点接触，颗粒之间有孔隙，这些孔隙被胶结物或者细粒填隙物质充填。

因此，具有孔隙是碎屑岩重要的结构特征。

层积岩的不同结构碎屑岩的结构包括碎屑颗粒的结构、杂基或胶结物的结构以及碎屑和填隙物之间的关系等诸多特征。

碎屑颗粒的结构特征是指粒度、球度、形状、圆度和颗粒的表面特征。

粒度是指颗粒的大小，1-1000mm为砾级，0.1-1mm为砂级,0.01-0.1为粉砂级，< 0.01 为黏土级；球度用丁衡量一个颗粒近乎丁球体的程度，等轴状矿物球度高，片状、柱状矿物球度低；形状用大家熟悉的圆球体、椭球体、扁球体和长扁球体来表示；圆度是指原始的碎屑棱角被磨圆的程度，用比较形象的棱角状、次棱角状、次圆状和圆状划分出四个级别；颗粒表面特征是看碎屑颗粒的表面的磨光程度如何以及是否有刻蚀的痕迹。

填隙物结构包括杂基和胶结物。

杂基是和粗大碎屑一起沉积下来的细粒填隙组分，届丁机械沉积，杂基粒度一般< 0.03mm；而胶结物是化学成因的物质，一般含量小丁50%,填隙在孔隙之间。

胶结物有非晶质和显晶质等结构类型。

碎屑和填隙物之间的关系，也称胶结类型。

主要有以下四种情况：基底胶结的填隙物为杂基且含量多，碎屑颗粒呈星点状分布；孔隙胶结则不然，胶结物含量少，只充填在碎屑之间的孔隙中；接触胶结和孔隙胶结类似，但胶结物含量更少，只分布在颗粒之间接触的地方；镶嵌结构的特点是颗粒之间呈凹凸线状接触，似乎没有胶结物。

层积岩的层理沉积岩最典型的构造特征是具有层理。

沿垂直方向观察这种层状构造可以发现，由丁矿物成分、结构或颜色的不同而表现出成层性。

根据纹层排列的特点，层理可以继续细分。

比如纹层呈直线状相互平■行，并且平行丁层面，称为水平■层理和平行层理；纹层呈对称或不对称的波状，总方向平行丁层面，称为波状层理；纹层斜交层面，斜层系呈彼此重叠、交错、切割的组合方式，称为交错层理或斜层理等等。

沉积岩形成的过程
其次，搬运与沉积是沉积岩形成的第二步。

搬运是指沉积物从源地搬
运到沉积地的过程。

这个过程中，水、冰、风和重力是主要的搬运介质。

例如，河流和冰川会把沉积物搬运到远离源地的地方。

而风会携带轻质的
颗粒，如沙子和尘埃。

当沉积物到达沉积地后，会受到介质的沉降和堆积
作用，沉积在一个地方形成沉积层。

第三，堆积与压实是沉积岩形成的重要步骤。

在沉积层不断堆积过程中，上方的沉积物会对下方的沉积物施加一定的压力，逐渐增加沉积物层
的厚度。

这个过程被称为堆积与压实。

堆积与压实过程中，沉积物会发生
物理和化学变化。

物理变化包括沉积物颗粒的排列和碎屑的固结，而化学
变化包括溶解和重新沉积以及成岩流体的交换等。

第四，再结晶与固结是沉积岩形成的重要过程。

随着时间的推移，沉
积物中的矿物质会发生再结晶作用，即原有的矿物质重新结晶形成新的晶体。

再结晶作用有时候会导致沉积岩的颗粒变得坚硬和致密。

固结是指沉
积物在再结晶过程中，产生了一定的内应力，使沉积物层逐渐变得坚固。

最后，变质与变质是沉积岩形成的最后一个重要过程。

变质是指沉积
岩在高温和高压的条件下发生物质和结构的变化。

当沉积岩被埋在地下深
处时，会受到大地构造运动的影响，导致温度和压力上升。

在这种条件下，沉积岩经历变质过程，矿物质重新结晶形成新的矿物质，沉积岩的结构和
组成发生了变化，形成了变质岩。

变质岩具有较高的硬度和密度，与沉积
岩有着很大的差异。

沉积岩的结构和构造碎屑岩是沉积岩中的一个重要类型，砾岩、砂岩、黏土岩都属于碎屑岩。

碎屑岩的结构与岩浆岩和变质岩有很大的不同，后者的矿物颗粒之间是连续接触的；而在碎屑岩中，颗粒之间以点接触，颗粒之间有孔隙，这些孔隙被胶结物或者细粒填隙物质充填。

因此，具有孔隙是碎屑岩重要的结构特征。

层积xx的不同结构碎屑岩的结构包括碎屑颗粒的结构、杂基或胶结物的结构以及碎屑和填隙物之间的关系等诸多特征。

碎屑颗粒的结构特征是指粒度、球度、形状、圆度和颗粒的表面特征。

粒度是指颗粒的大小，1-1000mm为砾级，0.1-1mm为砂级，0.01-0.1为粉砂级，＜0.01为黏土级；球度用于衡量一个颗粒近乎于球体的程度，等轴状矿物球度高，片状、柱状矿物球度低；形状用大家熟悉的圆球体、椭球体、扁球体和长扁球体来表示；圆度是指原始的碎屑棱角被磨圆的程度，用比较形象的棱角状、次棱角状、次圆状和圆状划分出四个级别；颗粒表面特征是看碎屑颗粒的表面的磨光程度如何以及是否有刻蚀的痕迹。

填隙物结构包括杂基和胶结物。

杂基是和粗大碎屑一起沉积下来的细粒填隙组分，属于机械沉积，杂基粒度一般＜0.03mm;而胶结物是化学成因的物质，一般含量小于50%,填隙在孔隙之间。

胶结物有非晶质和显晶质等结构类型。

碎屑和填隙物之间的关系，也称胶结类型。

主要有以下四种情况：基底胶结的填隙物为杂基且含量多，碎屑颗粒呈星点状分布；孔隙胶结则不然，胶结物含量少，只充填在碎屑之间的孔隙中；接触胶结和孔隙胶结类似，但胶结物含量更少，只分布在颗粒之间接触的地方；镶嵌结构的特点是颗粒之间呈凹凸线状接触，似乎没有胶结物。

层积xx的层理沉积岩最典型的构造特征是具有层理。

沿垂直方向观察这种层状构造可以发现，由于矿物成分、结构或颜色的不同而表现出成层性。

根据纹层排列的特点，层理可以继续细分。

比如纹层呈直线状相互平行，并且平行于层面，称为水平层理和平行层理；纹层呈对称或不对称的波状，总方向平行于层面，称为波状层理；纹层斜交层面，斜层系呈彼此重叠、交错、切割的组合方式，称为交错层理或斜层理等等。

《沉积岩岩石学》课程笔记第一章：沉积岩岩石学概念1.1 沉积岩的定义和特征沉积岩是由母岩经过物理、化学和生物作用破碎、搬运、沉积并经过长时间的压实和胶结作用形成的岩石。

沉积岩具有以下特征：- 成分：主要由石英、长石、云母、粘土矿物等碎屑物质组成，也可含有有机质、碳酸盐等自生矿物。

- 结构：沉积岩具有独特的结构，如层理、波痕、泥裂等，反映了沉积环境和沉积过程。

- 构造：沉积岩的构造多样，包括水平层理、波状层理、交错层理等，是沉积环境和沉积作用的重要标志。

- 成岩作用：沉积岩在形成过程中经历了压实、胶结、重结晶等成岩作用，影响了其物理和化学性质。

1.2 沉积岩的分类根据沉积岩的组成和形成过程，可将其分为以下几类：- 碎屑岩：由母岩破碎、搬运、沉积形成的岩石，如砂岩、砾岩等。

- 泥质岩：由细粒沉积物经长时间沉积、压实形成的岩石，如泥岩、页岩等。

- 化学岩：由化学沉积作用形成的岩石，如石灰岩、白云岩等。

- 生物岩：由生物残骸沉积形成的岩石，如礁灰岩、贝壳灰岩等。

1.3 沉积岩在地质历史中的重要性沉积岩在地质历史中具有重要意义，主要体现在以下几个方面：- 地层划分：沉积岩具有明显的层理和化石，是地质年代划分和地层对比的重要依据。

- 资源矿产：许多金属矿产、非金属矿产和能源矿产（如煤、石油、天然气）都赋存于沉积岩中。

- 环境记录：沉积岩记录了地球历史上的古气候、古地理、生物演化等信息，对了解地球演变过程具有重要意义。

- 工程地质：沉积岩的物理和化学性质影响工程建设和地基处理，对工程地质研究具有重要意义。

1.4 沉积岩研究方法研究沉积岩的方法主要包括：- 宏观观察：通过野外考察、露头观测等手段，研究沉积岩的宏观特征，如颜色、层理、构造等。

- 显微镜观察：利用光学显微镜、扫描电镜等仪器，观察沉积岩的微观特征，如矿物成分、结构、成岩作用等。

- 地球化学分析：通过对沉积岩样品进行元素和同位素分析，研究其物质来源、沉积环境和成岩过程。

沉积岩是由风化的碎屑物和溶解的物质经过搬运作用、沉积作用和成岩作用而形成的。

形成过程受到地理环境和大地构造格局的制约。

1形成过程
裸露在地表的岩石，会受到地球外部圈层中多种因素的影响，比如温度、光照、流水、大气、生物等因素的破坏作用，导致岩石的理化性质发生变化，这个过程我们称为风化作用。

风化作用的进行，又加剧了风力、流水的侵蚀作用的加剧，最终使得大块的岩石变成小块的岩石，最终变成粉末状的风化产物。

这些风化产物在流水和风力等外力作用下，被搬运到其他地方，由于速度减弱而沉积下来，最终由于沉积物越堆越多，固结成岩形成沉积岩。

2特征
（一）矿物特征由于沉积岩形成于地表，因此其组成矿物必须能够适应常温、常压的环境，都是稳定的矿物，常见矿物有石英、长石、白云母、方解石、白云石以及粘土矿物、绿泥石等。

与岩浆岩的组成矿物明显不同，几乎见不到橄榄石、辉石、角闪石矿物。

（二）结构特征所谓的结构，指的是组成沉积岩的岩石颗粒的性质、大小、形态及其相互关系。

（三）构造特征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至沉积后期通过物理作用、化学作用和生物作用形成的。

沉积期形成的构造叫原生构造；沉积物在没有完全固结前形成的构造为同生构造；在固结成岩期形成的构造为后生构造。

沉积岩的构造类型很多，由于辽河油区获取的是以孔位
为单位的岩心资料，所以见到的构造不是十分全面，主要为原生构造，常见的为层理构造，因此本书研究的只是层理构造及特殊构造，如化石构造等。

（转）沉积岩及其形成过程？特征？分类？类型一、沉积岩及其形成过程（一）沉积岩,sedimentary rocks是在地表或地表不太深的地方，在常温、常压下，由风化作用、生物作用等形成的物质，经过搬运、沉积、成岩而形成的层状地质体。

沉积岩分布广，大陆表面约有75％覆盖着沉积岩，其中最大厚度达13km，平均厚度约为1.8km；大洋底部几乎全被沉积物或沉积岩所覆盖，其厚度为0.2～3km，平均厚度约为1km。

沉积岩的种类很多，但分布最多的是页岩，其次是砂岩和石灰岩，它们占沉积岩总量的95%以上。

（二）沉积岩的形成过程沉积岩的形成一般都经过风化、搬运、沉积、成岩四个过程。

1、风化阶段沉积物质的来源地表或接近地表的岩石，由于温度变化、水、氧和生物等作用，在原地发生破坏崩解，逐步破碎成大大小小的碎屑物质，岩石中有的成分被溶解，有的则生成新的矿物，这些破碎溶解的物质，就成了沉积岩形成的主要物质来源。

另外还有一些火山碎屑、深部的热卤水、温泉喷出物等深源物质和陨石、宇宙尘埃等宇宙物质。

2、搬运阶段原有的岩石经风化后形成的产物，除了一部分残留在原地外，绝大多数被水、风、冰川、海洋及生物等搬运到其它地方。

物质的搬运一般可分为三种方式：（1）机械搬运：碎屑物质在水、风、冰川或重力流中被搬运。

（2）化学搬运：一些母岩风化产物溶解形成真溶液或胶体溶液被携带搬运。

（3）生物搬运：生物作用的生物残骸和分泌物的堆积。

3、沉积阶段岩石碎屑物地被搬运途中，由于搬运力的减弱，比如水流或风力速度降低、冰川熔化以及其它因素的影响，被搬运的物质逐渐沉积下来，形成松散沉积物。

与搬运相对应的，沉积方式也有三种：（1）机械沉积：机械搬运带来的碎屑物质，由于搬运能力减弱而沉积下来。

（2）化学沉积：化学搬运来的物质通过化学作用形成难溶的物质或通过胶体凝聚进行沉积。

（3）生物沉积：生物的残骸和分泌物的沉积。

4、成岩阶段沉积后的松散沉积物，在一个新的改变了的环境中，再经过一系列的变化，最后固结成坚硬的沉积岩的过程，称为成岩作用。

沉积岩的构造一、沉积岩构造的分类沉积岩的构造是指沉积岩的各个组成部分的空间分布和排列方式，它常常由于成分、结构、颜色的不均一性而显现出来的岩石综合特征。

在沉积岩的形成过程中的沉积作用阶段及沉积期后各个阶段，由于物理作用、化学作用和生物作用的影响，在沉积岩层内部或岩层面上了形成各种构造。

形成于沉积阶段，并受沉积环境和沉积条件控制的成为原生沉积构造，如交错层理；在沉积之后固结之前形成的构造，如包卷构造，也可看作原生沉积构造；在沉积期后由压实作用、成岩作用形成的构造则称为次生构造，如缝合线等。

研究原生构造有助于确定沉积物搬运和沉积的方式，确定沉积介质的性质和流体的动力状况，对于沉积环境分析具有重要意义。

沉积岩的构造可采用成因进行分类，也可根据其形态或产出位置进行分类。

目前多采二、层理（一）层理的定义和基本术语层理是沉积岩中最常见、最重要的一种构造。

层理是沉积物沉积时在层内形成的成层构造，常常是由沉积岩的颜色、结构、成分或层的厚度、形状等沿垂向的变化而显示出来。

通常说的层理，实际上都是指岩层的内部构造。

组成层理的要素有细层、层系和层系组。

细层常常又称为纹层，是构成层理的最小单位，其厚度常以毫米计。

同一细层具有较为均一的成分和结构，有时也具有粒度的变化。

细层是在相同水动力条件下同时形成的。

细层可与层面平行或斜交；细层的形态可以是平直的、波状的或弯曲的；细层可以是连续的或断续的；细层之间可以平行或不平行。

层系是由一组在成分、结构、厚度和产状上都相似的同类细层所组成的。

这些细层是在同一环境的相同水动力条件下，以及不同时间内形成的。

由水平细层组成的层系，层系间缺乏明显标志，一般难以划分层系；由倾斜细层组成的层系则易于识别，层系间有明显的层系界面分隔。

层系上下界面间的垂直距离称为层系厚度，可从数毫米到数十米厚，一般为数厘米至数十米。

层系界面可以是平直的或弯曲的。

层系组是由若干个同类型的层系组成，形成于同一环境的相似水动力调件下。