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文檔簡介

1、巖石學(xué)簡明教程總結(jié)緒論巖石:巖石是天然產(chǎn)出的由一種或多種礦物(包括火山玻璃、生物遺骸、膠體)組成的、具有一定結(jié)構(gòu)構(gòu)造的礦物集合體。 它是組成地殼及地幔的固態(tài)部分,是地質(zhì)作用的產(chǎn)物。巖石的分類:巖石的種類很多,按其成因可分為三大類: (1)巖漿巖:由高溫熔融的巖漿,經(jīng)侵入地下或噴出地表冷凝而形成,又稱火成巖。 (2)沉積巖:地球巖石圈表層常溫常壓條件下,母巖經(jīng)風(fēng)化作用、生物作用、化學(xué)作用和某種火山作用的產(chǎn)物,經(jīng)搬運、沉積形成松散沉積物,而后固結(jié)而成的巖石。 (3)變質(zhì)巖:由已形成的巖漿巖、沉積巖經(jīng)變質(zhì)作用轉(zhuǎn)化而成的巖石。根據(jù)成因,巖石可以分為3大類:火成巖、沉積巖和變質(zhì)巖?;鸪蓭r和變質(zhì)巖占地殼重

2、量的95%,沉積巖占5%;但沉積巖出露面積占75%,火成巖和變質(zhì)巖只占25%。人類對于巖石成因的認識經(jīng)過了漫長的歷程與激烈的學(xué)術(shù)爭論,其歷史是地質(zhì)學(xué)逐步發(fā)展的歷史。巖石學(xué):巖石學(xué)是地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的一門重要的分支學(xué)科。是研究地殼、地幔及其它星體產(chǎn)出的巖石分布、產(chǎn)狀、成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、分類、命名、成因,演化等方面的科學(xué)。第一篇 巖漿巖巖漿:巖漿是在上地幔和地殼深處形成的、以硅酸鹽為主要成分的熾熱、粘稠、富含揮發(fā)物質(zhì)的熔融體。巖漿的成分:包括:氧、硅、鋁、鐵、鎂、鈣、鉀、鈉、錳、鈦、磷等造巖元素。其中以氧最多,常以氧化物表示。其中以sio2為最多。sio2與其它氧化物間有消長關(guān)系。 因此,巖漿中sio2

3、的含量,成為酸度劃分的主要標(biāo)準(zhǔn),也是堿度劃分必需考慮的成分之一,并且還是研究巖漿演化的主要變量;巖漿的粘度也與之關(guān)系較大。 巖漿固結(jié)后,sio2與其它氧化物組成硅酸鹽礦物; 另外還有揮發(fā)份:h2o、co2、so2、co、n2、h2 、nh3、nh4、hcl、hf、kcl、nacl等。 巖漿的溫度: 噴出熔巖溫度一般為700-1300c,玄武巖1000-1300c,安山巖900-1000c,流紋巖 700-900c。 含水的巖漿比不含水的巖漿溫度低。在深處正在結(jié)晶的巖漿比噴出地表的巖漿溫度低。 巖漿的粘度:粘度是液體或半流體流動的難易程度,粘度愈大,物質(zhì)愈難流動。巖漿中sio2含量愈高,粘度愈大

4、;揮發(fā)份含量愈高,粘度愈??;溫度愈高,粘度愈??;壓力增大,粘度愈大。 巖漿作用:地殼深部(至上地幔頂部)巖漿的發(fā)生、發(fā)展、演化直至冷凝固結(jié)成巖的整個地質(zhì)作用過程,稱為巖漿作用。巖漿巖:巖漿沿著地殼薄弱地帶侵入地殼甚至噴出地表,隨著溫度降低,巖漿最后冷凝固結(jié)成巖石,稱為巖漿巖。侵入巖:根據(jù)形成深度分:深成巖:形成深度大于3公里;淺成巖:形成深度03公里;噴出巖:又稱火山巖。按其特征分:熔巖:巖漿沿火山通道噴出地表冷凝固結(jié)而成的巖石。火山碎屑巖:由火山爆發(fā)出來的各種巖石碎塊、晶屑、巖漿團塊等火山碎屑物質(zhì)堆積(冷凝)而形成的巖石。次火山巖:與火山作用有關(guān)的充填與火山通道中或侵入其周圍鄰近的淺成超淺成

5、侵入巖,專成為次火山巖。 噴出作用 噴出巖淺成侵入作用淺成巖深成侵入作用深成巖侵入作用熔巖火山碎屑巖 巖漿作用巖漿巖的礦物成分:造巖礦物:組成巖石的礦物,一般統(tǒng)稱為造巖礦物。常見的造巖礦物:石英、斜長石、鉀長石、橄欖石、輝石、角閃石、黑云母。 造巖礦物的類型:根據(jù)礦物的顏色和成分特點分:硅鋁礦物:sio2與al2o3的含量較高,不含鐵鎂,其中包括石英、長石類及副長石類,這些礦物顏色較淺,所以又叫淺色礦物。 鐵鎂礦物:feo與mgo的含量較高,sio2含量較低,主要包括橄欖石類、輝石類、角閃石類及黑云母類等礦物。這些礦物的顏色一般較深,多為黑色或暗綠色,所以又叫暗色礦物。色率:暗色礦物在巖石中的

6、百分含量稱為巖石的色率。按造巖礦物在分類中的作用:主要礦物:指在巖石中含量多,并在確定巖石大類名稱上起主要作用的礦物。 次要礦物:指在巖石中含量少于主要礦物的礦物,對劃分巖石大類不起作用,但可作為確定巖石種屬的依據(jù)。副礦物:指在巖石中含量很少,在一般巖石分類命名中不起作用的礦物,但偶爾可用作定種屬名稱。巖漿巖礦物的成因類型:原生礦物:在巖漿結(jié)晶過程中所形成的礦物,如橄欖石、輝石、角閃石、云母、長石、石英等。也包括部分巖漿作用晚期析出的富含揮發(fā)份的礦物,如電氣石、螢石等。他生礦物:一般在正常的巖漿巖中不出現(xiàn),多半是由于巖漿同化了圍巖和捕虜體使其成分發(fā)生變化而形成的。如鈣鐵榴石、硅灰石等。堇青石、

7、紅柱石等富鋁礦物。次生礦物:在巖漿巖形成后,由于受到風(fēng)化作用或巖漿期后熱液蝕變作用,原生礦物發(fā)生變化而形成的新礦物,稱次生礦物。如蛇紋石或伊丁石、綠泥石、高嶺石等。巖漿巖的化學(xué)成分:造巖元素:o、si、al、fe、ti、mn、mg、ca、na、k、h、p等。占99.25%,其中o占46.59%。氧化物:sio2、al2o3、fe2o3、feo、mgo、cao、k2o、na2o、h2o+等。占巖漿巖總重量的98 以上。sio2與其他氧化物之間的關(guān)系:(參見課本11頁圖1-1)隨著sio2增加,feo和mgo逐漸減少;而k2o、na2o則漸趨增加;cao和al2o3在純橄攬巖中含量很低,但在輝石巖

8、、輝長巖中則隨sio2含量的增加而增加,尤其al2o3更為顯著,而后隨著sio2含量的增加又逐漸降低。巖漿巖依據(jù)sio2含量的分類:如sio245%者,稱為超基性巖;sio245%-53%者,稱為基性巖;sio235%-66%者,稱為中性巖;sio266%者,稱為酸性巖。 全堿含量:k2o+na2o在巖漿中稱為全堿含量(用alk表示)。由于k2o、na2o是主要元素中最容易熔融的組分,在地幔和地殼中的含量差別顯著。巖漿巖的礦物共生組合規(guī)律及其與化學(xué)成分關(guān)系:(參見課本12頁圖1-3)自然界的巖漿巖不是任意組合的,而是有規(guī)律的共生,這種規(guī)律稱為共生組合。反映在礦物成分的共生規(guī)律稱為礦物共生組合。

9、影響礦物共生組合的因素,除了溫度、壓力外,主要決定于巖漿巖的化學(xué)成分,特別是sio2的含量。當(dāng)sio2含量很高時,除了形成硅酸鹽礦物之外,可以形成石英。當(dāng)sio2含量不足時,可能出現(xiàn)橄欖石、霞石、白榴石等礦物,這些礦物稱為sio2不飽和的礦物。當(dāng)sio2含量充足時,可能出現(xiàn)輝石、角閃石、斜長石、鉀長石等,這些礦物稱為sio2飽和的礦物。巖漿巖的結(jié)構(gòu):是指組成巖石物質(zhì)的結(jié)晶程度、顆粒大小、晶體形態(tài)、自形程度及其相互間的關(guān)系。巖漿巖的主要結(jié)構(gòu)類型: 按巖漿巖的結(jié)晶程度可分為:全晶質(zhì)結(jié)構(gòu):巖石全部由已結(jié)晶的礦物組成。 玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu):巖石幾乎由全部未結(jié)晶的火山玻璃所組成。半晶質(zhì)結(jié)構(gòu):巖石由部分晶體和部分

10、玻璃組成。 在泰曼圖解中,根據(jù)結(jié)晶中心形成速度和晶體生長速度的關(guān)系不同,可以劃分為a、b、c、d四個區(qū)域,由于冷卻情況不同,形成了不同的結(jié)構(gòu)。(參見課本13頁圖1-5)泰曼圖解各區(qū)域說明:a區(qū):晶體生長速度大,而結(jié)晶中心卻較少。如果冷卻緩慢,形成全晶質(zhì)或較大的晶體。 b區(qū):形成結(jié)晶中心很多,而晶體生長速度相對較慢 ,如果冷卻迅速就會結(jié)晶不全或形成細小的晶體,甚至玻璃質(zhì)。則有斑狀結(jié)構(gòu)。c區(qū):結(jié)晶中心及晶體生長速度均已大為減弱,但結(jié)晶中心仍較多 。如果冷卻迅速形成細小的晶體,甚至來不及生長形成玻璃質(zhì)。d區(qū):幾乎不形成結(jié)晶中心,更談不上晶體生長 ,形成玻璃質(zhì)。按礦物的顆粒大?。?顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu):肉眼及放

11、大鏡基本上能分辨礦物顆粒。 隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu):肉眼及放大鏡無法分辨礦物顆粒。 隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu):由可分為顯微隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)和顯微晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。 顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)按顆粒絕對大小分為: 偉晶(顆粒直徑>10mm),粗晶結(jié)構(gòu)(顆粒直徑>5mm>),中晶結(jié)構(gòu)(顆粒直徑2-5mm),細晶結(jié)構(gòu)(顆粒直徑2-0.2mm),微粒結(jié)構(gòu)(顆粒直徑<0.2mm)。 按礦物顆粒的相對大?。旱攘=Y(jié)構(gòu):是指巖石中同種主要礦物顆粒大小大致相等。不等粒結(jié)構(gòu):是指巖石中同種主要礦物顆粒大小不等。斑狀結(jié)構(gòu):巖石中礦物顆粒分為大小截然不同的兩群,大的為斑晶,小的及不結(jié)晶的玻璃質(zhì)的為基質(zhì)。 似斑狀結(jié)構(gòu):外貌類似于斑狀結(jié)構(gòu),只是基質(zhì)為顯

12、晶質(zhì)的。 礦物的自形程度:自形結(jié)構(gòu):是指礦物晶粒具有完整的晶面。他形結(jié)構(gòu):指礦物晶體無一完整的晶面,形狀規(guī)則的輪廓。 半自形結(jié)構(gòu):指礦物晶體發(fā)育不完整,部分晶面完整,部分為不規(guī)則的輪廓。 組成巖石礦物顆粒的相互關(guān)系: 文象結(jié)構(gòu):巖石中鉀長石和石英呈有規(guī)則的交生,石英具獨特的棱角形或楔形有規(guī)律地鑲嵌在鉀長石中,形似象形文字,稱為文象結(jié)構(gòu)。 條紋結(jié)構(gòu):鉀長石和鈉長石呈條紋狀交生,通常都是鈉長石呈條紋無定向或定向分布在鉀長石中,相反的情況較少見。巖漿巖中礦物的結(jié)晶順序礦物的自形程度:一般來說礦物的自形程度愈好,晶出愈早,至少是結(jié)晶期結(jié)束早的比結(jié)晶期結(jié)束晚的自形程度高。礦物的包裹關(guān)系:一般被包裹的客晶

13、早于主晶,但固溶體出溶形成的包裹關(guān)系不屬此列。礦物的相對大?。簩τ诎郀罱Y(jié)構(gòu)巖石,斑晶礦物比基質(zhì)礦物晶出早;但在似斑狀巖石中,有些斑晶可能是后來交代形成的。礦物的共生關(guān)系:有些副礦物與次生礦物共生。鮑溫反應(yīng)原理:(參見課本17頁圖1-13)在結(jié)晶過程中,由于物理化學(xué)條件的改變,先析出的礦物與巖漿又發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生新的礦物;溫度繼續(xù)降低,反應(yīng)繼續(xù)進行,形成有規(guī)律的一系列礦物,稱為鮑文反應(yīng)系列。 對鮑溫反應(yīng)原理的說明:該原理較好的解釋了鈣堿性巖漿的礦物結(jié)晶情況。反應(yīng)系列分兩個支系,c支為淺色的斜長石系,也稱連續(xù)反應(yīng)系列;d支為深色的鐵鎂礦物系,稱之為不連續(xù)反應(yīng)系列。也說明了礦物的共生關(guān)系、巖漿的分異趨勢

14、,即成分由基性向酸性演化。還說明了巖漿巖和圍巖捕虜體間的關(guān)系,較基性的巖漿可熔化酸性捕虜體,而較酸性的巖漿則一般不能熔化較基性的捕虜體,所以自然界中較基性的暗色捕虜體最常見。巖漿巖的構(gòu)造:是指巖石中不同礦物集合體之間或礦物集合體和其它部分之間的排列方式及充填方式。巖漿巖中常見的構(gòu)造:塊狀構(gòu)造:組成巖石的礦物在整個巖石中分布是均勻的,其排列無一定次序,無一定方向。斑雜構(gòu)造:巖石的不同部位在結(jié)構(gòu)上或礦物成分上有較大的差異,如一些地方暗色礦物多,一些地方又很少,結(jié)果使巖石呈現(xiàn)出斑斑駁駁的外貌。帶狀構(gòu)造:表現(xiàn)為巖石中具有不同結(jié)構(gòu)或不同成分的條帶相互交替,彼此平行排列的一種構(gòu)造。氣孔和杏仁構(gòu)造:是噴出巖

15、中常見的構(gòu)造。由于巖漿迅速冷卻凝固而保留在巖石中形成空洞,為氣孔構(gòu)造。當(dāng)氣孔被巖漿期后礦物所充填時,其充填物宛如杏仁,稱為杏仁構(gòu)造。流紋構(gòu)造:是由不同顏色不同成分的條紋條帶粒雛晶定向排列,以及拉長的氣孔等表現(xiàn)出來的一種流動構(gòu)造。珍珠構(gòu)造:主要見于酸性火山玻璃中,由玻璃質(zhì)冷卻收縮所形成。特征是形成一系列圓弧形裂開。 噴出巖的構(gòu)造枕狀構(gòu)造:當(dāng)熔漿自海底溢出或從陸地流入海中時,就變成橢球狀、袋狀、面包狀等枕狀特征,后被沉積物、火山物質(zhì)及玻璃質(zhì)碎屑膠結(jié)起來就形成枕狀構(gòu)造流面構(gòu)造:巖漿巖中片狀礦物、扁平捕虜體、析離體呈平行排列,即形成流面構(gòu)造。流線構(gòu)造:若柱狀礦物、長形捕虜體、析離體等長軸方向呈定向排列

16、,即形成流線構(gòu)造。 柱狀節(jié)理構(gòu)造 多見于厚層狀基性熔巖中,是一種規(guī)則的多邊形長在體。斷面有多種形狀,四邊形、五邊形、六邊形、七邊形等,但大部分為六邊形,五邊形次之。原生節(jié)理:產(chǎn)生于侵入體的最后階段,是在熔融體冷凝到巖體完全固結(jié)這段時間內(nèi)由冷凝收縮形成的。 巖漿巖的產(chǎn)狀:巖漿巖的產(chǎn)狀主要指巖體的形態(tài)、大小和圍巖的接觸關(guān)系。火山巖的產(chǎn)狀:火山巖的產(chǎn)狀與火山巖的噴發(fā)方式和噴出物的性質(zhì)有關(guān)?;鹕絿姲l(fā)方式有:中心式噴發(fā):是指巖漿沿頸狀管道的一種噴發(fā)。熔透式噴發(fā):巖漿沿一定方向的裂隙活動噴達地表。裂隙式噴發(fā) 火山巖的產(chǎn)狀:繩狀構(gòu)造、熔巖瀑布、巖鐘、巖針、熔巖被侵入巖的產(chǎn)狀:侵入巖的產(chǎn)狀和構(gòu)造關(guān)系密切,可與

17、地層整合或不整合接觸,形體規(guī)模也相差很大,常見的有:巖床:是厚薄均勻的近水平的整合的板狀侵入體。巖盆:是中央微向下凹的整合盆狀侵入體。巖蓋:是上凸下平的穹隆狀整合侵入體。巖脈:是與圍巖層理或片理斜交的脈狀侵入體。巖脈較規(guī)則、平直,稱為巖墻巖株:是一種常見的侵入體,平面上近園形或不規(guī)則狀,接觸面陡立,似樹干狀延伸,又稱巖干。巖基:是最大的巨型侵入體,面積大于100平方公里,平面上通常呈長園形。巖漿巖的相:不同環(huán)境條件下形成的巖石和巖體總的特征,換言之,能反映巖漿巖生成環(huán)境的巖石表征就是巖漿巖相。分為:火山巖相、深成巖相、淺成巖相。巖漿巖的分類和命名:巖漿巖的分類應(yīng)反應(yīng)巖漿巖的化學(xué)成分、礦物成分、

18、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、地質(zhì)產(chǎn)狀和礦物的共生組合關(guān)系?;瘜W(xué)成分分類根據(jù)sio2的含量:超基性巖類:sio2含量45;基性巖類:sio2含量為4553;中性巖類:sio2含量為5366;酸性巖類sio2含量 66%根據(jù)全堿含量:見課本25頁第一段礦物成分分類:超基性巖類:不含石英、長石,富含暗色礦物,色率 90?;詭r類:暗色礦物和基性斜長石,色率40-90。中性巖類:暗色礦物、斜長石和堿性斜長石,色率15-40。酸性巖類:含石英、長石,暗色礦物少,色率10。堿性巖類:堿性暗色礦物和堿性長石。過堿性巖類:堿性暗色礦物和似長石。產(chǎn)狀、結(jié)構(gòu)構(gòu)造分類:深成巖:全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。淺成巖:全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)。噴出巖:玻璃質(zhì)

19、結(jié)構(gòu)、隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)。 巖漿巖分類表見課本28頁巖漿巖的命名:關(guān)于巖漿巖的命名,一般認為:巖漿巖命名應(yīng)在巖石的名稱中反映出巖石的系統(tǒng)位置,巖石的特點,大類的確定應(yīng)以化學(xué)成分和礦物成分為基礎(chǔ),第二級、第三級的命名應(yīng)以礦物成分和結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)等。 斑巖和玢巖:在具有斑狀結(jié)構(gòu)的淺成巖命名時,如果斑晶為斜長石、暗色礦物,則稱為玢巖;如果斑晶為石英、堿性長石、似長石,則稱為斑巖。對于熔巖,雖可具有斑狀結(jié)構(gòu),但不使用斑巖或玢巖命名,以示區(qū)別。巖漿巖各論:按28頁分類表復(fù)習(xí),重點是各類的典型代表巖石(超基性、基性、中性、酸性的鈣堿性系列的巖石)。必須掌握其名稱、產(chǎn)狀、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物成分。火山碎屑巖:火山碎

20、屑巖是火山作用形成的各種火山碎屑物,經(jīng)堆積、膠結(jié)、壓緊或熔結(jié)等多種成巖方式固結(jié)而成的巖石。典型的火山碎屑巖是指那些主要由火山碎屑物(一般占90%以上)形成的巖石。廣義的火山碎屑巖,是指包括向噴出巖和沉積巖過渡的火山碎屑巖?;鹕剿樾紟r一般特征:火山碎屑巖常有各種鮮艷的顏色,新鮮的火山碎屑巖,有淺紅、淺綠、灰綠、黃綠、灰白、灰紫等色調(diào)?;鹕剿樾紟r的成分包括兩部分,即火山碎屑物和膠結(jié)物,膠結(jié)物可以是部分火山灰分解形成的物質(zhì),也可以是部分熔巖或沉積物。火山碎屑物則是火山作用過程中形成的各種碎屑,可分為巖屑、晶屑、玻屑三種類型。 火山碎屑巖的成分:巖屑、晶屑與玻屑三種。 巖屑:是火山基底的巖石和火山通道

21、周圍的巖石以及先凝結(jié)成的熔巖和火山碎屑巖在火山噴發(fā)爆炸時崩碎形成的各種巖石碎塊。巖屑大小不一,有明顯的梭角狀,外形不規(guī)則。多是剛性的,有些則是半塑性塑性的晶屑:是火山爆發(fā)時崩碎的礦物晶體碎片,晶屑大多來源于巖漿中較早結(jié)晶出的斑晶,部分來源于周圍的巖石。常見有石英、鉀長石、斜長石,黑云母、角閃石、輝石等。晶屑外形不規(guī)則,多呈棱角狀,部分有熔蝕和淬火裂紋。 玻屑:是火山爆發(fā)時形成的玻璃質(zhì)碎片,其形態(tài)多樣,斷面多成弧形,粒度多數(shù)小于2毫米。玻屑多形成于粘度較大的中酸性巖漿?;鹕剿樾紟r結(jié)構(gòu):按粒度分為:集塊結(jié)構(gòu)、火山角礫結(jié)構(gòu)、凝灰結(jié)構(gòu)。 集塊結(jié)構(gòu):由粒徑大于64毫米的火山碎屑為主(50)所組成的結(jié)構(gòu)。

22、火山角礫結(jié)構(gòu):由含量大于50的2一64毫米的火山角礫所組成。 凝灰結(jié)構(gòu):主要由小于2毫米的火山碎屑所組成的一種結(jié)構(gòu)。 火山碎屑巖的構(gòu)造:火山碎屑巖一般為塊狀構(gòu)造,此外也可見到似流紋構(gòu)造,層理構(gòu)造等。似流紋構(gòu)造這是由一些塑性、半塑性火山碎屑物呈定向排列所形成的一種構(gòu)造。層理構(gòu)造這是一種主要在水盆地中形成的向沉積巖過渡的一種火山碎屑巖具有的構(gòu)造,由粗細不等或不同成分的碎屑物形成韻律性的層狀規(guī)律地交替出現(xiàn)。 火山碎屑巖的分類命名:見課本76頁表2-23火山碎屑巖主要類型集塊巖:是指由粒徑大于64毫米,含量50,在火山爆發(fā)時被崩碎的巖塊經(jīng)壓緊膠結(jié)而形成的巖石。成分除了火山巖塊外,還有一些火山通道的圍巖

23、。大小不一,分選很差,棱角狀,少數(shù)被圓化。顏色多樣,成分復(fù)雜,雜亂地堆積在火山口附近,常構(gòu)成火山錐的一部分。集塊巖可根據(jù)巖塊成分進一步劃分為不同的集塊巖,如玄武質(zhì)集塊巖、安山質(zhì)集塊巖、流紋質(zhì)集塊巖等。 火山角礫巖:是由火山作用形成的角礫被壓緊膠結(jié)而形成的一種巖石。角礫粒徑為264毫米,含量50。成分復(fù)雜,分選差,棱角狀,成分中除了巖塊外,可混入一部分晶屑和玻屑。沒有層理或具不明顯的層理,分布在火山口附近。火山角礫巖可根據(jù)角礫的成分劃分為:玄武質(zhì)火山角礫巖、安山質(zhì)火山角礫巖、流紋質(zhì)火山角礫巖等,如果角礫成分不止一種,這時可命名為復(fù)成分火山角礫巖。 凝灰?guī)r:是火山碎屑巖中分布最廣的一種巖石,具凝灰

24、結(jié)構(gòu),火山物質(zhì)占90以上,碎屑粒徑2毫米。火山碎屑物包括巖屑、晶屑、玻屑,一般晶屑含量較少,玻屑較多。巖石顏色有黃白、灰自、紫紅、灰紫、灰綠、灰黑等色。具不清楚或清楚的層理,堆積在離火山口較遠的地方。巖漿的演化:分異作用:分異作用是指原來均勻的巖漿在沒有外來物質(zhì)加入下,依靠本身的演化最終產(chǎn)生不同成分的巖漿的全部作用,它包括巖漿分異作用及分離結(jié)晶作用。 同化混染作用:巖漿在上升或停留于巖漿房期間,除與圍巖具有熱交換外,還可能與圍巖發(fā)生物質(zhì)交換,其結(jié)果是熔化圍巖和捕虜體,或與其發(fā)生反應(yīng),從而使巖漿的成分發(fā)生變化,這一過程被稱為同化混染作用。巖漿熔化了圍巖或捕虜體,使巖漿成分發(fā)生了變化,稱為同化作用

25、。不完全的同化作用稱為混染作用。同化與混染作用經(jīng)常是密切相關(guān)的。同化混染作用的方式和規(guī)模以及強度取決于巖漿和圍巖的熱狀態(tài)和組成。巖漿的混合作用:巖漿混合作用是指由兩種不同成分的巖漿以不同的比例混合而產(chǎn)生一系列過渡類型的巖漿、并形成不同成分的一系列巖漿巖,這便稱為巖漿混合作用。與同化混染作用相比,混合作用除受到兩種巖漿熱狀態(tài)的影響外,還受兩種巖漿的相遇機制,密度差等的制約。 第二篇 沉積巖沉積巖:沉積巖是在地表和地表下不太深的地方形成的地質(zhì)體。它是在常溫常壓條件下,由風(fēng)化作用、生物作用和某些火山作用產(chǎn)生的物質(zhì)經(jīng)搬運、沉積和成巖等一系列地質(zhì)作用而形成的。沉積巖的分布:沉積巖在地球表層分布甚廣,占陸

26、地面積的75%,在海底幾乎全部被沉積物覆蓋。沉積巖與巖漿巖的區(qū)別1)沉積巖與巖漿巖中鐵的總量相近,但沉積巖中fe2o3feo,巖漿巖中fe2o3feo。2)堿金屬和堿土金屬的含量,沉積巖低于巖漿巖。但cao例外,它在沉積巖中的含量高于巖漿巖,這與生物及生物化學(xué)作用使cao聚集有關(guān)。3)堿金屬鉀與鈉的含量比在沉積巖中k2ona2o,而巖漿巖中則k2ona2o。4)沉積巖較巖漿巖富含h2o、c02.在沉積巖中常含有大量的有機質(zhì),這是巖漿巖中所沒有的。沉積物質(zhì)的形成作用: 母巖的風(fēng)化產(chǎn)物:是指先形成巖石經(jīng)風(fēng)化作用所形成的物質(zhì),這是組成沉積巖的主要物質(zhì)。生物物質(zhì):是由生物生活動及其遺體分解而生成的有機

27、質(zhì),這類物質(zhì)在沉積巖中分布廣泛,卻含量不多,但在特殊條件下能集中沉積。火山物質(zhì):指火山噴發(fā)而成的固體碎屑產(chǎn)物,它們在沉積巖中的分布不廣,僅在火山活動地區(qū)及附近才有大量的堆積;宇宙物質(zhì):指的是降落于地球上的天體物質(zhì),如隕石等。風(fēng)化作用的產(chǎn)物:母巖風(fēng)化后形成的產(chǎn)物按其性質(zhì)可分為三類:碎屑物質(zhì):這是母巖機械破碎的產(chǎn)物。不溶殘余物質(zhì)(粘土物質(zhì)):是母巖在分解過程中新生成的礦物。溶解物質(zhì):在化學(xué)風(fēng)化過程中,母巖中活潑性較大的金屬元素分解出來溶于水中,組成真溶液或膠體。主要造巖礦物和巖石在風(fēng)化過程中的穩(wěn)定性 1)長石類:在物理風(fēng)化作用下,長石易沿解理面破碎。在化學(xué)風(fēng)化作用下,受各種酸的作用而分解:長石水云

28、母k+、na+、ca2+ 高嶺石(蒙脫石)+sio2 蛋白石三水鋁石不同種類的長石中,鉀長石比斜長石穩(wěn)定,酸性斜長石又較基性斜長石穩(wěn)定。2)鐵鎂礦物:這類礦物的穩(wěn)定性較低,其中以橄欖石最易風(fēng)化,輝石次之,再其次是角閃石。在化學(xué)風(fēng)化作用下,尤其是在碳酸的作用下,這類礦物首先分解出ca2、mg2、fe2陽離子,形成重碳酸鹽,溶于水中被帶走;在氧化作用下,這類礦物中的低價鐵氧化成高價鐵,形成含水的氧化鐵礦物而殘積在風(fēng)化地區(qū)、故其風(fēng)化產(chǎn)物多呈紅色、褐色及棕色。3)石英:為最穩(wěn)定的造巖礦物,在風(fēng)化過程中幾乎只發(fā)生機械破碎,不易發(fā)生溶解。 4)云母類:白云母穩(wěn)定性較黑云母高,故在沉積巖中前者較常見。白云母

29、在化學(xué)風(fēng)化作用下可以分解而轉(zhuǎn)變成為水云母以至高嶺石;黑云母風(fēng)化后形成含水的氧化鐵礦物及粘土礦物,其部分陽離子則被淋濾。5)粘土礦物:為沉積巖的重要造巖礦物。由于此類礦物是在地表條件下形成的,故在一般風(fēng)化作用下只發(fā)生機械破碎,而無化學(xué)分解現(xiàn)象。6)碳酸鹽礦物:主要為方解石和白云石。這類礦物在酸性水中極易溶解,而在極干燥的氣候條件下,可由物理風(fēng)化作用破碎成碳酸鹽碎屑。 常見造巖礦物在風(fēng)化帶中的穩(wěn)定分級:不穩(wěn)定礦物次穩(wěn)定礦物穩(wěn)定礦物橄欖石輝石、角閃石基性斜長石白云石方解石金屬硫化物白云母鉀長石中酸性斜長石黑云母、伊利石磁鐵礦、簾石、磷灰石榍石、十字石、石榴子石石英電氣石金紅石鋯石高嶺石高價鐵錳和鋁的

30、氧化物或氫氧化物巖石的風(fēng)化及影響因素:礦物成分;結(jié)構(gòu)構(gòu)造;氣候條件巖石破碎 ca、na、mg、k帶出 水云母或蒙脫石 高嶺石 含水氧化鐵+蛋白石+鋁土礦。風(fēng)化產(chǎn)物的搬運和沉積作用:1、機械搬運和沉積作用:碎屑物質(zhì)在水、風(fēng)、冰、及重力等作用下,以機械方式進行搬運和沉積。1)碎屑物質(zhì)在流水中的搬運和沉積:牽引流是一種低粘度、低密度的流體,它的流速梯度始終是一個常數(shù),屬牛頓流體。碎屑物質(zhì)搬運的影響因素:碎屑物質(zhì)的比重、粒度、形狀、相互引力和摩擦力、流水的流速、流量和性質(zhì)。當(dāng)流水動力大于碎屑重力、并克服了摩擦力和引力時,碎屑物質(zhì)被搬運,反之則沉積。顆粒大小與水流速度的關(guān)系 :(見課本115頁圖4-1尤

31、爾斯特隆圖解)(1)顆粒從靜止時開始搬動(侵蝕)所需要的起動流速要大于繼續(xù)搬運時的流速,因為起動流速不僅要克服顆粒本身的重力,而且還要克服顆粒間的引力及摩擦力,(2)大于2毫米的顆粒,其起動流速與沉積臨界流速相差最小,而且粒級與兩種流速成正相關(guān)、因此,礫石很難做長距離的搬運,多沿河底呈滾動式前進。(3)2一0.0625毫米的顆粒所需要的起動流速最小,而且起動流速與沉積臨界流速相差也不大。這說明砂粒在流水中搬運時極為活躍,既易搬運又易沉積,故常呈跳躍式前進。其中0.1250.25毫米的細砂最易受侵蝕、搬運、沉積,故在河流中下游細砂最豐富。(4)小于0.0625毫米的顆粒、它們的起動流速和沉積臨界

32、流速之差最大。故粉砂、尤其是更細的泥級顆粒,一經(jīng)流水搬運就長期懸浮于水體中,不易沉積下來,大多搬運到比較安靜的水域中才慢慢地沉積。而且,它們沉積之后不易再呈分散質(zhì)點被搬運。2)碎屑物質(zhì)的搬運方式:滾動搬運、跳躍搬運和懸浮搬運。滾動搬運是指碎屑顆枚在流水的作用下沿底面而呈懸浮狀態(tài)前進。跳躍搬運指碎屑顆粒間歇性地離開底面而沿流向跳躍前進。懸浮搬運指碎屑顆粒在水中保持不沉淀到底面而呈懸浮狀態(tài)前進。碎屑顆粒在流水搬運中的變化:碎屑物質(zhì)在搬運過程中,由于顆粒之間的碰撞和摩擦,以及流水對顆粒的分選和化學(xué)分解,使其在礦物成分、粒度、分選性和形狀上都要發(fā)生變化。一般是隨著搬運距離的加長,其粒度變細;圓度、球度

33、增高;分選變好,不穩(wěn)定礦物逐漸減少,而穩(wěn)定礦物相對增多。2、溶解物質(zhì)的搬運和沉積: 溶解物質(zhì)的搬運和沉積與物質(zhì)的溶解度密切有關(guān),其主要受物理化學(xué)定律的支配。在自然界中,化學(xué)搬運物質(zhì)組分的溶解度從小到大依次為:a12o3fe2o3mnosio2p2o5caco3caso4nac1 mgc12。由于a1、fe、mn、si等的氧化物難溶于水,故一般呈膠體溶液被搬運;而ca、na、mg的化合物的溶解度大,易成真溶液被搬運。1)膠體溶液的搬運和沉積:膠體溶液的搬運和沉積,膠體質(zhì)點很小,介于粗分散系(懸浮液)和離子分散系(真溶液)之間,受重力影響甚微,擴散能力很弱。膠體質(zhì)點帶有電荷,而且普遍具有吸附能力。

34、當(dāng)膠體溶液失去平衡時,就會發(fā)生凝聚作用,聚集成絮凝狀、團塊狀的塊體,在重力作用下就會沉積下來。電解質(zhì)的加入、正負膠體的混合及膠體溶液的濃縮等均可引起膠體物質(zhì)的凝聚和沉積。2)真溶液的搬運和沉積:主要取決于物質(zhì)的溶解度,溶解度小者先從溶液中析出,溶解度大者則較后沉淀。而溶解度又溶度積有關(guān),當(dāng)溫度一定時,難溶強電解質(zhì)溶液中離子濃度之積為一常數(shù)??扇芪镔|(zhì)的搬運和沉積與與物質(zhì)本身的溶度積、ph值、eh值、溫度、壓力和c02的含量等一系列因素有關(guān)系。 (1)溶度積:當(dāng)溶液中某物質(zhì)的離子積達到該物質(zhì)的溶度積大小時,該物質(zhì)開始析出。(2)介質(zhì)的ph值:介質(zhì)的ph值對大部分溶解物質(zhì)的沉淀有顯著的影響,但對易溶

35、鹽類的影響不大。各種溶解物質(zhì)沉淀時均要有一定的ph值。 (3)介質(zhì)的eh值:介質(zhì)的eh值對某些變價元素(如fe、mn等)的化合物影響很大,而對另一些元素(如al、si等)的化合物影響則很小。 (4)co2的含量:水中co2的含量變化對碳酸鹽類礦物的溶解或沉淀影響很大。(5)溫度、壓力:溫度和壓力對物質(zhì)的溶解度有不同程度的影響。多數(shù)化合物的溶解度隨溫度的升高而增大。溫度是蒸發(fā)鹽類礦物沉淀的重要條件之一。 3、沉積分異作用:母巖的風(fēng)化產(chǎn)物在搬運過程中,因其各自的性質(zhì)不同,在外界條件的影響下按一定次序分別沉積下來的現(xiàn)象,普斯托瓦洛夫稱之為沉積分異作用,并把它分為機械沉積分異作用和化學(xué)沉積分異作用。

36、1)機械沉積分異作用:碎屑物質(zhì)在搬運過程中,隨著介質(zhì)流速的減小和動能的減弱。由于粒度、比重、形狀等的差異而按一定次序沉積的現(xiàn)象,稱為機械沉積分異作用。 按顆粒大小分異,從物源區(qū)由近到遠:礫石-砂-粉砂-泥;按相對密度分異:相對密度大的礦物先沉積,小者搬運遠,后沉積;按形狀分異:它與搬運方式有關(guān),懸浮搬運者,球度高的,較小的粒狀礦物先沉積;片狀物后沉積,滾動搬運者,球度高的較大的粒狀礦物搬運遠,片狀搬運近,但總體趨勢石搬運越遠,其圓度、球度越高。按礦物成分分異:近陸源區(qū),碎屑成分復(fù)雜,不穩(wěn)定礦物多,重礦物含量高,即成分成熟度低,遠陸源區(qū)則相反。2)化學(xué)沉積分異作用:溶解物質(zhì)在搬運過程中,由于各種

37、元素和化合物的溶解度不同而發(fā)生先后沉積的現(xiàn)象。稱為化學(xué)沉積分異作用。 (見課本120頁圖4-5化學(xué)沉積分異圖)沉積期后變化階段的劃分:一般分為四個階段: 1)同生階段:是指沉積物沉積下來與底水脫離接觸之前;介質(zhì)一般為中-酸性,氧化條件;形成海綠石、鈣十字沸石、鐵錳結(jié)核等礦物。還可以形成底棲生物鉆孔、生物擾動及變形構(gòu)造。2)成巖階段:系指沉積物與底水脫離接觸,但粒間水還可以自由運動的時期;介質(zhì)呈弱堿性-堿性,還原條件。形成球狀黃鐵礦、玉髓、粘土礦物結(jié)晶等組合。形成成巖結(jié)核。 3)后生階段:是指沉積物已固結(jié)成堅硬巖石,粒間水已成為囚水,直至巖石變質(zhì)之前;介質(zhì)呈堿性,弱還原條件。形成自生長石、石英和

38、長石的次生加大邊。形成后生結(jié)核。 4)表生(退后生)成巖階段:指巖石被抬升至地表潛水面以下,在滲透水和淺部地下水的影響下發(fā)生變化的時期。介質(zhì)呈弱酸性-酸性,氧化-弱還原條件,具溶蝕、交代及重結(jié)晶結(jié)構(gòu)。形成粘土和硅質(zhì)礦物、氧化礦物、碳酸鹽、硫酸鹽礦物。以及表生結(jié)核、細脈等等。主要的沉積期后變化:壓固作用、膠結(jié)作用、重結(jié)晶作用、成巖礦物的形成1)壓固作用:由于上覆沉積物的靜水壓力而使松散沉積物的體積縮小、含水量減少、密度增加的作用稱為壓固作用。當(dāng)靜水壓力達到一定程度時,在沉積顆粒間的接觸部位會發(fā)生溶解,這種壓力所導(dǎo)致的溶解作用稱為壓溶作用。2)膠結(jié)作用:松散的沉積顆粒由化學(xué)沉淀物質(zhì)或其它物質(zhì)粘結(jié)而

39、變成堅固巖石的作用稱為膠結(jié)作用。粘結(jié)碎屑顆粒的化學(xué)沉淀物質(zhì)稱為膠結(jié)物。常見的膠結(jié)物有:碳酸鹽質(zhì)(方解石、白云石等)、硅質(zhì)(石英、玉髓及蛋白石)、鐵質(zhì)(赤鐵礦、褐鐵礦等)及硫酸鹽質(zhì)(石膏、硬石膏、重晶石)。3)重結(jié)晶作用:礦物成分借溶解、局部溶解及固體擴散等作用而重新排列組合的現(xiàn)象稱為重結(jié)晶作用。重結(jié)晶作用一般表現(xiàn)為晶粒的加大。它不僅使松軟的沉積物轉(zhuǎn)變成為固結(jié)的巖石,同時還可破壞沉積物的原生結(jié)構(gòu)構(gòu)造,形成新的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。重結(jié)晶作用的強度取決于物質(zhì)成分、質(zhì)點大小、成分的均一性及比重等。沉積巖的化學(xué)成分特征:組成沉積巖的物質(zhì)主要是母巖的風(fēng)化產(chǎn)物,因此,沉積巖的化學(xué)成分和礦物成分與母巖有著不可分割的聯(lián)系

40、。然而,由于沉積、成巖作用對母巖物質(zhì)的改造,使沉積巖的化學(xué)成分和礦物成分又具有自己的特征,其物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等特征也不同于巖漿巖。沉積巖的礦物成分特征:礦物成分特征沉積巖中已發(fā)現(xiàn)的礦物有160余種,但常見的僅有20多種。如石英、長石、云母、粘土礦物、方解石、白云石、菱鐵礦、石膏、硬石膏、石鹽、fe、mn、al的氧化物和氫氧化物等。沉積巖的礦物成分與巖漿巖相比的特點:(1)巖漿巖中常見的主要造巖礦物如橄欖石、輝石、角閃石、黑云母及基性斜長石等,在沉積巖中含量甚微或缺失。(2)巖漿巖中為量甚多的礦物如鉀長石、酸性斜長石、石英等,在沉積巖中也大量存在,但不同的是巖漿巖中長石的含量多于沉積巖,而石

41、英卻相反,沉積巖中較多。(3)在沉積巖形成過程中新生成的礦物,如粘土礦物、碳酸鹽礦物、鹽類礦物等,在沉積巖中含量極大,而巖漿巖中卻很少或沒有。(4)由生物作用形成的有機炭為沉積巖所特有。沉積巖中的礦物按其成因一般可以分為三類:陸源碎屑礦物、自生礦物、次生礦物。沉積巖的結(jié)構(gòu)特征:沉積巖的結(jié)構(gòu)是指組成沉積巖的物質(zhì)組分成因類型和組合方式。沉積巖的結(jié)構(gòu)隨巖石類型和成分的不同而變化。根據(jù)沉積巖的形成方式可將沉積巖的結(jié)構(gòu)劃分為五個主要類型:主要類型結(jié)構(gòu)類型特征碎屑結(jié)構(gòu)陸源碎屑結(jié)構(gòu)顆粒類型、粒度、分選性、磨圓度、形狀、表面特征雜基膠結(jié)物粒屑結(jié)構(gòu)顆粒類型、粒度、分選性、磨圓度、形狀、表面特征泥晶基質(zhì)亮晶膠結(jié)物

42、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)泥狀結(jié)構(gòu)泥晶結(jié)構(gòu)生物結(jié)構(gòu)生物骨架結(jié)構(gòu)生物骨架生物化石磨圓度殘余結(jié)構(gòu)交代殘余結(jié)構(gòu)重結(jié)晶殘余結(jié)構(gòu)晶粒結(jié)構(gòu)粒度沉積巖的構(gòu)造:是指巖石各個組成部分的空間分布和排列方式。(見課本125頁表4-3)沉積巖的構(gòu)造是沉積巖最顯著的特征之一,尤其是原生構(gòu)造,為研究巖相古地理等提供重要依據(jù)。1、機械成因的構(gòu)造:機械作用形成的構(gòu)造主要有三種類型,層理、層面構(gòu)造、變形構(gòu)造。(1)層理構(gòu)造:層理是沉積巖中最常見的一種原生構(gòu)造,它是通過成分、結(jié)構(gòu)、顏色等在垂向上(垂直于沉積物表面的方向)的變化而顯示的一種層狀構(gòu)造。有關(guān)層理的術(shù)語:細層是層理的最小單位,厚度很小,幾毫米至幾厘米,甚至小于1毫米,成分常常很均一。它是

43、在一定條件下同時沉積的。層系由許多成分、結(jié)構(gòu)、厚度和產(chǎn)狀都相似的同類型細層組成。它是在相同沉積條件下形成的。層系組由若干個相似的層系組成,它是在相似沉積環(huán)境下生成的,其中間無明顯的不連續(xù)。層或巖層是組成沉積地層的基本單位,其成分、結(jié)構(gòu)、內(nèi)部構(gòu)造和顏色基本均一,上下由明顯的層面與相鄰層分開。它是在較大區(qū)域內(nèi)生成條件基本一致的情況下形成的巖石地質(zhì)體。它的厚度變化很大,它可包括一個或若干個細層、層系甚至層系組。層理的基本類型根據(jù)細層的形態(tài)與層系的關(guān)系,可將層理分為下列類型:水平層理、平行層理、波狀層理、斜層理。斜層理根據(jù)細層特點又可分為:單斜層理,交錯層理斜層理根據(jù)層系界面形態(tài)和性質(zhì)又可分為:板狀斜

44、層理,楔狀斜層理和槽狀斜層理。根據(jù)層內(nèi)粒度遞變特征劃分為:塊狀層理、韻律層理、粒序?qū)永?。?)層面構(gòu)造:沉積巖的層面構(gòu)造多種多樣,具有重要的成因意義。常見的層面構(gòu)造有:波痕、泥裂、雨痕、雹痕、晶痕、沖刷面、流痕、槽模、溝模等。頂面構(gòu)造 波痕:系運動介質(zhì)在沉積物表面形成的一種有規(guī)律的波狀起伏構(gòu)造。它由一系列近于平行的呈線性延長的波峰和波谷組成,波痕的延長方向一般垂直于介質(zhì)運動方向。干裂構(gòu)造(泥裂):未固結(jié)的細粒沉積物(泥質(zhì)、粉砂及細粒碳酸鹽沉積)露出水面,遭曝曬而千固收縮,形成多角形裂縫,稱為泥裂。泥裂紋在平面上呈直線狀或曲線狀,縱切面上呈“v”形,可切穿表層或整個巖層,常為上覆沉積物充填。泥裂

45、多見于于固的沼澤、湖泊、河漫灘、瀉湖濱岸、潮坪及淺灘地帶,是一種淺水標(biāo)志。(2)底面構(gòu)造:發(fā)育在巖層底面上的印模構(gòu)造,稱為底面構(gòu)造。如:流痕常出現(xiàn)在潮間泥坪,湖濱及何漫灘的泥質(zhì)沉積層頂面。在其上覆巖層的底面上,常保留有流痕印模。槽模:當(dāng)泥質(zhì)沉積層表面被底流沖刷所產(chǎn)生的槽狀沖蝕痕跡被上覆砂質(zhì)沉積物充填后,在砂質(zhì)層的底面上的上游端突起高,向下游端緩傾,逐漸接近底面的丘狀印模,稱為槽摸。槽模常見于濁流沉積物中,是濁流沉積物的一種特征標(biāo)志。2、生物成因的構(gòu)造:生物通過生活活動形成的沉積構(gòu)造。生物形成的特殊構(gòu)造有:生物構(gòu)造(如生物礁體);生物層理(如疊層構(gòu)造);生物遺跡(如蟲跡、蟲孔)。疊層構(gòu)造:疊層構(gòu)

46、造是由藍綠藻類分泌的粘液捕獲粘結(jié)砂、粉砂、泥級顆?;蚓w而組成的一種紋層構(gòu)造。具疊層構(gòu)造的巖石稱疊層石。疊層構(gòu)造有兩個基本層組成:富藻紋層(暗層)富含藻類,富屑紋層(亮層)藻類組分含量少。兩個基本層疊置相間組成,即形成疊層構(gòu)造?;拘螒B(tài)有層狀、波狀、柱狀、錐狀。層狀和波狀形成于水動力條件較弱的水淺環(huán)境,多為于潮間帶;柱狀和錐狀形成于水動力條件較強的環(huán)境,多位于潮間帶下部或潮下帶。3、化學(xué)成因的構(gòu)造:化學(xué)成因的構(gòu)造大致有三類:溶解作用形成的構(gòu)造:縫合線、溶洞、溶孔;凝聚作用形成的構(gòu)造:結(jié)核、晶簇;組成構(gòu)造:疊錐、龜背石??p合線:縫合線是在垂直碳酸鹽巖等巖石層理的切面中出現(xiàn)的呈頭蓋骨接合縫式的鋸齒

47、狀縫隙??p合線形態(tài)多樣,可呈微波狀、鋸齒狀、陡峰狀等。多數(shù)縫合線形成于后生階段,它切過結(jié)核、化石、鮞粒,切斷方解石脈??p合線也可形成于成巖階段,它常繞過結(jié)核、鮞粒,或被方解石脈切斷。4、鳥眼構(gòu)造:在細粒碳酸鹽巖中,見有一種微小的孔洞,其形狀似鳥眼,一般高13毫米,長、寬幾毫米,大致平行層理排列??锥闯榱辆Х浇馐涮睿@種構(gòu)造稱為鳥眼構(gòu)造。因為它們常成群出現(xiàn),故又叫窗格狀構(gòu)造。沉積巖的顏色:顏色是沉積巖最醒目的標(biāo)志,它取決于巖石的成分及物理化學(xué)形成條件,因而,也是鑒別巖石、劃分和對比地層、分析古地理的重要依據(jù)。顏色的成因:沉積巖的顏色按成因可分為原生色和次生色。原生色又可分成繼承色和自生色。繼

48、承色取決于碎屑物質(zhì)的顏色,為碎屑巖所特有;自生色決定于自生礦物及原生混人物的顏色,主要為化學(xué)巖、粘土巖及部分碎屑巖所具有。次生色主要是在風(fēng)化作用過程中,原生色素組份發(fā)生次生變化而形成的顏色。沉積巖的總分類:(見課本137頁表5-1)碎屑巖:碎屑巖又叫陸源碎屑巖,是母巖機械破碎產(chǎn)生的碎屑物質(zhì)經(jīng)搬運、沉積及壓實膠結(jié)等作用而形成的巖石。碎屑巖的物質(zhì)成分:主要由碎屑物質(zhì)、化學(xué)物質(zhì)、基質(zhì)(雜基)三部分組成。碎屑物質(zhì):碎屑巖中的碎屑物質(zhì),可占整個巖石組成的50%以上,是碎屑巖的特征組份。碎屑物質(zhì)主要淶源沉積盆地之外的、陸地搬運來的碎屑,故又稱陸源碎屑或外碎屑。主要是母巖機械破碎的產(chǎn)物??煞譃榈V物碎屑和巖石

49、碎屑兩類。(1)礦物碎屑:主要的碎屑礦物是石英、長石和云母。(2)巖石碎屑又稱巖屑:各種巖石都可呈巖屑出現(xiàn),但以細晶質(zhì)或隱晶質(zhì)的巖屑較常見。成分成熟度:是指碎屑沉積組分在其風(fēng)化、搬運、沉積作用的改造下接近最穩(wěn)定的終極產(chǎn)物的程度。由低到高如下: 多晶石英-單晶波狀消光石英-石英 不穩(wěn)定巖屑-長石-石英+燧石 斜長石-正長石-微斜長石 片巖-千枚巖-板巖 重礦物鋯石+電氣石+金紅石膠結(jié)物:是從溶液中呈化學(xué)沉淀的物質(zhì),并以膠結(jié)物的形式存在,對碎屑物質(zhì)起膠結(jié)成巖作用,稱膠結(jié)物。自生礦物:以孤立的分散的礦物晶體,對碎屑物不起膠結(jié)作用的礦物稱為自生礦物。化學(xué)沉淀物質(zhì):還有部分可以交代碎屑或其他物質(zhì)的形式出

50、現(xiàn)。三者都是在沉積盆地內(nèi),于沉積期后的不同階段新生成的礦物,故統(tǒng)稱化學(xué)沉淀物質(zhì)。雜基(基質(zhì)):又稱基質(zhì)或碎屑雜基,是充填于碎屑顆粒之間的細粒機械混人物,其組分包括:粘土礦物:粒度小于0.005毫米的粘土礦物碎屑,絕大多數(shù)雜基由粘土礦物組成; 細粉砂:粒度在0.030.005毫米的碎屑物質(zhì)等陸源礦物碎屑。它們對碎屑物質(zhì)也起膠結(jié)作用,但他們不是化學(xué)成因的礦物,故叫雜基。基質(zhì)和膠結(jié)物可總稱為填隙物或廣義的膠結(jié)物。碎屑巖的結(jié)構(gòu)組分:由機械搬運和機械沉積形成的沉積巖具有碎屑結(jié)構(gòu)。 陸源碎屑結(jié)構(gòu):陸源碎屑結(jié)構(gòu)主要由碎屑顆粒、化學(xué)膠結(jié)物和雜基三部分組成。結(jié)構(gòu)的特征取決于顆粒的結(jié)構(gòu)、膠結(jié)物(或基質(zhì))的結(jié)構(gòu)以及

51、二者之間的量比和相互關(guān)系。 碎屑本身的結(jié)構(gòu)特征:包括:粒度、圓度、表面特征和分選性。粒度:碎屑顆粒的大小稱為粒度。粒度是以顆粒直徑(一般以長徑或中徑)來度量的。粒級:為了研究方便,常將粒度劃分為若干級別,并賦予一定的專用名稱,如礫、砂、粉砂、泥等。這種粒度等級稱為粒級。 自然粒級標(biāo)準(zhǔn):按自然數(shù)及顆粒大小及顆粒的水力學(xué)行為的內(nèi)在聯(lián)系,來確定粒級之間的界限。一般把碎屑顆粒的粒級劃分為:>2毫米 礫;1-0.05毫米 砂;0.050.005毫米 粉砂;<0.005毫米 泥對數(shù)粒級:另一種是以等比級數(shù)劃分粒級。克魯賓對烏頓一溫德華粒級加以轉(zhuǎn)換,按顆粒直徑以2為底的負對數(shù)來劃分粒級,稱為粒級

52、,其定義為:-log2d,其中d為顆粒直徑,以毫米計。 分選性:巖石中碎屑顆粒大小的均勻程度謂之分選性。如果巖石中的顆粒大小均勻,某一粒級的顆粒的含量在90以上的謂之分選很好;若主要粒級的顆粒含量在75-90的謂之分選好;當(dāng)主要粒級顆粒含量為50-75的謂之分選中等;若大小懸殊沒有一種主要粒級含量超過50時,稱為分選差。 圓度:圓度是指碎屑顆粒的棱和角被磨蝕圓化的程度,一般分四級:棱角狀:顆粒具尖銳的棱角,原始形狀基本未變或變化很小。說明碎屑未經(jīng)搬運或搬運極近。次棱角狀:碎屑顆粒的棱和角稍有磨蝕、尖角并不十分突出。一般說明碎屑經(jīng)過了短距離搬運。次圓狀:棱角有顯著磨損,碎屑的原始輪廓還可看出。說

53、明碎屑經(jīng)過了較長距離的搬運。圓狀:棱角已全磨圓,碎屑的原始輪廓已消失。說明碎屑經(jīng)過了很長距離的搬運和磨損。球度:球度是指碎屑顆粒接近球體的程度。是顆粒三度空間的形狀,三軸等長者球度最高,片狀及柱狀顆粒球度最低。球度與圓度是兩個不同的概念,球度不僅與搬運距離有關(guān),更與礦物的形狀有關(guān)。 但對同種礦物而言,隨著搬運距離的加長,其圓度和球度均增高,故他們是度量碎屑巖結(jié)構(gòu)成熟度的標(biāo)準(zhǔn)之一。表面特征:碎屑顆粒的表面特征包括顆粒表面的磨光度和顯微刻蝕痕兩方面。由表面特征可判斷搬運和沉積介質(zhì)的性質(zhì);如一般認為顆粒表面呈毛玻璃狀的霜面是風(fēng)力搬運的(但也有人認為是化學(xué)腐蝕的);冰川搬運的砂礫常有擦痕(有人認為河床

54、砂礫也可造成擦痕);濁流搬運的顆粒表面常帶有細小的刻痕。 填隙物結(jié)構(gòu)組分特征: (1)雜基結(jié)構(gòu):又稱基質(zhì)或碎屑雜基,雜基是<0.03毫米的細粒碎屑物質(zhì)及粘土礦物,它們一般是與碎屑物質(zhì)一起機械沉積的,它們對碎屑顆粒也起膠結(jié)作用。由于顆粒非常細小,肉眼下看不清輪廓,多呈泥狀結(jié)構(gòu),斷口呈土狀,光澤暗淡,因含有不同色素物質(zhì)顏色呈多樣化。(2)膠結(jié)物結(jié)構(gòu):膠結(jié)物是碎屑顆粒間的化學(xué)沉淀物質(zhì);通常是結(jié)晶的或非晶質(zhì)的礦物,在巖石中含量<50,對顆粒起膠結(jié)作用。常見的膠結(jié)物有碳酸鹽質(zhì)的、硅質(zhì)的、鐵質(zhì)的、硫酸鹽質(zhì)的和磷酸鹽質(zhì)的,它們的結(jié)構(gòu)多為非晶質(zhì)的、隱晶質(zhì)的及微晶的、少數(shù)是顯晶粒狀的。按膠結(jié)物和碎屑

55、顆粒之間的結(jié)合方式,膠結(jié)物可分為以下幾種特殊的結(jié)構(gòu): 非晶質(zhì)膠結(jié)(物):常是蛋白石、磷酸鹽(膠磷礦)、鐵質(zhì)等,系孔隙水沉淀的膠體物質(zhì)。 隱晶質(zhì)膠結(jié)(物):玉髓 隱晶質(zhì)磷酸鹽礦物等,系孔隙水沉淀的微細的含水弱結(jié)晶物質(zhì)。 微晶質(zhì)膠結(jié)(物):微晶碳酸鹽礦物、磷酸鹽礦物等,系孔隙水沉淀的細小結(jié)晶物質(zhì)。 結(jié)晶粒狀膠結(jié)(物):碳酸鹽礦物、硅酸鹽礦物等,系孔隙水沉淀的粒狀結(jié)晶物質(zhì)。膠結(jié)類型:膠結(jié)物或基質(zhì)與碎屑顆粒之間的相互關(guān)系稱為膠結(jié)類型或支撐性質(zhì)。常見的膠結(jié)類型:膠結(jié)類型示意圖(見課本143頁圖5-2)基底式膠結(jié):是雜基支撐 孔隙式膠結(jié):是顆粒支撐 接觸式膠結(jié):是顆粒支撐孔隙:沉積物(或沉積巖)中未被固態(tài)

56、物質(zhì)占據(jù)的空間稱為孔隙??紫抖戎饕c碎屑顆粒的粒度、磨圓度、分選性有關(guān)。分選磨圓越好,孔隙度越高;粒度越小,孔隙度約高。 結(jié)構(gòu)成熟度:是指碎屑沉積物在其風(fēng)化、搬運、沉積作用的改造下接近終極結(jié)構(gòu)特征的程度。結(jié)構(gòu)成熟度高即為碎屑為等大的球體、顆粒支撐類型的化學(xué)膠結(jié)物填隙。結(jié)構(gòu)成熟度一般劃分為四級:按雜基含量:15%-未成熟的 15%-再按分選性劃分。按分選性劃分:分選較好差,次成熟的。 分選好極好,在按磨圓度劃分。按磨圓度劃分:次棱角棱角狀為成熟的。 次圓狀-圓狀為極成熟的。碎屑巖的分類:根據(jù)碎屑顆粒的大小,陸源碎屑巖可以分為四類:礫巖:碎屑直徑2毫米。 砂巖:碎屑直徑2一0.05毫米。粉砂巖:碎屑直徑為0.05 一 0.005毫米。 泥質(zhì)巖,碎屑直徑0005毫米。中碎屑巖砂巖:粒度為2一0.05毫米的陸源碎屑含量在50以上的沉積巖稱為砂巖。砂巖的碎屑成分主要是石英、長石和巖屑三種,砂巖中的膠結(jié)物常見的有鈣質(zhì)、硅質(zhì)、鐵質(zhì)

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