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文檔簡介
1、沉積巖石學一、沉積巖的形成與演化1. 沉積巖:在地殼表層條件下,由母巖的風化產(chǎn)物、火山碎屑、有機物質(zhì)及宇宙物質(zhì)等沉積巖的原始物質(zhì)成分,經(jīng)搬運作用、沉積作用及沉積后作用形成的一類巖石。2. 沉積巖石學:研究沉積巖的物質(zhì)成分、結構構造、分類和形成以及沉積分布規(guī)律的一門學科3. 沉積巖的分類:主要由母巖風化產(chǎn)物組成的沉積巖,是最主要的類型??梢愿鶕?jù)母巖風化產(chǎn)物的類型(碎屑物質(zhì)或溶解物質(zhì))及其搬運沉積作用的不同(機械和化學的)再劃分為二類:碎屑巖、化學巖和生物化學巖。碎屑巖可根據(jù)其主要的結構特征(粒度)劃分為礫巖、砂巖、粉砂巖和粘土巖?;瘜W巖及生物化學巖可根據(jù)其主要成分特征,進一步劃分為碳酸鹽巖、硫酸
2、鹽巖、鹵化物巖、硅巖及其它化學巖。 主要由火山碎屑物質(zhì)和深部鹵水組成的沉積巖,不能根據(jù)其巖性特征進一步細分。 主要由生物遺體組成的沉積巖,即生物巖或有機巖,根據(jù)其是否可燃再劃分為可燃生物巖和非可燃生物巖 主要由宇宙物質(zhì)來源的隕石組成的沉積巖,可稱為隕石巖以上分類系統(tǒng)簡述:碎屑巖:礫巖、砂巖、粉砂巖、粘土巖主要由母巖風化物組成的沉積巖化學巖及生物化學巖:碳酸鹽巖、硫酸鹽巖、鹵化物巖、硅巖、其它化學巖沉積巖主要由火山碎屑物質(zhì)組成的沉積巖:火山碎屑巖主要由生物遺體組成的沉積巖:可燃生物巖、非可燃生物巖4. 風化作用:地殼表層巖石的一系列破壞作用物理風化作用:巖石主要發(fā)生機械破碎,而化學成分不改變的風
3、化作用 主要因素:溫度變化、晶體生長、重力作用、生物的生活活動、水、冰及風的破壞作用 總趨勢:使母巖崩解,產(chǎn)生碎屑物質(zhì),包括巖石碎屑和礦物碎屑等化學風化作用:在氧、水和溶于水的各種酸的作用下,母巖遭受氧化、水解和溶濾等化學變化,使其分解而產(chǎn)生新礦物的過程 總趨勢:形成粘土物質(zhì)和化學沉淀物質(zhì)(其溶液及膠體溶液物質(zhì))5. 造巖礦物的風化及其產(chǎn)物 石英是巖石中的主要造巖礦物。石英在風化作用中穩(wěn)定性極高,幾乎不發(fā)生化學溶解作用,一般只發(fā)生機械破碎作用 長石的風化穩(wěn)定性次于石英。在長石類礦物中,鉀長石的穩(wěn)定性較高,多鈉的酸性斜長石次之,中性斜長石又次之,多鈣的基性斜長石最低。因此,在沉積巖中鉀長石多于斜
4、長石,鉀長石逐步轉變?yōu)樗自颇?、高嶺石、蛋白石和鋁土礦。斜長石常形成一些在風化帶中相對穩(wěn)定的新礦物,如蒙脫石、蛋白石、方解石等。 在云母類中,白云母的抗風化能力較強。白云母在風化過程中,主要是析出鉀和加入水,先變?yōu)樗颇?,最后可變?yōu)楦邘X石。 黑云母的抗風化能力比白云母差很多,黑云母遭受風化后,鉀、鎂等成分首先析出,同時加入水,常轉變?yōu)轵问?、綠泥石、褐鐵礦等 橄欖石、輝石、角閃石等鐵鎂硅酸礦物的抗風化能力比石英、長石、云母都低很多,其中以橄欖石最易風化,輝石次之,角閃石又次之 各種粘土礦物(蒙脫石、高嶺石、水云母等),本來就是在風化條件下或沉積環(huán)境中形成的,在風化帶中相當穩(wěn)定 各種碳酸鹽礦物(如
5、方解石、白云母等),風化穩(wěn)定性甚小,很易溶于水轉移 各種硫酸鹽礦物(如石膏、硬石膏)、硫化物礦物(如黃鐵礦)、鹵化物礦物(如石鹽)等,它們的風化穩(wěn)定性最低,最易溶于水,多呈真溶液流走6 . 母巖風化的四個階段 破碎階段(I) 飽和硅鋁階段(II) 酸性硅鋁階段(III) 鋁鐵土階段(IV)(沉積物重力流:是密度流,相對密度可1.0 2.0,是由大小不一的碎屑物質(zhì)與流體形成的高密度混合體,其要以懸移載荷方式搬運)7. 母巖風化產(chǎn)物的類型: 碎屑殘留物質(zhì) 新生成的礦物 溶解物質(zhì)8. 作為碎屑物質(zhì)搬運和沉積的流體,自然界中存在兩種基本類型:牽引流和沉積物重力流泥石流、顆粒流、液化沉積物流、濁流9.
6、牛頓流體:凡服從牛頓內(nèi)摩擦定律的流體稱為牛頓流體,否則稱為非牛頓流體10. 雷諾數(shù)(Re):表示慣性力和粘滯力之間關系的一個數(shù)值11. 佛羅德數(shù)(Fr):表示慣性力和重力之間關系的一個數(shù)值12. 牽引搬運或牽引作用:指能使碎屑物質(zhì)作底負載運動的各種作用的總稱。牽引流搬運方式:懸移載荷,推移載荷重力流搬運方式:懸移載荷(沉積物重力流是密度流,相對密度可達1.5 2.0,是由大小不一的碎屑物質(zhì)與流體形成的高密度混合體)13. 流水搬運碎屑物質(zhì)的方式(即碎屑載荷的形式)主要有兩種:推移搬運(滾動搬運、推移載荷)、懸浮搬運(懸移搬運、懸浮載荷) 碎屑物質(zhì)在流水中的搬運和沉積,流速和顆粒大小之間的關系:
7、(尤爾斯特隆圖解)流水把處于靜止狀態(tài)的碎屑物質(zhì)開始搬運走所需要的流速稱為開始搬運流速。開始搬運流速應大于繼續(xù)搬運流速。1)顆粒開始搬運流速要比繼續(xù)搬運流速大得多,這是因為始動流速不僅要克服顆粒本身的重力,還要克服顆粒間的吸附力才能流動。2)0.05-2mm顆粒所需的始動流速最小,而且始動流速與沉積臨界流速相差也不大。說明砂粒質(zhì)點在流水中搬運時很活躍,容易搬運,也易沉積,故常呈跳躍式前進3)大于2mm的顆粒,其搬運與沉積的兩條曲線更接近,但兩者的流速值也都隨著粒徑的增大而增大。故礫石不能被長距離搬運,并多沿河底呈滾動式前進4)小于0.05mm的顆粒,兩個流速相差很大,因為粉砂和粘土物質(zhì)一經(jīng)搬運,
8、就長期懸浮于水體之中不易沉積下來,而且沉積后又不易呈分散質(zhì)點再搬運,即使水速發(fā)生急劇改變,也只是沖刷成粉砂質(zhì)或泥質(zhì)碎塊繼續(xù)搬運,故在海洋和湖泊的波浪帶的沉積物中沖刷的“泥礫”是常見的。 碎屑物質(zhì)在流水搬運過程中的變化:不穩(wěn)定成分逐漸變少,粒度逐漸變小,圓度逐漸變好 碎屑物質(zhì)在流水搬運及沉積作用過程中的分異作用:1)粒度的分異:粒度大的難以搬運,而當其處于搬運狀態(tài)時,當流速稍有減小,就會下沉;粒度小的易于搬運,而當其處于搬運狀態(tài)時,比粒度大的難以沉積。搬運的時間和距離越長,這種分異作用就越明顯,即從上游到下游,出現(xiàn)了粒度由大到小、分選由差到好的順序分布,出現(xiàn)了礫、砂、粉砂、粘土的分別集中順序。2
9、)相對密度分異:密度大的難于搬運易于沉積,而密度小的易于搬運難以沉積,故從上游到下游,相對密度大的碎屑含量逐漸減少,相對密度小的碎屑含量逐漸增多的現(xiàn)象3)碎屑物質(zhì)形狀分異:粒狀碎屑不如片狀碎屑搬運的遠4)成分分異:不同成分的碎屑,在粒度、相對密度、形狀上都有所不同,粒度、相對密度、形狀上的分異必然會反映在成分上的分異14. 引起海洋中碎屑物質(zhì)搬運和沉積的主要營力是波浪和潮汐,其次是海流,引起湖泊中碎屑物質(zhì)搬運和沉積的主要營力是湖浪和湖流 浪底(浪基面):波浪作用的下限,即波浪能夠影響的最大深度 海底碎屑運動的三種狀態(tài):1) 在遠岸的深水地區(qū),既作往返運動,也作向海方向的運動2) 在近岸的淺水地
10、區(qū),既作往返運動,也作向岸方向運動3) 在二者之間,只作往返運動,即“中立帶” 憩流期:在漲潮轉落潮或落潮轉漲潮、海平面處于暫時平衡狀態(tài)時,潮流流速接近或等于零,稱為憩流期 湖浪對碎屑物質(zhì)的搬運和沉積作用主要表現(xiàn)在濱岸淺水地帶,細的懸浮物質(zhì)可被搬運到深水區(qū) 湖震:風成湖流和低氣壓引起的湖水表面大規(guī)模的波浪狀振蕩15. 風是碎屑物質(zhì)在空氣中搬運和沉積的主要營力 風的搬運和沉積作用的特點: 風的密度比水得多,因此搬運能力也比水??;在同樣的速度下,風的搬運能力約為流水的1/300,風只能搬運較細粒的碎屑物質(zhì),如砂以下的顆粒,只有在特大的風暴時,才能搬運砂和礫石 由于風的搬運能力有限,因此對搬運物質(zhì)的
11、選擇性較強,故風成沉積物的粒度分選性較好由于空氣的密度較小,所以碎屑物質(zhì)在搬運過程中,相互的碰撞和磨蝕,以及它們與地表的碰撞都比較強烈。所以較粗的風成沉積物(如砂和礫石)的圓度都較好,具強烈摩擦所致的“霜面” 跳躍顆粒一般小于0.5mm,尤其細砂(0.10.3mmmmmmmmm)跳動的最為活躍,蠕動顆粒一般在0.52到3.3mm,更大的則原地不動,小于0.10.02mm的顆粒可懸浮搬運 風成搬運的最大特點是碎屑成了弓形彈道軌跡跳躍前進,風速越大,碎屑彈跳得就越高 空氣中的懸移載荷可作長距離搬運(如沙塵暴),在距來源地很遠的陸地或海洋中沉積下來。推移載荷多半在來源土(如沙漠或海灘)堆積下來,最主
12、要的堆積形式是沙丘16. 冰磧物的基本特征冰磧物是一種由礫、砂、粉砂和粘土組成的混雜堆積,結構疏松,粒度差別懸殊,由幾微米到幾米,分選性比泥石流、沖積扇沉積物還差。冰磧物中的礫石磨圓度較差,顆粒形態(tài)各呈棱角狀和半棱角狀,在礫石表面還常留下磨光面、釘頭形擦痕、壓坑和壓裂等冰蝕作用痕跡。一般缺乏層理構造,礫石排列有時略具定向性,漂礫長軸與冰川流向基本一致,扁平面傾向上游。17. 溶解物質(zhì)的搬運和沉積作用的控制因素 引起膠體質(zhì)點搬運和沉積的主要因素是同種電荷膠體質(zhì)點之間的相互排斥力。假如膠體質(zhì)點的電荷在某種因素的影響下中和了,它們之間的排斥力就會消失,則它們就會凝聚為大的質(zhì)點,在重力的作用下迅速下沉
13、,成為膠體沉積物。 真溶液物質(zhì)搬運及沉積作用的主要控制因素是溶解度,即溶解度越大,越易溶解,越難沉積,溶解度越小,越易沉積,難于搬運。18、生物的搬運和沉積作用有兩種方式:一種是生物通過新陳代謝作用,另一種是由于生物作用而引起周圍介質(zhì)條件的改變,從而影響某些物質(zhì)的搬運和沉積。19. 化學分異作用(化學沉積分異作用):原來共存于溶液中的各種成分,在其搬運和沉積作用的過程中,由于物理化學條件的變化就逐漸地發(fā)生沉積作用,并逐漸地分離開來(氧化磷酸鹽、硅酸鹽碳酸鹽硫酸鹽及鹵化物)20. 機械沉積分異作用與化學沉積分異作用的關系:這是自然界中兩種既有葂而又并存的沉積分異作用,是沉積物(巖)形成和分布的基
14、本原理。一般說來,機械沉積作用分異作用進行的較早,化學沉積分異作用進行的較晚。機械沉積分異作用的砂和粉砂階段,與化學沉積分異作用的鐵的氧化物(既開始階段)相當,機械沉積分異的最后階段(即粘土沉積階段),大致與化學沉積分異作用的碳酸鹽階段相當,當化學沉積分異作用進行到硫酸鹽及鹵化物階段時,機械沉積分異作用已基本結束了,故在蒸發(fā)巖中很少有碎屑混入物。意義:這兩種沉積分異作用的結果,就形成了各種類型的碎屑沉積巖和化學沉積巖及相應的各種沉積礦產(chǎn),分異作用進行得越徹底,各種沉積礦產(chǎn)在成分上和結構上的成熟就越高,從而越易形成各種沉積礦產(chǎn)。相反,如果分異作用由于各種因素干擾進行得不徹底,就會大量出現(xiàn)各種類型
15、的混合沉積巖和過渡類型的沉積巖,這對沉積礦產(chǎn)的生成是不利的。二、碎屑巖1. 碎屑巖:由碎屑成分和填隙物成分(包括雜基和膠結物)組成2. 碎屑成分: 石英:a來源于深成巖漿巖的石英,b來源于變質(zhì)巖的石英,c來源于噴出巖及熱液巖石的石英,d再旋回石英 長石 重礦物 巖屑 盆內(nèi)碎屑3. 成分成熟度:指以碎屑巖中最穩(wěn)定組分的相對含量來標志其成分的成熟程度。在重礦物中,鋯石、電氣石,金紅石是最穩(wěn)定的,這三種礦物在透明重礦物中所占比例稱為“ZTR”指數(shù),也是判別成分成熟度的標志。4. 填隙物成分: 雜基:碎屑巖中細小的機械成因組分,其粒級以泥為主,也可包括一些細粉砂。雜基的成分最常見的是高嶺石、水云母、蒙
16、脫石等粘土礦物,有時可見灰泥和云泥。各種細粉砂級碎屑,如絹云母、綠泥石、石英、長石及隱晶結構的巖石碎屑等也屬于雜基范圍。 膠結物:碎屑巖中以化學沉淀方式形成于粒間孔隙的自生礦物。膠結方式:硅質(zhì)膠結、鐵質(zhì)膠結、鈣質(zhì)膠結5. 碎屑巖的結構:構成碎屑巖的礦物及巖石碎屑的大小、形狀及空間組合方式 粒度:碎屑顆粒的大小粒級劃分(mm):巨礫1000巨砂12礫粗礫1000100 砂粗砂10.5中礫10010中砂0.50.25細礫102細砂0.250.1粉砂粗粉砂0.10.05粘土(泥)0.005細粉砂0.050.005 球度:度量一個顆粒近于球體的程度(圓球體、橢球體、扁球體、長扁球體) 圓度:指碎屑顆粒
17、原始棱角被磨平的程度(棱角狀、次棱角狀、次圓狀、圓狀) 雜基: 原雜基:代表原始沉積狀態(tài)的雜基,原雜基經(jīng)成巖作用明顯重結晶后轉變?yōu)檎s基 似雜基:a 淀雜基:在成巖作用過程中,從孔隙水中析出的粘土礦物膠結物b 外雜基:碎屑沉積物堆積后,在成巖后生期充填于其粒間孔隙中的外來雜基物質(zhì)c 假雜基:軟碎屑經(jīng)壓實碎裂形成的類似雜基的填隙物 結構成熟度:指碎屑沉積物經(jīng)風化、搬運和沉積作用的改造,使之接近終極結構特征的程度 膠結物: 非晶質(zhì)及隱晶質(zhì)結構 顯晶粒狀結構 嵌晶結構 自生加大結構6. 膠結類型:在碎屑巖中,膠結物或填隙物的分布狀況及其與碎屑顆粒的接觸關系稱為.。 基底膠結:填隙物含量較多,碎屑顆粒
18、在其中互不接觸呈漂浮狀,填隙物主要為原雜基(或由之轉變成的正雜基),這種膠結類型一般代表高密度流速快堆積的特征?;啄z結實際上是雜基支撐結構,形成于沉積同生期。 孔隙膠結:碎屑顆粒構成支架狀,顆粒之間多呈點狀接觸。膠結物含量少,只充填在碎屑顆粒之間的孔隙中,是成巖期或后生期的化學沉淀產(chǎn)物。 接觸膠結:亦稱為顆粒支撐結構,顆粒呈點接觸或線接觸,膠結物含量很少,分布于顆粒接觸的地方。它可能是干旱氣候帶的砂層,因毛細管作用,溶液沿顆粒間細縫流動并沉淀形成的;或者是原來的孔隙式膠結經(jīng)地下水淋濾改造而成的。 鑲嵌膠結:顆粒之間由點接觸發(fā)展為線接觸、凹凸接觸,甚至形成縫合狀接觸。7. 支撐結構:雜基支撐結
19、構、顆粒支撐結構在雜基支撐結構中,雜基含量高,顆粒在雜基中呈漂浮狀。在顆粒支撐結構中,顆粒之間接觸性質(zhì)有點接觸、線接觸、凹凸接觸和縫合接觸。從成因上看,從點接觸到縫合接觸反映了沉積物在埋藏過程中經(jīng)受壓固、壓溶等成巖作用的強度和進程,縫合接觸就是成巖程度很深的特征。8. 沉積巖的構造:沉積巖的各個組成部分之間的空間分布和排列方式,它是沉積物在沉積期或沉積后通過物理作用、化學作用和生物作用形成的。原生構造:層理、波痕同生變形構造:負荷構造、包卷層理成巖后:縫合線、疊錐 層理:巖石性質(zhì)沿垂向變化的一種構造,它可以通過礦物成分、結構、顏色的突變或漸變表現(xiàn)出來 水平層理和平行層理:水平層理:紋層呈直線狀
20、互相平行,并且平行于層面,這種層理是在比較穩(wěn)定的水動力條件下,物質(zhì)以懸浮物或溶液中沉淀形成,水平層理分布廣泛,多在細粒的粉砂和泥質(zhì)物中出現(xiàn)。平行層理:由平行而又幾乎水平的紋層狀砂和粉砂組成,紋層厚由12mm至12mm,它是在較強水動力條件下流動水作用的產(chǎn)物,而非靜水沉積。平行層理一般出現(xiàn)在急流及高能量環(huán)境中,常與大型交錯層理或沖洗層理共生,具良好的含油氣性。 波狀層理:紋層呈對稱或不對稱的波狀,但其總的方向平行于層面。這種層理主要是由沉積介質(zhì)的波浪震蕩運動造成的,其次是單向水流的前進運動造成的,前者主要形成對稱形態(tài)的波狀層理,后者形成不對稱波狀層理,同時疊覆層的相位錯開。 交錯層理:由一系列斜
21、交于層系界面的紋層組成,斜層系可以彼此重疊、交錯、切割的方式組合。這種層理是由沉積介質(zhì)(水流及風)的流動造成的。當介質(zhì)具有一定流速時,底床上可以產(chǎn)生一系列的砂波,這種砂波順流移動的結果,在陡坡加積作用一側形成了由一系列紋層組成的斜層系?;绢愋桶ò鍫罱诲e層理、楔狀交錯層理、槽狀交錯層理、其它流水型交錯層理(爬升波紋交錯層理、羽狀交錯層理)、浪成波紋交錯層理、沖洗交錯層理或砂紋交錯層理、丘狀交錯層理或風暴交錯層理、風成交錯層理 壓扁層理和透鏡狀層理:這是砂、泥沉積中的一種復合型層理,有時稱潮汐層理。它是由壓扁層理、波狀層理、透鏡狀層理組合而成,在形態(tài)上很像小型波狀層理。這種復合型層理的形成,說
22、明沉積環(huán)境有砂、泥供應,而且水流活動期和水流停滯期交替出現(xiàn)。水流活動時期,砂呈砂波狀被搬運沉積,而泥保持懸浮狀態(tài),水流停滯時間,因水動力條件的差異而分離出懸浮物質(zhì),并沉積于波谷或全面覆蓋波狀起伏的砂層之上。下一沉積旋回開始時,波脊被蝕去,新的砂質(zhì)以砂波形式沉積掩埋,并保存了波谷夾有泥質(zhì)壓扁體的先前的砂層。水動力條件較弱時,前期沉積的波紋受到部分或輕微侵蝕,新的砂質(zhì)則沉積在薄的泥層之上,由此可見,當水流或波浪作用較強,而停滯水作用相對將要時,砂質(zhì)的沉積和保存比較有利,形成壓扁層理。當水流和波浪作用較弱,停滯水作用的影響占主導地位時,砂質(zhì)供應不足,泥質(zhì)沉積和保存有利,則形成透鏡狀層理。 遞變層理(
23、粒序層理):遞變層理是具有粒度遞變的一種特殊的層理。第一類遞變層理是顆粒向上逐漸變細,但下部不含細粒物質(zhì),它可能是由于水流速度或強度逐漸減低而沉積的結果。第二類是細粒物質(zhì)全層均有分布,即以細粒物質(zhì)作為基礎,粗粒物質(zhì)向上逐漸減少和變細,它可能是由于懸浮體含有各種大小不等的顆粒,在流速減低時因重力分異而整體堆積的結果,前者屬于牽引流成因,后者屬于重力成因。 韻律層理:這種層理是在成分、結構、顏色方面不同的薄層作有規(guī)律的重復出現(xiàn)形成的。重復性韻律的原因是物質(zhì)搬運或產(chǎn)生方式有規(guī)律的交替變化造成的。 潮汐環(huán)境中形成的韻律層理,實質(zhì)上是一種砂、泥薄層相間的交替紋層,其砂層是在漲潮和落潮的水流活動時期沉積、
24、泥層是在高潮和低潮的滯流階段沉積的,兩者交替變換構成韻律。 季節(jié)變化所產(chǎn)生的韻律層理,實質(zhì)上是由暗色層和淡色層交替組成的。冰川紋泥是季節(jié)韻律層理的一個重要類型。紋泥是冰融水在冰川湖中沉積的,每一套韻律層由顆粒較粗(粗至細粉砂)的淡色層和顆粒較細(細粉砂和粘土)的暗色層組成。淡色層以清晰界面開始,向上遞變?yōu)榘瞪珜?。夏季冰迅速溶解,釋放出大量碎屑物質(zhì),形成淡色層,冬季沒有新的物質(zhì)來源,懸浮細粒物質(zhì)沉積下來,形成暗色層,每年重復,形成韻律。 均質(zhì)層理(塊狀層理):這是一種呈現(xiàn)大致均質(zhì)外貌,不具備任何紋層構造的層理。塊狀層理既可以是懸浮物質(zhì)非??焖俚爻练e而成,如常見的洪水沉積,也可以是密度很高、毫無分
25、選的沉積物沉積而成,如某些沉積物重力流沉積。由于生物的強烈攪動作用,使沉積物原生層完全混合破壞也可以形成均質(zhì)層理。9. 層面構造:在巖層表面呈現(xiàn)的各種不平坦的沉積構造的痕跡。 波痕:由風、水流或波浪等介質(zhì)的運動,在沉積物表面形成的一種波狀起伏的層面構造波長L、波高H、波痕指數(shù)L/H不對稱度RSL(l1/l2:緩坡水平投影距離/陡坡水平投影距離)a 浪成波痕:一般由產(chǎn)生波浪的動蕩水流形成,常見于海湖淺水地帶b 流水波痕:由定向流動的水流形成,見于河流和存在有底流的海湖近岸地帶c 風成波痕:由定向風形成,常見于沙漠及海、湖濱岸的砂丘地帶d 其它波痕:除簡單的波痕形態(tài)外,還常見到兩組或兩組以上的復合
26、形態(tài)。 剝離線理構造:一種原生流水線構造,主要出現(xiàn)在具有平行層理砂巖中,沿層面剝開出現(xiàn)大致平行的線狀溝或脊,鏡下可見長形顆粒定向排列,常代表古流向,它是由砂粒在平坦底床上作連續(xù)遷移時所留下的痕跡。 泥裂:沉積物露出水面因曝曬干涸所發(fā)生的收縮裂縫 雨痕和冰雹痕:是指雨滴降落在松軟沉積物表面時所形成的小型撞擊凹穴。底層面構造 底模 槽模:分布在底面上的一種半圓錐形突起構造。是定向的濁流在尚未固結的軟泥表面侵蝕沖刷的凹槽被砂質(zhì)充填而成,形態(tài)特點略呈對稱狀、伸長狀。 溝模:砂質(zhì)巖層底面上一些稍微突起的直線形的平行脊狀構造。是由下伏泥質(zhì)巖層面上的細溝被砂質(zhì)物充填而成。10. 變形構造(同生變形構造):指
27、在沉積作用的同時或在沉積物固結成巖之前處于塑性狀態(tài)時發(fā)生變形所形成的各種構造。 負載構造(負荷構造、重荷模):指覆蓋在泥質(zhì)巖之上的砂層底面上的瘤狀突起。與槽模區(qū)別:形狀極不規(guī)則,缺少明顯的上游與下游的末端。 球枕構造:指砂巖層斷開并陷入泥巖中形成的許多緊密或稀疏排列的球狀或枕狀塊體。 包卷層理(卷曲層理、揉皺層理):指在一個巖層中發(fā)生的紋層盤回或扭曲的現(xiàn)象。沉積物的液化作用,即液化層的層間流動引起原生層理的彎曲,是包卷層理形成的一個重要因素。 滑塌構造:指斜坡上未固結的軟沉積構造在重力作用下發(fā)生滑動和滑塌而形成的變形構造。各種類型的不規(guī)則的扭曲層理也屬于滑塌構造,一般伴隨快速沉積而產(chǎn)生。 碟狀
28、構造:由模糊的形如蝶狀的上凹紋層組成。在橫向上斷續(xù)分布,垂向上互相重疊。11. 化學成因構造:指在成巖過程中及其以后由化學作用所形成的構造。 晶體印痕:如果條件適宜,這些晶體后來由于溶融、溶解作用等而消失,從而在層面上留下特殊的晶體印痕。 結核:結核是巖石中自生礦物的集合體。這種礦物集合體表現(xiàn)為在結構、成分、顏色等方面與圍巖有顯著差別的不規(guī)則團塊。它主要是由在未固結的沉積物中呈溶液狀態(tài)的分散物質(zhì)重新分配和集中并逐漸增長而成。12. 生物成因構造:除了由于生物的死亡、埋藏和保存而留下它們的遺體而形成化石之外,生物在沉積物內(nèi)部或表層活動時,常把原來的沉積構造加以破壞或變形,而留下它們活動的痕跡,這
29、些構造稱為生物成因構造。 生物遺跡構造:指由生物活動而產(chǎn)生于沉積物表面或內(nèi)部并具有一定形態(tài)的各種痕跡,包括生物生存期間的運動、居住、覓食和攝食等行為遺留下的痕跡,因而又稱為痕跡化石或遺跡化石。 生物擾動構造:底棲生物的活動使沉積物層理遭到破壞,同時產(chǎn)生新的構造面貌,稱為生物擾動構造。 植物根莖痕跡:植物根呈炭化殘余或枝叉狀礦化痕跡出現(xiàn)在陸相地史中,它們在煤系中特別常見,是陸相的可靠標志。13. 礫巖的成因分類: 濱岸礫巖:主要形成于?;蚝臑I岸地帶,礫石成分單一,以穩(wěn)定組分為主,分選性好,往往以一個粒級占絕對優(yōu)勢,在直方圖上顯示為一個突出的主峰;磨圓度極好,扁平對稱的礫石常見,粗礫很少,礫石的
30、最大扁平面向著深水方向傾斜,傾角不大,一般為78,不超過13。礫石長軸大致與海(湖)岸平行。濱岸礫巖中有時含濱海的生物化石碎片,但很少含有完整化石。在海侵過程中,這種礫巖常是底礫巖開始部分。礫巖體成層性好,橫向分布穩(wěn)定,呈席狀延伸。 河成礫巖:常見于山區(qū)河流中,多位于河床沉積的底部。礫石成分復雜,由于搬運不遠,故不穩(wěn)定組分仍然存在,??沙霈F(xiàn)由各種巖石成分組分的礫石,雜基中具大量石英、長石、暗色礦物等砂級碎屑和泥質(zhì)混入物,分選較差,礫石對稱性差,礫石最大扁平面向源傾斜,呈疊瓦狀排列,傾角較大,一般1530,長軸大部分與水流方向垂直,但近岸處多與岸邊平行。河床礫巖化石少見,但有時可見大的硅化木,一
31、般多呈透鏡體出現(xiàn),其底部可見沖刷現(xiàn)象,有侵蝕切割。下伏巖層的痕跡,呈不平坦的沖刷面。洪積礫巖:礫石較粗大,含較多的中礫級甚至粗礫級礫石,分選很差,直方圖上常顯不出特征峰值,磨圓度也低,雜基成分常與礫石成分相似,并多具泥質(zhì),膠結物多為鈣質(zhì)、鐵質(zhì),巖體多呈透鏡狀或楔狀體,在靠近山麓的巖體一側,切割-充填構造很常見,沿剖面向上,礫石成分常伴有規(guī)律的變化。 冰川角砂巖:成分復雜,??梢娦迈r的不穩(wěn)定組分,分選極不好,大的礫石和泥砂混雜,直方圖上呈現(xiàn)多峰,有時砂泥含量甚多,礫石含量不超過50%,與濱海(湖)礫巖相比具較多的細粒填隙物,礫石多呈棱角狀,有些碎屑常見幾個磨平面,從而使角礫巖形狀極為特征。冰川角
32、礫巖的層理不清,常呈塊狀;礫石排列極為紊亂,最大扁平面的傾角很大,甚至直立。 滑塌角礫巖:棱角狀角礫和磨圓礫可同時存在,這是由于陡崖崩落下來已固結的巖屑多呈角礫狀,而當發(fā)生水下滑動時攜帶來的半固結底部沉積物很容易成為磨圓礫石。此種角礫巖分選性很差,礫石大小極不一致,由很小的到直徑可達幾米的都有,厚度變化大,常呈透鏡狀巖體產(chǎn)出。 巖溶角礫巖:角礫通常為板狀碎片及各種大小的石灰?guī)r塊,雜基仍是碳酸鹽質(zhì)的或是風化的紅土物質(zhì)。角礫呈高度棱角狀,毫無分選,成分單一,巖溶角礫巖一般因有大量碳酸鹽巖細礫雜基導致碎屑與雜基之間的區(qū)分不清楚,這種角礫巖厚度變化很大,由幾厘米到十米或更厚,角礫巖層頂、底界特別是底界
33、很明顯。14. 砂巖的分類: 克里寧分類:(P100,圖7-1)三端元:a 石英+硅質(zhì)巖屑,代表巖石成熟度,即該組分含量越大,巖石成熟度越高,則其搬運史越長b 長石+高嶺石,代表母巖性質(zhì)c 云母+綠泥石,表示構造變動的程度,當構造變動大時,母巖風化剝蝕得快,碎屑物質(zhì)快速掩埋,因此其中的不穩(wěn)定組分(如云母、綠泥石等)尚能較多地保存 ??朔诸悾海≒100,圖7-2)三端元:a 石英+硅質(zhì)巖(Q)表示沉積來源b 長石+火山巖屑(F),表示火成來源c 云母+變質(zhì)巖屑(M),表示變質(zhì)來源 建議砂巖分類:P102,圖7-4原則是要考慮三個主要問題:來源區(qū)的母巖性質(zhì);搬運和磨蝕歷史,即巖石成熟度;沉積時的介
34、質(zhì)物理條件,即流動因素。依據(jù):選擇砂巖中的石英、長石、巖屑和粘土基質(zhì)四種組分。首先按基質(zhì)含量將砂巖分為砂巖和雜砂巖兩大類:前者為基質(zhì)含量小于15%的、分選好的純凈砂巖;后者為基質(zhì)含量大于15%的、分選差的混雜砂巖。在砂巖和雜砂巖中,按照三角形圖解中三個端元組分 -石英(Q)、長石(F)及巖屑(R)的相對含量劃分類型。如長石大于25%、長石大于巖屑的為長石砂巖(雜砂巖)類,巖屑大于25%、巖屑大于長石的為巖屑砂巖(雜砂巖)類,長石和巖屑含量都小于25%的為石英砂巖(雜砂巖)類。15. 石英砂巖類特征及成因分析:石英砂巖類最突出特征是石英碎屑占90%以上,石英大都為單晶石英,幾乎均含包裹體,大部分
35、石英碎屑常磨得很圓,表面光澤暗淡呈霧狀,大小均一,分選良好,缺少泥質(zhì)。由于應力作用造成的波狀消光,也是單晶石英的一種特征,砂巖在成分結構上的成熟度很高,表明它是接近理論上砂巖演化的終極產(chǎn)物,重礦物含量極少。長石主要是微斜長石、正長石和鈉長石。巖屑可能只包括少量磨蝕好的燧石和石英巖等。膠結物大多為硅質(zhì),次為鈣質(zhì)、鐵質(zhì)及海綠石。氧化硅是最常見的膠結物,常由石英、蛋白石和玉髓組成,碳酸鹽膠結物以方解石較常見。石英砂巖的顏色大部分灰白色,有些略帶淺紅、淺黃、淺綠等,少數(shù)為較深色調(diào),其顏色主要取決于膠結物的顏色。波痕和交錯層理是石英砂巖的特征構造,產(chǎn)狀一般為厚度不大的穩(wěn)定層狀。隨著長石和巖屑含量的增加,
36、石英含量相對減少,石英砂巖過渡為長石質(zhì)石英砂巖或巖屑質(zhì)石英砂巖。成因:純凈的石英砂巖具有高成分成熟度和結構成熟度,主要來自花崗巖徹底風化產(chǎn)物,多形成于有障壁和無障壁的濱 - 淺海砂質(zhì)海岸沉積環(huán)境。在河流或湖泊環(huán)境也可形成長石石英砂巖、巖屑石英砂巖等。16. 長石砂巖類特征及成因分析:長石砂巖類包括長石砂巖和巖屑質(zhì)長石砂巖,長石砂巖主要由石英和長石組成,石英含量小于75%,長石含量大于25%,巖屑含量小于25%。石英顆粒一般不規(guī)則,且磨圓度差。長石含量較高是本類砂巖的特點,為25-100%。長石中鉀長石類或酸性斜長石類均可為主要的長石,基性長石少見。長石砂巖中一般含有大量的云母碎屑,白云母和黑云
37、母兩者都常見,含量可高達10%以上,重礦物一般比石英砂巖的含量高,成分復雜,砂巖中含少量粘土基質(zhì),總是很細而污濁,常被氧化鐵和有機物污染。巖屑在長石砂巖中通常作為附屬成分。膠結物常為鈣質(zhì),有時為鐵質(zhì),硅質(zhì)較少。較古老的長石砂巖可顯出石英和長石的次生加大現(xiàn)象。長石砂巖的化學成分與其在花崗巖質(zhì)母巖極其相似,富含Al3O2和K2O。長石砂巖隨其中巖屑含量的增加,逐漸向巖屑砂巖過渡。成因:長石砂巖的形成很大程度上取決于母巖成分,首先要有富含長石的母巖,如花崗巖、花崗片麻巖等,這是長石砂巖形成的物質(zhì)條件。另外,還需要有利于母巖崩解的條件,主要是構造條件和氣候條件。在構造運動較強烈地區(qū),形成高差較大的地形
38、起伏,花崗質(zhì)基底隆起,相鄰地帶發(fā)生沉陷,從而使母巖遭受劇烈侵蝕,快速堆積。由于風化時間短暫,主要是物理風化使其機械破碎,抵抗風化能力較弱的長石得以保存下來,在鄰近母巖的沉降帶形成局部很厚的長石砂巖體。17. 巖屑砂巖灰特征及成因分析:巖屑砂巖類包括巖屑砂巖和長石質(zhì)巖屑砂巖。巖屑含量大于25%,長石含量小于25%,石英含量在75%以下。石英一般也是巖屑砂巖的主要成分,其磨圓度通常比長石砂巖及雜砂巖中的石英要圓些。長石含量一般較少,當含有較多長石時,常可見各種斜長石、正長石、條紋長石和微斜長石等。碎屑云母常是值得注意的組分,可有黑云母和白云母,云母片一般平行層理面富集,常由于壓實作用則變形,在相鄰
39、石英顆粒之間成彎曲狀甚至破裂。常見的重礦物有鋯石、電氣石、角閃石、綠簾石、柘榴石等。常有碳酸鹽和氧化硅膠結物。巖屑砂巖中Al3O2和K2O的含量比較高,這反映了巖屑的泥質(zhì)性質(zhì);Na2O和MgO含量一般較低,有的MgO含量較高是由于有白云母碎屑的緣故。巖屑砂巖一般為淺灰色,灰綠色及灰黑色也常見;分選性及磨圓度均不好。隨長石含量的增加,巖屑砂巖逐漸向長石砂巖過渡。成因:巖屑砂巖分布也較廣,估計占全部砂巖的1/5-1/4. 巖屑砂巖的形成條件與長石砂巖基本類似,需要有利于不穩(wěn)定物質(zhì)產(chǎn)生和沉積的條件。只有在這種條件下,強烈的物理風化和近源快速堆積,才可使大量母巖的崩解產(chǎn)物得以保存。隨著遠離母巖區(qū),不穩(wěn)
40、定組分分解破壞,穩(wěn)定組分相對增加,而常過渡為巖屑石英砂巖。18. 雜砂巖類特征及成因分析:雜砂巖一般富含石英,有不同比例的長石和巖屑,通常含少量云母碎屑。石英一般有棱角,常有顯著的波狀消光,通常構成碎屑部分半數(shù)左右。長石主要是斜長石,鉀長石少見。巖屑主要是泥頁巖、粉砂巖、板巖、千枚巖和云母片巖。碎屑云母,如白云母和黑云母以及綠泥石化的黑云母常見。在許多雜砂巖中,還有方解石、鐵白云石等碳酸鹽礦物。雜砂巖富含基質(zhì),總化學成分在世界各地都很相似,一般富含SiO2、FeO、Fe2O3、MgO和Na2O,雜砂巖呈暗灰色或黑色,一般是堅硬的、固結良好的砂巖,常具遞變層理和底面印模構造,一般與泥巖或板巖呈韻
41、律互層,磨圓度和分選性均不好,顆粒一般呈尖銳棱角狀。成因:雜砂巖的形成條件與長石砂巖類似,即需要侵蝕、搬運及沉積的快速進行,這可使物質(zhì)不發(fā)生完全的化學風化。和長石砂巖一樣,雜砂巖可在不同氣候條件下形成,既可以形成于濕熱條件,也可以形成于干旱的或寒冷的氣候條件。19. 壓實作用(物理成巖作用):沉積物沉積后在其上覆水層或沉積層的重荷下,或在構造形變應力的作用下,發(fā)生水分排出、孔隙度降低,體積縮小的作用。20. 壓溶作用:沉積物隨埋藏深度的增加,碎屑顆粒接觸點上所承受的來自上覆層的壓力或來自構造作用的側向應力超過正??紫读黧w壓力時(達22.5倍),顆粒接觸處的溶解度增高,將發(fā)生晶格變形和溶解作用。
42、21. 膠結作用:從孔隙溶液中沉淀出礦物質(zhì)(膠結物),將松散的沉積物固結起來的作用。P12822. 交代作用:指一種礦物代替另一種礦物的現(xiàn)象,實質(zhì)是體系的化學平衡及平衡轉移問題。標志: 礦物假象 幻影構造 交叉切割現(xiàn)象 殘留的礦物包體23. 溶解作用:巖石中礦物遇水后不同程度的被溶解。如風化礦物遇水,其中鉀(k+)或鈉(Na+)成為可溶性的碳酸鹽或氯化物水溶液。次生孔隙:沉積巖形成后,因淋濾、溶蝕、交代、溶解及重結晶等作用在巖石中形成的孔隙和縫洞。三、碳酸鹽巖1. 碳酸鹽巖的礦物成分:碳酸鹽巖主要由方解石和白云石兩種碳酸鹽礦物組成。以方解石為主的是石灰?guī)r,以白云石為主的是白云巖。在方解石礦物體
43、系中,除方解石外,還有高鎂方解石、低鎂方解石、文石(霰石)等礦物。其中,高鎂方解石最不穩(wěn)定,文石次之,低鎂方解石較穩(wěn)定。在白云石礦物體系中,除白云石外,還有原白云石。2. 碳酸鹽的構造組分:顆粒、泥、膠結物、生物格架、晶粒 顆粒:按其是否在沉積盆地中形成,可分為內(nèi)顆粒(盆內(nèi)顆粒)和外顆粒(盆外顆粒)兩類。內(nèi)顆粒是主要的,外顆粒是次要的。內(nèi)顆粒:a 內(nèi)碎屑:內(nèi)碎屑主要是在沉積盆地中沉積不久的、半固結或固結的各種碳酸鹽沉積物,受波浪、潮汐水流、風暴流、重力流等的作用,破碎、搬運、磨蝕、再沉積而成的。b 鮞粒:具有核心和同心層結構的球狀顆粒(正常鮞、表皮鮞、復鮞、橢形鮞、放射鮞、單晶鮞及多晶鮞、負鮞
44、)c 藻粒:與藻類有成因聯(lián)系的顆粒(藻鮞、藻灰結核、藻團塊)d 球粒與糞球粒:e 葡萄石、團塊、豆粒f 生物顆粒 泥:與顆粒相對應的另一種結構組分,是指泥級的碳酸鹽質(zhì)點,它與粘土巖或粘土質(zhì)砂巖中的粘土是相當?shù)?。泥與顆粒的界限,0.005mm?;夷?方解石成分的泥云泥 白云石成分的泥灰泥成因:a 化學沉淀作用生成的灰泥b 機械破碎、磨蝕作用生成的灰泥c 生物作用生成的灰泥云泥成因很復雜 膠結物:指沉淀于顆粒之間的結晶方解石或其它礦物。 詳見P158 晶粒:P159 生物格架:主要是指原地生長的群體生物(如珊瑚、苔蘚、海綿、層孔蟲等),以其堅硬的鈣質(zhì)骨骼所形成的骨骼格架3. 石灰?guī)r的分類: ??说?/p>
45、石灰?guī)r分類方案:三端元:a 異化顆粒,相當于通常所說的顆粒。異化顆粒即內(nèi)顆粒,指在沉積盆地或沉積環(huán)境內(nèi)形成的碳酸鹽顆粒。這種顆??梢允腔瘜W沉積作用形成的,也可以是機械破碎作用形成的,也可以是生物作用形成的,或是這些作用的綜合產(chǎn)物。b 微晶方解石泥或簡稱微晶,相當通常所說的灰泥或泥晶c 亮晶方解石膠結物或簡稱為亮晶石灰?guī)r三種類型:亮晶異化石灰?guī)r、微晶異化石灰?guī)r、微晶石灰?guī)r該方案優(yōu)點:把碎屑巖的結構觀點系統(tǒng)土引入碳酸鹽巖分類方案中。他首先提出異化顆粒和異?;瘜W巖的觀點,異?;瘜W巖與碎屑相似,也由顆粒(異化顆粒)、充填物(微晶方解石泥)、膠結物(亮晶方解石膠結物)組成,其除了是化學沉淀成因的以外,還
46、受水動力條件控制,他還創(chuàng)建了一整套全新的石灰?guī)r結構分類和術語系統(tǒng),如內(nèi)碎屑亮晶石灰?guī)r。缺點:1. ??朔诸惢旧鲜侨嗽诸?,但在這三個端元中,只有異化顆粒和微晶方解石泥是獨立的結構組分,而亮晶方解石膠結物則不是一個獨立的結構組分,因此,他的分類實質(zhì)上是兩端元的分類2. 未考慮重結晶作用的影響3. “清規(guī)戒律”太多,制造了許多不必要的人為麻煩,不利于應用4. 用“正?;瘜W巖”和“異?;瘜W巖”這些非描述性的成因術語對巖石類型概括并不恰當,甚至還有錯誤。但總的來看,??朔诸愡€是一個很好的分類,因為他的核心觀點是新的,是正確的,這一分類的歷史和現(xiàn)實意義都很大。亮晶異化石灰?guī)r:主要由異化顆粒組成,其粒
47、間孔隙主要為亮晶方解石充填,或者異常為孔隙,僅含很少量的微晶方解石泥,這種石灰?guī)r是在水動力條化學件很強的沉積環(huán)境中形成的。巖 微晶異化石灰?guī)r:主要由異化顆粒和微晶方解石泥組成,不含或很少含亮晶方解石膠結物。形成這種石灰?guī)r的水動力條件比亮晶異化石灰?guī)r弱很多。正?;瘜W巖微晶石灰?guī)r:幾乎全由微晶方解石泥組成,這是水動力條件很弱的沉積由生物格架所組成的礁石灰?guī)r。 鄧哈姆石灰?guī)r分類方案:鄧哈姆的分類,對于顆粒-灰泥石灰?guī)r來說,是兩端元組分的分類。這兩個端元是顆粒和泥。鄧哈姆還根據(jù)顆粒和泥的相對含量,把常見的顆粒-灰泥石灰?guī)r分為四類,即顆粒巖、泥質(zhì)顆粒巖、顆粒質(zhì)泥巖、泥巖。顆粒巖幾乎全由顆粒組成,不含泥或
48、含泥很少;泥質(zhì)顆粒巖主要由顆粒組成,顆粒與顆粒是相互接觸的,其粒間孔隙中充填著泥。這兩種巖石是顆粒支架的,即顆粒是巖石的主體,構成巖石的基本格架。顆粒質(zhì)泥巖主要由泥組成,還含有少量顆粒,這些顆粒分散于泥中,互不相接。泥巖幾乎全是泥。這兩種巖石都是泥支架的。顆粒巖是高能環(huán)境的產(chǎn)物,泥是低能環(huán)境的產(chǎn)物,顆粒質(zhì)泥巖和泥質(zhì)顆粒巖介于前兩者之間。此外,鄧哈姆還分出兩類特殊的石灰?guī)r類型,即粘結巖和結晶碳酸鹽巖。 馮增昭的分類方案:馮增昭首先把石灰?guī)r分為三個大的結構類型,即I.顆粒-灰泥石灰?guī)rII.晶粒石灰?guī)rIII.生物格架-礁石灰?guī)r。在第I大類中,他根據(jù)顆粒含量,把顆粒-灰泥石灰?guī)r劃分為顆粒石灰?guī)r、顆粒質(zhì)
49、石灰?guī)r、含顆粒石灰?guī)r以及無顆粒石灰?guī)r。他還根據(jù)顆粒-灰泥的相對含量,以90%(10%),75%(25%),50%(50%),25%(75%),10%(90%)為界限,把顆粒-灰泥石灰?guī)r再細分為顆粒石灰?guī)r、含灰泥顆粒石灰?guī)r、灰泥質(zhì)顆粒石灰?guī)r、顆粒質(zhì)灰泥石灰?guī)r、含顆?;夷嗍?guī)r、灰泥石灰?guī)r。在顆粒-灰泥石灰?guī)r類型中,還可根據(jù)顆粒類型,再進行細分。4. 白云巖的生成機理: 原生沉淀作用:真正以化學沉淀的方式從水體中直接沉淀出來的白云石,爭議較多。 毛細管濃縮作用 準同生白云化作用:在熱帶地區(qū)的潮上帶,剛沉積不久的表層碳酸鹽沉積物,主要是文石。這些沉積物還疏松的,其粒間充滿著水,這些粒間水,開始階段是
50、正常的海水。由于該地區(qū)氣候干熱,蒸發(fā)作用強烈,這些粒間水就不斷土向空氣中散發(fā)。同時,海水又通過毛細管作用,源源不斷地補充到這些疏松的沉積物的顆粒之間,久而久之,這些粒間水的含鹽度變大了,正常的海水就變成了鹽水。從中首先沉淀出來的是石膏,也可能還有一些其他鹽類礦物。石膏的沉淀使粒間水或表層積水的Mg/Ca比率大大提高。正常海水的Mg/Ca比率約3:14:1,而干熱地區(qū)潮上帶表層沉積物的粒間水或表層積水的Mg/Ca比率可達20:1甚至更高。這種高鎂的粒間鹽水或表層水經(jīng)常與文石顆粒相接觸,使文石被交代,被白云化,轉化為白云石。這就是白云化作用,或稱準同生交代作用。 回流滲透白云化作用:在潮上地帶形成
51、的高鎂粒間鹽水,當其對表層沉積物的白云化基本完了時,產(chǎn)生這種高鎂鹽水的地質(zhì)條件還仍繼續(xù)存在,多余的高鎂鹽水在地表就無“用武之地”了,它必然會向下回流。由于這種高鎂鹽水的相對密度較大,當?shù)乇頍o出路時,其向下回流滲透是必然的。這種向下滲透的高鎂鹽水,在其穿過下伏的碳酸鈣沉積物或石灰?guī)r時,必然會使它們白云化,從而形成白云巖或部分白云化的石灰?guī)r。這就是回流滲透白云化作用。 混合白云化作用在5%的海水和95%的地下水混合時,白云石已經(jīng)飽和,但方解石不飽和;在30%的海水和70%的地下水混合時,白云石當然早就過飽和了,但方解石仍然不飽和。因此,在海水為5%30%的混合液范圍內(nèi),將發(fā)生方解石被白云石交代的作
52、用,這就是混合白云化作用。 埋藏白云化作用溫度升高有利于白云石的形成。在地下較深處,溫度較高,白云石可以形成,并作為砂巖的膠結物出現(xiàn)。四、沉積相1. 沉積相:沉積環(huán)境及在該環(huán)境中形成的沉積巖(物)特征的綜合。自然地理環(huán)境-包括海、陸、河、湖、沼澤、冰川、沙漠等的分布及地勢高低氣候條件 包括冷、熱、干旱、潮濕沉積環(huán)境:構造條件 包括大地構造背景及沉積盆地的隆起與拗陷沉積介質(zhì)的物理條件 包括介質(zhì)的性質(zhì)(如水、風、冰川、清水、渾水、濁流)、運動方式和能量大小以及水介質(zhì)的溫度和深度介質(zhì)的地球化學條件 包括介質(zhì)的氧化還原電位(Eh)、酸堿度(pH)以及介質(zhì)含鹽度。沉積巖特征包括:巖性特征(如顏色、物質(zhì)成
53、分、結構、構造、巖石類型及其組合)古生物特征(如生物的種屬、數(shù)量和生態(tài))地球化學特征沉積巖的這些特征是相應各種環(huán)境條件的物質(zhì)記錄,通常也稱為相標志。巖相:一定沉積環(huán)境中形成的巖石或巖石組合,它是沉積相的主要組成部分。2. 相序定律:相序:從一種相過渡到另一種相的一系列相的關系或相的有序組合。相序定律(沃爾索相律):只有那些沒有間斷的、現(xiàn)在能看到的相互鄰接的相和相區(qū),才能重疊在一起?;蛘哒f,只有在橫向上成因相近且緊密相鄰而發(fā)育著的相,才能在垂向上依次疊復出現(xiàn)而沒有間斷。3. 相模式:以相序遞變規(guī)律為基礎,以現(xiàn)代沉積環(huán)境和沉積物特征的研究為依據(jù),從大量的研究實例中,對沉積相的發(fā)育和演化加以高度的概
54、括,歸納出帶有普遍意義的沉積相的空間組合形式。標準相模式就起到的作用: 從比較的目的來說,它必須起到一個標準的作用 對于進一步觀察來說,它必須起到提綱和指南的作用 對于新的研究地區(qū)來說,它必須起到預測的作用 對于所代表的環(huán)境或系統(tǒng)的水力學解釋來說,它必須起到一個基礎的作用5. 沖積扇: 沖積扇:在氣候干熱、地殼升降運動較強烈的地區(qū),風化、剝蝕作用劇烈,其形成的產(chǎn)物被山區(qū)的暫時性水流(雨水或洪水)或山區(qū)河流帶走。當水流流出山口,地形坡度急劇變緩,水流向四方散開,流速驟減,碎屑物質(zhì)大量沉積,形成錐狀或扇狀堆積體,稱為洪積錐或洪積扇,也稱沖積扇。 根據(jù)地貌特征和沉積特征,分扇根、扇中、扇緣三個亞相 一般特征:沖積扇在空間上是一個沿山口向外伸展的巨大錐形沉積體,錐體頂端指向山口,錐底向著平原,其延伸長度可達數(shù)百米至百余公里。在縱向剖面上,沖積扇呈下凹透鏡狀或呈楔形,橫剖面上為上凸形,其表面坡度在近山口的扇根處可達510,遠離山口變緩,為26,其沉積物的厚度變化范圍可從幾米到8000m左右,沖積扇可單個出現(xiàn),但大多數(shù)情況下由多個沖積扇沿著山系的前緣在橫向上彼此聯(lián)結,形成沖積扇復合體,其延伸可達數(shù)百千米。 沉積物分河道沉積、漫流沉積、篩狀沉積和泥石流沉積。 識別標志:a 巖性:變化較
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