沉積巖石學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容

1、1、 沉積巖(sedimentary rock)是組成巖石圈的三大類巖石(巖漿巖、變質(zhì)巖、沉積巖)之一。它是在地殼表層的條件下，由母巖的風(fēng)化產(chǎn)物、火山物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)等沉積巖的原始物質(zhì)成分，經(jīng)過搬運(yùn)作用、沉積作用以及沉積后作用而形成的一類巖石。2、 沉積巖石學(xué)(sedimentary petrology)是研究沉積巖(物)的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、分類及其形成作用，以及沉積環(huán)境和分布規(guī)律的一門科學(xué)。3、 風(fēng)化作用（weathering）是地殼最表層的巖石在溫度變化、大氣、水、生物等因素的作用下，發(fā)生機(jī)械破碎和化學(xué)變化的一種作用。4、 影響造巖礦物風(fēng)化穩(wěn)定性的因素：與它們的結(jié)晶溫度有關(guān)；與其化學(xué)成分的

2、化學(xué)活潑性（主要是在水中的溶解能力）有關(guān)；與其晶體構(gòu)造特征及化學(xué)鍵強(qiáng)度有關(guān)。5、 母巖風(fēng)化的階段性：破碎階段(碎屑階段)；飽和硅鋁階段；酸性硅鋁階段(粘土型風(fēng)化作用)；鋁鐵土階段(紅土型風(fēng)化作用)。6、 母巖風(fēng)化產(chǎn)物的類型：碎屑?xì)埩粑镔|(zhì)，母巖的巖石碎屑或礦物碎屑，是碎屑沉積巖的主要原始物質(zhì)；新生成的礦物，是在化學(xué)風(fēng)化作用過程中新生成的一些礦物，是構(gòu)成粘土巖及其他沉積巖的主要原始物質(zhì)；溶解物質(zhì)，主要是指在化學(xué)風(fēng)化過程中被溶解的那些成分，形成化學(xué)巖、生物化學(xué)巖或生物巖。7、 層流（laminar flow）一種緩慢流動(dòng)的流體，流體質(zhì)點(diǎn)作有條不紊的平行線狀運(yùn)動(dòng)，彼此不相摻混。紊流（turbulent

3、 flow）一種充滿了漩渦的急湍流動(dòng)的流體，流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡極不規(guī)則，其流速大小和流動(dòng)方向隨時(shí)間而變化，彼此相互摻混。雷諾數(shù)(Re) = 慣性力 / 粘滯力 = V2d2/Vd = Vd/ V水的流速，d顆粒直徑，水的密度，動(dòng)力粘滯系數(shù)佛羅德數(shù) Fr = 慣性力 / 重力 = V2 / Lg8、 牽引流(Traction current)符合牛頓流體定律的流體。其搬運(yùn)機(jī)制是流體動(dòng)能拖曳牽引沉積物一起運(yùn)動(dòng)，如河流、風(fēng)流和波浪流等。 沉積物重力流(Gravity flow)在重力作用下發(fā)生流動(dòng)的彌散有大量沉積物的高密度流體。9、 牽引流的搬運(yùn)力包括推力和載荷力；推力(牽引力)與流速有關(guān)；載荷力(

4、負(fù)荷力)與流量有關(guān)。推力大不一定負(fù)荷力大，反之亦然。 牽引流搬運(yùn)方式：溶解載荷、懸移載荷、推移載荷或床沙載荷。 重力流（為密度流）搬運(yùn)的驅(qū)動(dòng)力主要起因于重力，搬運(yùn)方式為懸移載荷。10、 顆粒開始搬運(yùn)水流速度大于繼續(xù)搬運(yùn)流速 直徑為0.05-2mm的顆粒所需的開始搬運(yùn)流速最小，而且與沉積臨界流速相差也不大，表明砂粒質(zhì)點(diǎn)在被流水搬運(yùn)時(shí)很活躍，容易搬運(yùn)，也容易沉積，故呈跳躍式前進(jìn)。 直徑大于2mm的顆粒，其搬運(yùn)與沉積的流速接近，但兩者都是隨著粒徑增大而增加，故礫石不能長(zhǎng)距離搬運(yùn)，沿河底呈滾動(dòng)搬運(yùn)。 直徑小于0.05mm的顆粒，開始搬運(yùn)的流速與繼續(xù)搬運(yùn)流速相差很大，因而粉砂和粘土物質(zhì)一經(jīng)搬運(yùn)，就呈懸浮

5、狀態(tài)不易沉積，而沉積后又不易搬運(yùn)。11、當(dāng)流動(dòng)強(qiáng)度為P時(shí)，它所能滾動(dòng)的礫石最大粒徑為8cm，同時(shí)所懸浮的顆粒最大粒徑為2.2mm。當(dāng)流動(dòng)強(qiáng)度略小于P時(shí)，可使粒徑為8cm和2.2mm的礫石同時(shí)沉積，從而形成雙眾數(shù)的礫巖。當(dāng)流動(dòng)強(qiáng)度在P附近反復(fù)變動(dòng)時(shí)，則可能形成粗、細(xì)礫石沉積的互層，其平均粒度分別為8cm和2.2mm。如果流動(dòng)強(qiáng)度急劇減少，則可能造成分選極差的多眾數(shù)的礫、砂、粉砂和泥的混合沉積物。沉積1mm砂粒所需的流動(dòng)強(qiáng)度要比沉積7cm礫石所需強(qiáng)度小得多，因此，在平均粒度為7cm的礫石沉積的孔隙中所充填1mm的砂，不可能是同時(shí)沉積物。12、沉積分異作用(Sedimentary Different

6、iation)母巖的風(fēng)化產(chǎn)物在搬運(yùn)和沉積過程中根據(jù)本身特性，在外部條件的影響下，按照一定順序分別堆積在一定程度上是可以分開的地表沉積帶內(nèi)。13、機(jī)械沉積分異作用(mechanical sedimentary differentiation)碎屑物質(zhì)在搬運(yùn)和沉積過程中，當(dāng)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)的速度和運(yùn)移的能力在一定的方向上作有規(guī)律的變化時(shí)，它們也相應(yīng)按照顆粒大小、密度和形狀發(fā)生分異，依次沉積。14、正常沉積作用：正常情況或條件下發(fā)生的搬運(yùn)和沉積作用，這一作用過程是緩慢的、均變的。 事件沉積作用：指事件性的、陣發(fā)性的或?yàn)?zāi)變性的搬運(yùn)和沉積作用。這類作用的發(fā)生和發(fā)展可能是瞬間的、短暫的，但其作用過程是快速的。15

7、、成分成熟度：指以碎屑巖中最穩(wěn)定組分的相對(duì)含量來標(biāo)志其成分的成熟程度。16、沉積構(gòu)造(sedimentary structure)是指沉積巖各組成部分的空間分布和排列方式，它是沉積物在沉積期或沉積以后由物理作用、化學(xué)作用、生物作用在沉積物內(nèi)部或者沿著沉積物與流體界面所形成的。17、波痕（ripple mark）是風(fēng)、水流或波浪等介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，在沉積物表面所形成的一種波狀起伏的層面構(gòu)造。流水波痕（current ripple）成因：由定向流動(dòng)的水流形成，見于河流和存在有底流的海、湖近岸地帶。特點(diǎn)：波峰波谷均較圓滑，呈不對(duì)稱狀，RSI>2，RI>5（815），陡坡傾向指示水流方向。浪成波

8、痕（wave ripple）成因：由波浪作用于沉積物表面所形成的，也稱為擺動(dòng)波痕，常見于海、湖淺水地帶。特點(diǎn)：波峰尖銳、波谷圓滑、形狀對(duì)稱，RSI1，RI=413（多為67）。風(fēng)成波浪 (aeolian ripple) 成因：由定向風(fēng)形成的，常見于沙漠、海或湖的濱岸沙丘沉積中。特點(diǎn)：呈不對(duì)稱狀(極不對(duì)稱)，不對(duì)稱度比流水波痕更大，RI=1070，陡坡傾向與風(fēng)向一致。意義：（1）根據(jù)波痕類型可以了解巖石形成條件（2）不對(duì)稱波痕指示介質(zhì)的流動(dòng)方向（3）浪成波痕可指示地層的頂?shù)祝?）海、湖波痕在平面上的分布有平行濱線的趨勢(shì)18、層理（bedding）巖石性質(zhì)沿垂向變化的一種層狀構(gòu)造，它可以通過礦物成

9、分、結(jié)構(gòu)、顏色的突變和漸變而顯現(xiàn)出來。19、水平層理和平行層理 共同點(diǎn)：特點(diǎn)：紋層呈直線狀互相平行，并且平行于層面。 不同點(diǎn)：水平層理（horizontal bedding）主要產(chǎn)于泥質(zhì)巖、粉砂巖以及泥晶灰?guī)r中，是在比較弱的水動(dòng)力條件下，由懸浮物沉積而成。出現(xiàn)在低能環(huán)境中，如深湖、瀉湖、深海等環(huán)境。 平行層理（parallel bedding）主要產(chǎn)于砂巖中，是在較強(qiáng)的水動(dòng)力條件下，高流態(tài)中由平坦的床沙遷移而成的。一般出現(xiàn)在急流或高能環(huán)境中，如河道、湖岸、海灘等環(huán)境。20、板狀交錯(cuò)層理：層系之間的界面為平面而且彼此平行。大型板狀交錯(cuò)層理在河流沉積中最為典型。楔狀交錯(cuò)層理：層系之間的界面為平面，

10、但不互相平行，層系厚度變化明顯呈楔形。常見于海、湖淺水地帶及三角洲地區(qū)。槽狀交錯(cuò)層理：層系底界為槽形沖刷面，紋層在頂部被切割。多見于河流環(huán)境中。21、疊瓦狀構(gòu)造（imbricated structures）主要是指扁平礫石在流水的作用下均向同一方向排列的現(xiàn)象。22、結(jié)核是巖石中自生礦物的集合體。類型：同生結(jié)核：與沉積作用同時(shí)形成的，結(jié)核不切穿層理，而是層理繞過結(jié)核呈彎曲狀。 成巖結(jié)核：成巖階段物質(zhì)重新分配的產(chǎn)物。它既可以切穿層理，又可見層理繞過結(jié)核呈彎曲狀。 后生結(jié)核：形成于沉積物固結(jié)成巖以后，常沿裂隙帶和層理分布，故它切穿層理而無層理彎曲現(xiàn)象。23、克里寧的3個(gè)端元：石英+硅質(zhì)巖屑（代表巖石

11、成熟度）；長(zhǎng)石+高嶺石（代表母巖性質(zhì)）；云母+綠泥石（表示構(gòu)造變動(dòng)強(qiáng)度） 缺點(diǎn)：沒有考慮巖屑，而很多云母和綠泥石常常是在成巖和后生階段由粘土礦物轉(zhuǎn)變而成的，并非原生陸源物質(zhì)。?？说?個(gè)端元：石英+硅質(zhì)巖(Q)表示沉積來源；長(zhǎng)石+火成巖屑(F)表示火成來源；云母+變質(zhì)巖屑(M)表示變質(zhì)來源 缺點(diǎn)：（1）把云母看成都是變質(zhì)成因的；（2）把巖屑分成火成及變質(zhì)兩類，復(fù)雜化。吉爾伯特的砂巖分類：粘土基質(zhì)>10%的，分選不好的混雜砂巖雜砂巖；粘土基質(zhì)<10%的，分選良好的純凈砂巖砂屑巖 缺點(diǎn)：部分砂巖類型間沒有明確的界線。裴蒂莊：基質(zhì)>15%的雜砂巖；基質(zhì)<15%的砂屑巖；再以砂巖

12、的主要碎屑組分石英（Q）、長(zhǎng)石（F）、巖屑（R）為三個(gè)端元，進(jìn)一步分類和命名。 缺點(diǎn)：不強(qiáng)調(diào)雜基反映介質(zhì)流動(dòng)條件這一成因因素，沒有正確限定雜基的概念。24、（1）石英砂巖是高度成熟的砂巖，它是風(fēng)化作用、分選作用和磨蝕作用持續(xù)較久和深化的終極產(chǎn)物。它的產(chǎn)出需要穩(wěn)定的大地構(gòu)造條件和砂的多旋回沉積作用。母巖：多數(shù)人認(rèn)為石英砂巖不可能直接來源于花崗巖的風(fēng)化，而是來自于先前存在的砂巖，也就是說，它們是多次長(zhǎng)期改造、再沉積的結(jié)果。 沉積環(huán)境：主要產(chǎn)于海洋環(huán)境（濱岸）。 構(gòu)造環(huán)境：主要發(fā)育在穩(wěn)定的地臺(tái)區(qū)，標(biāo)志著穩(wěn)定的大地構(gòu)造環(huán)境，基準(zhǔn)面的夷平作用，長(zhǎng)期的風(fēng)化作用和持續(xù)穩(wěn)定的高能沉積環(huán)境。（2）長(zhǎng)石砂巖的形成

13、在很大程度上取決于母巖成分，其次是構(gòu)造條件和氣候條件。 母巖(物質(zhì)基礎(chǔ))：要有富含長(zhǎng)石的母巖，如花崗巖、花崗片麻巖等 。有利于母巖崩解條件：構(gòu)造條件、氣候條件 構(gòu)造條件：在構(gòu)造活動(dòng)比較強(qiáng)烈的地區(qū)，形成高差較大的地形起伏，花崗質(zhì)基底隆起，相鄰地帶發(fā)生沉陷，從而使母巖遭受到劇烈侵蝕、快速堆積 。 氣候條件：一般為極其干旱或寒冷的氣候條件；溫濕氣候條件也有長(zhǎng)石砂巖的堆積。（3）巖屑砂巖的形成條件與長(zhǎng)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，即強(qiáng)烈的物理風(fēng)化和近源快速堆積。25、火山碎屑巖（Pyroclastic rocks）：由火山爆發(fā)所產(chǎn)生的同期火山碎屑物質(zhì)（火山碎屑含量大于50%）經(jīng)

14、空氣、水等介質(zhì)的搬運(yùn)、堆積、固結(jié)而形成的巖石。26、方解石礦物體系中：文石、高鎂方解石、低鎂方解石白云石礦物體系中：白云石、原白云石。27、內(nèi)碎屑成因：主要是沉積盆地中沉積不久的、半固結(jié)或固結(jié)的碳酸鹽巖巖層，受波浪、潮汐水流、風(fēng)暴等的作用，破碎、搬運(yùn)、磨蝕、再沉積而成的。28、鮞粒成因：卡羅茲兩個(gè)控制因素：搬運(yùn)水流的強(qiáng)度和成鮞環(huán)境中的水的動(dòng)蕩程度。水動(dòng)蕩強(qiáng)度 > 搬運(yùn)水流的強(qiáng)度 形成正常鮞或表皮鮞水動(dòng)蕩強(qiáng)度 介于 最大和最小顆粒的搬運(yùn)水流的強(qiáng)度 鮞粒多為表皮鮞。水動(dòng)蕩強(qiáng)度 < 搬運(yùn)水流的強(qiáng)度 無鮞粒形成29、?？朔诸?優(yōu)點(diǎn)：1、把碎屑巖的結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)系統(tǒng)地引進(jìn)到碳酸鹽巖分類方案中；2、

15、首先提出異化顆粒和異?；瘜W(xué)巖的觀點(diǎn)，從而打破了石灰?guī)r的陳舊一統(tǒng)的“化學(xué)巖”的概念。 3、創(chuàng)建了一套全新的石灰?guī)r結(jié)構(gòu)分類和術(shù)語系統(tǒng)。缺點(diǎn)：1、三端元中“亮晶”不是獨(dú)立的組分， 2、分類中未考慮重結(jié)晶作用。3、綜合分類表中“清規(guī)戒律”太多，制造了不必要的人為的麻煩。4、使用了非描述性的成因術(shù)語，30、鄧哈姆的分類優(yōu)點(diǎn)：1、簡(jiǎn)明扼要，有高度的概括性。2、與?？说姆诸愊啾龋黾恿艘活惤Y(jié)晶碳酸鹽巖。 缺點(diǎn)：術(shù)語系統(tǒng)比較別扭和欠嚴(yán)謹(jǐn)，如“泥巖”易與粘土巖中的“泥巖”相混；在四類顆粒-泥巖巖石中無確切的定量標(biāo)志。31、毛細(xì)管濃縮作用準(zhǔn)同生白云化作用 在現(xiàn)代熱帶地區(qū)的潮上帶，剛沉積不久的表層沉積物，主要是文石

16、。這些沉積物還是疏松的，其粒間充滿著水。這些粒間水，在開始階段是正常的海水。由于氣候干熱，蒸發(fā)作用強(qiáng)烈，這些粒間水就不斷地向空氣中散發(fā)。與此同時(shí)，海水又通過毛細(xì)管作用，源源不斷地補(bǔ)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就變大了，正常的海水就變成了鹽水。從這種鹽水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約為3:1-4:1，而干熱地區(qū)潮上地帶表層沉積物的粒間水或表層積水，其Mg/Ca可達(dá)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，將不可避免地使文石被交代，被白云化，使

17、文石轉(zhuǎn)化為白云石。32、回流滲透白云石化作用 在潮上地帶形成的高鎂粒間鹽水，當(dāng)其對(duì)表層沉積物的白云化基本完了時(shí)，產(chǎn)生這種高鎂鹽水的地質(zhì)條件還仍然持續(xù)存在，那么多余的高鎂鹽水必然會(huì)向下回流。這種向下回流滲透的高鎂鹽水，在其穿過下伏的碳酸鈣沉積物或石灰?guī)r時(shí)，必然會(huì)使它們發(fā)生白云石化，從而形成白云巖或部分白云化的石灰?guī)r。33、成巖作用的主要類型：溶解作用，礦物的轉(zhuǎn)化作用，重結(jié)晶作用，膠結(jié)作用，交代作用，壓實(shí)及壓溶作用。34、相是沉積環(huán)境及在該環(huán)境中形成的沉積巖(物)特征的綜合。沉積相模式：以相序遞變規(guī)律為基礎(chǔ)，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(shí)例中，對(duì)沉積相的發(fā)育、演化加以高度的概括，歸納出帶有普遍意義的沉積相的空間組合形式。沉積體系：受同一物源和同一水動(dòng)力系統(tǒng)控制的、成因上有內(nèi)在聯(lián)系的沉積體或沉積相在空間上有規(guī)律的組合。35、拉波特河流分類：分叉參數(shù)彎度指數(shù)單河道（河道分岔參數(shù)<1）多河道（河道分岔參數(shù)>1）低彎度（彎度指數(shù)<