巖石學-第11章沉積巖特征和分類ppt課件

1、沉積物沉積學沉積巖沉積巖石學注重機理注重特征SedimentSedimentologySedimentaryrockLithologyMechnismCharacteristics沉積巖巖石學SedimentaryPetrology柴 達 木深度(km)分層分層分層巖 石 學巖 石 學巖 石 學Vp(km/s)Vp(km/s)Vp(km/s)Vs(km/s)Vs(km/s)Vs(km/s)上上上中中中下下下加厚下加厚下上地幔上地幔上地幔地殼地殼地殼5.76.35.86.66.88.13.153.653.503.703.90沉積蓋層沉積蓋層沉積蓋層綠片巖相變粒巖、片巖綠片巖相變粒巖、片巖綠片巖相

2、變粒巖、片巖花崗閃長巖花崗巖花崗巖角閃巖相花崗質角閃巖相花崗質片麻巖與糜棱巖片麻巖與糜棱巖中性含黑云母中壓麻粒巖中性高壓麻粒巖基性榴輝巖尖晶石/石榴石橄欖巖少量輝石巖巖石圈/軟流圈界面深度約150km（大地電磁測深），軟流圈含隙間玄武質巖漿巖石圈/軟流圈界面深度約160km（大地電磁測深），軟流圈含隙間玄武質巖漿巖石圈/軟流圈界面深度約160km（大地電磁測深），軟流圈含隙間玄武質巖漿0102030405060708090100110120130140150祁 連 山北 山5.76.15.86.46.88.13.303.653.753.854.155.906.153.556.106.456.7

3、57.1-7.28.23.853.65格爾木-額濟納旗斷面走廊域三個地區(qū)的地殼-上地幔巖石學結構模型石榴石橄欖巖尖晶石橄欖巖少量輝石巖少量輝石巖基性榴輝巖花崗質榴輝巖花崗閃長質高壓麻粒巖花崗質中壓麻粒巖底部為花崗質糜棱巖角閃巖相花崗閃長質片麻巖 中型中壓麻粒巖南部為基型中壓麻粒巖160軟流圈軟流圈軟流圈4358132641504030201000100600200500400300PrecambrianCambrianOrdovicianSilurianDevonianCarboniferousPermianTriassicJurassicCretaceousTertiaryMillions

4、of yearsPercentage of outcrop表 1-1 巖漿巖、沉積巖和變質巖的一般特征（據(jù) Ehlers E. G., 1980） 特征 巖漿巖 沉積巖 變質巖 構造 1、火山及其相關的熔巖流 2、與圍巖構造為切割關系 3、對相鄰巖石的熱效應，如重結晶、變色、反應分帶等 4、由細粒結構邊緣 5、沒有化石和層理（火山碎屑巖除外） 6、礦物顆粒相互鑲嵌，定向構造不明顯 7、典型產狀如巖株、巖床、巖基、巖脈等 1、成層性及分選性 2、波痕、交錯層理、泥裂等構造 3、經常長距離延伸和互層 4、像三角洲、堤壩、河流水系這樣的沉積體形態(tài) 5、巖石可以是不太固結的 1、變形礫石、化石、晶體

5、2、平行片狀或大范圍顆粒拉長 3、圍繞侵入體呈帶狀分布 4、典型地局限于前寒武系和造山帶 5、巖石片理與區(qū)域構造有關 6、大范圍的礦物學前進變化 7、也可以有些塊狀巖石 結構 斑狀、玻璃質、多孔狀、杏仁狀、文象、火成碎屑結構、成鑲嵌集合體 碎屑結構、化石結構、鮞狀、葉片狀、紋層狀 角礫狀、變粒結構、變晶結構、角巖結構 礦物組成 角閃石、大量的長石、白榴石白榴石、云母、霞石霞石、橄橄欖石欖石、輝石、石英、玻璃玻璃 大量石英、碳酸鹽（特別是方解石和白云石） 、粘土粘土、 硬石膏硬石膏、 燧石燧石 （微晶質石英） 、海綠石海綠石、石石膏膏、石鹽石鹽 角閃石、紅柱石紅柱石、堇青石堇青石、綠簾石、長石、

6、石榴石、藍藍閃石閃石、石墨石墨、藍晶石藍晶石、矽線矽線石石、 十字石十字石、 透閃石-陽起石、硅灰石硅灰石、云母、石英 分布廣陸地3/4，海洋的100% 礦產資源豐富 反演地球演化歷史第十一章第十一章 堆積巖的普通特征堆積巖的普通特征包括包括物質成分、構造、構造物質成分、構造、構造不同于巖漿巖不同于巖漿巖 構成條件和方式不同構成條件和方式不同在物質成分方面：在物質成分方面：2個要素個要素母巖性質和堆積作用過程母巖性質和堆積作用過程使其與母巖化學與礦物成分既一樣，又不同。使其與母巖化學與礦物成分既一樣，又不同。 母巖風化母巖風化堆積巖堆積巖風化、搬運、堆積、成巖風化、搬運、堆積、成巖1、礦物成分

7、特征、礦物成分特征曾經發(fā)現(xiàn)：堆積巖中礦物曾經發(fā)現(xiàn)：堆積巖中礦物160多種，常見的僅為多種，常見的僅為20多種，一只堆多種，一只堆積巖中普通含有積巖中普通含有3-5種種石英、長石、云母、黃鐵礦、白鐵礦、海綠石、菱鐵礦、方解石英、長石、云母、黃鐵礦、白鐵礦、海綠石、菱鐵礦、方解石、白云石、石膏、硬石膏、石、白云石、石膏、硬石膏、Fe/Mn/Al的氧化物和氫氧化物，的氧化物和氫氧化物，粘土礦物等。粘土礦物等。與巖漿巖比較的不同之處：與巖漿巖比較的不同之處：1). 巖漿巖中巖漿巖中Ol, Py, Am, Bi, 基性基性Pl，在堆積巖中甚少或缺失。，在堆積巖中甚少或缺失。2). 巖漿巖中巖漿巖中Or、

8、酸性、酸性Pl、Q，在堆積巖中也大量存在。，在堆積巖中也大量存在。鉀長石、石英鉀長石、石英堆積巖堆積巖巖漿巖，緣由是石英是最穩(wěn)定巖漿巖，緣由是石英是最穩(wěn)定的碎屑的碎屑3). 有許多新生礦物，巖漿巖中很少或無，如粘土礦物、鹽類礦有許多新生礦物，巖漿巖中很少或無，如粘土礦物、鹽類礦物物4). 堆積巖特有的生物組分，如生物作用構成的有機碳、有機頁堆積巖特有的生物組分，如生物作用構成的有機碳、有機頁巖巖陸源碎屑礦物陸源碎屑礦物承繼承繼的，礦物組合可以分析的，礦物組合可以分析母巖的類型母巖的類型自生礦物自生礦物是堆積作是堆積作用中構成的，可以分析用中構成的，可以分析其物理化學環(huán)境其物理化學環(huán)境次生礦物次

9、生礦物是堆積巖是堆積巖又蒙受風化構成的，又蒙受風化構成的，石英和長石也有自生石英和長石也有自生自自生生礦礦物物石英石英和長和長石也石也有自有自生生2、 化學成分化學成分總體說，堆積巖與巖漿巖的主要化學成分非常接近，但有如下差別：總體說，堆積巖與巖漿巖的主要化學成分非常接近，但有如下差別：1. 堆積巖中堆積巖中Fe2O3FeO，而巖漿巖中，而巖漿巖中Fe2O3FeO2. 堿金屬、堿土金屬含量，堆積巖堿金屬、堿土金屬含量，堆積巖Na2O，巖漿巖中普通，巖漿巖中普通 K2ONa2O緣由是：粘土礦物吸附緣由是：粘土礦物吸附K, 含含K礦物，如白云母，水云母在地表穩(wěn)定，而礦物，如白云母，水云母在地表穩(wěn)定

10、，而Na進入海水，不易構成堆積礦物進入海水，不易構成堆積礦物4. 堆積巖中富堆積巖中富H2O、CO2、有機質，緣由是：地表條件，生物參與，、有機質，緣由是：地表條件，生物參與，水圈，大氣圈水圈，大氣圈表11-1 某些沉積巖的化學成分 石英砂巖 硅質巖 頁巖 石灰石 白云巖 鐵質巖 SiO2 96.65 92.63 56.35 1.15 0.28 4.211 TiO2 0.17 0.09 0.12 Al2O3 1.96 1.41 12.27 0.45 0.11 1.38 Fe2O3 0.58 2.67 7.08 0.12 37.72 FeO 0.26 1.91 0.26 7.27 MnO 0.8

11、0 0.19 0.18 MgO 0.05 0.33 1.56 0.56 21.30 1.68 CaO 0.08 0.11 0.27 53.80 30.68 22.49 Na2O 0.05 0.16 0.66 0.07 0.33 0.01 K2O 0.27 0.42 5.02 0.03 0.00 P2O5 0.03 0.31 0.00 1.00 燒失量 0.59 43.61 47.42 20.81 資料來源：Bradbury , 1962 Y ainamoto, 1987 范德廉，1981 Clarke, 1942 Ham, 1949，James ,1966空白為未分析 常見色素色素色素100c

12、m)、厚層、厚層(100-50)、中厚層、中厚層(50-10)、薄層、薄層(10-1)、微薄層、微薄層(1cm)。紋層與層面呈斜交關系，相互平行疊置成單個的層系再組紋層與層面呈斜交關系，相互平行疊置成單個的層系再組合成層系組，紋層和層系界面相互經常斜交。在碎屑巖內合成層系組，紋層和層系界面相互經常斜交。在碎屑巖內廣泛分布。無論在形狀上還是在成因上，交錯層理都是最廣泛分布。無論在形狀上還是在成因上，交錯層理都是最復雜多變的一種層理類型，進一步細分經常非常困難，實復雜多變的一種層理類型，進一步細分經常非常困難，實際中，可按層系的形狀分成以下際中，可按層系的形狀分成以下4種。反映水流交替變化。種。反

13、映水流交替變化。 交錯層理的交錯層理的主要類型主要類型 交錯層理的交錯層理的主要類型主要類型 上述上述4種交錯層還可按層系的厚度進一步劃分，單一層種交錯層還可按層系的厚度進一步劃分，單一層系無論能否等厚，均以它的最大厚度為準，最大厚度系無論能否等厚，均以它的最大厚度為準，最大厚度小于小于3cm時為小型，時為小型，3-10cm時為中型，大于時為中型，大于10cm時為時為大型，所以實踐的交錯層就有大型板狀、中型槽狀、大型，所以實踐的交錯層就有大型板狀、中型槽狀、小型波狀等等的區(qū)別。小型波狀等等的區(qū)別。交錯層理的交錯層理的主要類型主要類型板狀楔狀槽狀波狀這兩種層理都是泥質和砂質這兩種層理都是泥質和砂

14、質堆積物交替堆積構成的一種堆積物交替堆積構成的一種復合層理。脈狀層理又稱壓復合層理。脈狀層理又稱壓扁層理，其主要特征是堆積扁層理，其主要特征是堆積物以砂為主，泥只以起伏脈物以砂為主，泥只以起伏脈狀或細長飄帶狀等夾在砂質狀或細長飄帶狀等夾在砂質堆積物中。透鏡狀層理相反，堆積物中。透鏡狀層理相反，堆積物以泥為主，砂只以透堆積物以泥為主，砂只以透鏡狀或細長飄帶狀等夾在泥鏡狀或細長飄帶狀等夾在泥質堆積物中。兩種層理中的質堆積物中。兩種層理中的砂質堆積物還可以發(fā)育象交砂質堆積物還可以發(fā)育象交錯層理那樣的紋層。錯層理那樣的紋層。d. d. 脈狀層理脈狀層理Flaser beddingFlaser bedd

15、ing 透鏡狀層理透鏡狀層理Lenticular beddingLenticular bedding砂呈透鏡狀砂呈透鏡狀黑色泥質黑色泥質砂呈透鏡狀砂呈透鏡狀脈狀層理脈狀層理砂砂泥質泥質粒序層理又稱遞變層理，是一種重要的非紋層狀層理，層理中粒序層理又稱遞變層理，是一種重要的非紋層狀層理，層理中沒有任何紋層或紋理顯示，只需構成顆粒的粗細在垂向上的延沒有任何紋層或紋理顯示，只需構成顆粒的粗細在垂向上的延續(xù)遞變。在原始巖層的斷面上，按遞變趨勢，粒序層理可分為續(xù)遞變。在原始巖層的斷面上，按遞變趨勢，粒序層理可分為三種，自下而上，顆粒由粗到細的遞變稱正粒序，由細到粗的三種，自下而上，顆粒由粗到細的遞變稱正

16、粒序，由細到粗的遞變稱反粒序，假設正反粒序呈漸變性銜接稱雙向粒序。遞變稱反粒序，假設正反粒序呈漸變性銜接稱雙向粒序。e. e. 粒序層理粒序層理Grading beddingGrading bedding正粒序正粒序反粒序反粒序雙向粒序雙向粒序粗尾粒序粗尾粒序配分粒序配分粒序遞變層理遞變層理/粒序層理粒序層理不含細粒的泥質不含細粒的泥質水流強水流強-弱弱含細粒的泥質含細粒的泥質濁流堆積濁流堆積當整個巖層或巖層內的某個層狀部分的成分、構造或顏色當整個巖層或巖層內的某個層狀部分的成分、構造或顏色都是均一的，既沒有紋層或紋理顯示，也不是其它層理的都是均一的，既沒有紋層或紋理顯示，也不是其它層理的構成

17、部分，即塊狀層理，或稱為均勻層理構成部分，即塊狀層理，或稱為均勻層理Homogeneous bedding。塊狀層理可以是堆積構成的，也可以是其它。塊狀層理可以是堆積構成的，也可以是其它層理經成巖作用改造構成。層理經成巖作用改造構成。干涉波痕-由垂直兩向水流構成現(xiàn)代風成波痕現(xiàn)代泥裂雨痕和冰雹痕雨痕和冰雹痕 雨痕是指雨滴降落在松軟堆積物外表時所構成的小型撞擊雨痕是指雨滴降落在松軟堆積物外表時所構成的小型撞擊凹穴。凹穴。 雨痕主要見于枯燥和半枯燥氣候條件下的大陸堆積。雨痕主要見于枯燥和半枯燥氣候條件下的大陸堆積。 冰雹痕形似雨痕，區(qū)別在于冰雹痕較大、較深且不規(guī)那么，冰雹痕形似雨痕，區(qū)別在于冰雹痕較大、較深且不規(guī)那么，其邊緣比雨痕更為參差不齊。其邊緣比雨痕更