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文檔簡介
1、沉積巖石學筆記 沉積巖巖石學1、沉積巖: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,由母巖的風化產(chǎn)物、火山物質(zhì)、有機物質(zhì)等沉積巖的原始物質(zhì)成分,經(jīng)過搬運作用、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:是研究沉積巖(物)的物質(zhì)成分、結(jié)構構造、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。3、沉積巖石學的發(fā)展趨勢? 充實和發(fā)展巖類學; 擴大和完善沉積作用機理研究; 加強成巖作用研究; 多學科的交叉滲透; 著眼于全球,進行國際合作研究; 面向人類生存與環(huán)境問題。4、沉積物的來源? 陸源物質(zhì)母巖的風化產(chǎn)物; 生物源物質(zhì)生物殘骸和有機物質(zhì); 深源物
2、質(zhì)火山碎屑物質(zhì)和深部鹵水; 宇宙源物質(zhì)隕石。5、母巖:地表先成巖的風化作用的產(chǎn)物是沉積物最主要的來源,這種先成巖石即稱母巖。母巖可以是巖漿巖或變質(zhì)巖,也可以是先成的沉積巖。 母巖區(qū):供給這類沉積物的地區(qū),即母巖存在的地區(qū),稱作物源區(qū)(也稱為供應區(qū)或陸源區(qū))。6、沉積巖形成的過程?答:由于沉積物極大部分來自母巖風化產(chǎn)物,因此母巖的風化可視為沉積巖形成過程的第一階段風化作用階段。 風化產(chǎn)物除少部分殘留原地外,極大部分都要被搬運到沉積盆地中沉積下來,亦即經(jīng)歷搬運作用階段和沉積作用階段。 沉積物沉積下來后還與沉積介質(zhì)(底層水)保持聯(lián)系并發(fā)生反應的過程,稱同生作用階段。沉積物逐漸被埋藏而與沉積介質(zhì)失去聯(lián)
3、系并固結(jié)成巖,這一過程稱為成巖作用階段。 若巖石被抬升到地表附近繼續(xù)發(fā)生變化,一直到再次遭受風化分解之前,即屬表生作用階段??蓪⑼⒊蓭r、后生、表生幾個階段統(tǒng)稱沉積期后階段。這就是沉積巖形成和變化的全過程。7、風化作用:是指地殼表層的巖石在溫度變化、大氣、水、生物等因素作用下,發(fā)生機械破碎和化學變化的一種作用。8、三種風化的異同?答:物理風化作用只是造成巖石的機械破碎,而沒有成分上的改變。 化學風化作用則會使礦物發(fā)生分解,分解出來的元素有一部分被地表水和地下水帶走,其余部分則成為在地表條件下穩(wěn)定的新生礦物 生物風化作用的表現(xiàn)形式既的機械的破碎,又有化學的分解,但后者是主要的。9、元素分異分為
4、五類: 最易遷移元素:Cl、Br、I、S。 易遷移元素:Ca、Mg、Na、F、Sr、K、Zn。 遷移元素:Cu、Ni、Co、Mo、V、Mn、Si(硅酸鹽中)、P。 惰性(微弱遷移)元素:Fe、Al、Ti、Sc、Y、TR(稀土元素) 幾乎不移動的元素:Si(石英)。10、風化帶發(fā)育的階段性劃分?答:碎屑階段:以物理風化為主,風化產(chǎn)物主要為巖屑或礦物碎屑。 .飽和硅鋁階段:巖石中如有氯化物和硫酸鹽將全部被溶解,Cl-和SO42-全部被帶出。然后在CO2和H2O的共同作用下,鋁硅酸鹽和硅酸鹽礦物開始分解,游離出K+、N a+、Ca2+、Mg2+,其中Ca和Na流失要比K和Mg容易。這些陽離子的存在,
5、使介質(zhì)呈堿性中性反應,并使一部分SiO2轉(zhuǎn)入溶液。這個階段形成的粘土礦物有蒙脫石、水云母、拜來石、綠脫石以及綠泥石等。同時,堿性條件下難溶的碳酸鈣開始堆積。 .酸性硅鋁階段:堿金屬和堿土金屬大量被溶濾掉,SiO2進一步游離出來。隨著有機質(zhì)分解形成大量有機酸和CO2,使介質(zhì)轉(zhuǎn)為酸性。使上階段形成的礦物(蒙脫石、水云母等)轉(zhuǎn)變成在酸性條件下穩(wěn)定的不含堿和堿土金屬的粘土礦物高嶺石、變埃洛石等。通常將達到這一階段的風化作用稱為粘土型風化作用。.鋁鐵土階段:這是風化最后階段。在此階段鋁硅酸鹽礦物被徹底地分解,堿和堿土金屬全部游離出來,加上有機酸被地表水淋走或沖淡,使介質(zhì)又呈堿性或中性,SiO2大量流失。
6、此時全部可移動的元素都已被帶走,主要剩下鐵和鋁的氧化物及一部分二氧化硅,在原地形成水鋁石、褐鐵礦、針鐵礦、赤鐵礦及蛋白石的堆積。由于它是一種紅色疏松的鐵質(zhì)或鋁質(zhì)土壤,所以也稱為紅土。達到此階段的風化作用通常稱為紅土型風化作用。11、風化帶的劃分?(自上而下)答:氧化帶:最接近地表的上部帶,主要發(fā)生氧化反應,形成了化學風化的最終產(chǎn)物:FeAlMn的氫氧化物。常具有松散狀、褐色、紅或淡白色 水解帶:在氧化帶下面。水解作用強,使堿金屬和堿土金屬從硅酸鹽礦物中強烈淋出,并分解為氫氧化物和硅酸,低價鐵的礦物被氧化,常呈現(xiàn)綠色,黃綠色。 淋濾作用帶:主要發(fā)生淋濾硅酸鹽礦物中的堿金屬,并形成粘土礦物。 水合
7、作用帶。 未風化母巖。12、常見的三類沉積物的基本物質(zhì)?答:碎屑物質(zhì)是陸源碎屑巖(礫巖、砂巖、粉砂巖)的主要成分; 不溶殘積物中的粘土礦物是陸源沉積巖中泥質(zhì)巖的主要成分;溶解物質(zhì)則構成了化學和生物化學巖(內(nèi)源沉積巖)。13、影響流體流動方式的主要因素?答:流速 (顆粒大小); 流量 (多少); 流體密度;動力粘度(指流體內(nèi)部的摩擦力,流體假定有一個面,上下流速不一樣,存在著一個磨擦力)。14、牛頓流體:凡服從牛頓內(nèi)摩擦定律的流體稱作牛頓流體,否則稱 非牛頓流體 。 沉積物重力流屬非牛頓流體。15、分析層流與紊流的主要區(qū)別?答:力學特點不同:紊流不僅具有粘滯切應力,而且還有流體質(zhì)點的紊亂流動而
8、引起的附加切應力(或稱慣性切應力)。而層流只有粘滯切應力。 紊流的搬運能力要強于層流。 紊流還有漩渦揚舉作用,這是可使沉積物呈懸浮搬運的主要因素。 從沉積物沉積時遭受的阻力來說,紊流兼有粘滯阻力和慣性阻力,因此沉積物不易從紊流中沉積下來,而在層流中則如同在靜水中一樣很容易沉積下來。16、沙波運動:床沙表面可隨水流強度變化而出現(xiàn)各種類型床沙形體。第一種類型的床沙形體不是固定不動的,而是通過組成床沙的砂礫顆粒的滾動、滑動或跳躍移動而使床沙形體發(fā)生順流或逆流移動,這種現(xiàn)象在水力學中稱為沙波運動。17、作用于碎屑顆粒上的力主要有?答: 有效重力( WW):顆粒在水中同時受到重力和水體浮力的作用,兩者的
9、差 值稱為有效重力。 水平推移力( PxPx):水流作用于顆粒上的順水流方向的力。 垂直上舉力( PyPy):為垂直向上的力,產(chǎn)生的原因有:水體浮力,此力 已計算在有效重力中;顆粒上下存在流速差所引起的壓力差;在紊流中除上 述壓力差外,還存在有渦流的揚舉作用(或稱上升渦力)。 粘結(jié)力( PcPc):由多種因素造成,其中主要是由顆粒表面的水膜所造成的 粘結(jié)力。18、沉速:在靜水中,碎屑因受重力作用而下沉,開始下沉時速度較小,水流對碎屑的阻力亦?。浑S著碎屑加速下沉而阻力增大,當其下沉速度達到某一極限值時,水流阻力與碎屑的有效重力恰好相等,碎屑即等速下沉,此時的下沉速度稱為碎屑的沉降速度。19、搬運
10、過程中碎屑物質(zhì)的變化?答:礦物成分上的變化; 粒度(顆粒大小)和分選性的變化; 顆粒形狀(圓度和球度)的變化; 搬運距離、方式等方面的影響。20、空氣搬運的特點?答:空氣只能搬運碎屑物質(zhì),而通常不能搬運溶解物質(zhì)。 空氣與水的密度不同,從而導致空氣搬運和沉積的某些獨有特點(粒度小、分選好,磨圓好)。 空氣的作用空間大,不受固體邊界限制,也不象流水那樣明顯受重力控制,所以也可將沉積物由地勢低處移向高處。21、沉積物重力流:沉積物重力流是一種在重力作用下發(fā)生流動的彌散有大量沉積物的高密度流體。22、沉積物重力流的分類: 水下沉積物重力流:水體底部流動的沉積物與水混合的高密度流 大氣沉積物重力流:是指
11、與大氣相接觸的沉積物與水或氣體相混合的高密度流體(巖塊崩塌流)。23、濁流:是靠液體的湍流來支撐碎屑顆粒,使之呈懸浮狀態(tài),在重力作用下發(fā)生流動。24、濁流的形成和運動的四個階段?答:三角洲階段:河流帶來大量沉積物堆積成三角洲,為濁流準備了豐富的物質(zhì)基礎。此外,陸棚、大陸坡上部和海底峽谷源頭地區(qū)的沉積物也可成為濁流的重要物質(zhì)來源。 滑動階段 :在外界機制的觸發(fā)下,沉積物發(fā)生“液化”而開始滑動,隨著“液化”的加強和海水的逐漸加入,使沉積物粘度減小,滑動速度加快。 流動階段:沉積物還未與水完全混合,但流動體內(nèi)部已出現(xiàn)速度差,粗粒物質(zhì)開始向頭部集中。如坡度變平就會停止流動,堆積成流動濁積巖,但只要還有
12、一定坡度就會繼續(xù)向前流動。 濁流階段:如坡度合適,沉積物與水完全混合發(fā)育成懸浮狀高密度濁流,粗粒物質(zhì)大量集中頭部。流動過程中會沖刷出與更多物質(zhì)使規(guī)模增大。25、沉積分異作用:母巖風化產(chǎn)物以及其他來源的沉積物,在搬運和沉積過程中會按照顆粒大、形狀、比重、礦物成分和化學成分在地表依次沉積下來,這種現(xiàn)象稱作地表沉積分異作用。26、碎屑物質(zhì)在流水中的分異?答:首先是粒度的分異,即粒度大的難以搬運,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)后,也比粒度大的難以沉積 相對密度也發(fā)生了分異,即相對密度大的難以搬運和易于沉積,而相對密度小的易于搬運和難以沉積。這樣,就
13、出現(xiàn)了從上游到下游,碎屑物質(zhì)按相對密度大小依次沉積的現(xiàn)象,即出現(xiàn)了從上游到下游,相對密度大的碎屑的含量逐漸減少,相對密度小的碎屑含量逐漸增多的現(xiàn)象 碎屑物質(zhì)在形狀上也發(fā)生了分異,即粒狀碎屑不如片狀碎屑搬運得遠。 碎屑的成分也發(fā)生了分異,因為不同成分的碎屑,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。27、機械分異作用影響因素?答:比重;形狀與大小;礦物成分;密度 化學沉積分異作用?影響分異順序的主要因素是溶解度。28、兩種沉積分異作用的關系及其地質(zhì)意義?答:機械沉積分異作用與化學沉積分異作用,這是自然界中兩種并存的沉積分異作用。 機械沉積分異作用進
14、行得較早,化學沉積分異作用進行較晚, 機械沉積分異作用的砂和粉砂階段,大致與鐵的氧化物階段即化學沉積分異作用的開始階段相當, 機械沉積分異作用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,待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(jié)束了,故蒸發(fā)巖中很少有碎屑混入物。29、成巖作用階段?(1)同生作用:系指沉積物沉積下來后,與沉積介質(zhì)還保持著聯(lián)系,沉積物表層與底層水之間所發(fā)生的一系列作用和反應 。(2)成巖作用:系指松散沉積物脫離沉積環(huán)境而被固結(jié)成巖石期間所發(fā)生的作用。(3)后生作用:是繼成巖作用階段之后,在沉積巖轉(zhuǎn)變?yōu)樽冑|(zhì)巖之前所產(chǎn)生的一切作用和變
15、化。此變化階段目前在蘇聯(lián)常稱作后成作用。(4)表生作用:是指沉積物抬升到近地表,在潛水面以下常溫常壓或低溫低壓的條件下,由于滲透水和淺部地下水(包括上升水)的影響下所發(fā)生的變化。 30、沉積期后變化的影響因素?答:自由能:在恒溫、恒壓條件下,自由能決定著沉積期后化學反應進行的方向;PH值、Eh值;溫度的影響;壓力對成巖作用的影響:在上覆沉積及水體的負荷壓力的作用下,沉積物發(fā)生脫水、壓縮、固結(jié)等;生物對成巖作用的影響;時間因素;31、沉積巖的物質(zhì)成分(按形成階段分)? 陸源礦物(他生礦物):即碎屑礦物,在沉積以前就存在,又稱繼承礦物; 自生礦物:同生礦物、成巖礦物、后生礦物和表生礦物。32、構造
16、分類(按形成時間)? 原生構造:在沉積物沉積過程中及沉積固結(jié)成巖之前形成的構造即。例如層理、包卷構造等; 次生構造:固結(jié)成巖之后形成的構造,例如縫合線等。33、層:層或一個單層是在基本穩(wěn)定的介質(zhì)條件下沉積的一個單元,表示最小的巖石地層單位,它由成分上基本一致的沉積物組成。層面:層與層之間有層面分隔,層面代表了短暫的無沉積或沉積作用突然變化的間斷面。34、床沙形體:在河床或水槽中,流水沿著河床上非粘性沉積物(如砂、粉砂)的床面上流動時,在沉積物表面鑄造的幾何形態(tài),稱為床沙形體。35、影響床沙形體大小和類型的變化最重要的因素是:流動強度、平均流速、顆粒大小及流動深度。36、床沙載荷遷移的變化?答:
17、隨著流水的向前流動,則床沙載荷不斷地向前遷移。 床沙形體的表面總是向下游傾斜較陡,而向上游傾斜較緩; 在陡坡上加積形成的紋層稱為前積層,而在緩坡上加積形成的紋層稱為后積層, 床沙形體遷移時,后積層不斷地被侵蝕,前積層則不斷地加積。 大約在迎水坡約2/3處,向下游方向遷移的床沙物質(zhì)可集中形成重流層,砂粒以不連續(xù)的運動方式沿著陡坡(崩落面)間歇性的崩落。37、主要層理構造類型及其特征?(1)可按層內(nèi)粒度遞變特征劃分為:塊狀層理、韻律層理、粒序?qū)永恚唬?)按細層的形態(tài)與層系界面的關系劃分為:水平層理、平行層理、波狀層理、交錯層理。38、塊狀層理(massive bedding):層內(nèi)物質(zhì)均勻、組分和
18、結(jié)構上無差異、不顯細層構造的層理,稱為塊狀層理。 成因:一般認為塊狀層理是由懸浮物的快速堆積、沉積物來不及分異,因而不顯細層,如河流洪泛期快速堆積形成的泥巖層。 塊狀層理也可由沉積物重力流快速堆積而成;在若干情況下,塊狀層理是由強烈的生物擾動、重結(jié)晶或交代作用破壞原生層理所形成的。39、韻律層理(rhythmic bedding):由層與層間平行的從數(shù)毫米至數(shù)十厘米有等厚或不等厚的兩種或兩種以上的巖性層的互層重復出現(xiàn)所組成,常見砂質(zhì)層和泥質(zhì)層的韻律互層,稱為砂泥互層層理。 成因:韻律層理的成因很多,可以由潮汐環(huán)境中潮汐流的周期變化形成潮汐韻律層理; 也可以由氣候的季節(jié)性變化形成淺色層與深色層的
19、成對互層,即季節(jié)性韻律層理; 還可由濁流沉積形成復理石韻律層理等。40、波狀層理(wavy bedding):層內(nèi)的細層成連續(xù)的波狀或薄的泥紋層和砂紋層成波狀的互層。如細層不連續(xù),稱為斷續(xù)的波狀層理。 成因:一般形成波狀層理要有大量的懸浮物質(zhì)沉積,當沉積速率大于流水的侵蝕速率時,可保存連續(xù)的波狀細層。41、再作用面:是指同一層系內(nèi)的一個侵蝕面,因而再作用面兩側(cè)的前積紋層的傾向是基本一致的。再作用面的形成與水流方向或水位的變化有關。由于潮汐流的方向改變可以使先形成的前積層遭受侵蝕改造,當潮汐流的方向恢復原來方向時,在此侵蝕面上又重建相同的前積層,這一侵蝕面即再作用面。41、 風成交錯層理形成的機
20、理與流水成因的交錯層理,有著哪些重要的差別?答:風成沙紋主要是由跳躍和表面蠕動的顆粒向前移動形成的,沙紋脊之間的距離等于跳躍顆粒的軌道長度; 風成沙丘上的流動分離作用發(fā)生在折點處,因此,大多數(shù)情況下風成沙丘的背風坡漩渦和回流是不重要的; 風的方向比流水方向更易變化,可以有橫向風成沙丘(沙脊垂直主要風向),也可以有縱向風成沙丘(沙脊平行主要風向);風成沙丘的大小,不受流動深度的限制,主要和風速及夾砂量有關;橫向沙丘和縱向沙丘高從0.1-100m,更復雜的大型錐狀沙丘高可達20-450m。43、風成沙丘形成的交錯層理特點?答:規(guī)模大,層系的厚度一般由幾十厘米到1-2m,有時可達十米以上。 沙丘的高
21、度取決于風的強度和顆粒大小。在沙丘的脊頂沉積速度為零,在背風坡的沉積速度最大,到了背風坡的未端又降到零,結(jié)果導致崩落面(背風坡)的上部比下部推進(堆積)得快,所以,前積紋層有傾角一般在25-34°之間,并伴有同生滑動變形扭曲,接近崩落面的底部,前積層逐漸變平。 風成交錯層理中未夾有泥質(zhì)物,而且砂粒的磨圓和分選較好。 風成交錯層理常呈板狀、槽狀交錯層理,但也有楔狀交錯層理,一般認為楔狀是由風向改變造成的。 風成交錯層理主要出現(xiàn)于沙漠沉積環(huán)境及海灘上的風成沙丘帶。44、各種成因的構造可從哪些方面考慮?(1)沉積作用方式不同,即沉積巖的形成是受物理(機械)作用還是化學和生物化學作用控制的,
22、可將沉積巖分成碎屑巖、化學和生物化學巖等基本類型;(2)沉積物來源不同,即來自地球內(nèi)部(如火山碎屑)地表風化產(chǎn)物,或者說沉積物是形成于盆地內(nèi)部還是盆地外部,而分成內(nèi)源(內(nèi)生、自生、盆內(nèi))沉積和外源(外生、他生、盆外、陸源)沉積;(3)沉積物堆積方式不同,即搬運沉積的或是殘積的;(4)按沉積巖生成的順序(即分異作用);(5)按沉積巖形成時的動力條件和自然地理環(huán)境(海、河、冰川、或風成的。45、陸源碎屑巖:是指由母巖經(jīng)物理風化作用(機械破碎)所形成的碎屑物質(zhì),經(jīng)過機械搬運和沉積,并進一步壓實和膠結(jié)而形成的沉積巖類。46、碎屑顆粒、雜基、膠結(jié)物和孔隙?答:雜基和膠結(jié)物又合稱為填隙物。 碎屑顆粒是碎屑
23、巖的最主要組分,如礫巖中的礫石、砂巖中的砂,它占整個巖石組成的50%以上,并決定了巖石的基本特征。 雜基(基質(zhì))是指與砂、礫等碎屑一起由機械沉積作用沉積下來的較細粒物質(zhì),主要為粘土物質(zhì),還有細粉砂和碳酸鹽灰泥等。 膠結(jié)物是對碎屑顆粒起膠結(jié)作用的化學沉積物,如碳酸鹽、鐵的氧化物與氫氧化物、以及氧化硅等。 孔隙是指巖石中未被固體物質(zhì)所占據(jù)的部分,它可以是在原始沉積時就保留下來的原生孔隙,也可以為成解巖后生階段的淋濾溶作用所形成的次生孔隙。47、成分成熟度:指碎屑沉積組分在其風化、搬運、沉積作用的發(fā)行下接近最穩(wěn)定的終極產(chǎn)物的程度。結(jié)構成熟度:指碎屑沉積物在其風化,搬運和沉積作用的改造下接近終極結(jié)構特
24、征的程度。48、影響碎屑巖的粒度分布的因素?答:碎屑巖的粒度分布特征是明顯地受沉積介質(zhì)動力條件和搬運距離的控制。 隨著搬運距離的增長,顆粒的平均粒度變小、分選程度變好。 沉積介質(zhì)的強烈攪動也有助于分選程度的增高。 與沉積介質(zhì)的性質(zhì)也有關系,如風的搬運比水的搬運分選性要好。49、膠結(jié)物的結(jié)構?答:(1)非晶質(zhì)結(jié)構:膠結(jié)物如蛋白石、鐵質(zhì)等。 (2)隱晶質(zhì)結(jié)構:如玉髓、隱晶質(zhì)磷酸鹽、碳酸鹽 (3)顯晶質(zhì)結(jié)構:最常見的如碳酸鹽等膠結(jié)物。當膠結(jié)物呈不等粒狀且晶粒間彼此為一平直的接觸面時,稱為協(xié)和界面,這種晶粒間的接觸特點表明了兩個晶體在其生長方向上,生長速度和其間的夾角都是穩(wěn)定的。如果是三個晶體接合,其
25、中一個結(jié)合面的夾角是180°時為貼面接合,它表明膠結(jié)過程有間歇。再分為: 帶狀(薄膜狀)和櫛殼狀(叢生)結(jié)構:膠結(jié)物環(huán)繞碎屑顆粒呈帶狀分布稱為帶狀結(jié)構,如果膠結(jié)物呈纖維狀或細柱狀垂直碎屑表面生長時,稱為櫛殼狀膠結(jié)。帶狀和櫛殼狀膠結(jié)多形成于成巖期或同生期。 再生(次生加大)結(jié)構自生石英膠結(jié)物沿碎屑石英邊緣呈次生加大邊,而且兩者的光性方位是大體一致的,這種石英膠結(jié)物稱為次生加大石英和方解石或再生石英。除石英外還有長石和方解石形成的次生加大結(jié)構。次生加大結(jié)構大都是在后生期形成,但也有成巖期形成的。 嵌晶(連生)結(jié)構指膠結(jié)物在重結(jié)晶時形成很大的晶體,或者是從孔隙水溶液結(jié)晶的粗大晶體,往往將一
26、個或幾個碎屑顆粒包含在一個晶體之中。嵌晶結(jié)構是典型的后生階段產(chǎn)物。50、膠結(jié)類型?答:基底膠結(jié)屬雜基支撐類型,碎屑顆粒在雜基中大多彼此不相接觸而呈漂浮狀孤立地分布?;啄z結(jié)形成于沉積期,一般反映快速堆積密度流沉積特點。在個別情況下可見到化學膠結(jié)物構成的基底膠結(jié), 孔隙膠結(jié)屬顆粒支撐類型,其大部分顆粒彼此直接接觸,填隙物可以是粘土雜基,也可以是化學膠結(jié)物。反映了穩(wěn)定水流沉積作用和波浪淘洗作用的特征。 接觸膠結(jié)屬于顆粒支撐類型,膠結(jié)物只在顆粒接觸處才出現(xiàn)。這種膠結(jié)方式只要比較特殊的條件下才能產(chǎn)生,如在干旱氣候條件下形成的砂層,由于毛細管作用而使得溶液沿顆粒接觸點的細縫流動、并發(fā)生礦物的沉淀作用而形
27、成。也可以是原先具孔隙膠結(jié)的巖石在近地 表處經(jīng)大氣的淋濾而形成。 溶蝕膠結(jié)這是由于膠結(jié)物溶蝕并交代了碎屑顆粒的邊緣所形成,使顆粒的邊緣呈港灣狀彎曲。51、 砂巖分類?Q(石英)端元:石英、燧石、石英巖和其它硅質(zhì)巖巖屑。F(長石)端元:長石以及花崗巖和花崗片麻巖類巖屑。R(巖屑)端元:除Q、F中的巖屑以外的其它巖屑(火山巖及其它變化產(chǎn)物,板巖、千枚巖、結(jié)晶片巖等淺變質(zhì)巖,粉砂巖及泥質(zhì)巖、碳酸鹽巖等沉積巖)以及碎屑云母和綠泥巖。各端元的成因意義是:Q的含量功Q/(F+R)值反映砂巖的成分熟度;F/R值既反映物質(zhì)來源(深成巖或表成巖)、又反映大地構造狀況,F(xiàn)端元又在一定程度上反映了氣候和風化作用的特
28、點。 泥質(zhì)巖1、泥質(zhì)巖的物理特性?答:可塑性粘土質(zhì)巖粉碎后加適當?shù)乃?,受壓后可塑制成一定的形體,在壓力取消后,形狀不變,這種性能即可塑性 耐火性是指粘土在高溫下不熔融的性能。 燒結(jié)性指粘土能在低于耐火度的低溫下局部熔化,因而使質(zhì)點相互粘結(jié)成堅硬的瓷質(zhì)石塊的性質(zhì) 結(jié)合性能(又稱粘結(jié)性)指粘土能與瘠性材料(摻入砂質(zhì))粘合,塑造出良好的泥坯,干燥后能形成堅實生壞的性能。 干縮性指粘土沉積物風干或加熱燒干后,由于質(zhì)點表面結(jié)合水分的蒸發(fā),而產(chǎn)生體積收縮的現(xiàn)象 吸水性有些粘土具有極強的吸水能力,同時產(chǎn)生體積膨脹,有時達50%或者更大,以蒙脫石粘土吸水性最強。2、泥質(zhì)巖的物質(zhì)成分?答:粘土礦物; 陸源碎屑
29、礦物:主要的是石英、長石、云母及各種副礦物,石英多呈單晶出現(xiàn),圓度差,邊緣較模糊; 自生的非粘土礦物:主要有鐵、錳、鋁的氧化物及氫氧化物、含水氧化硅、碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽; 有機物質(zhì);化學成分以SiO2、Al2O3、H2O為主,變化較大,它還吸附有許多微量元素。3、泥質(zhì)巖的結(jié)構?(1)按顆粒的相對含量可分為:粘土結(jié)構、含粉砂粘土結(jié)構、粉砂質(zhì)粘土結(jié)構。(2)按粘土礦物的結(jié)晶程度及晶體形態(tài)可分為:非晶質(zhì)結(jié)構、隱晶質(zhì)結(jié)構、顯晶質(zhì)結(jié)構。(3)按粘土礦物集合體的形狀劃分:鮞粒結(jié)構、豆粒結(jié)構、同生泥屑結(jié)構、生物狀結(jié)構等。4、宏觀構造?層理構造(主要是水平層理、塊狀層理)、干裂、雨痕、蟲跡、結(jié)核、晶體印痕
30、等由于粘土礦物的定向排列而具有易剝裂性。這是泥質(zhì)巖沿著層理方向易剝裂成頁片的性質(zhì),以頁巖最為特征,稱為頁理。5、粘土沉積物的沉積后變化?(1)壓實作用粘土物質(zhì)沉積后,處于軟泥狀態(tài),其原始孔隙度高達70-90%,孔隙中飽含著自由水,隨埋藏深度的增加,在上覆水體和沉積物負荷的重壓下,粘土質(zhì)點將重新排列,變形或破裂,孔隙水不斷排出,原始粘土沉積物孔隙度大大降低,體積縮小,最后被壓實固結(jié)成為粘土巖。(2)粘土礦物的轉(zhuǎn)化作用高嶺石類的粘土礦物在埋藏成巖過程中的轉(zhuǎn)化趨勢是轉(zhuǎn)變?yōu)槊擅撌?,伊利石或綠泥石;蒙脫石隨埋藏深度的增加,蒙脫石即向伊利石轉(zhuǎn)化;伊利石和綠泥石的轉(zhuǎn)化;混層粘土礦物的轉(zhuǎn)化。(3)粘土礦物的脫
31、水作用粘土沉積物被埋藏后,在上復沉積負荷的重壓下,首先排出孔隙水,隨著埋深的加大,可以排出吸附水,層間水以至結(jié)構水。5、火山碎屑巖:系由火山爆發(fā)所產(chǎn)生的同期火山碎屑物質(zhì),經(jīng)空氣或水介質(zhì)的搬運、堆積、固結(jié)而成的巖石。6、火山碎屑巖組分特征? 特點:(1)它們都是高溫、熾熱的熔漿噴溢、爆發(fā)的產(chǎn)物; (2)地下深處富含揮發(fā)份的熔漿,上升至地表淺處,由于壓力驟減,體積膨脹而發(fā)生爆炸,含揮發(fā)份的熔漿團常炸裂成各種奇特的形狀。7、火山碎屑巖典型的構造:火山泥球構造;假流紋構造;松散層構造;火山碎屑中的層理構造。碳酸鹽1、碳酸鹽巖的成分?化學成分主要有:CaO、MgO、CO2 其它的氧化物同位素成分:O18
32、/O16 C13/C12礦物成分:白云石 方解石 自生礦物和混入物 現(xiàn)代碳酸鹽主要為文石、低或高鎂方解石,少量白云石。2、碳酸鹽的結(jié)構?(1)粒屑結(jié)構:一般經(jīng)過波浪和流水作用的搬運、沉積而成的碳酸鹽巖,常常具有粒屑結(jié)構,即由顆粒(盆內(nèi)的內(nèi)碎屑、骨粒、鮞粒及豆粒、團粒及團塊等)、泥晶基質(zhì)(或灰泥雜基)、亮晶膠結(jié)物、孔隙四種結(jié)構組分構成。(2)生物骨架結(jié)構:由原地生長的生物構成巖石骨架的生物巖或礁灰?guī)r,常具有生物骨架結(jié)構,即由造架的生物和粘結(jié)的生物與填隙的顆粒或泥晶質(zhì)及亮晶膠結(jié)構構造。(3)泥晶或微晶結(jié)構:由化學或生物化學作用沉淀成的石灰?guī)r或白云巖,常具有泥晶或微晶結(jié)構,一般屬于低能環(huán)境的沉積。(
33、4)晶粒結(jié)構和各種殘余結(jié)構:上面的幾種結(jié)構類型的巖石經(jīng)過重結(jié)晶作用,或者石灰?guī)r經(jīng)過白云巖化作用形成的白云質(zhì)巖石,常具有大小不同的晶粒結(jié)構和各種殘余結(jié)構。3、碳酸鹽的粒屑結(jié)構與砂巖比其不同點?答:碳酸鹽加中的顆粒相當于砂巖中的砂粒,但它不是外來碎屑,而是在盆地內(nèi)產(chǎn)生的,稱為內(nèi)碎屑。 泥晶基質(zhì)相當于礦巖中的雜基,但不是陸源的,而是盆地內(nèi)的灰泥。亮晶膠結(jié)物又稱淀晶膠結(jié)物,相當于砂巖中的化學膠結(jié)物,都是在顆粒沉積之后,在成巖過程中沉淀于粒間孔隙的,其成分也是碳酸鹽礦物,而礦巖的膠結(jié)物成分是多種多樣的。4、 碳酸鹽的構造:疊層構造;鳥眼構造;示底構造;縫合線構造。硅質(zhì)巖1、硅質(zhì)巖:指由化學作用、生物作用
34、和生物化學作用以及某些火山作用所形成的富含二氧化硅(>70%)的巖石。包括盆內(nèi)機械破碎再沉積的巖石。不包括陸源石英碎屑經(jīng)搬運沉積面形成的石英砂巖或沉積石英砂巖。2、硅質(zhì)巖的組成成分?(1)礦物成分:蛋白石、結(jié)晶的玉髓、自生的石英;(2)化學成分:主要是SiO2、H2O等;(3)結(jié)構:膠狀結(jié)構、隱晶、微粒、生物或粒屑結(jié)構;(4)構造:可單獨成層、透鏡體、條帶狀、結(jié)核狀等;(5)顏色:以灰黑為主,并有其它色;(6)分類:生物或生物化學成因的:硅藻土、放射蟲巖等;非生物成因的(化學沉淀的,或其它成因的)。 沉積環(huán)境和沉積相 1、沉積環(huán)境(相)分析(1)概念:任何沉積巖都是在地表特定的環(huán)境中堆積
35、下來的,都印有堆積環(huán)境的標記,因此通過沉積巖一系列特征的研究可以恢復其沉積時的環(huán)境,這就是沉積相分析(簡稱相分析)或環(huán)境分析。(2)意義:古環(huán)境的恢復不僅了解各地質(zhì)時代的地表古地理特征和地殼地質(zhì)歷史的演變有著重大的理論意義,而且對指導礦產(chǎn)勘查、預測有著巨大的實際意義。2、沉積相的概念:相就是能表明沉積條件的巖性特征和古生物特征的有規(guī)律綜合,因此,相就是沉積物形成條件的物質(zhì)表現(xiàn)。相的類型有河流相和沖積扇相。3、沉積模式:通過現(xiàn)代沉積研究,對某些沉積環(huán)境和亞環(huán)境在橫向上的分布以及沉積作用機理已有進一步了解,并可用來解釋古代沉積中亞環(huán)境和變化序列,從而可恢復和再現(xiàn)古代沉積作用的面貌。這種古代沉積作用
36、面貌的再現(xiàn),并典型化和模式化,即稱為沉積模式。4、沉積環(huán)境識別標志?答:(1)沉積巖石學標志:包括:巖石類型和礦物成分;沉積巖的結(jié)構;沉積構造(2)古生物和古生態(tài)標志:不僅在確定沉積時的自然地理環(huán)境最有效,而且還可指示沉積時的水深、鹽度和濁度。(3)地球化學標志:應用巖石或生物介殼中的微量元素(如B、B/Ba、Sr/Ga、Br、Br·103/C1等)、同位素(C、S、O)以及有機地化資料來解釋沉積環(huán)境。(4)其它環(huán)境分析方法:剖面層序(沉積層序)分析;沉積巖體產(chǎn)狀及巖相分布特征分析;充分應用沉積模式等。5、沖積扇的一般特征?答:沖積扇是由洪水將沉積物從山區(qū)帶出,在山口的山麓地帶因坡降減小堆積而成。 分布于干旱氣候區(qū),但在潮濕地區(qū)甚至極地地區(qū)也有分布。 沖積扇在平面上呈扇形、輻向剖面呈下凹狀,橫向剖面呈上凸狀(圖)。沖積扇體坡度一般小于10°,通
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