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1、沉積巖思考題(2012)一、關(guān)鍵詞沉積巖: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)、宇宙物質(zhì)等沉積巖的原始物質(zhì)成分,經(jīng)過(guò)搬運(yùn) 作用、沉積作用以及沉積后作用而形成的一類巖石風(fēng)化作用:地殼最表層的巖石在溫度、大氣、水、生物等因素的作用下,發(fā)生機(jī)械破碎和化學(xué)變化的一種作用風(fēng)化殼:風(fēng)化殘余物質(zhì)組成的地表巖石的表層部分,或者說(shuō)已風(fēng)化了的地表巖石的表層部分層流: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:湍流,一種充滿了漩渦的多湍流的流體,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):層流和紊流的判別標(biāo)準(zhǔn)佛羅德數(shù):表示慣

2、性力與重力之間關(guān)系的一個(gè)數(shù)值。牽引流: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: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。浪基面(波基面):波浪作用的下限,即波浪所影響的最大深度。機(jī)械沉積分異作用:碎屑物質(zhì)在搬運(yùn)和沉積過(guò)程中,根據(jù)粒度、密度、形狀和成分等特征發(fā)生先后沉積的現(xiàn)象?;瘜W(xué)沉積分異作用:溶解物質(zhì)(包括膠體溶液物質(zhì)和真溶液物質(zhì))在搬運(yùn)和沉積過(guò)程中,根據(jù)其本身的化學(xué)性質(zhì)(主要 是其在溶液中化學(xué)活潑性或溶解度大小)從溶液中按一定先后順序沉淀出來(lái)的現(xiàn)象。礦物碎屑:沉積巖中以單獨(dú)礦物形態(tài)存在的碎屑,多是化學(xué)穩(wěn)定性較好,不

3、易風(fēng)化,主要成分為石英碎屑、長(zhǎng)石碎屑、 云母和綠泥石碎屑、重礦物碎屑。巖屑:是母巖巖石的碎塊,是保持著母巖結(jié)構(gòu)的礦物集合體,它是提供沉積物來(lái)源區(qū)的巖石類型的直接標(biāo)志。雜基:是碎屑巖中細(xì)小的機(jī)械成因的組分,主要為泥質(zhì),其次是細(xì)粉砂。但在礫巖中,雜基則由砂級(jí)顆粒組成。膠結(jié)物:碎屑巖中以化學(xué)沉淀方式形成于顆粒間的自生礦物,多屬成巖期產(chǎn)物。(指對(duì)碎屑顆粒起膠結(jié)作用的化學(xué)沉淀物球度:一個(gè)定量參數(shù),用它來(lái)度量一個(gè)顆粒近于球體的程度。圓度:指碎屑顆粒的原始棱角被磨圓的程度,它是碎屑的重要結(jié)構(gòu)特征之一。膠結(jié)類型(基底膠結(jié)、孔隙膠結(jié)、接觸膠結(jié)、鑲嵌膠結(jié):膠結(jié)類型:指在碎屑巖中,填隙物的分布狀況及其與碎屑顆粒的接

4、觸關(guān)系;基底膠結(jié):填隙物(雜基)含量較多,碎屑顆粒在雜基中互不接觸呈漂浮狀,雜基支撐結(jié)構(gòu)??紫赌z結(jié):最常見(jiàn)的顆粒支撐結(jié)構(gòu),碎屑顆粒構(gòu)成支架狀,顆粒之間多呈點(diǎn)狀接觸膠結(jié)物含量少,只充填在碎屑顆粒 之間的孔隙中。接觸膠結(jié):亦為一種顆粒支撐結(jié)構(gòu),顆粒之間呈點(diǎn)接觸或線接觸,膠結(jié)物含量少,分布于碎屑顆粒相互接觸的地方, 隙中無(wú)膠結(jié)物。鑲嵌膠結(jié):顆粒之間為線接觸、凹凸接觸,甚至形成縫合線接觸。顆粒支撐。顆粒支撐結(jié)構(gòu):碎屑顆粒占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),顆粒之間有不同程度的接觸,包括點(diǎn)接觸、線接觸、凹凸接觸和縫合接觸。雜基支撐結(jié)構(gòu):雜基含量高,顆?;ゲ唤佑|,在雜基中呈漂浮狀。眾數(shù):直方圖中突出于周圍方塊之上的高方塊或頻率曲

5、線中的高點(diǎn)亦稱峰。(在統(tǒng)計(jì)分布上具有明顯集中趨勢(shì)點(diǎn)的數(shù)值, 代表數(shù)據(jù)的一般水平。)累積曲線:用粒度分析成果中的累積重量百分比數(shù)作成的圖。橫坐標(biāo)表示粒徑,縱坐標(biāo)表示各粒級(jí)的累積含量所形成的 “S”形曲線。C-M圖解:應(yīng)用每個(gè)樣品的C值和M值繪成的圖形。其中,C值為累積曲線上1%處對(duì)應(yīng)的粒徑,C值與樣品中最粗顆粒的粒 徑相當(dāng),代表了水動(dòng)力攪動(dòng)開(kāi)始搬運(yùn)的最大能量。M值是累積曲線上50%處對(duì)應(yīng)的粒徑,M值是中值,代表了水動(dòng)力的平 均能量。幾十個(gè)樣品各按其C值、M值在圖紙上投得一群點(diǎn),按點(diǎn)群的分布繪出相應(yīng)的圖形,這就是C M圖。根據(jù)所得 圖形的形態(tài)、分布范圍以及圖形與C=M基線的關(guān)系等特點(diǎn),與已知沉積環(huán)

6、境的典型CM圖進(jìn)行對(duì)比,再結(jié)合其他巖性特 征,從而可以對(duì)該層沉積巖的沉積環(huán)境作出判斷。層理:沉積物沉積時(shí)在層內(nèi)形成的成層構(gòu)造,它由沉積物成分、結(jié)構(gòu)、顏色及層厚、形狀等沿垂向的變化而顯示出來(lái)。紋層:組成層理的最基本的最小的單位,紋層之內(nèi)沒(méi)有任何肉眼可見(jiàn)的層。層系:由許多成分、結(jié)構(gòu)、厚度和產(chǎn)狀近似的同類型紋層組合而成,形成于相同的沉積條件下,是一段時(shí)間內(nèi)水動(dòng)力條 件相對(duì)穩(wěn)定的水流條件下的產(chǎn)物。層系組:由兩個(gè)或以上巖性(成分、結(jié)構(gòu))基本一致的相似層或性質(zhì)不同成因有聯(lián)系的層系疊覆組成,其間沒(méi)有明顯間斷。 層:組成沉積地層的基本單位,由成分基本一致的巖石組成。它是在較大區(qū)域內(nèi),在基本穩(wěn)定的自然條件下沉積

7、而成的。 有清晰的頂?shù)捉缑妫▽用妫用娲砹藷o(wú)沉積或沉積作用突然發(fā)生變化的間斷面。一個(gè)層可以包括一個(gè)或若干個(gè)紋層、層 系或?qū)酉到M。交錯(cuò)層理:一系列斜交于層系界面的紋層,也叫斜層理,它可以由彼此重疊、交錯(cuò)、切割的方式組合而成,是沉積介質(zhì) 的流動(dòng)造成的。粒序?qū)永恚ㄟf變層理):由沉積物顆粒遞變而形成的沉積單位,其中無(wú)紋理構(gòu)造。遞變層理多為重力流作用的產(chǎn)物。床沙形態(tài):河道底床上松散的沉積物在流水的作用下形成的各種形態(tài),也叫床沙形體。波痕:由流水、波浪、風(fēng)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。波痕指數(shù):波長(zhǎng)與波高之比(即RT=L/H)繼承色:繼承色取決于碎屑物質(zhì)的顏色,常為碎屑巖所具

8、有。自生色:取決于粘土質(zhì)沉積物堆積過(guò)程中自生礦物的顏色。礫巖、角礫巖、單成分礫巖、復(fù)成分礫巖、底礫巖、層間礫巖:礫巖和角礫巖合稱粗碎屑巖,它主要由大于2mm(50%)的碎屑顆粒一一礫石組成的巖石。野外將此界限定定為0%, 其中礫巖的圓狀和次圓狀礫石含量50%。角礫巖的棱角狀和次棱角狀礫石含量50%。單成分礫巖的礫石成分單一,同種礫石含量占70%以上;復(fù)成分礫巖的礫石成分復(fù)雜,各種礫石含量都不超過(guò)50%。底礫巖分布于侵蝕面上,常常位于海侵層位的最底部,與下伏地層呈假整合接觸,為海侵開(kāi)始階段的產(chǎn)物。其成分一 般較簡(jiǎn)單,穩(wěn)定組分較高,磨圓度高,分選性好,基質(zhì)含量少,為長(zhǎng)期風(fēng)化、搬運(yùn)改造的產(chǎn)物,它代表

9、了一定歷史時(shí)期的沉 積間斷,分布穩(wěn)定;而層間礫巖則整合地夾于其它巖層之間,它的存在并不代表有侵蝕間斷與下伏地層是連續(xù)沉積的,其 礫石成分較復(fù)雜,磨圓度差,基質(zhì)成分復(fù)雜,通常是當(dāng)?shù)貛r石邊沖刷也沉積的破壞產(chǎn)物。(還有層內(nèi)礫巖又稱為同生礫巖, 是指該巖層在準(zhǔn)同生期尚處于半固結(jié)狀態(tài)時(shí),經(jīng)侵蝕、破碎和再沉積而成的礫巖沉積物,再經(jīng)成巖作用而成的礫巖如竹葉 狀灰?guī)r)砂巖:主要由20.0625mm的陸源碎屑顆粒含量在50%以上組成的巖石稱為砂巖。成分成熟度:碎屑沉積組分在其風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積作用的改造下接近最穩(wěn)定的終極產(chǎn)物的程度。ZRT指數(shù):屑巖中三種重礦物碎屑鋯石(Zircon )、金紅石(Rutile )、

10、電氣石(Tourmqline )在透明重礦物碎屑中 所占的比例。其中鋯石和金紅石屬于最穩(wěn)定重礦物,而電氣石也很穩(wěn)定。因此可以用這三者在透明重礦物碎屑中所占 的比例來(lái)判別碎屑巖的成分成熟度。(成熟度指數(shù):判別砂巖或其它碎屑巖在化學(xué)上及在礦物學(xué)上成熟度高低的一個(gè)指數(shù)SiO/AlR,Q/F,Q/ (F+R)其中, Z=鋯石,日=金紅石,T=電氣石,Q=石英,F(xiàn)=石,R=巖屑)雜砂巖:富含雜基,粘土基質(zhì)15% (50%),分選不好,泥砂混雜的砂巖,(又稱瓦克巖(wacke)、硬砂巖(graywacke),其 碎屑一般呈棱角狀分選性差,結(jié)構(gòu)成熟度低屬密度流沉積。)一般富含石英,有不同比例的長(zhǎng)石和巖屑,通

11、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(gòu)成碎屑部分半數(shù)左右。長(zhǎng)石主要是斜長(zhǎng)石,常常是富鈉質(zhì)的,鉀長(zhǎng)石少 見(jiàn)。巖屑是豐富的和多樣的,主要是泥頁(yè)巖、粉砂巖、板巖、千枚巖和云母片巖,燧石、細(xì)粒石英巖及多晶石英也可以較豐 富??偟幕瘜W(xué)成分在世界各地都很相似,一般富含迎、FeO、FeO、MgO、Na 0。高含量的Na O反映了長(zhǎng)石的鈉長(zhǎng)石的性質(zhì),22 322高M(jìn)gO和FeO含量是由基質(zhì)中具有綠泥石所致。粉砂巖:主要由0.10.01mm粒級(jí)(含量大于50%)的碎屑顆粒組成的細(xì)粒碎屑巖。主要礦物成分:石英、白云母及粘土 礦物為主,長(zhǎng)石較少,巖屑極少或不存在。重礦物含量比砂巖多,多為穩(wěn)定

12、重礦物,含量可達(dá)3%。長(zhǎng)石多為鉀長(zhǎng)石,次 為酸性斜長(zhǎng)石。填隙物常為粘土、鈣質(zhì)、鐵質(zhì)等。分選性較好,磨圓性較差碎屑顆粒常呈棱角次棱角狀。黃土:淺黃色、棕黃色、褐色或紅色的土狀巖石,是一種半固結(jié)的泥質(zhì)粉砂巖,其中粉破060%,泥質(zhì)可達(dá)3040%, 砂(0.25mm) 10% ;粒徑:0.01mm(中國(guó))、0.030.06mm (美國(guó))、0.01-0.05mm (荷蘭);碎屑成分以石英(50%)、 長(zhǎng)石、碳酸鹽(2030% )和粘土(1020%)為主,重礦物很多,含量可達(dá)5%。成因主要有風(fēng)成、冰積、洪積、沖積成 因等,占優(yōu)勢(shì)的觀點(diǎn)認(rèn)為屬于河流洪積平原堆積的風(fēng)成粉砂。成巖作用:沉積巖形成作用系指沉積物

13、形成風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積作用、沉積物轉(zhuǎn)變?yōu)槌练e巖(同生作用和成巖作用)及沉 積巖的變化直至轉(zhuǎn)變?yōu)樽冑|(zhì)巖(后生作用),以及沉積物抬升到近地表而遭受表生作用的全過(guò)程。碳酸鹽巖:主要由方解石和白云石等碳酸鹽礦物組成的沉積巖,其主要巖石類型為石灰?guī)r(方解50%)和白云巖(白 云石50%)異化顆粒:簡(jiǎn)稱異化粒又稱粒屑。即異?;瘜W(xué)顆粒。碳酸鹽巖的主要結(jié)構(gòu)組分之一。指在沉積盆地中形成的一種非正常 化學(xué)沉淀的碳酸鹽顆粒。這些顆粒既可以是機(jī)械破碎作用形成的也可以是生物作用形成的也可以是化學(xué)凝聚作用形成的。 它們的直徑下限是0 03或0 05毫米。異化顆粒包括:內(nèi)碎屑;球粒(團(tuán)粒);包粒(包括鮞粒、豆粒、生物包殼顆粒

14、; 骨?;蚬切迹缓诵问澳龎K石內(nèi)碎屑:是指盆地內(nèi)弱固結(jié)的碳酸鹽沉積物,經(jīng)水流作用剝蝕破碎再沉積的碎屑。鮞粒:指是指具有核心和同心層結(jié)構(gòu)的球狀顆粒核形石:也稱為藻灰結(jié)核,核心及同心層形狀都不規(guī)則的顆粒,常由非同心狀的藻類紋層圍繞一個(gè)固體核心組成,通常 較大,大于2mm,常為1 2cm球粒:或稱團(tuán)粒,是由泥晶碳酸鹽組成的顆粒,一般呈卵圓形,不具內(nèi)部結(jié)構(gòu);硬底構(gòu)造:在正常沉積中斷的間斷面上,由于生物作用和同生膠結(jié)作用形成的堅(jiān)硬層即硬底構(gòu)造,或“同沉積石化層”。 硬底構(gòu)造可在大陸條件或海洋條件下形成,但典型的是海底的硬底構(gòu)造。亮晶:全稱亮晶方解石又稱淀晶。碳酸鹽巖結(jié)構(gòu)組分之一。方解石晶粒在膠結(jié)物通常大

15、于3.005mm,小于0.01mm。由于 晶體清澈明亮,常稱作亮晶方解有亮晶方解石膠結(jié)物亮晶。碳酸鹽泥、基質(zhì):(泥晶基質(zhì):直徑0.03mm,是泥級(jí)的碳酸鹽質(zhì)點(diǎn),在碳酸鹽巖中起基質(zhì)膠結(jié),支撐作用和碎屑巖中的雜基相當(dāng))示頂?shù)讟?gòu)造:在碳酸鹽巖的孔隙中,常見(jiàn)兩種不同特征的沉積物,在孔隙底部或下部主要為泥晶或粉晶方解石,色較暗。 在孔隙頂部或上部為亮晶方解石,色淺且多呈白色。兩者界面平直,且同一巖層中的各個(gè)孔隙的類似界面都相互平行。下部 為早期沉淀上部為后期充填,據(jù)此,可以判斷巖層的頂?shù)住K_布哈:起源于阿拉伯海灣,意思是“被鹽浸透”,原指阿拉伯半島波斯灣濱岸一片荒蕪低平的鹽堿地,后來(lái)被廣泛用 于指干旱氣

16、候的障壁海岸潮上帶有鹽殼的鹽坪、鹽沼和鹽堿灘。典型的薩布哈環(huán)境是波斯灣的特魯西爾海岸,候炎熱而干 旱,純蒸發(fā)率高,128cm/y,降雨量3.8cm /y。在薩布哈,所形成的蒸發(fā)巖礦物是石膏、硬石膏、巖鹽、天青石和白云石。 薩布哈上的強(qiáng)烈蒸發(fā)作用將海水從瀉湖側(cè)向抽到潮上帶,強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用也提高0 / CaO比值,因而引起廣泛的白云巖 化作用。疊層石:富藻紋層和富碳酸鹽紋層交互出現(xiàn),呈疊層構(gòu)造或疊層藻構(gòu)造。疊層石由兩種基本層組成:富藻紋層(暗層), 藻組分含量多,有機(jī)質(zhì)含量高,碳酸鹽沉積物少,顏色深;富碳酸鹽紋層(亮層藻組分含量少,有機(jī)質(zhì)含量低,碳酸 鹽沉積物多,顏色淺。這兩種基本層交互呈現(xiàn),形成

17、疊層構(gòu)造。疊層石中的藻組分主要是絲狀或球狀的藍(lán)綠藻。疊層石的形 態(tài)多樣,但基本形態(tài)主要有兩種:層狀(波狀)和柱狀(錐狀)鳥(niǎo)眼構(gòu)造:(又稱窗孔構(gòu)造。是碳酸鹽巖中的一種微小的空洞構(gòu)造空洞的形狀像鳥(niǎo)眼故名。鳥(niǎo)眼孔一般高13毫米,寬幾 個(gè)毫米,孔內(nèi)常充填亮晶方解石或石膏成群或單個(gè)出現(xiàn))主要出現(xiàn)在泥晶灰?guī)r、微晶白云巖、球?;?guī)r、粉屑、砂屑灰?guī)r中 的原生小孔洞,多平行層理排列、被亮晶方解石或硬石膏充填縫合線構(gòu)造:碳酸鹽巖中常見(jiàn)的一種裂縫構(gòu)造,呈鋸齒狀。在縫合面上的凹凸幅度一毫米到十幾厘米。淡水滲流:在地表以下,地下水面以上地帶,碳酸鹽顆粒沉積物的孔隙中充滿空氣,由于含二氧化碳的大氣淡水 滲流作用,優(yōu)先選擇

18、文石質(zhì)顆粒溶解產(chǎn)生粒內(nèi)溶孔,大氣淡水溶解的碳酸鈣沿顆粒接觸點(diǎn)過(guò)飽和沉淀形成新月形的 微亮晶方解石膠結(jié)物,若沿顆粒表面垂直流動(dòng),在顆粒下方形成鐘乳狀的懸掛式亮晶方解石膠結(jié)物。沉積物呈半固 結(jié)狀態(tài),保存大量孔隙。海水潛流:位于地下水面以下碳酸鹽顆粒沉積物的孔隙中仍充滿海水,在活動(dòng)的海水潛流帶中,波浪、潮汐及海 流迫使海水通過(guò)沉積物,使孔隙水達(dá)到碳酸鈣過(guò)飽和,不斷產(chǎn)生文石或鎂方解石膠結(jié)物;常在顆粒周圍形成等厚的 纖狀文石或鎂方解石環(huán)邊,膠結(jié)物之間構(gòu)成多邊形界線;或可形成葡萄狀或團(tuán)粒狀的文石或鎂方解石膠結(jié)物;有時(shí) 形成泥晶鎂方解石膠結(jié)物,有時(shí)顆粒周圍被菌藻類鉆孔形成泥晶化邊;顆粒無(wú)溶蝕及礦物無(wú)轉(zhuǎn)化,可

19、保存部分剩余的原生粒內(nèi)及粒間孔隙。在停滯的海水潛流帶內(nèi),孔隙水為碳酸鈣飽和且很少循環(huán),顆粒無(wú)溶蝕,亦無(wú)礦物轉(zhuǎn)化, 很少膠結(jié)作用,有時(shí)發(fā)生泥晶化邊。成巖序列:是在同一成巖體中各類成巖作用發(fā)育和演化的次序。成巖階段:分為早中晚三個(gè)階段,其中,早期成巖階段指沉積物脫離沉積介質(zhì)后,進(jìn)入地表成巖環(huán)境直至深埋藏期之前, 其中包括同生期成巖作用,其所處的成巖環(huán)境既可為大氣淡水環(huán)境或混合水環(huán)境也可以是海水成巖環(huán)境。在這一階段中發(fā) 生的成巖作用復(fù)雜多樣,滲流砂結(jié)構(gòu)、重力膠結(jié)、世代櫛殼膠結(jié)、共軸增生、顆粒和晶體鑄模及單晶充填、淡水白云石、泥 晶化、準(zhǔn)同生白云石化、混合白云石化、膏化、去膏化、去白云石化、溶孔、溶洞

20、,以及脩,B,Na和富Fe3+,6戒,6 180等均可作為區(qū)分標(biāo)志;中期成巖作用也可稱為深埋藏階段,典型標(biāo)志為壓實(shí)、破碎、變形、嵌入、應(yīng)變重結(jié)晶、壓溶、 調(diào)整白云石化、異形白云石、黃鐵礦化、硅化及自生石英、長(zhǎng)石等。晚期成巖階段指構(gòu)造抬升導(dǎo)致巖石重新回返大氣淡水成 巖環(huán)境,常見(jiàn)成巖類型為滲流砂、溶解和淡水方解石充填、混合白云石化、硅化、褐鐵礦化、去白云石化、去膏化、膏溶角 礫巖、洞縫高嶺石充填、低Sr,B,Na和6 13C呈負(fù)值等。早、中、晚成巖階段各具不同的成巖環(huán)境,沉積組構(gòu)隨成巖階段不同而變化,巖石中的有機(jī)成分和礦化物質(zhì)亦隨之轉(zhuǎn)化、 遷移或富集。成巖階段的研究和劃分與有機(jī)質(zhì)成熟度和成礦物質(zhì)的

21、富集規(guī)律直接有關(guān)。膠結(jié)世代:填充孔隙的膠結(jié)物有世代關(guān)系。膠結(jié)物的世代性,指同一粒間孔內(nèi)膠結(jié)物在成分、結(jié)構(gòu)上的分帶性,是孔隙 水物化條件發(fā)生改變的標(biāo)志。論述題敘述研究沉積巖的意義;沉積圈蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)和能量資源??扇夹缘V產(chǎn)(石油、天然氣、煤和油頁(yè)巖)鋁土礦、錳礦、鹽礦以及鉀鹽礦等幾 乎全部為沉積類型;幾大部分鐵礦、磷礦亦都屬于沉積或沉積變質(zhì)類型;在放射性原料、有色金屬、稀有和分散元素等礦產(chǎn) 中,沉積類型也占很大的比重;不少金、鉑、鎢、金剛石等礦產(chǎn)也來(lái)源于沉積的砂礦。有些沉積巖本身就是多種工業(yè)的主要原料或輔助原料。如石灰?guī)r及白云巖作為冶金工業(yè)中常用的溶劑石灰?guī)r又為制造水 泥和人造纖維的主要原料,

22、石英巖及石英砂巖可作為玻璃原料。同時(shí),沉積巖分布地區(qū)又是水文地質(zhì)和工程地質(zhì)的主要場(chǎng)所。沉積物和沉積巖作為重要的地下蓄水層,對(duì)解決水庫(kù)、港 口和河流的沖淤問(wèn)題,土壤的侵蝕問(wèn)題有重要意義。因此,研究沉積巖,對(duì)發(fā)展地質(zhì)科學(xué)的理論尋找豐富的沉積礦產(chǎn)以及水文地質(zhì)和工程地質(zhì)工作均具有重要意義。敘述沉積巖的主要研究?jī)?nèi)容;主要研究沉積巖的物質(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)律全面研究沉積巖(物)的物質(zhì)組分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、分類命名巖體產(chǎn)狀和巖層之間的接觸關(guān)系,為闡明其成因和分布規(guī) 律提供依據(jù)。探討沉積巖的形成機(jī)理,包括風(fēng)化作用、搬運(yùn)作用、沉積作用及沉積期后變化的機(jī)理。特別是要研究沉積巖(物)

23、及其 中的有用礦產(chǎn)的形成機(jī)理、富集和儲(chǔ)存規(guī)律。進(jìn)行沉積環(huán)境和沉積條件分析,根據(jù)沉積巖的原生特點(diǎn)以及時(shí)空分布和變化特點(diǎn)用以恢復(fù)沉積巖形成時(shí)的古氣候條件、 古地理環(huán)境以及大地構(gòu)造環(huán)境。全面研究沉積者的基本特征和沉積條件,可作為地層學(xué)層序地層學(xué)、古地理學(xué)、地球化學(xué)、礦床學(xué)、儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)以及 油氣地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ),并不斷地為礦產(chǎn)資源普查和勘探提供新的科學(xué)依據(jù)利信息。通過(guò)沉積巖石學(xué)的學(xué)習(xí),增加對(duì)沉積物(巖)形成、演化、分布及其與人類生存等重大問(wèn)題的了解,緊緊把握“地 球科學(xué)與災(zāi)害預(yù)測(cè)”將是沉積巖石學(xué)和沉積學(xué)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)主題。試述主要造巖礦物的風(fēng)化穩(wěn)定性及其產(chǎn)物。石英:主要的造巖礦物,在風(fēng)化作用中穩(wěn)定性極高,它幾

24、乎不發(fā)生化學(xué)溶解作用,一般只發(fā)生機(jī)械破碎作用。長(zhǎng)石:穩(wěn)定性次于石英,風(fēng)化穩(wěn)定性由高到低為:鉀長(zhǎng)石、多鈉的酸性斜長(zhǎng)石、中性斜長(zhǎng)石、多鈣基性斜長(zhǎng)石。云母:白云母抗風(fēng)化能力較強(qiáng)白云母在風(fēng)化過(guò)程中,主要是析出鉀和加入水,先變成水白云母,最后變?yōu)楦邘X石黑云 母的抗風(fēng)化能力比白云母差得多。黑云母遭受風(fēng)化后,鉀、鎂等成分首先析出,同時(shí)加入水,轉(zhuǎn)變?yōu)轵问?、綠泥石、褐鐵礦 等.橄欖石、輝石、角閃石等鎂硅酸鹽礦物抗風(fēng)化能力低。這些礦物在風(fēng)化產(chǎn)物中保留較少,故在沉積巖中較少見(jiàn)各種粘土礦物(如高嶺石、蒙脫石、水云母等)在風(fēng)化帶中相當(dāng)穩(wěn)定。各種碳酸鹽礦物如方解石、白云石等,風(fēng)化穩(wěn)定性甚小,極易溶于水并順?biāo)D(zhuǎn)移。各種硫酸

25、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,風(fēng)化穩(wěn)定性最低最易溶于 水,呈溶液狀態(tài)流失走。重礦物:風(fēng)化穩(wěn)定性的差別很大,如鋯石、金紅石、電氣石等較穩(wěn)定,為沉積巖中常見(jiàn)的穩(wěn)定重礦物。敘述母巖風(fēng)化帶發(fā)育的階段性以及主要特征;1)破碎階段:以物理風(fēng)化作用為主,形成巖石或礦物的碎屑。2)飽和硅鋁階段:其特點(diǎn)是以巖石中的氯化物和硫酸鹽將全部被溶解為特點(diǎn),首先帶Cl-和SO然后在co2和H2Q的共同 作用下,鋁硅酸鹽和硅酸鹽礦物開(kāi)始分解,游離出堿金屬和堿土金屬K+,Na+,Ca2+,Mg2+)鹽基,其中Ca和Na的流失出(和 Mg要快些。這些析出的陽(yáng)離子組成弱酸鹽,使溶液呈堿性或

26、中性反應(yīng),并使一部知02轉(zhuǎn)入溶液。此階段中形成膠體粘土礦 物一蒙脫石、水云母、拜來(lái)石、綠脫石等。同時(shí),溶解性較差的碳酸鈣開(kāi)始沉積。23)酸性硅鋁階段:幾乎全部鹽基繼續(xù)被溶濾掉,Si 02進(jìn)一步游離出來(lái)。因此,堿性條件逐漸被酸性條件所代替oMg2+和K+ 的再次淋濾出使得上個(gè)階段所形成的礦物(蒙脫石、水云母)又被破壞而形成在酸性條件下穩(wěn)定的、不含Na,Ca,Mg鹽 基的粘土礦物一高嶺石、變埃洛石等。通常,將達(dá)到此階段的風(fēng)化作用稱為粘土型風(fēng)化作用。4)鋁鐵土階段:是風(fēng)化的最后階段。在此階段,硅酸鹽礦物被徹底地分解,全部可移動(dòng)的元素都被溶液帶走,主要剩下 鐵和鋁的氧化物及一部分二氧化硅。它們呈膠體狀

27、態(tài)在酸性介質(zhì)中聚集起來(lái),在原地形成水鋁礦、褐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(dá)到此階段的風(fēng)化作用,通常稱為紅土型風(fēng)化作用。敘述碎屑巖的碎屑成分及其特征;石英是碎屑巖中分布最廣的一種碎屑礦物。是砂巖和粉砂巖中最常見(jiàn)的礦物,在砂巖中的平均含量饋5%,在粉砂巖中可 達(dá)70%以上。石英的來(lái)源為:巖漿巖、變質(zhì)巖和沉積巖。石英的標(biāo)型特征:包裹體、消光性質(zhì)、形狀、大小和邊緣特征、復(fù)晶程度。A.來(lái)自深成巖漿巖的石英:來(lái)自中酸性深成巖的石英,常含有細(xì)小的液體、氣體包裹體,或含鋯石、磷灰石、電氣石、 獨(dú)居石等巖漿巖副礦物包裹體。礦物包裹體顆粒細(xì)小,自形程度高,排列無(wú)一定

28、方位。塵狀氣、液包裹體使石英顆粒呈云霧 狀B .來(lái)自噴出巖及熱液巖石的石英:火山噴出巖中的石英為高溫石英,多為單晶,不具波狀消光,不含包裹體,表面光潔 如水,具有石英外形和破裂紋、港灣狀溶蝕邊緣。來(lái)自熱液脈的石英常含很多水、氣包裹體。C.來(lái)自變質(zhì)巖的石英:片麻巖和片巖風(fēng)化崩解后,會(huì)產(chǎn)生大量的單晶及多晶石英。變質(zhì)石英表面常見(jiàn)裂紋,不含氣液包 裹體。大多數(shù)的石英晶粒都具有波狀消光。D.再旋回石英:呈渾圓狀或帶自生加大邊,以單晶的非波狀消光石英為主6.斯托克公式及其意義;長(zhǎng)石碎屑在碎屑巖中,長(zhǎng)石的含量少于石英。砂巖中長(zhǎng)石的平均含量為015%,長(zhǎng)石主要分布于巨、粗砂巖中,有時(shí)見(jiàn) 于中粒砂巖中,在礫巖和

29、粉砂巖中長(zhǎng)石礦物碎屑含量較少。長(zhǎng)石主要來(lái)源于花崗巖和花崗片麻巖。地殼運(yùn)動(dòng)比較劇烈,地形 高差大,氣候干,物理風(fēng)化作用為主,搬運(yùn)距離近以及堆積迅速等條件,是長(zhǎng)石大量出現(xiàn)的有利因素。在碎屑巖中鉀長(zhǎng)石(正長(zhǎng)石微斜長(zhǎng)石)斜長(zhǎng)石(鈉長(zhǎng)石鈣長(zhǎng)石)重要的物源標(biāo)志:透長(zhǎng)石只生成于高溫接觸變質(zhì)巖及火山巖中;而微斜長(zhǎng)石廣泛分布于深成巖漿巖及深變質(zhì)巖中,卻從不 出現(xiàn)在火山巖中。再旋回長(zhǎng)石的特征是微斜長(zhǎng)石、正長(zhǎng)石或斜長(zhǎng)石具有自生加大邊。云母和粘土礦物:都屬于層狀硅酸鹽,云母作為大碎屑出現(xiàn),而粘土礦物則屬于泥粒級(jí)。綠泥石介于二者之間。白云母 比黑云母抗風(fēng)化,常與粉、細(xì)砂巖伴生。黑云母易風(fēng)化為海綠石或綠泥石、磁鐵礦,常分

30、布在距母巖較近的礫巖或雜砂巖中。 常見(jiàn)粘土礦物有蒙脫石、水云母、高嶺石等,是砂巖中最細(xì)粒的碎屑。粘土礦物在砂巖中作為碎屑或自生礦物。長(zhǎng)石顆粒常 常風(fēng)化形成高嶺石。重礦物:在碎屑巖中含量極少,一般不超過(guò)1%,在粒級(jí)為0.250.05mm的范圍重礦物含量最高。按重礦物的風(fēng)化穩(wěn)定性 可分為:穩(wěn)定的重礦物和不穩(wěn)定的重礦物。巖屑是母巖巖石的碎塊,是保持著母巖結(jié)構(gòu)的礦物集合體。所以,巖屑是提供沉積物來(lái)源區(qū)的巖石類型的直接標(biāo)志。在 砂巖的碎屑中,巖屑的平均含量為10%15%,有時(shí)也可高達(dá)50%左右。常見(jiàn)的巖屑類型有各類侵人巖巖屑、變質(zhì)巖巖 屑、噴出巖巖屑,以及硅巖、粘土巖、碳酸鹽巖的巖屑。斯托克公式及其意義

31、;碎屑物質(zhì)在靜水中的下沉情況可用斯托克斯實(shí)驗(yàn)公式表示:式中 v顆粒下沉速度,cm/s;d1顆粒密度;d2水介質(zhì)密度(為D;以水介質(zhì)粘度(20r時(shí)為0.01cp,1cp=0.1Pas);g重力速度(980cm/s2);cm.r顆粒半徑,cm.從公式可以看出:碎屑顆粒在靜水中下沉速度與其相對(duì)密度成正比碎屑顆粒在靜水中的下沉速度與顆粒的半徑的平方成正比。尤爾斯特隆圖解及其意義;尤爾斯特隆圖反映碎屑物質(zhì)在流水中侵蝕、搬運(yùn)、沉積和流速的關(guān)系據(jù)尤爾斯特隆圖解可以說(shuō)明:礫石:起動(dòng)流速比沉積臨界流速大,而且隨流速增大顆粒也同樣增大,因此礫石很難作長(zhǎng)距離搬運(yùn),多沿河底呈滾動(dòng) 式推移前進(jìn)。砂:起動(dòng)流速最小,與沉積

32、臨界流速相差不大,易搬運(yùn)、易沉積,最為活躍,故砂粒呈跳躍式前進(jìn)。泥和粉砂:起動(dòng)流速與沉積臨界流速之間差值大。其是不易起動(dòng),旦起動(dòng),就可以長(zhǎng)距離搬運(yùn),一直到安靜的水體中慢 慢沉積下來(lái)。(1)顆粒開(kāi)始搬運(yùn)的水流速度要比繼續(xù)搬運(yùn)所需的流速大,這是因?yàn)槭剂魉俣炔粌H要克服顆粒本身的重力,還要克服顆 粒間的吸附力才能發(fā)生移動(dòng)。(2) 0.052mm的顆粒所需始流速度最小,而且始動(dòng)流速與沉積臨界流速相差也不大。這說(shuō)明 沙粒質(zhì)點(diǎn)在流水中搬運(yùn)時(shí)活躍,容易搬運(yùn)也容易沉積,故常呈跳躍式前進(jìn)。(3)大于2mm的顆粒其搬運(yùn)與沉積的兩個(gè)流速曲 線更接近,但兩者的流速值也都是隨著顆粒粒徑的增大而增加。故礫石不能長(zhǎng)距離被搬運(yùn)

33、,并多沿河底呈滾動(dòng)式前進(jìn)。4) 小于0.05mm的顆粒,兩個(gè)流速相差很大,因而粉砂0.050.005mm)和粘土(小于0.005mm)物質(zhì)一經(jīng)流水搬運(yùn),就長(zhǎng)期 懸浮于水體之中不易沉積下來(lái)。而且它們沉積之后又不容易呈分散質(zhì)點(diǎn)再搬運(yùn),即使水流發(fā)生劇烈改變,也只是沖刷成粉砂 質(zhì)或泥質(zhì)碎塊繼續(xù)搬運(yùn),故在海洋和湖泊的波浪帶的沉積物種沖刷的“泥礫”是常見(jiàn)的)碎屑物質(zhì)的主要搬運(yùn)方式;主要有兩種,即推移搬運(yùn),(或滾動(dòng)搬運(yùn))和懸浮搬運(yùn),(或懸浮搬運(yùn));前者也可稱推移載荷,后者也可稱懸浮載荷。推移搬運(yùn)較粗的碎屑(較粗的砂礫)在水體底部主要成滑動(dòng)或滾動(dòng)搬運(yùn),較細(xì)碎屑(較細(xì)的砂巖、粉砂)則呈跳躍搬運(yùn)。搬運(yùn)方式和碎 屑

34、大小之間的關(guān)系不是恒定的,隨水流強(qiáng)度而變,水流強(qiáng)度大時(shí),跳躍顆粒偏粗,反之則偏細(xì)。懸浮搬運(yùn)細(xì)小的碎屑顆粒在流水中不易沉到底部,總是呈懸浮狀態(tài)被搬運(yùn)。碎屑物質(zhì)在搬運(yùn)過(guò)程中的變化;成分上的變化:在母巖風(fēng)化作用過(guò)程中,尚未徹底風(fēng)化的那些不穩(wěn)定成分,在流水搬運(yùn)作用過(guò)程中繼續(xù)遭受風(fēng)化或 迫害,或變成為更穩(wěn)定的新礦物,在這過(guò)程中不穩(wěn)定成分逐漸減少,穩(wěn)定組分則相應(yīng)增加,同時(shí)其組分也變得更簡(jiǎn)單。 引起變化的主要是流水以及流水中各種酸的溶蝕作用。碎屑的粒度逐漸的變?。浩渲饕庠谝蛩厥撬樾荚诹魉徇\(yùn)過(guò)程中,碎屑與碎屑間,碎屑與河床及河岸間的相互撞 擊和摩擦作用,總趨勢(shì)是由大變小。碎屑的圓度也逐漸變好:其主要因素是

35、磨蝕作用,不同性質(zhì)的碎屑,在相同搬運(yùn)條件下,磨圓增高的速度不同,但 總體趨勢(shì)是圓度逐漸變好。(4)碎屑的球度也有所提高,但在一些變化中不明顯。(5)除上述變化外,礦物物質(zhì)還發(fā)生粒度、比重、形態(tài)、成分的分異。溶解物質(zhì)的搬運(yùn)和沉積作用;膠體溶液物質(zhì)的搬運(yùn)和沉積作用包括真溶液物質(zhì)的搬運(yùn)和沉積作用、生物的搬運(yùn)和沉積作用和沉積分異作用。其中,引起膠體質(zhì)點(diǎn)搬運(yùn)的主要因素是同種電荷的膠體質(zhì)點(diǎn)之間的相互排斥力,此外,其他因素如水介質(zhì)中的腐植酸、 生物作用、蒸發(fā)作用、Eh值和pH值等也對(duì)膠體質(zhì)點(diǎn)搬運(yùn)有影響。而真溶液物質(zhì)的搬運(yùn)和沉積作用的影響因素有溶解凰溶 解度越大,越易搬運(yùn),越難沉積介質(zhì)條件(PH、EH、溫度、

36、CO2含量等,對(duì)低溶解度物質(zhì)十分重要蒸發(fā)條件(對(duì)高溶解 度物質(zhì)重要),生物的搬運(yùn)和沉積作用有兩種方式:生物通過(guò)新陳代謝作用,在其生活過(guò)程中不斷地從周圍介質(zhì)中吸取一定 的物質(zhì)成分,從而把一些元素富集起來(lái)。由于生物作用而引起的周圍介質(zhì)條件的改變,從而影響某些物質(zhì)的搬運(yùn)和沉積。 沉積分異作用指母巖風(fēng)化產(chǎn)物以及其它來(lái)源的沉積物,在搬運(yùn)和沉積過(guò)程中按照顆粒大小、形狀、比重、礦物成分和化學(xué)成 分在地表依次沉積下來(lái)的現(xiàn)象,分為機(jī)械沉積分異作用和化學(xué)沉積分異作用。碎屑巖成巖作用的主要類型及其特征;碎屑巖成巖作用的主要類型有壓實(shí)作用、壓溶作用、膠結(jié)作用和固結(jié)作用、重結(jié)晶和新生變形作用交代作用、自生礦物 的形成.

37、其中,壓實(shí)作用指沉積物在上覆水體和沉積物負(fù)荷壓力下,不斷排出水份,體積縮小,孔隙度降低的過(guò)程壓溶作 用指在壓力作用下,沉積物或沉積巖內(nèi)發(fā)生的溶解作用,包含有物理作用和化學(xué)作用兩方面。當(dāng)沉積物埋藏深度加大,上覆 地層壓力超過(guò)孔隙水所能承受的靜壓力,或者受較強(qiáng)的構(gòu)造應(yīng)力作用時(shí)常發(fā)生壓溶作用。壓溶作用將引起顆粒接觸處的晶格 形變和溶解,碎屑巖及碳酸鹽巖中的碎屑或顆粒呈凹凸接觸,形成壓入坑,甚于成縫合狀接觸。例如沉積巖中的縫合線構(gòu)造, 石英砂巖中的某些石英次生加大邊等也屬壓溶作用的產(chǎn)物膠結(jié)作用指從孔隙溶液中沉淀出礦物質(zhì)即膠結(jié)物)將松散的沉積 物粘結(jié)成堅(jiān)硬巖石的過(guò)程,基本上是化學(xué)和生物化學(xué)作用,它是沉積

38、物轉(zhuǎn)變成沉積巖的最主要的一種作用,在某些碎屑巖和 粒屑內(nèi)源巖中尤為重要。固結(jié)作用則是泛指松散沉積物轉(zhuǎn)變?yōu)楣探Y(jié)巖石的過(guò)程,它是通過(guò)膠結(jié)作用、壓實(shí)作用、壓溶作用、 甚至重結(jié)晶作用、生物的粘結(jié)作用等共同完成的。膠結(jié)作用或固結(jié)作用可發(fā)生于同生成巖后生和表生各個(gè)階段,膠結(jié)之后 也可以發(fā)生去膠結(jié)作用(溶解),它們所需的條件顯然與循環(huán)流體的性質(zhì)及壓力有關(guān),其它的因素尚不夠了解重結(jié)晶作用指 礦物組分以溶解一再沉淀或固體擴(kuò)散等方式,使得細(xì)小晶粒集結(jié)成粗大晶粒的過(guò)程。共主要特征是小晶體重新組合和結(jié)晶成 大晶體。重結(jié)晶的晶體內(nèi)常具原巖成分的包裹物或殘留物這是鑒別重結(jié)晶的重要標(biāo)志。礦物的多相轉(zhuǎn)變則是一種較復(fù)雜的 廣義

39、重結(jié)晶作用。在一般情況下,當(dāng)一種礦物相轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N更穩(wěn)定的礦物相時(shí),只發(fā)生晶格的形狀及大小的變化,無(wú)化 學(xué)成分的變化。在沉積巖中,意義最大的是文石或高鎂方解石向方解石的轉(zhuǎn)化。交代作用系指在沉積期后演化過(guò)程中,沉積 物(巖)中某種礦物被化學(xué)成分不同的另一種礦物所取代的現(xiàn)象最常見(jiàn)的如石灰?guī)r或灰泥被白云石交代的白云石化作用,可 成形白云巖或白云質(zhì)灰?guī)r。石灰?guī)r也可以概iO2交代,即硅化作用,常形成燧石結(jié)核或燧石層;顆粒狀的灰?guī)r可以被硅化, 形成次生“石英巖”。許多菱鐵巖、及某些磷塊巖都是由碳酸鹽巖被交代產(chǎn)生的。這些交代產(chǎn)生的新生巖石可以由原巖的 殘余結(jié)構(gòu)及組構(gòu)提供交代作用的線索。成巖作用分為幾個(gè)階段?

40、每個(gè)階段的主要特征是什么?同生作用-系指沉積物沉積下來(lái)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(yīng)。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。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)生的一切作用和變化。后生作用的發(fā)生與較高的溫 度、壓力以及外來(lái)(本層以外)物質(zhì)的加入有關(guān)。表生作用-是指沉積巖抬升到近地表,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胞括上 升水)的影響下所發(fā)生的變化。 3 4沉積期后各階段常見(jiàn)的自生礦物作用(階段)海解/同生成巖后生表生目生礦物海綠石、沸石、隱晶方 解石.隱晶文石、隱晶白

41、 云石、粘土礦物缺放、含 鐵、錨、碑質(zhì)礦物莓狀黃鐵礦、菱鐵礦、 方解石、白云石,非晶質(zhì) 膠體建質(zhì)礦物、粘土礦物 的自生及轉(zhuǎn)變、is綠泥石、 綠泥石,沸石次生加大石英、次生加 大長(zhǎng)石、次生加大電氣石、 自生長(zhǎng)石晶體、自生金紅 石、自生板鈦礦.自生十 字石、言生石榴石.重晶 石、螢石、天青石.綠泥 石,沸石鈣結(jié)層,海灘巖、沙漠 漆(含鐵粘土膜及鹽膜等)、 溶費(fèi)爾巖,六價(jià)鈾礦物, 石灰華.硅華結(jié)核特征常見(jiàn)鐵,骨質(zhì)結(jié)核(分布 排列乎行于圍巖的細(xì)層). 細(xì)層繞結(jié)核而過(guò)常見(jiàn)硅質(zhì),菱鐵礦質(zhì).碳酸鹽質(zhì)結(jié)核,與圍巖細(xì) 層一致平行排列,但常切 割細(xì)層,絕不切穿層面各種次生礦物集合成結(jié) 核,切穿層理和層面,富 沿層

42、面,節(jié)理或裂隙附近 局部富集不規(guī)則狀結(jié)核,穿切層理和層面碎屑巖結(jié)構(gòu)組分的類型、特征及其成因(試對(duì)比碎屑顆粒、雜基、膠結(jié)物等三種結(jié)構(gòu)組分在搬運(yùn)方式、沉積特點(diǎn)、水 動(dòng)力條件及形成階段上的差異)?碎屑巖由碎屑顆粒(礦物碎屑和巖屑)、填隙物(雜基和膠結(jié)物和孔隙組成,其中礦物碎屑包括石英碎屑、長(zhǎng)石碎屑、云母 和綠泥石碎屑以及重礦物碎屑。石英是碎屑巖中分布最廣的一種碎屑礦物,是砂巖和粉砂巖中最常見(jiàn)的礦物,在砂巖中的平均含量饋5%,在粉砂巖中可 達(dá)70%以上。石英的來(lái)源為:巖漿巖、變質(zhì)巖和沉積巖,其標(biāo)型特征:包裹體、消光性質(zhì)、形狀、大小和邊緣特征、復(fù)晶 程度。在碎屑巖中,長(zhǎng)石的含量少于石英。砂巖中長(zhǎng)石的平均

43、含量為015%,長(zhǎng)石主要分布于巨、粗砂巖中,有時(shí)見(jiàn)于中粒砂 巖中,在礫巖和粉砂巖中長(zhǎng)石礦物碎屑含量較少。長(zhǎng)石主要來(lái)源于花崗巖和花崗片麻巖。地殼運(yùn)動(dòng)比較劇烈,地形高差大, 氣候干,物理風(fēng)化作用為主,搬運(yùn)距離近以及堆積迅速等條件,是長(zhǎng)石大量出現(xiàn)的有利因素。在碎屑巖中,鉀長(zhǎng)石(正長(zhǎng)石 微斜長(zhǎng)石)斜長(zhǎng)石(鈉長(zhǎng)石 鈣長(zhǎng)石)云母和粘土礦物都屬于層狀硅酸鹽,云母作為大碎屑出現(xiàn),而粘土礦物則屬于泥粒級(jí)。綠泥石介于二者之間。白云母比黑 云母抗風(fēng)化,常與粉、細(xì)砂巖伴生。黑云母易風(fēng)化為海綠石或綠泥石、磁鐵礦,常分布在距母巖較近的礫巖或雜砂巖中。常 見(jiàn)粘土礦物有蒙脫石、水云母、高嶺石等,是砂巖中最細(xì)粒的碎屑。粘土礦物

44、在砂巖中作為碎屑或自生礦物長(zhǎng)石顆粒常常 風(fēng)化形成高嶺石。重礦物在碎屑巖中含量極少,一般不超過(guò)1%,在粒級(jí)為0.250.05mm的范圍重礦物含量最高。按重礦物的風(fēng)化穩(wěn)定性可 分為:穩(wěn)定的重礦物和不穩(wěn)定的重礦物。碎屑巖的主要膠結(jié)類型和支撐結(jié)構(gòu)及其特征膠結(jié)類型及其特征基底膠結(jié)一填隙物(雜基)含量較多,碎屑顆粒在雜基中互不接觸呈漂浮狀,雜基支撐結(jié)構(gòu)??紫赌z結(jié)一最常見(jiàn)的顆粒支撐結(jié)構(gòu),碎屑顆粒構(gòu)成支架狀,顆粒之間多呈點(diǎn)狀接觸,膠結(jié)物含量少,只充填在碎屑顆粒之 間的孔隙中。接觸膠結(jié)一亦為一種顆粒支撐結(jié)構(gòu),顆粒之間呈點(diǎn)接觸或線接觸,膠結(jié)物含量少,分布于碎屑顆粒相互接觸的地方,孔隙 中無(wú)膠結(jié)物。鑲嵌膠結(jié)一顆粒之

45、間為線接觸、凹凸接觸,甚至形成縫合線接觸。顆粒支撐。支撐結(jié)構(gòu)及其特征碎屑結(jié)構(gòu)的支撐類型可劃分為兩類:雜基支撐結(jié)構(gòu):雜基含量高,顆?;ゲ唤佑|,在雜基中呈漂浮狀。顆粒支撐結(jié)構(gòu):碎屑顆粒占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),顆粒之間有不同程度的接觸,包括點(diǎn)接觸、線接觸、凹凸接觸和縫合接觸。敘述砂巖粒度參數(shù)的定義及其環(huán)境意義;1、平均粒徑和中值一一粒度的集中趨勢(shì)2、分選系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)偏差一一分選程度3、偏度(Skewness)一一判別粒度分布的不對(duì)稱程度4、尖度(Kurtosis)判別曲線尖銳程度雜基的特征、成因及其意義;1)是碎屑巖中細(xì)小的機(jī)械成因的組分,主要為泥質(zhì),其次是細(xì)粉砂。但是,在礫巖中,雜基則由砂級(jí)顆粒組成。雜基的成分

46、主要是高嶺石、水云母、蒙脫石等粘土礦物,其次有綠泥石、絹云母、石英等。雜基的含量變化較大,含量高低反映了分選作用的強(qiáng)弱,反映了介質(zhì)能量的高低。雜基含量高是不成熟砂巖的特征。2)成因:3 )地質(zhì)意義:雜基的含量和性質(zhì)可以反映搬運(yùn)介質(zhì)的流動(dòng)特性,反映碎屑組分的分選性,也是水動(dòng)力強(qiáng)度的重要標(biāo)志, 是碎屑巖結(jié)構(gòu)成熟度的重要標(biāo)志。敘述砂巖概率累積曲線的組成及其環(huán)境意義;1)橫坐標(biāo)仍為粒徑(9)值,縱坐標(biāo)改用“累積重量百分比”概率百分?jǐn)?shù)標(biāo)度。2)一般碎屑沉積物的概率累積曲線總是表現(xiàn)為相交的幾個(gè)直線段,這反映了在沉積物中包含著幾個(gè)正態(tài)次總體敘述沉積構(gòu)造的主要成因類型及環(huán)境意義;沉積構(gòu)造是由沉積物的成分、結(jié)構(gòu)

47、、顏色的不均一性而表現(xiàn)出的宏觀特征。流動(dòng)成因構(gòu)造:層面構(gòu)造:在巖層表面(頂面、底面)出現(xiàn)的各種構(gòu)造和鑄模,其有助于正確劃分和對(duì)比地層,恢復(fù)地層正常產(chǎn)狀,確定古水流系統(tǒng),推斷沉積環(huán)境準(zhǔn)同生變形構(gòu)造:沉積過(guò)程中,或在沉積后不久且在沉積物固結(jié)前,由沉積物塑性變形而形成的構(gòu)造同沉積變形構(gòu)造多產(chǎn)于快速堆積、沉積坡度較大的環(huán)境,如三角洲前緣、斜坡帶等。暴露成因構(gòu)造:沉積物露出水面(或在水面附近),處于大氣中,表面逐漸干涸收縮,或者受到撞擊而形成的層面構(gòu)造,如干裂、雨痕、泡沫痕等。這些沉積構(gòu)造具有指示沉積環(huán)境及古氣候的意義?;瘜W(xué)成因構(gòu)造:指在沉積時(shí)期和沉積期后由結(jié)晶、溶解、沉淀等化學(xué)作用在沉積面上或沉積物中

48、所形成的沉積構(gòu)造。這類次生成因的沉積構(gòu)造是沉淀和溶解二種作用的結(jié)果。如晶體印痕、結(jié)核、縫合線、疊錐等。生物構(gòu)造:包括遺跡,生物擾動(dòng)構(gòu)造,植物根莖痕,生物生長(zhǎng)構(gòu)造復(fù)合成因構(gòu)造:由物理作用、化學(xué)作用及生物作用聯(lián)合形成的構(gòu)造,如孔洞充填構(gòu)造及硬底構(gòu)造細(xì)層、層系和層系組有何區(qū)別?1)紋層(細(xì)層,Lamina):組成層理的最基本的最小的單位,紋層之內(nèi)沒(méi)有任何肉眼可見(jiàn)的層。特點(diǎn):厚度小一般數(shù)毫 米數(shù)厘米。在一定條件下同時(shí)沉積的。2)層系(Set)(單層,Singlebed):由許多成分、結(jié)構(gòu)、厚度和產(chǎn)狀近似的同類型紋層組合而成形成于相同的沉積條件 下,是一段時(shí)間內(nèi)水動(dòng)力條件相對(duì)穩(wěn)定的水流條件下的產(chǎn)物。3)

49、層系組(Co-Set:由兩個(gè)或兩個(gè)以上巖性(成分、結(jié)構(gòu))基本一致的相似層或性質(zhì)不同組成因上有聯(lián)系的層系疊覆組成,其間沒(méi)有明顯間斷。敘述層理構(gòu)造的主要類型及特征;首先,按照層內(nèi)組分和結(jié)構(gòu)性質(zhì)把層理劃分為四種類型:1)非均質(zhì)層理、(2)均質(zhì)層理、(3)遞變層理、(4)韻律層 理。其次,在非均質(zhì)層理中,再按照幾何形態(tài)進(jìn)一步分為水平、平行、波狀、交錯(cuò)、壓扁、透鏡狀層理。其中:主要類型有:水平層理平行層理、交錯(cuò)層理、過(guò)渡性層理、遞變層理、韻律層理以及均質(zhì)層理。水平層理:紋層呈直線狀互相平行,且平行于層面。主要產(chǎn)于泥質(zhì)巖、粉砂巖以及泥晶灰?guī)r中。平行層理:紋層平行而又幾乎水平,主要產(chǎn)于砂巖中。紋層較厚,12

50、cm至12cm。紋層之間沒(méi)有清晰的界面,只能通過(guò) 細(xì)微的粒度可以看出,但層理易剝開(kāi),在剝開(kāi)面上有剝離線理構(gòu)造交錯(cuò)層理:又包括板狀交錯(cuò)層理、楔狀交錯(cuò)層理、槽狀交錯(cuò)層理等,都由一系列斜交于層系界面的紋層組成,斜層系可 以彼此重疊、交錯(cuò)、切割的方式組合。遞變層理又稱為粒序?qū)永?,由沉積物顆粒遞變而形成的沉積單位,其中無(wú)紋理構(gòu)造。遞變層理多為重力流作用的產(chǎn)物。韻律層理:由不同成分、結(jié)構(gòu)、顏色的紋層構(gòu)成,紋層厚度小于34 mm,主要為細(xì)粒沉積物。不同的紋層可以指示氣候 條件、沉積物供給、潮汐及水流動(dòng)態(tài)的變化。均質(zhì)層理,是一種呈現(xiàn)大致均質(zhì)外貌,不具任何紋層構(gòu)造的層理。特點(diǎn)為內(nèi)部物質(zhì)均勻,組分和結(jié)構(gòu)都無(wú)分異現(xiàn)

51、象。敘述層面構(gòu)造的類型及特征;在巖層表面(頂面、底面)出現(xiàn)的各種構(gòu)造和鑄模,統(tǒng)稱為層面構(gòu)造。按成因分類:流動(dòng)成因和暴露成因按位置分類:頂層面構(gòu)造和底層面構(gòu)造頂層面構(gòu)造一波痕,剝離線理構(gòu)造沖刷痕,工具痕(壓刻痕),細(xì)流痕,雨痕和泥裂等底層面構(gòu)造一特別是底面鑄模構(gòu)造,如槽模、溝模等。波痕:由流水、波浪、風(fēng)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。是保留在層面上的底沙形體 痕跡,在層內(nèi)的痕跡就是層理。原生流水線理或剝離構(gòu)造:是一種原生流水線理構(gòu)造,主要出現(xiàn)在具平行層理的砂巖中,沿層面剝開(kāi),出現(xiàn)大致平行的 線狀溝和脊,鏡下可見(jiàn)長(zhǎng)形顆粒的定向排列,代表古流向。它是由沙粒在平坦床底上作連續(xù)

52、遷移時(shí)所留下的痕跡。剝離線理 與平行層理一起出現(xiàn),即分布在平行層理的層面上,是急流環(huán)境的良好標(biāo)志。主要分布在海濱、湖濱和濁流沉積中。底模:底層面上的印??珊?jiǎn)稱為底模,常出現(xiàn)在泥質(zhì)巖的上覆砂巖的底面上。它是砂質(zhì)物充填泥質(zhì)物層面上的凹槽或凹 坑內(nèi),而在砂巖底層面上鑄成凸起的印模,所以又成象形印模。底??捎兴髑治g模和水流刻蝕工具形成的刻蝕模,外還 有形變及生物造成的底模。槽模:是分布在底面上的一種半圓錐形突起構(gòu)造,是含砂的流體通過(guò)泥質(zhì)表面時(shí),侵蝕形成的坑被砂質(zhì)充填。形態(tài)上略 呈對(duì)稱狀、伸長(zhǎng)狀,起伏明顯,向下游一端具有圓滑的球根狀形態(tài),另一端則呈傾伏狀漸趨層面消失。槽模代表著侵蝕作用的發(fā)生,是濁積巖

53、的特征構(gòu)造。長(zhǎng)軸平行于水流方向,突起一端指向上游,是可靠的古水流判別標(biāo)志溝模:是砂巖層底面上一些稍微突起的直線形的平行脊?fàn)顦?gòu)造,由砂巖組成。脊的起伏通常2mm,可以延伸很遠(yuǎn),而 且較平直。它是由下伏泥質(zhì)巖層面上的細(xì)溝被砂質(zhì)充填形成。溝模常常成組出現(xiàn),由一個(gè)工具如化石、礫石、泥質(zhì)碎屑等通 過(guò)水流攜帶刻劃下伏的泥質(zhì)層而形成。是很好的古水流指向標(biāo)志。常常見(jiàn)于濁積巖的底部,但是在洪泛平原、淺海碎屑陸棚、 碳酸鹽緩坡等地也可以見(jiàn)到。敘述沉積巖中同生變形構(gòu)造的類型及特征;沉積過(guò)程中,或在沉積后不久且在沉積物固結(jié)前,由沉積物塑性變形而形成的構(gòu)造,統(tǒng)稱同生變形構(gòu)造。多產(chǎn)于快速堆 積、沉積坡度較大的環(huán)境,如三角

54、洲前緣、斜坡帶等。負(fù)荷構(gòu)造:是指覆蓋泥質(zhì)巖之上的砂層底面上的瘤狀突起。特征:負(fù)載構(gòu)造形狀很不規(guī)則,一般不對(duì)稱,排列雜亂,大小 不一,從幾毫米到幾分米。由于下伏的含水塑性軟泥承受了不均勻的負(fù)載,使上覆砂質(zhì)物陷入下伏泥質(zhì)物中而產(chǎn)生?;鹧鏍顦?gòu)造:當(dāng)下伏軟泥中紋層發(fā)生畸變時(shí),常被向上擠入夾于下垂的負(fù)載構(gòu)造之間,呈薄舌狀體,稱之為火焰構(gòu)造球狀與枕狀構(gòu)造:這種構(gòu)造是指砂巖層斷開(kāi)并陷入泥巖中形成的許多緊密或稀疏的橢球狀或枕狀塊體。特征:大小可從直 徑幾厘米至一米,甚至幾米。一般不具內(nèi)部構(gòu)造,如果砂巖具有紋層,則多已變形,常隨砂球或砂枕外形向下彎曲而呈槽狀。 成因:砂層斷裂陷入下伏泥質(zhì)巖中形成。不限于任何特殊

55、的環(huán)境旋轉(zhuǎn)層理:在一個(gè)巖層內(nèi)所發(fā)生的紋層盤回和扭曲現(xiàn)象。特征:常限于一個(gè)層內(nèi)連續(xù)分布,并顯示出小型開(kāi)闊向斜和緊密 背斜的復(fù)雜現(xiàn)象。這些褶曲常常是順?biāo)鞣较虻罐D(zhuǎn),且褶曲軸大致平行,不伴隨斷裂和角礫化現(xiàn)象。成因液化層的層間流 動(dòng)引起原生層理的彎曲。分布:見(jiàn)于軟弱層2-25cm)粗粉砂層或細(xì)粉砂層及硅質(zhì)、碳酸鹽質(zhì)層中。濁流沉積中較為常見(jiàn)。碟狀構(gòu)造:快速堆積的松散沉積物中,孔隙水向上泄出,引起顆粒的位移和重新排列,形成泄水構(gòu)造,如碟狀構(gòu)造、柱狀 構(gòu)造。主要見(jiàn)于濁流沉積、三角洲前緣沉積及河流邊灘沉積?;鷺?gòu)造:指斜坡上未固結(jié)的軟沉積物在重力作用下發(fā)生滑動(dòng)而形成的變形構(gòu)造。各種類型的不規(guī)則的扭曲層理也屬于

56、滑 塌構(gòu)造。特征:沉積層內(nèi)發(fā)生變形、揉皺,常伴隨小型斷裂,甚至使巖石破碎、巖性混雜,呈角礫狀外貌等。成因:滑塌構(gòu) 造一般伴隨快速沉積而產(chǎn)生。它是水下滑坡的良好標(biāo)志。多分布在潮間灘地的水道內(nèi)與河道中的點(diǎn)砂壩,三角洲前緣以及海 底峽谷前緣等。雞籠鐵絲網(wǎng)狀構(gòu)造:在潮上帶的蒸發(fā)巖中,結(jié)核狀的硬石膏與紋層狀白云巖互層,經(jīng)過(guò)壓實(shí)作用,硬石膏結(jié)核密集,而白 云巖紋層彎曲形成雞籠鐵絲網(wǎng)狀構(gòu)造。它是蒸發(fā)環(huán)境的指相構(gòu)造。帳篷構(gòu)造:主要出現(xiàn)在潮坪白云巖中,當(dāng)白云巖與石膏或硬石膏成交互紋層時(shí),由于石膏的脫水或硬石膏的水化,引起巖 石的體積收縮或膨脹;或者由于顆粒沉積物中膠結(jié)物晶體的生長(zhǎng)使巖石發(fā)生破裂或者由于溫度極大的

57、變化引起巖石的破裂 等,由以上作用所形成的倒伏的倒V”字形構(gòu)造(縱剖面、在一個(gè)層內(nèi)倒“V”字形構(gòu)造的間距有幾厘米至幾十厘米,高 幾毫米至幾厘米,橫斷面似干裂多邊形。敘述沉積巖中化學(xué)成因構(gòu)造類型及特征;這類構(gòu)造是指在沉積時(shí)期和沉積期后由結(jié)晶、溶解、沉淀等化學(xué)作用在沉積面上或沉積物中所形成的沉積構(gòu)造。這類次生 成因的沉積構(gòu)造是沉淀和溶解二種作用的結(jié)果。晶體印痕、結(jié)核、縫合線、疊錐晶體印痕與假晶:在適宜條件下,在松軟沉積物表面上形成的鹽類和冰等物質(zhì)的結(jié)晶體后來(lái)由于溶融溶解作用等而消失, 而在層面上留下特殊的晶體印痕或充填形成假晶。晶體印痕一般在泥質(zhì)沉積物中容易保存。結(jié)核:是巖石中自生礦物的集合體。這

58、種礦物集合體表現(xiàn)為在成分、結(jié)構(gòu)、顏色等方面與圍巖有顯著區(qū)別的不規(guī)則團(tuán)塊。 主要是未固結(jié)巖石中的呈溶液狀態(tài)的分散物質(zhì),重新分配和集中并逐漸增長(zhǎng)而成。10形狀:球狀、橢球狀、餅狀或不規(guī) 則狀(2)大小:1cm幾十cm (3)成分:碳酸鹽、硫化鐵、硫酸鹽、硅質(zhì)、磷酸鹽、錳質(zhì)4)內(nèi)部構(gòu)造:很不相同,可 以是均質(zhì)的,同心圓狀或放射狀等,如龜背石。5)產(chǎn)狀:可以單獨(dú)存在,也可呈串球狀成群產(chǎn)出,甚至平行層面分布。疊錐構(gòu)造:它是由一連串漏斗狀錐體套疊在一起所組成。錐體一般垂直于層面或脈壁,在層面上呈同心圓狀,縱切面上呈 “V”字型套疊。錐高一般L10cm,錐頂角3060。疊錐常見(jiàn)于泥灰?guī)r、鈣質(zhì)泥巖中,也可見(jiàn)于

59、石灰?guī)r和方解石脈中??p合線:是一種裂縫構(gòu)造。常見(jiàn)于碳酸鹽巖中,但也出現(xiàn)在石英砂巖、硅質(zhì)巖及蒸發(fā)巖中。敘述沉積巖中生物成因構(gòu)造類型及特征;遺跡:由生物活動(dòng)而產(chǎn)生于沉積物表面或內(nèi)部并具有一定形態(tài)的各種痕跡稱為生物遺跡構(gòu)造,包括生物生存期間的運(yùn)動(dòng)、 居住、覓食和攝食等行為留下的痕跡,也稱為痕跡化石或遺跡化石。生物擾動(dòng)構(gòu)造:底棲生物的活動(dòng)使沉積物層理遭到破壞,同時(shí)產(chǎn)生新的構(gòu)造面貌,稱為生物擾動(dòng)構(gòu)造。植物根莖痕:植物根呈碳化殘余或枝杈狀礦化痕跡出現(xiàn)在陸相地層中,是陸相的可靠標(biāo)志。生物生長(zhǎng)構(gòu)造:如疊層石紋層。沉積巖顏色特征及其環(huán)境意義;碎屑巖的顏色按成因可分為三類:繼承色、自生色和次生色。繼承色:繼承色取

60、決于碎屑物質(zhì)的顏色,常為碎屑巖所具有。自生色:取決于粘土質(zhì)沉積物堆積過(guò)程中自生礦物的顏色。自生色是取決于沉積和成巖階段形成的自生礦物的顏色。為 大部分粘土巖、化學(xué)巖和部分碎屑巖所具有的顏色。次生色:在成巖作用或風(fēng)化作用過(guò)程中,沉積物原生組分發(fā)生次生變化,由新生成的次生礦物所引起的顏色。沉積巖的顏色主要決定于巖石的成分,即決定于巖石中所含的染色物質(zhì)色素,或者說(shuō)沉積巖的顏色多半是由含鐵質(zhì)化 合物或含游離碳等染色物質(zhì)(色素)造成的。白色:一般不含色素,如質(zhì)純的碳酸鹽巖、鹽巖、石英砂巖、高嶺土、蛋白石等。灰色、黑色:由于含有機(jī)質(zhì)(炭質(zhì)、瀝青質(zhì))、分散狀硫化鐵(黃鐵礦、白鐵礦),這些物質(zhì)含量愈高,顏色就

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