大學(xué)地質(zhì)學(xué)與工程地質(zhì)PPT礦物和巖石3沉積巖

—沉積積巖巖第4章礦礦物物和和巖巖石石E-mail:wenjiexu@徐文文杰清華華大大學(xué)學(xué)水水利利系系概述述沉積積巖巖的的物物質(zhì)質(zhì)組組成成沉積積巖巖的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)和和構(gòu)構(gòu)造造沉積積巖巖的的分分類類常見見沉沉積積巖巖的的特特征征本章章內(nèi)內(nèi)容容1.概述述沉積積巖巖：在在地地表表或或接接近近地地表表的的常常溫溫常常壓壓環(huán)環(huán)境境下下，，各各種種既既有有巖巖石石遭遭受受外外力力地地質(zhì)質(zhì)作作用用下下，，經(jīng)經(jīng)過過風(fēng)化、剝蝕、、搬運(yùn)、沉積積和硬結(jié)成巖巖過程而形成的的巖石。搬運(yùn)硬結(jié)成巖沉積風(fēng)化剝蝕沉積巖形成階段概述沉積巖的物質(zhì)質(zhì)組成沉積巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)和構(gòu)造沉積巖的分類類常見沉積巖的的特征本章內(nèi)容2.沉積巖的物質(zhì)質(zhì)組成沉積巖的組成物質(zhì)主主要來源于地地表巖石的風(fēng)風(fēng)化破壞。膠結(jié)物礦物沉積巖2.沉積巖的物質(zhì)質(zhì)組成碎屑礦物

原巖的原生礦物碎屑

石英、長(zhǎng)石、白云母等粘土礦物原巖經(jīng)風(fēng)化分解后生成的次生礦物高嶺石、蒙脫石、水云母化學(xué)沉積礦物

經(jīng)化學(xué)沉積或生物化學(xué)沉積作用形成的

方解石、白云石、石膏、石鹽、鐵錳氧化物或氫氧化物有機(jī)質(zhì)及生物殘核生物殘核或經(jīng)有機(jī)化學(xué)變化而成的礦物

貝殼、硅藻土、泥炭、石油等成因分類－礦物沉積巖膠結(jié)物膠結(jié)成份為SiO2，巖石呈灰、、灰白、黃色色等。巖石堅(jiān)固、抗壓強(qiáng)強(qiáng)度高、抗水水抗風(fēng)化能力力強(qiáng)膠結(jié)成份為粘粘土，多呈黃黃褐色。巖石松軟較易易破碎，遇水水后易軟化松松散硅質(zhì)膠結(jié)膠結(jié)成份為Ca、Mg的碳酸鹽，呈呈白灰、青灰灰色。巖石堅(jiān)硬，強(qiáng)強(qiáng)度大；但較較脆，具有可可溶性，遇鹽鹽酸起泡。石膏質(zhì)膠結(jié)泥質(zhì)膠結(jié)鈣質(zhì)膠結(jié)膠結(jié)成份為Fe2O3或FeO，多呈紅色或或棕色，巖石石強(qiáng)度較高。。若含F(xiàn)eO時(shí)，巖石呈黃黃色或黃褐色色，巖石軟弱弱，易于風(fēng)化化。鐵質(zhì)膠結(jié)膠結(jié)成份為CaSO4。巖石硬度小，，強(qiáng)度地，遇遇水后易軟化化松散。2.沉積巖的物質(zhì)質(zhì)組成－膠結(jié)物Creativity膠結(jié)方式

膠結(jié)物與碎屑顆粒間的連接形式基底式膠結(jié)孔隙式膠結(jié)接觸式膠結(jié)碎屑顆?；ゲ唤佑|觸散布于膠結(jié)結(jié)物中顆粒間接觸，，膠結(jié)物充滿滿與顆粒間空空隙。顆粒間接觸，，膠結(jié)物只在在顆粒接觸處處才有。2.沉積巖的物質(zhì)質(zhì)組成洞穴角礫巖基底式膠結(jié)接觸式膠結(jié)孔隙式膠結(jié)2.沉積巖的物質(zhì)質(zhì)組成概述沉積巖的物質(zhì)質(zhì)組成沉積巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)和構(gòu)造沉積巖的分類類常見沉積巖的的特征本章內(nèi)容3.沉積巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)和構(gòu)造沉積巖的構(gòu)造沉積巖的結(jié)構(gòu)沉積巖的各個(gè)個(gè)組成部分的的空間分布和和排列方式。。沉積巖組成物物質(zhì)的顆粒大大小、形狀和和結(jié)晶程度。。決定了沉積巖巖的巖性特征征，也反映了了其形成條件件。生物結(jié)構(gòu)－結(jié)構(gòu)化學(xué)結(jié)構(gòu)碎屑物質(zhì)（>0.005mm）被膠結(jié)物粘結(jié)到一起形成。泥狀結(jié)構(gòu)碎屑結(jié)構(gòu)0.005mm2.0mm0.05mm粉砂狀結(jié)構(gòu)砂狀結(jié)構(gòu)礫狀結(jié)構(gòu)3.沉積巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)和構(gòu)造生物結(jié)構(gòu)化學(xué)結(jié)構(gòu)由顆粒小于0.005mm的粘土等膠結(jié)物組成的結(jié)構(gòu)。泥狀結(jié)構(gòu)碎屑結(jié)構(gòu)－結(jié)構(gòu)3.沉積巖巖的結(jié)結(jié)構(gòu)和和構(gòu)造造生物結(jié)構(gòu)化學(xué)結(jié)構(gòu)由化學(xué)沉淀或膠體重結(jié)晶形成的結(jié)構(gòu)。又可分為鮞狀、結(jié)核狀、纖維狀、塊狀、粒狀等結(jié)構(gòu)。泥狀結(jié)構(gòu)碎屑結(jié)結(jié)構(gòu)豆粒疊層石灰?guī)r塊狀灰?guī)r－結(jié)構(gòu)構(gòu)3.沉積巖巖的結(jié)結(jié)構(gòu)和和構(gòu)造造生物結(jié)構(gòu)化學(xué)結(jié)構(gòu)幾乎全由生物遺體組成的巖石結(jié)構(gòu)，如生物碎屑結(jié)構(gòu)、貝殼結(jié)構(gòu)等。泥狀結(jié)構(gòu)碎屑結(jié)結(jié)構(gòu)－結(jié)構(gòu)構(gòu)3.沉積巖巖的結(jié)結(jié)構(gòu)和和構(gòu)造造結(jié)核化石層理是沉積巖在形成過程中，由于沉積環(huán)境改變，引起沉積物質(zhì)的成份、顆粒大小、形狀或顏色沿垂直方向發(fā)生變化顯示出成層現(xiàn)象。層面構(gòu)造層理構(gòu)構(gòu)造－構(gòu)造造3.沉積巖巖的結(jié)結(jié)構(gòu)和和構(gòu)造造結(jié)核化石當(dāng)沉積物在一個(gè)基本穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境條件下，連續(xù)不斷沉積形成的單元體稱為巖層。相鄰兩個(gè)巖層間的界面稱層面。層面構(gòu)造層理構(gòu)構(gòu)造3.沉積巖巖的結(jié)結(jié)構(gòu)和和構(gòu)造造－構(gòu)造造結(jié)核化石層面構(gòu)造層理構(gòu)構(gòu)造水平層理斜層理交錯(cuò)層理3.沉積巖巖的結(jié)結(jié)構(gòu)和和構(gòu)造造－構(gòu)造造結(jié)核化石層面構(gòu)造層理構(gòu)構(gòu)造交錯(cuò)層理3.沉積巖巖的結(jié)結(jié)構(gòu)和和構(gòu)造造－構(gòu)造造結(jié)核化石層面構(gòu)造層理構(gòu)構(gòu)造砂巖中的交錯(cuò)層理3.沉積巖巖的結(jié)結(jié)構(gòu)和和構(gòu)造造－構(gòu)造造結(jié)核化石層面構(gòu)造層理構(gòu)構(gòu)造層面構(gòu)構(gòu)造是巖層層層面面上的的構(gòu)造造特征征。波痕3.沉積積巖巖的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)和和構(gòu)構(gòu)造造－構(gòu)構(gòu)造造結(jié)核化石層面構(gòu)造層理理構(gòu)構(gòu)造造泥裂3.沉積積巖巖的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)和和構(gòu)構(gòu)造造－構(gòu)構(gòu)造造結(jié)核化石層面構(gòu)造層理理構(gòu)構(gòu)造造雨痕足?。绹?guó)德克薩斯帕拉克河的恐龍足跡化石）3.沉積積巖巖的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)和和構(gòu)構(gòu)造造－構(gòu)構(gòu)造造結(jié)核化石層面構(gòu)造層理理構(gòu)構(gòu)造造化石石是古古代代生生物物的的遺遺體體或或痕痕跡跡經(jīng)經(jīng)石石化化交交替替作作用用保保存存下下來來，，是是沉沉積積巖巖的的重重要要特特征征。。寧夏靈武磁窯堡鎮(zhèn)恐龍化石群3.沉積積巖巖的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)和和構(gòu)構(gòu)造造－構(gòu)構(gòu)造造結(jié)核化石層面構(gòu)造層理理構(gòu)構(gòu)造造結(jié)核核是沉沉積積巖巖中中常常有有圓圓形形或或不不規(guī)規(guī)則則的的與與周周圍圍巖巖石石成成份份、、顏顏色色、、結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)、、大大小小不不一一的的無無機(jī)機(jī)包包裹裹體體。。黃土中的鈣質(zhì)結(jié)核灰?guī)r中的燧石結(jié)核3.沉積積巖巖的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)和和構(gòu)構(gòu)造造－構(gòu)構(gòu)造造概述述沉積積巖巖的的物物質(zhì)質(zhì)組組成成沉積積巖巖的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)和和構(gòu)構(gòu)造造沉積積巖巖的的分分類類常見見沉沉積積巖巖的的特特征征本章章內(nèi)內(nèi)容容4.沉積巖巖的的分分類類類型名稱結(jié)構(gòu)主要成分及其他特征碎屑巖類礫巖礫狀(d>2mm)礫石碎屑多為堅(jiān)硬巖石和硬度較高的礦物砂巖砂狀(d=2-0.05mm)碎屑多為耐風(fēng)化的礦物顆粒如石英和長(zhǎng)石，少量以巖石碎屑為主粉砂巖粉砂狀(d=0.05-0.005mm)碎屑多為如石英、長(zhǎng)石及白云母顆粒，很少巖石碎屑粘土巖類泥巖泥質(zhì)(d<0.005mm)粘土礦物和粒徑<0.005mm的其他礦物碎屑頁巖粘土礦物和粒徑<0.005mm的其他礦物碎屑，薄層理構(gòu)造化學(xué)及生物化學(xué)巖類石灰?guī)r隱晶質(zhì)或結(jié)晶粒狀方解石白云巖隱晶質(zhì)或結(jié)晶粒狀白云石泥灰?guī)r泥質(zhì)除方解石和白云石外，含25-50％粘土礦物概述述沉積巖的的物質(zhì)組組成沉積巖的的結(jié)構(gòu)和和構(gòu)造沉積巖的的分類常見沉積積巖的特特征本章內(nèi)容5.常見沉積巖巖特征礫巖砂巖粉砂巖泥巖頁巖石灰?guī)r白云巖泥灰?guī)r礫巖由50%以上的碎屑（>2mm）顆粒組成。礫巖礫巖礫巖（北京西山）礫巖砂巖粉砂巖泥巖頁巖石灰?guī)r白云巖泥灰?guī)r礫巖由50%以上的碎屑（>2mm）顆粒組成。角礫巖角礫巖5.常見沉積巖巖特征礫巖砂巖粉砂巖泥巖頁巖石灰?guī)r白云巖泥灰?guī)r砂巖由50%以上的砂粒（0.5~2mm）膠結(jié)而成。石英砂巖：砂狀結(jié)構(gòu)構(gòu)，砂顆粒粒主要為石石英（灰色，含量量>95%），含少量長(zhǎng)石石（灰黃色色）和白云云母（反光光銀亮色）），膠結(jié)物物為硅質(zhì)。。5.常見沉積巖巖特征礫巖砂巖粉砂巖泥巖頁巖石灰?guī)r白云巖泥灰?guī)r砂巖由50%以上的砂粒（0.5~2mm）膠結(jié)而成。長(zhǎng)石砂巖：砂狀結(jié)構(gòu)構(gòu)，砂顆粒5.常見沉積巖巖特征礫巖砂巖粉砂巖泥巖頁巖石灰?guī)r白云巖泥灰?guī)r砂巖由50%以上的砂粒（0.5~2mm）膠結(jié)而成。巖屑砂巖：砂狀結(jié)構(gòu)構(gòu)，砂顆粒粒主要為石石英、燧石石和長(zhǎng)石，，膠結(jié)物為為硅質(zhì)和泥泥質(zhì)。5.常見沉積巖巖特征礫巖砂巖粉砂巖泥巖頁巖石灰?guī)r白云巖泥灰?guī)r粉砂巖由50%以上的粉砂粒膠結(jié)而成，粉砂狀結(jié)構(gòu)，砂顆粒為石英、長(zhǎng)石和云母，膠結(jié)物為泥質(zhì)。5.常見沉積巖巖特征礫巖砂巖粉砂巖泥巖頁巖石灰?guī)r白云巖泥灰?guī)r泥巖具有泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，成份以高嶺石、蒙脫石和水云母等次生粘土礦物為主。粘土巖（北京西山）當(dāng)堅(jiān)硬巖層層中夾有泥泥巖時(shí)，易易形成軟弱弱夾層，影影響巖體穩(wěn)穩(wěn)定性。5.常見見沉沉積積巖巖特特征征礫巖砂巖粉砂巖泥巖頁巖石灰?guī)r白云巖泥灰?guī)r頁巖由粘土脫水膠結(jié)而成，以粘土礦物為主，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，大部分具有明顯的薄層理，薄層理構(gòu)造。薊縣5.常見見沉沉積積巖巖特特征征礫巖砂巖粉砂巖泥巖頁巖石灰?guī)r白云巖泥灰?guī)r石灰?guī)r化學(xué)結(jié)構(gòu)，主要成分為方解石（遇鹽酸起泡），顏色多呈深灰、淺灰色、灰白色等。地表分布最廣的沉積巖。5.常見見沉沉積積巖巖特特征征礫巖砂巖粉砂巖泥巖頁巖石灰?guī)r白云巖泥灰?guī)r石灰?guī)r化學(xué)學(xué)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，主主要要成成分分為為方方解解石石（（遇遇鹽鹽酸酸起起泡泡），，顏顏色色多多呈呈深深灰灰、、淺淺灰灰色色、、灰灰白白色色等等。。地地表表分分布布最最廣廣的的沉沉積積巖巖。。石灰?guī)r（北京西山）5.常見見沉沉積積巖巖特特征征礫巖砂巖粉砂巖泥巖頁巖石灰?guī)r白云巖泥灰?guī)r石灰?guī)r石灰灰?guī)r巖就就有有可可溶溶性性，，易易被被地地下下水水溶溶蝕蝕，，形形成成寬寬大大的的裂裂隙隙和和溶溶洞洞，，構(gòu)構(gòu)成成地地下下水水的的良良好好通通道道，，對(duì)對(duì)工工程程建建筑筑地地基基滲滲透透和和穩(wěn)穩(wěn)定定性性影影響響較較大大。。宜萬鐵路京東大溶洞5.常見沉沉積巖巖特征征礫巖砂巖粉砂巖泥巖頁巖石灰?guī)r白云巖泥灰?guī)r白云巖化學(xué)結(jié)構(gòu)，主要成分為白云石(粉末遇鹽酸起泡)。北京西山5.常見沉沉積巖巖特征征礫巖砂巖粉砂巖泥巖頁巖石灰?guī)r白云巖泥灰?guī)r白云巖與石灰灰?guī)r可可以通通過滴滴鹽酸酸進(jìn)行行辨認(rèn)認(rèn)。北京虎虎峪溝溝北京虎峪溝5.常見沉沉積巖巖特征征礫巖砂巖粉砂巖泥巖頁巖石灰?guī)r白云巖泥灰?guī)r泥灰?guī)r石灰?guī)r中的粘土礦物含量達(dá)到30～50%稱泥灰?guī)r。一般呈灰色、黃色、褐色、紅色等，可以通過遇鹽酸起