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應(yīng)用沉積學(xué)基礎(chǔ)
Basisforappliedsedimentology目錄第一章緒論第二章沉積巖的形成與演化第三章陸源碎屑巖的特征第四章陸源碎屑巖各論第五章火山碎屑巖第十章碳酸鹽巖各論第十一章碳酸鹽沉積物(巖)的沉積后作用第一章緒論§1
有關(guān)概念和沉積巖的基本特征一、概念沉積學(xué)、應(yīng)用沉積學(xué)沉積巖石學(xué)沉積地質(zhì)學(xué)沉積巖(sedimentaryrock)1、地殼表層條件----形成環(huán)境2、沉積巖的原始物質(zhì)----物質(zhì)基礎(chǔ)3、一系列作用----形成作用4、一類巖石----結(jié)果1、地殼表層條件----形成環(huán)境1)地殼表層的定義水圈生物圈巖石圈地殼表層沉積圈大氣圈地球外圈內(nèi)圈地核地幔地殼沉積巖殼花崗巖質(zhì)殼(Si、Al)玄武巖質(zhì)殼(Si、Mg、Al)大氣圈下部、巖石圈上部、水圈和生物圈的全部—地殼表層1、地殼表層條件----形成環(huán)境2)地殼表層條件的特征A、溫度B、壓力C、水和大氣的作用D、生物和生物化學(xué)作用E、重力作用地殼表層條件:常溫、常壓,存在水和大氣的作用,生物和生物化學(xué)的作用以及重力作用2、沉積巖的原始物質(zhì)----物質(zhì)基礎(chǔ)原始物質(zhì)的來源:巖石風(fēng)化生物死亡隕石、塵?;鹕奖l(fā)、深層鹵水天上掉,地下冒,自己生產(chǎn)最重要原始物質(zhì)沉積物沉積巖3、一系列作用----形成作用搬運(yùn)沉積后作用沉積風(fēng)化作用、搬運(yùn)作用、沉積作用、沉積后作用4、一類巖石----結(jié)果自然界中有三大巖石:二、基本特征一)礦物成分地殼中已知礦物3000,沉積巖中礦物達(dá)160種以上,常見的只有20余種。一種巖石中主要(造巖)礦物只有1~3種,通常不過5~6種。沉積巖的礦物成份與巖漿巖相比,有以下幾個(gè)特點(diǎn)沉積巖中礦物成分的特征1.高溫礦物罕見橄欖石、輝石、角閃石等鐵鎂礦物及基性斜長石不出現(xiàn)/甚少。2.低溫礦物富集鉀長石、酸性斜長石和石英在沉積巖中也廣泛存在。3.沉積巖中有特有的自生礦物氧化物和氫氧化物、粘土礦物、鹽類礦物、碳酸鹽礦物——在地表的常溫、常壓并富含O2、CO2、H2O的條件下生成,又稱為自生礦物。Q:差異性的原因?形成環(huán)境二、基本特征二)化學(xué)成分二)沉積巖的化學(xué)成分特征沉積巖和巖漿巖的平均化學(xué)成分十分接近兩者鐵的含量大體相等巖漿巖中的FeO高于Fe2O3,而在沉積巖中則相反。2.沉積巖中堿金屬含量遠(yuǎn)低于巖漿巖,尤其是鈉含量。巖漿巖中,Na+>K+沉積巖中,Na+<K+Na在地表?xiàng)l件易于從母巖中析出,大量流失進(jìn)入到海水中。3.沉積巖中富含CO2和H2O。4.存在大量有機(jī)質(zhì)是沉積巖與巖漿巖最重要區(qū)別之一。有機(jī)質(zhì)在地表分布很廣,而且從地球發(fā)展到一定階段產(chǎn)生生物以來,有機(jī)質(zhì)的總量不斷增加,據(jù)維爾納斯基(1926)估計(jì),有機(jī)質(zhì)總量約為地殼總重量的0.1%(地殼厚度按16km計(jì)算),達(dá)3.8*1015T。1.結(jié)構(gòu)沉積巖的結(jié)構(gòu)取決于巖石的形成方式。特有:機(jī)械破碎的陸源碎屑組成的巖石具有“碎屑結(jié)構(gòu)”化學(xué)風(fēng)化形成的陸源粘土組成的巖石具有“泥狀結(jié)構(gòu)”機(jī)械作用形成的盆地內(nèi)巖石則具有“粒屑結(jié)構(gòu)”生物作用形成的巖石具有“生物結(jié)構(gòu)”與巖漿巖共有:結(jié)晶質(zhì)結(jié)構(gòu);缺少:玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)。2.構(gòu)造成層構(gòu)造層內(nèi)構(gòu)造和層面構(gòu)造層理構(gòu)造、各種層面構(gòu)造、結(jié)核、疊層構(gòu)造等為沉積巖所特有絕大多數(shù)沉積物在流體(空氣、水)中搬運(yùn)和沉積具有各種各樣的孔隙結(jié)晶巖一般缺乏孔隙,由于沉積巖是在地表或接近地表的壓力條件下形成(氣孔—杏仁構(gòu)造三)結(jié)構(gòu)、構(gòu)造四)分布(一)空間上面積:3/4陸地面積,100%海底面積。厚度:變化大,0-幾十km
海洋:幾m-幾km,平均1km
陸地:0-30km,平均1.8km體積:沉積巖占地殼總體積的5%,巖漿巖和變質(zhì)巖占95%。(二)時(shí)間上目前已經(jīng)確定的地殼上最古老巖石的年齡為46×108a,沉積圈巖石最老年齡達(dá)36×108a(前蘇聯(lián)科拉半島),其中有生命記載的巖石年齡為31×108a(南非)。秦皇島龍山砂巖(元古界,Pt)——27億年綏中花崗巖(太古界,Ar)石油大學(xué)下方地層(勝利油田東辛采油廠)0~500m~7000m~8000m~9000m
第三系|中生界|古生界|太古界2~4Ma65Ma§2沉積學(xué)的研究意義、方法一、研究意義一)沉積巖中蘊(yùn)含大量礦產(chǎn)世界資源總儲(chǔ)量的75~85%是沉積和沉積變質(zhì)成因的。據(jù)第19屆世界地質(zhì)學(xué)會(huì)的統(tǒng)計(jì)資料,石油、天然氣、煤、油頁巖等可燃有機(jī)礦產(chǎn)以及鹽類礦產(chǎn),幾乎全是沉積成因的。鐵礦的90%,鉛鋅礦的40~50%,銅礦的25~30%,錳礦和鋁礦的絕大部分以及其他許多金屬,非金屬礦產(chǎn),也都是沉積成因和沉積變質(zhì)成因的。據(jù)我國著名地質(zhì)學(xué)家孟憲民1965年的統(tǒng)計(jì)資料,我國鐵礦的74.47%,銅礦的71.25%,鉛礦的76.12%,鋅礦的93.7%,汞礦的83.44%,銻礦的88.69%,錫礦的90.02%,都是沉積成因或與沉積巖成因有關(guān)的。一、研究意義二)沉積巖是重要的工業(yè)原料和建筑材料石灰?guī)r和白云巖是冶金工業(yè)中常用的溶劑,石灰?guī)r是制造水泥和人造纖維的主要原料,白云巖則可作為耐火材料。粘土巖按性質(zhì)不同可作耐火材料、陶瓷原料、泥漿原料、填充劑和凈化劑;石英砂巖可作玻璃原料;建筑材料。三)研究沉積巖對(duì)油氣勘探開發(fā)實(shí)踐意義重大石油和天然氣形成和儲(chǔ)集大部分在沉積巖中;非構(gòu)造或隱蔽油氣藏的形成儲(chǔ)量占石油總儲(chǔ)量1/3~1/4,沉積作用和成巖作用,構(gòu)造油氣藏的非均質(zhì)性也與沉積和成巖作用有關(guān);鉆井液的選擇與配制,二次、三次采油、油層保護(hù)及提高采收率等鉆采工藝都要考慮沉積巖的成分及結(jié)構(gòu)等因素。石油地質(zhì)學(xué)家的重要組成部分四)在環(huán)保、基建、國防建設(shè)等方面具有重要影響地下蓄水層沉積物和沉積巖是重要的——水庫、港口、河流的沖淤、土壤的侵蝕、軍港的設(shè)計(jì)、潛艇和海底導(dǎo)彈基地的建設(shè)等。環(huán)境沉積學(xué)、生態(tài)沉積學(xué)五)沉積學(xué)是本專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)時(shí)48考試二、研究方法1、宏觀與微觀相結(jié)合2、現(xiàn)代與古代相結(jié)合3、常規(guī)測(cè)試技術(shù)與先進(jìn)測(cè)試技術(shù)相結(jié)合§2沉積學(xué)的進(jìn)展1850年,Sorby將顯微鏡應(yīng)用于沉積巖研究中,標(biāo)志著沉積巖石學(xué)作為一門獨(dú)立學(xué)科而產(chǎn)生。1、定性→半定量→定量(計(jì)算機(jī))2、描述性→成因性3、局部研究→全球研究(全球地質(zhì)研究,國際地質(zhì)對(duì)比研究)4、現(xiàn)代沉積研究——“將今論古”5、新技術(shù)、新方法、新理論6、環(huán)境保護(hù)和資源勘探沉積物——環(huán)保;巖性圈閉/成巖圈閉——資源勘探第一章
緒論第一節(jié)沉積巖的概念及基本特征一.概念沉積巖:是在地殼表層條件下,由沉積巖的原始物質(zhì)經(jīng)過一系列作用所形成的一類巖石。地殼表層條件:大氣圈的下部、水圈和生物圈的全部、巖石圈的上部特征:常溫(85—-70)、常壓(1atm-1100atm)、水和大氣、生物、重力作用沉積巖的原始物質(zhì):一系列作用:風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積、沉積后一類巖石:三大巖石之一二.基本特征(與巖漿巖)1
礦物成分:高溫礦物罕見、低溫礦物富集、特有的自生礦物2.化學(xué)成分:3.
結(jié)構(gòu)構(gòu)造:4.分布:第二節(jié)研究意義一.分布廣二.資源
第三節(jié)沉積學(xué)的進(jìn)展1805年Sorby發(fā)明顯微鏡來研究巖石作為沉積巖的產(chǎn)生第二章沉積巖的形成與演化沉積巖的形成過程原始物質(zhì)沉積物的搬運(yùn)沉積后作用階段形成階段和沉積作用階段原始物質(zhì)沉積物沉積巖搬運(yùn)沉積后作用沉積沉積巖的原始物質(zhì)陸源物質(zhì)生物源/生源物質(zhì)深源物質(zhì)宇宙源物質(zhì)
↑↑↑↑母巖風(fēng)化產(chǎn)物生物殘骸及有機(jī)質(zhì)火山碎屑+深層鹵水隕石★★★★★★★★★★第一節(jié)沉積巖原始物質(zhì)的形成
一、母巖的風(fēng)化作用和產(chǎn)物—沉積巖主要原始物質(zhì)的形成一)基本概念1、母巖定義:供給沉積巖原始物質(zhì)成分的巖石類型:2、風(fēng)化作用地殼表層巖石的一種破壞作用;定義:因溫度的變化、水以及各種酸的溶蝕作用,生物的作用以及各種地質(zhì)營力的剝蝕作用等破壞作用,地殼表層的巖石處于不穩(wěn)定狀態(tài),逐漸遭受破壞,轉(zhuǎn)變?yōu)轱L(fēng)化產(chǎn)物的過程。類型:物理、化學(xué)、生物
一、母巖的風(fēng)化作用和產(chǎn)物風(fēng)化作用(按性質(zhì))分類↓物理風(fēng)化作用化學(xué)風(fēng)化作用生物風(fēng)化作用
↓↓↓
機(jī)械破碎母巖破碎+化學(xué)變化機(jī)械作用+化學(xué)和生物化學(xué)作用
↓↓↓化學(xué)成分不變氧化、水解和溶解直接作用+間接作用
↓↓T、晶體生長、重力氧、水和酸生物、水、冰、風(fēng)↓
↓↓碎屑物質(zhì)(巖石新礦物促進(jìn)和加速化學(xué)風(fēng)化作用進(jìn)行碎屑+礦物碎屑)粘土礦物和化學(xué)沉淀物質(zhì)一、母巖的風(fēng)化作用和產(chǎn)物——
沉積巖主要原始物質(zhì)的形成巖石←礦物的集合體←元素組成元素→礦物→巖石的風(fēng)化特征
二)元素的風(fēng)化分異作用結(jié)論:1、Si、Al轉(zhuǎn)移程度低
2、Cl、SO4、CO3等轉(zhuǎn)移程度高
3、不同元素在風(fēng)化作用過程中轉(zhuǎn)移性的差別是很大的二)元素的風(fēng)化分異作用1、定義:在相同的特定風(fēng)化條件下,不同造巖元素由于從母巖中析出的難易程度不同,而按一定順序從母巖中分離出來,這種現(xiàn)象就叫-2、轉(zhuǎn)移順序一、母巖的風(fēng)化作用和產(chǎn)物——
沉積巖主要原始物質(zhì)的形成“水遷移系數(shù)——kx”衡量元素在風(fēng)化帶中的遷移能力Kx值高,該元素從巖石中淋溶進(jìn)入水中的量越多,遷移能力愈強(qiáng)前蘇聯(lián)學(xué)者A.M.彼列爾曼(1955)在B.B.波雷諾夫(1934)的元素遷移序列基礎(chǔ)上提出。Kx=(mx/anx)
·100mx—x元素在河水中的含量(mg/ml);a—河水中礦物質(zhì)殘?jiān)偭浚╩g/ml);nx—x元素在該流域巖石中的平均含量(%)。二)元素的風(fēng)化分異1).最易遷移元素(Kx=n·10~n·102)Cl,Br,I,S等以鹵族元素為主;2).易遷移元素(Kx=n~n·10)Ca,Mg,Na,F,Sr,K,Zn3).遷移元素(Kx=n·10-1~n)Cu,Ni,Co,V,Mn,Si(硅酸鹽中),P;4).惰性(微弱遷移)元素(Kx<n·10-1)Fe,Al,Ti,Sc,Y,Tr…5).幾乎不遷移元素(Kx≈n·10-10)Si(石英)
一、母巖的風(fēng)化作用和產(chǎn)物——
沉積巖主要原始物質(zhì)的形成三)主要造巖礦物的風(fēng)化及其產(chǎn)物1.石英在風(fēng)化作用過程中穩(wěn)定性最高,一般只發(fā)生機(jī)械破碎作用,幾乎不發(fā)生化學(xué)溶解作用。碎屑沉積巖最主要的造巖礦物,在巖石中平均含量達(dá)66.8%。在長期的風(fēng)化作用以及搬運(yùn)沉積作用過程中,風(fēng)化穩(wěn)定性較低的礦物被逐漸破壞而減少了,而風(fēng)化穩(wěn)定性高的石英則逐漸相對(duì)富集起來。石英成了一、母巖的風(fēng)化作用和產(chǎn)物——
沉積巖主要原始物質(zhì)的形成三)主要造巖礦物的風(fēng)化及其產(chǎn)物2.長石長石風(fēng)化穩(wěn)定性僅次于石英鉀長石多鈉的酸性斜長石
∨∨斜長石中性斜長石穩(wěn)定
∨
多鈣的基性斜長石沉積巖中鉀長石多于斜長石一、母巖的風(fēng)化作用和產(chǎn)物——
沉積巖主要原始物質(zhì)的形成1鉀長石
析出K,Si
析出K,Al
SiO2·nH2O(蛋白石)K[AlSi3O8]→K<1Al2[(Si,Al)4O10][OH]2·nH2O→Al4[Si4O10][OH]8→
鉀長石
+H2O水云母
+H2O高嶺石
Al2O3·nH2O(鋁土礦)2斜長石的風(fēng)化作用與產(chǎn)物同鉀長石相似蛋白石斜長石→蒙脫石→高嶺石→
鋁土礦一、母巖的風(fēng)化作用和產(chǎn)物——
沉積巖主要原始物質(zhì)的形成3.云母白云母(K)的抗風(fēng)化能力較強(qiáng),在沉積巖中較常見。白云母—析出鉀,加入水→水白云母→高嶺石黑云母(Fe、Mg)的抗風(fēng)化能力比白云母差得多。黑云母—析出K、Mg,加入水→蛭(zhi)石+綠泥石+褐鐵礦一、母巖的風(fēng)化作用和產(chǎn)物——
沉積巖主要原始物質(zhì)的形成4.鐵鎂硅酸鹽礦物鐵鎂硅酸鹽礦物抗風(fēng)化能力比石英、長石、云母差得多橄欖石(島狀)<輝石(鏈狀)<角閃石。在風(fēng)化產(chǎn)物中很少保留,在沉積巖中少見。遭受風(fēng)化時(shí),Ca、Mg等首先析出,Si部分或全部析出,大部分元素在風(fēng)化帶中形成褐鐵礦、蛋白石等。一、母巖的風(fēng)化作用和產(chǎn)物——
沉積巖主要原始物質(zhì)的形成5.碳酸鹽礦物方解石、白云石等風(fēng)化穩(wěn)定性很差,很易溶于水并被遷移。在碎屑巖中很難見到。只有在干旱氣候條件下,在距母巖很近的快速搬運(yùn)和堆積中,才可能看到由它們組成的巖屑。6.粘土礦物很穩(wěn)定本來就是在風(fēng)化條件或沉積環(huán)境中生成的,因而在風(fēng)化帶中高嶺石>伊利石>蒙脫石→蛋白石、鋁土礦一、母巖的風(fēng)化作用和產(chǎn)物——
沉積巖主要原始物質(zhì)的形成7.硫酸鹽礦物、硫化物礦物,鹵化物礦物石膏、硬石膏、黃鐵礦、石鹽等風(fēng)化穩(wěn)定性最低,最易溶于水中,呈溶液態(tài)流失。8.巖漿巖及變質(zhì)巖中的一些次要礦物或副礦物風(fēng)化穩(wěn)定性差別很大石榴石、鋯英石、剛玉、電氣石、錫石、金紅石、磁鐵礦、榍石、十字石、藍(lán)晶石、獨(dú)居石、紅柱石等風(fēng)化穩(wěn)定性較大
——沉積巖中的重礦物為什么造巖礦物風(fēng)化穩(wěn)定性差別如此之大?1.造巖元素風(fēng)化分異作用2.礦物的結(jié)晶溫度(鮑文反應(yīng)系列)高溫礦物抗風(fēng)化能力差,低溫礦物穩(wěn)定,但金剛石呢?3.礦物的晶體化學(xué)性質(zhì)(晶體構(gòu)造)氧和陽離子之間的鍵強(qiáng)度總數(shù)(cal/mol)一、母巖的風(fēng)化作用和產(chǎn)物——
沉積巖主要原始物質(zhì)的形成四)母巖的風(fēng)化及其產(chǎn)物1.各種巖石的風(fēng)化及其產(chǎn)物巖石是礦物的集合體,不同的巖石礦物組成不同,再加上結(jié)構(gòu)、產(chǎn)狀、形成背景等差異母巖風(fēng)化的差異性一、母巖的風(fēng)化作用和產(chǎn)物花崗巖石英:機(jī)械破碎——砂粒鉀長石:K2O——成為碳酸鹽、氯化物進(jìn)入溶液——溶解物質(zhì)
Al2O3——水化后成為含水硅酸鹽——粘土
SiO2——少部分游離出來——溶解物質(zhì)斜長石:Na2O——成為碳酸鹽、氯化物進(jìn)入溶液——溶解物質(zhì)
CaO——碳酸鹽,溶于水——溶解物質(zhì)
Al2O3,SiO2——同鉀長石白云母:較少分解——云母碎片黑云母:H2O——水溶液——水溶液
K2O,Al2O3,SiO2——同鉀長石
(Mg,Fe)O——碳酸鹽,氯化物,赤鐵礦,褐鐵礦
——溶解物質(zhì)及色素副礦物:鋯石、磷灰石——重礦物一、母巖的風(fēng)化作用和產(chǎn)物——
沉積巖主要原始物質(zhì)的形成花崗巖、花崗閃長巖中性和堿性侵入巖——同花崗質(zhì)巖石類似基性和超基性侵入巖——易溶元素轉(zhuǎn)移流失;在原地生成蛇紋石、滑石、綠泥石、褐鐵礦等。沉積巖——風(fēng)化作用簡單,但差異性大。鹽巖、碳酸鹽巖易風(fēng)化,硅巖、石英砂巖較難風(fēng)化。一、母巖的風(fēng)化作用和產(chǎn)物——
沉積巖主要原始物質(zhì)的形成四)母巖的風(fēng)化及其產(chǎn)物2.母巖風(fēng)化作用的階段性由于母巖中的各種化學(xué)成分在風(fēng)化作用中轉(zhuǎn)移性質(zhì)的不同,母巖的風(fēng)化作用具有明顯的階段性。波雷諾夫?qū)⒔Y(jié)晶巖的風(fēng)化過程分為四個(gè)階段,在各階段中,各有其獨(dú)特的風(fēng)化產(chǎn)物(以玄武巖為例)。2.母巖風(fēng)化作用的階段性1)機(jī)械破碎階段(碎屑階段)物理風(fēng)化為主→巖石或礦物的碎屑,玄武巖的主要礦物成分以輝石和斜長石為代表。2)飽和硅鋁階段:A.化學(xué)風(fēng)化開始,氯化物和硫酸鹽全部被溶解,帶出Cl-和SO42-(最易轉(zhuǎn)移)B.在O2和H2O的共同作用下,鋁硅酸鹽和硅酸鹽礦物開始分解,游離出堿金屬和堿土金屬(K+,Na+,Ca2+,Mg2+)離子(易轉(zhuǎn)移)C.析出的陽離子,使溶液呈堿或中性,并使一部分SiO2轉(zhuǎn)入溶液;D.形成少量粘土礦物——蒙脫石、水云母、綠泥石等。3)酸性硅鋁階段:粘土型風(fēng)化作用A。幾乎全部的Ca2+、Na+、K+、Mg2+被帶走(易轉(zhuǎn)移),B。SiO2進(jìn)一步進(jìn)入溶液,介質(zhì)由中/堿性轉(zhuǎn)為酸性(可轉(zhuǎn)移),C。形成不含Ca2+、Na+、K+、Mg2+的高嶺石、變埃洛石等粘土礦物3)鋁鐵土階段:風(fēng)化作用的最后階段-紅土型風(fēng)化作用A。硅酸鹽礦物徹底地分解,(可移動(dòng))B。鐵和鋁的氧化物和小部分SiO2,呈膠體狀態(tài)在酸性介質(zhì)中聚集,在原地形成水鋁礦、褐鐵礦、針鐵礦、赤鐵礦和蛋白石。(略可轉(zhuǎn)移、不可轉(zhuǎn)移)C。堆積物是一種紅色疏松的鐵質(zhì)或鋁質(zhì)土壤,所以也稱紅土。上述四個(gè)階段是一個(gè)理想的、完整的母巖風(fēng)化過程,但并不是所有的結(jié)晶巖風(fēng)化作用都能進(jìn)行到底。風(fēng)化作用能否達(dá)到最后的鋁鐵土階段,取決于母巖巖性、氣候、地形、地殼運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、風(fēng)化時(shí)間長短等因素,尤其是氣候因素。干旱沙漠地區(qū),母巖風(fēng)化可長期停留在碎屑階段,例如塔里木盆地邊緣地帶母巖長期處于風(fēng)化作用第一階段,植被發(fā)育的溫濕地區(qū)可達(dá)到并長期停留在酸性硅鋁階段潮熱地區(qū)可達(dá)到鋁鐵土階段,例如夏威夷火山巖。3.母巖風(fēng)化產(chǎn)物的類型巖石的風(fēng)化及產(chǎn)物由礦物的風(fēng)化情況決定,不同母巖風(fēng)化階段基本一致,其風(fēng)化產(chǎn)物的大類一致3.母巖風(fēng)化產(chǎn)物的類型(1)碎屑?xì)埩粑镔|(zhì):主要是指母巖的巖屑或礦物碎屑。在風(fēng)化作用的第一階段最發(fā)育。(2)新生成的礦物:主要指在化學(xué)風(fēng)化作用過程中新生成的一些礦物,如水白云母、高嶺石、蒙脫石、蛋白石、鋁土礦、褐鐵礦等。按其成因應(yīng)為“化學(xué)風(fēng)化物質(zhì)”;(3)溶解物質(zhì):主要是指母巖在化學(xué)風(fēng)化過程中被溶解的那些成分,如Cl、S、Ca、Na、Mg、K、Si、Fe、Al、P等。五)風(fēng)化殼1.風(fēng)化殼或風(fēng)化帶的概念地殼表層巖石風(fēng)化的結(jié)果,除一部分溶液物質(zhì)流失以外,其碎屑?xì)堄辔镔|(zhì)和新生成的化學(xué)風(fēng)化物質(zhì)大部分殘留在原來的巖石表層,這個(gè)由風(fēng)化殘留物質(zhì)組成的地表巖石的表層部分,叫作風(fēng)化殼或風(fēng)化帶。或者說已風(fēng)化了的地表巖石的表層部分,2.風(fēng)化程度因深度而不同表層風(fēng)化程度較深,深處風(fēng)化程度較淺,最終過渡到未風(fēng)化的母巖3.風(fēng)化殼的厚度決定于母巖性質(zhì)、氣候、地形、構(gòu)造等因素。母巖性質(zhì)是最根本的因素氣候濕熱、地形平坦、構(gòu)造活動(dòng)比較穩(wěn)定風(fēng)化作用較強(qiáng),風(fēng)化殘留物質(zhì)易于保存,風(fēng)化殼厚度較大;相反條件下,風(fēng)化殼厚度較小,以致為零。4.古風(fēng)化殼定義:風(fēng)化殼分為古代和現(xiàn)代的,以第三紀(jì)為界。古代風(fēng)化殼同現(xiàn)代風(fēng)化殼有很大的不同。由于保存條件的限制,大都?xì)埲辈蝗?,且由于?jīng)歷成巖作用和后生作用,可以認(rèn)為古風(fēng)化殼有很重要的地質(zhì)意義和經(jīng)濟(jì)意義地殼上升、沉積間斷、不整合的重要標(biāo)志秦皇島龍山砂巖和綏中花崗巖之間標(biāo)志:紅色、土黃色褐鐵礦。古地理、古氣候分析的重要依據(jù)蘊(yùn)藏高嶺石礦、鋁土礦、鐵礦、鎳礦等重要的非金屬和金屬礦產(chǎn);在風(fēng)化殼下或其中還可以形成油氣藏。如1990年東濮凹陷北部戶部寨構(gòu)造首次發(fā)現(xiàn)了中生界~沙河街組碎屑巖低滲致密風(fēng)化殼含氣新層系。1989年6~9月,陜甘寧盆地科探井陜參1井和榆3井在奧陶系馬家溝組頂部碳酸鹽巖風(fēng)化殼中試產(chǎn),獲天然氣產(chǎn)量28.3×104m3,從此揭開了開發(fā)陜甘寧盆地中部大氣田的序幕。二、沉積物的其它來源
(一)生物成因(生物源)的沉積物1.無機(jī)成分為主的生物殘骸生物的硬體部分—?jiǎng)游锏耐鈿ず凸趋?、藻類、植物的?鈣化遺體等,常保存為化石或生物碎片,一般為碳酸鹽、磷酸鹽和硅質(zhì)等。2.有機(jī)生物殘?bào)w植物體和動(dòng)物的軟體部分,主要是C、H、O、N、P等元素組成的碳?xì)浠衔铩袡C(jī)質(zhì)。一部分轉(zhuǎn)化為石油、天然氣、油頁巖、煤等,大部分呈分散狀態(tài)存在于沉積巖中。(二)深部來源(深源)的物質(zhì)火山爆發(fā)作用帶到地表或水下的火山物質(zhì)直接堆積成火山碎屑巖,or混入正常的碎屑巖中。沿深斷裂流出地表或注入湖泊等水體的地下深層的熱鹵水、溫泉、熱氣液等鹽巖、膏巖、硅巖、鐵巖、錳巖等巖石和鉛、鋅等礦床。(三)宇宙(來)源的物質(zhì)從宇宙空間落到地球上的隕石及其塵?!练e物和沉積巖中,構(gòu)成沉積巖組成部分,也可為解釋某些地質(zhì)和地史現(xiàn)象提供假想證據(jù)
——恐龍滅絕之謎大小懸殊,可從幾十克到1000多千克(1976年吉林隕石雨中最大的隕石重達(dá)1770kg)以至數(shù)十噸或更重;小至微米、塵埃。每年降落在地球上的較大隕石的數(shù)量有幾千噸,小的塵埃不計(jì)其數(shù)。第二節(jié)機(jī)械沉積物的搬運(yùn)和沉積作用
風(fēng)化作用的產(chǎn)物及其它來源的沉積物質(zhì)除了少量殘留原地以外,大部分將進(jìn)入搬運(yùn)狀態(tài)向沉積盆地轉(zhuǎn)移。母巖風(fēng)化:碎屑物質(zhì)、新生成物質(zhì)、溶解物質(zhì)生物來源:生物硬體、生物軟體深部來源:巖漿、鹵水、氣熱液宇宙來源:隕石
-----搬運(yùn)、沉積作用的類型:物理、化學(xué)、生物沉積物發(fā)生物質(zhì)搬運(yùn)和沉積作用的介質(zhì)(搬運(yùn)介質(zhì))
------流水、風(fēng)(大氣)、冰川搬運(yùn)動(dòng)力:
--------風(fēng)、重力、流水、波浪、潮汐
--------流體一、流體的幾個(gè)基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)一)牛頓流體和非牛頓流體內(nèi)摩擦定律在溫度不變的條件下,隨著流速梯度變化,動(dòng)力粘滯系數(shù)始終保持一常數(shù)。服從內(nèi)摩擦定律——牛頓流體—牽引流(含少量泥砂的流水:河流、波浪流、潮汐流、大氣流等)。不服從內(nèi)摩擦定律——非牛頓流體---重力流(濁流、泥石流、風(fēng)暴流、狂風(fēng)流等)。粘滯切應(yīng)力動(dòng)力粘滯系數(shù)流速梯度類別牽引流重力流流體性質(zhì)牛頓流體非牛頓流體密度低高(>1.08,海水比重)液固相不分搬運(yùn)介質(zhì)流水沉積物搬運(yùn)動(dòng)力推力、負(fù)荷力重力搬運(yùn)方式滾動(dòng)、跳躍、懸浮懸浮運(yùn)動(dòng)關(guān)系水主動(dòng),顆粒被動(dòng)水被動(dòng),顆粒主動(dòng)搬運(yùn)物質(zhì)碎屑物質(zhì)、溶解物質(zhì)碎屑物質(zhì)為主沉積作用流速、能量減小能力減小轉(zhuǎn)化或稀釋沉積環(huán)境地形變化較小山前或斜坡及其下游方向沉積構(gòu)造各種類型層理粒序/遞變層理牽引流和重力流的區(qū)別二)沉積物機(jī)械搬運(yùn)的方式和床沙形態(tài)(一)碎屑顆粒在流水中的受力分析1.有效重力(w):顆粒受到的重力和浮力兩者之差2.粘結(jié)力(Pc):由顆粒表面的水膜所造成的粘結(jié)力
3.水平推移力(Px):水流作用于顆粒順?biāo)鞣较虻牧?.垂直上舉力(Py):垂直向上,產(chǎn)生原因:Py①水體浮力(已計(jì)算在有效重力中);②顆粒上下因流速差而引起的壓力差;PcPx③紊流中存在渦流的揚(yáng)舉作用/上舉渦力W
——紊流的上舉力大于層流。(二)沉積物的搬運(yùn)方式、載荷載荷:流體中被搬運(yùn)的沉積物(Load)載荷量:單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)某一橫斷面的沉積物總量搬運(yùn)方式:沉積物:溶解物質(zhì)-----化學(xué)---溶解載荷(solutionalload)
碎屑物質(zhì)滾動(dòng)、跳躍搬運(yùn)---推移(床沙)載荷(bedload),粗懸浮搬運(yùn)——懸移載荷(suspendedload),細(xì)(三)福勞德數(shù)(Fr)與床沙形態(tài)1.佛羅德數(shù)(Fr)--判斷水流狀態(tài)的參數(shù)Fr=慣性力/重力=(V2/l)/g=V2/(lg)
——標(biāo)志慣性力與重力之間的關(guān)系、描述流體的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度明渠水流:河流、湖泊、海洋中的牽引流——無壓流Fr<1:緩流,水深流緩——上部流動(dòng)體制,低流態(tài)Fr=1:臨界流,過渡流態(tài)Fr>1:急流,水淺流急——下部流動(dòng)體制,高流態(tài)2.床沙(bed)形態(tài)(底形)-bedform--流水在床沙表面流動(dòng)時(shí)形成的幾何形態(tài),受流動(dòng)強(qiáng)度(Fr)控制明渠水流隨流動(dòng)強(qiáng)度加大在床面依次出現(xiàn)下列床沙形態(tài):無顆粒運(yùn)動(dòng)的平坦床沙---沙紋---沙浪---沙丘---過渡型---平坦底床---逆行沙丘---槽、坑(四)層流、紊流和雷諾數(shù)兩種流動(dòng)型態(tài)——層流與紊流/渦流層流緩慢流動(dòng),流體質(zhì)點(diǎn)平行線狀流動(dòng),彼此不相摻混。紊流充滿旋渦的流動(dòng),流速大小和流動(dòng)方式隨時(shí)間變化,流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡極不規(guī)則,彼此摻混。
層流紊流雷諾數(shù)(Re,Reynoldsnumbers)--判斷層流和紊流的參數(shù)慣性力與粘滯力之間的關(guān)系,描述流體的流動(dòng)狀態(tài)Re=慣性力/粘滯力=V2d2ρ/Vdμ=Vdρ/μRe=1±層流、Re=1~40臨界流、Re>40紊流流速流面揚(yáng)舉力剪切力搬運(yùn)能力分布層流小穩(wěn)定小小弱下紊流大變化大大強(qiáng)上自然界中流水多為紊流,使沉積物得以搬運(yùn),層流類似于靜水,易發(fā)生沉積二、碎屑顆粒在牽引流中的搬運(yùn)和沉積作用一)碎屑顆粒在單向水流中的搬運(yùn)、沉積作用1。碎屑顆粒的搬運(yùn)、沉積作用的條件受力分析:動(dòng)力:上舉力:流速、水深水平推力:顆粒大小、顆粒密度
-------流速、顆粒大小-------尤爾斯特隆用圖解方式定量表示了顆粒大小、流速與搬運(yùn)、沉積的關(guān)系
------尤爾斯特隆圖解上舉力水平推力阻力有效重力碎屑顆粒在流水中的搬運(yùn)和沉積與流速和顆粒大小的關(guān)系——尤爾斯特隆圖解幾個(gè)概念:開始搬運(yùn)速度(V開):流水把處于靜止?fàn)顟B(tài)的碎屑物質(zhì)開始搬運(yùn)走所需的流速繼續(xù)搬運(yùn)速度(V繼):流水維持碎屑物質(zhì)繼續(xù)搬運(yùn)所需要的流速。V開>V繼尤爾斯特隆圖解兩條曲線:開始搬運(yùn)曲線繼續(xù)搬運(yùn)曲線三個(gè)區(qū):剝蝕區(qū),搬運(yùn)區(qū)和沉積區(qū)三個(gè)段:礫級(jí)難搬易沉山區(qū)d>2mm,V開大,V繼大,ΔV=V開—V繼,小。粉砂和泥級(jí)易搬難沉深水
d<0.01mm,V開大,V繼很小,ΔV很大,砂級(jí)易搬易沉跳躍分布最廣
0.1~2mm,V開最小,V繼中等,ΔV不大。剝蝕區(qū)搬運(yùn)區(qū)沉積區(qū)搬運(yùn)和沉積的決定因素粒徑和流速2.碎屑顆粒在流水中的沉積作用斯托克實(shí)驗(yàn)公式:V=(2(d1-d2)/(9μ))*gr2
適用于靜水、室溫、r<0.1mm(細(xì)砂以下)顆粒越大,比重越大,沉積速率就越大。粒徑>0.1mm的顆粒,下沉速度與其半徑平方根成正比。根據(jù)實(shí)驗(yàn)極細(xì)砂下沉30m約2小時(shí),細(xì)粘土則需要1年;下沉3000~4000m,極細(xì)砂需要10天,細(xì)粘土需要100年。二)、碎屑物質(zhì)在空氣中的搬運(yùn)和沉積作用特點(diǎn):1)風(fēng)只搬運(yùn)碎屑物質(zhì)2)搬運(yùn)能力小,只搬運(yùn)細(xì)顆粒,相同速度,搬運(yùn)能力只有流水1/300。3)顆粒分選、磨圓好,常具霜面、棱面。4)作用空間大二)、碎屑物質(zhì)在空氣中的搬運(yùn)和沉積作用2.搬運(yùn)方式:跳躍<0.5mm(70-80%);滾動(dòng)0.5~2mm(〈20%);懸移<0.1~0.2mm(〈10%)視風(fēng)速可互相轉(zhuǎn)化搬運(yùn)作用的控制因素:1)風(fēng)速2)碎屑顆粒的濕度3)顆粒的大小塵暴的搬運(yùn)和沉積:<0.05mm的粉砂和粘土3.沉積作用風(fēng)速降低障礙物--障礙堆積兩股風(fēng)相遇
問題:在平坦的沙漠中沙丘如何形成?沙丘形成以后,起到障礙作用,可逐漸加高。沙丘的沉積:砂供給充足時(shí),迎風(fēng)面和背風(fēng)面均發(fā)生沉積不足時(shí),迎風(fēng)面侵蝕背風(fēng)面沉積三)碎屑物質(zhì)在海湖水體中的搬運(yùn)和沉積作用Question:流水搬運(yùn)的碎屑物質(zhì)最終都要流入海洋、湖泊,那么是否這些物質(zhì)流入海洋、湖泊中就立即發(fā)生沉積呢?海洋、湖泊中除了流水搬運(yùn)來的碎屑物質(zhì)外,是否還有其它來源的碎屑物質(zhì)呢?三)碎屑物質(zhì)在海湖水體中的搬運(yùn)和沉積作用海洋主要營力:波浪潮汐近岸流風(fēng)暴流濁流等深流……湖泊主要營力:波浪湖流風(fēng)暴流濁流……三、沉積物重力流的機(jī)械搬運(yùn)與沉積作用沉積物重力流(sedimentgravityflow):
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。類型:水上重力流:巖塊崩塌流、碎屑流(火山碎屑流)(Friedman,1978)
水下重力流(middleton.Hampton,1973)
泥石流(碎屑流)、顆粒流、沉積物液化流、濁流四、碎屑物質(zhì)在冰川中的搬運(yùn)和沉積作用現(xiàn)代冰川覆蓋面積約占陸地面積的10%,在地質(zhì)歷史中的一些時(shí)期地球上曾有廣泛的冰川分布。特點(diǎn):
1.冰川和浮冰——固體搬運(yùn)和沉積
2.能力巨大,碎屑為主,數(shù)十~數(shù)千噸浮于冰上或包于冰中
3.搬運(yùn)作用:
1)塑性流動(dòng)—冰川自身重力使其下部處于塑性狀態(tài)。
2)滑動(dòng)—底部存在冰融水的現(xiàn)象
3)破裂面—內(nèi)部整體搬運(yùn)4.沉積作用:冰川消融,碎屑沉積--冰磧物。特點(diǎn):1)混雜堆積,沒有分選和磨圓2)冰川擦痕,特征“丁”字痕、“V”形刻蝕坑。五、碎屑顆粒在搬運(yùn)和沉積作用中變化1.礦物成分不穩(wěn)定組分減少,穩(wěn)定組分增加2.粒度(顆粒大?。┳兗?xì),分選變好3.顆粒形狀圓度與球度變好第三節(jié)溶解物質(zhì)的搬運(yùn)和沉積作用
——化學(xué)搬運(yùn)和沉積作用搬運(yùn)物質(zhì):溶解物質(zhì)及部分新生成物質(zhì)搬運(yùn)方式:膠體溶液或真溶液Al、Fe、Mn、Si的氧化物難溶于水,常呈膠體溶液搬運(yùn);Ca、Na、Mg的鹽類則常呈真溶液搬運(yùn)
(一)膠體溶液的特點(diǎn)受重力影響極其微弱;擴(kuò)散能力很弱;類型有正負(fù)之分正膠體,表面帶正電荷,如Fe、Al含水氧化物膠體;負(fù)膠體,表面帶負(fù)電荷,如Si、Mn氧化物,Pb、Cu硫化物;具有吸附現(xiàn)象一、膠體溶液物質(zhì)的搬運(yùn)與沉積一、膠體溶液物質(zhì)的搬運(yùn)與沉積(二)膠體溶液穩(wěn)定的因素——搬運(yùn)布朗運(yùn)動(dòng)可抗衡重力作用,不使膠粒下沉。同種電荷的膠粒之間的排斥力。擴(kuò)散層和雙電子層中反離子和溶劑的親和作用,形成的溶劑化膜,緩沖和阻礙粒子的碰撞?!芙馕镔|(zhì)就可以膠體溶液的形式被搬運(yùn)走。(三)促使膠體聚集和沉淀的因素——沉積原因正負(fù)膠體相遇——“相互聚沉”。SiO2膠體同氫氧化鋁膠體相遇后電荷中和,形成如高嶺石沉淀。電解質(zhì)作用--不同名電荷(電解質(zhì))與膠粒電荷中和,膠體降低電動(dòng)電勢(shì),失去穩(wěn)定性而凝聚。海水有大量電解質(zhì),河流攜的膠體與其相遇,形成凝膠沉淀,三角洲和海岸常見大量粘土及氧化鐵膠體沉積物,還能凝集成鐵、鋁、錳巨大沉積礦床。蒸發(fā)作用一方面促使膠體濃度增加,膠粒間的碰撞機(jī)會(huì)增加,另一方面也增大了膠體溶液中電解質(zhì)的濃度。穿透能力較強(qiáng)的輻射線--如帶負(fù)電荷的β射線可使正膠體凝聚。溶液的pH和Eh值變化--膠體沉淀時(shí)都有一定的pH和Eh值。高嶺石在酸性介質(zhì)(pH=6.6~6.8)中發(fā)生凝聚,蒙脫石在堿性介質(zhì)(pH=7.8)中凝聚。溫度增加,劇烈振蕩,大氣放電,毛細(xì)管作用等。(四)膠體沉積物的特點(diǎn)呈貝殼狀斷口。陳化脫水出現(xiàn)收縮裂隙,易敲擊成尖棱角狀碎塊。常呈鐘乳狀、腎狀、豆?fàn)???紫抖容^大,吸收性較強(qiáng)。巨厚層、透鏡狀、結(jié)核狀產(chǎn)出?;瘜W(xué)成分常不固定。常吸附不定量的水分、有機(jī)質(zhì)及各種金屬元素,二、真溶液物質(zhì)的搬運(yùn)和沉積作用真溶液物質(zhì):母巖風(fēng)化產(chǎn)生的Cl、S、Ca、Na、Mg、K等還包括部分Fe、Mn、Al和硅。真溶液物質(zhì)搬運(yùn)及沉積作用的根本控制因素是溶解度。溶解度大,易搬難沉;反之,難搬易沉。除溶解度外,其它影響因素1.介質(zhì)的酸堿度(pH值)(1)某些溶解物質(zhì)的溶解度隨pH值增大而變化酸性介質(zhì)條件下,SiO2沉淀而CaCO3溶解,堿性介質(zhì)中則相反。(2)隨pH值變化,某些溶解物質(zhì)沉淀形式不同。如:AI在pH=4-10時(shí)最穩(wěn)定,發(fā)生Al(OH)3沉淀pH《4、》10時(shí)則易溶解2.介質(zhì)的氧化—還原電位(Eh值)Eh值對(duì)鐵、錳等變價(jià)元素的溶解和沉淀影響很大。鐵、錳氧化條件呈高價(jià)赤鐵礦、軟錳礦沉淀;弱氧化—弱還原形成海綠石、鮞綠泥石;還原條件低價(jià)菱鐵礦、菱錳礦。強(qiáng)還原則生成黃鐵礦、硫錳礦。低價(jià)鐵、錳礦物溶解度比高價(jià)大數(shù)十~數(shù)千倍,易搬難沉。3.溫度和壓力(1)一般物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而增大。(2)壓力對(duì)溶液中CO2含量影響很大。4.溶液中CO2的含量碳酸鹽的沉淀和溶解度有很大的影響。CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2。Pco2升高,即CO2濃度增高,平衡向右移動(dòng),CaCO3溶解,反之,向左移動(dòng)CaCO3沉淀。水中CO2含量與溫度、壓力有關(guān)。5.其它:氣候、蒸發(fā)作用第四節(jié)生物的搬運(yùn)和沉積作用生物作為一種搬運(yùn)營力意義較小,沉積作用意義重大。藻類和細(xì)菌等微生物沉積作用巨大,不僅數(shù)量多、分布廣、繁殖快、適應(yīng)性強(qiáng),而且在地質(zhì)歷史上,其它生物還沒有大量出現(xiàn)前就參與沉積作用。疊層石與藻類有關(guān),早在25億年前太古代末就有疊層石。一、直接作用——生物遺體直接堆積成巖或沉積礦床光合作用或吸取養(yǎng)料形成有機(jī)體,吸取介質(zhì)中鈣、磷、硅無機(jī)鹽通過生物分泌作用形成外殼和骨骼。有機(jī)質(zhì)部分埋藏下來經(jīng)生物化學(xué)演化,可形成石油、天然氣、煤以及油頁巖等。無機(jī)的生物外殼和骨骼經(jīng)富集堆積后可形成巖石或礦床,如生物骨骼石灰?guī)r、生物磷塊巖、硅藻土、白堊等。有些生物原來就營群體生活,在生活過程中通過生物分泌作用以及生物粘結(jié)作用形成堅(jiān)固骨架,不需要經(jīng)過成巖作用就能直接成為巖石,如礁灰?guī)r。第四節(jié)生物的搬運(yùn)和沉積作用二、間接作用1.生物化學(xué)沉積作用是指生物的生命活動(dòng)過程或生物遺體分解過程引起介質(zhì)物理化學(xué)環(huán)境變化,使某些溶解物質(zhì)沉淀,或由于有機(jī)質(zhì)吸附作用使某些元素沉積。生物產(chǎn)生大量H2S、NH3、CH4、O2等氣體或吸收大量CO2氣體,影響介質(zhì)環(huán)境的物理化學(xué)條件,使某些物質(zhì)溶解或沉淀。有機(jī)質(zhì)分解使介質(zhì)變成還原環(huán)境。煤及黑色頁巖中往往富集各種金屬元素就是與有機(jī)質(zhì)的吸附作用使得溶液中低濃度元素得以沉淀有關(guān)。2.生物物理沉積作用指生物在生命活動(dòng)中通過捕獲、粘結(jié)或障積等作用使沉積物沉淀。
藻類分泌的粘液捕獲和粘結(jié)水中的碳酸鹽顆粒,使之沉積于藻體表面,當(dāng)一層藻席被新沉積物覆蓋時(shí),藻絲體就會(huì)穿過上覆沉積物并繁殖于其表面,重新形成新的藻席。周而復(fù)始,形成富藻紋層和富屑紋層交替的疊層石類沉積物。當(dāng)流水流經(jīng)叢生的枝狀珊瑚或枝狀藻類時(shí),流速降低,流水中攜帶的沉積物就會(huì)障積成巖。植物造成風(fēng)沙的障礙堆積,也生物障積作用。第五節(jié)沉積分異作用沉積分異作用概念(sedimentarydifferentiation)母巖風(fēng)化產(chǎn)物以及其他來源的沉積物在搬運(yùn)和沉積過程中會(huì)按顆粒大小、形狀、比重、礦物成分和化學(xué)成分在地表依次沉積下來的現(xiàn)象,也叫地表沉積分異作用。機(jī)械分異作用:主要受物理原理支配,見于碎屑巖中;化學(xué)分異作用:主要受化學(xué)原理支配,見于溶解物質(zhì)沉積過程。一、機(jī)械沉積分異作用碎屑物質(zhì)在流水搬運(yùn)和沉積的過程中,將按粒度、密度、形狀、成分等差異發(fā)生有序沉積的現(xiàn)象1.顆粒大小分異——從上游到下游,粒度由大到小、分選由差變好;2.比重分異:體積小比重大和比重小體積大的沉積物可能一起堆積,如含金礫巖。3.形狀分異:片狀顆粒比等軸粒狀顆粒搬運(yùn)得遠(yuǎn);圓度和球度高的滾動(dòng)顆粒更易于搬運(yùn)。4.礦物成分分異:由于顆粒的比重和形狀同礦物成分密切相關(guān),顆粒大小與礦物的物性有關(guān),如脆性、解理、硬度等顆粒粒度分異礦物比重分異含金礫巖第五節(jié)沉積分異作用機(jī)械沉積分異結(jié)果隨搬運(yùn)距離的增長碎屑物質(zhì)的礦物成分趨向簡單穩(wěn)定組分增多重礦物含量減少粒度變細(xì)分選、磨圓變好第五節(jié)沉積分異作用二、化學(xué)沉積分異作用溶解物質(zhì)由于化學(xué)活潑性或溶解度的差異,以及受所處環(huán)境pH和Eh的影響,將按一定的順序依次從溶液中沉淀出來的現(xiàn)象。氧化物→磷酸鹽→硅酸鹽→碳酸鹽→硫酸鹽和鹵化物第五節(jié)沉積分異作用三、兩種分異作用的關(guān)系并存機(jī)械沉積分異作用早些,化學(xué)沉積分異作用晚些。第六節(jié)沉積后作用一、沉積后作用的概念(postdeposition)沉積物形成以后到沉積巖的風(fēng)化和變質(zhì)作用以前這一演化階段的所有變化和作用——廣義的成巖作用(diagenesis)1.同生作用(syngenesis)指沉積物剛剛沉積后而且尚與上覆水體相接觸時(shí)的變化,也稱為“海底風(fēng)化作用”或“海解作用”。2.準(zhǔn)同生作用這一變化發(fā)生在同生作用后,沉積物已基本與水體脫離,但基本上還未脫離沉積時(shí)的環(huán)境。3.成巖作用(diagenesis)是指沉積物已基本與上覆水體脫離的情況下,由疏松的沉積物轉(zhuǎn)變?yōu)楣探Y(jié)的沉積巖的作用。真正的成巖作用,也叫狹義的成巖作用。通常所說的成巖作用一般是指廣義的成巖作用。3.后生作用(anadiagenesis)泛指沉積巖形成以后,轉(zhuǎn)變?yōu)樽冑|(zhì)巖以前發(fā)生的變化或作用。
4.表生作用(epigenesis)指沉積巖抬升近地表,在潛水面以下常溫常壓的條件下,地下水所發(fā)生的作用、變化第七節(jié)沉積巖的分類分類的分類原則:成因分類和物質(zhì)來源沉積巖的成因分類可從不同角度考慮:(1)沉積作用方式不同,即沉積巖的形成是受物理(機(jī)械)作用還是化學(xué)和生物化學(xué)作用控制的,可將沉積巖分成碎屑巖、化學(xué)巖和生物化學(xué)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)還是地表風(fēng)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,即是搬運(yùn)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(shí)的動(dòng)力條件和自然地理環(huán)境(海、河、冰川、或風(fēng)成的)根據(jù)沉積巖原始沉積物質(zhì)來源主要由母巖風(fēng)化產(chǎn)物組成的沉積巖
碎屑巖化學(xué)巖礫巖砂巖粉砂巖粘土巖碳酸鹽巖硫酸鹽巖鹵化物巖硅巖其它化學(xué)巖主要由火山碎屑物質(zhì)組成的沉積巖
火山碎屑巖主要由生物遺體組成的沉積巖可燃有機(jī)巖非可燃有機(jī)巖
煤油頁巖第三章陸源碎屑巖的特征
Terrigenous
clasticrocks陸源碎屑巖(Terrigenous
ClasticRocks)定義:主要由母巖風(fēng)化作用所形成的碎屑物質(zhì)經(jīng)過機(jī)械搬運(yùn)、沉積作用、沉積后作用而形成的一類巖石,基本組成:顆粒(Grain)
雜基(Matrix)膠結(jié)物(Cement)孔隙(Pore)描述內(nèi)容:成分(Composion)結(jié)構(gòu)(Texture)構(gòu)造(Structure)
顏色(Color)一、碎屑顆粒(Grain,Clastic)來自母巖區(qū)的陸源碎屑(繼承礦物)來自沉積區(qū)的(再旋回)碎屑、生物碎屑來自火山的巖屑、晶屑、玻屑及火山灰塵來自宇宙的隕石碎屑礦物碎屑:石英、長石最多,重礦物含量少巖石碎屑:穩(wěn)定的多一)礦物碎屑目前發(fā)現(xiàn)的碎屑礦物約有160種,最常見的約20種。但在一種碎屑巖中,主要碎屑礦物通常3-5種。按密度分為輕礦物:比重小于2.86,石英、長石、云母為主?!铩铩铩铩镏氐V物:比重大于2.86來自巖漿巖:榍石、鋯英石、鐵鎂礦物★★★來自變質(zhì)巖:石榴石、紅柱石★★碎屑巖自生礦物:黃鐵礦、重晶石★屬化學(xué)成因物質(zhì)成分石英(quartz)抗風(fēng)化能力強(qiáng),在碎屑巖中分布最廣,含量最高在中酸性巖中,石英平均含量10-20%,在片巖、片麻巖中含量一般小于40%。在砂巖和粉砂巖中平均含量66.8%,在礫巖中含量較少,在粘土巖中含量更少。
2)主要來源深成中酸性巖漿巖、石英-長石質(zhì)片麻巖、片巖及先成沉積巖、流紋巖、脈巖和其他石英質(zhì)母巖。不同來源的石英特點(diǎn)不同:包裹體、波狀消光、顆粒大小、顆粒形態(tài)、邊緣特征→判斷石英的來源。深成巖漿巖中的石英來自深成巖漿巖的石英新鮮,可包有副礦物(包裹體)來自變質(zhì)巖的石英石英帶狀消光,來自區(qū)域/動(dòng)力變質(zhì)巖來自變質(zhì)巖的石英云狀波狀消光,來自接觸變質(zhì)巖多晶石英,來自變質(zhì)巖
來自噴出巖和老沉積巖的石英來自噴出巖的石英具六邊形β—石英外形,或有破裂紋,或呈熔蝕港灣狀,不具波狀消光,不含包裹體,表面光潔如水來自老沉積巖中的石英圓度好、常見次生加大邊,顆粒內(nèi)部邊緣有塵線。多為非波狀消光的單晶不同來源石英的特征包裹體消光特征顆粒大小顆粒形態(tài)邊緣特征深成巖漿巖有波狀消光區(qū)域/動(dòng)力變質(zhì)巖帶狀消光云狀波狀消光接觸變質(zhì)巖有有噴出巖無不具波狀消光破裂紋破裂紋破裂紋熔蝕港灣狀老沉積巖的石英圓度好多為非波狀消光的單晶常見次生加大邊,顆粒內(nèi)部邊緣有塵線有利于長石大量出現(xiàn)長石(feldspar)含量<石英,在砂巖中,占總量的10~15%,最高可達(dá)50%以上。主要來源于花崗巖和花崗片麻巖。3)大量出現(xiàn)的有利因素:地殼運(yùn)動(dòng)劇烈,地形高差大氣候干燥,物理風(fēng)化為主搬運(yùn)距離近堆積迅速不同來源長石也具有不同的特征Question:不同來源的石英、長石特征?3。重礦物比重>2.86,含量一般不超過為1%,粒級(jí)?。ǘ酁?.25-0.05mm)根據(jù)風(fēng)化穩(wěn)定性穩(wěn)定重礦物電氣石、鋯英石、金紅石、石榴石、榍石、磁鐵礦等不穩(wěn)定重礦物重晶石、磷灰石、綠簾石、黃鐵礦不同母巖,可存在不同的重礦物組合各類巖石的輕重礦物組合母巖礦物組合(包括部分巖屑)花崗巖花崗閃長巖重礦物鋯石榍石磷灰石黑云母輕礦物石英正長石微斜長石酸性斜長石安山巖和玄武巖重礦物輝石角閃石輕礦物安山巖或玄武巖巖屑中性和基性斜長石橄欖巖和輝長巖重礦物尖晶石鉻鐵礦橄欖石紫蘇輝石輕礦物基性巖巖屑基性斜長石蛇紋石變質(zhì)巖重礦物藍(lán)晶石十字石硅線石石榴石輕礦物具波狀消光和鑲嵌結(jié)構(gòu)的石英沉積巖重礦物鋯石(圓)金紅石石榴石電氣石(較圓)輕礦物顆粒圓滑或具次生加大的石英二)巖石碎屑(簡稱巖屑)是母巖機(jī)械破碎形成的碎塊,保持著母巖結(jié)構(gòu)的礦物集合體提供母巖特征的直接信息大量出現(xiàn)→氣候干燥、快速剝蝕和堆積、距離母巖近等同一種巖屑數(shù)量和粒度變化的影響因素距陸源區(qū)的遠(yuǎn)近化學(xué)風(fēng)化程度母巖礦物粒徑巖屑類型巖屑類型巖屑類型巖屑類型三)研究碎屑顆粒的意義1.分析母巖巖屑類型礦物組合礦物特征成分成熟度(compositionalmaturity)成熟度碎屑顆粒在風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積等作用的改造下接近終極產(chǎn)物的程度成分成熟度+結(jié)構(gòu)成熟度成分成熟程度:以碎屑巖中最穩(wěn)定組分的相對(duì)含量表示輕組分——Q/(F+R)重礦物——ZTR指數(shù)鋯石(Zircon)+電氣石(Tourmaline)+金紅石(Rutile)在透明重礦物中所占的比例。反映的問題搬運(yùn)距離遠(yuǎn)近、水動(dòng)力條件和物源方向等。二、填隙物一)雜基定義分布于碎屑顆粒之間的,以與顆粒同時(shí)沉積的,粒徑一般小于0.03mm的,細(xì)碎屑沉積物。成因:機(jī)械成因成分:以泥為主,可包括一些細(xì)粉砂。注意雜基與顆粒之間其它物質(zhì)或似雜基的區(qū)別:原雜基:雜基。原始沉積狀態(tài),泥質(zhì)結(jié)構(gòu),與顆粒界線清楚。正雜基:經(jīng)成巖作用明顯重結(jié)晶后的原雜基。淀雜基:成巖作用過程中,從孔隙水析出的粘土礦物膠結(jié)物。晶體干凈,透明度好。常在顆粒周圍呈櫛殼狀或薄膜狀分布。外雜基:碎屑沉積物堆積后,成巖后生期充填于粒間孔隙中的外來雜基物質(zhì)。分布不均、污濁、透明度差。出現(xiàn)在碎屑顆粒分選較好、原生孔隙發(fā)育處。假雜基:軟碎屑經(jīng)壓實(shí)碎裂形成的類似雜基的填隙物。常能同時(shí)看到局部被壓碎的軟顆粒。幾種與雜基有關(guān)的,分布于顆粒之間的細(xì)粒物質(zhì)似雜基雜基雜基淀雜基和正雜基淀雜基正雜基淀雜基淀雜基假雜基假雜基假雜基假雜基二)膠結(jié)物1.定義碎屑巖在沉積、成巖階段,以化學(xué)沉淀方式從膠體或真溶液中沉淀出來,充填在碎屑顆粒之間的各種自生礦物自生礦物:沉積和成巖階段以化學(xué)或生物化學(xué)方式形成的沉積礦物。2.類型:碳酸鹽質(zhì):方解石類、白云石類、菱鐵礦等(方解石膠結(jié)遇酸起泡)硅質(zhì):蛋白石、玉髓、石英(隱晶質(zhì):在顯微鏡下才能辨認(rèn)單體的礦物)(巖石致密。次生加大邊)鐵質(zhì):赤鐵礦、褐鐵礦(巖石發(fā)紅)泥質(zhì):粘土礦物(有時(shí)實(shí)際上包括了粘土雜基。巖石相對(duì)較疏松)其它:石膏、硬石膏、黃鐵礦、磁鐵礦、磷酸鹽類礦物等方解石膠結(jié)作用白云石膠結(jié)作用硅質(zhì)膠結(jié)長石膠結(jié)粘土礦物膠結(jié)作用硬石膏膠結(jié)作用赤鐵礦膠結(jié)作用三)填隙物的意義搬運(yùn)介質(zhì)的流動(dòng)性質(zhì)(流體性質(zhì))牽引流——雜基含量低重力流——雜基含量高沉積速率高——雜基含量低低——雜基含量高結(jié)構(gòu)成熟度粘土含量>5%,屬未成熟粘土含量<5%,三、孔隙(pore)、裂縫(fracture)
原生孔隙次生孔隙第二節(jié)碎屑巖的結(jié)構(gòu)碎屑巖的結(jié)構(gòu)定義指碎屑巖內(nèi)各結(jié)構(gòu)組分的特點(diǎn)和相互關(guān)系。碎屑顆粒的結(jié)構(gòu)雜基和膠結(jié)物的結(jié)構(gòu)孔隙的結(jié)構(gòu)碎屑顆粒與雜基和膠結(jié)物之間的關(guān)系。研究意義鑒別描述、分類命名沉積巖的依據(jù),沉積巖成因分析的重要標(biāo)志。一、碎屑顆粒的結(jié)構(gòu)碎屑的粒度、圓度、球度、形狀以及顆粒表面的微細(xì)特征。一)粒度:碎屑顆粒的大小。1.表示方法:1)線性值——直觀測(cè)量。大、中、小三個(gè)直徑確定顆粒的最大投影面,做外切矩形,矩形的長邊為顆粒的最大直徑dL,矩形的短邊為顆粒的中間直徑dI;做垂直于最大投影面并通過顆粒的最長截線,截線長度就是顆粒的最短直徑ds。2)體積值:用與顆粒同體積的球體直徑表示。粒度的劃分
一個(gè)是10進(jìn)制分類體系>2(1)mm礫2~0.1mm砂0.1~0.01mm粉砂<0.01mm粘土(泥)一個(gè)是2的幾何級(jí)數(shù)制分類體系幾何級(jí)數(shù)制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)數(shù)變換,就成為Φ值粒度標(biāo)準(zhǔn)。Φ=-log2D,D為碎屑顆粒直徑(mm)常用的碎屑顆粒粒度分級(jí)表
十進(jìn)制2的幾何級(jí)數(shù)制顆粒直徑(毫米)粒
級(jí)
劃
分顆粒直徑(毫米)>10001000~100100~1010~2巨
礫粗
礫中
礫細(xì)
礫礫巨
礫中
礫礫
石卵
石>256256~6464~44~22~0.5
0.5~0.25
0.25~0.1粗
砂
中
砂
細(xì)
砂砂極粗砂粗
砂中
砂細(xì)
砂極細(xì)砂2~11~0.50.5~0.250.25~0.1250.125~0.06250.1~0.05
0.05~0.01粗粉砂細(xì)粉砂粉砂粗
粉
砂中
粉
砂細(xì)
粉
砂極細(xì)粉砂0.0625~0.03120.0312~0.01560.0156~0.00780.0078~0.0039<0.01
粘土(泥)
<0.0039碎屑巖的粒度特征是其分類命名的基礎(chǔ)。如果碎屑巖的粒度分選程度很好,碎屑基本屬于同一粒級(jí),那么它的粒度分類和命名就非常簡單,只需要在各相應(yīng)的粒級(jí)后面加一個(gè)“巖”字就行。如細(xì)礫巖、中砂巖、粗粉砂巖等。自然界碎屑巖大都是由幾個(gè)不同粒級(jí)的碎屑組成,隨著各種粒級(jí)所占百分含量的不同,應(yīng)給予不同的命名。粒度分類命名的具體原則:三級(jí)命名法≥50%××巖50~25%××質(zhì)25~10%含××<10%不參與命名
舉例:0.5-2mm60%,2-0.5mm5%,0.1-0.25mm35%3.碎屑巖的粒度分類和命名細(xì)砂質(zhì)粗砂巖復(fù)合命名法沒有一個(gè)粒級(jí)≥50%,在50~25%的粒級(jí)不只一個(gè)。以含量為50~25%的粒級(jí)進(jìn)行復(fù)合命名→“**—**巖”,含量較多的寫在后面。舉例:1-0.5mm5%0.5-0.25mm40%0.25-0.1mm35%0.05-0.1mm20%含粗粉砂細(xì)砂—中砂巖3)合并命名法沒有≥50%的粒級(jí)50~25%的粒級(jí)也沒有或只有一個(gè)↓將巖石全部粒度組分合并為礫、砂和粉砂三大級(jí)↓按前兩條原則命名舉例:10-2mm23%,2-0.5mm20%,0.5-0.25mm17%,0.25-0.1mm15%,0.1-0.05mm20%,<0.01mm5%,含粉砂礫—砂巖二)圓度定義:指碎屑顆粒的原始棱角被磨圓的程度。圓度分級(jí)——目估法將圓度分為四級(jí):棱角狀——碎屑顆粒的棱角明顯,無磨蝕。次棱角狀——碎屑顆粒的棱角普遍磨蝕,但原形明顯。次圓狀——碎屑顆粒的棱角明顯磨損,原形改變較大。圓狀——碎屑顆粒的棱角基本或全部消失,原形已消失,顆粒多呈橢球體、球體。
顆粒磨圓度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)磨圓度顆粒形狀差尖棱角狀棱角狀較差次棱角狀
次圓狀中等較好好∣極好圓狀
滾圓狀圓度可直接反映水動(dòng)力條件,但也受顆粒性質(zhì)的影響。三)球度指碎屑顆粒接近球體的程度。四)形狀實(shí)際應(yīng)用中常用形象的術(shù)語描述:粒狀——顆粒各向等長,如石英;柱狀——一向特長,柱面發(fā)育,如角閃石、磷灰石;板狀——兩向較長,一向較短,形如板片,如長石;針狀——一向極長,兩向極短,如石英中電氣石包體。其它——放射狀、纖維狀等。五)分選碎屑巖中顆粒大小均勻的程度稱為分選性或分選程度。定性分級(jí)主要粒級(jí)成分含量>75%——分選好;主要粒級(jí)成分含量為50~75%——分選中等;沒有一種粒級(jí)成分能夠超過50%——分選差。六)顆粒的表面結(jié)構(gòu)定義碎屑顆粒表面的磨光面、毛玻璃化和顯微的刻蝕痕跡成因機(jī)械磨蝕作用、化學(xué)的溶蝕、沉淀作用類型毛玻璃表面(又稱霜面)、沙漠漆、冰川擦痕、各種刻蝕痕和撞擊痕二、填隙物的結(jié)構(gòu)一)雜基的結(jié)構(gòu)粒度小于0.03mm(或)5φ):原雜基-泥質(zhì)結(jié)構(gòu)有的發(fā)生重結(jié)晶作用:正雜基-顯微鱗片結(jié)構(gòu)二)膠結(jié)物的結(jié)構(gòu)膠結(jié)物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與本身的晶粒大小、晶體生長方式、結(jié)晶程度和分布的均勻性有關(guān)。非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)蛋白石、鐵質(zhì)、磷酸鹽礦物常形成非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)玉髓、隱晶質(zhì)磷酸鹽、碳酸鹽等。顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)粒狀、帶狀/薄膜狀、櫛殼狀、嵌晶式、次生加大次生加大結(jié)構(gòu)顯晶粒狀結(jié)構(gòu)櫛殼狀結(jié)構(gòu)次生加大結(jié)構(gòu)嵌晶結(jié)構(gòu)嵌晶結(jié)構(gòu)斑狀結(jié)構(gòu)斑狀結(jié)構(gòu)三、顆粒與填隙物之間的關(guān)系-膠結(jié)類型和顆粒支撐性質(zhì)1.碎屑顆粒和雜基的相對(duì)含量---支撐類型按碎屑顆粒和雜基的相對(duì)含量雜基支撐雜基含量高,顆?;ゲ唤佑|,在雜基中呈漂浮狀。顆粒支撐碎屑顆粒含量占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),顆粒之間相互接觸2.按顆粒和填隙物的相對(duì)含量、顆粒的接觸關(guān)系----膠結(jié)類型1)顆粒的接觸類型點(diǎn)接觸線接觸凹凸接觸縫合接觸點(diǎn)接觸→縫合接觸↓沉積物在埋藏成巖過程中經(jīng)受壓固、壓溶等成巖作用的強(qiáng)度和進(jìn)程,縫合接觸——成巖程度深2)膠結(jié)類型基底膠結(jié)填隙物含量多,碎屑顆粒呈漂浮狀,雜基支撐,重力流;孔隙膠結(jié)碎屑顆粒構(gòu)成支架,顆粒支撐,點(diǎn)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)顆粒之間點(diǎn)接觸或線接觸,膠結(jié)物含量很少,分布于碎屑顆粒相互接觸的地方。顆粒支撐。鑲嵌膠結(jié)碎屑顆粒線、凹凸、縫合接觸,有時(shí)不能將碎屑與膠結(jié)物分開。顆粒支撐四、孔隙結(jié)構(gòu)孔隙的大小、多少、喉道特征和連通情況、配位數(shù)。砂巖的孔隙空間是由細(xì)小喉道連通著的顯微孔洞孔隙度和滲透率是最常用的儲(chǔ)層物性參數(shù)兩者一般成正比。五、粒度分析--自學(xué)碎屑巖粒度→判別沉積環(huán)境及水動(dòng)力條件碎屑巖的儲(chǔ)油物性與粒度密切相關(guān)→粒度分析是碎屑巖研究中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。一)粒度分析方法篩析法:松散或弱固結(jié)的巖石沉積分析:粘土、粉砂巖、砂巖薄片分析:固結(jié)緊密的巖石二)粒度資料圖解直方圖和頻率曲線累積曲線用粒度累積重量百分比數(shù)值作圖橫坐標(biāo)——粒徑縱坐標(biāo)——各粒級(jí)累積含量概率累積曲線橫坐標(biāo)——粒徑φ值,縱坐標(biāo)——概率百分?jǐn)?shù)標(biāo)度用累積重量百分比作圖表現(xiàn)為相交的幾個(gè)直線段→沉積物包含幾個(gè)粒度正態(tài)次總體碎屑沉積物(巖)粒度一般包括三個(gè)次總體懸浮搬運(yùn)組分跳躍搬運(yùn)組分滾動(dòng)搬運(yùn)組分三)粒度參數(shù)平均粒徑和中值——粒度的集中趨勢(shì)Mz=(φ16+φ50+φ84)/3中值Md是累積區(qū)縣上50%對(duì)應(yīng)的粒徑。標(biāo)準(zhǔn)偏差和分選系數(shù)——分選程度σ1=(φ84-φ16)/4+(φ95-φ5)/6.6So=P25/P75偏度(SK1)——判別粒度分布的不對(duì)稱程度正、負(fù)偏態(tài)峰度(尖度)——頻率曲線尖銳程度四)粒度分析在區(qū)分沉積沉積環(huán)境中的應(yīng)用沉積環(huán)境判別函數(shù)薩胡公式參見P119~221概率累積曲線搬運(yùn)介質(zhì)的性質(zhì)搬運(yùn)介質(zhì)的水動(dòng)力強(qiáng)度第五節(jié)粒度分析第五節(jié)粒度分析第五節(jié)粒度分析第五節(jié)粒度分析C-M圖應(yīng)用每個(gè)樣品的C值和M值繪制的圖。C值:累積曲線上1%對(duì)應(yīng)的粒徑,代表水動(dòng)力攪動(dòng)開始搬運(yùn)的最大能量;M值:累積曲線上50%處對(duì)應(yīng)的粒徑,代表水動(dòng)力的平均能量。M值為橫坐標(biāo),C值為縱坐標(biāo)。第五節(jié)粒度分析
N——O——P——Q——R——
S
滾動(dòng)搬運(yùn)滾動(dòng)為主懸浮為主遞變懸浮均勻懸浮1)牽引流沉積的C-M圖1.牽引流沉積2.濁流沉積3.靜水懸浮沉積第五節(jié)粒度分析濁流沉積的C-M圖平行于C-m基線——遞變懸浮Im小——分選好
Im:點(diǎn)群平均線與C-M基線的距離結(jié)構(gòu)參數(shù)散點(diǎn)圖以標(biāo)準(zhǔn)偏差、偏度、峰度等粒度參數(shù)作散點(diǎn)圖,劃分不同的環(huán)境范圍,并以此推斷古代沉積物的沉積環(huán)境。第三節(jié)碎屑巖的構(gòu)造和顏色一、概述(一)碎屑巖構(gòu)造:指巖石各組成部分的空間分布和排列方式。(二)分類按構(gòu)造的形成時(shí)間
原生構(gòu)造:在沉積物沉積過程中和沉積物固結(jié)成巖之前形成的構(gòu)造,如層理、波痕、滑塌構(gòu)造等;
次生構(gòu)造:在沉積物固結(jié)成巖之后形成的構(gòu)造,如成巖結(jié)核。按成因機(jī)械成因/物理成因構(gòu)造流動(dòng)構(gòu)造同沉積變形構(gòu)造暴露構(gòu)造侵蝕成因構(gòu)造生物成因構(gòu)造——沉積物沉積過程中由生物形成的?;瘜W(xué)成因構(gòu)造——多為成巖作用的產(chǎn)物。二、流動(dòng)成因的構(gòu)造概念沉積物在搬運(yùn)和沉積時(shí),由于介質(zhì)(如水、空氣)的流動(dòng),在沉積物內(nèi)部或表面形成的構(gòu)造,屬機(jī)械成因構(gòu)造。層理★★★★★上層面構(gòu)造下/底層面構(gòu)造一)層理1.概述定義:巖石性質(zhì)沿垂向變化而產(chǎn)生的層狀構(gòu)造,可通過礦物成分、顏色、粒度、形
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