《沉積巖的分類》課件

沉積巖的分類沉積巖是地球表面最常見的巖石類型之一，它們是由地表風(fēng)化、侵蝕、搬運和沉積的物質(zhì)經(jīng)過壓實、膠結(jié)等作用形成的。課程導(dǎo)言課程目標(biāo)本課程旨在深入淺出地講解沉積巖的分類、形成、特征和應(yīng)用，幫助學(xué)生掌握沉積巖的基本知識，并培養(yǎng)其對沉積巖的識別和分析能力。課程內(nèi)容課程內(nèi)容涵蓋沉積巖的定義、形成過程、分類、特征、識別方法、應(yīng)用和研究方向等方面。學(xué)習(xí)方法本課程將采用課堂講授、課后練習(xí)、野外實習(xí)等多種教學(xué)方法，幫助學(xué)生更好地理解和掌握課程內(nèi)容。什么是沉積巖？沉積巖的起源沉積巖是由風(fēng)化、侵蝕、搬運和沉積作用形成的巖石，它們通常是在地球表面的水體或陸地環(huán)境中形成的。巖石的類型沉積巖是三大巖石類型之一，另外兩種是巖漿巖和變質(zhì)巖。沉積巖的組成沉積巖主要由巖石碎屑、礦物顆粒、生物化石以及化學(xué)沉淀物等組成。沉積巖的形成過程風(fēng)化和侵蝕巖石在風(fēng)化和侵蝕作用下被分解成碎屑物質(zhì)。搬運碎屑物質(zhì)被風(fēng)、水或冰川搬運到低洼地區(qū)。沉積碎屑物質(zhì)在搬運過程中逐漸減速，最終沉積下來。壓實和膠結(jié)沉積物被埋藏在地下，在壓力和溫度的作用下，被壓實和膠結(jié)在一起形成沉積巖。沉積巖的特點層理結(jié)構(gòu)沉積巖通常具有明顯的層理結(jié)構(gòu)，是由不同沉積物層疊加形成的?；S富沉積巖中常保存著古代生物的遺骸或遺跡，為研究古生物和古環(huán)境提供了重要信息。礦物成分復(fù)雜沉積巖的礦物成分主要由碎屑礦物、化學(xué)沉淀礦物和生物成因礦物組成?？紫抖雀叱练e巖通常具有較高的孔隙度，能夠儲存大量的地下水和石油、天然氣等資源。沉積巖的主要礦物組成碎屑礦物碎屑礦物主要來自先前巖石風(fēng)化剝蝕的產(chǎn)物，常見的有石英、長石、云母、巖屑等。它們通常具有較高的硬度和化學(xué)穩(wěn)定性，能夠經(jīng)受風(fēng)化和搬運過程。化學(xué)礦物化學(xué)礦物是在沉積環(huán)境中通過化學(xué)沉淀作用形成的，包括方解石、白云石、石膏、巖鹽等。這些礦物通常具有特定的晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分，反映了沉積環(huán)境的化學(xué)條件。沉積巖的化學(xué)成分1主要元素沉積巖主要由硅、鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂等元素組成，其中硅和鋁含量最高。2化學(xué)成分差異不同類型沉積巖的化學(xué)成分差異很大，主要受沉積環(huán)境、巖石來源和成巖作用的影響。3化學(xué)成分分析化學(xué)成分分析可以幫助我們了解沉積巖的形成環(huán)境、沉積物質(zhì)來源以及成巖過程。沉積巖的物理性質(zhì)顏色沉積巖的顏色受組成礦物的種類和含量影響。例如，富含石英的沉積巖通常呈白色或淺灰色，富含鐵礦物的沉積巖則呈紅色或棕色。結(jié)構(gòu)沉積巖的結(jié)構(gòu)是指巖石中顆粒的大小、形狀和排列方式。不同的結(jié)構(gòu)反映了不同的沉積環(huán)境和成巖過程。構(gòu)造沉積巖的構(gòu)造是指巖石中層理、節(jié)理、裂隙等特征。這些特征反映了沉積環(huán)境的變化和地質(zhì)構(gòu)造運動的影響。硬度和密度沉積巖的硬度和密度受組成礦物種類和含量影響。例如，石英的硬度和密度較高，而泥巖的硬度和密度較低。沉積巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造沉積巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造是指沉積巖的組成物質(zhì)的排列方式和組合特征。它反映了沉積巖形成時的環(huán)境和條件。沉積巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造可以分為三大類：碎屑結(jié)構(gòu)、化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物結(jié)構(gòu)。碎屑結(jié)構(gòu)是指由碎屑顆粒組成的沉積巖的結(jié)構(gòu)?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)是指由化學(xué)沉淀物組成的沉積巖的結(jié)構(gòu)。生物結(jié)構(gòu)是指由生物遺體組成的沉積巖的結(jié)構(gòu)。沉積巖的分類依據(jù)11.礦物成分沉積巖的礦物組成，反映了巖石的形成環(huán)境。22.巖石結(jié)構(gòu)巖石的結(jié)構(gòu)特征，反映了巖石的形成過程和沉積環(huán)境。33.巖石構(gòu)造巖石的構(gòu)造特征，反映了巖石的沉積環(huán)境和后期改造。44.化學(xué)成分沉積巖的化學(xué)成分，反映了巖石的形成過程和沉積環(huán)境。碎屑沉積巖的分類顆粒大小碎屑沉積巖主要根據(jù)碎屑顆粒的大小進(jìn)行分類，主要包括礫巖、砂巖和泥巖三大類。礦物成分碎屑沉積巖的礦物成分主要取決于源區(qū)巖石的性質(zhì)，常見礦物包括石英、長石、巖屑等。結(jié)構(gòu)構(gòu)造碎屑沉積巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造主要指碎屑顆粒的排列方式和膠結(jié)物的類型，如礫狀結(jié)構(gòu)、砂狀結(jié)構(gòu)、泥狀結(jié)構(gòu)等?；瘜W(xué)沉積巖的分類碳酸鹽巖碳酸鹽巖主要由碳酸鹽礦物組成，例如方解石、白云石等。碳酸鹽巖主要形成于海洋環(huán)境，其中包括石灰?guī)r、白云巖、礁灰?guī)r等。硅質(zhì)巖硅質(zhì)巖主要由硅質(zhì)礦物組成，例如硅石、蛋白石等。硅質(zhì)巖主要形成于海洋環(huán)境，其中包括燧石、硅藻土、放射蟲硅質(zhì)巖等。鐵質(zhì)巖鐵質(zhì)巖主要由鐵質(zhì)礦物組成，例如赤鐵礦、磁鐵礦等。鐵質(zhì)巖主要形成于湖泊、沼澤等環(huán)境，其中包括褐鐵礦、赤鐵礦、菱鐵礦等。蒸發(fā)巖蒸發(fā)巖主要由鹵化物礦物組成，例如石膏、巖鹽等。蒸發(fā)巖主要形成于干旱氣候條件下，其中包括石膏、巖鹽、鉀鹽等。生物化學(xué)沉積巖的分類生物碎屑巖由生物遺體或生物碎屑堆積而成，如生物灰?guī)r、生物砂巖。有機(jī)沉積巖主要由生物遺體經(jīng)變質(zhì)作用形成，如煤、油頁巖。生物化學(xué)沉積巖由生物作用和化學(xué)作用共同形成，如疊層石灰?guī)r、硅藻土。碎屑沉積巖的形成環(huán)境1河流環(huán)境河流是碎屑沉積巖的主要形成環(huán)境之一，河流的搬運作用和沉積作用形成了多種類型的碎屑巖，如礫巖、砂巖、粉砂巖等。2沙漠環(huán)境沙漠地區(qū)風(fēng)力搬運作用強(qiáng)烈，形成的風(fēng)成沙丘是重要的沉積環(huán)境，形成的沉積巖主要為風(fēng)成砂巖。3冰川環(huán)境冰川的侵蝕和搬運作用形成了冰川沉積物，這些沉積物經(jīng)壓實固結(jié)后形成冰川礫巖、冰川砂巖等碎屑巖。碎屑沉積巖的堆積構(gòu)造層理構(gòu)造沉積巖層理是沉積巖最基本的一種構(gòu)造。反映了沉積物沉積時的不同環(huán)境。遞變層理層理厚度和粒度逐漸變化，反映了沉積環(huán)境的緩慢變化。斜層理層理面傾斜，反映了水流方向和沉積環(huán)境的傾斜特征?；瘜W(xué)沉積巖的形成環(huán)境1蒸發(fā)環(huán)境鹽湖、瀉湖2碳酸鹽環(huán)境溫暖淺海3火山環(huán)境火山噴發(fā)區(qū)化學(xué)沉積巖的形成需要特定環(huán)境，例如蒸發(fā)環(huán)境、碳酸鹽環(huán)境和火山環(huán)境。蒸發(fā)環(huán)境主要指鹽湖和瀉湖等封閉水體，在高蒸發(fā)率下形成鹽類礦物。碳酸鹽環(huán)境通常是溫暖的淺海區(qū)域，有利于碳酸鹽礦物的沉淀。火山環(huán)境中的火山噴發(fā)會釋放大量的物質(zhì)，形成火山沉積巖。生物化學(xué)沉積巖的形成環(huán)境1生物作用生物遺體堆積2化學(xué)作用海水蒸發(fā)濃縮3沉積環(huán)境淺海、潟湖、沼澤生物化學(xué)沉積巖的形成需要生物的參與，例如生物遺骸的堆積和生物化學(xué)作用的參與，如海水蒸發(fā)濃縮。常見的形成環(huán)境包括淺海、潟湖和沼澤。碎屑沉積巖的主要種類11.礫巖礫巖由直徑大于2毫米的碎屑組成，常見于河流、山麓地帶和冰川作用區(qū)。22.砂巖砂巖由直徑0.05-2毫米的碎屑組成，具有典型的砂粒結(jié)構(gòu)，常見于河流、沙漠和海濱環(huán)境。33.泥巖泥巖由直徑小于0.05毫米的碎屑組成，結(jié)構(gòu)細(xì)密，常見于湖泊、沼澤和深海環(huán)境。44.粉砂巖粉砂巖介于砂巖和泥巖之間，由直徑0.005-0.05毫米的碎屑組成?；瘜W(xué)沉積巖的主要種類石膏石膏是一種常見的化學(xué)沉積巖，通常形成于干燥氣候的湖泊或海洋中，具有白色或灰色，質(zhì)地細(xì)密，易于加工。巖鹽巖鹽是另一個常見的化學(xué)沉積巖，形成于水體蒸發(fā)后，具有白色或灰色，具有鹽的味道，是重要的工業(yè)原料。白云巖白云巖是化學(xué)沉積巖的一種，通常形成于淺海環(huán)境，具有灰白色，質(zhì)地細(xì)密，具有特殊的條帶狀結(jié)構(gòu)。菱鐵礦菱鐵礦是一種化學(xué)沉積巖，形成于湖泊或沼澤中的富鐵環(huán)境，具有褐色或黑色，質(zhì)地致密，是重要的鐵礦資源。生物化學(xué)沉積巖的主要種類生物礁由珊瑚、藻類等生物遺骸堆積形成，具有豐富的生物多樣性，是重要的生態(tài)系統(tǒng)。白堊由浮游生物的鈣質(zhì)外殼堆積形成，質(zhì)地較軟，常呈白色。煤由古代植物遺骸在沼澤環(huán)境中堆積，經(jīng)漫長的地質(zhì)作用轉(zhuǎn)化形成。硅藻土由硅藻等單細(xì)胞藻類的硅質(zhì)外殼堆積形成，具有良好的吸附性，常用于工業(yè)生產(chǎn)。碎屑沉積巖的識別特征顆粒大小和形狀碎屑沉積巖的顆粒大小和形狀是重要的識別特征。顆粒大小可以從肉眼可見的礫石到微觀的泥沙。顆粒形狀可以是棱角狀、渾圓狀或次棱角狀。礫石通常為渾圓狀，而砂粒則可能呈棱角狀或次棱角狀。礦物成分碎屑沉積巖的礦物成分可以幫助識別其形成環(huán)境。例如，含有大量石英和長石的砂巖可能形成于河流或海岸環(huán)境，而含有大量云母和泥質(zhì)的頁巖可能形成于湖泊或海洋環(huán)境。結(jié)構(gòu)構(gòu)造碎屑沉積巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造可以反映其形成過程。例如，層理結(jié)構(gòu)可以反映沉積物的堆積方式，而層間構(gòu)造可以反映沉積環(huán)境的變化?；恍┧樾汲练e巖中可能含有化石，這些化石可以幫助識別沉積巖的時代和形成環(huán)境。例如，含有三葉蟲化石的頁巖可能形成于古生代的海洋環(huán)境?；瘜W(xué)沉積巖的識別特征1結(jié)晶程度化學(xué)沉積巖通常具有良好的結(jié)晶程度，晶體形態(tài)明顯，具有較高的硬度和抗風(fēng)化能力。2層理構(gòu)造化學(xué)沉積巖常形成層狀或帶狀構(gòu)造，層理清晰，顏色變化明顯，可反映沉積環(huán)境的變化。3礦物組成化學(xué)沉積巖的主要礦物成分包括方解石、石膏、巖鹽等，這些礦物具有獨特的化學(xué)成分和物理性質(zhì)。4形態(tài)特征化學(xué)沉積巖常形成塊狀、層狀或球狀的巖石，具有一定的孔隙度和滲透性，易于溶解和風(fēng)化。生物化學(xué)沉積巖的識別特征生物遺跡生物化學(xué)沉積巖中常含有生物遺骸，如貝殼、骨骼、植物化石等，可以作為判斷生物化學(xué)沉積巖的重要標(biāo)志。特殊結(jié)構(gòu)生物化學(xué)沉積巖通常具有獨特的結(jié)構(gòu)，例如生物礁、疊層石、結(jié)核等，這些結(jié)構(gòu)反映了生物作用對沉積物的改造?；瘜W(xué)成分生物化學(xué)沉積巖的化學(xué)成分與生物體有關(guān)，例如生物礁主要由碳酸鹽巖組成，而煤則由植物殘骸演化而成。沉積巖在地質(zhì)工作中的應(yīng)用地質(zhì)構(gòu)造研究沉積巖的巖層結(jié)構(gòu)、沉積構(gòu)造和古生物化石可以幫助地質(zhì)學(xué)家重建地質(zhì)歷史，分析地質(zhì)構(gòu)造的演化過程，了解過去的地質(zhì)環(huán)境和氣候變化。礦產(chǎn)資源勘探沉積巖中包含多種礦產(chǎn)資源，例如石油、天然氣、煤炭、鐵礦、鋁礦等。沉積巖的研究可以為礦產(chǎn)資源的勘探提供重要的信息，幫助預(yù)測礦產(chǎn)的分布和儲量。沉積巖的研究意義地質(zhì)歷史沉積巖記錄了地球漫長的地質(zhì)歷史，揭示了地質(zhì)演化過程。古環(huán)境重建沉積巖中的化石和沉積結(jié)構(gòu)可用于重建古代環(huán)境，了解地球歷史。資源勘探沉積巖是重要的石油、天然氣和地下水資源儲層，研究沉積巖有助于資源勘探。沉積巖的資源開發(fā)利用石油天然氣沉積巖是石油、天然氣的主要儲層，對現(xiàn)代社會發(fā)展至關(guān)重要。金屬礦產(chǎn)某些沉積巖中富含金屬礦產(chǎn)，例如鐵礦、銅礦等。建筑材料砂巖、石灰?guī)r等沉積巖是重要的建筑材料，廣泛應(yīng)用于建筑領(lǐng)域?；Y源沉積巖中蘊(yùn)藏著豐富的化石資源，為研究地質(zhì)歷史提供了寶貴的證據(jù)。沉積巖研究的新方向11.沉積盆地模擬沉積盆地模擬是研究沉積巖形成過程的關(guān)鍵。通過數(shù)值模擬，可以重建沉積盆地演化歷史，預(yù)測未來沉積趨勢。22.生物地層學(xué)研究生物地層學(xué)研究利用化石確定沉積巖的年代和沉積環(huán)境。通過化石分析，可以了解過去生物演化和環(huán)境變化。33.地球化學(xué)研究地球化學(xué)研究分析沉積巖的化學(xué)成分，可以揭示沉積巖的形成過程和沉積環(huán)境，并預(yù)測地下資源潛力。44.沉積巖的資源開發(fā)利用沉積巖是重要的礦產(chǎn)資源，例如石油、天然氣、煤炭、鹽類等。研究沉積巖，有利于開發(fā)利用這些資源。課程總結(jié)沉積巖分類本課程系統(tǒng)介紹了沉積巖的分類體系，從碎屑沉積巖、化學(xué)