《沉積巖緒論》課件

沉積巖概述沉積巖是地球表層常見(jiàn)的巖石類(lèi)型之一,是由各種礦物和有機(jī)物質(zhì)經(jīng)過(guò)物理、化學(xué)和生物過(guò)程沉積而成的。了解沉積巖的形成過(guò)程和特征有助于更好地認(rèn)識(shí)地球的演化歷史。主要內(nèi)容概述1沉積巖的定義探討沉積巖的基本概念及其形成機(jī)制。2沉積巖的特征介紹沉積巖的物理、化學(xué)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。3沉積巖的成因過(guò)程分析形成沉積巖的各種地質(zhì)過(guò)程和機(jī)制。4沉積環(huán)境的分類(lèi)概述不同類(lèi)型的沉積環(huán)境及其特點(diǎn)。沉積巖的定義巖石來(lái)源沉積巖是通過(guò)物理、化學(xué)和生物等作用從其他巖石、礦物或有機(jī)物質(zhì)沉積而成的巖石。形成過(guò)程它們通常在地表或淺部地層中形成,通過(guò)長(zhǎng)期的壓實(shí)和固結(jié)等過(guò)程產(chǎn)生。主要成分沉積巖的主要成分是沉積顆粒、化學(xué)沉淀物和有機(jī)體化石等。沉積巖的特征層理結(jié)構(gòu)沉積巖具有明顯的層理結(jié)構(gòu),反映了沉積物的堆積過(guò)程。不同沉積環(huán)境下,層理的特征也有所不同。多樣的成分組成沉積巖由礦物顆粒、碎屑、化學(xué)沉淀物等組成,成分復(fù)雜多樣。這反映了不同的沉積環(huán)境和沉積作用過(guò)程。紋層結(jié)構(gòu)許多沉積巖顯示細(xì)微的紋層結(jié)構(gòu),這是由于沉積環(huán)境中的周期性變化所形成的。例如,季節(jié)性或潮汐周期等。沉積巖的形成過(guò)程來(lái)源物質(zhì)的積累來(lái)自于地球內(nèi)部和外部的物質(zhì)通過(guò)各種方式進(jìn)入沉積環(huán)境中積累。沉積作用物質(zhì)在重力、水流或其他作用下沉淀下來(lái)形成沉積層。成巖作用在溫壓條件的作用下,沉積物逐漸發(fā)生化學(xué)和物理變化,形成沉積巖。沉積礦物與沉積物沉積礦物沉積礦物是指在沉積過(guò)程中形成的各種礦物顆粒。常見(jiàn)的有石英、長(zhǎng)石、粘土礦物等。這些礦物在不同的沉積環(huán)境下有不同的分布特征。沉積物沉積物是指由各種沉積礦物和有機(jī)碎屑經(jīng)過(guò)物理、化學(xué)和生物作用而形成的各種粒子狀堆積體。它們反映了沉積環(huán)境的特點(diǎn)。沉積環(huán)境的類(lèi)型陸相環(huán)境包括河流、湖泊、風(fēng)成、冰川等環(huán)境,主要受地表水循環(huán)和氣候變化的影響。沉積物組成以碎屑成分為主。濱海環(huán)境處于陸地與海洋交界區(qū)域,包括海灘、潮間帶、潮汐平原等。受潮汐、波浪、風(fēng)力等作用影響。海相環(huán)境深水環(huán)境以化學(xué)和生物沉積為主,如深海平原、大陸架、陸坡等。淺水環(huán)境則更易發(fā)生碎屑沉積。特殊環(huán)境如沙漠、冰川、火山口等特殊地質(zhì)環(huán)境也可形成獨(dú)特的沉積巖類(lèi)型。淺水沉積環(huán)境淺水沉積環(huán)境指水深較淺的沉積區(qū)域,通常位于近岸地帶。這種環(huán)境下沉積作用受波浪、潮汐等外力影響顯著,沉積物組成復(fù)雜多樣。主要包括海岸、濱海平原、潮間帶、河口等區(qū)域。這些區(qū)域沉積物來(lái)源豐富,成巖作用活躍,是重要的沉積巖成藏區(qū)。深水沉積環(huán)境深水沉積環(huán)境指發(fā)生在水深較大的區(qū)域,如大洋及深大湖的湖底。這種環(huán)境中,沉積作用相對(duì)緩慢,有豐富的懸浮顆粒物和低能環(huán)境,主要形成細(xì)粒沉積物如泥巖、頁(yè)巖等。深水沉積環(huán)境中的沉積物主要來(lái)源于遙遠(yuǎn)地區(qū)的物質(zhì)輸入,以及就地發(fā)生的生物沉積和化學(xué)沉淀。沉積格局復(fù)雜多變,有利于保存微觀生物化石,對(duì)探討古環(huán)境具有重要意義。湖泊沉積環(huán)境湖泊特征湖泊是一種獨(dú)特的沉積環(huán)境,由于水體的靜止或緩慢流動(dòng),為細(xì)小沉積物的積累提供了理想的條件。湖泊常位于低洼地區(qū),并可能接受來(lái)自河流、崩塌或風(fēng)化的各種沉積物。湖泊沉積物湖泊沉積物包括泥質(zhì)、砂質(zhì)和有機(jī)質(zhì)等。它們可形成明顯的層理,記錄了湖泊演化的歷史。這些沉積物為地質(zhì)學(xué)家提供了寶貴的信息,可用于探討氣候變遷和環(huán)境變遷。湖泊生態(tài)系統(tǒng)湖泊是一個(gè)獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng),孕育了豐富的生物多樣性。湖泊中常見(jiàn)的生物包括浮游生物、水生植物、魚(yú)類(lèi)和貝類(lèi)等,它們都可能成為沉積物的組成部分。風(fēng)成沉積環(huán)境風(fēng)成沉積環(huán)境主要包括沙漠、黃土高原等干旱地區(qū)。由于缺乏植被覆蓋,地表松散細(xì)顆粒物質(zhì)易被風(fēng)力侵蝕搬運(yùn)。風(fēng)力作用形成各種風(fēng)成地貌,如沙丘、黃土臺(tái)地等。這些地區(qū)的沉積巖主要包括風(fēng)成砂巖、黃土等。冰川沉積環(huán)境冰川沉積環(huán)境指由冰川作用形成的各種沉積物。這些沉積物包括冰川底部、冰川邊緣和冰川前端堆積的堆積物。冰川沉積作用形成的沉積物具有獨(dú)特的特征,如不分選性、角礫狀顆粒和含有大量冰磧物等。這些沉積物為后續(xù)研究提供了珍貴的地質(zhì)記錄,反映了過(guò)去氣候變化、環(huán)境變遷以及冰川歷史演化的重要信息。沉積巖的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造結(jié)構(gòu)沉積巖由不同粒度和礦物成分的顆粒組成,呈現(xiàn)出特有的紋理和層理。其結(jié)構(gòu)反映了沉積過(guò)程中的沉積環(huán)境和水動(dòng)力條件。構(gòu)造沉積巖在成巖過(guò)程中會(huì)發(fā)生各種構(gòu)造變化,如層理、節(jié)理、斷層和褶皺等,這些構(gòu)造反映了沉積巖在形成和演化過(guò)程中經(jīng)歷的復(fù)雜地質(zhì)史。沉積巖的構(gòu)造特征為研究其形成環(huán)境和地質(zhì)歷史提供了重要依據(jù)。沉積巖的分類(lèi)碎屑沉積巖由碎屑物質(zhì)（如砂石、粘土等）經(jīng)機(jī)械作用沉積形成的沉積巖。如砂巖、泥巖、粉砂巖等?；瘜W(xué)沉積巖由化學(xué)沉積作用形成的沉積巖。如石膏、方解石、白云石等。生物沉積巖由生物遺骸或生物活動(dòng)形成的沉積巖。如含化石的石灰?guī)r、含煤巖等。碳酸鹽沉積巖以碳酸鹽礦物為主要組成的沉積巖。如石灰?guī)r、白云巖等。碎屑沉積巖顆粒組成碎屑沉積巖由不同粒徑的碎屑顆粒組成，如礫石、砂礫、砂巖、粉砂巖和泥巖等。沉積過(guò)程在水流、風(fēng)力、重力等作用下,碎屑顆粒被搬運(yùn)、堆積而成碎屑沉積巖。成巖礦物碎屑沉積巖主要由石英、長(zhǎng)石、粘土礦物等構(gòu)成,是地殼最豐富的巖石類(lèi)型。化學(xué)沉積巖1成因特點(diǎn)化學(xué)沉積巖通常由化學(xué)反應(yīng)或生物化學(xué)反應(yīng)沉淀形成。不同溶質(zhì)沉淀形成不同礦物組成。2常見(jiàn)礦物常見(jiàn)的化學(xué)沉積巖礦物包括方解石、石膏、硅質(zhì)沉淀物等。這些礦物反映了沉積環(huán)境的化學(xué)條件。3沉積環(huán)境化學(xué)沉積巖主要形成于干旱氣候下的湖泊、鹽沼及蒸發(fā)剩余物累積的環(huán)境。4成巖過(guò)程化學(xué)沉積巖通常經(jīng)歷了從沉淀、凝聚到結(jié)晶的一系列成巖過(guò)程。生物沉積巖生物成因生物沉積巖是由生物活動(dòng)和代謝過(guò)程產(chǎn)生的沉積巖,如珊瑚礁、貽貝殼層、化石等。它們?cè)诔练e過(guò)程中扮演著重要的角色。多樣性生物沉積巖根據(jù)生物種類(lèi)和沉積環(huán)境的不同,呈現(xiàn)出豐富多樣的形態(tài)和結(jié)構(gòu),如網(wǎng)狀、塊狀、珊瑰狀等。應(yīng)用價(jià)值生物沉積巖廣泛應(yīng)用于建筑材料、裝飾品、藝術(shù)品等領(lǐng)域,同時(shí)也蘊(yùn)含著豐富的古生物和地質(zhì)信息。碳酸鹽沉積巖1主要成分碳酸鹽沉積巖主要由碳酸鈣(CaCO3)或碳酸鎂(MgCO3)等碳酸鹽礦物組成。2形成環(huán)境碳酸鹽沉積巖通常在淺海、湖泊等富含溶解的碳酸鹽的環(huán)境中形成。3生物成因許多碳酸鹽沉積巖是由生物體的骨骼、殼體等遺骸經(jīng)過(guò)沉積和成巖作用形成的。4類(lèi)型主要類(lèi)型包括石灰?guī)r、白堊巖、白云巖等。這些巖石在地質(zhì)歷史上廣泛分布。蒸發(fā)巖定義蒸發(fā)巖是指在干旱或半干旱環(huán)境下，由水體蒸發(fā)過(guò)程中所殘留的化學(xué)沉淀物質(zhì)構(gòu)成的沉積巖。形成條件蒸發(fā)作用、干燥氣候、受限地形和緩慢沉降是蒸發(fā)巖形成的關(guān)鍵因素。常見(jiàn)礦物鹽、石膏、芒硝、滑石等礦物是蒸發(fā)巖的主要組成成分。代表類(lèi)型蒸發(fā)巖包括鹽類(lèi)巖石、石膏巖、硬石膏等典型代表。沉積巖的成巖作用1物理成巖作用壓實(shí)、溶解、再結(jié)晶等2化學(xué)成巖作用礦物的溶解、沉淀和重結(jié)晶3生物成巖作用生物體的殘骸化石化及微生物活動(dòng)沉積巖經(jīng)過(guò)復(fù)雜的成巖作用而形成。主要包括物理成巖、化學(xué)成巖和生物成巖三大類(lèi)。這些作用通過(guò)壓實(shí)、溶解、再結(jié)晶、礦物沉淀等機(jī)制,使沉積物逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的沉積巖。成巖作用的類(lèi)型物理成巖作用通過(guò)溫度、壓力等物理因素促進(jìn)沉積物的再結(jié)晶和礦物的再組裝,形成新的巖石。常見(jiàn)于深埋變質(zhì)作用。化學(xué)成巖作用通過(guò)化學(xué)反應(yīng)和溶解沉淀過(guò)程,從而改變沉積物的礦物組成和結(jié)構(gòu)。如水泥作用、交代作用等。生物成巖作用生物體的活動(dòng)參與沉積物的形成和變化,如骨骼、殼體的沉積和成巖。常見(jiàn)于生物礁和生物碎屑巖。物理成巖作用壓密作用沉積物在重力作用下逐漸排出孔隙水,顆粒變形和重新排列。凍結(jié)作用地下水在低溫條件下結(jié)冰,會(huì)破壞巖石結(jié)構(gòu),形成凍融構(gòu)造。熱作用高溫環(huán)境下,沉積物內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)加劇,形成新的礦物組合。結(jié)晶作用溶液中的離子在一定條件下析出形成新的礦物晶體?；瘜W(xué)成巖作用化學(xué)礦物沉淀在水體中溶解的礦物質(zhì)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)而沉淀下來(lái),形成化學(xué)沉積巖。這種過(guò)程可以是由溫度、pH值或其他化學(xué)參數(shù)的變化導(dǎo)致的。蒸發(fā)礦物沉積在干旱或半干旱環(huán)境中,水體中的溶解鹽類(lèi)通過(guò)蒸發(fā)而沉淀下來(lái),形成蒸發(fā)巖等化學(xué)沉積巖。生物化學(xué)作用沉積一些生物體的代謝過(guò)程會(huì)導(dǎo)致水體中礦物質(zhì)的沉淀,形成生物化學(xué)沉積巖,如珊瑚礁石灰?guī)r。生物成巖作用1細(xì)菌和微生物作用細(xì)菌和微生物通過(guò)代謝活動(dòng)造就了許多化學(xué)沉積巖,如石灰?guī)r和菌礁等。2軟體動(dòng)物貢獻(xiàn)軟體動(dòng)物如珊瑚、介殼類(lèi)等制造并沉積大量碳酸鹽沉積物,形成重要的生物巖石。3植物分泌物沉積一些海洋植物如藻類(lèi)分泌粘稠的膠體,促進(jìn)細(xì)顆粒沉積形成巖石。4有機(jī)質(zhì)富集死亡生物遺體富集和成巖,形成煤炭、石油等重要有機(jī)質(zhì)沉積巖。沉積巖的常見(jiàn)構(gòu)造層理沉積巖中的平行或波狀分層,反映了沉積過(guò)程的特征。層理可以提供沉積環(huán)境、沉積機(jī)制等信息。節(jié)理沉積巖中的垂直或斜向斷裂,通常形成一組有規(guī)律的裂隙。節(jié)理反映了巖石的構(gòu)造變形歷史。斷層沉積巖中的斷裂面,常見(jiàn)于構(gòu)造活躍區(qū)域。斷層可指示巖層發(fā)生了位移,影響了沉積環(huán)境。褶皺沉積巖中彎曲變形的構(gòu)造,反映了巖層遭受的地質(zhì)應(yīng)力。褶皺可提供構(gòu)造演化的信息。層理定義層理是沉積巖中最基本和最普遍的結(jié)構(gòu)特征,指巖石內(nèi)部平行或近似平行排列的巖層,反映了沉積過(guò)程中的沉積節(jié)奏和間歇性。形成過(guò)程層理的形成主要受沉積環(huán)境、沉積速率、物質(zhì)供給等因素的影響,體現(xiàn)了沉積作用的階段性和節(jié)奏性。特點(diǎn)層理可呈水平、傾斜或彎曲狀,厚度從毫米到數(shù)米不等,體現(xiàn)了沉積作用的動(dòng)態(tài)變化。識(shí)別意義層理能反映沉積環(huán)境和沉積動(dòng)力條件,為分析沉積相和古地理環(huán)境提供重要依據(jù)。節(jié)理定義節(jié)理是沉積巖和變質(zhì)巖中存在的一組相互垂直或近乎垂直的裂縫系統(tǒng),通常形成規(guī)則的網(wǎng)格狀。成因節(jié)理的形成主要由于巖石內(nèi)部的張應(yīng)力釋放,以及外部地質(zhì)作用的影響,如構(gòu)造變形、冷卻收縮等。特點(diǎn)節(jié)理分布密集,平行或交叉排列,斷面整齊,經(jīng)常切割沉積層理。節(jié)理發(fā)育可增加巖石的滲透性和破裂度。作用節(jié)理可以影響地下水的流動(dòng)方向和富集,也是油氣藏勘探的重要依據(jù)。同時(shí)也容易引發(fā)巖石的開(kāi)裂和崩塌。斷層斷層破裂斷層是地殼巖層沿著一個(gè)平面產(chǎn)生位移或錯(cuò)動(dòng)的構(gòu)造形式。這種破裂形成的縫隙被稱為斷層裂隙。斷層斜坡斷層的上下兩側(cè)巖層在高低方向上產(chǎn)生差異,形成斷層斜坡。斜坡的高度反映了斷層位移的大小。地震誘發(fā)斷層的位移和滑動(dòng)經(jīng)常引發(fā)地震,地震能進(jìn)一步加劇斷層的破壞性。斷層也是地震的常見(jiàn)源頭之一。褶皺1形成過(guò)程褶皺是地殼受到擠壓力作用而產(chǎn)生的波狀變形結(jié)構(gòu)。通常由于板塊運(yùn)動(dòng)及造山運(yùn)動(dòng)而形成。2主要類(lèi)型褶皺的主要類(lèi)型包括背斜、向斜、等斜等。它們常出現(xiàn)在地質(zhì)走向和地層傾斜方向改變的地區(qū)。3特點(diǎn)與作用褶皺能增加地層的穩(wěn)定性和抗剪強(qiáng)度,并能促進(jìn)地下水的儲(chǔ)存和聚集。同時(shí)也是找尋礦產(chǎn)資源的重要依據(jù)。4觀察與分析通過(guò)野外觀察褶皺的形狀、尺度、走向等,可以推斷造山運(yùn)動(dòng)的方向和強(qiáng)度,為地質(zhì)勘探提供依據(jù)。沉積巖的應(yīng)用建筑材料沉積巖如石灰?guī)r、砂巖等被廣泛用于建筑領(lǐng)域，提供堅(jiān)固耐用的材料。工業(yè)用途一些沉積巖