文档介绍：沉积岩的基本概念
沉积岩是组成岩石圈的三大类(岩浆岩、变质岩、沉积岩)岩石之一。它是在地壳表层或地表不太深的地方,在常温常压条件下,由母岩(岩浆岩、变质岩、先成的沉积岩)的风化产物、生物来源的物质、火山物质、宇宙物质等原始物质,经过搬运作用、沉积作用以及成岩作用所形成的一类岩石。
沉积岩的一般特征
1、沉积岩的化学成分
对比岩浆岩和沉积岩的化学成分可以看出:虽然总体化学成分相近似,由于两者形成条件的不同,在化学成分上仍然存在很大的差别:
(1)、Fe2O3和FeO的含量
在岩浆岩和沉积岩中铁的总量接近
岩浆岩中FeO含量多于Fe2O3 地下深处缺氧亚铁
沉积岩中Fe2O3 含量多于FeO 地表自由氧充足高价铁
(2)、K2O和Na2O的含量
在岩浆岩中钠含量比钾高,在沉积岩中钾总量比钠高
因为:沉积岩中富钾的白云母、绢云母相对稳定
岩浆岩风化后生成的胶体分散物(粘土矿物)易吸附钾,导致沉积岩中钾的含量相对增高
岩浆岩风化后,其中的钠以氧化物、硫酸盐等可溶性盐的形式流失,使沉积岩中钠的含量相对减少
(3)、Al2O3的含量
岩浆岩中铝多以铝硅酸盐的形式出现
沉积岩中铝通常剩余而游离,是沉积岩的主要化学成分之一
大多数沉积岩中Al2O3>K2O+Na2O+CaO (判别变质原岩有用)
(4)、H2O和CO2的含量
沉积岩形成于地表条件下,富含H2O和CO2
岩浆岩形成于地壳下部高温、高压的环境,H2O和CO2含量很低
2、沉积岩的矿物成分
(1)高温矿物少见
无橄榄石、辉石、角闪石形成于岩浆结晶早期高温
(2)低温矿物富集
富石英、钾长石、钠长石,形成于岩浆结晶晚期低温
(岩浆岩主要造岩矿物在高温、高压条件形成,稳定地壳下部)
(3)自生矿物
各种盐类、氧化物、氢氧化物、粘土矿物、碳酸盐矿物
(形成于地表常温常压环境,稳定于地表条件)
3、沉积岩的结构构造
沉积岩的结构要比岩浆岩更为多样
碎屑结构、粒屑(颗粒)结构,机械作用形成
生物结构:等是沉积岩所特有的结构;
晶粒(结晶)结构:虽然岩浆岩也有类似结构,但它们形成的热力学条件迥然不同。
沉积岩的构造成层构造、层内构造以及层面构造
层理构造:沉积岩最基本构造特征,在岩浆岩中除少数情况(层状火成岩)外很少见到
层面构造:波痕、泥裂、雨痕、雹痕、印模、晶痕
化学成因的构造:缝合线、叠锥、结核、叠层构造等构造都是沉积岩所特有的
生物成因的构造:生物礁所特有
由于沉积岩是在地表或接近地表的压力条件下形成,因此具有各种各样空隙,而结晶岩一般缺乏孔隙(曾允孚等,1986)
形成沉积岩的物质基础——沉积物的四种来源
1、陆源物质—母岩风化的产物
2、生物源物质—生物残骸和有机物质
3、深源物质—火山碎屑和深部卤水
4、宇宙源物质—陨石
风化作用的概念:
地壳表层岩石(母岩)在大气、水、生物、冰川等地质营力的作用下,使得岩石松散、破碎、分解的地质作用。其产物为各种岩石碎屑、矿物碎屑、生物碎屑和溶解物质
风化作用方式:物理风化、化学风化、生物风化。
1)物理风化:主要发生机械破碎,而化学成分不改变的风化.
作用主要影响因素:温度变化、晶体生长、重力作用、生物的生活活动(人类活动)、水、冰及风的破坏作用
物理风化总趋势:使母岩崩解,产生不同尺度岩石碎屑和矿物碎屑。
2)化学风化:在氧、水和溶于水中的各种酸的作用下,母岩遭受氧化、水解和溶滤等化学变化,使其分解而产生新矿物的过程。
主要影响因素:水、二氧化碳、有机酸等。
化学风化总趋势:不仅使母岩破碎,而且使其矿物成分和化学成分发生本质的改变,同时在表生条件下形成粘土物质、各种氧化物和化学沉淀物质如:各种粘土矿物,赤铁矿、褐铁矿、铝土矿、煫石(SiO2)等氧化物及碳酸盐矿物等。
3)生物风化:在岩石圈的上部、大气圈的下部和水圈的全部,几乎到处都有生物存在。因此生物,特别是微生物在风化作用中能起到巨大的作用。生物对岩石的破坏方式既有机械作用,又有化学作用和生物化学作用;既有直接的作用,也有间接的作用。
主要影响因素:细菌、O2、CO2、有机酸
生物风化途径:氧化还原反应、吸附作用、络合物作用
风化作用的产物:
a 碎屑物质:母岩机械破碎的产物,主要指矿物碎屑和岩石碎屑
b 不溶残积物:母岩分解过程新生成的不溶物质,如粘土和氧化物等
c 溶解物质:以溶解状态被带走的成分。
碎屑物质是构成陆源碎屑岩的主要成分。溶解物质是构成内源沉积岩的主要物质成分
沉积物的搬运与沉积作用
沉积物发生的搬运和沉积的地质营力:主要是流动水和风为主,其次是冰川、重力和生物。
由于沉积物性质的差异,常见的搬运方式有: