第十一章 沉积岩的基本特征详解

第十一章  沉积岩的基本特征详解
第十一章  沉积岩的基本特征详解

第十一章沉积岩的基本特征

第一节概述

但以体积而言,沉积岩仅占岩石圈体积的5%,结晶岩占95%。

各类沉积岩的分布各不相同。分布最广的是泥质岩(72.2%)、砂岩(13.2%)和碳酸盐岩(7.7%),其余的沉积岩及其沉积矿产仅占1%—2%。

沉积岩在地表广泛分布,是储油、储水的有利场所。沉积岩中的矿产不仅种类多,而且储量大。据统计沉积和沉积变质矿产占世界矿产总储量的75—85%。煤、石油、油页岩和天然气等全是沉积形成。铁、锰、铝、磷、放射性金属及铜、铅、铅、锌、汞、锑等矿产,多属沉积成因或、、与沉积有成因关系。有些沉积岩本身就是矿产。

二.沉积岩的成分特征

(一)化学成分特征

沉积岩的主要物质来源于火成岩的风化产物,所以两者的平均化学成分非常相似。但由于火成岩转变为沉积岩要经过风化、搬运、沉积、成岩等一系列转

沉积岩的平均矿物成分与火成岩相比有明显差别。构成沉积岩的主要矿物是:①云母及粘土矿物,②碳酸盐矿物,③石英族矿物(石英、玉髓、蛋白石等)。

二. 沉积岩的结构构造特征

沉积岩的结构构造明显不同于岩浆岩。岩浆岩多为晶粒结构;而沉积岩的结构则随岩石的类型和成因而变化,最常见碎屑结构(陆源碎屑岩)、泥状结构(泥质岩)、晶粒结构(化学及生物化学岩)、颗粒结构(内源沉积岩)等。

沉积岩具特征的层理和层面构造。

第二节沉积岩的形成和变化

沉积岩的形成作用可概括为以下3个阶段:①沉积岩原始物质的形成阶段(风化阶段),②沉积岩原始物质的搬运和沉积作用阶段,③沉积物的同生、成岩作用和沉积岩的后生作用阶段。

一.沉积物质的形成作用

沉积岩的原始物质有四类:

1.母岩风化所提供的物质:陆源碎屑、粘土物质、溶解物质。

2.生物成因的物质:生物残骸及有机质。

3.深部来源的物质:火山碎屑物质、深部来的卤水、温泉水、喷气物质等。

4.宇宙来源的物质:陨石及宇宙尘埃。

以下主要介绍风化作用形成的物质。

1.物理风化作用

使母岩发生机械破碎为主的风化作用称为物理风化作用。

它为沉积岩的形成提供各种碎屑物质。

2.化学风化作用

不仅使母岩破碎,而且其矿物成分和化学成分也发生本质的改变,直至形成在地表条件下稳定的矿物组合的过程称为化学风化作用。

它为沉积岩的形成提供各种溶解物和不溶残余物。

3.生物风化作用

生物对岩石产生的机械和化学的破坏作用。

风化作用的产物:

⑴碎屑物质碎屑岩

⑵溶解物质(真溶液、胶体溶液)化学岩和生物化学岩

⑶粘土物质泥质岩

(二)主要造岩矿物和岩石在风化过程中的稳定性

1.长石类矿物

长石类矿物是地壳中分布最广的矿物。受到各种酸,尤其是碳酸的作用极易发生分解,析出K、Na、Ca等离子,同时发生水化而变为水云母,并继续分解。以钾长石为例:

K[AlSi3O8] K<1Al2[(Si,Al)4O10](OH)?nH2O Al4[Si4O10](OH)8

钾长石水云母高岭石

Al2O3?nH2O (铝土矿)

SiO2?nH2O (蛋白石)

在长石类中钾长石比斜长石难于风化,酸性斜长石较基性斜长石难于风化。

2.铁镁矿物

这类矿物包括橄榄石、辉石、角闪石等铁镁矿物,易风化,沉积岩中甚少,一般呈重矿物形式出现。

3.石英类

是在地表最稳定的矿物,在风化过程中几乎只有机械破碎。母岩风化愈彻底,风化产物中石英的相对含量愈高。

4.云母类

白云母稳定性较大,故在沉积岩中较多,黑云母不稳定,所以在沉积岩中很少。

岩石由造岩矿物组成,因而在风化时的稳定程度取决于它所含的矿物成分。因而抗风化能力,岩浆岩中为:

酸性岩→中性岩→基性岩→超基性岩

沉积岩中砂岩、页岩其矿物成分为地表稳定的组分,不易发生化学分解,主要以碎屑物被搬运;石灰岩在干旱地区以机械破碎为主,在湿热地区则以溶解为主;硅质岩则很难受化学风化。

变质岩的风化习性与岩浆岩近似。

二.沉积物的搬运和沉积作用

母岩的风化产物有三类:碎屑物质、粘土物质(又叫不溶残余物)和溶解物质。它们除少部分残留原地组成风化壳堆积外,大部分被搬运走,并在新的地方沉积下来。三者的性质不同,故其搬运、沉积方式也不同。

使沉积物发生搬运和沉积的地质营力主要是流水、风、冰川、重力和生物。搬运方式可分为机械搬运、化学搬运和生物搬运。

(一)机械的搬运与沉积作用

碎屑物质在水、风、冰及重力等的作用下,以机械的方式进行搬运和沉积,受流体力学定律支配。可呈悬浮状态搬运(称悬移载荷),也可呈滑动、滚动或跳跃方式搬运(称推移载荷或床沙载荷)。

按搬运流体的性质分为牵引流和重力流两种。

对原始沉积物的搬运以牵引流最常见,如含少量沉积物的流水(包括雨水、河流、湖流、洋流等)和大气流等属牵引流,为牛顿流体。符合牛顿流体定律

1.碎屑物质在流水中的搬运和沉积 (1)碎屑物质的搬运

促使碎屑搬运的力有:水体对物质的上举力(浮力),流水的动力(包括 水平推力和负荷力),它主要决定于流速、流量和流体性质。

其中水平推力主要决定于流水的流速。当流量一定时,流水搬运碎屑的大小与流速平方成正比(d ∝v 2)。山区河流流速快(5—8m/s ),可手搬运粗大的碎屑;平原河流流速小(1.5m/s ),只能搬运细小颗粒。

流水的负荷力主要决定于流量。流量大小决定了搬运数量,如长江流量大,能搬运大量泥沙(970×106t/a )入海,但无大的碎屑。

因此,砂粒在流水搬运中最为活跃,易搬运也易沉积,3)>2mm 颗粒的起始流速与沉积临界流速相差也很小,但这两个流速本身却很大,且随粒径增大而增大,故砾石很难作长距离搬运,且多沿河底滚动式推移前进。

4)<0.05mm 颗粒的起始流速与沉积临界流速之间的差值随着颗粒的变小而增大,因而粉砂和泥质一经搬运,就长期悬浮于水体中,大多数搬运至较远的深水环境缓慢地沉积下来。侵蚀固结的粘土所需的流速甚至大于侵蚀松散的中砾。

(2)碎屑物质的沉积作用

处于搬运状态的碎屑物质,当流水的流速降低,流水的动力不足以克服颗粒的重力,颗粒就会沉积下来。或当流水的水平推力小于颗粒的有效重力(重力减浮力)时,床沙颗粒就会停止移动。当流水的上举力小于有效重力,或流速小于颗粒沉速的12倍,悬浮颗粒就会下沉。

碎屑物质在静水中的下沉情况可用斯托克斯实验公式表示:

υ =922gr μ

ρρw

s -

式中:υ—颗粒下沉速度(mm/s ),g —重力加速度(cm/s 2),r —球体的

半径(cm ),s ρ—颗粒的密度(g/cm 3),w ρ—水介质的密度(g/cm 3),μ—介质的粘度(Pa ·s )。

影响碎屑颗粒沉速的因素很多,主要有颗粒的密度、形状、水质、含沙量等。 ① 颗粒的沉速与其粒度和形状有关

同样密度的颗粒,颗粒愈大,沉速愈大。因而砾→砂→粉砂先后沉积。 颗粒的形状对沉速也有关。如同样体积和密度的颗粒:

球状颗粒为100,

椭球状颗粒为61—81, 立方体为74, 长柱状体为50, 片状体为38—80。

② 颗粒的沉速与其密度成正比,或与其体重成正比。 ③ 颗粒的沉速与介质的粘度成反比。

碎屑沉积物在水盆地(海、湖)中的搬运与沉积因受波浪流、潮汐流和洋 流、湖流的反复改造,特别是海洋对碎屑沉积物的改造能力比河流大100倍,故海洋沉积物常分选好、磨圆度好、结构成熟度和成分成熟度常很好。

2.碎屑物质在风中的搬运与沉积 3.冰川的搬运与沉积

4.重力流的机械搬运与沉积作用

5.搬运过程中碎屑物质的变化(主要指牵引流搬运过程中) 随着搬运距离的加长,碎屑物质要发生以下变化: ① 粒度变细。

② 圆度、球度渐好(粉砂、泥等则始终不好)。 ③ 颗粒的分选愈好(即颗粒的大小愈接近一致)。在水成环境中分选最好通常是细砂;而对风成砂来说,最好的分选出现在极细砂的粒径。 ④ 稳定矿物增多,不稳定矿物渐少,即岩石的成分成熟度渐好。

⑤ 发生机械沉积分异作用。即按搬运距离加长,碎屑物按大小、比重、形状、成分不同而分别沉积。 6.沉积分异作用

沉积岩的原始物质经过搬运、沉积而分化为比较简单的沉积物(岩石和矿 产)类型的作用,称为沉积分异作用。

主要受物理因素支配的分异作用,叫机械沉积分异作用。其一般规律为: 1)按颗粒大小分异:砾→砂→粉砂→泥。 2)按比重分异: 3)按形状分异: 4)按矿物成分分异:

(二)化学的搬运与沉积作用

沉积物质中的溶解质,常呈胶体溶液或真溶液被子搬运和沉积。这主要 与物质的溶液解度有关。

Ca 、Na 、K 、Mg 等的溶解度大,常呈真溶液搬运;而Al 、Fe 、Mn 、Si 等的氧化物难溶于水,多呈胶体溶液搬运。

1.胶体物质的搬运与沉积

胶体物质的性质介于粗分散系(悬浮液——其中的粒子直径>100nm )和离

子分散系(真溶液——分子或离子直径<1nm)之间。它主要靠布朗运动维系。

当胶体溶液由于:

①带不同电荷的胶体相互混合,

②电介质的作用,

③蒸发作用,使胶体浓度增大,

④其它如pH值的改变等。

会发生凝聚作用,使胶体质点在溶液中成凝絮状、团块状的胶块,在重力作用下沉积下来。

由胶体凝聚沉淀而成的沉积物和沉积岩有以下特征:

①呈胶状、贝壳状断口。

②胶体沉积物形成的岩石,颗粒细小,吸收性强,故有粘舌现象。常呈微

晶、放射状结构。

③胶体陈化脱水而产生收缩裂隙,孔隙性也较好,易敲击成尖棱角状碎块。

④具有较强的离子交换和吸附能力。

⑤胶体沉积物可呈巨厚状岩层,也可呈透镜、结核状产出。

2.真溶液的搬运与沉积

化学溶解物质中Cl、S、Ca、Na、K、Mg等成分主要呈离子状态存在于水溶液中,呈真溶液搬运。有时Fe、Mn、Al、Si也可呈真溶液搬运。并通过化学作用而沉淀。它们沉淀先后,主要受物质的溶解度决定,即溶解度愈大,愈易搬运,不易沉淀。

物质的溶解度除物质本身的性质外,还受介质条件影响,如pH、Eh(氧化-还原电位)、温度、压力、CO2含量等一系列因素控制。这些因素的改变都会使溶解度发生改变,使各类溶解物先后沉淀,而使物质在沉积阶段发生分异作用。这种主要受化学因素支配的分异作用称为化学沉积分异作用。

普斯托瓦洛夫根据溶解度提出从沉积盆地边缘到盆地中心溶解物质的沉积顺序,首先是溶解度小的铝、铁、锰、硅的氧化物,继而是溶解度大一些的磷酸盐、硅酸盐和碳酸盐,最后是溶液解度大的硫酸盐和卤化物。

三.沉积期后的变化及其作用

(一)阶段划分

划分为四个阶段:同生阶段(或海解阶段)、成岩阶段、后生阶段和退后生阶段。

(二)主要的沉积期后变化

1.压实作用

2.压溶作用

3.胶体的陈化及重结晶作用

4.交代作用

5.结核的形成

6.自生矿物的形成

7.胶结作用

第三节沉积岩的构造和颜色

沉积岩的构造是指沉积岩各个组成部分空间分布和排列方式。

通过沉积岩的构造研究,可确定沉积介质的营力类型及强弱、介质的流动状态,分析沉积环境,确定地层的顶底和地层层序,对恢复古地理环境及寻找相应矿产等均有重要意义。

一. 层理构造

主要层理类型:

水平层理:主要见于细粒岩石(泥岩、细粉砂岩、泥灰岩)中。

平行层理:主要见于砂岩中。

波状层理:常发育于粉砂岩中。

交错层理:

递变层理(又称粒序层理):

韵律层理:

块状层理:

冲刷面及侵蚀下切现象

二.同生变形构造

重荷模

球状及枕状构造

包卷层理

泄水构造

三.生物成因构造(略)

四.化学成因构造

结核

缝合线

五.沉积岩的颜色

颜色是沉积岩最醒目的标志,它反映岩石的成分、结构和成因,并常把它作为分层、对比和推断古地理条件的重要标志之一。

沉积岩颜色的成因分类:

继承色:取决于碎屑物质的颜色。碎屑岩类

自生色:取决于沉积和成岩阶段形成的自生矿物的颜色。粘土岩类,化学岩和部分碎屑岩类。如含Fe3+页岩呈红色或黄褐色,海绿石砂岩呈绿色。

前二者为原生色。

次生色:在后生作用或风化作用过程中,原生色发生次生变化而形成。

区别:原生色在同一层内常稳定,而次生色呈斑点状或沿裂隙等分布。

次生色和自生色常由色素造成,如铁质,有机质等。

常见的自生色及沉积环境:

白色:一般不含色素,如质纯碳酸盐岩、石英砂岩等。

灰色、黑色:常由于含有机质(炭质、沥青质)、分散状硫化铁等,表明岩石形成于还原或强还原条件下。

红色、紫红色、黄褐色:由于含有铁的氧化物或氢氧化物之故,表明当时沉积介质为氧化及强氧化条件。

绿色:由于含有Fe2+和Fe3+的硅酸盐矿物(海绿石、鲕绿泥石)。代表弱氧化或弱还原的介质条件。

第十二章沉积岩的主要类型

第一节沉积岩的分类

第二节碎屑岩

母岩机械破碎产生的碎屑物质经搬运、沉积及压实胶结等作用而形成的岩石。

一.碎屑岩的一般特征

(一)碎屑岩的物质成分

碎屑岩的物质成分主要由碎屑物质、化学物质和杂基三部分组成。

1.碎屑物质(陆源碎屑)

它是母岩机械破碎产物,可分为矿物碎屑和岩石碎屑。

(1)矿物碎屑

又可分为轻矿物(密度<2.86)和重矿物(密度>2.86)。

轻矿物主要为石英、长石和云母;重矿物主要为岩浆岩中的一些副矿物和铁镁矿物等,在碎屑岩中一般很少。

石英:陆源碎屑岩中最常见。在砂岩、粉砂岩中含量最高,平均达66.8%。因石英最稳定,故若砂岩中石英含量多,则说明砂岩的成分成熟度高。

长石:长石在碎屑岩(砂岩、粉砂岩)中的含量仅次于石英,平均含量有11.5%。长石主要来自于花岗岩、花岗片麻岩。

在碎屑岩中常见的是钾长石和酸性斜长石。

由于长石是不稳定矿物,故它们若在砂岩中大量出现,则多半是在干旱气候和快速堆积条件下形成,成分成熟低。

云母:多是稳定的白云母,常集中在细砂、粉砂岩的层面上。

重矿物:少见,但可确定源岩。

(2)岩石碎屑

岩屑是母岩直接破碎的产物,故岩屑可用来推断母岩。岩屑反映气候干旱,母岩风化不彻底,搬运近,沉积快的特征。故碎屑岩中岩屑多说明岩石成分成熟度低。岩屑多分布在>0.1mm粒级的砂岩和砾岩中。

2.化学物质

是从溶液中(沉积、成岩阶段)呈化学沉淀的物质。这类物质在陆源碎屑岩中多以胶结物的形式存在。但也可有少量不呈胶结物而孤立存在的矿物,称自生矿物;或以交代碎屑或其它物质的形式存在。

作为胶结物的化学沉淀物常见的有硅质、碳酸盐质、铁质、磷酸盐类矿物等。

硅质胶结物:硅质胶结物的二氧化硅可呈各种变体出现,从非晶质的蛋白石、纤维状玉髓、微晶质石英到自形的次生加大石英,其中石英最常见。

3.杂基

又称基质或碎屑杂基。它们是充填于碎屑颗粒之间的细粒的机械混入物,它们不是化学成因的矿物,故叫杂基。它们对碎屑也起胶结作用,因而将化学胶结物和杂基称为填隙物质或广义的胶结物。

杂基主要为<0.03mm的细粉砂和粘土物质。其成分主要为粘土矿物和石英、

或(石英+燧石)/(长石+岩屑)

(三)碎屑岩的结构 1.碎屑本身结构 (1)粒度

碎屑颗粒的大小称为粒度。一般以长径或中径来度量。由于工作性质不同和目的不同,所采用的粒度划分标准也不同。主要有三种标准:

1)十进位标准

碎屑直径>1mm 砾 1—0.1mm 砂

0.1—0.01mm 粉砂 <0.01mm 泥

2)自然粒级标准

是根据颗粒大小及颗粒的水力学行为的内在联系,来确定粒级的界限。 >2mm 砾 2—0.05mm 砂 0.05—0.005mm 粉砂 <0.005mm 泥 3)φ值粒级标准

φ=d 2log

以φ值为标准的粒级在国内外已被广泛应用,它便于作粒度分析图件。 (2)圆度

指碎屑颗粒的棱和角被磨蚀圆化的程度。一般分为四级: 1)棱角状 2)次棱角状 3)次圆状 4)圆状 (3)球度

指碎屑颗粒接近球体的程度。

圆度和球度有所不同,但一般对同一种矿物而言,随着搬运距离的加长, 其圆度和球度增高,故它们是度量碎屑岩的结构成熟度的标准之一。

2.胶结类型

指碎屑物与填隙物(包括胶结物和杂基)之间的关系。

胶结类型或叫支撑性质,它与碎屑颗粒与杂基相对含量有关,也考虑到颗粒之间的关系。它们的形成与水动力条件有关。

可分为: 1) 基底式胶结:颗粒不接触,杂基支撑 2) 孔隙式胶结:多为点接触,也可有线接触,颗粒支撑 3) 接触式胶结:多为线接触或凹凸接触,颗粒支撑

根据碎屑颗粒大小分为三类:

1)粗碎屑岩——砾岩、角砾岩d>2mm

2) 中碎屑岩——砂岩d=2—0.05mm

3)细碎屑岩——粉砂岩d=0.05—0.005mm

2.命名原则

1)主要根据碎屑含量占50%以上者确定岩石基本名称。

2)次要粒径碎屑含量占25—50%时,则在基本名称前加“××质”表示。

二.粗碎屑岩——砾岩、角砾岩

(一)类型划分

1.根据碎屑的圆度

砾岩;圆及次圆状砾石含量>50%岩石。

角砾岩:棱角和次棱角状砾石>50%的岩石。

2.根据砾石的大小

巨砾岩:砾石直经>256mm。

粗砾岩:砾石直经为64—256mm。

中砾岩:砾石直经为4—64mm。

细砾岩:砾石直经为2—4mm。

3.根据砾石成分

单成分砾岩:

复成分砾岩:

4.根据砾岩在地层中的位置

底砾岩:由常见于海侵层位底部而得名。与下伏岩层呈不整合或假整

合接触。

层间砾岩:位于连续沉积的地层内部。

三.中碎屑岩——砂岩

碎屑中2—0.05mm粒级的颗粒在50%以上的岩石。

砂岩的碎屑成分主要是石英、长石和岩屑。各自含量反映成分成熟度。

砂岩中的填隙物除粘土杂基外,还常有钙质、硅质、铁质等胶结物。

(一)砂岩分类

1.按粒度大小分

粗粒砂岩:粒径2—0.5mm。

中粒砂岩:粒径0.5—0.25mm。

细粒砂岩:粒径0.25—0.05mm。

2.按碎屑成分分类

1)首先根椐杂基含量划分为两类:

净砂岩:杂基<15%

杂砂岩:杂基>15%

2)然后根据石英、长石、岩屑相对含量进一步划分(表2—8)

当长石<25%,岩屑<25%时,称为石英砂岩类;

当长石>25%,且长石>岩屑时,称为长石砂岩类;

当岩屑>25%,且岩屑>长石时,称为岩屑砂岩类。

(二)砂岩常见类型

1.石英砂岩:

碎屑物质中50%以上为石英(包括燧石和硅质岩)碎屑,可有少数长石、岩屑等。重矿物很少。石英含量>90%时,称为(纯)石英砂岩。

碎屑以中—细粒砂常见,磨圆度及分选性良好,反映其改造作用充分,

成熟度高。

石英砂岩进一步按胶结物成分可分为:

铁质石英砂岩:

粘土质石英砂岩:

钙质石英砂岩:

硅质石英砂岩:

2.长石砂岩:

长石含量>25%,石英<75%,岩屑<10%。当长石>75%时称富长石砂岩。

长石砂岩中长石多为正长石、微科长石、酸性斜长石,而中—基性斜长石少见。岩屑较少,石英可多可少。砂粒间的填隙物为钙质、铁质及粘土质。胶结类型多为孔隙式、接触式,有时为基底式。

多数情况,长石砂岩岩层为块状。碎屑粒度较粗,一般为中—粗粒。

3.岩屑砂岩

岩屑含量>25%,长石<10%,石英<75%。

岩屑砂岩中岩屑成分多种多样,随母岩而异,但以细晶及隐晶的岩石为主。

碎屑的分选、磨圆度不好,粘土杂基较多,也可有碳酸盐等成分胶结物。多为基底胶结。

岩屑砂岩多形成于供给区附近,是一种不成熟的快速堆积物,是构造变动强烈地区的产物,常在山前冲积扇、山间盆地及河流相中产出。

4.杂砂岩

杂基含量>15%,分选不好,泥砂混杂的砂岩。其进一步分类命名原则同净砂岩。

杂砂岩中一般含石英较少,有不同比例的长石和岩屑,常含少量云母。

富含杂基是杂砂岩的基本特征。

杂砂岩常呈暗灰色、黑色,分选性、磨圆度均不好,多见于浊积岩和其它重力流沉积物中。常见递变层理和底部印模构造。

典型的杂砂岩常堆积在急速沉降的地槽中,常见于浊积岩或复理式建造中。

四.细碎屑岩—粉砂岩

粒径0.05—0.005mm大小的碎屑含量>50%的岩石。

粉砂岩的性质介于砂岩与泥质岩之间,并常混有砂和粘土。

第三节泥质岩

一.泥质岩的一般特征

泥质岩亦称粘土岩,是粒度<0.005mm主要由粘土矿物组成的岩石。

(一)物质成分

主要成分为粘土矿物,此外还有陆源碎屑矿物和自生矿物。

(二)泥质岩的结构

常见的有:

泥状结构:

粉砂泥状结构:

生物泥状结构:

鲕状或豆状结构:

砾状及角砾状结构:同生碎屑(或内碎屑)被粘土质胶结而成。

(三)泥质岩的构造

多为水平层理,当单层厚度<1mm者称为页理。页理发育的泥质岩叫页岩;

无页理或页理不发育者叫泥岩。

泥岩常可见干裂、雨痕、虫迹、晶体印模等。

(四)颜色

(五)物理性质

可塑性:

吸水性:蒙脱石

烧结性:

耐火性:较纯的高岭石粘土>1580℃

吸收性(吸附性):

二.泥质岩的分类及其主要类型

1)通常按固结程度及构造(有无页理)分:

泥未固结

泥岩固结,但无页理

页岩固结,有页理

泥板岩强固结,重结晶矿物含量>50%

2)根据含粉砂(砂)含量分:

粉砂(砂)含量

<5% 泥岩等

5—25% 含粉砂(砂)泥岩等

25—50% 粉砂质(砂质)泥岩等

3)粘土矿物成分分:

如高岭石粘土、蒙脱石粘土、水云母粘土等。

4)化学及有机混入物分:

如钙质页岩、硅质页岩、油页岩等

5)颜色分:

第四节火山碎屑岩类

一.一般特征

由火山爆发作用产生的火山碎屑物质,于火山口附近就地堆积,或在空气或水介质中搬运、降落、沉积,而后固结形成的岩石。

含有火山碎屑物50—10%的岩石可属于广义的火山碎屑岩,正常火山碎屑岩则含火山碎屑物在90%以上。

它常与火山熔岩伴生,也可与正常沉积岩共存。

二.火山碎屑物质的类型和特征

可分为岩屑、晶屑和玻屑:

岩屑:带棱角的岩块,一般粒度比较大,通常>2mm,来自于火山基底和管

道的各种围岩。

火山渣:

火山弹:

塑性岩屑:

晶屑:大多<2mm

玻屑:多<2mm

三.火山碎屑岩的结构

1.火山碎屑物质的粒度

>64mm 集块

64—2mm 火山角砾

2—0.005mm 火山灰

<0.005mm 火山尘

2.火山碎屑岩的结构

火山集块结构:

火山角砾结构:

凝灰结构:

火山尘结构:

并有一些过渡的结构:碎屑熔岩结构、沉火山碎屑结构、凝灰沉积结构等。

四.火山碎屑岩的构造

层理构造:

粒序层理:

假流纹构造:

斑杂构造:

火山泥球构造:

五.火山碎屑岩分类和命名

首先考虑火山碎屑岩向沉积岩和熔岩过渡的特征,主要考虑火山碎屑物含量,正常沉积物或熔岩物质相对含量来划分;其次结合成岩方式和结构构造特征分为三大类五个亚类。

然后再根据岩石中碎屑物的主要粒级(>50%)划分为集块、角砾、凝灰的命名。

第五节碳酸盐岩

一.概述

碳酸盐岩主要由沉积的碳酸盐矿物(方解石、白云石等)组成,主要的岩石类型为石灰岩和白云岩。碳酸盐岩在地壳中的分布仅次于泥质岩和砂岩,约占地表沉积岩分布面积的1/5。据统计,占我国沉积岩分布面积的55%,其中西南地区最为发育。

二.碳酸盐岩的物质成分

(一)化学成分

主要化学成分为CaO、MgO及CO2,其余氧化物还有SiO2、TiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、K2O、Na2O及H2O等。

方解石理论化学成分为CaO56%,CO244%,白云石为CaO30.4%,

MgO21.7%,CO247.9%。

(二)矿物成分

碳酸盐岩的矿物成分包括三类:碳酸盐矿物、自生的非碳酸盐矿物及陆源矿物。

1.碳酸盐矿物

碳酸盐矿物是同二价络阴离子[CO3]2-和二价的金属阳离子Mg2+、Ca2+等结

属三方晶系方解石型;位于钙右边的属于不完全类质同象系列,属斜方晶系文石型。白云石[CaMg(CO3)2]由于其成分和构造特殊,单独划为三方晶系白云石型。

碳酸盐岩中最常见的是方解石和白云石。

2.自生的非碳酸盐矿物

常见的有石膏、硬石膏、重晶石、天青石、岩盐、钾镁盐矿物等,还有少量萤石、蛋白石、玉髓、石英等。

3.陆源矿物

常见的有粘土矿物、碎屑矿物(常见的为石英、长石等)。

三.碳酸盐岩的结构

碳酸盐岩可由机械作用、生物作用和化学作用形成,因而可具有不同的结构类型:

(一)由波浪和流水搬运沉积而成的灰岩、白云岩,具有类似于碎屑岩的颗粒结构(粒屑结构)。

可分为:颗粒(粒屑)、泥晶基质和亮晶胶结物。

颗粒:包括内碎屑、生物碎屑、鲕粒、核形石、球粒、团块等(也称义的内碎屑),它们是在沉积盆地内由化学、生物化学、生物作用和波浪、潮汐、岸流的机械作用形成,并在盆地内就地沉积或经短距离搬运而沉积的。

泥晶基质:又叫微晶基质、微晶杂基或灰泥,与碎屑岩的杂基相当。但它不是陆源的,而是盆地内形成的灰泥(细小碎屑),而且成分是单一的碳酸盐矿物,呈泥晶(泥屑)或微晶(微屑)结构。

亮晶胶结物:是充填于颗粒间孔隙中的化学沉淀物质,对颗粒起胶结作用,相当于碎屑岩中的化学胶结物。亮晶通常是干净的、较大的方解石或其它化学沉淀矿物的晶体组成,晶体常>0.01mm。

当亮晶多时,代表岩石形成时的水动力强;当泥晶基质多时,代表水动力

弱。

广义的胶结物(或叫填隙物)包括亮晶胶结物和泥晶基质,它们都对碳酸盐颗粒起胶结作用,但两者的成因意义不同。

胶结类型也有基底式、孔隙式、接触式等。

(二)晶粒结构

灰岩经强烈重结晶作用或白云石化作用,常呈晶粒结构或残余结构。

(三)生物骨架结构

(四)残余结构

四.酸盐岩的构造

在碎屑岩和泥质岩中能见到的构造在碳酸盐岩中几乎都能见到,包括各种层理、波痕、冲刷构造、变形构造等。此外尚有一些特有的构造,如叠层构造、鸟眼构造、示底构造、缝合线构造等。

五.碳酸盐岩的分类命名

(一)成分分类

碳酸盐岩最常见的是两种成分的混合,如方解石和白云石,方解石与泥质或白云石与泥质,少数见有此三种成分的混合等。因而常根据它们各自含量分别命名。

(二)结构—成因分类

1.福克的石灰岩类型划分

主要根据石灰岩中主要三个基本组分:异化颗粒、微晶方解石基质及亮晶方解石胶结物,作为端元组分,按各自含量相对比例,把石灰岩分为三个主要类型:

亮晶异化粒石灰岩,

微晶异化粒石灰岩

微晶灰岩

再加上原地礁灰岩和交代白云岩。

2.本教材分类

(三)石灰岩的分类命名原则

以矿物成分命名为基础,再加上结构,两者结合即为灰岩的基本名称,如亮晶鲕粒灰岩、微晶球粒灰岩,在颗粒之前加填隙物的类型。若有二种颗粒,则少者放在前,多者放在后,如亮晶砂屑鲕粒灰岩等。

常见沉积岩的特征碎屑岩类

常见沉积岩的特征碎屑岩类 砾岩:粒径大于2mm的碎屑占50%以上,具砾状结构,层理发育差。砾石一般为圆或次圆状者称砾岩,砾石呈棱角和次棱角状者称角砾岩。主要由一种砾石成分(含量75%)组成的砾岩,称单成分砾岩,这样的砾岩一般分选性和磨圆度均好,如石英砾岩。砾石成分复杂者称复成分砾岩,一般分选不良,圆度变化也大。砾岩的胶结物有硅质、钙质、铁质和泥质等。 砂岩:粒径介于2-0.05mm之间的砂粒占50%以上,具砂状结构,各类层理均可发育,胶结物多硅质、钙质、铁质及泥质等。按砂粒大小可分为粗粒砂岩(粒径2-0.5mm)、中粒砂岩(粒径0.5-0.25mm)、和细粒砂岩(粒径0.25-0.05mm)。按成分又可分为石英砂岩、长石砂岩和岩屑砂岩。石英砂岩中石英含量占75%以上,甚至95%以上,一般磨圆度高,分选好,颜色浅。长石砂岩中石英含量<75%,长石含量>25%,浅红色到浅灰色,圆度较差,分选中等或差。岩屑砂岩中石英含量<75%,岩屑含量>25%,甚至>60%,颜色深,圆度和分选都很差。 粉砂岩:粒径介于005-0.005mm的碎屑粒占50%以上,具粉砂状结构,多呈薄层状,水平或微波状层理,颗粒细小,肉眼难以辨认,放大镜下可识别石英颗粒或少量白云母。岩石断面粗糙,无滑感,可与粘土岩相区别。黄土则是未固结的粉砂,呈土黄色,松散状,层理不清,主要由石英、长石等粉砂组成,含粘土矿物及碳酸钙结核。 泥质岩类:分布最广的一类沉积岩,均为泥质结构,并常具水平层理,主要由各种粘土矿物组成。通常按固结程度分为以下三种: 粘土:未固结或弱固结的泥质岩,具吸水性和可塑性,在水中易泡软。单矿物粘土有高岭石粘土、蒙脱石粘土、水云母粘土等,但自然界多数为复矿物粘土。 泥岩:固结较紧的泥质岩,呈块状,吸水性和可塑性极弱,在水中不易泡软。成分较复杂,多水云母,含粉砂。 页岩:固结很好的泥质岩,成页片层,无吸水性和可塑性,水中不能泡软,可按其所含次要成分进一步命名,如炭质页岩、钙质页岩等。 化学岩及生物化学岩类:这类岩石结构多样,有碎屑结构和生物结构,但以化学结构为主。由于岩石多数为非晶质或隐晶质,肉眼不能分辩矿物颗粒,因此,要注意区分岩石种类众多的化学成分和矿物成分。其中主要的岩石种类有以下几种: 碳酸盐岩:主要由钙镁的碳酸盐组成,分布广泛,在沉积岩中仅次于页岩和砂岩,结构以碎屑结构和化学结构为主,最主要的岩石有石灰岩和白云岩。 石灰岩:主要由方解石组成,常呈灰或灰白色,由于含有机质多少不等,颜色可由浅灰到黑色,一般较致密,断口呈贝壳状,硬度不大,加稀盐酸起泡剧烈。常因结构不同而给予不同的名称,如豹皮灰岩、鲕状灰岩和竹叶状灰岩等。灰岩中常含有粘土矿物、硅质等杂质,含量较多时称为泥灰岩、硅质灰岩等。

第二章 岩石物理性质与岩体结构

-- 第二章岩石物理性质与岩体结构 岩石是组成地壳的自然物体,是经过地质作用而形成的矿物集合体,在陆地和海洋广泛分布。 岩石按成因有三大类型:岩浆岩、沉积岩、变质岩。 岩石的种类不同,其物理力学性质差异较大,加之不同时期、不同强度的构造作用,也就决定岩石力学问题复杂多变。 本章主要介绍: 岩石的基本物理性质、岩体结构特点及工程分类。 --

-- -- 一、岩石物理性质指标 用来描述岩石地某种物理性质地某种数值就是岩石物理性质指标。 1、 容重 岩石单位体积(包括岩石孔隙体积)的重力,称为岩石的容重。 表达式:V W =γ γ?—容重(K N/m3) W —岩石的重力(KN ) V —岩石的体积(m 3)

-- -- 根据岩石的含水程度不同,岩石容重可分为干容重、湿容重、饱和容重。 干容重 湿容重 饱和容重 d γ γ m γ 0 天然含水量θ → n(孔隙度) 多数岩石 γ 在2.6-2.8KN/m 3之间。 书中P5 表1 列出部分岩石的容重。

-- -- 2、 密度 岩石单位体积(包括孔隙体积)的质量, 表达式:V M =ρ ρ?—密度(Kg/m 3) M — 岩石质量(Kg ) V — 岩石体积(m 3) 容重与密度关系:ργ?=8.9

-- -- 3、 比 重 岩石干的重力除以岩石实体体积(不包括孔隙),再与4℃时水的容重的比值。 表达式: w s s s V W G γ= Gs —岩石比重(无量纲),W s —绝对干燥时的岩石重力(K N) V s —岩石实体体积(m3)=V-孔隙体积 w γ—水容重,4℃时等于10KN /m 3 岩石的比重取决于组成岩石的矿物比重,大部分岩石的比重介于2.5—2.8之间。

岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征与类型,简述三大岩石的相互转化过程。

题目:试述岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征与类型,简述三大岩石的相互转化过程。 一、岩浆岩:或称火成岩,是由岩浆凝结形成的岩石。 1、岩浆岩的主要特征:岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征 ○1、气孔状构造:在温度、压力骤然降低的条件下形成的,造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出,形成气孔状构造。当气孔十分发育时,岩石会变得很轻,甚至可以漂在水面,形成浮岩。 ○2、杏仁状构造:上述气孔形成的空洞被后来的物质充填,就形成了杏仁状构造。 ○3、流纹构造、绳状构造:岩浆喷出到地表,熔岩在流动的过程中其表面常留下流动的痕迹,有时好像几股绳子拧在一起。 ○4、枕状构造:岩浆在水下喷发,熔岩在水的作用下会形成很多椭球体。 上述这些特殊的构造只存在于岩浆岩中。还有块状构造和斑状构造。除了构造以外还有因为矿物的结晶程度、集合体形状与组合方式的不同可以有不同的结构,如玻璃质结构、隐晶质结构、显晶质结构。 2、岩浆岩的主要类型:岩浆岩依据矿物组成的差别,可以分为以下四类 ○1超基性岩类:二氧化硅含量小于45%,多铁、镁而少钾、钠,基本上由暗色矿物组成,主要是橄榄石、辉石,二者含量可以超过70%。其次为角闪石和黑云母;不含石英,长石也很少。这类岩石最常见侵入岩是橄榄岩类,喷出岩是苦橄岩类。 ○2基性岩类:化学成分的特征是SiO2为45-53%,Al2O3可达15%,CaO可达10%;而铁镁含量约各占6%左右。岩石颜色比超基性岩浅,比重也稍小,一般在3左右。侵入岩很致密,喷出岩常具有气孔状和杏仁状构造。。在矿物成分上,铁镁矿物约占40%,而且以辉石为主,其次是橄榄石、角闪石和黑云母。基性岩和超基性岩的另一个区别是出现了大量斜长石。这类岩石的

岩浆岩,变质岩,沉积岩的概念及特点

岩石是一种或多种矿物的集合体,它是构成地壳的基本部分。按其成因分为三大类,即岩浆岩、沉积岩和变质岩。 岩浆岩:是由地壳内部上升的岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝而成的,又称火成岩。岩浆主要来源于地幔上部的软流层,那里温度高达1300℃,压力约数千个大气压,使岩浆具有极大的活动性和能量,按其活动又分为喷出岩和侵入岩。未达到地表的岩浆冷凝而成的岩石叫侵入岩。深成侵入岩颗粒较粗。浅成侵入岩颗粒细小或大小不均。喷出岩是在岩浆喷出地表的条件下形成,温度低,冷却快,常成玻璃质、半晶质或隐晶质结构,具有气孔、流纹等构造等。岩浆岩常见的如在地壳中分布很广的中粗粒结构的侵入岩——花岗岩, 气孔构造发育,黑色致密的玄武岩,流纹构造显著的酸性喷出岩——流纹岩等。 沉积岩:是地面即成岩石在外力作用下,经过风化、搬运、沉积固结等沉积而成, 其主要特征是:①层理构造显著;②沉积岩中常含古代生物遗迹,经石化作用即成化石;③有的具有干裂、孔隙、结核等。常见的沉积岩有:直径大于3 毫米的砾和磨圆的卵石及被其它物质胶结而形成的砾岩,由2 毫米到毫米直径的砂粒胶结而成的砂岩,由颗粒细小的粘土矿物组成的页岩,由方解石为其主要成分,硬度不大的石灰岩等。 变质岩:是岩浆岩或沉积岩在变质作用下形成的一类新岩石。和前两类岩石主要区别是变质岩属重结晶的岩石,颗粒较粗,不含玻璃质和有机质的残体。 其主要特征是:①有的具有片理(片状)构造如片岩;②有的呈片麻构造(未形成片状),岩石断面上看到各种矿物成带状或条状等,如花岗片麻岩;③有的呈板状构造,颗粒极小,肉眼难辨,如板岩。常见的变质岩如由方解石或白云石重新经过结晶而成的大理岩,由页岩和粘土经过变质而形 成原解理状的板岩,由片状、柱状岩石组成的片岩,多由沉积岩和岩浆岩变 质而成的片麻岩,由砂岩变质而成的石英岩等。

沉积岩

第九讲陆源碎屑岩各论—砂岩(Discription of the Clastic Rocks, Respectively—Sandstone) 学时: 1学时 基本内容: 1、基本概念 砂岩、巨砂岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩、石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩、杂砂岩 2、基本原理 砂岩的一般特征,砂岩的分类,各类砂岩(石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩、杂砂岩)的特点及其形成环境,粉砂岩的一般特征及粉砂岩的成因,通过砂岩资料研究物源区构造背景。 教学重点与难点: 砂岩的分类,石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩、杂砂岩的主要特征及其形成条件。 教学思路: 首先介绍砂岩的概念及其基本特征;然后重点讲解砂岩的分类,及重要砂岩分类方法评述;重点详细地介绍石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩、杂砂岩的主要特征及其形成条件;最后简要介绍粉砂岩的一般特征及粉砂岩的成因。 主要参考书: 1、冯增昭主编《沉积岩石学》上册第七章,石油工业出版社,1993. 2、曾允孚、夏文杰主编《沉积岩石学》第六章,地质出版社,1986. 复习思考题: 1、克里宁(1948)、福克(1954, 1968)和裴蒂庄(1975)的砂岩分类方案的优缺点。 2、评述本教材采用的砂岩的四组分三端元分类体系的原则、分类依据和分类方案。 3、总结对比石英砂岩类、长石砂岩类、岩屑砂岩类、杂砂岩类在成分、结构、构造、沉积环境、形成条件(母岩、气候、大地构造)等方面的特点。 4、砂岩中长石含量的大地构造意义。 5、试述石英含量极高(95%)的石英砂岩的形成条件。 6、试述杂砂岩的沉积条件。浊流沉积中主要是砂屑岩还是杂砂岩。 7、试对粉砂岩的一般特征进行成因解释。

变质岩

变质岩 1.变质作用的因素主要是温度、压力和原岩的化学成分。() 2.变质岩的成分完全取决于原岩的成分。() 3.变质岩中可以保留变质原岩的结构和构造。() 4.在变质作用过程中,岩石的矿物成分发生变化都是交代作用引起的。() 5.在变质作用过程中,岩石的组分发生迁移主要是通过溶液来实现的。() 6.岩石在定向压力的作用下都会产生塑性变形。() 7.岩石在定向压力的作用下都会产生变形。() 8.不同的原岩形成不同的变质岩。() 9.变质程度相等的变质岩属于等物理系列的岩石。() 10.等化学系列的岩石都处于同一变质相中。() 11.区域变质岩是温度、压力和具化学活动性的流体等诸因素综合作用的产物,分布于局部地区。()12.不同的变质相可有相同的变质矿物共生组合。() 13.变质岩的化学成分和原岩化学成分密切相关。所以变质岩的化学成分不具有多样性。() 14.变质作用是在原岩基本保持固态状态下进行的。() 15.岩石变质后仍可保留原岩的构造特征。() 16.在一定的温度压力下,均向压力的增加往反形成比较大、体积较小的矿物。() 17.变质岩中的一组矿物称为变质岩的矿物共生组合。() 18.变斑晶往往同变晶基质同时或稍晚形成。() 19.退变质作用是一种复变质作用。() 20.粒间流体压力能影响变质作用的温度。() 21.变晶结构的主要特点是矿物自形程度一般不高,自形程度反映变质结晶的先后顺序。() 22.变质相是指多种原岩成分与变质矿物组合之间的对应关系。() 23.若干变质相可归并为不同的变质相系。() 24.温度的变化可决定变质作用的方向。() 25.红柱石、刚玉、滑石都属特征变质矿物。() 26.等变线是变质程度带间的界限。() 27.变质岩中的新生矿物、原生矿物在一定变质条件下都是稳定存在的,因而可称为稳定矿物。()28.变质岩石根据原岩成分及变质相进行分类的。() 29.变质级的高低是划分变质作用强度的依据。() 30.变质岩的原岩也可能是早期形成的变质岩。() 31.动力变质作用只能引起岩石结构、构造的改变。() 32.碎裂结构是动力变质作用的产物。() 33.糜棱岩与碎裂岩的主要差别在于糜棱岩中的破碎颗粒极细小,外貌致密、坚硬。() 34.碎斑为原岩矿物经动力变质作用残留下来的,故碎斑结构是一种残余结构。() 35.花岗碎裂岩与碎裂花岗岩的主要区别是其形成时的应力性质的不同。() 36.接触变质晕反映了热变质程度的依次变化特征,与侵入岩体的大小和产状有关,而与成分无关。()37.接触变质晕反映了热变质程度的依次变化特征。() 38.接触变质岩是与侵入岩体产状和分布有关的一类变质岩。() 39.接触变质带的发育宽度与围岩性质有关。()

岩浆岩沉积岩变质岩的主要特征与类型

. 题目:试述岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征与类型,简述三大岩石的相互转化过程。 一、岩浆岩:或称火成岩,是由岩浆凝结形成的岩石。 1、岩浆岩的主要特征:岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征 ○、气孔状构造:在温度、压力骤然降低的条件下形成的,造成溶解在岩1浆 中的挥发份以气体形式大量逸出,形成气孔状构造。当气孔十分发育时,岩石会变得很轻,甚至可以漂在水面,形成浮岩。 ○、杏仁状构造:上述气孔形成的空洞被后来的物质充填,就形成了杏仁2状构造。 ○、流纹构造、绳状构造:岩浆喷出到地表,熔岩在流动的过程中其表面3常留下流动的痕迹,有时好像几股绳子拧在一起。 ○4、枕状构造:岩浆在水下喷发,熔岩在水的作用下会形成很多椭球体。上 述这些特殊的构造只存在于岩浆岩中。还有块状构造和斑状构造。除了构造以外还有因为矿物的结晶程度、集合体形状与组合方式的不同可以有不同的结构,如玻璃质结构、隐晶质结构、显晶质结构。 2、岩浆岩的主要类型:岩浆岩依据矿物组成的差别,可以分为以下四类 ○45%,多铁、镁而少钾、钠,基本上由1超基性岩类:二氧化硅含量小于暗 色矿物组成,主要是橄榄石、辉石,二者含量可以超过70%。其次为角闪石和黑云母;不含石英,长石也很少。这类岩石最常见侵入岩是橄榄岩类,喷出岩是苦橄岩类。 ○可CaO15%,Al2O3SiO22基性岩类:化学成分的特征是为45-53%,可达达10%; 而铁镁含量约各占6%左右。岩石颜色比超基性岩浅,比重也稍小,一般在3左右。侵入岩很致密,喷出岩常具有气孔状和杏仁状构造。。在矿物成分上,铁镁矿物约占40%,而且以辉石为主,其次是橄榄石、角闪石和黑云母。基性岩和超基性岩的另一个区别是出现了大量斜长石。这类岩石的.' . 侵入岩是辉长岩,分布较少;而喷出岩-玄武岩,却有大面积分布。

沉积岩的基本沉积构造总结(有图)

沉积构造 Section two Sedimentary Structures 沉积构造是由沉积物的成分、结构、颜色的不匀一性而表现出的宏观特征。根据形成时间可划分为原生沉积构造和次生沉积构造(如周口店八角寨燧石结核)。原生沉积构造是在沉积物沉积时或沉积后不久、以及其固结以前形成,因而是沉积环境的重要判别标志。 §2.1 物理构造(Physical Structures) 层面构造[表面痕迹(surface marks), 底面印痕(bottom imprints)]和层理构造(bedding Structures)1、表面痕迹(Surface marks)——波痕(ripple marks), 雨痕(raindrop mark), 细流痕(rill marks), 泥裂(cracks) (1) 雨痕(Raindrop marks)圆形或椭圆形,在少雨区发育较好。指示水上环境或半干旱环境,说明沉积物曾经出露水上(暴露标志)。 (2) 泥裂(Cracks)平面上为多边形,剖面上为“V”字形,由泥岩脱水、收缩或干化而成。指示干旱气候或水上环境(暴露标志) 。 (3) 细流痕(Rill marks)由于细小水流侵蚀沉积物表面所形成的树支状痕迹。指示水面下降或水上环境。 (4) 其它表面痕迹(The other surface marks)工具痕迹、障碍痕迹、弹跳痕迹等 2 底面印痕(Bottom Imprints)底面印痕发育于沉积物(砂层)底部,为表面痕迹的铸型。 (1)槽铸型(Flute imprints): 平行水流方向的瘤状突起,上游端高而窄,下游端低而宽,可以指示水流方向。(2)纵向脊和沟铸型(Longitudinal furrows and ridge imprints):相间排列的沟和脊,平行水流方向,但不能指示上、下游方向。(3)沟铸型(Furrow imprint):窄而长的脊,平行水流方向。(4)其它铸型(The other imprints): 不规则,不能指示古水流方向。 3 层理(Bedding)层理是肉眼能够识别的最显著的宏观沉积特征。 纹层(Laminae):组成层理的最小宏观单位,具有相对一致的成分和结构。 单层(Single Bed):层理的基本单元,由成分和形态对一致的纹层组成。 层组(Bedset):形态一致且具有成因联系的一组单层。如果单层的成分相似或一致,称“简单层组”,构成的层理称为简单层理;如果单层的成分不同,称“复合层组”,构成的层理称为复合层理。 层理面(Bedding Surfaces):单层或层组的分界面。 (1)简单层理(Simple Bedding) a) 交错层理(Cross-bedding): 形态类型: 板状交错层理(Tabular cross bedding):层理面为相互平行的平面,内部纹层与层理面斜交。楔状交错层理(Wedge-shaped cross ):层理面为平面,但纹层面不平行,内部纹层与层理面斜交。上述两类层理可统称为面状交错层理(Planar cross bedding) 槽状交错层理(Trough cross-bedding):层理面为曲面,纹层呈槽状或弧形 波状交错层理(Ripple bedding):层理面不规则,内部纹层与界面平行或斜交。一般,波状交错层理的规模较小,多为小型交错层理。 b) 爬生波痕纹理(Climbing ripple lamination)爬生波痕纹理是在波痕迁移过程中,同时向上生长所形成的。其形成条件是:沉积物供给丰富,向流面纹层能够保留下来,波痕向上生长。 同相位爬生波痕纹理Climbing ripple laminations in-phase:后一波痕直接盖在前一波痕之上,前后波痕在水平方向上的位移很小,向流面和背流面纹层的厚度近于相等。

(完整版)第二章天然石材习题参考答案

第二章天然石材习题参考答案 一、名词解释 1.天然石材:是由采自地壳的岩石经加工或不经加工而制成的材料。 二、填空题 1.按地质分类法,天然岩石分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。其中岩浆岩按形成条件不同又分为喷出岩、深层岩和火山岩。 2.建筑工程中的花岗岩属于岩浆岩,大理石属于变质岩,石灰石属于沉积岩。 3.天然石材按体积密度大小分为重质石材、轻质石材两类。 4.砌筑用石材分为毛石和料石两类。其中料石按表面加工的平整程度又分为毛料石、粗料石、半细料石和细料石四种。 5.天然大理石板材主要用于建筑物室内饰面,少数品种如汉白玉、艾叶青等可用作室外饰面材料;天然花岗石板材用作建筑物室内外高级饰面材料。 三、判断题 1.花岗石板材既可用于室内装饰又可用于室外装饰。(√) 2.大理石板材既可用于室内装饰又可用于室外装饰。(×) 3.汉白玉是一种白色花岗石,因此可用作室外装饰和雕塑。(×) 4.石材按其抗压强度共分为MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、 MU20、MU15和MU10九个强度等级。(√) 5.火山岩为玻璃体结构且构造致密。(×) 6.岩石中云母含量越多,则其强度越高。(×) 7.岩浆岩分部最广。(×) 8.黄铁矿是岩石中的有害矿物。(√) 四、单项选择题 1.沉积岩大都呈C构造。 A. 块状 B. 多孔 C. 层状 2.大理石岩、石英岩、片麻岩属C。 A. 岩浆岩 B. 沉积岩 C. 变质岩 3.矿物的莫氏硬度采用 A 测定。 A. 刻划法 B. 压入法 C. 回弹法 4.天然大理石板一般不宜用于室外,主要原因是由于其C。 A. 强度不够 B. 硬度不够 C. 抗风化性能差 5.砌筑用石材的抗压强度是以边长为B的立方体抗压强度值表示。 A. 50mm B. 70mm C. 100mm 6.大理石贴面板宜使用在 A 。 A. 室内墙、地面 B. 是外墙、地面 C. 屋面 D.各建筑部位皆可 7.下面四种岩石中,耐火性最差的是D 。 A. 石灰岩 B. 大理岩 C. 玄武岩 D.花岗岩 五、多项选择题 1.下列岩石属于沉积岩A B C。

变质岩习题及答案

作业一 一、简答题 1.请比较斑状结构与斑状变晶结构有何区别 答:斑状结构与斑状变晶结构的区别主要在于斑晶与变斑晶的区别,其区别有三:(1)斑晶为岩浆中早结晶的矿物;变斑晶为变质岩中结晶能力强的矿物; (2)斑晶比基质早结晶,变斑晶比基质同时或稍晚结晶。 (3)斑晶是在岩浆(液态)中晶出,变斑晶是在固体状态下晶出。 2、什么是稳定矿物、不稳定矿物、特征变质矿物、贯通矿物各举例说明之。 答:稳定矿物:是指在一定的变质条件下,原岩通过重结晶作用和变质结晶作用形成的矿物。它可以是原岩中已有的、经变质后仍然存在的矿物,如大理岩中的方解石;也可以是原岩中不存在、经变质作用后新产生的矿物,如硅灰石大理岩中的硅灰石。 不稳定矿物:是指在一定的变质条件下,由于变质反应不彻底而保存下来的原岩矿物。如云英岩中的钾长石残余就是不稳定矿物。 特征变质矿物:对温度—压力条件变化特别敏感的矿物。也就是说它只在很狭窄的温压范围内稳定的矿物。如红柱石(低压)、蓝晶石(中压)、矽线石(高温)等。 贯通矿物:对温压条件变化不敏感的矿物。如石英、方解石等 3、变质岩结构构造按成因可划分几种类型其主要特征是什么 变质岩的结构按成因可分为四类: 1.变余结构:特征:岩石经变质后,原岩的矿物成分和结构特征被部分地保留下来。 2.变晶结构:岩石在保持固态的条件下由重结晶和变质结晶作用形成的结构。变晶体的特点:自形程度较差;粒度较细;包裹体多;反应现象常见;常常具有定向性;晶体自形程度、相对大小、包裹关系取决于在固态生长条件下结晶成完成好晶面的相对能力(成面能)一般不能用来判断变晶先后关系。 3.碎裂结构:岩石受到机械破坏而产生的结构。 当岩石以脆性变形为主时,岩石无定向或略具定向,具碎裂结构或玻璃质碎屑结构,微破裂

沉积岩与沉积相题库

1.什么是岩石? 2.什么是沉积岩? 3.什么是沉积学? 4.目前已知最老沉积岩的年龄是多少?分布在哪里? 5.如何理解沉积岩的形成条件? 6.地壳表层条件有哪些主要特点? 7.同岩浆岩相比,沉积岩有哪些特征? 8.沉积岩的原始物质有哪些来源? 9.按沉积物的物质来源,沉积岩分为哪几种类型? 10.沉积岩的形成过程大致可分成那几个阶段? 11.什么是风化作用?有几种类型?? 12.请以玄武岩为例,说明母岩的风化过程。 13.何谓风化壳? 14.什么是母岩?沉积岩的母岩包括那些岩石类型? 15.母岩在地表条件下遭受风化作用的原因是什么? 16.如何按风化作用由难到易的顺序给下列矿物排队:橄榄石、辉石、石英、钾长石、角闪石、黑云母? 17.沉积岩中常见的重矿物有哪些? 18.什么是母岩风化的元素迁移序列? 19.为什么造岩矿物风化稳定性差异巨大? 20.母岩风化大致可分为哪几个阶段?各有何特征? 21.母岩风化有哪些产物类型?

22.使沉积物发生搬运和沉积的主要营力(沉积介质)有哪些? 23.碎屑沉积物的搬运有那几种方式? 24.沉积物被搬运和沉积的方式有哪几种? 25.何谓牛顿流体和非牛顿流体?牵引流和重力流各属于牛顿流体还是非牛顿流体? 26.牵引流和沉积物重力流有何区别? 27.什么是牵引搬运作用?牵引流的搬运力表现在哪几个方面? 28.牵引流来说,推力大则负荷力就大吗? 29.作用于碎屑颗粒上的力主要有哪些? 30.何谓佛罗德数?何谓雷诺数?各有何意义? 31.如何理解尤斯特龙图解?? 32.碎屑物质在流水搬运过程中会发生哪些变化? 33.在静水条件下,沉积速度主要受哪些因素的影响? 34.在海湖水中,受波浪的影响碎屑颗粒可以出现哪几种运动状态? 35.试述风的搬运和沉积的特点。 36.溶解物质搬运和沉积最根本的控制因素是什么? 37.试述沉积分异作用的概念和分类 38.影响胶体溶液物质搬运和沉积的主要因素是什么? 39.影响真溶液物质搬运和沉积的主要因素是什么? 40.什么是沉积分异作用? 41.何谓机械沉积分异作用?何谓化学沉积分异作用?

变质岩岩石学习题

“变质岩岩石学”习题 第一章变质作用概述 1.变质作用的影响因素有哪些,它们之间的相互关系如何? 2.总结不同变质作用类型中起主要作用的变质作用因素。 3.简述变质作用的类型及其特点 第二章变质岩的基本特征与分类命名 1.总结对比变质岩、火成岩、沉积岩在矿物成分、结构构造方面的异同。 2.总结常见区域变质岩的岩石类型、结构、构造及变质条件等方面的特征。 3.简述变质岩结构的分类依据、主要类型、命名原则。 4.常见变晶结构的特点、区别及命名原则。 5.总结富铝系列各类岩石的结构构造特征及命名原则。 6.总结富铝系列变质岩随变质程度增加,矿物成分、结构构造、岩石类型的变化规律。7.铁镁系列主要变质岩石类型、特点、比较。 8.总结铁镁系列变质岩的矿物组成, 结构构造和岩石类型随温度增加的变化规律。9.特征变质矿物的鉴定特征及标定的变质条件。 其中5-9题结合实验课内容完成。 第三章变质岩的原岩研究 1.恢复变质岩原岩有哪些标志? 2.利用变质岩化学成分恢复原岩的依据是什么? 第四章变质岩的形成作用 1.变质作用的方式主要有哪几种类型?基本含义是什么? 2.变质反应的基本特征、影响因素和研究意义。 3.举例说明变质反应的主要类型及主要特征 4.为什么固-固反应是较好的地质温压计? 5.重结晶作用和变质结晶作用的主要区别是什么? 6.静态重结晶和动态重结晶产物的特点有什么不同? 7.变质结晶作用与变形作用的关系有几种情况?各具有什么特点? 第五章变质带 1.总结中压条件下泥质岩石和铁镁质岩石变质带的划分、矿物组合及等变线反应。2.总结基性系列和富铝系列经受从绿片岩相到麻粒岩相变质作用,可能出现的典型岩石及典型矿物组合。 3.变质带的概念、划分标志、研究意义。 4.简述巴洛式递增变质带和基性岩递增变质带划分标志、主要特征、适用条件

岩浆岩沉积岩变质岩的主要特征与类型,简述三大岩石的相互转化过程。

题目:试述岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征与类型,简述三大岩石的相互转化过程。 一、岩浆岩:或称火成岩,就是由岩浆凝结形成的岩石。 1、岩浆岩的主要特征:岩浆岩中有一些自己特有的结构与构造特征 ○1、气孔状构造:在温度、压力骤然降低的条件下形成的,造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出,形成气孔状构造。当气孔十分发育时,岩石会变得很轻,甚至可以漂在水面,形成浮岩。 ○2、杏仁状构造:上述气孔形成的空洞被后来的物质充填,就形成了杏仁状构造。 ○3、流纹构造、绳状构造:岩浆喷出到地表,熔岩在流动的过程中其表面常留下流动的痕迹,有时好像几股绳子拧在一起。 ○4、枕状构造:岩浆在水下喷发,熔岩在水的作用下会形成很多椭球体。 上述这些特殊的构造只存在于岩浆岩中。还有块状构造与斑状构造。除了构造以外还有因为矿物的结晶程度、集合体形状与组合方式的不同可以有不同的结构,如玻璃质结构、隐晶质结构、显晶质结构。 2、岩浆岩的主要类型:岩浆岩依据矿物组成的差别,可以分为以下四类 ○1超基性岩类:二氧化硅含量小于45%,多铁、镁而少钾、钠,基本上由暗色矿物组成,主要就是橄榄石、辉石,二者含量可以超过70%。其次为角闪石与黑云母;不含石英,长石也很少。这类岩石最常见侵入岩就是橄榄岩类,喷出岩就是苦橄岩类。 ○2基性岩类:化学成分的特征就是SiO2为45-53%,Al2O3可达15%,CaO可达10%;而铁镁含量约各占6%左右。岩石颜色比超基性岩浅,比重也稍小,一般在3左右。侵入岩很致密,喷出岩常具有气孔状与杏仁状构造。。在矿物成分上,铁镁矿物约占40%,而且以辉石为主,其次就是橄榄石、角闪石与黑云母。基性岩与超基性岩的另一个区别就是出现了大量斜长石。这类岩石的侵入岩就是辉长岩,分布较少;而喷出岩-玄武岩,却有大面积分布。

沉积岩

第五章沉积岩 第一节沉积岩的一般特征 一、沉积岩的物质成分 在化学成分上,沉积岩中Fe2O3多于FeO,K2O多于Na2O,岩浆岩则与此相反。因为地表环境富含水和二氧化碳,所以沉积岩中水和二氧化碳的含量也明显比岩浆岩中的高。 二、沉积岩的颜色 颜色是沉积岩重要的直观特征,它不仅反映岩石本身的物质成分、沉积环境及成岩后的次生变化,对鉴定岩石具有重要意义,而且还可作为地层划分与对比和推断沉积环境的重要标志之一。其中起决定作用的是岩石中所含色素(染色物质)。沉积岩的颜色按成因可分为原生色和次生色。 原生色又进一步分为继承色和自生色。 1、原生色: 1)继承色主要取决于岩石中所含矿物碎屑的颜色,常为碎屑岩所具有,如长石砂岩呈红色是继承了母岩中红色长石颗粒的颜色; 2)、自生色是在沉积成岩阶段由自生矿物造成的,为大部分粘土岩、化学岩所具有。2、次生色是在沉积岩形成后由于次生变化而产生的,如在露头上海绿石砂岩常被风化成黄褐色、褐红色等。研究沉积岩要注意区分原生色和次生色。 次生色常沿裂隙、孔洞和破碎带分布,呈斑点状。原生色分布均匀、稳定,且与岩层的界线一致。原生色常能指示沉积环境。一般来说,粒度越细、越潮湿,观察面越阴暗,颜色越深;反之则浅。因此,描述颜色必须观察岩石的新鲜面,并说明是在怎样的状态下观测的。 三、沉积岩的构造 沉积岩的构造是指沉积岩各组分在空间的分布、排列和充填方式。一般包括层理、层面构造和层内构造。 (一)层理 1、概念: 层理是由岩石的成分、颜色、结构等在垂直于沉积层方向上的变化所形成的一种构造现象。层理是沉积岩所具有的重要特征,是区别于岩浆岩的主要标志。根据层理可以确定岩层产状即正确判断地质构造。 2、层理的组成 层理由细层、层系、层系组等要素组成。 1)细层又称纹层,是组成层理的最小单位,其厚度极小,常以毫米计。 2)层系组也称层组,由两个或两个以上相似的层系或成因上有联系的层系叠覆而成。 由若干个纹层、层系或层组构成一个层。 层是由成分基本一致的岩石组成的沉积地层的基本单位。它以成分或结构上的不一致性与上下邻层分开。层与层之间有层面分隔。层的厚度可分为块状层(大于1m)、厚层(1.0~0.5m)、中层(0.5~0.1m)、薄层(0.1~0.01m)、微细层或页状层(小于0.01m)。 3、常见的层理构造有下列几种类型: 1)水平层理和平行层理水平层理和平行层理的特点是细层平直且与层面平行。 平行层理多形成于河道、湖岸、海滩等高能环境。 2)波状层理波状层理由许多波状起伏的纹层重叠在一起组成,是由于波浪引起沙纹的移动造成的。 其特点是纹层呈波状,但总的方向平行层面,当沉积速率较高时,可保存连续的波状。波状层理常形成于海、湖的浅水区及河漫滩。 3)交错层理(斜层理)交错层理由一系列彼此交错、重叠、切割的细层组成。按其层系厚度可分小型(小于3cm)、中型(3~10cm)、大型(10~200cm)、特大型(大于200cm)四种;按其层系形态可分板状、楔状、槽状三种基本类型。 板状交错层理的层系界面为平面,且彼此平行。大型板状交错层理常见于河流沉积之中,

岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征、类型及转化

岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征、类型及转化试述岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征与类型,简述三大岩石的相互转化过程 一、(一)岩浆岩 主要特征: 1.气孔状构造:岩石在温度、压力骤然降低的条件下,造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出,形成气孔状构造。 2.与周围的岩石之间都有明显的界限 3.冷凝特征:岩浆岩是由岩浆直接冷凝形成的岩石,因此,具有反映岩浆冷凝环境和形成过程所留下的特征和痕迹。 类型: 把岩浆岩按酸度分成四大类,然后再按碱度把每大类岩石分出几个岩类。 1.超基性岩大类:钙碱性系列的岩石是橄榄岩-苦橄岩类;偏碱性的岩石是含金刚石的金伯利岩;过碱性岩石为霓霞岩-霞石岩类和碳酸岩类。 2.基性岩大类:钙碱性系列的岩石是辉长岩-玄武岩类;相应的碱性岩类是碱性辉长岩和碱性玄武岩。 3.中性岩大类:钙碱性系列为闪长岩-安山岩类;碱性系列为正长岩-粗面岩类;过碱性岩石为霞石正长岩-响岩类。 4.酸性岩类:主要为钙碱性系列的花岗岩-流纹岩类。 (二)沉积岩 主要特征: 1.层理构造显著,富含次生矿物、有机质; 2.沉积岩中常含古代生物遗迹,经石化作用即成化石,即是生物化石;

3.具有碎屑结构于非碎屑结构之分,有的具有干裂、孔隙、结核等。通常情况下沉积岩由岩石碎屑、矿物碎屑、火山碎屑及生物碎屑等构成,其中包括砾、砂、粉砂和泥等不同粒级的物质。各粒级沉积物使沉积岩具有砾状结构、砂状结构、粉状结构或泥状结构; 4.沉积岩层面呈波状起伏,或残留波痕、雨痕、干裂、槽模、沟模等印模,或层内出现锯齿状缝合线或结核,均属沉积岩的原生构造特征。 类型: 1.火山碎石岩类:火山碎屑岩是火山剧烈爆发中产生的还是碎屑堆积物经压实、固结以后形成的岩石。包括:?砾岩与角砾岩;?砂岩在沉积岩中分布仅次于黏土岩。?粉砂岩,以石英为主,常含较多的白云母,钾长石和酸性斜长石含量较少,岩屑极少见到。黏土基质含量较高。 2.正常碎屑岩类:正常碎屑岩类是沉积岩中最常见的岩石之一,特别是在陆相沉积物中,分布极为广泛。包括砾岩、砂岩、粉石岩三种。 3.黏土岩类:又称泥质岩,是沉积岩中最常见的一类岩石。黏土岩类具有泥状结构,由黏土矿物及其他细粒物质组成,硬度低。根据其固结程度可分为泥岩、页岩、黏土。固结好而无层理的为泥岩,固结较好并有良好层理的为页岩,固结较差的则为黏土。 4.化石岩及生物化学岩类:由化学和生物化学形成物组成并主要见于海相或 相沉积物,具显晶或隐晶结构、鲕状或豆状结构、生物结构,包括硅质岩、石灰岩、白云岩等。 (三)变质岩 主要特征:

三大岩石的主要特征以及类型

地球科学概论 地球上的岩石千变万化,它是一种或多种矿物的集合体,它是构成地壳的基本部分。按其成因可分为三大类:岩浆岩(火成岩)、沉积岩和变质岩。 一、三大岩石的主要特征以及类型 (一)、岩浆岩 岩浆岩又称火成岩,是由地壳下面的岩浆沿地壳薄弱地带上升侵入地壳或喷出地表后冷凝而成的。岩浆是存在于地壳下面高温、高压的熔融状态的硅酸盐物质(它的主要成分是SiO2,还有其他元素、化合物和挥发成分)。岩浆内部的压力很大,不断向压力低的地方移动,以至冲破地壳深部的岩层,沿着裂缝上升,喷出地表;或者当岩浆内部压力小于上部岩层压力时迫使岩浆停留下,冷凝成岩。 1、岩浆岩的主要特征 ①构造特征:岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征,比如喷出岩是在温度、压力骤然降低的条件下形成的,造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出,形成气孔状构造。当气孔十分发育时,岩石会变得很轻,甚至可以漂在水面,形成浮岩等; ②冷凝特征:岩浆岩是由岩浆直接冷凝形成的岩石,因此,具有反映岩浆冷凝环境和形成过程所留下的特征和痕迹,与沉积岩和变质岩有明显的区别。2、岩浆岩的分类 依冷凝成岩时的地质环境的不同,将岩浆岩分为三类: 喷出岩(火山岩):岩浆喷出地表后冷凝形成的岩浆岩称为喷出岩。在地表的条件下,温度下降迅速,矿物来不及结晶或者结晶差,肉眼不易看清楚。如流纹岩、安山岩、玄武岩等; 浅成岩:岩浆沿地壳裂缝上升至距地表较浅处冷凝形成的岩浆岩。由于岩浆压力小,温度下降较快,矿物结晶较细小。如花岗斑岩、正长斑岩、辉绿岩等; 深成岩:岩浆侵入地壳深处(约距地表3公里)冷凝形成的岩浆岩。由于岩浆

压力大,温度下降缓慢,矿物结晶良好。如花岗岩、正长岩、辉长岩等。 其中,深成岩和浅成岩又统称侵入岩。 (二)、变质岩 地壳中的原岩(包括岩浆岩、沉积岩和已经生成的变质岩),由于地壳运动、岩浆活动等所造成的物理和化学条件的变化,即在高温、高压和化学性活泼的物质(水气、各种挥发性气体和热水溶液)渗入的作用下,在固体状态下改变了原来岩石的结构、构造甚至矿物成分,形成一种新的岩石称为变质岩。变质岩不仅具有自身独特的特点,而且还保存着原来岩石的某些特征。 1、变质岩的主要特征 ①有的具有片理(片状)构造如片岩; ②有的呈片麻构造(未形成片状),岩石断面上看到各种矿物成带状或条状等, 如花岗片麻岩; ③有的呈板状构造,颗粒极小,肉眼难辨,如板岩。 2、变质岩的分类 大理岩:由方解石或白云石重新经过结晶而成的; 板岩:由页岩和粘土经过变质而形成原解理状的; 片岩:由片状、柱状岩石组成; 片麻岩:多由沉积岩和岩浆岩变质而成; 石英岩:由砂岩变质而成的等。 (三)、沉积岩 沉积岩,又称为水成岩,是由成层堆积于陆地或海洋中的碎屑、胶体和有机物等疏松沉积物团结而成的岩石。同时也是三种组成地球岩石圈的主要岩石之一(另外两种是岩浆岩和变质岩)。在地球地表,有70%的岩石是沉积岩,但如果从地球表面到16公里深的整个岩石圈算,沉积岩只占 5%。沉积岩主要包括有石灰岩、砂岩、页岩等。沉积岩中所含有的矿产,占全部世界矿产蕴藏量的80%。 1、沉积岩的主要特征 ①层理构造显著,富含次生矿物、有机质; ②沉积岩中常含古代生物遗迹,经石化作用即成化石,即是生物化石;

岩浆岩、沉积岩和变质岩的主要特征和类型及其相互转化

一、岩浆岩、沉积岩和变质岩的主要特征和类型 (1)岩浆岩:是由地壳内部上升的岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝而成的,又称火成岩。岩浆主要来源于地幔上部的软流层,那里温度高达1300℃,压力约数千个大气压,使岩浆具有极大的活动性和能量,按其活动又分为喷出岩和侵入岩。未达到地表的岩浆冷凝而成的岩石叫侵入岩。深成侵入岩颗粒较粗。浅成侵入岩颗粒细小或大小不均。喷出岩是在岩浆喷出地表的条件下形成,温度低,冷却快,常成玻璃质、半晶质或隐晶质结构,具有气孔、流纹等构造等。岩浆岩常见的如在地壳中分布很广的中粗粒结构的侵入岩——花岗岩,气孔构造发育,黑色致密的玄武岩,流纹构造显著的酸性喷出岩——流纹岩等。沉积岩:是地面即成岩石在外力作用下,经过风化、搬运、沉积固结等沉积而成。 岩浆岩主要特征是:①层理构造显著;②沉积岩中常含古代生物遗迹,经石化作用即成化石;③有的具有干裂、孔隙、结核等。常见的沉积岩有:直径大于3 毫米的砾和磨圆的卵石及被其它物质胶结而形成的砾岩,由2 毫米到0.05 毫米直径的砂粒胶结而成的砂岩,由颗粒细小的粘土矿物组成的页岩,由方解石为其主要成分,硬度不大的石灰岩等。 岩浆岩的主要类型,可以分为以下四类: 1、超基性岩类:二氧化硅含量小于45%,多铁、镁而少钾、钠,基本上由暗色矿物组成,主要是橄榄石、辉石,二者含量可以超过70%。其次为角闪石和黑云母;不含石英,长石也很少。这类岩石最常见侵入岩是橄榄岩类,喷出岩是苦橄岩类。 2、基性岩类:化学成分的特征是SiO2为45-53%,Al2O3可达15%,CaO可达10%;而铁镁含量约各占6%左右。岩石颜色比超基性岩浅,比重也稍小,一般在3左右。侵入岩很致密,喷出岩常具有气孔状和杏仁状构造。。在矿物成分上,铁镁矿物约占40%,而且以辉石为主,其次是橄榄石、角闪石和黑云母。基性岩和超基性岩的另一个区别是出现了大量斜长石。这类岩石的侵入岩是辉长岩,分布较少;而喷出岩-玄武岩,却有大面积分布。 3、中性岩类:化学成分特征是SiO2为53-65%,铁、镁、钙比基性岩低,Al2O3 16-17%,比基性岩略高,而Na2O+K2O可达5%,比基性岩明显增多。中性岩类岩石颜色较浅,多呈浅灰色,比重比基性岩要小。主要矿物为角闪石与长石,兼有少量石英、辉石、黑云母等。代表性岩石为闪长石、安山岩、正长岩与粗面岩。 4、酸性岩类:这类岩石的SiO2含量最高,一般超过66%,K2O+Na2O平均在6-8%之间,铁、钙含量不高。矿物成分的特点是浅色矿物大量出现,主要是石英、碱性长石和酸性斜长石,还有云母。暗色矿物含量很少,大约只占10%。代表性岩石为花岗岩与流纹岩。 二、沉积岩,又称为水成岩,是由成层堆积于陆地或海洋中的碎屑、胶体和有机物等疏松沉积物团结而成的岩石。同时也是三种组成地球岩石圈的主要岩石之一(另外两种是岩浆岩和变质岩)。在地球地表,有70%的岩石是沉积岩,但如果从地球表面到16公里深的整个岩石圈算,沉积岩只占5%。沉积岩主要包括有石灰岩、砂岩、页岩等。沉积岩中所含有的矿产,占全部世界矿产蕴藏量的80% (2)沉积岩的主要特征:①层理构造显著,富含次生矿物、有机质;②沉积岩中常含古代生物遗迹,经石化作用即成化石,即是生物化石;③具有碎屑结构于非碎屑结构之分,有的具有干裂、孔隙、结核等。通常情况下沉积岩由岩石碎屑、矿物碎屑、火山碎屑及生物碎屑等构成,其中包括砾、砂、粉砂和泥等不同粒级的物质。各粒级沉积物使沉积岩具有砾状结构、砂状结构、粉状结构或泥状结构。④沉积岩层面呈波状起伏,或残留波痕、雨痕、干裂、槽模、沟模等印模,或层内出现锯齿状缝合线或结核,均属沉积岩的原生构造特征。 沉积岩的主要类型:1、碎屑岩类主要指母岩风化碎屑经搬运再堆积后胶结而成的岩石,包括①砾岩与角砾岩;②砂岩在沉积岩中分布仅次于黏土岩。它是由粒度在2~0.1毫米范围内的碎屑物质组成的岩石。在砂岩中,砂含量通常大于50%,其余是基质和胶结物。碎

常见变质岩的观察与鉴定

常见变质岩的观察与鉴定 一目的要求 1.初步掌握变质岩的一般特征; 2.认识和熟悉几种典型的变质岩种类的描述和肉眼鉴定。 二区域变质岩肉眼观察描述内容及其注意事项 变质岩肉眼观察描述的内容、方法与沉积岩、岩浆岩大体相似,包括以下内容:1.颜色 变质岩的颜色比较复杂,它既与原岩有关又与变质岩矿物成分有关。因此,颜色虽可帮助鉴定矿物成分,但与其它两大类岩石相比,则重要性较差。变质岩的颜色常不均一,应注意观察其总体色调。 2.结构构造 区域变质岩的结构主要为变质结构,仅少数为变余结构。变晶结构在肉眼下很难与结晶质结构相区别。描述变晶结构时同样应注意矿物的结晶程度、颗粒大小、形状等特点。区域变质岩最特征的构造是由矿物具一定方向排列而构成的定向构造,即片理。片理是变质岩特有的一种构造。根据其剥开的难易,剥开面和平整程度和光泽,结合矿物重结晶程度等特征,可将片理中的板状、千枚状、片状和片麻状四种构造区分开。区域变质岩中亦有块状构造。 3.矿物成分 描述变质岩的成分时,应注意主要矿物,次要矿物和特征变质矿物。一般按矿物含量从多到少的顺序进行描述。 4.岩石的命名 区域变质岩中具有定向构造的岩石,以定向构造为其基本名称。若肉眼可识别出主要矿物或特征变质矿物时,亦应作为定名内容。一般命名原则可概括为:颜色+(矿物成分)+基本名称。如蓝灰色蓝晶石片岩。角闪石斜长片麻岩,黑云母变质岩。 三接触变质岩、动力变质岩和混合岩的观察描述内容和注意事项 (一)接触变质岩 接触交代变质岩,颜色成分均较复杂多变,与原岩成分及交代有密切关系,典型岩石为矽卡岩,常含多种金属矿物。接触热变质岩的典型岩石石英岩和大理岩是典型

沉积岩

沉积岩 摘要 沉积岩,又称为水成岩,是三种组成地球岩石圈的主要岩石之一(另外两种是岩浆岩和变质岩)。是在地表不太深的地方,将其他岩石的风化产物和一些火山喷发物,经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用形成的岩石。在地球地表,有70%的岩石是沉积岩,但如果从地球表面到16公里深的整个岩石圈算,沉积岩只占5%。沉积岩主要包括有石灰岩、砂岩、页岩等。沉积岩中所含有的矿产,占全部世界矿产蕴藏量的80%。 沉积岩 沉积岩(sedimentaryrocks)自然沉积物固结形成的岩石。通常是在常温、常压环境下,由先成岩石的风化物质、火山喷出的碎屑物质、生物遗体及少量宇宙尘埃,经搬运、沉积和成岩等地质作用而形成。多呈层状产出。沉积岩在地表分布很广,占陆地面积的75%。海底几乎全部为沉积物所覆盖。由于它主要是由先成岩石的风化物质再堆积而成,所以曾被称为次生岩;又因其主要是在水体中沉积形成的,故又曾被称为水成岩。但这些名称并不确切或不够全面,已不再被岩石学者采用。 沉积岩-岩石简介 沉积岩具有特征性的化学成分、矿物成分和结构构造。由于沉积分异作用的原因,不同类型沉积岩石的化学成分差别很大,如碳酸盐岩以钙镁氧化物和CO2为主,砂岩以SiO2为主,泥岩则以铝硅酸盐为主。在矿物成分方面,岩浆岩中常见的铁镁矿物在沉积岩中少见,沉积岩中常见的盐类矿物和粘土矿物在岩浆岩中不存在或罕见。在结构构造方面,沉积岩具有独特的碎屑结构,泥状结构,层理层面构造和发育的孔隙为岩浆岩所没有。

示意图 含有生物化石也是沉积岩的特征。按沉积物的来源把沉积岩分为陆源沉积岩、火山物源沉积岩和内源沉积岩3大类,然后再按成因、成分和粒径分为若干类。沉积岩中蕴藏着大量的矿产,据统计世界资源总量的75%~85%是由沉积或沉积变质形成的。石油、天然气、油页岩和煤几乎全为沉积形成。许多沉积岩本身就是有用的矿产,如建筑石料、水泥及玻璃原料、冶金熔剂及耐火材料等大多是沉积岩。沉积岩与地下水开发利用,与工程建设的规划和设计有密切关系。沉积岩是地壳发展历史的重要记录,通过沉积岩的研究,可查明地质历史时期自然地理变迁,地壳运动及构造变动情况,通过沉积岩中所含古生物化石的研究,还可获得生命起源和生物演化的宝贵资料。 沉积岩-岩石特性 沉积岩是指成层堆积的松散沉积物固结而成的岩石。曾称水成岩。是组成地壳的三大岩类(火成岩、沉积岩和变质岩)之一。沉积物指陆地或水盆地中的松散碎屑物,如砾石、砂、粘土、灰泥和生物残骸等。主要是母岩风化的产物,其次是火山喷发物、有机物和宇宙物质等。沉积岩分布在地壳的表层。在陆地上出露的面积约占75%,火成岩和变质岩只有25%。但是在地壳中沉积岩的体积只占5%左右,其余两类岩石约占95%。沉积岩种类很多,其中最常见的是页岩、砂岩和石灰岩,它们占沉积岩总数的95%。这三种岩石的分配比例随沉积区的地质构造和古地理位置不同而异。总的说,页岩最多,其次是砂岩,石灰岩数量最少。沉积岩地层中蕴藏着绝大部分矿产,如能源、非金属、金属和稀有元素矿产等。 化学成分:随沉积岩中的主要造岩矿物含量差异而不同。例如,泥质岩以粘土矿物为主要 造岩矿物,而粘土矿物是铝-硅酸盐类矿物,因此泥质岩中SiO 2及Al 2 O 3 的总含量常达70%以 上。砂岩中石英、长石是主要的,一般以石英居多,因此SiO 2及Al 2 O 3 含量可高达80%以上, 其中SiO 2 可达60~95%。石灰岩、白云岩等硫酸盐岩,以方解石和白云石为造岩矿物,CaO 或CaO+MgO含量大,SiO 2,Al 2 O 3 等含量一般不足10%。表1是根据岩样的化学分析资料综合 的泥质岩、砂岩和石灰岩的化学成分含量范围值。

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