3-第三章 沉积期后变化
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3-第三章土的结构和土体结构
所以，对于具有单粒结构的土体 ， 一般情况 ( 静荷载 所以 ， 对于具有单粒结构的土体，一般情况( 作用)下可以不必担心它的强度和变形问题。 作用)下可以不必担心它的强度和变形问题。
第三节 土的结构类型及研究方法
Hale Waihona Puke 二、细粒土的微观结构类型细粒土是集粒结构， 细粒土是集粒结构，即数个矿物晶体较牢固地聚合 在一起，在受到外力作用时， 在一起，在受到外力作用时，像一个颗粒那样起着 独立的作用。 独立的作用。 集粒有团聚体、絮凝体、团粒体、叠片体、 集粒有团聚体、絮凝体、团粒体、叠片体、凝块体 等形状。 等形状。
第三章 土的结构和土体结构
颗粒的大小、形状及表面特征 结构类型 结构类型： 颗粒的大小、形状及表面特征→结构类型：
粗大颗粒－－孔隙大而数量少； 粗大颗粒－－孔隙大而数量少； －－孔隙大而数量少 细小颗粒－－孔隙率大，但单个孔隙小 细小颗粒－－孔隙率大， －－孔隙率大 有棱角、片状、表面粗糙的颗粒－－结构松散、 －－结构松散 有棱角、片状、表面粗糙的颗粒－－结构松散、 透水性强； 透水性强； 细小颗粒、浑圆状的颗粒则相反， 细小颗粒、浑圆状的颗粒则相反，形成较紧密 的结构
第一节 土的结构连结
二、按连结力的性质分类
1、化学连结 、 2、静电连结 、 3、离子－静电连结 、离子－ 4、毛细力连结 、 5、分子连结 、 6、磁性连结 、
第二节 土的排列方式与孔隙类型
排列－－指土颗粒间排列组合关系， 排列－－指土颗粒间排列组合关系，即土颗 －－指土颗粒间排列组合关系 粒排列的松紧程度。 粒排列的松紧程度。 一、粗粒土的排列方式与孔隙类型
具有集合体结构的土体的特征
孔隙度很大(可达50％ 98％ 孔隙度很大 (可达 50％ -98％ ) ， 而各单独孔隙的直径 很小。特别是聚粒絮凝结构的孔隙更小，但孔隙度更大。 很小。特别是聚粒絮凝结构的孔隙更小，但孔隙度更大。 因此，土的压缩性更大； 因此，土的压缩性更大； 含水量很大，往往超过50％ 而且因以结合水为主， 含水量很大，往往超过50％，而且因以结合水为主， 排水困难，压缩过程缓慢； 排水困难，压缩过程缓慢； 具有大的易变性-不稳定性：外界条件变化(如加压、 具有大的易变性 -不稳定性 ： 外界条件变化 (如加压 、 震动、干燥、浸湿以及水溶液成分和性质变化等) 震动 、干燥 、 浸湿以及水溶液成分和性质变化等 )对它 的影响很敏感，且往往使之产生质的变化。 的影响很敏感，且往往使之产生质的变化。故集合体结 构又称为易变结构。例如， 构又称为易变结构。例如，软粘性土的触变性就是由于 这类结构的不稳定性而形成的一种持殊性质。 这类结构的不稳定性而形成的一种持殊性质。
第三章 碎屑岩的构造和颜色
其特点由底向上至顶部颗
粒逐渐由粗变细，除了粒度变
化外，没有任何内部纹层。主
要由浊流形成。
2.6 韵律层理 在成分、结构和颜色方面的 不同的薄层作有规律地重复出现 而组成的。 成因：物质搬运或产生方式 有规律地发生交替变化造成的。
（1）潮汐环境中的韵律层理
（2）季节性变化产生的韵律
层理
一、流动构造
斜层理。
按其层系厚度可分为小型（<3cm）、中型
（3～10cm）、大型（10～200cm）和特大型
（>200cm）交错层理。
（1）板状交错层理 层系之间的界面为平面而且彼此平行。大型 板状交错层理在河流沉积中最为典型。
（2）楔状交错层理 层系之间的界面为平面，但不互相平行，层 系厚度变化明显呈楔形。层系间常彼此切割，纹 层的倾向及倾角变化不定。常见于海、湖浅水地 带及三角洲地区。
成因：在一定条件下同时沉积的
厚度：小，一般数mm～数cm
层系—由许多在成
分、结构、厚度和产状
上近似的同类型纹层组
合而成。
它们形成于相同的
沉积条件下，是一段时 性（成分、 结构）基本一致的相似 层或性质不同组成因上 有联系的层系叠覆组成， 其间没有明显间断。也 称层组。
（一）波痕 （二）冲刷痕 （三）压刻痕 （四）其它表面痕迹
（五）层理
（六）叠瓦状构造
二、准同生变形构造
（一）负载构造 （二）球枕构造 （三）滑塌构造 （四）包卷层理（构造）
（五）碟状构造
（六）坑丘构造
准同生变形构造是指在沉积作用的同时或在
沉积物固结成岩之前处于塑性状态时发生变形所
形成的各种构造。
2.2 波状层理
（1）特点：纹层呈对称或不对称的波状，但
沉积地质与构造古地理
沉积建造泛指在一定构造背景条件下，当地壳发展 到某一构造阶段时所形成的一套具有特定岩相组 合的沉积岩系。 沉积大地构造相是反映陆块区、洋区、洋与陆块之 间的陆缘区（活动和被动陆缘）形成演变过程中， 在各个演化阶段及其特定的大地构造环境中形成 的沉积盆地及其充填序列，是表达大陆岩石圈板 块在离散、汇聚、碰撞、走滑等动力学过程中形 成的不同类型沉积盆地及其综合产物，具有恢复 陆块区和造山系（带）形成演化的功能。
沉积地质学：是研究沉积物及沉积岩的形成作用以及 和地质背景、大地构造环境及其它各种地质作用之关 系的科学，它比沉积学的涉及范围更加广阔。 沉积学：是研究沉积物和沉积岩及其形成作用的科学， 包括沉积物及沉积岩的描述、分类、成因及解释（包 括来源、搬运、沉积和后期改造），即：沉积环境-沉积作用--沉积物。 古地理学：是研究地质历史中各时期自然地理景观、 陆地和海洋的分布轮廓及其变化的科学。决定古地理 轮廓演变的主导因素是构造格局的形成及其发展演化， 所以对某一地区古地理轮廓演变过程的分析研究，也 就不可避免要涉及对大地构造学（构造轮廓）的研究， 故常将两者结合起来，称为构造古地理。
二、地层的沉积类型和沉积组合 1、沉积类型 2、沉积组合 3、几种重要的沉积组合
2、 沉积组合
1）定义：是在一定地质时期内形成的，能够 反映其沉积过程中主要构造环境的沉积岩共 生综合体，即指在不同构造部位上，一定时 期内形成的沉积物。 2）沉积组合及分布：王鸿祯先生对沉积类型 组合进行过详细划分，并在《中国古地理图 集》（1985）中表示了我国各地史时期的沉 积类型和沉积组合分布。
沉积地质与构造古地理分析
一、概述 二、地层的沉积类型和沉积组合 三、主要盆地类型及沉积作用 四、沉积盆地的构造背景分析
第三章
第3章 海洋沉积-2013
最具开发利用价值的海岸带砂和砾石：
来自陆地不同含矿区域、不同成分的矿物颗粒（如磁铁矿、 锆石、钻石等），密度、比重不同，粒径大小 不同，扁、圆形状也有差异。 这些特征各异的矿物碎屑， 在波浪、海流作用下，分别 聚集沉积在一起，就形成了 海滨砂矿床。
海滨砂矿大宗应用：建筑用砂和 砾石。70年代以来，世界每年开 采海滨建筑用砂和砾石的价值， 也在2亿美元以上。
我的出生地： 山坡、平原？
人们把“我”和“他们” 的诞生称为
出生时我们棱角鲜明
风化作用
我的旅程
——搬运过程
搬运方式
河流搬运
冰川搬运
重力分选， 依赖于搬 运动力 （流速、 风速）
风力搬运
重力搬运
水流及风对泥沙的搬运过程
起动——搬运——力（流速、风速）——沉积环境
动力分选作用
强 ——中 ——弱—— 强
现代沉积、残留沉积、浊流沉积
石块、砾石、沙等 混杂沉积
蘇花公路
砂砾质海岸
细沙
砂砾石
砾石
砾石海滩、坡度 陡
礫灘 三仙台
粉砂淤泥质海岸
珊瑚礁海岸
冰积物
冰雪海岸
陆架沉积
陆架沉积包括现代陆架沉积物（粉砂、淤泥沉积） 和陆架残留沉积物（砂质沉积，70%的陆架上分布）
深海沉积——深海黏土
深海黏土至少由70%以上的陆源细颗粒物质 组成
来源及分类
来源：主要是有机 生物体死亡后的固 体残余部分。从微 小的珊瑚虫到鱼、 鲸鱼的尸体。当有 机体死亡后，其固 体部分沉积在海底 ，形成生物沉积。
按颗粒大小，生 物沉积可划分为 大型生物沉积和 微型生物沉积— —生物软泥
生物软泥是指海底生物壳类物质的含量超过30%、粒径非常 小的泥状物质。
3-沉积学3
Ⅰ.亮晶异化石灰岩； Ⅱ.微晶异化石灰岩； Ⅲ.微晶石灰岩。
(图4-1)
福克把亮晶异化石灰岩和微晶异化石灰岩叫做异常化学岩；
把微晶石灰岩叫做正常化学岩。
此外，还有由生物格架所组成的礁石灰岩，福克把它叫做生
物岩。这是福克分类中的第Ⅳ类石灰岩。
在这四个主要石灰岩类型的基础上，福克又根据异化颗粒的
类型及其他特征，把石灰岩又细分为11个类型。
邓哈姆的分类缺点：
“泥岩”易与粘土岩中的“泥岩”相混 ； 在四类颗粒-泥岩石中无确切的定量标志； 术语系统比较别扭和欠严谨。
恩布里和克洛范(Embry and Klovan，1971)结合加拿大晚泥 盆世礁的研究，曾对邓哈姆分类进行补充修正。
表4-7
3. 分类的重要原则：
分类必须反映碳酸盐岩类学的最新成果。
成，如软体动物。
(2)纤(或柱)状结构:由平行或放射状排列、单向延长的方解石或
文石晶体组成，如三叶虫和珊瑚。
生物碎屑结构
2.生物碎屑
(3)片状结构:由近乎平行的两向或单向延长的方解石或文石 晶体，以各种方式叠积而成，如腕足动物和软体动物。 (4)单晶结构:骨片全部或局部由光性一致的单晶或双晶晶体 组成，如棘皮动物。
2.邓哈姆的分类
两端元组分的分类,这两个端元是颗粒和泥。 根据颗粒和泥的相对含量，分为四类，即颗粒岩、泥质 颗粒岩、颗粒质泥岩、泥岩。 此外还分出两类特殊的石灰岩类型，即粘结岩和结晶碳 酸盐岩。
邓哈姆的分类优点： 简明扼要，有高度的概括性，他的岩石类型比 福克的简明； 在沉积环境及岩相古地理研究中，尤为适用。
二、碳酸盐岩的矿物成分
碳酸盐岩主要由方解石和白云石两种碳酸盐矿物组成。
两个最基本的岩石类型：
(图4-1)
福克把亮晶异化石灰岩和微晶异化石灰岩叫做异常化学岩；
把微晶石灰岩叫做正常化学岩。
此外，还有由生物格架所组成的礁石灰岩，福克把它叫做生
物岩。这是福克分类中的第Ⅳ类石灰岩。
在这四个主要石灰岩类型的基础上，福克又根据异化颗粒的
类型及其他特征，把石灰岩又细分为11个类型。
邓哈姆的分类缺点：
“泥岩”易与粘土岩中的“泥岩”相混 ； 在四类颗粒-泥岩石中无确切的定量标志； 术语系统比较别扭和欠严谨。
恩布里和克洛范(Embry and Klovan，1971)结合加拿大晚泥 盆世礁的研究，曾对邓哈姆分类进行补充修正。
表4-7
3. 分类的重要原则：
分类必须反映碳酸盐岩类学的最新成果。
成，如软体动物。
(2)纤(或柱)状结构:由平行或放射状排列、单向延长的方解石或
文石晶体组成，如三叶虫和珊瑚。
生物碎屑结构
2.生物碎屑
(3)片状结构:由近乎平行的两向或单向延长的方解石或文石 晶体，以各种方式叠积而成，如腕足动物和软体动物。 (4)单晶结构:骨片全部或局部由光性一致的单晶或双晶晶体 组成，如棘皮动物。
2.邓哈姆的分类
两端元组分的分类,这两个端元是颗粒和泥。 根据颗粒和泥的相对含量，分为四类，即颗粒岩、泥质 颗粒岩、颗粒质泥岩、泥岩。 此外还分出两类特殊的石灰岩类型，即粘结岩和结晶碳 酸盐岩。
邓哈姆的分类优点： 简明扼要，有高度的概括性，他的岩石类型比 福克的简明； 在沉积环境及岩相古地理研究中，尤为适用。
二、碳酸盐岩的矿物成分
碳酸盐岩主要由方解石和白云石两种碳酸盐矿物组成。
两个最基本的岩石类型：
5 第三章 沉积环境与沉积相、古地理
Principles
相分析的基本方法：现实主义原理——即以现代地质作用 及其产物为基础，来分析地质时期沉积物的沉积环境，切 忌机械对比。 Principle of Uniformitarianism – ―The Present is the key to the past‖
Past Past
2）形态功能分析法
解释古代生物的生活方式，除利用现代生物进行将今论古对比外， 还可以利用形态功能分析的方法。生物的形态特征能反映水体的运动 强度。在生物进化过程中，功能对器官和构造的变化起着重要的作用。 生物的形态和生理同环境相适应是在生物长期进化过程中受到外界环 境条件不断的作用和影响迫使生物不断地改变自身而形成的。
第一节 沉积环境、沉积相 第二节 沉积相判别标志 第三节 主要的沉积环境和沉积类型 第四节 地层形成的沉积作用
第一节 沉积环境、沉积相
1 沉积环境(sedimentary environment)— 一个具有独特的 物理、化学和生物 特征的自然地理单元。能形成各类 沉积物
2 沉积相(Sedimentary facies)——反映沉积记录成因（环境、 条件和沉积作用）的岩石特征和生物特征的综合。即沉积记录 生物相(biofacies) 岩相(lithofacies, petrofacies) 成因的物质表现。 3 相变——地层的岩石特征和生物特征及其所反映的沉积环境 和沉积作用在空间（横向）上的变化。 和沉积作用在空间（横向）上的变化。相演化
Present Present
What is an Uniformitarianism
“The past history of our globe must be explained by what can be seen to be happening now” (James Hutton). It was named Uniformitarianism by Charles Lyell (1830; Hutton, 1795)
第3章地层形成的沉积环境沉积作用、古地理
第3章地层形成的沉积环境沉积作用、古地理-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN幻灯片1第三章地层形成的沉积环境沉积作用、古地理第一节沉积古地理学的概念和定律一、沉积环境：一个具有独特的物理、化学和生物特征的自然地理单元。
二、沉积相：能够反映沉积环境的岩石及古生物特征的综合。
或者说，相是形成特定沉积环境的一套有规律岩石和生物特征的组合。
三、相变：地层的岩石特征和生物特征及其所反映的沉积环境和沉积作用在空间（横向）上的变化。
相变：沉积相在空间上横向的变化。
幻灯片2三、相变：地层的岩石特征和生物特征及其所反映的沉积环境和沉积作用在空间（横向）上的变化。
Sandstone faciesShale & coal faciesCarbonate faciesShale faciesFacies changes幻灯片3四、相分析(facies analysis)：综合地层的岩石特征和生物特征，推断其成因（沉积环境和沉积作用）相分析三要素1、基本素材M a t e r i a l2、基本原理P r i n c i p l e s3、模式M e t h o d o l o g yM u d c r a c k s+R a i n d r o p s 幻灯片4Induction（归纳）， Deduction（演绎）幻灯片5五、相对比定律：19世纪末期由德国学者瓦尔特（J.Walther，1894）提出，“只有那些目前可以观察到是彼此毗邻的相和相区，才能原生的重叠在一起”。
并进一步研究认为：岩相类型在时、空分布上存在着内在的联系（相变）。
相对比定律又称瓦尔特定律即在垂向上整合叠置的相是在侧向上相邻的沉积环境中形成的。
幻灯片6相对比定律:只有那些目前可以观察到是彼此毗邻的相和相区，才能原生的重叠在一起”。
并进一步研究认为：岩相类型在时、空分布上存在着内在的联系（相变）。
相对比定律又称瓦尔特定律幻灯片7六、均变论Uniformitarianism“The past history of our globe must be explained by what can be seen to be happening now” (James Hutton). It was named Uniformitarianism by Charles Lyell (1830; Hutton, 1795)幻灯片8Mars幻灯片9幻灯片10Deep biosphere热液喷口是最具化学多样性的微生物生长地. 地球化学梯度和热梯度提供了多种微生物（嗜冷、温、热、压、酸、碱、盐菌）聚集的小生境幻灯片11Uniformitarianism; 类比分析 The present is the key to the past 将今论古 将古论今 将古论古 将今论未来 将天论地 将地论天表层生物圈仅占生物生成空间的3%，深部生物圈则占生物生成空间的97%，深海极端条件下生活的极端生物，其2/3的基因与迄今科学上的已知基因不同。
地史学3
9
第三章 沉积岩相和古地理环境
海相环境 半深海带(bathyal zone):位于200米至 4100米之间 碳酸盐补偿界面:水面以下碳酸钙快速 溶解的深度(3000m).
10
第三章 沉积岩相和古地理环境
海相环境 深海带(hadal zone):位于4100米以上 水深的区域
11
第三章 沉积岩相和古地理环境
古地理:研究地球地质时期表面地理环境的结构分
布及其发展变化的规律的学科
古地理图:将地质时期的地理情况按照一定比例尺
和花纹在平面上表现出来称为古地理图
25
�
23
第三章 沉积岩相和古地理环境
沉积环境的判别标志 沉积地球化学标志及其环境意义 自生矿物:海绿石,磷块岩,鲕状赤铁 矿,鲕绿泥石,针铁矿, 自生颗粒:鲕粒,"竹叶"等 元素:Sr/Ba 等
24
第三章 沉积岩相和古地理环境
古地理与古地理图 地理学研究地球变面地理环境的结构分布及其发
展变化的规律性以及人地关系的学科.
研究环境的几个基本特征 氧的含量: 盐度:3.4 %为海水环境; < 1%为淡水环 境; 1-3.4%为半咸水环境 pH值: 水体清澈度: 水深:
7
第三章 沉积岩相和古地理环境
海相环境
浅海带
200m
滨 海 带 陆 斜 坡 大
海带
4100m
海带
8
第三章 沉积岩相和古地理环境
海相环境 浅海带(sublittoral zone):位于低潮面至 200米水深之间. 透光带:光可以透过水面的最大深度 (50m). 浪基面:海浪可以作用到的水面以下的 最大深度.
2
第三章 沉积岩相和古地理环境
第三章 沉积岩相和古地理环境
海相环境 半深海带(bathyal zone):位于200米至 4100米之间 碳酸盐补偿界面:水面以下碳酸钙快速 溶解的深度(3000m).
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第三章 沉积岩相和古地理环境
海相环境 深海带(hadal zone):位于4100米以上 水深的区域
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第三章 沉积岩相和古地理环境
古地理:研究地球地质时期表面地理环境的结构分
布及其发展变化的规律的学科
古地理图:将地质时期的地理情况按照一定比例尺
和花纹在平面上表现出来称为古地理图
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第三章 沉积岩相和古地理环境
沉积环境的判别标志 沉积地球化学标志及其环境意义 自生矿物:海绿石,磷块岩,鲕状赤铁 矿,鲕绿泥石,针铁矿, 自生颗粒:鲕粒,"竹叶"等 元素:Sr/Ba 等
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第三章 沉积岩相和古地理环境
古地理与古地理图 地理学研究地球变面地理环境的结构分布及其发
展变化的规律性以及人地关系的学科.
研究环境的几个基本特征 氧的含量: 盐度:3.4 %为海水环境; < 1%为淡水环 境; 1-3.4%为半咸水环境 pH值: 水体清澈度: 水深:
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第三章 沉积岩相和古地理环境
海相环境
浅海带
200m
滨 海 带 陆 斜 坡 大
海带
4100m
海带
8
第三章 沉积岩相和古地理环境
海相环境 浅海带(sublittoral zone):位于低潮面至 200米水深之间. 透光带:光可以透过水面的最大深度 (50m). 浪基面:海浪可以作用到的水面以下的 最大深度.
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第三章 沉积岩相和古地理环境
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n)和矿物的多相转变作用 (neomorphism of mineral)
重结晶作用：指矿物组分以溶解－再沉淀或固体扩散等方式，使得细 小晶粒集结成粗大晶粒得过程。
矿物得多相转变：当一种矿物相变为另一种更稳定得矿物相时，只发
生晶格的形状及大小的变化，而无化学成分的变化。
第四节 沉积期后阶段的主要作用
1. 压实作用(compaction)
系指沉积物在上覆水体和沉积物负荷压力下，不断排 出水分，体积缩小，孔隙度降低的过程。
2. 压溶作用(pressure-solution)
在压力作用下，沉积物或沉积岩内发生的溶解作用称为 压溶作用。 如缝合线构造，石英砂岩中某些石英次生加大边等也属 于压溶作用的产物
成岩作用阶段的划分和对比
二、有关术语的阐明
1. 同生作用(syngenesis)：指沉积物刚刚形成以后而尚与上覆水体相 接触时的变化。如‘海解作用’、‘海底风化作用’及‘陆解作用’ 等。 2. 成岩作用(diagenesis)：指上覆沉积物不断增加使早期沉积物逐渐 被掩埋，直至基本上与上覆水体脱离，使沉积物在新的物理化学条件下， 产生新的平衡，致使疏松的沉积物固结成岩的全部变化过程。 3. 后生作用(anadiagenesis / catagenesis)：继成岩作用阶段之后，在 沉积岩转变为变质岩之前或遭受风化作用之前所产生的一切作用和变化。
4. 表生作用(epigenesis)：指沉积物抬升到近地表，在潜水面以下常
温常压或低温低压条件下，由于渗透水和浅部地下水(包括上升水)的影 响下所发生的变化。
第三节 沉积期后的影响因素
沉积物脱离沉积环境进入沉积期后变化阶段，实质上是沉积物 在新的条件下，重新建立起新的平衡的过程。 影响这一平衡过程的因素主要有： 沉积物的成分、温度、压力、 以及层间水溶液的性质(溶度积、自由度、PH值、Eh值、浓度、溶 解气体的状况等) 。
沉积物形成阶段
成岩作用阶段
沉积岩 后生作用阶段 变质作用 风化作用
沉 积 后 作 用
成岩作用
后生作用
第二节 沉积期后变化的阶段划分和特点
一、阶段划分
沉积期后作用阶段的划分，到目前为止也还没
有一个公认的、统一的划分方案。
1.根据粘土矿物成分来划分 2.根据煤岩学来划分 3.根据地球化学不环境来划分 4.根据埋深来划分 5.综合划分方案
成岩作用(diagenesis)：沉积物转变沉积岩所发生的一系列变化。 后生作用(catagenesis)：沉积物形成以后到遭受风化作用或变质作用
以前的变化。
沉积后作用的上限为沉积物表面或潜水面 沉积后作用的下限为变质岩带顶(<220℃，<1000bar)
母岩
沉 积 岩 的 形 成 与 演 化
5. 交代作用(replament)
交代作用是指在沉积期后演化过程中，沉积物中某种矿物被化学 成分不同的另一种矿物所取代的现象
6. 自生矿物的形成
（1）海绿石: 形成于低温海相环境，海水温度15～25℃， 水深10～30m到600m为宜，pH为7～8，Eh0～100mV （2）鲕绿泥石：其形成条件与海绿石相近，也出现于海相环境；也 有在低pH的沼泽环境中的 （3）沸石类 （4）高岭石 （5）菱铁矿 （6）自生长石 （7）自生硅质
3. 胶结作用(cementation)和固结作用(consolidation)
胶结作用：指从孔隙溶液中沉淀出矿物质（即胶结物）将松散的沉积 物粘结成坚硬岩石的过程，基本上是化学和生物化学作用，是沉积物转变
为沉积岩的最主要的一种作用。
固结作用：泛指松散沉积物转变为固结岩石的过程，它是通过胶结作 用、压实作用、压溶作用、甚至重结晶作用、生物的粘结作用等共同完成。 常见的胶结物为方解石及石英，其它还有白云石、菱铁矿、赤铁矿、 针铁矿、玉髓、蛋白石、自生长石、沸石、硬石膏、重晶石、天青石、盐 类矿物及粘土矿物。
第三章 沉积期后变化
第一节 概 述
沉积物的形成阶段：母岩风化产物以及其它来源的物质成分，在
搬运和沉积作用之后，就变成了沉积物。
沉积期后作用：泛指沉积物形成之以后，到沉积岩遭受风化作用和 变质作用之前这一演化阶段的所有变化或作用。亦称为广义的成岩作用。 广义的成岩作用包括狭义的成岩作用和后生作用两个阶段。
重结晶作用：指矿物组分以溶解－再沉淀或固体扩散等方式，使得细 小晶粒集结成粗大晶粒得过程。
矿物得多相转变：当一种矿物相变为另一种更稳定得矿物相时，只发
生晶格的形状及大小的变化，而无化学成分的变化。
第四节 沉积期后阶段的主要作用
1. 压实作用(compaction)
系指沉积物在上覆水体和沉积物负荷压力下，不断排 出水分，体积缩小，孔隙度降低的过程。
2. 压溶作用(pressure-solution)
在压力作用下，沉积物或沉积岩内发生的溶解作用称为 压溶作用。 如缝合线构造，石英砂岩中某些石英次生加大边等也属 于压溶作用的产物
成岩作用阶段的划分和对比
二、有关术语的阐明
1. 同生作用(syngenesis)：指沉积物刚刚形成以后而尚与上覆水体相 接触时的变化。如‘海解作用’、‘海底风化作用’及‘陆解作用’ 等。 2. 成岩作用(diagenesis)：指上覆沉积物不断增加使早期沉积物逐渐 被掩埋，直至基本上与上覆水体脱离，使沉积物在新的物理化学条件下， 产生新的平衡，致使疏松的沉积物固结成岩的全部变化过程。 3. 后生作用(anadiagenesis / catagenesis)：继成岩作用阶段之后，在 沉积岩转变为变质岩之前或遭受风化作用之前所产生的一切作用和变化。
4. 表生作用(epigenesis)：指沉积物抬升到近地表，在潜水面以下常
温常压或低温低压条件下，由于渗透水和浅部地下水(包括上升水)的影 响下所发生的变化。
第三节 沉积期后的影响因素
沉积物脱离沉积环境进入沉积期后变化阶段，实质上是沉积物 在新的条件下，重新建立起新的平衡的过程。 影响这一平衡过程的因素主要有： 沉积物的成分、温度、压力、 以及层间水溶液的性质(溶度积、自由度、PH值、Eh值、浓度、溶 解气体的状况等) 。
沉积物形成阶段
成岩作用阶段
沉积岩 后生作用阶段 变质作用 风化作用
沉 积 后 作 用
成岩作用
后生作用
第二节 沉积期后变化的阶段划分和特点
一、阶段划分
沉积期后作用阶段的划分，到目前为止也还没
有一个公认的、统一的划分方案。
1.根据粘土矿物成分来划分 2.根据煤岩学来划分 3.根据地球化学不环境来划分 4.根据埋深来划分 5.综合划分方案
成岩作用(diagenesis)：沉积物转变沉积岩所发生的一系列变化。 后生作用(catagenesis)：沉积物形成以后到遭受风化作用或变质作用
以前的变化。
沉积后作用的上限为沉积物表面或潜水面 沉积后作用的下限为变质岩带顶(<220℃，<1000bar)
母岩
沉 积 岩 的 形 成 与 演 化
5. 交代作用(replament)
交代作用是指在沉积期后演化过程中，沉积物中某种矿物被化学 成分不同的另一种矿物所取代的现象
6. 自生矿物的形成
（1）海绿石: 形成于低温海相环境，海水温度15～25℃， 水深10～30m到600m为宜，pH为7～8，Eh0～100mV （2）鲕绿泥石：其形成条件与海绿石相近，也出现于海相环境；也 有在低pH的沼泽环境中的 （3）沸石类 （4）高岭石 （5）菱铁矿 （6）自生长石 （7）自生硅质
3. 胶结作用(cementation)和固结作用(consolidation)
胶结作用：指从孔隙溶液中沉淀出矿物质（即胶结物）将松散的沉积 物粘结成坚硬岩石的过程，基本上是化学和生物化学作用，是沉积物转变
为沉积岩的最主要的一种作用。
固结作用：泛指松散沉积物转变为固结岩石的过程，它是通过胶结作 用、压实作用、压溶作用、甚至重结晶作用、生物的粘结作用等共同完成。 常见的胶结物为方解石及石英，其它还有白云石、菱铁矿、赤铁矿、 针铁矿、玉髓、蛋白石、自生长石、沸石、硬石膏、重晶石、天青石、盐 类矿物及粘土矿物。
第三章 沉积期后变化
第一节 概 述
沉积物的形成阶段：母岩风化产物以及其它来源的物质成分，在
搬运和沉积作用之后，就变成了沉积物。
沉积期后作用：泛指沉积物形成之以后，到沉积岩遭受风化作用和 变质作用之前这一演化阶段的所有变化或作用。亦称为广义的成岩作用。 广义的成岩作用包括狭义的成岩作用和后生作用两个阶段。