沉积岩石讲义学绪论
沉积岩概论讲解材料

工程地质研究
基础工程
在土木工程中,沉积岩作为地基和建筑材料,其工程性质对于建筑物的稳定性和 安全性至关重要。
地质灾害防治
了解沉积岩的分布和性质对于地质灾害防治具有重要意义,如滑坡、泥石流等。
环境地质研究
土壤污染
沉积岩中的重金属和有机污染物可能 对土壤和地下水造成污染,环境地质 研究有助于了解污染源和制定治理方 案。
生物风化
植物和微生物在岩石表面 生长、繁殖,通过生物活 动对岩石进行破坏。
搬运作用
水流搬运
水流将风化形成的碎屑物质携带 移动。
风力搬运
风力将地表松散物质吹走并搬运到 其他地方。
重力搬运
碎屑物质因重力作用沿山坡滑落、 滚动。
沉积作用与成岩作用
沉积作用
碎屑物质在搬运过程中或到达新地方后沉积下来,形成沉积 岩。
胶结物分布
胶结物的分布情况对沉积岩的性质也有重要 影响。如果胶结物分布均匀,则岩石的结构 比较紧密;反之,则岩石的结构比较松散。
孔隙度与渗透率
孔隙度
孔隙度是衡量沉积岩中孔隙空间发育程度的重要指标之一,主要指岩石中孔隙 所占的体积与岩石总体积之比。孔隙度的不同对沉积岩的工程地质性质产生重 要影响。
渗透率
湖泊沉积岩的应用
湖泊沉积岩在建筑、工程 等领域有着一定的应用, 同时也是研究古气候和古 环境的重要材料。
05
沉积岩的应用与价
值
能源资源开发
石油和天然气
沉积岩是石油和天然气的主要储层, 通过勘探和开采,可以满足人类对能 源的需求。
煤层
沉积岩中还可能含有煤层,作为重要 的能源资源,煤的开采和利用对于经 济发展具有重要意义。
经济效益。
资源保护与环境修复
地质大沉积岩石学课件01绪论

Sedimentary petrology
讲课内容
1.第一讲: 绪论
2.第二讲:沉积岩的形成过程 3.第三讲:沉积岩的构造特征
4.第四讲:他生沉积岩 5.第五讲:自生沉积岩
第一讲 绪 论
1. 沉积岩(Sedimentary rock)
2. 沉积岩石学(Sedimentary Petrology) 3. 沉积学(Sedimentology)
沉积岩是在表生(带)环境条件下,由沉积作用形成的沉积物,在逐渐 被埋藏过程中经成岩改造而成的成层岩石。它是三大类岩石(岩浆岩、 沉积岩和变质岩)之一,出露面积最广(75%).
表生带及其特点
——处于地壳表层,包括大气圈的下层、水圈和生物圈的全部以 及岩石圈的上层。它是包围地球表面的一个圈层,是沉积岩的形 成场所,可称沉积岩生成圈或沉积圈。
沉积岩学习的基本要求
(1)正确全面理解基本概念; (2)系统掌握陆源碎屑岩和碳酸盐岩岩石的形成(风化、搬 运沉积、成岩)过程; (3)掌握陆源碎屑岩、碳酸盐岩和硅质岩岩石的基本特征, 熟知分类方案,了解其分类原则,掌握代表性岩石的岩石特征; (4)结合野外(宏观)和室内工作(微观)鉴别在成分上或 结构上相似的岩浆岩和沉积岩; (5)初步学会分析某种沉积岩形成水动力条件的方法与思路
特点
1)常温和常压:(<150~200 OC; 1-20 atm)
2)水和大气作用为主:水成岩、冰碛岩、风成岩
3)生物及生物化学作用参与:
A)生物的生命活动制造沉积岩的原始产物(如:粪粒、生物凿洞 产生的团粒等及生条件,促使某 些化学物质的沉淀和自生矿物的形成。 C)生物遗体直接堆积成岩石,如生物礁灰岩、生屑灰岩和煤等;
4. 沉积环境(depositional environment) 5. 沉积相(Sedimentary facies)
岩石学(沉积岩部分)

第二篇沉积岩第一章总论1.1概述1.1.1)沉积岩的定义沉积岩是地壳表层常温常压下条件下,由风化产物、深部来源物质、有机物质及少量宇宙物质经搬运、沉积和成岩等一系列地质作用而形成的层状岩石。
分布最广的是泥质岩、砂岩和碳酸盐岩。
1.2 沉积岩的形成作用分为几个阶段:沉积物质的来源-沉积原始物质的形成阶段;沉积岩原始物质的搬运和沉积作用阶段;沉积物质的同生、成岩作用和沉积岩的后生作用阶段。
1.2.1)沉积物质的形成作用阶段1)母岩风化作用形成的沉积物-陆源碎屑物及粘土物质2)生物成因的沉积物-生物残骸及有机质3)深部来源的沉积物-火山碎屑物、深部来的卤水、温泉水、喷气物质等4)宇宙来源的沉积物-陨石及宇宙尘埃以下以1)介绍:1.2.1.1)风化作用地壳表层的岩石,在水、空气、太阳能以及生物的作用和影响下,发生机械破碎和化学变化的作用。
分为物理、化学、生物风化作用。
1.2.2)沉积物的搬运和沉积作用母岩风化的产物有碎屑物质、粘土物质和溶解物质三类。
搬运方式有机械搬运、化学搬运和生物搬运。
沉积的分异作用: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类型的作用。
1.2.3)沉积期后的变化和作用1.2.3.1)阶段划分:同生阶段、成岩阶段、后生阶段、退后阶段。
同生阶段:指沉积物沉积于水底,它与水体的底层水之间所发生的反应和变化的总过程。
成岩阶段:指沉积物上面被新的沉积物覆盖后,所遭受的一切物理的和化学的变化,并使松散的沉积物转变成固结岩石的过程。
后生阶段:指沉积物固结成岩石之后,至变质作用发生前一切作用。
退后阶段:埋藏较深的岩层,被抬升到潜水面以下,在常温常压条件下,在渗透水和浅部地下水影响下所发生的变化的时期。
1.2.3.2)主要的沉积期后的变化:。
压溶作用、压实作用、胶体的陈化及重结晶作用、交代作用、结核的形成、自生矿物的形成、胶结作用1.3 沉积岩的一般特征1.3.1)化学成分特征由于沉积岩的原始物质主要来源于岩浆岩,故其平均化学成分与岩浆岩的总平均化学成分很相似。
第二部分沉积岩石学101页PPT

床沙形体迁移过程在层内留下的痕迹就是层理
沉积分异作用——沉积物在搬运和沉积过程中 按粒度、形状、比重、矿物成分和化学成分在 地表依次沉积下来的现象
•机械分异作用——因沉积物粒度、形状、比重和搬运介质 性质和速度引起的分异作用
•化学分异作用——因溶解度等引起的分异作用
实例 砾 → 砂→ 粘土
金 → 黄铁矿→ 铬铁矿→ 石墨→ 琥珀
需要说明:
①常温常压——指地表条件下,与岩浆岩和变质 岩形成温度压力条件有所区别,并非指普通物 理学中的25℃和1大气压。
在地表条件下,极地地区最低气温可达-70℃ 。在深水地区压力一般在20大气压以内。
②C地O表2、环H境2O—成—分富较O多2。、 CO2 , 因 而 沉 积 岩 中 含 ③生物作用——在石灰岩、硅质岩等沉积岩的形
③生物风化作用——由生 物不同造成的岩石风化, 即有机械破碎,又有化学 分解,其中生物化学风化 是主要的。
根 劈 现 象
风化作用强度的影响因素
气候——高温、潮湿热带地区以化学风化为主 地形——高差大则以物理风化为主,平原地区以化学风
化为主
2、常见造岩矿物在风化中的稳定性
①长石:较不稳定,生成K+、Na+、Ca2+溶解物质, Al2O3难溶物质、粘土矿物
波痕沉积岩的波痕源自沉积岩的波痕波峰 大波痕
对称波痕和不对称波痕
冲刷模——发育在不同粒度岩层分界面上的凹凸 状的构造,是由较高流速的流体在下伏沉积物 顶面冲刷出的一些下凹的坑槽,而后又被上覆 沉积物覆盖形成并保存下来的。
冲刷成的坑槽称冲坑或冲槽,合称为冲刷痕。 它们被覆盖后,在覆盖层底面会形成与冲刷痕 的大小和形态完全一致的凸起,被称为铸模、 印模或简称为模。
沉积岩课件 09沉积岩1

除自生矿物外,碎屑岩的绿色有时由于含有绿色的碎屑矿物, 如角闪石、阳起石、绿泥石、绿帘石等所致。
第三节 沉积岩的分类
.本教材的分类; 根据造岩原始物质的成因和来源首先分 为两大类:
它生沉积岩:主要由它生矿物构成的沉积岩. 自生沉积岩:主要由自生矿物构成的沉积岩. 两大类又可进一步细分类,有的按结构(粒度)分类,有的按 主要组分的成分类,有的按主要组分的成因分类。
.常见的典型自生矿物有: 粘土矿物、方解 石、白云石、石英、玉髓、海绿石、石膏、铁 锰氧化物或其水化物,其次是黄铁矿、菱铁矿、 铝的氧化物或氢氧化物。
.本教材的分类; 根据造岩原始物质的成因和来源首先分 为两大类: 它生沉积岩:主要由它生矿物构成的沉积岩, 自生沉积岩:主要由自生矿物构成的沉积岩.
(二)、引起碎屑岩颜色的原因 碎屑岩的颜色主要决定岩石中所含的染色物质--色素。 色素离子:Fe3+、Fe2+、Mn2+、S、C(有机碳)
1、灰色和黑色 大多数岩石的灰色和黑色是因为存在有机质(炭质、沥青质)或
分散状硫化铁(黄铁矿、白铁矿)造成的。这种原生色往往表明岩 石形成于还原或强还原环境中。
沉积岩原始物质的生成
陆源物质
生物源/生源物质
↑
↑
母岩风化产物 生物残骸及有机质
★★★★
★★★
深源物质 ↑ 火山碎屑
★★
宇宙源物质 ↑ 陨石
★
沉积岩的形成过程与形成阶段
搬运
原始物质 沉积
沉积后作用
沉积物
沉积岩
原始物质 形成阶段
沉积物的搬运 和沉积作用阶段
岩石学_沉积岩课件 沉积岩No5

➢ 扇体横剖面呈底平顶凸的透镜体,纵剖面呈底平底微凹的楔 状体。
➢ 从山口向外,扇体和单层砂砾层的厚度均由厚变薄,组成物 质由粗变细,分选性变好和泥质含量增多等变化趋势。
松辽盆地中侏罗系冲积扇
二、河流相( Fluvial Environment)
一般特征
1、河流由河床 (Channel)、边滩 (Point Bar)、心滩 (Mid-channel Bar)、 废弃河道(Abandoned Channel)、天然堤(Levee)、决口 扇(Crevasse Splay)、泛滥平原(Floodplain)等组成。
➢ 扇端和侧缘可见波状层理、水平层理和块状层理,砂层厚 度薄。
生物化石
一般无生物化石
剖面结构
➢ 冲积扇体在垂向上略显向上变细的正韵律,底有冲刷面。一 次洪流形成一个扇叶体,巨厚的扇体由多次洪流形成,垂向 叠加和侧向连接组成复合体。
➢ 若后继的叶体向山地退缩,则复合体呈向上变细的正韵律,
反之,则呈反韵律。
沉积相分析
沉积相分析的原则
1、原则:将今论古,这是现实主义分析原则。 2、相序递变规律-沃尔索相律:横向上成因相
近且紧密相邻相,在垂向上将依次叠覆出现, 而没有间断。
3、相模式:指以相序递变规律为指导,以现代 沉积环境和沉积物特征的研究为基础,对沉 积的发育和演化加以高度概括,归纳出带有 普遍意义的沉积相的空间组合形式。
岩石类型及成分
➢ 以砂岩、粉砂岩、粘土岩为主,成分成熟 度较河流相高;
➢ 在三角洲平原沉积中常见暗色有机质沉积, 如泥炭或薄煤层等。
➢ 无或极少砾岩和化学岩,这是与河流相和 湖泊相的区别之一。
三角洲相与河流相和湖泊相的区别之一: 无或极少砾岩和化学岩
沉积岩课件讲义

粉砂岩
粉砂岩镜下
页岩
页岩镜下
高岭石粘土
1、概念:物质主要是直接来自沉积盆地或 沉积场所的溶液,它是沉积介质中的溶液 物质经化学或生物化学作用沉淀形成的。
2、种类有:硅质岩类
碳酸盐岩类
其他内源沉积岩
一、一般特征: 1、化学成分:硅质岩即由化学作用、生物和生物
化学作用、某些化学作用形成的富含SiO2的岩石。 2、矿物成分:主要为蛋白石、玉髓和石英,次外
燧石岩—最常见,主要成分为玉髓,次为 石英。
碧玉岩和硅质板岩-硅质矿物主要为石英, 次为玉髓。
基本特点:
1、矿物成分:石英、玉髓;长混有氧化铁、 粘土矿、钙质、凝灰质和有机质
2、化学成分: 3、颜色:红、紫、灰、绿、绛等 4、结构:隐晶质,致密坚硬,具贝壳状断构相同 均以SiO2二氧化硅为主要成分,结构中
均以不同程度的萝卜纹存在为特征。
2、主色调相同 均以黄色调系为主体并辅以其他色彩
1、产地不同造就了润度不同
金丝玉主产于新疆北疆准格尔盆地周边的荒漠戈壁,
属干燥少雨地带;黄龙玉主产于云南省保山市龙陵县小
黑山自然保护区的怒江支流苏帕河边,属湿润多雨之地。
温暖浅水的中等水动力环境,如水下浅滩、潮汐沙 坝、潮三角洲等。可见交错层、粒序层等沉积构造 球粒灰岩 球粒呈粉砂级碎屑集合体出现,由泥晶方解石组成, 富含有机质。 形成于低能环境,如局限海、泻湖。
泥晶石灰岩
基本特征: 1、矿物成分:蛋白石、玉髓、石英等 2、化学成分: 3、结构:隐晶质结构,少数为鲕粒结构、致
密、坚硬、具贝壳状断口 4、构造:结核状,透镜状或条带状,少数薄
层状 5、颜色:多样,灰黑最常见,也有黄色、灰
色。
基本特征:
沉积岩绪论 第一章

沉积岩的研究意义
有些沉积岩本身就是多种工业原料或辅助原料
石灰岩建筑材料、冶金用添加剂、水泥和人造纤维 的主要原料;
白云岩建筑材料、冶金用添加剂、镁质耐火材料; 粘土岩按性质不同可作为耐火材料、陶瓷原料、钻 井液原料、吸收剂、填充剂和净化剂等
沉积石英砂岩或石英砂可作为玻璃原料等
沉积岩的研究意义
3、与大型水利工程、港口、国防军事等建设密切相关
云母+绿泥石 氧化铁矿物 玉 髓 粘土矿物 碳酸盐矿物 石 碳 其 膏 质 它
沉积岩的一般特征
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,在地表常温常压条件下不稳定
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,与地表温压条件相似
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
4 沉积岩的物质组成:
母岩的风化产物 火山作用物质 生物作用有机物质 来自宇宙物质(陨石、尘埃)等
沉积岩的基本概念
5 形成过程
搬运和沉积作用 成岩作用 搬运介质主要是水和风、冰川、生物等 沉积方式主要以机械沉积和化学沉积为主 只有经过搬运沉积作用形成的岩石才能归属于沉 积岩 成岩作用:以压实、固结和胶结作用为主
通过沉积岩(学)研究可以寻找地下蓄水层,解 决水库、大型水坝、电站、港口和河流的冲淤及土壤 的侵蚀、地基的牢固性等问题 在国防上军港设计、潜艇和海底导弹基底的建设 等均与沉积岩(物)的研究密切相关
沉积岩的研究意义
4、油气勘探、开采、开发等问题的突破与沉积岩(学) 油气勘探领域的圈闭问题(由构造圈闭向隐蔽圈闭、 由盆地边缘向盆地腹地、由海岸浅海向半深海和深海的 转移等问题)、石油的二次采油向三次采油、减少地层 伤害、开采剩余油、提高采收率以效益为中心的转移等, 沉积岩(学)的研究正发挥重大的作用 5、与人类生存环境、灾害预警 沉积岩(学)的研究与人类生存和可持续发展密不 可分,地质灾害预测研究和环境保护中也正发挥着越来 越大的作用
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2、沉积岩中具有多种地表条件的烙印:
外生沉积矿物(粘土矿物、铁和铝的氧化物及氢氧化 物、碳酸盐矿物、蒸发盐类矿物)常见且数量大,含水 矿物多;稳定性高抗风化能力强的多;
高温高压形成的典型岩浆矿物和变质矿物数量极少, 搞风化能力弱的矿物很少;
生物成因的化石(矿物)常见;
铁、锰等变价无素ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ以高价形式存在;
沉积岩与岩浆岩的平均矿物成分(%)
化学成分
将沉积岩与岩浆岩的平均化学成分加以比较,可 见数据十分接近。这是由于沉积岩基本上是由岩浆岩 的风化产物所组成。但仍可发现有若干差别:
①两者铁的总是大体相等,但在岩浆岩中FeO略高 于Fe2O3, 而在沉积岩中Fe2O3要高于FeO。这是由于地 表比地下深处有更多的自由氧。
三、沉积岩的分类
参考书籍
1、刘宝君主编,1980,沉积岩石学,地质出版社。 2、冯增昭等,1993,沉积岩石学(上、下册),石 油工业出版社。 3、曾允孚,夏文杰,1987,沉积岩石学,地质出版 社。 4、方邺森等,1987,沉积岩石学教程,地质出版社。
第二章 沉积岩的形成及演化
一、母岩的风化及产物
“地壳表层条件”特征:
1、地壳表层的温度变化范围不大。 2、地壳表层的压力较小,一般说来,绝大多数沉积 岩形成的压力在0.1~2MPa(1~20atm)的范围内。 3、水和大气的作用 4、生物作用和生物化学作用 5、事件沉积作用
沉积岩是研究地球发展和演变历史不可缺少的资 料。地壳最老岩石的年龄为46亿年,而沉积圈岩石的 年龄为36亿年,其中有生命记载的岩石年龄为31亿年。 沉积岩的种类繁多,但自然界分布最多的(泥)页岩, 其次是砂岩和石灰岩,它们占沉积岩总量的95%以上。 在沉积岩中蕴藏着大量矿产。世界资源总储量的 75%~85%是沉积变质成因的。石油、天然气、煤、 油页岩等可燃有机矿产以盐类矿产,几乎全部是沉积 成因的。还有铁矿、铅锌矿、铜矿、锰矿和铅矿等是 沉积成因和部分沉积成因的。
化学风化作用:
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,使其分解而产生新物 质和新矿物的过程称为化学风化作用。既形成新矿和 新物质,也形成碎屑物质。
2、探讨沉积岩石的形成机理:探讨沉积岩石的形成过 程,包括风化作用。搬运作用。沉积作用以及沉积后 的变化等,了解其形成机理及控制因素(岩理学)。
3、古沉积环境和沉积条件分析:确定其沉积相类型, 预测砂体的形态、分布位置、延伸方向、各岩石的组 合状况,用以恢复沉积岩形成时的古气候条件、古地 理条件、古介质条件以及大地构造条件等。
精品
沉积岩石学绪论
第一章 绪 论
一、沉积岩的概念及基本特征
沉积岩是在地壳表层条件下,由母岩风化产物、 火山物质、有机物质等沉积岩原始物质成分,经搬运 作用、沉积作用以及沉积后作用而形成的一类岩石。
沉积岩在地壳中分布甚广,陆地面积的大约四分 之三被沉积物(岩)所覆盖。而海底的面积几乎全部 被沉积物(岩)所覆盖。但岩石圈体积中,沉积岩仅 占5%,而岩浆岩和变质岩约占95%。
碱金属的含量少且钾的含量一般大于钠的含量。
3、生物在沉积岩的形成过程有极其的作用与意义, 沉积岩中有机物质(石油、天然气、泥碳、煤等)常见或 单独形成岩石;
4、具有特殊的极其多样复杂的结构(孔隙发育、生物 结构、碎屑结构)与构造(成层构造、层内构造以及层面 构造);层理构造乃是沉积的基本构造特征。
沉积岩的基本特征
矿物成分
沉积岩中常见的矿物20余种(已发现的矿物达160 以上) ,而一种岩石中主要矿物只有1~3种。 ①在岩浆岩中大量存在的矿物,如橄榄石、辉石、角闪 石等铁镁矿物以及基性斜长石,在沉积岩中则很少。 ②岩浆岩中数量甚多的矿物,如钾长石、酸性斜长石及 石英,在沉积岩中也广泛存在。 ③有些矿物是在沉积作用过程中新生成的。如粘土矿物、 某些氧化物和氢氧化物、盐类矿物、碳酸盐矿物,它们 是沉积岩主要矿物之一,但在岩浆岩中极少或缺乏。
②沉积岩中碱金属的含量远低于岩浆岩,尤其是Na 的含量。
③沉积岩中富含CO2和H2O,岩浆岩中则极少。 ④在沉积岩中含有大量有机质,这是它们与岩浆岩 最重要的区别之一。
沉积岩和岩浆岩的平均化学成分(按氧化物%)
沉积岩特征及与其它岩类的区别:
1、(主要)是外动力地质作用的产物,形成并稳定在 地壳表层条件(环境)(沉积岩形成圈)中。地表条件以温 度不高、压力不大、水和空气(氧)丰富并参与形成(水 成岩)、生物作用普遍且强烈。
4、沉积岩石学是地层学、层序地层学、古地理学、地 球化学、矿床学、工程地质学、油气地质学和储层地 质学的基础,并不断地为矿产资源普查和勘探提供新 的科学依据和信息。
5、通过沉积岩石学的研究,增加对沉积物形成、演化、 及分布及其与人类生存等重大问题的了解。“地球科 学与灾害观测”和“地学与可持续发展问题”等课题 的研究越来越受到人们的关注。
三、研究方法
1、野外调查与室内研究并重。 2、覆盖区的沉积岩研究,岩心观察和描 述,充分利用录井、测井和地震资料进行岩 性、电性、物性和含油气性分析。 3、显微薄片鉴定,常规分析(铸体薄片、 粒度分析和物性分析)和特殊仪器分析(扫 描电镜、电子探针与能谱、X衍射、阴极发 光、显微荧光、流体包裹体、图像分析)。 4、水槽模拟实验。
5、事件沉积作用较常见且与正常沉积作用间互共生;
6、在地壳中所占比例很小,在地表分布即十分广泛;
二、沉积岩石学任务及研究方法
一、概念 沉积岩石学是研究沉积岩的物质成分、结
构、构造、分类和形成作用,以及沉积环境分 布规律的一门科学。沉积岩石学是地质学的重 要基础学科。
一、主要研究内容
1、全面地研究沉积岩(物)的物质组分、结构、构造、 分类命名、岩体产状和岩层之间的接触关系(岩类学研 究)。
1、母岩及风化作用的概念
母岩,是供给沉积岩原始物质成分的岩石, 主要是岩浆岩和变质岩,也包括早已形成的沉 积岩。 风化作用是地壳表层岩石的一种破坏作用。 其原因是环境条件改母岩变得不稳定而发生的 碎裂解体作用,由岩石变为松散风化产物。
2、风化作用的类型
物理风化作用:温度的变化,晶体生长,重力 作用,水、冰及风的破坏侵蚀作用,只形成岩 石和矿物的碎屑