03第三章 沉积岩及其成因分析
第三章沉积岩及成因分析
张河湾地区出露的岩石类型齐全，包括了沉积岩、变质岩及火成岩的部分岩石类型，主要分布在太古代、早元古代、中元古代和古生代。
第一节岩石类型
沉积物来源是沉积岩全部历史的物质基础。由于沉积物来源不同，其成分和性质亦不同，搬运和沉积方式以及其成岩后生作用的方式和趋势也会有所不同，所形成的岩石的结构与构造以及其它性质都会有所差异。因此，这里我们采用了按照物质来源进行沉积岩分类的观点。本区的岩石类型丰富多样，包括陆源沉积岩、内源沉积岩及火山碎屑岩，其中以火山碎屑岩最为发育。
一、陆源沉积岩
一）一般特征
陆源沉积岩是指由母岩经物理风化作用所形成的碎屑物质，经过机械搬运和沉积，并进一步压实胶结而形成的沉积岩类。它包含四种基本组成部分，即碎屑颗粒、杂基、胶结物和孔隙。碎屑颗粒是陆源碎屑岩的最主要组分，如砂岩中的砂，它占整个岩石组成的50％以上，并决定了岩石的基本特征。杂基是指与砂、砾等碎屑一起由机械作用沉积下来的较细粒物质，主要为粘土物质；还有细粉砂和碳酸盐灰泥等。胶结物是成岩作用过程中新生的对碎屑颗粒起胶结作用的化学沉淀物，如碳酸盐、氧化硅、氧化铁、硫酸盐及海绿石等自生矿物。杂基和胶结物合称为填隙物，孔隙是指岩石中未被固体物质所占据的部分，它可以是在原始沉积时就保留下来的原生孔隙，也可以为成岩后生阶段的淋滤溶解作用所形成的次生孔隙；碎屑颗粒、杂基和胶结物间的组合关系，往往能反映岩石形成的古水体介质的流动性质和沉积环境的某些特征，以及岩石本身的一些物理性质。
一般说来，碎屑颗粒的大小是以颗粒的直径来计算的，按照粒径的大小，可以把陆源沉积岩进一步划分为：
砾岩、角砾岩（粒径＜2mm）
巨砾岩，粒径＞256mm
粗砾岩，粒径256一64mm
中砾岩，粒径64一4mm
细砾岩，粒径4一2mm
砂岩（粒径2一0.0625mm
粗砂岩，粒径2一0.5mm
中砂岩，粒径0.5一0.25mm
细砂岩，粒径0.25一0.0625mm
粉砂岩（粒径0.0625一0.0039mm）
泥质岩（粒径＜0.0039mm）.
陆源沉积岩主要分布在下元古界滹沱系、中元古界长城系，以砂岩为主，砾岩和粉砂岩只有少量。
值得指出的是，下元古界滹沱系的碎屑岩均遭受低级变质，因变质程度较低，故仍放入沉积岩类之中描述。
二）岩石类型
1、角砾岩、砾岩类
砾岩和角砾岩是粒度＞2mm的陆源碎屑物含量大于30%的沉积岩。角砾岩为砾石中棱角状和次棱角状的碎屑含量大于50%的粗碎屑岩；砾岩为砾石中圆状和次圆状的碎屑含量大于50%的粗碎屑岩；砾岩和角砾岩主要分布在下元古界滹沱系、中元古界长城系，按其特征可分为五类。
（1）复成分粗砾岩
在大玉帮沟水流沟村东石英砂岩采石场以北可见。在此处可明显观察到馒头组一段与下伏高于庄组的含燧石团块和条带白云岩呈微角度不整合接触，砾石分布在不整合面之上，故称为底砾岩。砾石成分主要为石英砂岩和叠层石白云岩。砾石大小不一，最大可达30cm，砾石呈次棱角-次圆状。填隙物为砂级碎屑。
分布于张河湾水库北岸-六庙底一带，产于中元古界赵家庄组的底部，即为底砾岩。按其成因，属河流沉积。岩石呈褐灰-红褐色，厚层状。砾石成分为脉石英、石英砂岩、变质安山岩、板岩、粉砂岩、泥岩和白云质砂岩，含量为50-80%之间，粒径一般在6-10cm，最大可达30cm，砾石大小不等，分选差，一般呈次圆状及次棱角状。填隙物主要为砂质和泥质，成分复杂，为石英、长石和各种与砾石成分相近的岩屑，含量在20-50%。杂基含量较低，以细粉砂和泥为主。基底式、孔隙式胶结，胶结较疏松。砾岩层间夹有砂岩层，即透镜体，砾石向上含量减少，粒度变小为中砾岩。
（3）中砾岩
赵家庄组砾岩在苍岩山宾馆的后院山坡和徐汉北沟出露较好，为标准的中砾岩，在其它处以含砾粗砂岩出现，这些岩石类型实际是复成分粗砾岩的横向变化。砾石成分以变质砂砾岩和石英岩为主，亦有少量片岩的砾石。砾石分选极差，最大砾石可达35cm，一般在5～7cm。砾石呈次棱角-次圆状，略具定向排列。填隙物以砂级碎屑为主。砾岩厚度变化大，一般厚约2m左右。在上述两地，可明显观察到它角度不整合于甘陶河群不同层位之上，故为底砾岩。
（4）变质细砾岩
变质细砾岩广泛分布于滹沱群封龙山组的下部，岩石具轻微变质称为变质砾岩。砾石成分主要为石英岩、石英、长石和燧石，偶见花岗岩和片麻岩的砾石，砾石含量30-70%，分选差，粒径一般在1-2cm，最大砾石可达10-20cm，砾石呈次圆状-次棱角状。填隙物主要为泥质杂基或泥砂混合物，其中泥质杂基均以变质为绢云母或白云母。颗粒支撑或杂基支撑，孔隙式或基底式胶结，具变余砾状结构和鳞片变晶结构。砾石具定向排列或具斜层理，细层可由自形或它形的磁铁矿颗粒组成。在剖面中，细砾岩与含砾砂岩、砂岩和千枚状泥岩组成小层序。在封龙山组中常见
变质含砾粗砂岩。
2、砂岩
砂岩主要产出于长城系和寒武系。
根据成分-成因分类方案，用三角图解
法对砂岩进行分类、首先按基质含量将
砂岩分为净砂岩和杂砂岩两大类，前者
基质含量＜15％，后者基质含量＜
15％。在砂岩和杂砂岩中，按照三角图
解中三个端元组分石英（Q）、长石（F）
及岩屑（R）的相对含量划分岩石类型
（图3-1），三个端元所代表的碎屑物质组分为：
石英（Q）端元：石英，燧石、石英岩和其它硅质岩岩屑。
长石（F）端元、长石以及花岗岩、花岗片麻岩类岩屑；
岩屑（R）端元：除石英、长石端元中的岩屑以外的其它岩屑（火山岩及其变化产物、板岩、千枚岩、结晶片岩）等浅变质岩，粉砂岩及泥质岩、砂岩碳酸盐岩等沉积岩，以及碎屑云母和绿泥石等。
砂岩是碎屑岩中所占比例最大的一种岩类，广泛出露于区内的常州沟组，主要为矿物成熟度高的石英砂岩。根据石英砂岩胶结物的成分、结构及石英砂岩中含有的特殊自生矿物和沉积构造等特征，可分为以下几种类型。
（1）海绿石石英砂岩
该岩石呈夹层分布在常州沟组二段，岩石呈紫红色或灰白色，风化面呈褐红色，中层或薄层状，具细粒砂状结构，碎屑成分由石英和海绿石组成，石英碎屑约占80-95％，海绿石含量约占10％左右，局部可达30%以上，石英颗粒具有氧化环，磨圆度较好，为圆状、次圆状，粒度较细时可有少量为次棱角状。分选较好，大小颗粒随机分布，颗粒支撑，孔隙式胶结，填隙物为硅质、铁质，具次生加大现象，含自生钾长石，海绿石呈团块状，并在层序上向上增高，可呈透镜体或组成斜层理的细层。岩层中可夹有少量的粉砂岩，具微波状层理和平行层理。系由波浪作用搬运的风成砂丘物质向下移，并受沿岸流作用沉积，形成于潮下近滨环境。
（2）粘土质石英砂岩
该岩石分布在常州沟组，岩石新鲜面呈淡红色，细、中粒砂状结构。岩石碎屑主要由石英组成，含量98％，燧石碎屑含量小于2％，碎屑分选中等，圆度中等，石英碎屑颗粒一般为0.1-0.5mm，约占90％。胶结物为粘土，已重晶为绢云母，围绕石英碎屑周围分布。少量铁质沿交错层理分布。构成红色条纹，十分醒目。
（3）铁质石英砂岩
该岩石呈夹层分布在常州沟组，岩石新鲜面呈紫红色、暗紫色，中细粒结构和中粗粒结构居多，碎屑成分基本一致。主要由石英组成，含量98％，含极少量的锆石。石英颗粒形状以圆状或次圆状为主，分选中等。胶结物为铁质及硅质，以铁质为主。铁质围绕石英颗粒周围分布，硅质大部分结晶为石英碎屑的次生加大边、该岩石分布在常州沟组一段和二段，岩石风化表面常具褐铁斑点，波痕和小型斜层理
（4）石英岩状砂岩
该岩石广泛分布在常州沟组，岩石新鲜面呈灰白色，呈中-厚层状，细粒砂状结构或中粒砂状结构。碎屑成分几乎全由石英组成。碎屑形状为次圆状，分选中等。部分石英被溶蚀成港湾状，波状消光。胶结物为硅质，并形成碎屑石英的次生加大边，使石英颗粒呈紧密相嵌接触。该岩石分布在常州沟组一段，普遍发育大型板状交错层理。
（5）斑点石英砂岩
岩石分布于常州沟组三段下部。岩石风化面上稀疏的孔洞十分发育，貌似蜂窝，故亦称为蜂窝状石英砂岩。岩石呈灰色、中层状，含有褐红色斑点，岩石主要由石英组成，含量为93％以上，可有5％左右的长石，具细粒砂状结构，粒度为0.164mm，分选和磨圆度均较好、颗粒支撑，孔隙式胶结，填隙物为硅质及铁质，硅质均重结晶成为次生加大边，铁质呈凝块状胶结，手标本上表现为斑点，风化后形成近球形孔洞或呈蜂窝状，在沉积序列中，底部斑点为lmm左右，分布均匀，下部直径增大2-4cm，但数量较少，并可呈球状，上部直径增大，数量增多，最大10cm，并含较小的斑点，最小3mm，并发育有斜层理和平行层理等沉积构造。
关于斑点状石英砂岩的成因尚有不同的认识。
高永丰等（1993）认为：这些团块应该属于内碎屑成因。由于这些内碎屑富铁泥质，易于被风化淋滤，在露头上形成孔洞或只残留下结构疏松的石英砂。同样，在风化淋滤过程中，内碎屑
中的铁质以被淋滤，渗人到其周围的主岩中，形成了红色的晕圈。
宋天锐（1987）认为是砂岩中由海浪作用形成的残余气泡被后期褐铁矿填充而成。
我们通过剖面及区域上观察，结合薄片研究后发现，斑点成分为铁质石英砂岩，与周围的石英岩状砂岩的结构完全相同，只是在填隙物的成分上的差异，斑点的分布受层位控制，有时大小混杂，毫无分选，所以我们认为它是陆地带来的铁质胶团或质点与石英同时沉积，脱胶后扩散胶结石英颗粒，形成斑点状，其中斑点含量增高可能与温暖潮湿气候有关，斑点的大小与能量成正比，能量低时，形成较小的斑点，能量高时出现斜层理，形成较大的均一的斑点。出现平行层理时形成大小混合的斑点，形成于升浪带高能环境。
（6）具冲洗层理石英砂岩
该岩石分布在常州沟组，岩石呈粉白色，中薄层状，主要由石英组成，可含3％的长石，磨圆度较好，颗粒呈圆状、次圆状，分选好，具双众数，较大的粒径为0.5-0.75mm，较小的粒径为0.15mm左右，颗粒支撑，孔隙式胶结，填隙物为硅质，及少量重结晶伊利石，具次生加大胶结，冲洗层理的细层由粗、细颗粒组成，它形成于前滨冲洗带沉积环境。
（7）白云质石英砂岩
分布于高于庄组底部，岩石呈灰白色中层状，底部可见冲刷面，横向稳定，具砂状结构，颗粒含量61％左右，岩石由石英（含量70％左右），白云岩砂屑（含量15％左右），藻屑白云岩（10％），长石（5％左右）等组成，石英磨圆度为次圆状，较细的为次棱角状，白云岩砂屑为圆状，藻屑白云岩为棱角状，板状，石英颗粒较白云岩颗粒细。粒度为0.42mm以下，白云岩颗粒为粗砂级或细砾级，岩石呈基底式胶结，杂基支撑，局部为颗粒支撑，填隙物为白云质粉屑，含量39％左右。并见有石英溶蚀现象。砂体呈透镜状，层理不明显，具正粒序。系由风暴潮引起的液化沉积物流在潮下低能带沉积。
（8）长石石英砂岩或长石砂岩
广泛分布于常洲沟组一段上部，岩石呈灰白色，中层、厚层状，主要由石英及长石组成，石英含量76-95％左右，长石含量5-20％，当长石较多时过渡为长石石英砂岩及长石砂岩，具磨蚀现象，含少量电气石、锆石及榍石等重矿物。岩石粒径为0.35-0.53mm，局部粒度较粗为0.75mm 以上。分选好，磨圆度较好为圆状、次圆状，孔隙式胶结，填隙物为硅质，少量铁质，具次生加大边，及铁质的凝块状胶结，具平行层理及低角度斜层理，细层由中粒及细粒砂组成。该岩石系由多次改造冲刷的潮下砂坝沉积环境。
长石砂岩，钾长石碎屑一般含量可达40％左右，石英碎屑仅35-40％，胶结物占20％左右，为硅质和泥质杂基，它们多分别围绕石英、长石碎屑呈再生长结构。
长石石英砂岩，长石含量一般20％左右，石英含量一般75-80％，胶结物10-15％，多为硅质和泥质杂基，颜色发红、发紫者，胶结物中均含一定量的铁质。
（9）变质含砾粗粒长石石英砂岩
岩石颜色呈灰色，变余砂状结构。碎屑成分以石英为主，含量70-80％，可见石英被压扁拉长，表面有裂纹，定向分布，波状消光，石英一般粒度为0.5-lmm：最大可达2-3mm。长石以微斜长石为主，含量10-15％，分布不均匀。石英颗粒周围有新生细粒石英集合体分布，胶结物为重结晶绢云母，呈鳞片状围绕长英矿物颗粒分布或定向分布。少量磁铁矿呈立方体或它形粒状沿交错层理分布，形成的黑色磁铁矿纹层十分明显。
（10）变质含砾粗粒长石砂岩
岩石颜色呈肉红色，变余砂状结构。岩石碎屑主要由长石和石英组成，胶结物为重结晶绢云母。长石和石英颗粒呈次圆状、棱角状，具双众数。粒度0.5mm左右的占60-65％，粒度在2.5-5mm 左右的占20-25％，石英大部分被压扁拉长定向分布，波状消光，含量40-50％。长石含量40％左右，有斜长石和钾长石，斜长石的钠长石双晶清晰，并有扭曲及折断现象，钾长石为微斜长石，格子状双晶有扭曲现象。绢云母呈鳞片状围绕粒状矿物分布或定向分布。
3、粉砂岩
粉砂岩中一般含泥质较多，大部分与泥质岩成互层，以紫红色和灰白色粉砂岩常见，井细有微细水平层迎，镜下观察灰白色粉砂岩，岩石的碎屑成分以石英为主，仅有极少量的长石碎屑。碎屑粒度一般为0.04-0.05mm，部分碎屑为0.02mm，两者相同分布，构成微细层理。碎屑分选较好，颗粒磨圆度以棱角状为主。胶结物为泥质，少量自云母成片状零星分布。在长城系和寒武系下统地层中有少量粉砂岩分布。
二、泥质岩类
本区泥质岩类主要分布在寒武系馒头组、。长城系也有少量分布。岩石结构为隐晶泥状结构、含粉砂泥质结构及粉砂质结构。新鲜面多呈纸片状页岩，风化后易破坏成小碎片。
现将泥质岩类的主要分布层位及其特点列表如下（表3-1）：
分布于馒头组一、三段，岩石类型包括：泥岩、粉砂质泥岩、页岩、含云母页岩、粉砂岩。岩石呈砖红色，紫红色，厚层或薄层状，具水平层理、波状层理、块状层理、泥裂、雨痕、对称波痕等沉积构造，镜下主要为粘土矿物和铁质组成，并与粉屑白云岩互层，其化学成分如下（表3-2）。形成于潮坪环境。
馒头组二段页岩中含有10%左右的粉砂，由棱角状石英及云母组成，白云母平行纹理分布，石英杂乱分布，当粉砂含量高时可向粉砂岩过渡。
笔石页岩发育在三山子白云岩，岩石呈灰绿色、深灰色，薄层状。页岩中有Dictiyencena sp.；Dendrograptus sp.及大量的笔石碎片。岩石与灰黑色厚层状粗晶白云岩互层。
表3-2 馒头组一段化学成分特征（%）
三、内源沉积岩
一）一般特征
内源沉积岩系指组成岩石的沉积物在沉积盆地中通过机械作用、生物沉积作用和化学沉积作用而形成的。其最原始的物质则主要来自陆源溶解物质和生物源，还有少部分来自深源（气热液和深部卤水）。按沉积作用方式可分为机械、生物、化学和生物化学作用形成的碳酸盐岩、硅质岩、铝质岩、铁质岩、锰质岩和磷质岩；主要由化学作用形成的蒸发岩和主要由生物作用形成的可燃有机岩。区内主要出露碳酸盐岩类和少量的磷质岩类的含磷沉积岩，下面主要介绍碳酸盐岩类。
碳酸盐岩是主要由沉积的方解石和白云石等碳酸盐矿物组成的沉积岩．碳酸盐岩主要由颗粒、泥晶基质、亮晶胶结物及孔隙等四种结构组分构成。
碳酸盐岩中的颗粒，按其是否在沉积盆地中生成，可分盆内颗粒和盆外颗粒两大类。盆内颗粒是主要的，盆外颗粒是次要的。盆内颗粒是指在沉积盆地以内形成的各种碳酸盐成分的颗粒。这些颗粒可以是机械破碎作用成因的，也可以是化学凝聚作用成因的，还可以是生物成因的，或者是这些作用的综合产物。在碳酸盐岩中，常见的颗粒类型有内碎屑、生物碎屑、鲕粒、球粒及藻粒等。
内碎屑系指沉积盆地中沉积不久的、半固结或固结的碳酸盐沉积物，受波浪或水流作用破碎、搬运、磨蚀、再沉积而成的颗粒。内碎屑的粒级划分和命名，根据其颗粒直径的大小，划分为砾屑、砂屑、粉屑和泥屑四个级别，通常我们所说的内碎屑一般指的是前三者。
泥晶，又称灰泥，是与颗粒相对应的另一种结构组分，指泥级的碳酸盐质点，它与碎屑岩中的泥是相当的。许多石灰岩常具有泥晶杂基或者完全由泥晶组成。一般认为，泥晶是由化学沉淀作用、机械破碎作用或生物作用生成的。
亮晶胶结物主要是指充填于颗粒之间的结晶方解石或其它矿物，它与砂岩中的胶结物很相似。这种亮晶方解石胶结物是在颗粒沉积以后，由颗粒之间的粒间水以化学沉淀的方式生成的，其晶粒一般都比泥晶的晶粒粗大，由于其晶体较清洁明亮，故称为亮晶方解石。
碳酸盐岩按其中的矿物成分可分为石灰岩和白云岩两种基本类型。
值得指出的是，下元古界滹沱系的碳酸盐岩均遭受低级变质，因变质程度较低，故仍放入沉积岩类之中描述。
二）岩石类型
1、石灰岩类
结合张河湾地区的实际情况，按结构-成因分类的观点，将区内石灰岩归纳为如下类型。
（1）泥晶灰岩
分布于张夏组一段及炒米店组，包括泥晶灰岩、微晶灰岩，粉屑灰岩等岩石类型。岩石呈浅灰色薄层状，具水平层理，波状层理，小型浪成层理，不对称波痕，生物潜穴，三叶虫爬迹，潜穴多为水平、个别垂直分布，生物扰动强烈时可使岩石呈斑点状。有时见鸟眼构造，底面可见显微冲刷面，镜下主要由方解石组成，可含少量的生物碎屑、海绿石等，生物碎屑具磨圆现象，具自云岩化。形成于潮下低能环境。
（2）柱状叠层石灰岩
分布于张夏组，岩石呈灰白色，叠层石形态为柱状，不分叉，个别顶部分叉，柱体宽4-10cm 左右，柱体高度与岩层厚度呈正相关，可穿过岩层，柱体之间充填有鲕粒、生物碎屑及砾屑。显微镜下主要由暗带、亮带相间组成，暗带由灌丝藻，斑点藻等组成，亮带由粉屑、微屑方解石组成。柱状叠层石灰岩常呈层状或层状礁体，礁体呈球柱状，礁体间充填有砾屑，生物碎屑及鲕粒。礁体最高可达3.4m，宽2.5-10多米。系形成于潮下带上部沉积环境。
（3）生物丘灰岩
分布于张夏组二段及炒米店组中部，岩石呈灰白色，巨厚层，底部较平坦，常呈丘状，高可达0.5-1.5m、宽窄不定，显微镜下主要为三叶虫、腕足、古杯、海绵骨针、棘皮类等生物碎屑，形态较完整，没有磨蚀现象，具不同程度的泥晶化现象，含量50％左右，葡萄石含量30％左右，粒径1-3mm。藻屑主要为凝块石，较粗大时具叠层构造，含量20％左右。有时见海绿石自生矿物。填隙物为少量的泥晶方解石，大部分为藻丝体粘结。形成干潮下带下部斜坡环境。
（4）泥晶球粒灰岩
分布于张夏组第一段、炒米店组，岩石类型主要为泥晶球粒灰岩，球粒粉屑灰岩。岩石呈青灰色，薄层-中层状，球粒一般为0.2-0.1mm，最小为0.02mm，成群分布，分选较好，含量可达60％左右，可含有少量的砾屑、凝块石、生物碎屑及海绿石，岩石呈基底式-孔隙式胶结，填隙物为泥晶方解石，局部可重结晶成假亮晶。
关于球粒的成因，大量的资料认为是生物的粪便。Mckee（1969年）提出了球状粒（peloid）这个述语用以描述包括隐晶碳酸盐集合体组成的所有颗粒，不管其成因。球粒一般形成于局限海和潮坪环境。
（5）泥晶鲕粒灰岩
分布于张夏组，岩石呈青灰色，中层状，底面波状起伏。具斜层理，含少量的砾屑及生物碎屑，显微镜下鲕粒含量80％左右，主要为多晶鲕、单晶鲕，真鲕，假鲕及放射鲕，可见有韵律层，由较细的（0.1mm）鲕粒、较粗的鲕粒（0.4mm以上）及三叶虫碎屑组成。颗粒支撑，填隙物为泥晶方解石，在剖面上部样品具亮晶栉壳胶结。岩石白云岩化强烈，主要交代鲕粒，可见生物钻孔。形成于潮下浅滩边缘环境。
（6）泥晶砂屑灰岩
分布于张夏组及炒米店组之中，包括泥晶生物碎屑灰岩、泥晶砂屑灰岩。岩石呈青灰色、厚层状，主要由砂屑组成，含有砾屑、鲕粒及生物碎屑。砂屑由泥晶方解石组成，圆状或次棱角状、无定向排列，可成群分布，含量40％以上。砾屑由鲕粒灰岩，球粒灰岩组成，含量20％左右。鲕粒多为放射缅，多晶鲕，核心由生物碎屑及砂屑组成，含量10％左右。生物碎屑主要海百合、腕足、三叶虫等，具泥晶化边及很薄的包壳，含量小于10％，填隙物为泥晶及假亮晶，颗粒支撑或杂基支撑。具白云岩化作用。形成于潮下浅滩边缘沉积环境。
（7）核形石灰岩
分布于张夏组第二段，呈青灰色，中-薄层，核形石呈黑色，圆状、椭圆状，粒度为0.8-1.0cm，分散于鲕粒灰岩之中，局部较集中。镜下特征：包壳由半透明的暗色富藻层组成，不规则、瘤状、波状，核心为粉屑或细小的砂屑组成，含量可达40％，基底式胶结，由鲕粒或生物碎屑充填，胶结物为泥晶方解石，局部为亮晶方解石，具逆粒序，形成于潮下中能环境。
（8）亮晶鲕粒灰岩
分布于张夏组，岩石呈青灰色，中厚层状，具有板状斜层理及双向斜层理，波状层理，鲕粒为单晶鲕、多晶鲕，放射鲕及真鲕、假鲕，真鲕包壳可达8-12层，分选好，含量80％。可见5％以下生物碎屑。颗粒支撑，填隙物为亮晶方解石，栉壳状，可见二个世代，可见有渗滤砂结构，局部重结晶强烈、并破坏原生构造，形成于潮下高能浅滩环境。
（9）亮晶砂屑生物碎屑灰岩
分布于张夏组及炒米店组之中，包括：亮晶生物碎屑砂屑灰岩，亮晶砂屑灰岩，亮晶生物碎屑灰岩及亮晶砂屑生物碎屑灰岩，岩石呈青灰色，中层状，颗粒由砂屑，生物碎屑组成，含量80％以上，生物碎屑主要为三叶虫、腕足、棘皮、软体、介形虫等，保存完整，稍有磨蚀，体腔中填有砂屑及泥晶，具泥晶化边。含量50％左右，砂屑粒径0.5-0.2mm，多已重结晶，少量为微晶组成，具泥晶包壳。含量30％左右。可见少量的团块状海绿石，颗粒支撑，填隙物为亮晶方解石，可具有二个世代，由柱状与粒状方解石组成。形成于潮下高能沉积环境。
（10）角砾状灰岩
分布于崮山组，岩石呈黄褐色，厚层状，角砾成分主要为泥晶鲕粒灰岩，少量粉屑灰岩，大小不等，最大为18cm，最小为3cm，分选很差，杂乱分布，较粗的角砾呈漂砾状被较细的颗粒支撑，基底式胶结，填隙物为鲕粒，泥晶方解石。顶上为含海绿石的泥晶鲕粒灰岩，具中型斜层理、平行层理，顶面呈波状起伏，底而具冲刷，形成于碎屑流沉积。
（11）亮晶海绿石生物碎屑灰岩
分布于炒米店组底部，岩呈紫红色、灰褐色，厚层状，横向上稳定，具有不明显的相变、向北厚度增大，生物碎屑含量增高。具波状层理，细层由铁质、白云质条带组成。可见有少量砾屑及铁质结核，化石丰富，常见三叶虫及腕足，显微镜下以生物碎屑为主。含量可高达80％，主要由三叶虫，腕足，介形虫，腹足，头足，牙形石等，海百合及海胆被磨蚀较强，呈球形、次圆状。生物碎屑均具有非常强烈的泥晶化边及藻钻孔，还见有钙球，凝块石及海松藻、海绿石常呈混圆状，很新鲜，含量10％左右。具不明显的成层分布。颗粒支撑，孔隙式胶结，由亮晶方解石胶结，具等轴结构及连生结构。可见二个世代，由柱状及粒状方解石组成。可见少量泥晶基质，多与藻屑共生。系为风暴缩聚层沉积。
（12）正常砾屑灰岩
分布于崮山组，岩石呈紫红色，薄层，似薄层或透镜状。顶底面平直，有时底部有冲刷现象。砾屑常小于5cm，呈扁平圆状，磨圆度极好，分选较好，具有清楚而厚的氧化环。成分单一，由泥晶灰岩组成，砾屑平行层面排列。可见低角度叠瓦状排列。颗粒支撑，孔隙式胶结。孔隙中可见有砂屑、生物碎屑等充填。亮晶胶结物由较干净的亮晶方解石组成。形成于潮间高能沉积环境。
（13）原地砾屑灰岩
分布于炒米店组，岩石呈青灰色，中、厚层状，底部具冲刷掀起现象，砾屑的成分、厚度取决于下伏地层的岩石类型，砾屑几乎没有磨圆，棱角状或撕裂状边缘，砾屑排列形态呈扇片状，无分选。砾屑较粗（5一15cm左右），砾屑及填隙物均为青灰色，砾屑没有氧化环及泥晶化现象，主要为颗粒支撑，或块状掀起错位呈现的似叠瓦状排列，之上可出现直立，菊花状排列的砾屑，系形成于潮下带风暴作用沉积。
（14）异地砾屑灰岩
分布于炒米店组及张夏组一段，岩石类型包括：杂色泥晶砾屑灰岩，紫红色泥晶砾屑灰岩，青灰色泥晶砾屑灰岩。所谓杂色常呈三种组合形式：砾屑的颜色及成分不一致；砾屑的颜色单一，但与填隙物不一致；砾屑或填隙物的颜色混杂。岩石呈菊花状，倒小字型，直立，单向或双向叠瓦状排列，砾屑大小不定，从0.5-10cm不等，砾屑可以具氧化环，但较薄。镜下观察砾屑成分非常复杂，可以为来自浅水区的泥晶灰岩，再搬运的正常砾屑；虫孔灰岩及来自深水区的球粒灰岩、核形石灰岩、凝块石灰岩、含海绿石生物碎屑灰岩，生物丘灰岩，生物碎屑球粒泥晶灰岩及生物碎屑泥晶灰岩。杂基支撑，基底式胶结，填隙物为生物碎屑、砂屑、粉屑及泥晶方解石，最高含量可达50％，填隙物有时具白云岩化现象，可有向上变细的正粒序，或呈块状。系形成于潮下带风暴流沉积。
2、白云岩类
白云岩是由白云石组成的沉积碳酸盐岩，主要是由碳酸钙沉积物或石灰岩被白云石交代而成的。通常认为，沉积物形成后的准同生交代和固结过程中交代以及固结以后交代作用所形成，由此划分出白云岩主要的成因类型。白云岩和石灰岩一样，也是由颗粒、泥晶基质、亮晶胶结物及孔隙四种结构组分构成。因此，石灰岩的结构-成因分类系统和命名原则基本上适用于白云岩。另外结晶程度较强时可按结晶程度划分。张河湾地区的白云岩主要产于滹沱系、长城系和寒武-奥陶系，主要岩石类型有藻白云岩和结晶白云岩。
（1）泥晶白云岩
分布于馒头组第一段，岩石类型为泥晶白云岩，纹层状白云岩，含石盐假晶白云岩，含石膏
假晶白云岩，泥云岩及微晶白云岩，岩石呈灰白色，浅褐色，以薄层为主，具有水平层理，波状层理及鸟眼，层状晶洞等沉积构造。显微镜下由白云石及少量的铁、泥质组成，见有粉屑与晶粒组成的纹理，粉屑纹层内可见有下粗上细的结构韵律，见有板状石膏假晶，并被石英或方解石交代。石盐假晶丰富，最粗1.2cm，一般5-8mm，较小的石盐晶核只见于显微镜下，被白云石交代。形成于潮上萨巴哈环境。
（2）微晶自云岩
岩石颜色呈淡红色，主要由微晶白云石组成，并含有少量的方解石晶粒及细粒石英集合体。方解石晶粒较粗大，最大可达1mm，在方解石晶粒周围有垂直生长的碳酸盐细粒晶体，部分细晶石英集合体围绕方解石晶粒分布。受变质作用的影响，岩石蚀变强烈，主要为硅化、碳酸盐化及重晶石化，常见有方解石、石英和重晶石呈小细脉充填于岩石中。该岩石见于南寺组第三段。
（3）细晶白云岩
分布于馒头组第二段，岩石呈浅灰色，薄层状，具有水平层理，方解石晶洞（直径1-2cm）。见有铁质结核，镜下白云石呈细晶结构，晶粒稍粗者呈自形，表面干净，较细的晶粒呈半自形-它形，表面较脏，中心常泥质残余，含有少量的、成层分布的方解石。含有层状晶洞及鸟眼构造，形成于潮间下部低能环境，经多期白云岩化作用而成。
（4）砂屑白云岩
分布于馒头组第二段，包括砾屑白云岩，砾屑砂屑白云岩及砂屑白云岩，岩石呈浅灰色，中厚层，见有铁质结核，具小型斜层理，镜下砂屑由白云石晶粒组成。砂屑粒径为0.5-0.3mm。填隙物由0.01-0.02mln的它形粒状自云石组成。形成于潮间下部、潮下上部中能环境。
（5）层纹石白云岩
分布于馒头组第二段，包括层纹石白云岩，核形石白云岩，及半球状叠层石白云岩，岩石呈灰白色，浅灰色，中一薄层，由灰白色富藻纹层与浅灰色富屑纹层组成。富藻纹层厚约0.3-0.1cm 左右，在露头上风化呈白色，极为醒目，单层呈彼状或上拱半球状，顶面具同心圆状，宽窄不一。相当于W.Logan（1964）的形态分类中的LLH型，岩层可见有鸟眼构造，形成于潮间上部及潮上带。在横向上可相变为核形石白云岩，核形石大小不一，最大1.2cm，呈圆状，椭圆状，具同心层，相当于w.Logatl分类中的SS型。孔隙式胶结，粉晶白云石充填，具水平晶洞，为潮下浅水沉积环境、准同生后白云岩化而成。
（6）白云岩角砾岩
分布于馒头组第二段顶部，岩石呈灰白色，中-薄层，角砾均由层纹石白云岩组成，棱角状或长条板状，最长达8cm，宽小于1.5cm，最小为5mm左右，杂乱分布，填隙物为砂屑，粉屑白云石，基底式胶结，可见鸟眼构造，形成于潮间、潮下浅水环境。
（7）含燧石结核微晶白云岩
分布于高干庄组一段、四段。岩石呈浅灰色，薄层状，燧石结核大小不一，沿层面分布，一般为5-8cm，最大25cm，具水平层理，镜下由微晶白云石组成，可有少量粉砂，由棱角状石英组成，在不同的细层中均匀分布，个别呈透镜体。形成于潮下低能环境。
（8）硅化锥状叠层石白云岩
分布于高于庄组一段中下部，岩石呈灰白色，中层状，叠层石由富藻与富屑纹层呈锥状向上套覆生长而成，形成锥状的叠层构造，叠层石纹层大部分被硅质交代形成黑色燧石圆椎体，镜下为石英交代白云石并残余有黑色富有机质的藻颗粒。在由硅化形成的纤状，细粒状石英的边部常见有晶形完好的后生白云石，一般为0.05mm，表面干净，无溶蚀现象，是硅化稍后的产物，该微相形成于潮下环境。
（9）丘状、圆柱状叠层石白云岩
分布于高于庄组一段上部（丘状）与下部圆柱状。岩石呈灰白色，厚层状，由并排的丘状或圆柱状叠层石组成。丘柱状叠层石高25cm，宽58cm，纹层呈包心菜状。圆柱状叠层石高可达1.1m，
宽70cm左右，可与锥状叠层石互层，剖面中共见有5个韵律。镜下可见到叠层石富藻层及富屑层，富屑层可有粉砂级石英颗粒石，W.Logan认为丘状，锥状及柱状叠层石是水位较深时形成的，所以它形成于潮下带中高能环境。
（10）砂屑白云岩
分布于高于庄组一段上部，岩石呈灰白色厚层状，含燧石条带，主要由砂屑组成，含量大子80％，微晶白云石胶结，磨圆较好，分选中等，具粒序层理，底部可含有砾屑，砾屑由微晶白云石组成，呈板状，似矩形，棱角状，形成于潮下高能环境。
第二节沉积构造及其特征
沉积构造，特别是物理成因的原生沉积构造，最能反映沉积物形成过程中的水动力条件，兼之它们在成岩阶段受影响又较小，所以一直被视为分析和判断沉积环境的重要标志。近三十年来，沉积相研究中的一个新的进展是从应用孤立的沉积构造标志进而发展为综合利用沉积构造序列建立沉积相模式，使得沉积构造的作用和意义更为扩大。由于沉积构造序列是当时沉积物理变化过程的产物，客观地记录着当时的水动力条件和生物活动情况，因而是确定沉积相类型最为直接的标志之一。张河湾地区地表露头中保存有相当丰富的各种沉积构造，成为划分沉积相的有效资料，下面将常见构造予以介绍。
一、层理构造
层理构造是沉积岩中最重要的一种构造。它是沉积物沉积时在层内形成的成层构造。层理由沉积物的成分、结构、颜色及层的厚度、形状等沿垂向的变化而显示出来。
层或一个单层是在基本稳定的介质条件下沉积的一个单元，它由成分上基本一致的沉积物组成。层与层之间有层面分隔，层面代表了短暂的无沉积或沉积作用突然变化的间断面，层的厚度变化很大，可由数毫米至数米。按层的厚度可划分为：
＞1m 块状层
1-0.5m 厚尾
0.5-0.1m 中层
0.1-0.01m 薄层
＜0.01m 微层或页状层
张河湾地区的沉积岩，层理类型多样，其中主要是受牵引流搬运沉积作用产生的各种层理。
1.块状层理
层内物质均匀，组分和结构上无差异，不显细层构造的层理，又称均匀层理。张河湾地区的块状层理主要见于寒武系馒头组一段，主要岩性为钙质泥岩、紫红色泥岩。岩石结构均匀，风化成碎块。
2.水平层理
沉积岩中彼此平行的纹层，与沉积岩层面一致，称水平层理，水平层理主要产于泥质岩、粉砂岩、泥晶灰岩及粉晶白云岩中。张河湾地区的水平层理分布广泛，主要见于寒武系馒头组、崮山组和炒米店组、三山子组，长城系赵家庄组。主要岩性为页岩、细晶、粉晶白云岩、泥晶灰岩及泥晶球粒灰岩，水平层理是在比较弱的水动力条件下，由悬浮物沉积而成，因此，它出现在低能的环境中。本区的水平层理大都产于潮坪环境或滞流的深水环境。
发有于碳酸盐岩之中的水平层理，其细层多以毫米级为主，由不同的颜色或结构呈现周期
性的变化，它可以是连续而清晰的、也可以是断续的。它常与波纹层理共生。
3.平行层理
平行层理（图版Ⅰ-6）主要产于砂岩中，在外貌上与水平层理极相似，是在高流态条件下产主的一种层理类型，牵引流和密度流沉积中均可出现。张河湾地区的平行层埋见于长城系常洲沟组砂岩中，形成环境为河道砂坝、海滩，与大型板状及槽状交错层理共生，主要是水流能量比形成大型交错层理更大的高流态下，切割底床形成的。
4.交错层理
交错层理是最常见的层理类型之一，它是由一系列斜交于层系界面的纹层组成。形成的斜纹层单层常相互重叠、交错、切割，故称交错层理。由于纹层是倾斜的，过去又称斜层理。张河湾地区的交错层理常见的有大型板状、楔状、人字形斜层理、低角度斜层理、浪成斜层理。
（1）板状斜层理
板状斜层理见于滹沱群封龙山组（图版Ⅸ-2）常洲沟组。张夏组及三山子组等地层之中。，主要由石英砂岩、粉砂岩、白云岩、鲕粒灰岩及鲕粒砂屑灰岩等岩石组成。按层系厚度可分为小型（＜3cm）、中型（3-10cm）、大型（＞10cm）,按细层与层系界面的关系分为切线型、凹线型及角度型。区内可见各种形态，层系一般为3-30cm厚。板状斜层理是沙浪沿床底移动而形成的，它形成于下部流动体制（Fr＜1），随着水流速度的增大，相应出现角度型-切线型-上凹型。
（2）楔状斜层理与槽状斜层理
楔状斜层理见于滹沱群封龙山组（图版Ⅰ-5，图版Ⅻ-2）、常洲沟组与张夏组之中，主要由石英砂岩、铁质石英砂岩及鲕粒灰岩组成。它是由沙浪移动或潮汐水道中形成的，前者细层于层系界面交角较低，后者交角较高。楔状斜层理在垂直水流的剖而中常呈槽状斜层理（图版Ⅰ-7）。区内楔状斜层理的层系厚一般为5-35cm。
（3）人字型斜层理
人字型斜层理主要见于张夏组及常洲沟组之中，由石英砂岩及鲕粒灰岩等组成，层系厚5-40cm不等，它形成于潮汐双向水流作用，多见于潮汐水道环境之中。
（4）低角度斜层理
低角度斜层理主要见于滹沱群封龙山组（图版Ⅰ-6）、常洲沟组（图版Ⅸ-4，图版Ⅻ-1）、张夏组之中，由石英砂岩及鲕粒灰岩组成，细层与层系界面交角小于100，有时为80以下。主要形成了前滨冲洗带及鲕粒浅滩等环境，。
（5）浪成斜层理
浪成斜层理主要见于常洲沟组、张夏组与炒米店组之中。由石英砂岩、鲕粒灰岩及粉屑灰岩组成，前积层弯曲呈波状排列，成束状上叠，层系厚3.2-12cm，细层倾向为1400及3500。主要由波浪作用而成。顶面上常见对称波痕。当受风暴作用时，可形成丘状及洼状层理（图版Ⅸ-5）。
5.脉状层理、波状层理及透镜状层理
这三种层理又称潮汐层理，他们是在泥（或灰泥）、砂（或碳酸盐岩中的颗粒）都有供应和较活跃的水动力条件与缓慢或停滞的水动力条件相互交替的情况下形成的，一般出现在砂泥互层的序列中，常见于细-粉砂岩、泥质粉砂岩或粉砂质泥岩中，
脉状层理是在水流或波浪作用较强，而且砂的供应、沉积和保存较泥质物更为有利的条件下形成的。其特点是泥质沉积物主要分布在砂质波痕的彼谷中，而在波脊上很薄或缺失，以便使泥质沉积物呈脉状体分布在砂岩之中。本区透镜层理主要见于长城系、馒头组、张夏组及炒米店组之中，泥质脉体分布在石英砂岩、粉砂岩及泥晶灰岩之中。
透镜状层理是在水流和波浪作用较弱，并且砂的供应不足，而泥的供应、沉积和保存条件较砂更为有利的情况下形成的，其特点是砂质透镜体被包围在泥岩之中。本区透镜层理主要见于馒头组、张夏组及炒米店组之中，透镜体由粉砂岩、细砂岩或泥晶灰岩、生物碎屑灰岩等组成，长4-20cm不等，高2-10cm，之中可见有小型斜层理，呈不连续的凸镜体分布于页岩、泥灰岩之中，
常见与波状层理及水平层理共生。形成于潮汐环境。
波状层理是介于上述两种层理之间的过渡类型，是在砂、泥都有供应）而且砂、泥的沉积和保存都较为有利，强、弱水动力条件交替的情况下形成的。这种层理是由波状泥层和波痕状砂层彼此交替而形成，而且都是连续的层。本区波状层理见于馒头组、张夏组及炒米店组之中，主要由页岩、粉砂岩及泥晶灰岩等组成。在细碎屑岩之中，主要由粉砂与泥组成，两者呈彼状弯曲的互层，细层多为毫米级，也见厘米级，碳酸盐岩中的波状层理，表现为泥晶或泥质与粉屑灰岩（白云岩）组成的波状韵律层，主要形成于潮坪环境，在张夏组鲕灰岩之中可见由鲕粒灰岩与含鲕粒泥晶灰岩组成的波状层理，细层厚为3-5cm不等，形成于浅滩潮坪环境。
6.粒序层理
粒序层理见于滹沱群封龙山组（图版Ⅰ-3）与炒米店组之中，由角砾岩、含角砾砂岩或砾屑灰岩等组成，在碎屑岩之中，表现为角砾向上变细的序列，形成于重力流沉积。在碳酸盐岩之中，由砾屑组成向上变细或变粗的粒序层。形成于浪基面以下，由风暴流沉积而成。
二、层理序列
太行山中段沉积地层中以常洲沟组与张夏组层理最发育（表3-3），表现为类型多、纹理清楚、垂向变化连续等特征，它们的序列组合特征可判断其沉积环境及演化特点。
1．海滩体系的层理序列
分布于常洲沟组，主要由石英砂岩及石英岩状砂岩组成，形成于中高能海滩环境，序列中可见有沙席形成的平行层理，沙浪形成的板状斜层理沙垅形成的楔状斜层理及潮汐形成的人字型层理。常洲沟组之中可划分为4个组合序列（图3-2A），每个序列由三部分组成。
a.主要由板状斜层理及平行层理组成，形成于中高能沙质海滩近滨环境；
b.由人字型斜层理组成，之中夹有楔状斜层理、平行层理，形成前滨下部潮道环境；
c.由浪成层理及低角度斜层理、冲洗层理组成，形成于前滨冲洗带。
图3-2B表示了海滩体系的另一个剖面自下而上由前滨带形成的低角度斜层理，砂坝相的楔状斜层理，近滨带的板状斜层理及前滨带下部的波纹层理。并与浪成对称波痕共生。
2．浅滩体系的层理序列
分布于张夏组二段，主要由鲕粒灰岩、砂屑灰岩、叠层石灰岩等组成，滩前主要由波状层理组成，主滩由人字型层理、楔状斜层理及板状斜层理组成，滩后由波状层理夹板状斜层理及叠层石构造。
图3-2B表示了海滩体系的另一个剖面自下而上由前滨带形成的低角度斜层理，砂坝相的楔状斜层理，近滨带的板状斜层理及前滨带下部的波纹层理。并与浪成对称波痕共生。
表3-3 张河湾地区盖层层理类型特征
续表3-3
2．浅滩体系的层理序列
分布于张夏组二段，主要由鲕粒灰岩、砂屑灰岩、叠层石灰岩等组成，滩前主要由波状层理组成，主滩由人字型层理、楔状斜层理及板状斜层理组成，滩后由波状层理夹板状斜层理及叠层石构造。
三、层面构造
本文所说的层面构造是泛指在岩层顶面或底面上的宏观构造现象，常见波痕及冲刷面构造等。
1．波痕
波痕是床沙形态在迁移过程中所保留在沉积层面上的有规律的波状起伏现象，所以，波痕和层理的成因是密切相关的，它们都可以反映不同的沉积环境和水动力条件。
太行山中段沉积盖层中波痕较发育，主要有对称型、不对称型、削顶型、干涉型和孤立波痕等类型（表3-4）。按波脊线可分为直线、弯曲状和链状等类型。按成因主要为浪成波痕。
1）对称波痕
见于赵家庄组（图版Ⅵ-5、6）、常洲沟组（图版Ⅷ-7）、馒头组、张夏组及炒米店组之中。波长一般为3-56cm，波高为0.5-7cm，波痕指数为2.1-16.2cm，波脊呈圆弧状及尖锐状，波谷园滑，波脊线有直线状、弯曲状和链状，内部有时见前积纹层。其中，常洲沟组波长小于7cm，馒头组波长小于22cm，张夏组波长15一56cm，后两者以直线状为主。
2）不对称波痕
见于各组之中，不对称波痕的波长为 3.5-22cm，波高为0.5-1.6cm，波痕指致为4-14.7，不对称指数为小于3，波脊线为直线状，波脊较圆滑。主要为浪成波痕。
3）干涉波痕
见于常洲沟组及炒米店组。由两组交叉呈网状，每组波脊线互相平行，呈直线形对称波痕，两组交角20-70不等，波长8-10cm，波高1.5-2cm左右。为浅水环境中两个不同方向水流流动而成。
4）削顶波痕
见于高于庄组、馒头组及炒米店组，常洲沟组偶见，波长2.5-7cm、波高0.4-2cm，波痕揩数4.7-6.3，波谷呈圆弧状，波脊被削平，波脊线呈直线或弯曲状。形能于浅水瞬时高能环境。
5）孤立波痕
见于馒头组及张夏组。波高2-10cm，推测彼长8-40cm，表现为小透镜体，由粉屑灰岩或鲕粒灰岩或石英细砂岩等组成。形成于粗粒物质供应不充分的饥饿条件。
2.冲刷面构造
冲刷而是高流态下产生的一种层面构造，由较强水流沉经尚未完全固结的沉积物表面时，对下伏沉积物侵蚀冲刷而成的凹凸不平的面。由于水流强度的不同，往往冲刷的深浅规模不等。本区长城系常洲沟组、赵家庄组砂、砾岩中可见规模较大的冲刷面构造，冲刷面上充填似层状、透镜状含砾砂岩及砂砾岩。在寒武系炒米店组也可见到规模不等的冲刷面构造，它们一般是潮汐水流冲刷而成，是潮汐水道的标志。
四、其它沉积构造
1、干裂
干裂又称泥裂，系指泥质沉积物或灰泥沉积物曝露于地表，通过于缩与压实作用而产生的一系列收缩裂隙，将沉积物表面分别成许多多边形的泥块，表面呈龟裂网状，裂隙呈“V”字形，上宽下窄，尖端指向下伏地层，内含砂质沉积物。张河湾地区干裂极为发育，主要见于长城系常洲沟组石英砂岩（图版Ⅹ-2、3）、寒武系馒头组泥岩，是潮坪环境的产物。
2、盐类假晶
泥质和碳酸盐等沉积物中如含有石膏或石盐等盐类晶体，在成岩过程中，沉积物被压实并失水，其体积的收缩远较晶体显著，造成晶体突出于岩层表面，并可嵌入到上覆岩层中去的现象，称盐类的晶体印痕，晶体往往被其它物质所交代，称盐类假晶，张河湾地区的石盐假晶主要见于寒武系馒头组，反映当时气候较为干燥。
3、结核
结核是岩石中自生矿物的集合体，这种集合体在成分、结构，颜色等方面与围岩有显著的不同，常呈球状、椭球状、，条带状及不规则的团块状产出，大小不一，既有孤立存在的，也有呈串珠状出现的，其成分主要有钙质、硅质及铁质等。按形成阶段可分为同主结核、成岩结核及后生结核，张河湾地区的铁质结核见于长城系，硅质结核一般产于寒武系和奥陶系，类型和形成环境多样。
4、缝合线
张河湾地区的缝合线构造在寒武系、奥陶系灰岩中广为发育，在垂直层面的切面中呈锯齿状微裂缝，颇似头盖骨接缝，从立体上看则为参差不齐的垂直小柱（缝合柱）。石灰岩中的缝合线形态多样，常见锯齿状或波状，缝合线的起伏幅度不一，从1毫术至几厘米，甚至几十厘米，其与层面的关系，可以平行、斜交或垂直，也可以有几组相交成网状，关于缝合线的成因，多数人认为是压溶作用形成的，即在上覆岩层的静压力和构造应力的作用下，岩石发生不均匀的溶解而成。缝合柱上的滑动擦痕以及被缝合线切断的方解石脉位移，都说明缝合线生成时有压力作用，在缝合面上有一层泥质薄膜的不溶残余物，表明缝合线生长时伴有溶解作用
5、假层理
在沉积岩层中，有一系列形状不大规则的同心圈状的色环，有人称为韵环构造，又称为李泽岗环，常被误认为层埋，其实是假层埋。张河湾地区的假层理多处层位出现，其形成主要是由于胶体溶液铁的氢氧化物在岩层中发生周期性沉淀而成，也是一种扩散作用的结果，多形成红黄色调深浅相间的色环，其分布不广，与层理的关系无一定规律。
6、叠层石构造
叠层石构造又称叠层构造，简称叠层石。叠层石由两种基本层组成：（1）富藻纹层，又称暗层，藻类组分含量多，有机质高，在显微镜下透明度低，故呈色暗。（2）贫藻纹层，又称亮层，藻类组分含量少，有机质少，在显微镜下透明度较高，故呈色浅，这两种基本层交互出现，即成叠层石构造。叠层石的形态变化多样，明显地受环境因素的控制，张河湾地区的叠层石构造产于滹沱系、长城系（图版Ⅶ-6、7）和寒武系，大部呈柱状、层状或波状，因此它是形成于水动力条件弱的潮坪环境中。
五、古流向分析
沉积岩中可常见到各种定向构造及组构，它们乃是古水流搬运沉积物的遗迹，交错层理就是
其中的定向构造之一，运用它的倾向研究古流向是常用的方法之一。有关的研究如Brinknann.1983，Hamblin.1958，Pelletier．1958，Pryoe.1960等均取得了一定的成果。一般地研究是：通过测量斜层理细层及地层的产状，求出细层的原始倾向，然后计算交错层倾向的主中值及标准偏差，并用来表示主流或平均流向及具有环境意义的离散牲数值。
古流向在时间上具有惊人的稳定性和持久性。苏格兰的莫恩统3660m剖面的交错层自上而下方位是一致的。佩利蒂尔（pel1etier，1958）指出：在马里兰州和宾夕法尼亚洲，从上泥盆统到宾夕法尼亚系地层的平均水流方向保持一致，这表明在这期间古斜坡基本上保持恒定。
本区中元古代常洲沟组及早古生代寒武系之中，古地理基本上没有明显的变化，由此可作为两个单元分析它们各自的古流向特征。通过对常洲沟组及寒武系斜层理倾向的测量、校正和分组统计等分析可得出如下结果，表3-5。
常洲沟组在37个实测数据中，最大频数位于210-2400的组距中，主中值为1790，标准偏差为94.4，从玫瑰图中可以看出为多峰态的类型，定向性不明显，这反映了海滩沉积的基本特征，主要受向岸流、离岸流及沿岸流的水动力条件所控制而形成。从代表古斜坡的主中值（179）来看古斜坡对水流方向的控制作用并不明显，但它垂直于滨岸线和倾向。
在寒武系34个实测数据中，最大频率数位于120-1500组距中，主中值为168.3，标准偏差为92.7，具玫瑰花图也为多峰态型，但它有一个更明显的优势方位和两个相对弱的优势方向，三者夹角为1200，反映了浅滩呈北东向分布。而寒武系古斜坡（168.30）与常洲沟组的方向（1790）很接近，这表明了常洲沟组沉积之后古斜坡倾向由近于正南转变为南南东向，但变化并不明显。这可能是局部隆起影响的结果。
第三节沉积相分析
张河湾地区出露了一套滹沱系碎屑岩、火山岩、长城系常州沟组陆源碎屑岩和寒武系碎屑岩、碳酸盐岩地层。研究它们的古沉积环境及其演变，对于了解本区的地质背景、构造演化、地层和矿产分布很有益处。
我们在详细地测制了滹沱系、长城系及寒武系地层剖面的过程中，搜集了丰富的各类指相标志。结合室内鉴定整理，完成了1：500的常州沟组地层柱状图和寒武系地层柱状图。在这些资料的基础上，进行了综合分析和理论概括，则本区的常州沟组、寒武系古沉积环境及其演化提出了我们的看法。
本文中，使用了Folk（1962年）的碳酸盐岩分类方案和成都地质学院的陆源碎屑岩分类方案（1979年）。
一、滹沱系沉积环境及岩相组合
本区中元古代滹沱群主要为一套碎屑岩-火山岩-火山碎
屑岩沉积组合。其中，碎屑岩主要为变质砾岩、砂岩和板岩，
分布在封龙山组、南台组、豆村组、东冶组和蒿亭组。初步
研究表明，滹沱群各组的碎屑岩为三角洲到浅海碳酸盐岩的
退积型沉积组合，主要由三角洲相、滨海和浅海相。
一）三角洲相
三角洲相发育在滹沱群底部海侵砾岩之上，主要由前三
角洲和三角洲前缘亚相组成（如图3-3）：
1、三角洲前缘亚相
三角洲前缘亚相分布于封龙山组的底部。根据岩性和组
合特征可分为水下河道、河口坝，远端坝等沉积微相。
水下河道岩石由灰色变质含砂砾岩、长石砂岩组成，
砾石砾石成分主要为脉石英和长石，水下河道微相夹于泥岩
或砂岩之间，岩层常呈透镜状。具大型板状层理、平行层理，
有时具递变层理，底部为冲刷面。
河口坝岩石由浅灰色，粉灰色变质砂砾岩、含砾砂岩
及长石砂岩，砂岩厚1-7m不等，组成向上变厚的沉积序列。
粗粒砂状结构，泥质胶结，分选性和磨圆度中等。具板状斜
层理、平行层理，斜层理中磁铁矿细层清晰。
远端坝岩石由灰绿色板岩、千枚状板岩夹粗粒长石砂
岩、含砾砂岩等组成，韵律清楚，组成向上变厚的沉积序列。具低角度斜层理，砂纹层理和水平层理。
2、前三角洲亚相
前三角洲亚相主要为前三角洲泥沉积，可见重力流沉积（图3-3）。
前三角洲泥主要为灰绿色，灰黑色板岩、千枚状板岩，不清晰的水平层理。分布于封龙山组的底部。
重力流沉积灰色薄层泥质砾岩、长石砂岩。不稳定地分布在前三角洲泥岩之中，呈透镜状分布，可具粒序层理。
三角洲沉积不仅决定于河流作用与海流作用的相对强度、流速，还要受沉积盆地性质、盆地的演化阶段、古水文及古气候、古构造作用诸因素的影响，因此很难用单一模式来概括本区的三角洲特征。该沉积序列是在海进阶段，即当河流作用大于海流作用时形成的三角洲。这时河流能携带大量沉积物深入海区形成缺少三角洲平原亚相的三角洲序列。因此，主要环境为水进型三角洲沉积。它在发育程度、规模和分布范围上都远不及水退三角洲沉积那样广泛与常见。
二）滨海
滨海相沉积主要由灰色变质长石砂岩、板岩、千枚状板岩组成。由于沉积物搬运不远，沉积速度快，其成分、结构成熟度均较低，多为长石砂岩或长石石英砂岩类。按其成因特点可分成砂
泥坪、砂坝等微相类型：
1、砂泥坪
灰绿色，灰黑色板岩、千枚状板岩夹变质细
砂岩，具有透镜状层理，水平层理，小型波纹
层理，属典型的滨岸沙泥坪沉积。
2、砂坝
主要由灰色变质长石砂岩，分选性中等，具
低角度斜层理或平行层理，具冲洗层理特点。
交错层理与细层系夹角较小，一般小于10度，
有时细层呈波状。此属滨岸砂坝沉积。
三）浅海
浅海相沉积主要由灰色、灰黑色板岩、千
枚状板岩、大理岩化白云岩组成。按其特点可
分浅海泥岩、浅海泥云岩和白云岩等微相类型
（图3-4）
1、浅海泥岩
分布于封龙山组的上部，豆村组，主要由灰
色、灰黑色板岩、千枚状板岩组成。板理发育，
有时见有水平层理。
2、浅海泥云岩 分布于东冶组，和蒿亭组，主要为灰色、灰
黑色板岩、千枚状板岩夹大理岩化白云岩和泥云岩，白云岩厚度不大，可发育叠层石构造。
3、浅海白云岩
分布于蒿亭组，主要由灰白色厚层大理岩化白云岩及泥质板岩组成。白云岩厚度大，韵律清楚。可见叠层石构造。
由浅海泥岩、浅海泥云岩到浅海白云岩，整体表现了海水变深的沉积特点。根据各微相在地层中的分布特征，可以认为，自封龙山组到蒿亭组总体表现了海进的沉积环境特征。
二、长城系沉积环境及岩相组合
本区广泛出露了一套厚度巨大的长城系陆源碎屑岩沉积地层。由于其厚度大，抗风化能力强，在地貌上形成大平台和陡坎。从岩性、沉积构造类型、成岩后生变化方面简述其沉积环境特征。
一）赵家庄组的岩相分析
赵家庄组底界是一个古侵蚀面。古侵蚀面截切了不同层位的南寺掌组和南寺组地层。古侵蚀面之上的赵家庄组地层与侵蚀面之下的地层呈角度不整合接触。研究表明，赵家庄组的主要岩相类型包括：河流相、潮坪相及浅水潮下沉积。
1、河流相
侵蚀面之上存在底砾岩。在张河湾水库北岸及苍岩山宾馆以北200m 处的山坡上，侵蚀面呈下凹的弓形。侵蚀面之上是复成分砾岩透镜体。砾石成分主要是红色长石粗砂岩、长石石英杂砂岩、变安山岩、岩屑杂砂岩、脉石英岩。这些砾石的成分与下伏地层的岩性相同。砾石呈次棱状-次圆状。分选极差，最大砾石直径可达40cm 。填隙物主要是砂级碎屑。砾石沉积体宽约100m ，最大厚度约10m
。砾石体在垂向上表现出正粒序特征。总之，张河湾地区赵家庄组下部是一个向
上变细的河流下部旋回沉积。
2、潮坪相
潮坪沉积见于胡家滩北想思沟及张河湾地区，主要由潮间带及潮上泥坪组成（图3-5）。 潮间带：下部主要为灰白-紫灰色中细粒白云质石英砂岩及泥砂质白云岩，形成于潮间下部；中上部为灰白色页岩夹叠层石白云岩，叠层石多组成礁体，礁体高80-100cm 。叠层体呈小柱状，形态不甚规则，直径0.5-20cm ，高2.5-5.0cm 。形成于潮间带下部沉积。在六庙底公路北侧赵家庄组顶部可见有发育的潮道沉积（图版Ⅷ-4、5），砂体呈透镜状，具丰富的人字形层理。
潮上带：主要由紫红色纸片状页岩组成。
3、局限潮下相
见于想思沟一带，主要有灰
白色薄层白云质石英砂岩、灰
白-紫灰色石英砂岩及灰白色-
灰绿色页岩夹砂质白云岩等岩
石组合。
二）常州沟组沉积环境
1、河流相
常洲沟组超覆在赵家庄组
及滹沱群的不同层位之上。底
部可见部连续的砾岩层，之上
主要是一套含砾中-粗拉石英
杂砂岩。砾石含量一般5-10％，
砾石粒径一般都小于1cm ，
砾石成分为脉石英。砂岩分选
较差，磨圆较好的中-粗石英砂
颗粒隙间充填以粘土、细砂石
英。砂岩发育大型板状斜层理
和平行层理。板状斜层理层系
厚30-20cm ，纹层厚2-5mm ，纹
层具有粒序性，大多数纹层呈
直线状与层系界面料交，少数
层系的纹层以弯曲状与底界面
收敛相切。层理的底界面常常
为明确的冲刷面，井有薄层砾
岩分布，砾石呈叠瓦状排布。
砂岩层顶面常具有直脊型流水
沙纹波痕和泥裂。
张河湾常洲沟组一段沉积
的剖面结构如图3-6。在剖面的底部，透镜状砾岩分选磨圆较差，砾石成分复杂，主要是下伏基岩的物质，呈现粒序层理，向上递变为含砾砂岩等特征表明，它们属于河流滞留沉积。这些
粗的砾石，只是在河水流量最高峰的时期作短距离的搬运。在正常情况下，由于流水的冲刷与分选作用，细粒的物质不断地被带走，而粗粒的砾石则残留在河床底部，呈透镜体产出。剖面的第3解 释主 要 特 征辫状河道 中-细粒铁质石英净砂岩，上部
硅质石英砂岩，具板状单向斜层
砂纹波痕层理，向上细砾岩呈
普通地质学—外力地质作用与沉积岩
第四章外力地质作用与沉积岩 沉积岩占地壳岩石总体积的7、9%，主要分布在地壳表层，在地表出露的三大类岩石中， 其面积占75%，是最常见的岩石。沉积岩中赋存有煤、石油、天然气以及其他许多金属及 非金属矿产，具有重要的经济价值。 第一节外力地质作用的一般特征 一、引起外力地质作用的因素 引起外力地质作用的因素是大气、水和生物。它们构成了地球系统的三个外部层圈。 1、大气 成分主要有氮气、氧气、氩气，还有少量的二氧化碳、稀有气体和水蒸气。大气圈从下向 上依次可分为对流层、平流层、中间层、暖层、散逸层等。 对流层：顶面高度在10-16km范围，温度从地面由下而上逐渐降低。对流层大气的热量绝 大部分来自地面长波辐射，因此离地面愈高的大气，受热愈少，气温愈低。平均每上升 1km，气温约降6、5℃，其顶面温度约-55℃。大气中的水汽几乎都集中于此，是展示风云 变幻的“大舞台”：刮风、下雨、降雪等天气现象都是发生在对流层内。对流层最显著的 特点是有强烈的对流运动。对流层是大气层中湍流最多的一层，喷射客机大多会飞越此层 顶部（即对流层顶）用以避开影响飞行安全的气流。 平流层：从对流层顶到约50km高度的大气层。层内温度通常随高度的增加而递增。底部温度随高度变化不大。这里基本上没有水汽，晴朗无云，很少发生天气变化，适于飞机航行。在20～30公里高处，氧分子在紫外线作用下，形成臭氧层，像一道屏障保护着地球上的生物免受太阳紫外线及高能粒子的袭击。 中间层：自平流层（50公里）顶到85公里之间的大气层。在中间层顶层，经常会出现许 多有趣的天文现象，如极光、流星等。 大气环流：低纬度地带气温高，高纬度地带气温低。气温不同，导致空气密度不同。气温 高的密度小，气温低的密度大，使得低纬度地带温度高而密度小的气团上升并向高纬度地 带运动，而高纬度地带温度低而密度大的气团下降并沿地面向低纬度方向运动，形成全球 性的大气环流。 大气圈的地质意义： ①大气成分是许多地质作用得以发生的物质因素 氧气—氧化作用，生命的存在；二氧化碳—植物制造有机质、生物成岩，参与化学反应；水—风化作用，流动成风，动力。 ②大气圈是生命的保护圈 臭氧层吸收了绝大部分紫外线，降低了透入地面的紫外线含量，保护了地面生物。 ③由于大气圈的存在，地表才有了适宜的温度太阳热能通过大气进入地面时，约1/3的能 量消耗于大气的扩散和云层的反射，直接返回太空，其余的能量通过大气吸收后再传导给 地面，因而使地表白天的温度不至于过高。同时大气中的二氧化碳能够“捕获”地面辐射 出的一部分热能，从而保持地表的昼夜温差不会很大。 ④风的作用 风化、搬运 2、水 自然界的水以气态、固态和液态三种形式存在于大气圈、生物圈、海洋与大陆表层之中。地球水体中，海洋水约占 97％，大陆表面水约占2％，地下水为0、6％，大气水占0、001％。 水圈：地表水围绕地球表层构成连续的圈层。水圈中各部分水体是相互联系和转化的。 3、生物 生物圈：生物广泛分布于大陆和海洋。 生物的作用： ①植物的根劈作用； ②生物体通过光合作用——吸收CO2、放出O2； ③生物本身就是某种矿产和岩石的组成物质，如：煤、石油和生物碎屑灰岩等。 二、引起外力地质作用的能源
沉积岩沉积相
一、名词解释 沉积岩sedimentary rock：是在地壳表层条件下,由母岩的风化产物、火山物质、有机物质、宇宙物质等沉积岩的原始物质成分经搬运、沉积及沉积后作用形成的岩石。 长石砂岩arcose sandstone：主要由石英和长石组成Q＜75%，F：R＞3：1，石英颗粒一般不规则，且磨圆度差。 二、填空 1、某碳酸盐岩矿物成分为：方解石96%，白云石4%；结构组分为：鲕粒71%，亮晶29%。该岩石命名为：亮晶鲕粒石灰岩。 2、某岩石含细砾为60%，粉砂28%，泥12%。运用三级命名法则，该岩石命名为：含泥粉砂质细砾岩。 3、组成白云岩和石灰岩的主要矿物分别是白云石和方解石。 三、简答 1、鲍马序列的主要特征？ 答：鲍玛序列是浊积岩的一典型沉积序列，由A.B.C.D.E五段构成。各段特征及成因如下：①A段：底部递变层段，主要由砂岩组成，近底部含砾石。粒度下粗上细，发育正递变层理，底面见槽模及沟模。它是浊流能量逐渐减弱，递变悬浮沉积的产物。 ②B段：下平行纹层段，与Ａ段为渐变关系，比Ａ段细主要为中砂和细砂，含泥质，具水平层理。若B段为底，底部可见冲刷面。③C段：变形波纹层段，以粉砂为主，有细砂和泥质可见波纹层理、包卷层理及滑塌变形层理。④C段：上水平纹层段，主要由泥质粉砂岩和粉砂岩构成，具断续水平层理。⑤E段：块状泥岩段，主要为泥岩，具块状层理。上述序列说明，从A段——E段是浊流流动强度及悬浮沉积物沉积速度由强逐渐减弱的过程。 2、碎屑岩粒度三级命名法的命名原则？ 答：含量大于或等于50％的粒级定岩石的主名，为“XX岩”；含量介于50～25％的粒级以形容词“XX质”的形式写在主名之前;含量在25～10％的粒级作次要形容词，以“含XX”的形式写在最前面；含量小于l0％的粒级一般不反映在岩石的名称中。 3、单向水流形成的层理结构有哪些？双向水流形成的层理结构有哪些？潮坪环境有哪些典型沉积结构？曲流河边滩有哪些典型沉积结构？ 答：单向水流形成的层理结构：除鱼骨状（羽状）层理、丘状层理、浪成波纹层理和冲洗层理外，其它的如板状、槽状、楔状、平行层理、爬升层理等主要层理类型都可在单向水流中形成。 双向水流形成的层理结构：鱼骨状（羽状）层理和冲洗层理，浪成波纹层理也可以形成。 潮坪环境典型沉积构造：层理多样，泥坪上多见水平纹层或水平波状纹层。混合坪上多为复合层理，砂坪上常见羽状或人字形的交错层理。砂坪及混合坪上常出现流水波痕，浪成波痕及叠加波痕。泥坪和混合坪上可发育有干裂、雨痕、鸟眼、泥皮、足迹、爬痕、虫孔等。干燥条件下可见石膏及盐类晶体。此外，再作用面也是重要标志。 边滩典型沉积构造：槽状交错层理、平行层理、波状层理、爬升层理和交错层理。 4、陆源碎屑湖泊相的亚相类型？生油的有利相带？ 答：陆源碎屑湖泊相的亚相包括滨湖、浅湖、半深湖、深湖、湖湾、湖泊三角洲。 深湖和半深湖亚相水体深，地处还原或弱还原环境，适于有机质的保存和向石油的转化，是良好的生油环境。 5、简要说明下列岩石的主要形成环境： 亮晶鲕粒灰岩：温暖、强烈扰动的、含CaCO3过饱和的浅水中，并且多处于较强蒸发环境下。 生物格架灰岩： 亮晶砂屑灰岩：水动力条件较强的环境下形成 石英砂岩（石英含量大于90%）：石英砂岩为长期搬运后沉积形成的。 杂砂岩：强烈剥蚀以后快速堆积的形成的。也可能在干旱、寒冷的条件下，短期搬运沉积形成的。 四、分析题 1、根据下面①②③剖面特征描述，分析该沉积环境为何种沉积相？并确定①②③分别为哪种亚相，说明判断依据？ 2、根据剖面描述资料，分析其沉积相、亚相类型，并说明依据，描述不同亚相类型与油气的关系。
沉积相的分类
1.沉积相的分类：陆相组：残积相、坡积——坠积相、沙漠（风成）相、冰川相、冲积扇相、河流像、湖泊相、沼泽相过渡相组：三角洲相、河口湾相海相组：滨岸相、浅海陆棚相、半深海相、深海相 2.冲积扇的形成条件：明显变化的地形和大量沉积物供应——构造背景、母岩性质和气候条件 3.冲积扇的类型：冲积扇的类型分为旱扇和湿扇旱扇(Arid Fan) 气候干旱扇形清楚主河道或单一河道间歇性水流或洪水以副砾岩为主, 分选差，混杂堆积. 纵向粒度变化快, 常见红层和膏盐类沉积. 无煤层，沉积构造类型少，碎屑流发育相带分布清晰 4.湿扇(Wet or Humid Fan) 气候潮湿常年流水扇形不清叠加河道, 辫状平原, 正砾岩发育, 无副砾岩, 分选好. 纵向粒度渐变, 无红层或膏盐类沉积. 可见煤层，沉积构造发育缺少碎屑流, 可发育泥流相带分布不清 5.冲积扇亚相的划分：扇根，扇中，扇缘 扇根：1泥石流沉积：基质支撑的混杂堆积，块状构造（副砾岩）；2河道 沉积：砂砾岩，砾石呈叠瓦状排列，发育不明显的交错层理、平行层理和递变层理；3筛析沉积：砂砾岩，粒度双峰分布。 扇中：1辫状水道沉积：砂砾岩，发育叠瓦状构造和不明显的递变层理、交错层理；2局部片流沉积：平行层理含砾砂岩、粉砂岩，呈透镜状。 扇端：水道不发育，以漫流活动为主，发育平行层理砂岩、粉砂岩，与泛滥平原或湖泊沉积物呈指状交互。 6.冲积扇中主要的沉积类型： 1. 泥石流沉积 形成:泥质母岩, 植被不发育, 地形较陡的地区, 遭受阵发性洪水侵蚀, 大 量泥砂被携带流动。流体性质:密度大粘度高, 可呈塑性——重力流。形态:呈舌状或叶瓣状, 具有陡, 厚的清晰边界。成分:砾, 砂, 泥混杂, 细粒成分占优势(主要由砂, 粉砂, 泥组成的泥石流称为泥流) 结构:分选极差构造:块状层理, 粒序层理, 一般层理不发育; 扁平砾石呈水平或叠瓦状排列 2. 漫流沉积 形成:携带沉积物的流水从冲积扇河床末端漫出, 流速和水深骤减, 携带的 沉积物呈席状或片状沉积下来, 形成席状砂, 砾岩堆积体, 为浅的坡面径流(漫洪沉积, 片流沉积). 形态:呈透镜体状, 一系列透镜体组合形成席状或片状沉积体. 成分:主要由碎屑组成, 可含少量粘土和粉砂。结构:分选较差。构造:块状层理, 交错层理, 细纹层 3. 河道沉积 形成:冲积扇常被间歇性河流切割, 当洪水再次来到时, 所携带的沉积物在 这些暂时性河道中沉积下来, 形成河道沉积(河床充填沉积, 槽流沉积) 形态:横切面透镜状, 与周围沉积物呈槽形接触。成分:主要由砾, 砂组成, 粒度粗。结构:分选差。构造:成层性不好, 砂层可呈交错层理, 具切割—充填构造
沉积岩知识与精美图片欣赏(珍藏版)
沉积岩知识与精美图片欣赏（珍藏版） 沉积岩知识与精美图片欣赏 一、沉积岩类基本知识 沉积岩：沉积岩曾经有过另一个名称，叫水成岩。组成沉积岩的物质是一些砾石、砂、粘土、灰泥和生物残骸等松散物质（这些物质大多来自风化的岩石，其次是火山喷发物、有机物和来自宇宙的一些物质）。这些物质有的是溶解在水里的。更多的则是被水搬运，它们逐年累月地集聚起来并沉积，最终压实并变成了岩石。沉积岩分布在地壳的表层。露出地面的面积约占75％。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％。这三种岩石的分布随沉积区的地质构造和古代地理位置不同而不一样。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，如煤、石油、非 金属、金属和稀有元素矿产等。 水和风将陆地上的泥沙，碎石等物质带到江河湖海，这些物质一层层沉积下来， 年长日久变成了岩石。 水和风将陆地上的泥沙，碎石等物质带到江河湖海，这些物质一层层沉积下来， 年长日久变成了岩石。 我们知道了沉积岩是由一些松散的物质经过沉积而形成的。这些松散的物质来自各个不同地方（如磷质岩中的磷来自海洋生物骨骸或陆地的鸟粪）、不同时期、有不同的化学成分、经历过不同的化学变化过程等等。在形成沉积岩的漫长时间里，它们中的物质还会发生这样那样的变化，生成各种各样的岩石或矿物（如在强烈蒸发条件下，可出现石膏、硬石膏、石盐、镁盐或钾-镁盐,或天然碱、苏打
等；如各种动植经沉积埋藏和细菌分解，可衍变为由碳、氢、氧不同比例聚合而成的有机酸、脂酸、醣、纤维素和有机碳等多种物质并最终构成煤、石油、天然气、油页岩等的主要成分。此外，微生物或细菌活动的参与还可以造成一些自然硫、锰、铁、铜、铅、锌、铀等在沉积岩中的聚集）。火山喷发可以带出多种元素，这些元素聚集到一起，可在沉积岩、沉积层内形成矿床。 沉积岩中含少量宇宙物质，如陨石、宇宙尘。宇宙尘的研究不仅可了解沉积岩本身，而且还可进一步了解各地质时代沉积岩形成时，天体可能发生的某些事件或变化。如在代表某一地质年代的沉积岩中，发现一层超乎寻常的宇宙物质，经过研究分析，科学家可以知道那时究竟发生了什么。 由此我们可以知道，沉积岩中包含着很多地质变化的信息，甚至古代生物及宇宙发展变化的情况。它就像是一页页的地质历史教科书。 沉积岩构成的壮丽景观 沉积岩形成的过程中，地理、气候等环境和大地构造种种变化化也会造成沉积岩的种种不同情况。陆地沉积岩的分布范围要比海洋沉积岩分布范围小得多。在干旱古气候条件下，会形成大面积的红色沉积岩，这是由于沉积物中的氧化铁容易氧化为三氧化二铁。而潮湿气候条件下，有机物质就会增多，较多的有机质进入沉积物中使沉积岩颜色成为暗灰或黑色。盐类在炎热干旱气候形成，煤炭则在温暖潮湿气候聚集。这都说明古气候对沉积岩形成是有制约作用的。生物的进化、繁盛或衰亡也在沉积岩的形成中留下了印迹。如在石炭纪，全球性的植物繁茂，就形成了大量煤炭层。不同的水流条件形成不同的沉积或造成不同的结构构造。如从高处流向低处的水流不会改变方向，这就常形成一个方向层理的沉积区，比如江河的三角洲就是这种情况。在海边，潮汐是来回往复流动的双向水流，这样就常形成另外一种交错层理的滨海和潮汐沉积，等等。 人们可以根据沉积岩层面上表现出来的种种特征来推断过去发生沉积时的条件，判断地层的顺序等等。比如看沉积岩表面痕迹和堆积形态，可知道当初风、水流及波浪的运动方向等。沉积岩可简单地分为2类：
地质学基础复习题
《地质学基础》思考与习题集 绪论 重要术语 地质学、地质作用、内力地质作用、外力地质作用 复习思考题: 1.地质学研究的对象是什么？重点何在？ 2.地质学研究的内容有哪些主要方面？ 3.试述地质学研究的意义？ 4.你怎样理解地质学的特色？ 5.地质学研究的方法怎样？ 第一章：地球的一般特征 重要术语 大气圈、生物圈、水圈、大地热流、常温流、地热增温流、放射性热、增温率、增温级、地温梯度、地磁要素、纵波、横波、地壳、地幔、地核、软流圈、岩石圈、大洋地壳、大陆地壳、活动大陆边缘、稳定大陆边缘、科里奥利力、莫霍面、古登堡面复习思考题 1.外力作用的三大因素是什么？如何理解其作用和意义。 2.纵波、横波、表面波的特点怎样？ 3.地球内部有哪几个主要层圈？其物质状态怎样？ 4.洋壳与陆壳的差别何在？ 5.解释：康拉德面、莫霍面、古登堡面。 6.海底地貌分为哪些单元？各单元的特征怎样？
7.大陆地形有哪些主要单元？ 8.主动性大陆边缘和被动性大陆边缘有何不同？ 9.由赤道至两极地磁三要素的变化规律是什么？ 10.说明地温梯度、地温级、地温率的区别？ 11.地表最高点、最低点如何？ 第二章:矿物 重要术语 放射性同位素、克拉克值、矿物、晶体、非晶体、晶面、同质多像、类质同像、矿物集合体、透明度、光泽、颜色、条痕、硬度、摩氏硬度计、解理、断口、硅氧四面体、硅酸盐矿物 复习思考题 1.组成地壳的主要元素有哪些？ 2.解释：晶质矿物、非晶质矿物 3.解释：稳定同位素、放射性同位素，举例。 4.解释：类质同像、同质异像、举例。 5.解释：显晶质、隐晶质。 6.解释：解理与断口。 7.什么叫矿物晶体及集合体？有哪些常见的矿物集合体？ 8.矿物的主要物理性质有哪些？ 9.最重要的造岩矿物有哪几种？其化学成分的特点怎样？ 10.掌握实验中学过的常见矿物的鉴定特征。
沉积岩分类
沉积岩分类——碎屑岩 根据碎屑物质的来源，又分为沉积碎屑岩和火山碎屑岩两个亚类。 （一）沉积碎屑岩亚类 这一类岩石是由母岩风化和剥蚀作用的碎屑物质所形成的岩石，又称陆源碎屑岩。除小部分在原地沉积外，大部分都经过搬运、沉积等过程。根据组成碎屑岩的碎屑颗粒大小，本类岩石又可分为： 砾岩类——碎屑直径在2mm以上。 砂岩类——碎屑直径在2—0.05mm之间。 粉砂岩类——碎屑直径在0.05—0.005mm之间。 粘土岩类——碎屑直径小于0.005mm。 上述各碎屑岩类的相应粒级，碎屑含量必须占碎屑总量的50％以上，如砾岩中大于2mm的砾石碎屑含量应占一半以上；如果其中含有25—50％的砂，则可称为砂质砾岩；如果其中含有5—25％的砂，则可称为含砂砾岩。其余岩类命名原则，依此类推。 1.砾岩类凡直径在2mm以上的碎屑（含量大于50％）组成的岩石都属此类。砾岩中砾的成分一般是比较坚硬的岩石碎屑。根据碎屑的磨圆程度可分为角砾岩和砾岩两类。 （1）角砾岩组成角砾岩的砾带有棱角，分选情况一般不好，或未经分选，多为搬运距离很近或未经搬运堆积而成。根据成因，它们可能是由山崩重力堆积而成；由海浪冲击海岸而成；由母岩风化在原地残积而成；或者由冰川搬运的冰碛堆积而成（称
冰碛岩）；也可能因断层作用而成（称断层角砾岩，碎屑多呈尖棱状）。 （2）砾岩组成砾岩的砾多为次圆状或圆状。根据成因，砾岩可能是在海滨潮间带由海浪反复冲刷磨蚀堆积而成，分选和磨圆度都比较好，成分比较单纯；也可能是由河流短距离搬运而成，分选和磨圆度较差，砾石成分也比较复杂。砾岩中一般少有化石，或含贝壳等生物碎屑化石。 2.砂岩类由2—0.05mm的碎屑（含量大于50％）胶结而成的岩石统称砂岩。砂岩的矿物成分通常以石英颗粒为主，其次为长石、白云母、粘土矿物以及各种岩屑。根据粒级大小，砂岩可以分为： 粗粒砂岩（2—0.5mm） 中粒砂岩（0.5—0.25mm） 细粒砂岩（＜O.25mm） 根据矿物成分，砂岩可分为： （1）石英砂岩砂岩中石英颗粒含量占90％以上，称石英砂岩。砂粒纯净，SiO2含量可达95％以上，磨圆度高，分选性好。岩石常为白、黄白、灰白、粉红等色。这种砂岩是原岩经过长期破坏冲刷分选而成。 （2）长石砂岩砂岩主由石英和长石颗粒组成，而长石颗粒含量一般在25％以上。通常为粗粒或中粒，常呈淡红、米黄等色，碎屑多为棱角或次棱角状，胶结物多为碳酸盐或铁质。此种砂岩多为花岗岩类岩石经风化残积而成，或在构造上升地区强烈风化、迅速堆积而成。
沉积岩与沉积相
《沉积岩与沉积相》综合复习资料 一、名词解释 1、沉积岩 2、机械沉积分异作用 3、杂基 4．胶结物 5．层理 6．压实作用 7、叠层石 8、相律 9、浪基面 10、成岩作用 11、沉积相 12、河流的“二元结构” 二、简答题 1、简述三级分类命名原则。 2、白云石有哪些成因机理？ 3、简述典型浊积岩的垂向序列（鲍玛序列）特征。 4．简述教材中推荐的砂岩分类方法。 5．何谓冲积扇？简述冲积扇的沉积类型及其亚相划分。 6、简单描述5种不同类型的沉积构造。 7、简要评述福克的石灰岩分类方案。 8、简单描述3种不同类型的层理构造。 9、简述准同生白云石的形成机理。 三、论述题 1、试述教材中推荐的砂岩分类方法。 2．试述陆源碎屑岩各组成部分的特征及沉积学意义。 3、试从发育位置、形成条件和沉积特征等方面比较述海底扇、扇三角洲、三角洲和冲积扇的异同。 4、试述碎屑岩与碳酸盐岩在成因、结构组分和构造等方面的异同。
参考答案 一、名词解释 1.沉积岩 沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石（岩浆岩、变质岩、沉积岩）之一，是它在地壳表层条件下，由母岩的风化产物、火山物质、有机物质等沉积岩的原始物质成分，经过搬运作用、沉积作用以及沉积后作用而形成的一类岩石。 2.机械沉积分异作用 碎屑物质在搬运、沉积过程中按粒度大小、密度、形状以及矿物成分等物理性质进行分异并依一定顺序分别集中的沉积现象。 3.杂基 杂基是碎屑岩中与粗碎屑一起沉积下来的细粒填隙组分，其粒级一般以泥为主，可包括一些细粉砂。4．胶结物 是沉积岩中以化学沉淀方式形成于粒间孔隙中的自生矿物。 5．层理 层理是岩石性质沿垂向变化的一种层状构造，它可以通过矿物成分。结构、颜色的突变或渐变而显现出来。6．压实作用 压实作用是指沉积物沉积后在其上覆水层或沉积层的重荷下，或在构造形变应力的作用下，发生水分排出、孔隙度降低、体积缩小的作用。 7．叠层石 主要是由蓝绿藻的生长活动所形成的亮暗基本层在垂向上有规律交替的一类构造。暗层：富藻纹层，富有机质；亮层：富碳酸盐矿物层，富碳酸盐碎屑。8．相律 只有在横向上成因相近并且紧密相邻而发育着的相，才能在垂向上依次出现而没有间断。 9．浪基面 又称波浪基准面、波基面或浪底，是指相当于1/2波长的水深界面。波基面以下湖水不受波浪的干扰，是静水环境。 10. 成岩作用 广义的成岩作用是指从沉积物到沉积岩，以及在沉积岩形成以后再到它遭受风化作用或变质作用即到其被破坏或发生质的变化以前，发生的一系列的变化或作用，是沉积岩的形成和演化的重要阶段。 11. 沉积相 沉积环境和该环境中所形成的沉积物（岩）特征的总和（综合）。
沉积岩的形成过程和机制
沉积岩的形成过程和机制 沉积岩的形成过程一般可以分为先成岩石的破坏（风化作用和剥蚀作用）、搬运作用、沉积作用和硬结成岩作用等几个互相衔接的阶段。但这些作用有时是错综复杂和互为因果的，如岩石风化提供剥蚀的条件，而岩石被剥蚀后又提供继续风化的条件；风化、剥蚀产物提供搬运的条件，而岩石碎屑在搬运中又可作为进行剥蚀作用的“武器”；物质经搬运而后沉积，而沉积物又可受到剥蚀破坏重新搬运，等等。 1、风化作用： 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。 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。主要影响因素有：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。物理风化总趋势是使母岩崩解，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。主要影响因素有细菌、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。 2、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：机械搬运和沉积、化学搬运和沉积、生物搬运和沉积。 1）机械搬运和沉积： A．流水的机械搬运和沉积作用。流水把处于静止状态的碎屑物质开始搬运走所需要的流速叫做开始搬运流速，开始搬运流速要大于继续搬运业已处于搬运状态的碎屑物质所需的流速，即继续搬运流速。一般来说，开始搬运流速要大于继续搬运流速。 B．空气的搬运与沉积作用。只能搬运碎屑颗粒，搬运能力小，以跳跃搬运形式为主且受地形和地物影响大。 C．冰川的搬运与沉积作用。流动方式是塑性流动和滑动，搬运能力巨大； 搬运对象为碎屑颗粒，沉积位置在雪线以下——冰渍物，经流水改造，形成冰水沉积。
沉积岩与沉积相内容简介
沉积岩与沉积相 Sedimentary Rocks and Facies 一、内容提要第一部分：前言 第二部分：分析原理与方法 第三部分：碎屑岩岩石学与沉积相 第四部分：碳酸盐岩岩石学与沉积相 二、主要内容1、古环境恢复方法与所用资料 主要方法: 垂直相序列（Vertical Facies Profile) 沃塞尔相律（Walther's Law） 沉积模式（Depositional Model） 物源与古流分析（Provenance and Paleocurrent） 地震地层（Seismic Stratigraphy） 层序地层（Sequence Stratigraphy） 构造—沉积体系分析（Tectonics-Depositional System） 主要资料： 野外露头资料（Outcrops) 岩心资料（Cores) 岩屑资料（Sieve residue log） 地球物理测井资料（Geophysical Logging） 地球物理勘探资料（Geophysical Exploration） 实验室分析资料（Laboratory data） 2、沉积环境解释参数 物理参数（Physical parameters）:沉积构造（Sedimentary structures）, 颗粒特征及分布（Grain and grain size distribution） 生物参数（Biological parameters）:生物成因构造（Biogenic structures), 生物化石及生态特征（fossils and Paleocology） 化学参数（Chemical parameters）: 岩性（Lithology）, 岩矿（Minerals）, 氧化还原电位（Oxidation-Reduction Potential），酸碱度（Acidicity-Alkalinity），盐度（Salinity），温度（Temperature） 3、主要沉积体系及相构成 冲积扇体系 河流体系 扇三角洲体系 三角洲体系 碎屑海岸体系 碳酸盐岩台地体系
沉积岩的成因及分类特征
沉积岩的成因及分类特征 沉积岩：沉积岩曾经有过另一个名称，叫水成岩。组成沉积岩的物质是一些砾石、砂、粘土、灰泥和生物残骸等松散物质（这些物质大多来自风化的岩石，其次是火山喷发物、有机物和来自宇宙的一些物质）。这些物质有的是溶解在水里的。更多的则是被水搬运，它们逐年累月地集聚起来并沉积，最终压实并变成了岩石。 沉积岩分布在地壳的表层。露出地面的面积约占75％。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％。这三种岩石的分布随沉积区的地质构造和古代地理位置不同而不一样。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，如煤、石油、非金属、金属和稀有元素矿产等。 水和风将陆地上的泥沙，碎石等物质带到江河湖海，这些物质一层层沉积下来，年长日久变成了岩石。 水和风将陆地上的泥沙，碎石等物质带到江河湖海，这些物质一层层沉积下来， 年长日久变成了岩石。 我们知道了沉积岩是由一些松散的物质经过沉积而形成的。这些松散的物质来自各个不同地方（如磷质岩中的磷来自海洋生物骨骸或陆地的鸟粪）、不同时期、有不同的化学成分、经历过不同的化学变化过程等等。在形成沉积岩的漫长时间里，它们中的物质还会发生这样那样的变化，生成各种各样的岩石或矿物（如在强烈蒸发条件下，可出现石膏、硬石膏、石盐、镁盐或钾-镁盐,或天然碱、苏打等；如各种动植经沉积埋藏和细菌分解，可衍变为由碳、氢、氧不同比例聚合而成的有机酸、脂酸、醣、纤维素和有机碳等多种物质并最终构成煤、石油、天然气、油页岩等的主要成分。此外，微生物或细菌活动的参与还可以造成一些自
然硫、锰、铁、铜、铅、锌、铀等在沉积岩中的聚集）。火山喷发可以带出多种元素，这些元素聚集到一起，可在沉积岩、沉积层内形成矿床。 沉积岩中含少量宇宙物质，如陨石、宇宙尘。宇宙尘的研究不仅可了解沉积岩本身，而且还可进一步了解各地质时代沉积岩形成时，天体可能发生的某些事件或变化。如在代表某一地质年代的沉积岩中，发现一层超乎寻常的宇宙物质，经过研究分析，科学家可以知道那时究竟发生了什么。 由此我们可以知道，沉积岩中包含着很多地质变化的信息，甚至古代生物及宇宙发展变化的情况。它就像是一页页的地质历史教科书。 沉积岩构成的壮丽景观 沉积岩形成的过程中，地理、气候等环境和大地构造种种变化化也会造成沉积岩的种种不同情况。陆地沉积岩的分布范围要比海洋沉积岩分布范围小得多。在干旱古气候条件下，会形成大面积的红色沉积岩，这是由于沉积物中的氧化铁容易氧化为三氧化二铁。而潮湿气候条件下，有机物质就会增多，较多的有机质进入沉积物中使沉积岩颜色成为暗灰或黑色。盐类在炎热干旱气候形成，煤炭则在温暖潮湿气候聚集。这都说明古气候对沉积岩形成是有制约作用的。生物的进化、繁盛或衰亡也在沉积岩的形成中留下了印迹。如在石炭纪，全球性的植物繁茂，就形成了大量煤炭层。不同的水流条件形成不同的沉积或造成不同的结构构造。如从高处流向低处的水流不会改变方向，这就常形成一个方向层理的沉积区，比如江河的三角洲就是这种情况。在海边，潮汐是来回往复流动的双向水流，这样就常形成另外一种交错层理的滨海和潮汐沉积，等等。 人们可以根据沉积岩层面上表现出来的种种特征来推断过去发生沉积时的条件，判断地层的顺序等等。比如看沉积岩表面痕迹和堆积形态，可知道当初风、水流及波浪的运动方向等。沉积岩可简单地分为2类： 1.一是陆源碎屑岩，主要由陆地岩石风化、剥蚀产生的各种碎屑物组成。按 它们颗粒粗细不同又分为砾岩、砂岩、粉砂岩和泥质岩。 2.二是内积岩，主要指在盆地内沉积的。内积岩中有一种是我们所熟悉的，
沉积岩与沉积相在线考试题目与答案
《沉积岩与沉积相》在线考试（开卷）试题—16秋 注意事项： 1、通过在线考试模块完成该课程考核； 2、抄袭、雷同作业一律按零分处理； 3、请务必于2017年1月6日前完成。 一、名词解释（每题6分，共30分） 1、叠层石:主要是由蓝绿藻的生长活动所形成的亮暗基本层在垂向上有规律交替的一类构造。暗层：富藻纹层，富有机质；亮层：富碳酸盐矿物层，富碳酸盐碎屑。 2、相律:只有在横向上成因相近并且紧密相邻而发育着的相，才能在垂向上依次出现而没有间断。 3、浪基面:又称波浪基准面、波基面或浪底，是指相当于1/2波长的水深界面。波基面以下湖水不受波浪的干扰，是静水环境。 4、陆表海::是位于大陆内部或陆棚内部的,低海底坡度(30m,多为几百米),太暗.底部水体停滞缺氧:来自周围陆棚的底流可为超盐度,较大密度,不易上流所致 5、浊积岩:是浊流沉积形成的各类沉积岩的统称。 二、简答题（每题10分，共30分） 1、简单描述5种不同类型的沉积构造。 1.水平层理：例如：硅藻土，纹层互相平行，并且平行于层面。代表静水环境中的缓慢沉降。 2.平行层理：纹层亦呈直线状互相平行，在剥开面上可见剥离线理构造。主要产于砂岩中。一般出现在急流和能量高的环境中，常与大型交错层理共生。 3.楔状交错层理：层系界面呈平面状，厚度变化大且呈楔状。层系界面不互相平行，纹层倾角变化较大，方向变化也大，常见于海、湖浅水地带。 4.透镜状层理：潮汐层理的一种，砂质沉积以透镜状被保存在泥质中（灰岩）。泥质纹层呈波状，占主体，砂质沉积可见斜纹层。主要形成于潮汐环境中。 5.粒序层理：亦称递变层理——正粒序、逆粒序。层理底部常有一冲刷面。只有粒度的渐变而
岩石学 沉积岩 超完整总结
沉积岩概述 沉积岩 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。 沉积岩是由风化的碎屑物和溶解的物质经过搬运作用、沉积作用和成岩作用而形成的。形成过程受到地理环境和大地构造格局的制约。古地理对沉积岩形成的影响是多方面的。最明显的是陆地和海洋，盆地外和盆地内的古地理影响。陆地沉积岩的分布范围比海洋沉积岩的分布范围小；盆地外沉积岩的分布范围或能保存下来的范围，比盆地内沉积岩的分布或能保存下来的范围要小一些。大地构造环境对沉积岩的形成及其以后的变化有多方面的制约。例如在陆内造山带形成山前粗碎屑砾岩层序；在陆内断陷盆地、洼地和山前拗陷盆地，可形成湖泊、干盐湖或湖沼沉积；在稳定大陆块或克拉通之上的陆表海内，常形成厚度不大的砂质岩或碳酸盐岩组合；在大陆与火山岛弧之间或弧后海沟一带，可形成厚度很大而且包含火山岩和火山碎屑岩的韵律层状沉积岩；在大陆架到深海的斜坡带形成滑塌堆积岩或混杂岩等。 古气候对沉积岩的形成的影响在陆地范围内非常明显。在干旱古气候条件下，形成大面积的陆相红色粗细碎屑岩，这是由于沉积物中的氧化铁常氧化为三氧化二铁。潮湿气候条件下，有机质丰富，进入沉积物中使沉积岩颜色成为暗灰或黑色。盐类在炎热干旱气候形成，煤炭在温暖潮湿气候聚集，都说明古气候对沉积岩形成是有制约作用的。生物在地质历史时期的进化，繁盛或衰亡对沉积岩的形成有明显影响，元古宙时期还未出现大量的海生动物群，因此，世界各地的中、晚元古代地层都包含大量叠层石藻灰岩，据认为在显生宙以后大量海生动物出现并以食藻为生，因而叠层石灰岩大为减少。在石炭纪,全球性的植物繁茂,形成了大量煤炭层。古水动力条件对沉积岩的形成的影响表现为不同的水流条件形成不同的沉积或造成不同的结构构造。山前和河流的水流主要是由高处流向低处的定向水流，常形成分选差的、具单向交错层理的洪积和冲积沉积。在滨海带，潮汐带主要是往复流动的双向水流，常形成分选好的、具鱼骨状交错层理的滨海和潮汐沉积。在海洋中还有风暴流、浊流等深流造成碎屑岩的结构、构造和造岩成分的差异。此外，有些沉积岩形成后还受到地下潜水流的影响,使石灰岩发生白云岩化和硅化等次生变化。此外,冰川和风也可搬运碎屑物，在特定条件下，形成冰碛岩和风成岩。 沉积岩分类考虑岩石的成因、造岩组分和结构构造3个因素。一般沉积岩的成因分类比较粗略,按岩石的造岩组分和结构特点的分类比较详细。 外生和内生实际上是指盆地外和盆地内的两种成因类型。盆地外的，主要形成陆源的硅质碎屑岩，但是陆地的河流等定向水系可将陆源碎屑物搬运到湖、海等盆地内部而沉积、成岩；盆地内的，形成的内生沉积岩的造岩组分,除了直接由湖、海中析出的化学成分外,也可能有一部分来自陆地的化学或生物组分。因此，可简单地概分为2类：①陆源碎屑岩,主要由陆地岩石风化、剥蚀产生的各种碎屑
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
第四章 外动力地质作用与沉积岩
第四章外动力地质作用与沉积岩 §1.外动力地质作用 一、定义：大气、水和生物在太阳辐射下能、重力能和明引力能的影响下 产生的动，对地表所进行的各种作用。 结果：减小地表起伏、夷平高差。 二、外动力地质作用的类型 （一）风化作用 岩石受外力作用后发生机械崩解和化学分解，破坏产物基本残留原地，使坚硬的岩石变为松散的碎屑及土壤。（化学风化、物理风化、生物风化） (二) 剥蚀作用 岩石受外力作用而破坏，破坏产物同时被搬走。（侵蚀、刨蚀、潜蚀…….） (三) 搬运作用 将风化、剥蚀物搬运到它处。（机械搬运、化学搬运、生物搬运）（四）沉积作用 搬运物在条件适宜的地方发生沉积，。条件适宜是指搬运能力减弱，如流水搬运泥砂时，流速减小时，动能减少，过载而沉积。化学沉积受化学反应规律支配，过饱和沉积胶体凝胶作用。ＣACO3+CO2+H2O Ca[HCO3]2 （五）固结成岩作用 松散沉积物（任何动力搬来的机械的或化学的）转变为坚硬的沉积岩。 沉积物是松散的，颗粒之间富含孔隙和水分，颗粒之间相互无坚密的连接力，从沉积物沉积岩经历以不几个阶段： 1.压固作用 上覆沉积物的重量作用于下部使其压实 （孔隙减少，水分排除，体积减小）。 2.胶结作用（只发生在碎屑沉积物中） 经压固后的沉积物仍有些孔隙（粒间），由胶结物质充真到孔隙中，使沉积颗粒胶结在一起变坚硬。 胶结物主要是化学沉淀物：硅质（ＳiO2）； 铁质（Fe2O3.nH2O）; 钙质（CaCO3）； （粘土矿物） 不同的化学成分的胶结物坚硬程度不同：硅质铁质〉钙质泥质 胶结类型可分为：接触式胶结，孔隙式胶结，基底式胶结。 图略 胶结类型不同坚硬程度不同：接触式胶结〉孔隙式胶结〉基底式胶结 1
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？
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。