岩石学简明教程总结

岩石学简明教程总结内容摘要：

度变细；圆度、球度增高；分选变好，不稳定矿物逐渐减少，而稳定矿物相对增多。 溶解物质的搬运和沉积： 溶解物质的搬运和沉积与物质的溶解度密切有 关，其主要受物理化学定律的支配。 在自然界中，化学搬运物质组分的溶解度从小到大依次为： A12O3→ Fe2O3→ MnO→ SiO2→ P2O5→ CaCO3→ CaSO4→ NaC1→ MgC12。 由于 A Fe、 Mn、 Si等的氧化物难溶于水，故一般呈胶体溶液被搬运；而 Ca、 Na、 Mg 的化合物的溶解度大，易成真溶液被搬运。 1）胶体溶液的搬运和沉积： 胶体溶液的搬运和沉积 ,胶体质点很小，介于粗分散系（悬浮液）和离子分散系（真溶液）之间，受重力影响甚微，扩散能力很弱。 胶体质点带有电荷，而且普遍具有吸附能力。 当胶体溶液失去 平衡时，就会发生凝聚作用，聚集成絮凝状、团块状的块体，在重力作用下就会沉积下来。 电解质的加入、正负胶体的混合及胶体溶液的浓缩等均可引起胶体物质的凝聚和沉积。 2）真溶液的搬运和沉积： 主要取决于物质的溶解度，溶解度小者先从溶液中析出，溶解度大者则较后沉淀。 而溶解度又溶度积有关，当温度一定时，难溶强电解质溶液中离子浓度之积为一常数。 可溶物质的搬运和沉积与与物质本身的溶度积、 pH 值、 Eh 值、温度、压力和 C02 的含量等一系列因素有关系。 （ 1）溶度积：当溶液中某物质的离子积达到该物质的溶度积大小时，该物质开始析 出。 （ 2）介质的 pH 值：介质的 pH 值对大部分溶解物质的沉淀有显著的影响，但对易溶盐类的影响不大。 各种溶解物质沉淀时均要有一定的 pH 值。 （ 3）介质的 Eh 值：介质的 Eh 值对某些变价元素（如 Fe、 Mn 等）的化合物影响很大，而对另一些元素（如 Al、 Si等）的化合物影响则很小。 （ 4） CO2 的含量：水中 CO2 的含量变化对碳酸盐类矿物的溶解或沉淀影响很大。 （ 5）温度、压力：温度和压力对物质的溶解度有不同程度的影响。 多数化合物的溶解度随温度的升高而增大。 温度是蒸发盐类矿物沉淀的重要条件之一。 沉积分异作用 ： 母岩的风化产物在搬运过程中，因其各自的性质不同，在外界条件的影响下按一定次序分别沉积下来的现象，普斯托瓦洛夫称之为沉积分异作用，并把它分为机械沉积分异作用和化学沉积分异作用。 1）机械沉积分异作用： 碎屑物质在搬运过程中，随着介质流速的减小和动能的减弱。 由于粒度、比重、形状等的差异而按一定次序沉积的现象，称为机械沉积分异作用。 ①按颗粒大小分异，从物源区由近到远：砾石 砂 粉砂 泥； ②按相对密度分异：相对密度大的矿物先沉积，小者搬运远，后沉积； ③按形状分异：它与搬运方式有关，悬浮搬运者，球度高的，较 小的粒状矿物先沉积；片状物后沉积，滚动搬运者，球度高的较大的粒状矿物搬运远，片状搬运近，但总体趋势石搬运越远，其圆度、球度越高。 ④按矿物成分分异：近陆源区，碎屑成分复杂，不稳定矿物多，重矿物含量高，即成分成熟度低，远陆源区则相反。 2）化学沉积分异作用： 溶解物质在搬运过程中，由于各种元素和化合物的溶解度不同而发生先后沉积的现象。 称为化学沉积分异作用。 （见课本 120 页图 45 化学沉积分异图） 沉积期后变化阶段的划分 ： 一般分为四个阶段： 1）同生阶段 ： 是指沉积物沉积下来与底水脱离接触之前；介质一般为中 酸 性，氧化条件；形成海绿石、钙十字沸石、铁锰结核等矿物。 还可以形成底栖生物钻孔、生物扰动及变形构造。 2）成岩阶段 ： 系指沉积物与底水脱离接触，但粒间水还可以自由运动的时期；介质呈弱碱性 碱性，还原条件。 形成球状黄铁矿、玉髓、粘土矿物结晶等组合。 形成成岩结核。 3）后生阶段 ： 是指沉积物已固结成坚硬岩石，粒间水已成为囚水，直至岩石变质之前；介质呈碱性，弱还原条件。 形成自生长石、石英和长石的次生加大边。 形成后生结核。 4）表生（退后生）成岩阶段 ： 指岩石被抬升至地表潜水面以下，在渗透水和浅部地下水的影响下 发生变化的时期。 介质呈弱酸性酸性，氧化 弱还原条件，具溶蚀、交代及重结晶结构。 形成粘土和硅质矿物、氧化矿物、碳酸盐、硫酸盐矿物。 以及表生结核、细脉等等。 主要的沉积期后变化 ： 压固作用 、 胶结作用 、 重结晶作用 、 成岩矿物的形成 1）压固作用 ： 由于上覆沉积物的静水压力而使松散沉积物的体积缩小、含水量减少、密度增加的作用称为压固作用。 当静水压力达到一定程度时，在沉积颗粒间的接触部位会发生溶解，这种压力所导致的溶解作用称为压溶作用。 2） 胶结作用 ： 松散的沉积颗粒由化学沉淀物质或其它物质粘结而变成坚固岩石的作用称为胶结 作用。 粘结碎屑颗粒的化学沉淀物质称为胶结物。 常见的胶结物有：碳酸盐质（方解石、白云石等）、硅质（石英、玉髓及蛋白石）、铁质（赤铁矿、褐铁矿等）及硫酸盐质（石膏、硬石膏、重晶石）。 3） 重结晶作用 ： 矿物成分借溶解、局部溶解及固体扩散等作用而重新排列组合的现象称为重结晶作用。 重结晶作用一般表现为晶粒的加大。 它不仅使松软的沉积物转变成为固结的岩石，同时还可破坏沉积物的原生结构构造，形成新的结构构造。 重结晶作用的强度取决于物质成分、质点大小、成分的均一性及比重等。 沉积岩的化学成分特征： 组成沉积岩的物质主要是母岩的 风化产物，因此，沉积岩的化学成分和矿物成分与母岩有着不可分割的联系。 然而，由于沉积、成岩作用对母岩物质的改造，使沉积岩的化学成分和矿物成分又具有自己的特征，其物质成分、结构、构造等特征也不同于岩浆岩。 沉积岩的 矿物成分特征： 矿物成分特征沉积岩中已发现的矿物有 160 余种，但常见的仅有 20 多种。 如石英、长石、云母、粘土矿物、方解石、白云石、菱铁矿、石膏、硬石膏、石盐、 Fe、 Mn、 Al的氧化物和氢氧化物等。 沉积岩的矿物成分与岩浆岩相比的特点 ： （ 1）岩浆岩中常见的主要造岩矿物如橄榄石、辉石、角闪石、黑云母及基性 斜长石等，在沉积岩中含量甚微或缺失。 （ 2）岩浆岩中为量甚多的矿物如钾长石、酸性斜长石、石英等，在沉积岩中也大量存在，但不同的是岩浆岩中长石的含量多于沉积岩，而石英却相反，沉积岩中较多。 （ 3）在沉积岩形成过程中新生成的矿物，如粘土矿物、碳酸盐矿物、盐类矿物等，在沉积岩中含量极大，而岩浆岩中却很少或没有。 （ 4）由生物作用形成的有机炭为沉积岩所特有。 沉积岩中的矿物按其成因一般可以分为三类： 陆源碎屑矿物、自生矿物、次生矿物。 沉积岩的结构特征 ： 沉积岩的结构是指组成沉积岩的物质组分成因类型和组合方式。 沉积岩的 结构随岩石类型和成分的不同而变化。 根据沉积岩的形成方式可将沉积岩的结构划分为五个主要类型： 主要类型 结构类型 特征 碎屑结构 陆源碎屑结构 颗粒类型、粒度、分选性、磨圆度、形状、表面特征 杂基 胶结物 粒屑结构 颗粒类型、粒度、分选性、磨圆度、形状、表面特征 泥晶基质 亮晶胶结物 泥质结构 泥状结构 泥晶结构 生物结构 生物骨架结构 生物骨架 生物化石 磨圆度 残余结构 交代残余结构 重结晶残余结构 晶粒结构 粒度 沉积岩的构造： 是指岩石各个组成部分的空间分布和排列方式。 （见课本 125 页表 43） 沉积岩的构造是沉积岩最显著的特征之一，尤其是原生构造，为研究岩相古地理等提供重要依据。 机械成因的构造： 机械作用形成的构造主要有三种类型，层理、层面构造、变形构造。 （ 1）层理 构造 ： 层理是沉积岩中最常见的一种原生构造，它是通过成分、结构、颜色等在垂向上（垂直于沉积物表面的方向）的变化而显示的一种层状构造。 有关层理的术语： 细层是层理的最小单位，厚度很小，几毫米至几厘米，甚至小于 1 毫米，成分常常很均一。 它是在一定条件下同时沉积的。 层 系由许多成分、结构、厚度和产状都相似的同类型细层组成。 它是在相同沉积条件下形成的。 层系组由若干个相似的层系组成，它是在相似沉积环境下生成的，其中间无明显的不连续。 层或岩层是组成沉积地层的基本单位，其成分、结构、内部构造和颜色基本均一，上下由明显的层面与相邻层分开。 它是在较大区域内生成条件基本一致的情况下形成的岩石地质体。 它的厚度变化很大，它可包括一个或若干个细层、层系甚至层系组。 层理的基本类型 根据细层的形态与层系的关系，可将层理分为下列类型：水平层理、平行层理、波状层理、斜层理。 斜层理根据细层特点又 可分为：单斜层理，交错层理斜层理根据层系界面形态和性质又可分为 ： 板状斜层理，楔状斜层理和槽状斜层理。 根据层内粒度递变特征划分为：块状层理、韵律层理、粒序层理。 （ 2） 层面构造 ： 沉积岩的层面构造多种多样，具有重要的成因意义。 常见的层面构造有：波痕、泥裂、雨痕、雹痕、晶痕、冲刷面、流痕、槽模、沟模等。 顶面构造 波痕 ： 系运动介质在沉积物表面形成的一种有规律的波状起伏构造。 它由一系列近于平行的呈线性延长的波峰和波谷组成，波痕的延长方向一般垂直于介质运动方向。 干裂构造（ 泥裂）： 未固结的细粒沉积物（泥质、 粉砂及细粒碳酸盐沉积）露出水面，遭曝晒而千固收缩，形成多角形裂缝，称为泥裂。 泥裂纹在平面上呈直线状或曲线状，纵切面上呈 “V”形，可切穿表层或整个岩层，常为上覆沉积物充填。 泥裂多见于于固的沼泽、湖泊 、河漫滩、泻湖滨岸、潮坪及浅滩地带，是一种浅水标志。 （ 2） 底面构造 ： 发育在岩层底面上的印模构造，称为底面构造。 如：流痕常出现在潮间泥坪，湖滨及何漫滩的泥质沉积层顶面。 在其上覆岩层的底面上，常保留有流痕印模。 槽模 ： 当泥质沉积层表面被底流冲刷所产生的槽状冲蚀痕迹被上覆砂质沉积物充填后，在砂质层的底面上的上游端突起高 ，向下游端缓倾，逐渐接近底面的丘状印模，称为槽摸。 槽模常见于浊流沉积物中，是浊流沉积物的一种特征标志。 生物成因的构造 ： 生物通过生活活动形成的沉积构造。 生物形成的特殊构造有：生物构造（如生物礁体）；生物层理（如叠层构造）；生物遗迹（如虫迹、虫孔）。 叠层构造 ： 叠层构造是由蓝绿藻类分泌的粘液捕获粘结砂、粉砂、泥级颗粒或晶体而组成的一种纹层构造。 具叠层构造的岩石称叠层石。 叠层构造有两个基本层组成： 富藻纹层（暗层） ——富含藻类 ， 富屑纹层（亮层） ——藻类组分含量少。 两个基本层叠置相间组成，即形成叠层构造。 基本形态有层状、波状、柱状、锥状。 层状和波状形成于水动力条件较弱的水浅环境，多为于潮间带；柱状和锥状形成于水动力条件较强的环境，多位于潮间带下部或潮下带。 化学成因的构造 ： 化学成因的构造大致有三类： 溶解作用形成的构造：缝合线、溶洞、溶孔；凝聚作用形成的构造：结核、晶簇；组成构造：叠锥、龟背石。 缝合线 ： 缝合线是在垂直碳酸盐岩等岩石层理的切面中出现的呈头盖骨接合缝式的锯齿状缝隙。 缝合线形态多样，可呈微波状、锯齿状、陡峰状等。 多数缝合线形成于后生阶段，它切过结核、化石、鲕粒，切断方解石脉。 缝合线也可形成于 成岩阶段，它常绕过结核、鲕粒，或被方解石脉切断。 鸟眼构造 ： 在细粒碳酸盐岩中，见有一种微小的孔洞，其形状似鸟眼，一般高 1－ 3 毫米，长、宽几毫米，大致平行层理排列。 孔洞常为亮晶方解石充填，这种构造称为鸟眼构造。 因为它们常成群出现，故又叫窗格状构造。 沉积岩的颜色 ： 颜色是沉积岩最醒目的标志，它取决于岩石的成分及物理化学形成条件，因而，也是鉴别岩石、划分和对比地层、分析古地理的重要依据。 颜色的成因 ： 沉积岩的颜色按成因可分为原生色和次生色。 原生色又可分成继承色和自生色。 继承色取决于碎屑物质的颜色，为碎屑岩所特 有；自生色决定于自生矿物及原生混人物的颜色，主要为化学岩、粘土岩及部分碎屑岩所具有。 次生色主要是在风化作用过程中，原生色素组份发生次生变化而形成的颜色。 沉积岩的总分类 ： （见课本 137 页表 51） 碎屑岩 ： 碎屑岩又叫陆源碎屑岩，是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。 碎屑岩的物质成分 ： 主要由碎屑物质、化学物质、基质（杂基）三部分组成。 碎屑物质 ： 碎屑岩中的碎屑物质，可占整个岩石组成的 50%以上，是碎屑岩的特征组份。 碎屑物质主要涞源沉积盆地之外的、陆地搬运来的碎屑，故又称陆源碎 屑或外碎屑。 主要是母岩机械破碎的产物。 可分为矿物碎屑和岩石碎屑两类。 （ 1）矿物碎屑 ： 主要的碎屑矿物是石英、长石和云母。 （ 2）岩石碎屑又称岩屑 ： 各种岩石都可呈岩屑出现，但以细晶质或隐晶质的岩屑较常见。 成分成熟度 ： 是指碎屑沉积组分在其风化、搬运、沉积作用的改造下接近最稳定的终极产物的程。