沉积岩形成示意图

沉积岩形成示意图 4. 沉积岩是在地壳发展过程中，记录下来沉积当时的。因此，沉积岩是 重塑地球历史和的重要依据。 按重量计，沉积岩只占地壳的5，但因沉积岩覆盖于地壳表层，分布十分广泛。 在大陆部分有75的面积出露沉积岩，而在大洋底则几乎全部为新老沉积层所覆 盖。 沉积岩层中蕴藏着煤、石油、铁、锰、铝土、磷、石膏、盐、钾盐、石灰岩等 特别是盐类矿产和几乎全部蕴藏在沉积层中。 4.1 沉积岩的形成过程一般可以分为先成岩石的破坏（和）、、 和等几个互相衔接的阶段。 4.1.1 4.1.1.1 物理风化作用——指地表和靠近地表岩石因温度变化等在原地发生机械破坏而 的作用。这种作用又称。物理风化作用的 方式主要有： 1. 2. 冰冻风化——岩石和中的水分因使岩石机械，称为冰冻风化。 水结冰以后体积约增加1/11，在裂隙和封闭孔隙中可产生巨大的压力 960kg/cm2，从而可以，使。 3. 层裂作用 地下的岩石一旦岩石，而出露地表，如释重负，就会产生平行 于地表的裂隙，亦可称为； 如果是具有，之间也可。这样，便助长了岩石的 机械破碎。这种现象称为。 4.1.1.2 ——和接近地表的岩石与等发生化学反应而在原地不仅 改变其物理状态，而且也可、，并可形成的作 用。 引起化学风化作用的重要因素：及其CO2O2 1. 岩石遇水后,其中的一些成分溶解于水中。 一般说来，其难易顺序如下：K+Na+等的氯化物＞Ca2+ Mg2+等的氯 化物和硫酸盐＞Ca2+Mg2+等的碳酸盐＞Fe3+Al3+Si4+等的氧化物和 硅酸盐。 方解石＞白云石＞橄榄石＞辉石＞角闪石＞斜长石＞钾长石＞黑云母＞白 云母＞石英。 矿物的溶解度除与的有关外，还与CO2含量、PH 值等有关。 岩石受到溶解作用，其中，而，同时岩石中 ，变得，为进行物理风化提供了有利条件。 2. 又称水合作用，即物质与水相结合的作用。 如（CaSO4）变成（CaSO4?2H2O） （Fe2O3）变成(FeO[OH]?nH2O)等 水化作用形成的，往往，对周围岩石产生很大压力（如硬石膏变成 石膏，体积可增大30％），从而 3. 水解作用——即矿物与水相遇，引起矿物并形成的作用。 如在水解作用下，一方面形成KOH溶液（K+与OH-结合）， 一方面析出SiO2胶体或随水流失，或胶凝形成蛋白石（SiO2?nH2O），其余 部分则可形成难溶的。 4K[AlSi3O8]+6H2O4KOH+Al4[Si4O10][OH]8+8SiO2 4. 碳酸化作用——水中含有的各种，加速对各种岩石的破 坏作用。 特别是含有的水对岩石的破坏作用更为普遍。 5. 氧化作用——岩石中矿物在氧的作用下，使其中变为， 变为的作用。 例如：黄铁矿的氧化 2FeS2+7O2+2H2O?2FeSO4+2H2SO4 4FeSO4+2H2SO4?2Fe2(SO4)3+2H2O 2Fe2(SO4)3+9H2O?FeO[OH]?H2O+6H2SO4 含低价铁的硅酸盐类及其他矿物，变成含高价铁的赤铁矿或褐铁矿，许多矿 物和岩石的风化面常染成红、褐色，就是这种缘故。 4.1.1.3 生物风化作用——由于生物作用使岩石在原地发生破坏，叫生物风化作用。 如穴居地下的蚯蚓、蚂蚁、田鼠等，经常挖洞钻土， 破坏土层。 在岩石裂隙生长，，并使（图4-3）。 如各种藻类、苔藓、地衣等在生长过程中，经常分泌 、碳酸、硝酸等，，吸取营养。 4.1.1.4 。 物理风化使岩石崩裂破碎，为化学风化提供了条件； 化学分解，使岩石变得松软，抗破坏能力减弱。水化作用，体积膨胀。为物 理风化提供了有利条件。 。 物理风化使岩石破碎到一定程度，即无能为力。碎屑粒径小于0.02mm，即 不再发生机械崩裂。但化学风化使碎屑分解，最后形成胶体及真溶液。 例如，在高寒和干燥地区往往以物理风化作用为主，而在潮湿炎热地区则往 往以化学风化作用为主。 4.1.1.5 1. 比浅色岩石容易受变化的影响； 形成于地下高温、高压条件下，当暴露于地表时，较形成于地表环 境的易受到风化。 成分的岩石比单一矿物组成的岩石容易受到破坏 。 碳酸盐岩比难溶岩石易受到破坏。 岩石中矿物颗粒的、、、等也都能影响到风化的 方式和进程 2. 和影响岩石的风化 。 在条件下，作用、作用。 在及地区，特别，则非常。 在及地区，十分，风化和都。 3. 地形影响风化作用的等方面。 在地形陡峭的，温差大、冰冻现象显著，，风化速度较。 在地形起伏较小或，风化产物不易搬走，风化层的厚度也较大， 作用。 同一山体，其和由于太阳辐射、温差变化以及水分湿度等各不相同，风化 情况也 4.1.1.5 1. 和。是岩石物理风化的产物，或是化学风化未完全分解的产物。 最常见的是化学性稳定的； 在干旱气候条件下也常见到； 此外，也可见到等。 碎屑物质是构成沉积岩中的。 2. 主要是化学风化和生物化学风化的产物。 岩石中的K+Ca2Mg2 等，与水溶液中的 Co32 Cl OHSo42等结合，形成等易溶盐 类， 岩石分解出来的SiO2Al2O3Fe2O3等，在一定条件下也可以呈 。 如SiO2在碱性溶液（pH＞7）、Al2O3在强碱性或强酸性溶液（pH＞11或 pH＜4）、Fe2O3在强酸性溶液（pH＜2—3）中可以作远距离迁移。 这些物质在一定条件下沉积下来，便构成沉积岩中。 3. SiO2、Al2O3、Fe2O3等，大部分相对富集起来，形成高岭土、铝土、赤铁矿、褐 铁矿等次生矿物，它们是构成沉积岩中粘土岩及其它岩类的主要成分。 残积物——岩石风化后风化产物（）在一定条件下残留于原地，形成松散的堆积物，称为残积物。 如花岗岩形成残积物中常包含石英砂粒、 由长石变成的高岭土或粘土、由黑云母变成的褐铁矿等。 残积物的厚度常决定于地形条件。 的山麓、山坡以及平坦的山顶等，多形成。 残积物中的碎屑，，。 残积物的风化程度，一般是由的。 4.1.1.6 地壳表层在风化作用下，形成一层薄的残积物外壳，它不连续地覆盖于基岩之上， 这层风化外壳称为。 风化壳可以划分为4种类型： — 1. 由碎屑物组成，碎屑颗粒多具棱角，自上而下由细变粗，逐渐过渡为母岩。 一般为寒冷气候条件下物理风化为主的产物。 2. — 岩石中的KNaCaMg等元素形成易溶盐类，而一部分较难溶的 等则因气候干旱，其标志矿物为；有时因 气候特别干旱还可以残留NaCl等。 是在条件下，荒漠或草原带形成的，一般处于化学风化作 用的初期阶段。 风化壳一般。 3. 岩石中的KNaCaMg等元素全部被析出，Si也大量被析出迁移，水溶液呈酸 性，使硅酸盐和铝硅酸盐矿物分解，形成等粘土矿物。 多是在温湿气候条件下形成的，处于化学风化作用。 风化壳厚度可达。 4. 母岩中、矿物全部被，可迁移元素也全部析出溶失，而SiAl Fe则形成如铝土矿、赤铁矿、褐铁矿、蛋白石等，因富含铁质，风化壳呈红 色，故称风化壳。 是在湿热气候条件下化学风化、母岩彻底分解后的产物。 这种作用称为。风化壳厚度一般很大，可达左右。 4.1.2 各种外力在运动状态下对地面岩石及风化产物的破坏作用，总称为。 剥蚀作用在破坏地壳组成物质的同时，也在不断改变着地球表面的形态。 剥蚀作用实际上包括风的、、、 和等。 从剥蚀作用的性质来看，可以分为和两种方式。 4.1.2.1 ——指风、流水、冰川、海洋等对地表物质的机械破坏作用。 ：一方面吹起地表风化碎屑和松散岩屑（称），一方 面还挟带着岩屑磨蚀岩石（称）。 ：和风一样，强大动能不仅冲击着地表风化的或松散的岩矿碎 屑（称），且水流还挟带着碎屑为工具进一步磨蚀着岩石（称 ）。 ：运动着的冰川，特别是挟带着大量岩屑石块（称）的冰 川，就像耕地的犁耙一样，破坏着冰川谷壁或谷底的岩石（称作用）。 海浪拍打海岸岩石，其压力强度达38t/m2，海岸岩石在海 浪直接冲击之下，再加上以所挟带的岩屑碎块为武器，破坏速度是相当迅速。 4.1.2.2 流水、地下水、湖泊、海洋等对岩石还进行着以溶解等方式进行破坏的作用，称为 。 特别是在石灰岩、白云岩地区，这种作用更为显著，通称（曾称 ）。 剥蚀作用和风化作用不同: 是流动着的物质对地表岩石起着破坏作用；是相对静止地 对岩石起着破坏作用。二者互相依赖，互相促进，不断为沉积岩的形成提供 物质来源。 石灰岩地区岩溶作用形成的岩溶地形——桂林山水 4.1.3 ——和的产物被流水、冰川、海洋、风、重力等转移， 离开原来位置。 搬运方式有机械搬运和化学搬运两种。 多以为主。 和则以及形式进行搬运。 4.1.3.1 1. ，风的搬运作用强烈。风速越大，其搬运能力也越大。 即无论在（由近而远）还是在（由下而上），碎屑颗粒。 即碎屑在搬运途中互相冲撞磨擦，颗粒形状。 2. 流水的搬运与风相似，分为浮运和底运两种，而底运又可分为及等 方式。 、比重大和球度高的碎屑，容易沿水底、，或前进； ，比重小和球度低的碎屑，多呈搬运。 产生明显的和。 流水的搬运作用普遍。 流水的搬运能力与流速密切相关。 流水的挟砂力：M=cV6 其中： M：流水的挟砂力；V：河水的流速；c：系数。 这个公式说明，流速增加1，则搬运重量将增加到64； 3. 冰川搬运的大量碎屑物质，一部分来自从到冰川上的碎屑，一部分来自冰川本身进行。 碎屑物固结于冰川之中，随冰川移动而被载运前进。当时，碎屑便下来。 冰碛物多和。这是冰碛物不同于流水、风、湖和海沉积物之 点。 4. 海洋搬运这些碎屑物质主要靠、和来实现。 海浪的机械作用力随着海水。 大约在200m深处，已经达到波浪作用的极限。 海浪搬运作用的范围仅仅是的。 从浅海或半深海底搬运和，但搬运距离很远，达到 以上。 也具有很大的搬运能力，但它只在一带搬运 。 碎屑物质在重力作用下，沿斜坡。 、。 在重力影响下沿斜坡移动的碎屑物质。 6. 在搬运过程中进行和。 顺着搬运方向。 碎屑在搬运中互相失去的作用。 一般地讲，颗粒大、比重大、硬度大，搬运远的，磨圆度较好；反之，则磨圆度较 差。 搬运介质对于分异作用及磨圆作用有很密切的关系。 等可以产生良好的作用和作用，特别是海水搬运可 以反复进行，风向可经常变化，往往比单一方向的流水有更好的分异作用和 磨圆作用（如海砂比河砂纯净，磨圆度高）； 而及搬运，则一般没有分异作用和磨圆作用，， 。 4.1.3.2 流水、湖、海等还进行着化学搬运作用。 有两种基本的搬运方式： ，搬运物质主要来源于岩石风化和剥蚀产物中Ca、Na、K、 Mg等，如CaCO3、CaSO4、NaCl、MgCl2等。 ，搬运物质主要来源于岩石风化和剥蚀产物中的Fe、Mn、 Al、Si等所形成的和。 化学搬运的物质是组成的基本物质。 4.1.4 母岩风化和剥蚀产物在外力的搬运途中，由于水体流速或风速变慢、冰川融化以及 其他条件的改变，使搬运能力减弱，从而导致被搬运物质的逐渐沉积，这 种作用称沉积作用。 4.1.4.1 被搬运的岩石碎屑在重力大于水流、风的搬运能力时，便沉积下来，这种作用称为 沉积物有规律的沉积下来： 碎屑物者，碎屑下来； 碎屑物的，的随后沉积下来。 使沉积物按照???的顺序，沿搬运的方向形成有规律的带 状分布。 它们固结后相应形成、、、等。有些比重大的金属矿 物还可富集起来，形成。 4.1.4.2 1. 胶体颗粒极小，一般不受重力作用影响，搬运很远，沉积很慢。 Al2O3Fe2O3CaCO3MgCO3等带有；SiO2MnO2等 带有。同性相斥，可长时间保持悬浮状态。当胶体溶液中加入一定量不同性 的电解质时，引起胶体沉淀。 在，携带胶体的大陆淡水与富含电解质的海水混合时，常发生 。许多浅海相的沉积铁矿、锰矿多是这样形成的。此外，在干燥气候条 件下，胶体溶液因蒸发脱水也可引起沉淀。 2. 化学沉积分异次序大体如下式： （Fe2O3，MnO2，SiO2）（海绿石等）（CaCO3， CaMg［CO3］2）（CaSO4）（NaCl，KCl，MgCl2等）。 3. 等胶体物，常在，并和砂、泥等共生。 其次，部分和化合成含铁的硅酸盐，如海绿石是代表的典 型矿物。 再次，等。 最后是等以及等卤化物沉积，因溶解度大，只有在 条件下才下来，它们代表化学分异作用的后期产物 4.1.4.3 生物沉积作用指和。 生物死亡后，其、堆积形成、和等； 生物在中引起周围介质物理化学条件的变化，从而引起某些物质的 沉淀。 如，吸收海水中的CO2，引起CaCO3的沉淀，形成。生物遗体 沉积后，又经过复杂的化学变化，形成新的沉积物质，如等。 生物沉积实际上是一种特殊形式的物质分异过程。 如植物被埋藏后形成，硅藻沉积形成，铁细菌作用形成等， 直接或间接地使某些成分分异，并在特定条件下进行。 4.1.5 岩石的风化剥蚀产物经过搬运、沉积而形成松散的沉积物，这些松散沉积物经一定 的物理、化学以及其他的变化和改造，形成固结的岩石。这种由松散沉积物变为坚 固岩石的作用叫做。 的成岩作用还包括中以及所发生的一切和。 4.1.5.1 ，下伏沉积物受到上覆沉积物的，沉积物，， ，，颗粒之间的，沉积物。 这种作用对的固结有更显著的作用，其孔隙度可以由80减少到20。 上覆岩石的压力使细小的粘土矿物，从而常使粘土岩具有清晰 。 4.1.5. 2 沉积物上覆增厚，经受压力增大，温度增高，温、压共同作用下，其可以排出沉积 物颗粒间的，还会使胶体矿物和某些含水矿物失水而变为。 例如SiO2?nH2O（蛋白石）变成玉髓（SiO2）；Fe2O3?nH2O（褐铁矿）变 为赤铁矿（Fe2O3），石膏（CaSO4?2H2O）变为硬石膏（CaSO4）等。 矿物失水后，一方面使沉积物，另方面使其。 4.1.5. 3 沉积物的孔隙，在沉积过程中或在固结成岩后，被所，将分散的颗粒粘 结在一起，称为胶结作用。 最常见的胶结物有（SiO2）、（CaCO3）、（Fe2O3）、、 胶结物质可来自，也可由的。 和等经胶结作用可形成、，所以胶结作用是的主要成岩方式。 4.1.5. 4 沉积物因、，发生或，物质质点重新排列，使 变成，这种作用称重结晶作用。 重结晶的结果：岩石的，，。 是各类、重要的。 1. 2.?? 3.?? 4.? 5.?? 6. 7?? 8.? 9.? 10.? 4.2 沉积岩的特征主要指沉积岩的、、、和等。 4.2.1 4.2.1.1 沉积岩的组成物质主要来源于各种先成岩石的及，归根结 底来源于原生的，因此沉积岩的与火成岩基本相似，即皆SiO2 Al2O3等为主。 沉积岩中Fe2O3的含量多于FeO而火成岩却与此相反。 这是因为沉积岩主要是在氧化条件下形成的 沉积岩中H2OCO2等，而火成岩中则很少。 因为沉积岩是在地表条件下形成的 沉积岩中常含有的，而在火成岩中则缺少这样的成分。 4.2.1.2 、、、等。 母岩风化后继承来的较稳定的矿物，属于。 、等 母岩化学风化后形成的矿物，属。 、、（各种等）、、 等。 从溶液或中沉淀出来的或经生物作用形成的矿物。 火成岩中常见而的矿物 等 沉积岩和火成岩中都出现的矿物 等 和等在沉积岩中明显，因为这两种矿物最不易化学分解，所 以在沉积岩中便相对富集； 沉积岩中存在而火成岩中没有的矿物 等。 4.2.2 沉积岩的颜色，取决于它的矿物成分或化学成分。 石英颗粒组成的，呈、； 正长石颗粒组成的，呈、等色。 岩石中含有少量的Fe2O3，就会呈现； 含有少量的FeO，就会呈现； 高价铁与低价铁的比例不同，又会呈现等。 岩石中若含有微量MnO2，便会呈现； 含有一些，常常呈现。 微量成分是在沉积过程中形成的。 如在下，可形成Fe2O3。 在下，可形成FeO。 有机炭等； 有时岩石的颜色是在成岩后经受风化作用所产生的。 岩石中含有，在风化过程中可以变成，从而把岩石染成。 的特点是颜色，，或者。 描述岩石的颜色，常用描述。 如、、、等。 描述复合颜色，，。 沉积岩的颜色的实践和理论意义。 颜色是沉积岩之一，如黑色页岩、红色砂岩等； 沉积岩的颜色也可以提供，如黑色碳质页岩可以提供找煤线索； 沉积岩的颜色还往往反映岩石成分和沉积时的。 4.2.3 沉积岩的结构是指沉积岩组成物质的、和。 可分为、、和。 据结构是把沉积岩划分为、、。 4.2.3.1 母岩风化和剥蚀的碎屑物质，经搬运、沉积、胶结而成的岩石叫。碎屑岩的结构叫。 由两部分物质组成，即和。 1. 碎屑物质 和（岩屑）。 矿物碎屑中以，其次是（主要是正长石和酸性斜长石），再次 是以及少许重矿物。 碎屑矿物为或在一定气候条件下抗风化能力较强的矿物。 粒度——指碎屑颗粒的大小。 ：粒径2mm（以为主，底部）。 ：粒径2—0.05mm（为主，） ：粒径0.05—0.005mm（为主，多呈） ：粒径0.005mm（为主，有现象和明显的现象）。 如果碎屑，表明分；，就是。 碎屑的分选程度可以反映碎屑岩的形成条件和环境。 圆度——指碎屑颗粒的棱角被。反映碎屑生成的环境和搬运距离。 一般，碎屑搬运，或者经反复搬运（如风成碎屑，海滨碎屑），其 。 或形成的碎屑，其。 碎屑圆度共分5级，即、、和。棱角状和次棱角状的砾称为角砾。 基底胶结——碎屑颗粒彼此呈飘浮状或游离状分散在填隙物内。 常是高密度流(如浊流、泥石流)快速堆积形成。 孔隙胶结——大部分碎屑颗粒相互接触，填隙物常是成岩期析出的化学沉淀胶结物。 碎屑颗粒的沉积早于填隙物，如河流的边滩、滨海波浪带的海滩等。 接触胶结——填隙物分布于碎屑颗粒彼此接触处。 干旱区砂层中溶液沿毛细管上升，在碎屑颗粒接触点沉淀析出而成。 2. 胶结物——填充于碎屑孔隙之间的物质。 常见的为各种化学沉淀物或胶体物质，如（方解石、白云石等）、（玉髓、 蛋白石、石英等）、（赤铁矿、褐铁矿等）以及、海绿石和有机质等。 在粗碎屑孔隙间填充了细碎屑物质（细砂、粉砂、泥等），这种细碎屑填充物质又称 为杂基或基质。 碎屑本身有各种大小和不同形状，即具有各种粒度和圆度。 3. 碎屑结 各种碎屑物胶结形成岩石，其结构通称碎屑结构。 据碎屑的粒度（有的还根据圆度），碎屑结构又分为： 4.2.3.2 泥质结构——指由极细小的粘土质点所组成的、比较致密均一和质地较软的结构。 、。 粘 及土黄三岩土叶的沉虫页积 化理 石构 造 泥质结构与碎屑结构的区别： 泥质结构其 岩石的矿物成分以 形成原因主要是形成的 粘粒搬运方式以为主。 粘土矿物在沉积时常形成；且致密不透水，常保存有良好的动 植物。 4.2.3.3 由各种或沉淀而成的沉积岩常具有化学结构。 如某种化学成分沉淀后，在一定条件下常同时结晶，形成等粒他形结构。（如 果晶粒很细，肉眼看来往往具有致密均一的特征）。 有时在岩石中含有大量的（如珊瑚、软体动物的外壳等）或，形成各种生物结构。 4.2.4 沉积岩在沉积过程中，或沉积岩形成后在各种作用影响下，其各种物质成分形成特 有的和，称为沉积岩的构造。 它不仅构成沉积岩的重要宏观特征，而且还可据以恢复沉积岩的形成环境。 4.2.4.1 层理构造——沉积物在垂直方向由于的不同，而，总称为层理构造。 一个基本稳定的物理条件下所形成的沉积单位叫。 一个层的或叫做。层面可以是的，也可以是的。有 的层很，有的层很。 1 2 3 1. 1. ） — — — — 2. A.水平层理——微细层理平直，与层面平行。 形成于平静环境下，如等 比较稳定的沉积环境。 B. 波状层理——层理呈波状，总方向平行与层面。 ：在较浅的等处，因的作用形成。 ：在的河漫滩形成。 C. 斜层理——层内的微细层理呈直线或曲线形状，并与层面斜交。 若各微细层理均向同一方向倾斜，可称，这种 层理主要由河流形成。 在湖滨、海滨三角洲中也有显著的斜层理。有时斜层理的倾斜方向互不一致， 可称。在滨海浅海地带，由于海水运动方向反复不定，或在风成堆 积中由于风向多变，都可形成交错层理 。 3. a. () b. c. d. e. β f. π 4.2.4.2 层面构造——在沉积岩层面上保留下来的自然作用产生的一些。 它不仅标志着岩层的某些特性，而更重要的是记录下来岩层沉积时的地理环 境。 1. 由流水、波浪、潮汐、风力作用产生的 。其常保留在沉积岩层的层面上。 1. 河床、湖滨、海滩以及沙丘表面形成。 2. 常保存在中，但在、中亦见。 3. 形态不对称，波峰波谷均较圆滑，陡坡方向代表流水方向。 4. 对称性显著，波峰尖锐，波谷圆滑。 5. 这两种波痕都反映（河流、海滨、湖滨等）（因为波浪的作用 只能达到一定深度）。 2. 出现代河滩、湖滨、海边等泥质沉积物上，常可见到多角形的裂纹，称为，又称。 在沉积岩层面上亦可见到干裂，它是在沉积当时沉积物未固结即露出水面， 受到日晒，水分蒸发，体积收缩而产生的。 裂纹，被泥沙填充，充填物与上覆岩层的成分相当。 干裂多见于中，。 指示等及阳光充足的。 3. 降落在未固结的泥、砂质沉积物的表面，形成圆形或椭圆形凹坑。 直径2—3mm（有时可达15mm），深约1—2mm，边缘稍高。 这种构造有时可以保留在沉积岩的层面上。 4. 指动物在未固结的沉积物表面活动时所留下的足痕（脚印）、爬痕、虫孔等，后被沉 积物覆盖而保留在岩层中。 常见的有、、等。 4.2.4.3 在沉积岩中常含有与围岩成分有明显区别的某些，称为。 等。 其内部构造有等。其大小不一，从到甚至 数米。 其分布有的呈，有的顺层呈 。 ——指在某些或，围绕它种物质质点凝聚而成的。 石灰岩中的，砂岩中的，此外还有黄铁矿、菱铁矿、磷灰石 等结核，现代海底的。 这种结核体一般。 ——指，含矿物质的溶液从层间淋滤渗入，围绕某些中心沉 淀，或者与岩石中某些物质进行交代而成的结核。 黄土中的石灰结核属于后生结核。 其特点是结核。 4.2.4.4 在沉积岩中，特别是在古生代以来的沉积岩中，常保存着大量的生物化石，这是 区别于其它岩类的之一。 根据化石不仅可以确定沉积岩的，研究生物的演化规律，而且还可 了解和恢复沉积。 4.3 沉积岩按成因及组成成分，可以分为: 、 4.3.1 根据碎屑物质的来源，又分为： 亚类 。 亚类 。 4.3.1.1 由母岩风化和剥蚀产生的碎屑物质所形成的岩石。据碎屑岩的碎屑物颗粒大小，可 分为： ——碎屑直径在2mm以上。 ——碎屑直径在2—0.05mm之间。 ——碎屑直径在0.05—0.005mm之间。 ——碎屑直径小于0.005mm。 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，则称为；如果其中含有5—25的砂，则可称为。 其余岩类命名原则，依此类推。 1. 直径在2mm以上的碎屑（50）组成的岩石。 据碎屑物的磨圆度可分为： 组成角砾岩的砾带有，一般，或，多为搬运或 堆积而成。 成因： 重力堆积而成； 由冲击海岸而成； 由母岩风化在原地而成； 或者由冰川搬运的而成（称冰碛岩）； 作用而成（称断层角砾岩，碎屑呈尖棱状）。 砾岩 ——圆状、次圆状的砾石含量50％的岩石。 由海浪反复冲刷磨蚀堆积而成，和都，成分比 较； 短距离搬运而成，和相对。 ，一般。含贝壳等。 2. 由2—0.05mm的碎屑（含量50）胶结而成的岩石。 砂岩的矿物成分常以颗粒为主，其次为、及各种。 据粒级大小，可分为： （2—0.5mm） （0.5—0.25mm） （＜O.25mm） 石英砂 砂岩中石英颗粒含量占90以上。 ，。 岩石常为等色。原岩经过长期破坏冲刷、而成。 长石砂岩 和颗粒组成，颗粒含量在25以上。 通常为或，常呈、等色，碎屑多为或，胶结 物多为碳酸盐或铁质。 为花岗岩类岩石经而成，或在构造上升地区强烈风化、迅速堆积而 成。 砂岩可以作为；纯净石英砂岩可用为；胶结不好的砂 岩形成或。 3. 由0.05—0.005mm的碎屑胶结而成的岩石。 矿物成分比较，以为主，次为，并有较多的和， 显微镜下观察多具棱角。 胶结物以为主。 岩石质地、。 ——。 ——。 ——。 其沉积环境为或的较深水部位。 黄土——一种未充分胶结或半固结的粘土粉砂岩。黄灰色或棕色，粉砂40—60％，其次为粘土。 矿物成分以和为主，此外还有等。 黄土中含有这些易于分解而未分解的矿物，说明黄土的形成与有 关。 胶结物以粘土及CaCO3为主，是黄土的重要特征之一。 一般，但发育有，常形成峭壁。黄土在我国分布很广，黄土高原， 还有些地区分布有或。 1 2 3 3. 由直径小于0.005mm的微细颗粒（含量大于50％）组成的岩石。 矿物成分以粘土矿物为主，如等，结晶微小，多呈 片状、板状、纤维状等。 粘土矿物主要来源于母岩的风化产物，即； 多具的。粘土岩是介于碎屑岩和化学岩之间的过渡岩 石，在沉积岩中分布最广。 为粘土岩类中具薄层状的岩石，页理主要是鳞片状粘土矿物层层累积、平 行排列并压紧而成。 常含等细小碎屑。 致密，。可有，含有机质者呈，含氧化铁者呈，含绿泥石、海绿石等呈。 ，抵抗风化能力弱，在地形上常表现为。 碳 质 页 岩 油页页岩 岩 泥岩 一种厚层状、致密、页理不发育的粘土岩。 由粘土矿物组成、固结程度差的粘土岩。 细腻质软，颜色为主。 分布较多的为，简称。是、工业的重要 原料 。 由蒙脱石（胶岭石）组成，吸水后体积10—30，广泛用于 等。 ，炼制油业中的和 。 4.3.1.2 由空中坠落或经一定距离的流水冲刷而成。 从看它与有关；但从来看又从属于的形成规律。 1. 由粗火山碎屑（大于64mm）如等（占50％以上），固结而成的岩石。 熔岩碎块带棱角或经搬运磨圆，填充物和基质为熔岩、火山灰、泥砂、钙质、 硅质等。 ，，常形成厚层和块状层。 根据岩石中熔岩碎块的成分，可以命名为、等。 2. 由粒径为2—64mm的或（含量50％以上）固结而成的岩石。 多数具明显。 填充物和为、或等，也可以是钙质、硅质等。 根据角砾成分可命名为、、等。 3. 由粒径小于2mm的（岩屑、晶屑、玻屑）及等（含量50％以上）固结而成的岩石。 ，碎屑多具。岩石外貌，可具清楚的层理。 根据碎屑成分可分为、、等。 凝灰岩中塑性玻屑 绕过 刚性晶屑形成的假流纹构造 4.3.2 化学岩——风化产物和剥蚀物中的和通过化学作用方式沉积而成 的岩石。 生物化学岩——通过作用或活动使某种物质聚集而成的岩石。 大多在，小部在的作用下形成。 成分较或具有 等。 可形成多种矿产：如、、、、、、、、、 、等。 4.3.2.1 碳酸盐矿物含量50，主要矿物成分为等。 常、、、或等。 本类岩石分布广，仅次于粘土岩和其它碎屑岩，约占沉积岩总量的20％，在我国约占沉积岩总面积的55％。 过去认为本类岩石主要形成于中的环境。 近来研究认为其沉积环境可以是，有许多是在有丰富和条件下形成的。 其成因可以是、、，也可以是的碎屑沉积。 机械作用的碎屑沉积虽然也具有碎屑岩类的特点，但其碎屑并非来源于陆地，而是 由海盆内形成的碎屑，即。 1. 方解石为主要组分，有灰、灰白、灰黑、黑、浅红、浅黄等颜色，，， ，。 由于石灰岩，在石灰岩发育地区常形成石林、溶洞等，称。 石灰岩是制、的主要原料和冶炼钢铁的，也是制化肥、电石的 原料，并广泛用于等工业中。 A. 通过方式由海湖中沉淀而成的石灰岩。 多具或，，或具 多形成于地区。另，在处，水中CO2逸出，也导致CaCO3的沉 淀，形成疏松多孔的。 B. 由组成的灰岩，它常由泥晶灰岩（由0.001—0.004mm的灰泥组成）及其 它灰岩形成。 C. 指鲕粒含量大于50％的灰岩。 直径小于2mm者——；大于2mm者——。 海水中的CaCO3，和的浅海，富含泥砂等、、 且比较混浊。 潮汐和波浪，水中各种碎屑处悬浮状，过饱和的CaCO3 ，层层围绕，形成。，，当重量超过波浪、水流搅动能量 时，，并为CaCO3所胶结，形成。 我国有典型的。 D. 是由各种被碳酸钙胶结而成的灰岩。 常见的有（贝壳碎屑）、等。 E. 典型的。（ （盆地碎屑、同生碎屑）——沉积于水盆地底部的未完全固结或已固 结的碳酸盐沉积物，经水流或波浪作用破碎、搬运、磨蚀而成的碎屑，据大 小可以称为砾屑、砂屑、粉屑、泥屑等。 沉积形成岩石，就是。 ——典型的。 砾屑为扁圆或长椭圆形，。 大小不一，，表皮常有一层紫红色或黄色铁质氧化圈，砾屑约 占60—70％。为；胶结物和填充物多为微晶或细晶方 解石，约占30—40％。 我国华北寒武系上部和奥陶系下部有广泛分布。 在潮汐和波浪活动频繁的海滩地区（潮间带或潮下带），先沉积了， 然后或，形成碎块，并被，然后又被CaCO3 。沉积环境是氧化环境。 2. 白云岩类——指以为主要组分（50）的碳酸盐岩。常混入方解石、粘 土矿物、石膏等杂质。 ，但硬度略大，较坚韧，5 ，风化面常有白云石粉及纵横交叉的刀砍状溶沟。 按结构分，有、、等。 按成因，可分为、（或次生白云岩）等。 干热气候下，高盐度或内陆中通过而 成的。 ： 咸水中Mg2+离子交代置换底部灰泥中CaCO3一部分Ca2+离子而成的白云 岩。 成岩过程中沉积的和被渗透下来的咸水中的等反应 。 3. 与之间的一类岩石。 石灰岩泥质（粘土）成分增加到25—50％，即可称； 若白云岩中泥质（粘土）成分增加到25—50％，则称。 （泥云岩起泡微弱或不起泡），并出现。 ，，黄、灰、绿、紫等色。常分布于的 ，或夹于和间，呈或 4.3.2.2 富含铝、铁、锰质矿物的。 AlFeMn是溶液中的元素，往往以胶体形式在或， 在深海盆Fe、Mn等也有大量沉积。 1. 又称铝矾土。由三水铝石（Al［OH］3）组成。常含有SiO2Fe2O3等混入物。与 粘土岩外貌和性质相似： 一般：Al2O3/SiO21； 2.6 1。 或。有白、灰、黄等色。 主要由铝硅酸盐矿物化学风化分解后形成的氧化铝经搬运在海、湖盆中 ，也有一部分是。炼铝的主要原料。 河北、辽宁、山东、河南、贵州、云南等省分布甚广。 2. 铁质岩——富含铁矿物的化学岩或生物化学岩。 主要矿物成分有、、等。常混入砂质、粘土、硅质等。 、、或。含铁在30即可称为。 地质时代、形成。我国中、上元古界、泥盆系、地层中，富含沉积型的铁质岩（）。 3. 富含锰矿物的沉积岩，含锰20以上即成锰矿。 主要矿物有、、等，常混入砂、粘土、氧化铁、二氧化 硅等杂质。 多呈、、等色。有的、、；有的很硬，呈鲕状、 肾状等。 地质时代的锰质岩多在海、湖盆边缘形成，也可在风化壳中形成。 4.3.2.3 硅质岩是以为主要化学成分的岩石。 主要矿物成分是、、，常混入碳酸盐、氧化铁、粘土矿物等。 化学或生物化学沉积或某些火山作用生成。 磷质岩是一种富含矿物的岩石。 主要矿物成分为，常混入砂、粉砂、粘土、方解石、石英、海绿石等。 大多数为经海洋生物化学作用沉积而成的。 —— —— —— 4.3.2.4 由钾、钠、钙、镁等卤化物及硫酸盐矿物为主要组份的，又称。 广泛分布于、等沉积中。 在下，由于海、湖水分强烈蒸发，卤水浓度增大，致使其中盐 类结晶析出沉淀而成。 常见有（NaCl）、（KCl）、（CaSO4?2H2O）、（CaSO4）、 （Na2SO4?10H2O）、（Na2CO3?10H2O）、（Na2B4O7?10H2O） 等，混入物有粘土、碎屑物及方解石、白云石、氧化铁等，还经常伴生溴、 碘等元素。 4.3.2.5 由各种生物（动物、植物）堆积，经过复杂变化所形成的、含有可燃性有机质的沉 积岩，它们本身也是非常重要的地壳。 按照成分可分为二类： 一是可燃有机岩，包括等； 一是可燃有机岩，化学成分以碳氢化合物为主，包括、、 、等。 此类岩石的存在形式多样，有、和。 1. 2. 3. 4. 5.??