沉积学第十二章

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1、第十二章 其它沉积岩第一节第一节 蒸发岩蒸发岩一、概述一、概述（一）定义（一）定义在在干干旱旱、半半干干旱旱的的气气候候条条件件下下，由由于于蒸蒸发发浓浓缩缩作作用用，溶溶液液或或卤卤水水中的化学溶解物质逐渐沉淀而形成的一种中的化学溶解物质逐渐沉淀而形成的一种化学沉积岩化学沉积岩。又称盐岩。又称盐岩。氯化物岩、碘酸盐岩、硫酸盐岩、碳酸盐岩、硼酸盐岩等氯化物岩、碘酸盐岩、硫酸盐岩、碳酸盐岩、硼酸盐岩等不包括白云岩、钙质层和石灰华等。不包括白云岩、钙质层和石灰华等。第一节第一节 蒸发岩蒸发岩（二）蒸发岩的化学组成和主要矿物成分（二）蒸发岩的化学组成和主要矿物成分1.1.化学组成化学组成CaCa、N

2、aNa、K K、MgMg的氯化物、硫酸盐的氯化物、硫酸盐 CaCa、NaNa、K K、MgMg的硼酸盐及的硼酸盐及K K、NaNa的硝酸盐的硝酸盐 2.主要矿物成分主要矿物成分氯化物氯化物石盐、钾盐、光卤石；石盐、钾盐、光卤石；硫酸盐硫酸盐石膏、硬石膏、芒硝、无水芒硝、泻利盐石膏、硬石膏、芒硝、无水芒硝、泻利盐氯化物硫酸盐氯化物硫酸盐钾盐镁矾；钾盐镁矾；碳酸盐碳酸盐苏打、天然碱；苏打、天然碱；硼酸盐硼酸盐硼砂硼砂硝酸盐硝酸盐钾硝石、智利硝石钾硝石、智利硝石非蒸发矿物非蒸发矿物碎屑物质、有机质碎屑物质、有机质第一节第一节 蒸发岩蒸发岩（三）蒸发矿物的一般生成规律（三）蒸发矿物的一般生成规律平面分

3、带、时间有阶段性平面分带、时间有阶段性1.海水蒸发矿物的生成顺序海水蒸发矿物的生成顺序海水蒸发矿物主要组分海水蒸发矿物主要组分Na、Mg、K、Ca氯化物和硫酸盐氯化物和硫酸盐。海水蒸发时，可溶盐按溶解度从小到大依次沉淀海水蒸发时，可溶盐按溶解度从小到大依次沉淀蒸发矿物的结晶顺序分为六个阶段：蒸发矿物的结晶顺序分为六个阶段：1)碳酸盐碳酸盐石膏阶段：石膏阶段：海水盐度稍高海水盐度稍高 方解石方解石石膏石膏2)石盐沉积阶段：石盐沉积阶段：海水盐度达海水盐度达26%石盐石盐3)（石盐）（石盐）硫酸钠、镁盐阶段：硫酸钠、镁盐阶段：海水盐度海水盐度3132%泻利盐泻利盐4)钾、镁盐沉积阶段：钾、镁盐沉积

4、阶段：海水盐度海水盐度3334%钾石盐钾石盐5)光卤石沉积阶段：光卤石沉积阶段：海水盐度海水盐度35%光卤石光卤石6)水氯镁石沉积阶段：水氯镁石沉积阶段：海水盐度海水盐度35%水氯镁石水氯镁石第一节第一节 蒸发岩蒸发岩2.内陆湖盆蒸发矿物的生成规律内陆湖盆蒸发矿物的生成规律大陆水的主要组分是大陆水的主要组分是CO32-、HCO3-、SO42-、Cl-、Ca2+、Mg2+、Na+、K+地理位置、地质条件、气候条件和补给条件不同地理位置、地质条件、气候条件和补给条件不同大陆水的矿化度和化学组成差异很大大陆水的矿化度和化学组成差异很大湖盆水体三种卤水湖盆水体三种卤水碳酸盐型碳酸盐型硫酸盐型硫酸盐型氯

5、化物型氯化物型第一节第一节 蒸发岩蒸发岩2.内陆湖盆蒸发矿物的生成规律内陆湖盆蒸发矿物的生成规律大陆水的主要组分是大陆水的主要组分是CO32-、HCO3-、SO42-、Cl-、Ca2+、Mg2+、Na+、K+地理位置、地质条件、气候条件和补给条件不同地理位置、地质条件、气候条件和补给条件不同大陆水的矿化度和化学组成差异很大大陆水的矿化度和化学组成差异很大湖盆水体三种卤水湖盆水体三种卤水碳酸盐型碳酸盐型硫酸盐型硫酸盐型氯化物型氯化物型二二、蒸发岩的成因、蒸发岩的成因2.多级盆地说（多级盆地说（19151955）解释单成分蒸发岩的形成解释单成分蒸发岩的形成由于海底起伏不平或由于几个构造隆起而形成不

6、同深度的沿岸多由于海底起伏不平或由于几个构造隆起而形成不同深度的沿岸多级盆地，沿由海向陆方向，盆地中卤水浓度依次增加级盆地，沿由海向陆方向，盆地中卤水浓度依次增加在每个盆在每个盆地中只能形成一种蒸发矿物。地中只能形成一种蒸发矿物。二二、蒸发岩的成因、蒸发岩的成因3.回（返）流假说（回（返）流假说（19471965）解释巨厚的石膏沉积解释巨厚的石膏沉积4.潮上盐沼或潮上盐沼或“萨巴哈萨巴哈”假说（假说（19551971）解释浅水或大气下蒸发岩沉积，常与碳酸盐岩共生解释浅水或大气下蒸发岩沉积，常与碳酸盐岩共生5.深水蒸发岩沉积说深水蒸发岩沉积说深盆地说（深盆地说（18551970）6.6.干化干化

7、/干缩深盆地说（干缩深盆地说（许靖华，许靖华，19721972）解释地中海蒸发岩的形成解释地中海蒸发岩的形成封闭的深盆地封闭的深盆地二、蒸发岩的成因二、蒸发岩的成因（二）大陆蒸发岩成因（二）大陆蒸发岩成因1.大陆说大陆说/沙漠说沙漠说解释成分单纯而规模较小的蒸发岩或蒸发矿床解释成分单纯而规模较小的蒸发岩或蒸发矿床2.风成说风成说3.3.深层卤水深层卤水深水成因盐湖说深水成因盐湖说在断陷湖盆发育的早中期，断裂活动剧烈而频繁，古老地层中的在断陷湖盆发育的早中期，断裂活动剧烈而频繁，古老地层中的卤水沿深大断裂进入深水湖盆成为盐类沉积的物质基础。卤水沿深大断裂进入深水湖盆成为盐类沉积的物质基础。三、蒸

8、发岩的三、蒸发岩的主要岩石类型主要岩石类型按矿物成分按矿物成分石膏石膏硬石膏岩硬石膏岩石盐岩石盐岩钾镁质岩钾镁质岩 自学自学四、蒸发岩与四、蒸发岩与油气的关系油气的关系（一）盐层与油气层的分布具有密切的关系（一）盐层与油气层的分布具有密切的关系油、盐共生的盆地中油、盐共生的盆地中46%的盆地的油气层产于盐系地层之下的盆地的油气层产于盐系地层之下41%的盆地的油气层分布在盐层之上的盆地的油气层分布在盐层之上13%的盆地的油气层在盐系地层之间的盆地的油气层在盐系地层之间（二）影响油气运移（二）影响油气运移（三）封隔油气储集层并对储集层性能产生影响（三）封隔油气储集层并对储集层性能产生影响（四）影响

9、和控制对油气圈闭的形成（四）影响和控制对油气圈闭的形成第二节第二节 硅岩（自学）硅岩（自学）第三节第三节 铁、锰、铝、磷沉积岩（自学）铁、锰、铝、磷沉积岩（自学）第四节第四节 煤和油页岩煤和油页岩一、煤的形成一、煤的形成（一）（一）成煤的原始物质成煤的原始物质植物植物植物植物 （二）成煤环境陆地、湖泊、浅水沼泽（二）成煤环境陆地、湖泊、浅水沼泽（三）成煤作用（三）成煤作用1.第一阶段第一阶段高等植物泥炭化作用和残植化作用高等植物泥炭化作用和残植化作用腐植煤腐植煤第一阶段第一阶段泥炭化作用泥炭化作用腐植煤第一阶段腐植煤第一阶段 水流闭塞木质素和纤维素水流闭塞木质素和纤维素腐植质和腐殖酸腐植质和腐

10、殖酸泥炭泥炭残植化作用残植化作用残植煤残植煤水流畅通，木质素和纤维素分解水流畅通，木质素和纤维素分解低等植物腐泥化作用低等植物腐泥化作用腐泥煤腐泥煤第一阶段第一阶段在厌氧细菌参与下形成在厌氧细菌参与下形成“腐泥腐泥”腐泥化作用。腐泥化作用。腐泥中的脂肪和蛋白质可变为沥青腐泥中的脂肪和蛋白质可变为沥青 一、煤的形成一、煤的形成（三）成煤作用（三）成煤作用2.第二阶段第二阶段泥炭的成岩作用泥炭的成岩作用泥泥炭炭不不断断堆堆积积，在在上上覆覆沉沉积积物物压压力力下下，水水份份大大量量排排出出，体体积积缩缩小小，性性质质趋趋于于致致密密，腐腐植植酸酸含含量量下下降降，碳碳/氢氢比比值值增增高高，泥泥炭

11、炭变变成成褐褐煤。煤。泥炭泥炭褐煤褐煤泥炭的泥炭的“成岩作用成岩作用”3.第三阶段第三阶段煤的变质作用煤的变质作用温度、压力继续增大，褐煤向烟煤过渡。温度、压力继续增大，褐煤向烟煤过渡。褐煤褐煤烟煤烟煤无烟煤无烟煤煤的煤的“变质作用变质作用”。二、煤系与二、煤系与主要聚煤期主要聚煤期（一）（一）煤系（煤系（含煤层系）含煤层系）1.定义定义一套连续沉积的含有煤或煤层的沉积岩层或地层。一套连续沉积的含有煤或煤层的沉积岩层或地层。2.三种类型三种类型按古地理条件按古地理条件浅海型、近海型、内陆型浅海型、近海型、内陆型（二）（二）主要聚煤期主要聚煤期在地质历史中形成有工业价值煤矿床的时期在地质历史中形

12、成有工业价值煤矿床的时期聚煤期聚煤期/成煤建造成煤建造/成煤期。成煤期。我国地质历史中的主要成煤期我国地质历史中的主要成煤期（1）侏罗纪）侏罗纪 遍布全国，东北和华北储量最丰富，山西大同煤田、北京门头沟煤田（2）第三纪）第三纪 抚顺煤田有世界最厚的煤层（3）第四纪泥炭）第四纪泥炭 内蒙一带（4）石炭）石炭二叠纪二叠纪三、油页岩三、油页岩（一）概念（一）概念指指主主要要由由藻藻类类及及一一部部分分低低等等生生物物的的遗遗体体、经经腐腐泥泥化化作作用用和和煤煤化化作用形成的、一种高灰分、低变质的腐泥煤，又称油母页岩。作用形成的、一种高灰分、低变质的腐泥煤，又称油母页岩。（二）油页岩的组分（二）油页

13、岩的组分主要元素：主要元素：C、H、O、N、S等等与煤不同：碳与煤不同：碳/氢氢10，含油率高。，含油率高。（三）特点（三）特点页理发育、颜色多样、弹性可燃、油腻油味页理发育、颜色多样、弹性可燃、油腻油味（四）生成环境（四）生成环境与腐泥煤相似，成因与石油相似；是生油岩系的重要标志与腐泥煤相似，成因与石油相似；是生油岩系的重要标志（五）分布（五）分布分布比腐泥煤广泛得多分布比腐泥煤广泛得多复习复习蒸发岩蒸发岩概念概念主要蒸发矿物和蒸发序列主要蒸发矿物和蒸发序列成因假说成因假说与油气关系与油气关系煤煤成煤的原始物质成煤的原始物质成煤环境成煤环境成煤的主要阶段成煤的主要阶段煤系的概念煤系的概念油页岩的油页岩的概念和主要特征概念和主要特征