地质学基础课件

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1、第 十 二 章 成 岩 作 用 与 沉 积 岩 第 一 节 成 岩 作 用 成 岩 作 用 自 然 界 的 各 种 松 散 沉 积 物 变 为 坚 固 岩 石的 作 用 。 影 响 成 岩 作 用 的 因 素 主 要 有 ： 1.内 因 ： 沉 积 物 的 原 始 成 分 和 结 构 。 2.外 因 ： 压 力 、 温 度 、 水 和 水 溶 液 中 的 物 质 以 及 微 生 物 和有 机 物 。 成 岩 作 用 主 要 有 ： 压 固 脱 水 作 用 、 胶 结 作 用 、 重 结 晶作 用 、 微 生 物 及 有 机 质 的 作 用 。 一 、 压 固 脱 水 作 用 在 上 覆 沉积

2、物 形 成 的 静 压 力作 用 下 ， 使 松 散 沉积 物 紧 密 结 合 失 去水 分 的 作 用 。 压 固 脱 水 作 用 的 强 度 与 压 力 大 小 及 作 用 时 间 的 长 短 成 正比 ， 常 可 形 成 某 些 特 征 性 产 物 ： 1.形 成 新 的 矿 物 ： 蛋 白 质 玉 髓 ， 石 膏 硬 石 膏 。2.在 泥 质 沉 积 物 中 产 生 页 理 构 造 ， 在 碳 酸 盐 沉 积 物 中 形 成缝 合 线 。3.形 成 矿 物 晶 体 假 象 ， 如 石 盐 假 晶 。 压 固 脱 水 作 用 是 泥质 沉 积 物 成 岩 过 程 中 的 主 要 作 用

3、。 a-压 固 作 用 ； b-胶 结 作 用 ； c-重 结 晶 作 用 ； d-新 矿 物 生 长 二 、 胶 结 作 用 指 胶 结 物 质 把 碎 屑 沉 积 物 粘 结 起 来 变 为 坚 固 岩 石的 作 用 。 常 见 的 胶 结 作 用 主 要 是 碎 屑 沉 积 物 的 成 岩 作 用 。三 、 重 结 晶 作 用 沉 积 物 中 的 矿 物 成 分 因 压 溶 和 固 体 扩 散 等 作 用 ，使 物 质 中 的 质 点 重 新 排 列 组 合 的 作 用 。 能 够 使 小 的 颗 粒 变 成 大 的 晶 粒 ， 也 可 使 非 晶 质 沉积 物 变 为 晶 质 体 。

4、如 ： 压 固 脱 水 重 结 晶蛋 白 石 （ 非 晶 质 ） 玉 髓 （ 隐 晶 质 ） 石 英 （ 显 晶 质 ） 在 碳 酸 盐 沉 积 物 中 ，重 结 晶 作 用 最 为 普 遍 。 四 、 微 生 物 及 有 机 质 的 作 用 原 生 沉 积 物 中 一 般 含 有 大 量 的 微 生 物 ， 有 喜 氧 的 、 有厌 氧 的 ， 因 而 常 改 变 溶 液 的 酸 碱 度 和 氧 化 还 原 环 境 ， 使 溶液 中 某 些 物 质 沉 淀 或 结 晶 形 成 岩 石 。 第 二 节 沉 积 岩 的 特 征 沉 积 岩 是 在 地 表 及 地 表 附 近 不 太 深 的 地

5、方 ， 由 母 岩经 过 风 化 、 剥 蚀 、 搬 运 、 沉 积 、 成 岩 等 外 力 地 质 作 用 所 形 成的 层 状 岩 石 。一 、 沉 积 岩 中 的 矿 物 组 成 沉 积 岩 的 常 见 矿 物 有 石 英 、 白 云 母 、 粘 土 矿 物 、 钾长 石 、 钠 长 石 、 方 解 石 、 白 云 石 、 石 膏 、 硬 石 膏 、 赤 铁 矿 、褐 铁 矿 、 玉 髓 、 蛋 白 石 等 。 其 中 方 解 石 、 白 云 石 、 粘 土 矿 物 、 石 膏 、 硬 石 膏 等 是 沉积 岩 的 特 有 矿 物 。 火 成 岩 中 常 见 的 橄 榄 石 、辉 石 、

6、 角 闪 石 、 黑 云 母 、 中性 及 基 性 斜 长 石 在 沉 积 岩 中 很 少 出 现 ， 二 、 沉 积 岩 的 颜 色 沉 积 岩 具 有 各 种 各 样 的 颜 色 。 根 据 颜 色 可 以 分 析 岩 石成 分 和 沉 积 时 的 古 地 理 环 境 ， 是 沉 积 岩 命 名 的 根 据 之 一 。 石 英 砂 岩 ， 往 往 显 示 白色 、 灰 白 色 ； 长 石 砂 岩 ， 往往 显 示 肉 红 、 黄 白 等 色 。 岩 石 中 含 有 少 量 的 Fe203， 就 会 呈 现 红 色 ； 含 有 少 量 的FeO， 就 会 呈 现 绿 色 ； 描 述 岩 石

7、的 颜 色 ， 常 用 复 合 名 称 描 述 ， 有 时 加 以 深 浅 字 样 ， 如 紫 红 色 、 蓝 灰 色 、 深 紫 色 、 浅 灰 色 等 。 凡 是 复 合 颜 色 ，前 面 的 是 次 要 颜 色 ， 后 面 的 是 主 要 颜 色 。 岩 石 中 若 含 有 微 量 MnO2，便 会 呈 现 黑 褐 色 ； 含 有 一 些 有机 炭 质 ， 常 常 呈 现 灰 、 黑 色 。 三 、 沉 积 岩 的 结 构 ： 不 同 类 型 的 沉 积 岩 由 于 物 质 来 源 不 同 ， 形 成 的 作 用 和 方式 不 同 ， 所 以 具 有 不 同 的 结 构 类 型 ： 陆

8、源 碎 屑 岩 碎 屑 结 构 火 山 碎 屑 岩 火 山 碎 屑 结 构 粘 土 岩 泥 质 结 构化 学 岩 （ 生 物 化 学 岩 ） 晶 粒 结 构 四 、 沉 积 岩 的 构 造 层 （ 岩 层 ） 指 在 成 分 、 颜 色 、结 构 上 基 本 均 一 的 沉 积 岩 组 合 。 厚 度 从 薄 如 纸 到 1米 以 上 ， 是 沉 积 岩 的 基 本 单 位 ；相 邻 两 个 层 的 接 触 面 叫 层 面 。 1、 层 理 构 造 是 由 沉 积 物 的 成 分 、 颜 色 、 结 构 沿 垂直 于 沉 积 物 表 面 （ 层 面 ） 方 向 变 化 而 显 示 出 来 的

9、一 种 层状 构 造 。 是 与 岩 浆 岩 、 变 质 岩 区 别 的 重 要 标 志 。 常 见 的有 ： a.水 平 层 理 由 一 系 列 与 层面 平 行 的 细 层 组 成 的 层 理 。一 般 形 成 于 平 静 的 或 微 弱 流动 的 水 环 境 中 。b.斜 层 理 由 一 系 列 与 层面 斜 交 的 细 层 组 成 的 层 理 。一 般 是 在 单 向 水 流 （ 或 风 ）的 作 用 下 形 成 的 ， 常 见 于 河床 沉 积 物 中 。c.交 错 层 理 有 些 斜 层 理 与原 先 生 成 的 斜 层 理 呈 一 定 角 度相 交 ， 相 互 交 错 而 形 成

10、 的 。 d.递 变 层 理 同 一 层 内 碎 屑 颗 粒 粒 径 向 上 逐 渐 变 细 。 2、 层 面 构 造 b.泥 裂 是 未 固 结 的 沉 积 物 露 出 水 面 干 涸时 ， 经 脱 水 收 缩 干 裂 而 形 成 的 裂 缝 。 3、 结 核 指 在 成 分 、 颜 色 、 结 构 等 方 面与 周 围 沉 积 岩 具 有 明 显 区 别 的 矿 物 集 合 体 。 有球 形 、 椭 球 形 、 透 明 状 以 及 不 规 则 状 等 。 4、 化 石 是 在 自 然 作 用 下 ， 保 存 在 沉 积 岩 中的 古 代 生 物 遗 体 、 遗 骸 及 遗 迹 、 遗 物

11、的 总 称 。 a.波 痕 在 尚 未 固 结 的 沉 积 层 面 上 ， 由于 流 水 、 风 或 波 浪 的 作 用 形 成 的 波 状 起 伏的 表 面 ， 经 成 岩 作 用 后 被 保 存 下 来 。 陆 源 碎 屑 岩（ 按 粒 度 分 ） 火 山 碎 屑 岩（ 按 粒 度 分） 泥 质 岩 类（ 按 固 结程 度 分 ） 碳 酸 盐岩（ 按 成分 分 ） 其 它 沉积 岩砾 岩 2mm 粗 砂 2-0.5mm砂 岩 中 砂 0.5-0.25mm 细 砂 0.25-0.05mm粉 砂 岩 0.05-0.005mm 集 块 岩64mm火 山 角 砾 岩64-2mm凝 灰 岩 2mm的

12、砾 石 含 量在 50%以上 的 岩 石砾 石 成 分有 的 单 一有 的 复 杂 碎 屑 中 20.05mm的 砂粒 含 量 在50%以 上 的岩 石 ,矿 物成 份 以 石 英 、长 石 、 岩 屑为 主 碎 屑 中 0.05-0.005mm的 砂粒 含 量 在 50%以 上 的 岩 石 ,矿 物 成 份 以石 英 为 主 、长 石 次 之 、岩 屑 少 见 。具 页 状 层 理的 水 云 母 粘土 岩 ， 其 它 混 入 物 较 多 ，如 硅 质 、 铁质 等 常 称 为硅 质 页 岩 、铁 质 页 岩 。 由 微 晶 、亮 晶 、 泥晶 方 解 石组 成 。 常呈 灰 白 色灰 黑 色

13、 。遇 稀 盐 酸强 烈 起 泡 由 白 云 石组 成 。 灰白 色 、 灰色 。 遇 稀盐 酸 不 起泡 或 微 起泡 第 四 节 外 生 矿 床 矿 床 在 地 壳 中 由 成 矿 地 质 作 用 所 形 成 的 ， 所 含有 用 矿 物 资 源 的 质 和 量 符 合 当 前 经 济 和 技 术 条 件 ， 并 能被 开 采 和 利 用 的 地 质 体 。 一 、 矿 石 与 矿 床（ 一 ） 矿 石 无 论 是 哪 种 岩 石 ， 其 中 都 或 多 或 少 地 含 有有 用 矿 物 。 若 含 量 很 多 ， 达 到 为 现 代 工 业 技 术 水 平 所 能 利用 的 程 度 ，

14、则 这 种 含 有 用 矿 物 的 岩 石 就 称 为 矿 石 。 二 、 外 生 矿 床 在 外 力 地 质 作 用的 过 程 中 ， 地 表 物 质 进 行 着 复 杂 的 再 分配 和 改 造 ， 其 中 一 些 有 用 物 质 聚 集 起 来 ，当 其 在 质 和 量 等 方 面 符 合 工 业 要 求 并 能被 利 用 时 ， 就 成 为 了 外 生 矿 床 。 （ 一 ） 风 化 矿 床1、 残 积 残 余 矿 床 岩 石 经 风 化 作 用 形 成 的 风 化 产 物 ， 其 中 一 部 分 残留 、 残 余 物 未 经 搬 运 而 停 留 原 地 ， 如 果 其 中 有 用 物

15、 质 相 对 集中 ， 就 可 形 成 残 积 残 余 矿 床 。 基 岩 物 理 风 化 作 用 形 成的 残 积 矿 床 化 学 风 化 作 用形 成 的 残 余 矿 床基 性 、 超基 性 火 成 岩 铂 、 铬 、 镍 、 金 刚石 等 残 积 砂 矿 床 钴 、 镍 、 铝 、铁 、 锰 等 残 余 矿床酸 性 火 成 岩 水 晶 、 独 居 石 、 锆石 、 铌 、 钽 等 残积 砂 矿 床 高 岭 土 、 铝 土矿 、 稀 有 稀 土 元素 等 残 余 矿 床 这 类 矿 床 除 风 化 作 用 外 ， 主 要 跟 基 岩 性 质 有 关 ： 2、 淋 积 矿 床 岩 石 风 化

16、 产 物 中 易 溶 于水 的 物 质 ， 随 地 表 水 深 入 地 下 ，在 适 当 条 件 及 一 定 地 段 ， 经 交 待或 沉 淀 作 用 而 使 有 用 物 质 集 中 ，就 可 形 成 淋 积 矿 床 。 常 形 成 铜 、 铀 、 镍 、 铁 、 锰 、 磷 、 钒 等 矿 床 。 二 、 沉 积 矿 床 风 化 产 物 大 部 分 经 过 搬运 、 沉 积 作 用 ， 不 仅 可 以 形 成 沉积 岩 ， 而 且 能 使 一 些 有 用 物 质 集中 起 来 形 成 沉 积 矿 床 。 沉 积 作 用 形 成 的 矿 床机 械 沉 积 铂 、 金 、 锡 石 、 金 刚 石

17、 、 锆 英 石 、 独居 石 、 钨 、 铁 等 砂 矿 床 石灰岩、 白云岩化 学 沉 积 石 膏 、 岩 盐 等生 物 化 学 沉 积 铁 、 锰 、 磷 、 铝 、 铜 、 硫 、 硅 藻 土 、煤 、 油 页 岩 、 石 油 、 天 然 气 沉 积 矿 床的 特 点 是 ： 成层 状 、 埋 藏 浅 、规 模 大 、 易 于开 采 ， 经 济 价值 高 。 第 五 节 外 力 地 质 作 用 小 结 风 化 地 面 流 水 地 下 水 、 冰 川 、 风 湖 泊 、 沼 泽 、 海 洋 剥 蚀 搬 运 沉 积 成 岩 内 力 地 质 作 用 上 升 破 坏 （ 削 高 ） 建 造 （

18、 补 低 ） 改 变 塑 造 地 表 形 态 初 步 了 解 成 岩 作 用 、 沉 积 岩 及 外 生 矿 床 的 概 念 ；初 步 掌 握 沉 积 岩 的 一 般 特 征 ， 了 解 地 壳 表 层 物 质 演变 与 外 力 地 质 作 用 的 关 系 。 学 习 重 点 ： 重 点 是 成 岩 作 用 、 沉 积 岩 的 一 般 特 征 。 作 业 及 思 考 题 ： 1.何 谓 成 岩 作 用 ？ 每 一 种 作 用 是 哪 种 岩 类 的 主 要成 岩 作 用 ？ 2.沉 积 岩 有 哪 些 常 见 的 原 生 构 造 ？ 各 有 何 地 质 意义 ？ 3.外 生 成 矿 作 用 形 成 哪 些 矿 产 ？本 章 学 习 要 求