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粒度分析在沉积岩的成因和沉积相中的应用
碎 屑 岩 石 学 读 书 报 告――粒度分析在沉积岩的成因 和沉积相中的应用一、 粒度的概念及标准 1.粒度的概念粒度有两种值，线性值和体积值。体积值一般以标准直径(dn) 表示，它代表与颗粒体积相等的球的直径。线性值常因颗粒形状不规则使测定测值很因难。通常测三个值，最长直径 dL、中间直径 dI 及最短直径 dJ。可按下述步骤确定这三个值： （1）．确定颗粒的最大投影面； （2）．做垂直最大投影面方向的最长截线，即最短 直径 dJ （3）. 对最大投影面做切线矩形(图 l 一 1)，矩形 酌短边即中间直径 dI，长边则是最长直径 dL。可以看出，dL 及 dI 的方向同时还表明颗粒在空间的方位，因此， 它们既可用于粒度，也可作颗粒的组构分析用。线性值粒度较常用， 在砾岩研究中有时也用体积值。 2. 粒度的标准 所谓粒度标准,就是人们所能通用的粒度标定方法。在国内外、 各个行业流行的粒度标准不下二十余种。在地质部门,一般认为伍登 ――温德华标准比较合适。这个标准以毫米为单位,2 为底数,以 2 的 n 次方向两端扩展,形成一个以 1 为基数,2 为公比数的等比级数 数列。伍登――温德华标准的优点是规律严谨,便于计算,其划分的 精度也随着粒度的减小而提高。此外,它也反映沉积颗粒的自然特性, 这同尤尔斯特隆图解、谢尔兹图解、维希尔正态概率图解所揭示的 砾、砂、粘土的水动力学特性是一致的。但该标准的小数形式太过 繁琐,应用不便。为此,克鲁宾对此做了简单而巧妙的对数变换,即构 成了所谓的“∮值”。标准,它是一个简单的等差级数数列,数字简 单,便于计算、绘图,其不足之处是不直观。现在二者合用称为伍登 ――温德华――∮值标准(见表 1),1969 年美国经济古生物学家和矿 物学家协会推荐这一联合标准作为共同的粒度标准。二、 粒度分析的方法 砾石可用直接法测量，如用测杆、测规量砾石的直径，用量筒 测砾石的体积。可松解或疏松的细、中碎用岩多采用筛析法。粉砂 及帖土岩常用沉降法、流水法、液体比重计等方法测定。虽少的小 样或浓度太低的粉砂、粘土样，可采用光学法和电法。固结的无法 松解的岩石只能采用薄片杭算法。近来已有自动、半自动粒度分析 仪出现大大的提高了工效，并减轻了劳动强度。 1. 直接测量法 大于 2 毫米的砾石可直接用尺子或测规量测。每颗砾石分别测量 其三轴:长轴[A]、中轴[B]与短轴[C],而用三轴的几何平均值 [A+B+C]/3 或三轴乘积的立方根来代表该砾石的粒径。若只做粗略 的测量,则可以用砾石的中轴代表其粒径,但不宜采用其长轴或短轴。 每一粒级的含量是以每一粒级砾石的个数与所采砾石的总数(100― 300 个)的百分比或以重量百分比来计算。选取测量点时,要考虑该 点的砾石平均情况,不得偏重于大砾石或小砾石。 2. 筛析法 筛析法是分析细砾和砂的主要方法。较粗的套筛由带孔的金属 片制成,筛孔为圆形,直径相等。较细的套筛则由金属丝编成方格形 的筛网。通常取筛析样品 50g 以上,在震筛机上筛约 10 分钟,然后分 级称重。各级重量的总和应是 100%,若不足或大于此数,应将误差按 比例分配到各级重量中去。筛析法设备简单,操作简便,分析迅速,并 可将全部样品分离。缺点是孔径过小的套筛误差比较大,故不适宜用 于分析粉砂、黏土颗粒。 3. 水析法(沉降法)水析法也称为沉降分析法,其基本原理是利用颗粒沉降速来划分 粒级分布。因为测定沉降速度较之测定沉积物颗粒几何大小,似乎更 能反映基本动力学的特性,因而比其他任何测定粒度的方法都更符合 自然情况。但这个方法只适宜用于分析较细的粉沙和粘土样品,常用 的方法是移液管法。由于颗粒很细,易于被胶结和发生凝聚,故要对 样品去钙质胶结物和有机质,在悬浮液中要加适量的分散剂。近几年 来,利用颗粒沉降原理设计的粒度分析方法不断改进,先后已有沉积 天平光学法和压差法,但由于技术等原因,目前沉降分析法在所测粒 度特性的显著性和测量技术的精确性等方面还受到某些限制。 4．激光粒度分析仪法 激光粒度分析仪法是 20 世纪 70 年代发展起来的一种有效、快速 测定粒度的方法,相对于经典的沉降法和重力沉积作用法来说,具有 精度高、快速、人为因素造成的误差小等优点。在国外该方法已取 得一致公认,并得到广泛地应用。激光粒度分析仪法主要特点: （1）测量的粒径范围广,将多种光散射原理结合起来,通过计算 机的人工智能系统来自动灵敏地改变测量模式,从而扩大粒度测试的 范围。测定范围十分宽广,从纳米到微米量级即:20～2000μ m,某些 情况下上限可达 3500μ m。 （2）适用范围广泛,不仅能测量固体颗粒,还能测量液体中的粒 子。De Smet 利用前向光散射的同时测量了二维粒子的平均粒径和 形状。并且利用粒度测试仪与红外、质谱和核磁共振等连用技术,使 粒度测试内容多样化。 （3）重现性好,与传统方法相比,激光粒度分析仪能给出准确可 靠的测量结果。 （4）测量时间快,整个测量过程 1-2 分钟即可,某些仪器已实现 了实时检测和实时显示,可以让用户在整个测量过程中观察并监视样 品。 三、粒度分析结果的整理 粒度分析的结果可取得大量的测值。这种大量的数字资料要用 统计的方法加以处理，以便用来推断可能的总体性质。统计的第一 步需要的是综合资科，综合的方法有二，1．根据资料做出一些图， 从这些图上做定量的解释；2．直接从粒度资料手工或用计算机计算 统计参数，而不经中间的做图阶段。两种方法各有其优缺点。比如 计算法，尽管现在有了计算机，计算起来相当快速方便，但若不同 时作出各种统计图，就不能对资料有总体和直观的认识，不易察觉 是否为双众数曲线，也看不山因称重或筛孔不合格引起的误差。另 外也无法得出成因的一般认识。对一个混合的粒度组合，实际上任何方法都不如统计图示法好。因为不可能有一个“复合参数”能完 全揭示出复杂的分布性质。最后还有，在用做图法求参数时，能简 单快速地得出达到一般要求的近似值。因此，目前一般是两种方法 同时采用，既用图示，也求统计参数。 常用的粒度固有直方图(或称柱状图)、频率曲线图以及累积曲 线固等。 直方图 常以粒径区间(组距)为横座标，以频率(或频数)为纵 座标作成的一种最简单的统计图(图 3―1)。它是以矩形面积代表频 率(或频数)的分布。优点是它比别种图更一目了然地表示出各种样 品粒度的变化，众数的位置和移动、偏度的情况等。如果将直方图 上各矩形上边中点近成一圆滑曲线则成为频率曲线图(图 2―2 的曲 线 1)。这种图的优点是能更准确地确定众数值，即出现最高频率时 的粒度值。图 3-1一些样品的直方图累积曲线图又称累积百分含量图 是用米表现大于一定粒级的 百分含量的统计图。它是以粒径(?值)为横座标，以累积频率或概率 值为纵座标。如果纵座标是累积频率称为累积频率图(图 3―2 曲线 2)，如果以概率值为纵座标作出的图则叫做概率值累积曲线图(图 3 ―2 曲线 3)。后若是使用正态概率纸、或对数正态概率纸作图。由 于粒度分布一般属正态分布或对数正态分布，故它在前一类图中多 呈 S 形， 而在后一类图上则为直线形。累积曲线的优点是：1．可 以用分组或不分组的资料做图，同时曲线形状不太受分组间隔大小的影响；2．可以从曲线上直接读出分布的四分位值或任意分位值， 如 Q1、Md、Q3 等；3．在正态概率纸上做图，便于用肉眼与正态分布 做比较。更重要的是还可进一步说明颗粒搬运状态(详后)。累积曲 线的缺点是不如直方图那样一目了然，特别是不易确定曲线的众数 值和众数组。图 3-2 三种粒度图的比较 1――频率曲线；2――累积频率曲线；3――概率值累积曲线累积概率曲线一般为三段式：滚动组分、跳跃组分和悬浮组分。 每个直线段需要有 4 个以上的点构成。 概率累积曲线的主要结构参数：粗切点：表示能跳跃的最粗颗 粒（水动力强则粗切点左移）；细切点：表示能悬浮的最粗颗粒。 分选性：以每个直线段的陡缓反映分选好坏。线段陡（＞500～ 600）分选好，线段平缓（200～300）分选差。 四、粒度参数及其与沉积环境的关系 粒度参数是以一定的数值定量地表示碎屑物质的粒度特征。单 个粒度参数及其组合特征可作为判别沉积水动力条件及沉积环境的 参考依据。 常用的粒度参数包括：平均粒度、分选系数、偏度、峰度。 1、平均粒径（Mz）和中值（Md）：（1）中值（Md）：是指累积曲线上颗粒含量为 50%处对应的粒径， 用毫米（或 φ 值）表示。 中值的含意是指它在粒度上居于沉积物的中央，有一半重量的 颗粒大于它，另有一半小于它。 （2）平均粒径（Mz）：φ 16、φ 50 和 φ 84 分别代表累积曲线上百分含量为 16%、50%、84% 三处的粒径（φ 值）。 平均粒径和中值的意义： 代表粒度分布的集中趋势，即碎屑物质的粒度一般是趋向于围 绕着一个平均的数值分布，这个数值就是平均粒径或中值或众数。 在实际意义上，它反映了搬运介质的平均动能。 2、标准偏差和分选系数： 标准偏差和分选系数是用来表示颗粒大小均匀程度的参数。 （1） 分选系数（SO）：式中 P25 和 P75 分别代表累积曲线上颗粒含量 25%和 75%处所对应 的颗粒直径。 当颗粒分选很好时，P25 和 P75 两值很靠近，所以 SO 值就接近于 1； 相反，SO 值越大则说明分选性越差。 根据 SO 值可以划分分选等级：SO=1～2.5，分选好；SO=2.5～ 4.0，分选中等；SO＞4.0，分选差。 （2）标准偏差（σ 1）： 这个 σ 1 值能更好地反映曲线尾部的分选性，因此经常被采用。 用标准偏差（σ i）确定的六个分选级别： 1＜0.35，分选极好； σ 1=0.35～0.50，分选好； 1=0.50～0.71，分选较好；σ 1=0.71～1.00，分选中等； 1=1.00～2.00，分选较差；σ 1=2.00～4.00，分选差； 1＞4.00，分选极差； 分选性的实际意义：σ σ σ σ分选性的好坏也可以作为环境标志。沉积物的分选程度与沉积 环境的水动力条件有密切关系。总的来说，从风成砂丘―海（湖） 滩砂―河道砂―冰川和冲积扇沉积，其分选程度依次变差。 3、偏度（SK1）： 偏度是用来表示频率曲线对称性的参数，实质上反映粒度分布 的不对称程度的。频率曲线按其对称形态特征可分为三类：图 4-1不同偏度的频率曲线形态（1）正态： 峰两侧粗细粒径的百分比含量互相对应地减少，形成以峰为对 称轴的对称曲线。此时中值、平均粒径和众数三者为同一数值，说 明沉积物分选好。 SK1=0 （2）正偏态： 曲线形态不对称，峰偏向粗粒度一侧，细粒一侧有一低的尾部， 说明沉积物以粗组分为主，分选性变差 。SK1＞0 （3）负偏态： 曲线形态不对称，峰偏向细粒度一侧，粗粒一侧有一低的尾部， 说明沉积物以细组分为主，分选性变差。SK1＜0。偏度的分级： SK1=－1～－0.3，很负偏； SK1=－0.3～－0.1，负偏； SK1=－0.1～＋0.1，近对称； SK1=＋0.1～＋0.3，正偏； SK1=＋0.3～＋1，很正偏； 偏度的实际意义： 不同沉积环境形成的沉积物的频率曲线形态不同，所以，频率 曲线的偏度对于了解沉积物的成因有一定的意义： 河成沉积物因悬浮物被大量带向下游，所以，一般沉积物以粗 粒为主，故多属正偏态。 海滩沉积物由于潮汐、波浪高能量作用的结果多数为近对称， 偏度值近于零。但有些呈微弱的负偏态。 风成砂丘由于细粒物质被吹走，则多形成正偏态。 4、峰度（KG）： 峰度是用来衡量粒度频率曲线尖锐程度的参数。峰度值一般是 用频率曲线尾部展开度与中部展开度之比来表示的，其公式为：在对称正态曲线中，φ 95 与 φ 5 之间粒度间距（尾部展开度）是 φ 75φ 25 之间粒度间距（中部展开度）的 2.44 倍，因此正态粒度分 布的 KG =1。图 4-2不同峰度的频率曲线形态峰值的等级界限： 值越大峰越尖，越小越平 KG＜0.67，很平坦； KG =0.67～0.90，平坦； KG =0.90～1.11，中等（正态）；KG =1.11～1.56，尖锐； KG =1.56～3.00，很尖锐； KG＞3.00，非常尖锐。表 4-1 常用的粒度参数表 4-2几种常见沉积类型的粒度特点五、C-M 图及其与沉积环境的关系帕塞加在 1957 年讨论了 C―M 因之后，于 1964 年又分析了代表很多地区、 各地质时代的上万个样品，发现 C―M 图与沉积搬运作用密切相关，可以提供 关于沉积物的水动力状况资料。 一般搬运沉积物的水流有两种，牵引流和浊流。河流、海流及触底的波浪 属牵引流存在于悔底大陆斜坡或海下扇的混浊密流属浊流。 牵引流和浊流所做的 C―M 图的形状不同(图 5―1)。牵引流的综合 C―M 图 是根据密西西比河按深度间距取样并结合其他地区的 C―M 图做出的。此 C―M 图被 N、O、P、Q、R 及 S 各点截成几个区段。 1．NO 段 代表分选好的粗粒滚动沉积物，C 值一般＞1 毫米，构成河流的 沙坝2．OP 段 代表滚动物质增加情况下，滚动和悬浮物质的混合，C 值改变将 严重影响 M 值的变化。 3．PQ 段 代表悬浮沉积和小比例不影响中位数的滚动颗粒。这段中常缺 乏 500 一 1000 微米的粒级。图 5-1 C-M 图 4．QR 段 为递变悬浮区。在河底的上面，沉积物一般成悬浮状，特点 是粒度和浓度向上方规则地下降。根据密西西比河某地的资料，此段一般厚 2 米，浓度为 1―8．5 克／升，大致相当第一节中所谈的跃移质。帕塞加并且还 认为用递变悬浮比常用的跃移质名词更好，因为颗粒在底上 2 米高度的水中能 跳跃分选是难于理解的。因目前对这两个名词的意义的看法还不统一，故我们 暂时保留这两个名词，未做统一。帕塞加认为通变悬浮是受底部摩擦所引起的 紊流控制的，紊流愈强时，悬浮的颗粒忿粗；当紊流减弱时，开始了沉积作用。 递变悬浮沉积物的一个最大特点是 C 和 M 成比例的增加。 因此可以假定那些 C 是 M 具有严格比值特征的沉积物是由递变悬浮形成的。 5．RS 段 为均匀悬浮。一般位于递变悬浮之上，厚度也较其大，但浓度 则较小，而且在垂直方向上浓度和粒度均匀一致。密西西比河某地的均匀悬浮 最大浓度为 3．5 克／升，有 10 米厚。但密西西比河有时可以不存在递交悬浮 段，均匀悬浮直接与河底接触。因均匀悬浮在 C―M 图上的 RS 段的 C 值是常数， 而只 1f 值变化，故累积曲线的形状成一系列的凸形，一般均匀悬浮的粒度组 分分选好，随着 M 值变小而分选性变差。6．T 区 远洋悬浮区是最细粒的物质或聚合体，可以由表流搬运至一定的 距离。暂认它们的粒度 C 值＜3l 微米；M 值＜3 微米。与均匀悬浮物之间无明 显的界限，在海洋陆棚外斜坡的均匀悬浮沉积中，最细最深(50 米)的沉积物亦 暂归此类；河流的后沼泽沉积可属此类。 牵引流的 C―M 图上有几个临界值，Cr 代表最易滚动的粒度；Cs 代表远变悬 浮搬运的最大粒度，为底部最大紊流的指标，Cu 代表均匀悬浮的最大粒度，是 底部紊煽上面水流最大扰度的指标。 不是所有的牵引流 C―M 图都发育全部区段，有些海湾和潮坪的牵引流 C― M 图只存在 2―3 个段。 帕塞加(1957)根据已知环境的当代沉积样品，制定了基本的 C―M 图形(图 5-1)G 详细情况见图内的说明。他对于河流的综合 C―M 图的理解是，PQ 段 〔图 5-2 的 v 区)样品点一般代表河道沉积；QR 段(Ⅳ区)样品点代表水下堤或 沙坝沉积，贴段(Ⅰ区)样品点代表河道向的隐蔽安静部分沉积。图 5-2当代沉积物的 C-M 图基本图形六、结论 总之，运用粒度资料作为研究沉积环境的一个手段是必不可少的，它能判 断沉积时的动力大小，某种情况下还能确定沉积物的动力性质以及物源情况. 但作为对沉积物的研究来说，只分析动力条件是不能满足研究要求的。因为， 沉积物在形成过程中除了动力因素的作用以外，还有其它物理、化学、生物等 因素的作用.因此，要把单一的粒度资料作为判别沉积环境的指标是困难的， 只有结合其他物质组成如轻、重矿物、粘土矿物、生物组合、结构构造等资料， 才能使粒度资料发挥更大的作用，也只有这样的综合资料才有成因上的意义.
《沉积岩与沉积相》在线考试(开卷)试题―16 秋注意...只有粒度的渐变而《沉积岩石学》第 1 页共 4 页...胶结物是碎屑岩中以化学沉淀方式形成于粒间孔隙中...《沉积岩与沉积相》课程综合复习资料_工学_高等教育...4、胶结物 是沉积岩中以化学沉淀方式形成于粒间...(1)原则 是一种最重要的岩石粒度分类命名原则:以...(10 分) 2. 浅海陆棚中风暴沉积的成因是什么?风暴岩的特征和鉴别相志有哪些?(10 分) 3. 从陆源碎屑湖泊亚环境划分和沉积特征来谈湖泊相与油气的关系。 (...综 合应用沉积岩和沉积物的颜色、岩性、 结构和构造等特征,分析沉积相,恢 ...在把地震相向沉积相平面转化的过程 中可确定沉积体系的成因类型,在转 相过程中...沉积岩的原始物质成分经 搬运、沉积及沉积后作用形成...2、碎屑岩粒度三级命名法的命名原则? 答:含量大于...3、根据剖面描述资料,分析其沉积相、亚相、微相...沉积岩与沉积相整理_冶金/矿山/地质_工程科技_专业...粘土岩: (广义)主要由粒径〈0.01mm 的细碎屑物质...分类和形成作用以及沉积环境分布规律的一门地质学科,...沉积相是 形成沉积岩各种特征的决定性因素,沉积岩的...2 常用的其他方法 ○ 粒度分析、重矿物分析、不溶...的概念在层序地层和沉积学研究中得到了广泛的应用。...沉积岩与沉积相复习题_高等教育_教育专区。《沉积岩石...1 第二章 沉积岩的形成与演化 ......22. 试述筛析法、沉降分析法、薄片粒度分析法的原理及适应范围...――研究沉积岩的物质成分、结构、构造、分类及其形成作用,以及沉积环境和分布...11 机械沉积分异作用:碎屑物质在搬运和沉积过程中,根据粒度、密度、 形状和成分...9. 沉积相: 是沉积环境及在该环境中形成的沉积岩 (物) 特征的综合。 10....26.粘土岩:是由含量在 50%以上、粒度小于 0.01mm 的粘土矿物所组成的沉积岩...
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想了解一下，什么是沉积岩
想了解一下，什么是沉积岩
提问者:1130telluride
沉积岩（sedimentaryrocks）自然沉积物固结形成的岩石。通常是在常温、常压环境下，由先成岩石的风化物质、火山喷出的碎屑物质、生物遗体及少量宇宙尘埃，经搬运、沉积和成岩等地质作用而形成。多呈层状产出。沉积岩在地表分布很广，占陆地面积的75％。海底几乎全部为沉积物所覆盖。由于它主要是由先成岩石的风化物质再堆积而成，所以曾被称为次生岩；又因其主要是在水体中沉积形成的，故又曾被称为水成岩。但这些名称并不确切或不够全面，已不再被岩石学者采用。 沉积岩 岩石简介 沉积岩具有特征性的化学成分、矿物成分和结构构造 。由于沉积分异作用的原因，不同类型沉积岩石的化学成分差别很大，如碳酸盐岩以钙镁氧化物和CO2为主，砂岩以SiO2为主，泥岩则以铝硅酸盐为主。在矿物成分方面，岩浆岩中常见的铁镁矿物在沉积岩中少见，沉积岩中常见的盐类矿物和粘土矿物在岩浆岩中不存在或罕见。在结构构造方面，沉积岩具有独特的碎屑结构，泥状结构，层理层面构造和发育的孔隙为岩浆岩所没有。
含有生物化石也是沉积岩的特征。按沉积物的来源把沉积岩分为陆源沉积岩、火山物源沉积岩和内源沉积岩3大类 ，然后再按成因 、成分和粒径分为若干类。 沉积岩中蕴藏着大量的矿产 ，据统计世界资源总量的75％～85％是由沉积或沉积变质形成的。石油、天然气、油页岩和煤几乎全为沉积形成。许多沉积岩本身就是有用的矿产，如建筑石料、水泥及玻璃原料、冶金熔剂及耐火材料等大多是沉积岩。沉积岩与地下水开发利用，与工程建设的规划和设计有密切关系。沉积岩是地壳发展历史的重要记录 ，通过沉积岩的研究，可查明地质历史时期自然地理变迁，地壳运动及构造变动情况，通过沉积岩中所含古生物化石的研究，还可获得生命起源和生物演化的宝贵资料。 沉积岩 岩石特性 沉积岩是指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。 化学成分：随沉积岩中的主要造岩矿物含量差异而不同。例如，泥质岩以粘土矿物为主要造岩矿物，而粘土矿物是铝-硅酸盐类矿物,因此泥质岩中SiO2及Al2O3的总含量常达70％以上。砂岩中石英、长石是主要的，一般以石英居多,因此SiO2及Al2O3含量可高达80％以上,其中SiO2可达60～95％。石灰岩、白云岩等硫酸盐岩，以方解石和白云石为造岩矿物,CaO或CaO+MgO含量大,SiO2,Al2O3等含量一般不足10％。表1是根据岩样的化学分析资料综合的泥质岩、砂岩和石灰岩的化学成分含量范围值。 造岩组分：包括碎屑组分、化学-生物化学组分、蒸发化学组分、有机质衍变组分、火山喷发组分、宇宙物质组分等。 碎屑组分按物质来源又分下列几种：①陆源碎屑，指由早先生成的岩石经风化、剥蚀形成的碎屑，包括岩石碎屑和矿物碎屑。陆源矿物碎屑主要是硅－铝质的。②内碎屑，主要指沉积盆地内产生的碎屑，它是沉积盆地中固结的或半固结的沉积岩经水流、风暴、滑塌或地震等作用再次破碎而形成的。常见的是碳酸盐岩的内碎屑，也有泥质岩、铝质岩、磷质岩、硅质岩、石膏岩甚至盐岩的内碎屑角砾或砾石。③生物骨骼碎屑，多半是盆地内的钙质壳生物碎屑或壳体堆积而成，如甲壳类和珊瑚等，也包括微体动物的壳和壳屑，以及藻类和藻类的碎屑等。化学-生物化学组分 其中包括若干化学沉淀的组分。例如，由硅、铝、铁、锰、磷和硅酸盐等组成的矿物可由沉积区的化学条件控制,如铝-硅酸盐粘土矿物和铝矿物；也可由化学条件支配又受到生物、微生物细菌等的促进，如有些铁、锰、铜、铅等沉积矿物组分；还有一些元素主要依靠生物体提供，如磷质岩中的磷来自海洋生物骨骸或陆地的鸟粪，硅质放射虫岩来自放射虫的硅质壳及硅质海绵等。
蒸发化学组分，半封闭盆地内最常见的蒸发组分是方解石和白云石。在封闭盆地强烈蒸发条件下，可出现石膏、硬石膏、石盐、镁盐或钾-镁盐,或天然碱、苏打等。蒸发组分与干旱气候环境有关。有机质衍变组分，各种低等和高等植物的根、茎、叶的堆积物和各种陆生的和水生的高等、低等以及微体动物的堆积物的有机质部分经埋藏和细菌分解，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衍生组分，构成煤、 石油、 天然气、油页岩等的主要成分。此外，有一些自然硫、锰、铁、铜、铅、锌、铀等在沉积岩中的聚集，也是在微生物或细菌活动的参与下造成的。 火山喷发组分：由于火山喷发而进入沉积岩的物质，包括凝灰质、矿物晶屑、喷发的岩石碎屑和岩浆的浆屑等。陆地的火山喷发和海洋的火山喷发都可带来这些组分。海底火山喷发,还可由火山喷出的热水、气体等,把多种元素离子，如硅、铁、 磷、 镍、铜、铅、锌、锰、铀等，带入海水。这些元素经过富集，可在沉积岩、沉积层内形成矿床，或促进有关的沉积矿床的形成。 宇宙物质组分：在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。 沉积岩 岩石形成 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。 沉积岩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。 沉积岩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 岩石结构 指组成沉积岩的组分的大小、形状和排列方式。它既是沉积岩分类命名的基础，也是确定沉积岩形成条件的重要特征和参数。按不同岩类分为下列几种：碎屑岩的结构　指碎屑颗粒本身的特征（粒度、圆度、球度、形状及颗粒表面特征），基质和胶结物的特征，碎屑颗粒与基质和胶结物之间的关系(胶结类型)的总和。粒度以颗粒的直径来计量。它是反映碎屑岩形成环境的重要特征之一。圆度、球度和形状是表征碎屑颗粒形态的 3个特征参数。圆度指颗粒的原始棱角受机械磨蚀而圆化的程度。球度指颗粒接近球体的程度。颗粒的表面特征指颗粒表面的磨光度及显微刻蚀痕。如砾石表面的冰川擦痕、刻擦痕、撞痕和凿痕或凹坑；石英砂表面的各种刻蚀痕、溶蚀痕和撞击痕。基质和胶结物是充填在碎屑颗粒之间的填隙物质。基质又称杂基，是粗、中碎屑岩石中较细粒的机械充填物，通常是细粉砂和粘土物质。当颗粒之间留下孔隙而无细粒的物质时，则造成颗粒支撑结构，而大小颗粒和泥质一起堆积下来便形成杂基支撑结构。胶结物是化学沉淀的物质，可分为原生和次生两种。常见的胶结物有碳酸盐、硅质、铁质和磷质等。根据基质和胶结物与碎屑颗粒的相互关系，可分出各种胶结类型，如基底式、接触式、孔隙式、充填式、溶蚀式和嵌晶式等。 土岩的结构　根据粘土质点、粉砂和砂的相对含量,可将粘土岩的结构划分为以下几种。 按岩石结晶程度可分为非晶质粘土结构，隐晶质粘土结构，显微晶质粘土结构，粗晶粘土结构和斑状粘土结构。 按粘土矿物结合体的形状分为胶状粘土结构，鲕状粘土结构，豆状粘土结构和碎屑状粘土结构。此外，还有生物粘土结构和残余粘土结构等。 碳酸盐岩的结构：包括粒屑结构、生物格架结构、晶粒结构和残余结构。①粒屑结构，由颗粒、泥晶基质和亮晶胶结物组成。颗粒与泥晶、亮晶的相对含量可以反映岩石形成环境的介质能量条件。颗粒多、亮晶多则介质能量高；颗粒少、泥晶多则介质能量低。碳酸盐岩胶结物的结构类型有栉壳状、粒状、再生边及连生胶结等。胶结类型也可分为基底式、孔隙式和接触式等。②生物格架结构，主要由原地固着生长的群体造礁生物形成的一种坚硬的碳酸钙格架。③晶粒结构，晶粒主要成分是方解石，其次是白云石。晶粒从&4毫米到&0.001毫米不等。按晶粒大小分为：巨晶、极粗晶、粗晶、中晶、细晶、粉晶、微晶和隐晶。④残余结构，由交代和重结晶作用形成。常见的残余结构有残余生物结构、残余鲕状结构和残余碎屑结构等。 火山碎屑岩的结构：根据不同粒级的火山碎屑物在火山碎屑岩中的含量可分为4种基本结构类型:集块结构、火山角砾结构、凝灰结构和火山尘结构。此外，还有塑变结构、沉凝灰结构和凝灰碎屑结构。(见火成碎屑岩) 沉积岩 岩石构造 由成分、结构、颜色的不均一引起的沉 积岩层内部和层面上宏观特征的总称。它有无机和有机的,有原生和次生的。沉积岩的构造可用于推论沉积条件，判断地层顺序。原生沉积构造，沉积阶段机械作用生成的构造。是沉积环境的标志。它包括3种构造。①层间构造,流体侵蚀冲刷先期沉积物的表面痕迹和堆积形态。它能指示风、水流、波浪的运动方向。波痕是最常见的层间(面)构造。它是流体流经底床时床沙运动的形态，又称底形。②层内构造,又称层理（图1）。流体在搬运过程中由载荷物质垂向和侧向加积形成。细层是组成层理的最小单位，代表瞬时加积的一个纹层。层系是在成分、结构、形态相似的一组细层，代表一个持续水动力状况的加积物。层系组由一系列相似的层系所组成。不同特征的层系组分别构成:水平层理(C1),波状层理(C2)，板状交错层理(C3)，楔状交错层理(C4),槽状交错层理(C5)。不同层理是实验水槽或天然水道中水流牵引床沙形态变化和迁移形成的。不同流态的床沙形态迁移加积，形成各种层理。低流态时(水的冲刷力弱)由无颗粒运动的平坦底床形成水平纹理；由小型沙纹形成各种小型交错纹理；由沙波和沙丘分别形成板状交错层理和槽状交错层理。高流态时（水的冲刷力强），由粗颗粒平床形成平行层理（带剥离线理）和由逆行沙丘形成逆行沙丘交 错层理。粒序层理又称递变层理，指粒度由下而上有递变现象的沉积层。粒度自下而上由粗递变细的称正粒序；粒度做反向递变的称逆粒序。前者主要发育于现代浊流沉积和古代复理石层中。后者见于浊流沉积和某些颗粒流沉积中。粒序层理偶尔可见于牵引流(如河流)和三角洲沉积。③层的变形构造，又称同生变形构造。它是在准同生或沉积期后可塑性变形作用中形成的。变形作用有垂向为主和侧向为主之分。垂向变形的，主要由沉积物液化、重荷、潜水渗透、水位变动等原因造成的，如盘状构造、泄水构造、重荷构造（球-枕构造）、帐篷构造等。侧向变形的,主要由断裂剪切、重力滑帛、水流拖曳诸原因形成的，如滑塌、滑坡、变形层理（同生揉皱）、伏卧前积层等。大规模的侧向变形作用往往能诱导出垂向变形构造。 次生或多因素生成的构造　大多数产于碳酸盐岩和其他内源岩中。其中①结核构造，岩中存在一个成分与主岩有差异的核形物体，是在物理化学条件不均匀状况下，某种成核物质从周围的沉积物或岩石向成核中心富集而形成的。结核可在沉积岩形成作用的各个阶段形成。②鸟眼构造，碳酸盐岩中似鸟眼状孔隙被亮晶方解石或硬石膏充填的构造。大小多为1～3毫米，多平行层面排列。多产于潮上带，少数亦产于潮间带。它是由于露出水面的沉积物干燥收缩、灰泥中产生气泡或藻类腐烂而产生的孔隙,被亮晶充填沉淀而成。③缝合线,由于压溶作用形成垂直层面分布的锯齿状、尖锋状、指状等形态的裂缝。常见于碳酸盐岩中，也可出现于砂岩、硅质岩和盐岩层中。缝合线处常遗留有较多不溶残余物质。缝合线可用于了解岩石形成环境和油、气、水运移条件。 生物成因构造：由生物活动形成的原生沉积构造。包括生物生长沉积构造和生物扰动构造。 ①生物生长沉积构造。是由生物的生长作用形成的一类特殊的沉积构造。主要产于碳酸盐岩和其他内源岩中。其中叠层石构造是由富藻的和贫藻的碳酸盐（或其他内源沉积）的双纹层构造生长叠置而成。核形构造是无固着基底滚动悬着生长而成。凝块构造是只有生长构造外形，没有内部叠层构造。叠层构造的形态特征和变化，与藻类粘结作用的光合作用强度、水流速度和排气强度有关。 ②生物扰动构造。是由生物的扰动和挖掘作用形成的沉积构造。又称生物侵蚀构造。其中足迹是动物的足趾留在沉积物表面的印痕。移迹是由于无脊椎动物蠕动爬行或啮食，在沉积物表面产生的沟槽。潜穴是由无脊椎动物在未完全固结的沉积物内部，为了居住或觅食所挖掘的各种洞穴、管道。常见的有呈垂直管型、斜交管型、水平管型和复杂分支管道系统等。钻孔是无脊椎动物为了寻食或庇护，在已固结岩石质海岸、海底或生物钙质壳上凿蚀的各种孔洞。钻孔一般分布于未被海侵沉积物覆盖的岩石质海底上，为判别海侵和海岸线的标志。生物扰动变形层理系指生物在沉积物中活动引起的对原生层理构造的变形和破坏，并形成由规则状、不规则状、斑迹状以至完全均质化结构的层理。
沉积岩 岩石分类 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。（图2）为沉积岩成因分类框图。 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物组成。按颗粒粗细分为砾岩、砂岩、粉砂岩和泥质岩。②内积岩，主要指在盆地内沉积的化学岩、生物-化学岩,也可由风浪、风暴、地震和滑塌作用将未充分固结的岩石破碎再堆积，成为内碎屑岩。内积岩按造岩成分分为铝质岩、铁质岩、锰质岩、磷质岩、硅质岩、蒸发岩、可燃有机岩（褐煤、煤、油页岩）和碳酸盐岩（石灰岩、白云岩等）。此外，由不同性质的水流可形成不同沉积岩。如浊流作用形成浊积岩，风暴流作用形成风暴岩，平流作用形成平流岩，滑塌作用可形成滑积岩，造山作用前后常可分别形成复理石和磨拉石。 母岩分化产物形成的沉积岩是最主要的沉积岩类型，包括碎屑岩和化学岩两类。碎屑岩根据粒度细分为砾岩、砂岩、粉砂岩和黏土岩；化学岩根据成分，主要分出碳酸盐岩、硫酸盐岩、卤化物岩、硅岩和其他一些化学岩。火山碎屑岩主要由火山碎屑物质组成，是介于火山岩与沉积岩之间的岩石类型，有向熔岩过渡的火山碎屑熔岩类和向沉积岩过渡的火山碎屑沉积岩类。火山碎屑占90%以上的岩石，被称为火山碎屑岩类。　　生物遗体可组成可燃性（如煤及油页岩）和非可燃性两种生物岩。　　砾岩：是粗碎屑含量大于30% 的岩石。绝大部分砾岩由粒度相差悬殊的岩屑组成，砾石或角砾大者可达1米以上，填隙物颗粒也相对比较粗。具有大型斜层理和递变层理构造。　　砂岩：在沉积岩中分布仅次于黏土岩。它是由粒度在2～0.1毫米范围内的碎屑物质组成的岩石。在砂岩中，砂含量通常大于50%，其余是基质和胶结物。碎屑成分以石英、长石为主，其次为各种岩屑以及云母、绿泥石等矿物碎屑。粉砂：岩中，0.1～0.01mm粒级的碎屑颗粒超过50%，以石英为主，常含较多的白云母，钾长石和酸性斜长石含量较少，岩屑极少见到。黏土基质含量较高。　　黏土岩是沉积岩中分布最广的一类岩石。其中，黏土矿物的含量通常大于50%，粒度在0.005～0.0039mm范围以下。主要由高岭石族、多水高岭石族、蒙脱石族、水云母族和绿泥石族矿物组成。 　　碳酸盐岩：常见的岩石类型是石灰岩和白云岩，是由方解石和白云石等碳酸盐矿物组成的。碳酸盐中也有颗粒，陆源碎屑称为外颗粒；在沉积环境以内形成并具有碳酸盐成分的碎屑称为内碎屑。在中国北方寒武系和奥陶系的石灰岩中广泛分布着一种竹叶状的砾屑，这些竹叶状灰岩反映了浅水海洋动荡的沉积环境，是由未固结的碳酸盐经强大的水流、潮汐或风暴作用，破碎、磨蚀、搬运和堆积而成的。在鲕状灰岩中常见到具有核心或同心层结构的球状颗粒，很象鱼子，得名“鲕粒”。鲕粒的核心可以是外颗粒，也可以是内颗粒，还可以是化石。同心层主要由泥级（&0.005mm）方解石晶体组成。火山碎屑岩：类是火山碎屑物质的含量占90%以上的岩石，火山碎屑物质主要有岩屑、晶屑和玻屑，因为火山碎屑没有经过长距离搬运，基本上是就地堆积，因此，颗粒分选和磨圆度都很差。 　　 沉积岩 价值意义 沉积岩的体积只占岩石圈的5%，但其分布面积却占陆地的75%，大洋底部几乎全部为沉积岩或沉积物所覆盖。沉积岩不仅分布极为广泛，而且记录着地壳演变的漫长过程。目前已知，地壳上最老的岩石，其年龄为46亿年，而沉积岩圈中年龄最老的岩石就36亿年（苏联科拉半岛）。沉积岩中蕴藏着大量的沉积矿产，如煤，石油，天然气，盐类等，而且铁锰铝铜铅锌等矿产中沉积类型的也占有很大的比重。 沉积岩同时，沉积岩分布地区又是水文地质和工程地质的主要场所。因此，研究沉积岩，对发展地质科学的理论寻找丰富的沉积矿产以及水文地质和工程地质工作均具有重要意义。沉积岩：是地面即成岩石在外力作用下，经过风化、搬运、沉积固结等沉积而成，其主要特征是：①层理构造显著；②沉积岩中常含古代生物遗迹，经石化作用即成化石；③有的具有干裂、孔隙、结核等。常见的沉积岩有：直径大于3毫米的砾和磨圆的卵石及被其它物质胶结而形成的砾岩，由2毫米到0.05毫米直径的砂粒胶结而成的砂岩，由颗粒细小的粘土矿物组成的页岩，由方解石为其主要成分，硬度不大的石灰岩等。已经形成的岩石露出地表后,由于风化作用而遭到破坏,,变成碎屑等,经过流水、风、冰川及其它外力搬运，最后在海洋、低地或海陆之间的过渡地带沉积下来，在经受亿万年的压缩、变化之后，胶结在一起，又变成一层一层的坚硬的岩石。这样形成的岩石叫做沉积岩。还会形成水波痕迹，雨纹。沉积岩的物质来源1、风化作用，它包括机械风化、化学风化和生物风化。机械风化是以崩解的方式把已经形成的岩石破碎成大小不同的碎屑；化学风化是由于水、氧气、二氧化碳引起的化学作用使岩石分解形成碎屑；细菌、真菌、藻类等生物风化作用也能分解岩石；2、火山爆发喷射出大量的火山物质；3、植物和动物有机质在沉积岩中也占有一定比例。4、宇宙来源的沉积物，数量甚微，如陨石 沉积岩 研究“沉积岩”相关问题的主要学者 张复新 刘家军 刘建明 沈渭洲 方维萱 张泽明 许志琴 刘福来 万渝生 刘丛强 宋天锐 杨忠芳 王东安 杨卫东 徐永昌 陈振宇 陶士振 吴世迎 何良彪 陈岳龙
沉积岩 出版“沉积岩”相关文献的期刊 沉积学报 岩石学报 地质学报 地质论评 科学通报 世界核地质科学 地学前缘 中国地质 中国科学辑 岩石矿物学杂志
石灰岩 沉积岩 磷质岩 变质岩 白云岩 硅质岩 沉积岩
大塘资料库：http://info.datang.net/C/C0459.htm睡莲：http://www.blog.edu.cn/user2/yuhudie203/archives/.shtml爱问知识人：http://iask.sina.com.cn/cidian/browse.php?name=%B3%C1%BB%FD%D1%D2 岩石的分类 显示
岩石 依不同的形成方式，可粗略分为三类：火成岩、沉积岩和变质岩。 火成岩 火山岩 流纹岩；粗面岩；响岩；英安岩；安山岩；粗安岩；玄武岩 浅成岩 斑岩；霏细岩；细晶岩；伟晶岩；玢岩；粒玄岩；煌斑岩 深成岩 花岗岩；正长岩；二长岩；花岗闪长岩；闪长岩；辉长岩；斜长岩；橄榄岩；辉石岩；角闪石岩；蛇纹岩；蛇纹大理岩；碳酸岩 沉积岩 碎屑岩 碎屑岩；砾岩；角砾岩；砂岩(又分为长石砂岩、杂砂岩)；泥岩；页岩；板岩 火山碎屑岩 集块岩；凝灰岩 生物岩 石灰岩；燧石；硅藻土；叠层岩；煤炭；油页岩 化学岩 石灰岩；白云岩；燧石 变质岩 接触变质岩 角页岩；大理岩；石英岩；硅卡岩；云英岩 区域变质岩 千枚岩；片岩；片麻岩；混合岩；角闪岩；麻粒岩；榴辉岩 动力变质岩 糜棱岩
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