1、第一節(jié)第一節(jié) 總論總論三三 沉積巖的一般特征沉積巖的一般特征 1. 化學(xué)成分特征 2. 礦物成分特征 3. 結(jié)構(gòu)特征 4. 構(gòu)造特征 5. 沉積巖的顏色三三 沉積巖的一般特征沉積巖的一般特征1. 化學(xué)成分特征 組成沉積巖的物質(zhì)主要是母巖的風(fēng)化產(chǎn)物，因此，沉積巖的化學(xué)化學(xué)成分成分和礦物成分礦物成分與母巖(主要是巖漿巖主要是巖漿巖)有著不可分割的聯(lián)系。 然而，由于沉積、成巖作用對(duì)母巖物質(zhì)的改造，使和又具有自己的特征，其物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、顏色等特征也不同于巖漿巖。表1-1 沉積巖和巖漿巖的平均化學(xué)成分氧化物沉 積 巖巖 漿 巖(克拉克，1 924)克拉克(1924)克里寧(1941)舒科夫斯基(

2、1952)SiO2TiO2A12O3MnOMgOCaOP2O5ZrOCr2O3CO2H2O其它57.950.5713.393.472.02.655.890.135.383.2358.160.9415.938.540.643.586.260.2659.170.7714.476.320.990.801.859.900.2259.121.0515.340.123.495.080.300.0390.0550.1021.150.304總計(jì)98.7399.0199.02100.00沉積巖與巖漿巖中鐵的總量相近，但沉積巖中Fe2O3FeO，巖漿巖中Fe2O3FeO。 堿金屬和堿土金屬的含量，沉積巖低于巖漿巖

3、。但CaO例外，它在沉積巖中的含量高于巖漿巖，這與生物及生物化學(xué)作用使CaO聚集有關(guān)。堿金屬鉀與鈉的含量比在沉積巖中K2ONa2O，而巖漿巖中則K2ONa2O。 因?yàn)椋撼练e巖中富鉀的白云母、絹云母相對(duì)穩(wěn)定。巖漿巖風(fēng)化后生成的膠體分散物（粘土礦物）易吸附鉀，導(dǎo)致沉積巖中鉀的含量相對(duì)增高，巖漿巖風(fēng)化后，其中的鈉以氧化物、硫酸鹽等可溶性鹽的形式流失，使沉積巖中鈉的含量相對(duì)減少。 Al2O3的含量 巖漿巖中鋁多以鋁硅酸鹽的形式出現(xiàn) 沉積巖中鋁通常剩余而游離，是沉積巖的主要化學(xué)成分之一 大多數(shù)沉積巖中Al2O3K2O+Na2O+CaO 沉積巖較巖漿巖富含H2O、CO2，在沉積巖中常含有大量的有機(jī)質(zhì)，這是

4、巖漿巖中所沒(méi)有的。沉積巖形成于地表?xiàng)l件下，富含H2O和CO2漿巖形成于地殼下部高溫、高壓的環(huán)境,H2O和CO2含量很低2. 礦物成分特征沉積巖中已發(fā)現(xiàn)的礦物有160余種，但常見(jiàn)的僅有20多種。礦 物沉 積 巖巖漿巖（65%花崗巖+35%玄武巖）利思與米德（1915）克里寧（1948）橄 欖 石2.65普通角閃石1.60普 通 輝 石12.90長(zhǎng) 石15.577.5049.29石 英34.8031.5020.40云母+綠泥石20.4019.007.76氧化鐵礦物4.103.004.6玉 髓9.00粘 土 礦 物9.227.50碳酸鹽礦物13.6320.50石 膏0.97碳 質(zhì)0.73其 它0.5

5、83.000.88（1 1）高溫礦物少見(jiàn)）高溫礦物少見(jiàn)無(wú)橄欖石、輝石、角閃石形成于巖漿結(jié)晶早期高溫（2 2）低溫礦物富集）低溫礦物富集富石英、鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石形成于巖漿結(jié)晶晚期低溫（巖漿巖主要造巖礦物在高溫、高壓條件形成，穩(wěn)定地殼下部）（3 3）自生礦物）自生礦物各種鹽類、氧化物、氫氧化物、各種鹽類、氧化物、氫氧化物、粘土礦物、碳酸鹽礦物粘土礦物、碳酸鹽礦物（形成于地表常溫常壓環(huán)境，（形成于地表常溫常壓環(huán)境，穩(wěn)定于地表?xiàng)l件）穩(wěn)定于地表?xiàng)l件） 極其簡(jiǎn)單，常見(jiàn)的只有幾種 巖漿巖中常見(jiàn)，但沉積巖中罕見(jiàn)的礦物，如暗色礦物 巖、沉、變中均常見(jiàn)的礦物，如石英、長(zhǎng)石、云母等 沉積巖中特有的礦物，如鹽類礦物，粘

6、土礦物等 生物組分是沉積巖所特有2. 礦物成分特征沉積巖的礦物成分與巖漿巖比較：沉積巖中的礦物按其成因，分為三類： 陸源碎屑礦物：系指從母巖中繼承下來(lái)的一部分礦 物，呈碎屑狀態(tài)出現(xiàn)，是母巖物理風(fēng)化的產(chǎn)物，亦稱繼承礦物或他生礦物。 自生礦物：指沉積巖形成過(guò)程中，母巖分解出的化學(xué)物質(zhì)沉積形成的礦物及成巖作用過(guò)程中成的礦物。 次生礦物：則是沉積巖遭受風(fēng)化作用而形成的礦物，如由海綠石或黃鐵礦風(fēng)化所產(chǎn)生的褐鐵礦、碎屑長(zhǎng)石風(fēng)化而成的高嶺石等。 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：指組成巖石的各種組分的形狀、大小、結(jié)晶程度以及顆粒之間的關(guān)系。 3. 結(jié)構(gòu)特征主要類型結(jié)構(gòu)類型特 征碎屑結(jié)構(gòu)陸源碎屑結(jié)構(gòu)顆粒類型、粒度、分選性、磨圓度、形

7、狀、表面特征雜基膠結(jié)物粒屑結(jié)構(gòu)顆粒類型、粒度、分選性、磨圓度、形狀、表面特征泥晶基質(zhì)亮晶膠結(jié)物泥質(zhì)結(jié)構(gòu)泥狀結(jié)構(gòu)泥晶結(jié)構(gòu)生物結(jié)構(gòu)生物骨架結(jié)構(gòu)生物骨架生物化石磨圓度殘余結(jié)構(gòu)交代殘余結(jié)構(gòu)重結(jié)晶殘余結(jié)構(gòu)沉積巖的結(jié)構(gòu)分類4. 構(gòu)造特征構(gòu)造構(gòu)造：指組成沉積巖的各種組分的空間分布和排列方式。根據(jù)沉積巖的構(gòu)造的成因和形態(tài)分類，見(jiàn)下表：物理成因構(gòu)造化學(xué)成因構(gòu)造生物成因構(gòu)造復(fù)合成因構(gòu)造流動(dòng)成因構(gòu)造同生變形構(gòu)造曝露成因構(gòu)造層理構(gòu)造、層面構(gòu)造、其它構(gòu)造重力變形構(gòu)造、瀉水構(gòu)造、底流拖構(gòu)造干縮構(gòu)造、撞擊構(gòu)造生物石化、生物生長(zhǎng)、生物擾動(dòng)、生物遺跡構(gòu)造孔洞充填式構(gòu)造、不連續(xù)面構(gòu)造沉積巖構(gòu)造分類(一) 層理構(gòu)造1、概念層理是沉

8、積巖中最常見(jiàn)的一種原生構(gòu)造，它是通過(guò)成分、結(jié)構(gòu)、顏色等在垂向上（垂直于沉積物表面的方向）的變化而顯示的一種層狀構(gòu)造。 2、基本術(shù)語(yǔ)細(xì)層（紋層）、層系、層系組、層細(xì)層細(xì)層：是組成層理的最小單位，其厚度極小，甚至1mm 。是相同水動(dòng)力條件下同時(shí)形成的。層系層系：是由、和上相同的許多細(xì)層組成的，是在同一環(huán)境的相同水動(dòng)力條件下不同時(shí)間形成的細(xì)層組成的。層系組層系組：由兩個(gè)或兩個(gè)以上巖性基本一致的相似層系組成，是在同一環(huán)境的相似水動(dòng)力條件下形成的。層層：由成分基本一致的巖石組成，是組成沉積地層的基本單位，層可以與上下鄰層分開，一個(gè)層可以是一個(gè)或若干個(gè)紋層、層系或?qū)酉到M組成 。(二) 主要的層理類型及其特

9、征 如果按和的性質(zhì)劃分，層理可分為非均質(zhì)層理、粒序?qū)永?、韻律層理、均質(zhì)層理。 在非均質(zhì)層理中按幾何形態(tài)可劃分為水平層理、平行層理、水平層理、平行層理、交錯(cuò)層理、交錯(cuò)層理等。（1）水平層理和平行層理特點(diǎn)：紋層呈直線狀互相平行，并且平行于層面。(二) 主要的層理類型及其特征 水平層理主要產(chǎn)于細(xì)碎屑巖，如泥質(zhì)巖、粉砂巖中，紋層厚度多在1mm以下，少數(shù)可達(dá)12mm，層理的顯現(xiàn)是通過(guò)粒度變化、重礦物富集或有機(jī)質(zhì)含量不同等表現(xiàn)。水平層理是在比較弱而穩(wěn)定的水動(dòng)力條件下，由懸浮的細(xì)粒物質(zhì)沉積形成的。因此，它出現(xiàn)在湖泊深水區(qū)、瀉湖及深海盆地等低能靜水環(huán)境中。頁(yè)巖的頁(yè)理是典型的水平層理。 平行層理由平行而又幾乎水

10、平的紋層狀砂組成，紋層厚12mm，是較強(qiáng)水動(dòng)力作用下的產(chǎn)物。它主要產(chǎn)于中、細(xì)砂巖中，通常與大型交錯(cuò)層理共生。一般出現(xiàn)在急流以及能量高的環(huán)境中，例如河道、湖岸、海灘等環(huán)境中，在深水濁積巖中也較為常見(jiàn)。(二) 主要的層理類型及其特征（2）波狀層理特點(diǎn)：層內(nèi)的紋層呈連續(xù)的波狀，但總的方向平行于層面。這種層理主要是由沉積介質(zhì)的波浪振蕩運(yùn)動(dòng)造成的，這時(shí)形成對(duì)稱的波狀層理；其次可以成因于單向水流的流動(dòng)，形成不對(duì)稱的波狀層理。 波狀層理形成于水介質(zhì)較淺的地區(qū)，在海湖的淺水地帶和河漫灘等地區(qū)較常見(jiàn)；在海灣、瀉湖等地區(qū)也可見(jiàn)到。經(jīng)常與波狀層理共生的是上攀層理或爬升層理，其特點(diǎn)是后一個(gè)層系爬疊在前一個(gè)層系上。(二

11、) 主要的層理類型及其特征（3）交錯(cuò)層理在層的內(nèi)部一系列傾斜的紋層(前積層)與層系界面相交。層系以彼此平行、交錯(cuò)、切割的方式組合，組成不同形態(tài)的交錯(cuò)層理。交錯(cuò)層理是沉積介質(zhì)(流水與風(fēng)等)的流動(dòng)造成的。當(dāng)介質(zhì)有一定流速時(shí)，底床上可以產(chǎn)生一系列的砂波，砂波移動(dòng)時(shí)就在自身陡坡一側(cè)形成了由一系列紋層組成的斜層系，紋層傾向代表了介質(zhì)流動(dòng)方向。 根據(jù)層系與上下界面的形狀和性質(zhì)，為三種基本類型：(二) 主要的層理類型及其特征A. 板狀交錯(cuò)層理層系上下界面平直，呈板狀，且厚度較穩(wěn)定的交錯(cuò)層理。 特點(diǎn)：層系底界有沖刷面，前積紋層在平行于流動(dòng)方向的剖面上與界面斜交，紋層內(nèi)常有下粗上細(xì)的粒度變化，有的紋層向下收斂。

12、大型板狀交錯(cuò)層理在河流沉積中最為典型。B. 楔狀交錯(cuò)層理 層系界面為平面，但不互相平行層系界面為平面，但不互相平行，層系厚度變化明顯且呈楔形。層系間常彼此切割，紋層的傾角和傾向變化不定。常見(jiàn)于海、湖淺水地帶和三角洲地區(qū)。(二) 主要的層理類型及其特征C. 槽狀交錯(cuò)層理層系底界為弧形侵蝕面，層系呈槽形，互相相切，紋層在頂部被切割。 在橫切面上，層系界面和紋層都是槽形；在縱剖面上，層系界面呈弧形，紋層與之斜交。從頂面俯視，層系界面和紋層為重疊的花瓣?duì)?。大型槽狀交錯(cuò)層理的層系底界沖刷面明顯，底部常有泥礫，多見(jiàn)于河流環(huán)境中。紋層厚約1.5cm 除上述一般交錯(cuò)層理外，還有許多具有特殊形態(tài)除上述一般交錯(cuò)層

13、理外，還有許多具有特殊形態(tài)和成因的交錯(cuò)層理，介紹幾種主要類型：和成因的交錯(cuò)層理，介紹幾種主要類型：羽狀交錯(cuò)層羽狀交錯(cuò)層沖洗交錯(cuò)層沖洗交錯(cuò)層浪成交錯(cuò)層浪成交錯(cuò)層丘狀交錯(cuò)巖丘狀交錯(cuò)巖風(fēng)成交錯(cuò)層風(fēng)成交錯(cuò)層羽狀交錯(cuò)層（羽狀交錯(cuò)層（Herringbone cross-beddingHerringbone cross-bedding） 指指上下相鄰層系中的紋層傾斜方向相反上下相鄰層系中的紋層傾斜方向相反的一種的一種交錯(cuò)層，也稱青魚刺狀或雙向交錯(cuò)層，多出現(xiàn)在板交錯(cuò)層，也稱青魚刺狀或雙向交錯(cuò)層，多出現(xiàn)在板狀或楔狀交錯(cuò)層中。形成于流向可以反轉(zhuǎn)的環(huán)境，狀或楔狀交錯(cuò)層中。形成于流向可以反轉(zhuǎn)的環(huán)境，如三角洲或潮汐帶內(nèi)

14、。如三角洲或潮汐帶內(nèi)。沖洗交錯(cuò)層（沖洗交錯(cuò)層（Swash cross-beddingSwash cross-bedding） 本質(zhì)上屬于羽狀或楔狀交錯(cuò)層，但本質(zhì)上屬于羽狀或楔狀交錯(cuò)層，但同一層系的上同一層系的上下界面和它們與層面的夾角都很小下界面和它們與層面的夾角都很小，相鄰層系紋層的，相鄰層系紋層的傾斜方向可以相同，也可以相反，紋層非常平直，與傾斜方向可以相同，也可以相反，紋層非常平直，與層系界面大致平行或小角度交截。形成于長(zhǎng)而平坦的層系界面大致平行或小角度交截。形成于長(zhǎng)而平坦的海灘或沿岸沙壩的向海斜坡面上海灘或沿岸沙壩的向海斜坡面上 , , 由于受到波浪產(chǎn)由于受到波浪產(chǎn)生的沖流和回流的環(huán)境

15、生的沖流和回流的環(huán)境. .浪成交錯(cuò)層（浪成交錯(cuò)層（Wave-ripple cross-beddingWave-ripple cross-bedding）：）： 斷面上很象槽狀交錯(cuò)層，層系界面波狀起伏，局部對(duì)下斷面上很象槽狀交錯(cuò)層，層系界面波狀起伏，局部對(duì)下面的層系有較強(qiáng)的切割，橫向上可過(guò)渡為相鄰層系內(nèi)的某個(gè)面的層系有較強(qiáng)的切割，橫向上可過(guò)渡為相鄰層系內(nèi)的某個(gè)紋層界面。紋層多為橫向延伸的舒緩波曲狀，大致與層系界紋層界面。紋層多為橫向延伸的舒緩波曲狀，大致與層系界面平行，但在層系的一端則逐漸會(huì)聚成束或被另一個(gè)層系界面平行，但在層系的一端則逐漸會(huì)聚成束或被另一個(gè)層系界面交截。面交截。可作為偶受風(fēng)浪擾

16、動(dòng)較深水環(huán)境的標(biāo)志，常常發(fā)育可作為偶受風(fēng)浪擾動(dòng)較深水環(huán)境的標(biāo)志，常常發(fā)育在富含泥質(zhì)的粉砂或細(xì)砂巖中。在富含泥質(zhì)的粉砂或細(xì)砂巖中。丘狀交錯(cuò)層理（丘狀交錯(cuò)層理（Hummocky cross-beddingHummocky cross-bedding） 層系呈寬緩的圓丘狀，縱斷面上，丘寬可達(dá)層系呈寬緩的圓丘狀，縱斷面上，丘寬可達(dá)1-5m1-5m，丘高，丘高約約20-50cm20-50cm或更高，垂向上大多只出現(xiàn)或更高，垂向上大多只出現(xiàn)1-31-3個(gè)層系。層系內(nèi)的個(gè)層系。層系內(nèi)的紋層與層系邊界基本平行，但向著丘頂或丘谷方向收斂，在紋層與層系邊界基本平行，但向著丘頂或丘谷方向收斂，在丘谷處與相鄰層系內(nèi)的

17、紋層以小角度交錯(cuò)或呈過(guò)渡關(guān)系。丘谷處與相鄰層系內(nèi)的紋層以小角度交錯(cuò)或呈過(guò)渡關(guān)系。 丘狀交錯(cuò)層的形成也與水的振蕩作用有關(guān)，是水面的巨丘狀交錯(cuò)層的形成也與水的振蕩作用有關(guān)，是水面的巨浪引起深部水體也隨之振蕩的產(chǎn)物，只是它標(biāo)志的水深要比浪引起深部水體也隨之振蕩的產(chǎn)物，只是它標(biāo)志的水深要比浪成交錯(cuò)層更大，賦存巖石也多是富泥的粉砂巖或細(xì)砂巖。浪成交錯(cuò)層更大，賦存巖石也多是富泥的粉砂巖或細(xì)砂巖。風(fēng)成交錯(cuò)層理（風(fēng)成交錯(cuò)層理（Wind-dune cross-beddingWind-dune cross-bedding） 通常是板狀或楔狀交錯(cuò)層，但通常是板狀或楔狀交錯(cuò)層，但層系厚度很大層系厚度很大，一，一般在幾

18、十厘米到幾米之間，紋層也較厚，最厚可達(dá)般在幾十厘米到幾米之間，紋層也較厚，最厚可達(dá)2-2-5cm5cm，多呈平板狀多呈平板狀。賦存巖石多為干凈的中細(xì)砂巖（很。賦存巖石多為干凈的中細(xì)砂巖（很少含泥），形成于缺少植被的陸表環(huán)境，如沙漠、裸露少含泥），形成于缺少植被的陸表環(huán)境，如沙漠、裸露海岸地帶等。海岸地帶等。(二) 主要的層理類型及其特征（4）遞變層理是以組分中顆粒的粒度遞變?yōu)樘卣鞯某练e單元，層面基本平行。沉積物質(zhì)越粗，單層厚度越大，可以從數(shù)毫米到數(shù)十厘米，甚至到一米或數(shù)米。遞變層理底部常有沖刷面，內(nèi)部除了粒度遞變外，不具有任何紋層。發(fā)育在濁積巖中，顆粒大小從5mm 到0.3mm顆粒大小從3cm

19、到0.3mm (二) 主要的層理類型及其特征（4）遞變層理粒序?qū)永沓梢蚝芏?，主要由懸浮搬運(yùn)的沉積物在搬運(yùn)和沉積過(guò)程中，因流動(dòng)強(qiáng)度減小，流水?dāng)y帶能力減弱，沉積物按粒度大小依次先后沉降形成。因此，粒序?qū)永硎菨岱e巖中的一種特征性層理。（5）韻律層理 由在成分、結(jié)構(gòu)或顏色方面不同的薄層有規(guī)律重復(fù)出現(xiàn)組成。紋層厚度從數(shù)毫米到數(shù)十厘米，層與層相互平行或近于平行。韻律層理是由物質(zhì)搬運(yùn)或產(chǎn)生方式有規(guī)律地交替變化造成的。例如，由于潮汐流的周期變化形成砂質(zhì)紋層與泥質(zhì)紋層重復(fù)交替的潮汐韻律層理，也稱為砂泥互層層理；也可以由氣候的季節(jié)性變化形成淺色層與深色層互層的季節(jié)性韻律層理。如冰川紋泥是季節(jié)韻律層理的一個(gè)重要類型。(二) 主要的層理類型及其特征（6）塊狀層理指層內(nèi)物質(zhì)均勻，組分和結(jié)構(gòu)都無(wú)差異，不顯紋層構(gòu)造的層理。 在粗、細(xì)粒沉積中均可出現(xiàn)。它可以由細(xì)粒懸浮物質(zhì)非?？焖俚爻练e而成，如常見(jiàn)的洪水沉積；也可以是密度很高，毫無(wú)分選的重力流沉積物快速堆積而成，如某些濁流沉積。脈狀層理、透鏡狀層理、波狀層理脈狀層理、透鏡狀層理、波狀層理 這三種層理在自