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1、沉積巖和沉積相共80學時 每周6學時第一章緒論一、沉積巖的概念及基本特征沉積巖是在地殼表層條件下,由母巖風化產物、火山物質、有機物質等沉積巖原始物質成分,經搬運作用、沉積作用以及沉積后作用而形成的一類巖石。沉積巖在地殼中分布甚廣,陸地面積的大約四分之三被沉積物(巖)所覆蓋。而海底的面積幾乎全部被沉積物(巖)所覆蓋。但巖石圈體積中,沉積巖僅占5%,而巖漿巖和變質巖約占95%。1、地殼表層的溫度變化范圍不大。2、地殼表層的壓力較小,一般說來,絕大多數沉積巖形成的壓力在0.1~2MPa(1~20atm)的范圍內。3、水和大氣的作用4、生物作用和生物化學作用5、事件沉積作用“地殼表層條件”特征:沉積
2、巖是研究地球發(fā)展和演變歷史不可缺少的資料。地殼最老巖石的年齡為46億年,而沉積圈巖石的年齡為36億年,其中有生命記載的巖石年齡為31億年?! 〕练e巖的種類繁多,但自然界分布最多的(泥)頁巖,其次是砂巖和石灰?guī)r,它們占沉積巖總量的95%以上。在沉積巖中蘊藏著大量礦產。世界資源總儲量的75%~85%是沉積變質成因的。石油、天然氣、煤、油頁巖等可燃有機礦產以鹽類礦產,幾乎全部是沉積成因的。還有鐵礦、鉛鋅礦、銅礦、錳礦和鉛礦等是沉積成因和部分沉積成因的。沉積巖的基本特征礦物成分沉積巖中常見的礦物20余種(已發(fā)現的礦物達160以上),而一種巖石中主要礦物只有1~3種。①在巖漿巖中大量存在的礦物,如橄欖石
3、、輝石、角閃石等鐵鎂礦物以及基性斜長石,在沉積巖中則很少。②巖漿巖中數量甚多的礦物,如鉀長石、酸性斜長石及石英,在沉積巖中也廣泛存在。③有些礦物是在沉積作用過程中新生成的。如粘土礦物、某些氧化物和氫氧化物、鹽類礦物、碳酸鹽礦物,它們是沉積巖主要礦物之一,但在巖漿巖中極少或缺乏。沉積巖與巖漿巖的平均礦物成分(%)化學成分將沉積巖與巖漿巖的平均化學成分加以比較,可見數據十分接近。這是由于沉積巖基本上是由巖漿巖的風化產物所組成。但仍可發(fā)現有若干差別:①兩者鐵的總是大體相等,但在巖漿巖中FeO略高于Fe2O3,而在沉積巖中Fe2O3要高于FeO。這是由于地表比地下深處有更多的自由氧。②沉積巖中堿金屬的
4、含量遠低于巖漿巖,尤其是Na的含量。③沉積巖中富含CO2和H2O,巖漿巖中則極少。④在沉積巖中含有大量有機質,這是它們與巖漿巖最重要的區(qū)別之一。沉積巖和巖漿巖的平均化學成分(按氧化物%)沉積巖特征及與其它巖類的區(qū)別:1、(主要)是外動力地質作用的產物,形成并穩(wěn)定在地殼表層條件(環(huán)境)(沉積巖形成圈)中。地表條件以溫度不高、壓力不大、水和空氣(氧)豐富并參與形成(水成巖)、生物作用普遍且強烈。2、沉積巖中具有多種地表條件的烙?。和馍练e礦物(粘土礦物、鐵和鋁的氧化物及氫氧化物、碳酸鹽礦物、蒸發(fā)鹽類礦物)常見且數量大,含水礦物多;穩(wěn)定性高抗風化能力強的多;高溫高壓形成的典型巖漿礦物和變質礦物數量極
5、少,搞風化能力弱的礦物很少;生物成因的化石(礦物)常見;鐵、錳等變價無素多以高價形式存在;堿金屬的含量少且鉀的含量一般大于鈉的含量。3、生物在沉積巖的形成過程有極其的作用與意義,沉積巖中有機物質(石油、天然氣、泥碳、煤等)常見或單獨形成巖石;4、具有特殊的極其多樣復雜的結構(孔隙發(fā)育、生物結構、碎屑結構)與構造(成層構造、層內構造以及層面構造);層理構造乃是沉積的基本構造特征。5、事件沉積作用較常見且與正常沉積作用間互共生;6、在地殼中所占比例很小,在地表分布即十分廣泛;二、沉積巖石學任務及研究方法一、概念沉積巖石學是研究沉積巖的物質成分、結構、構造、分類和形成作用,以及沉積環(huán)境分布規(guī)律的一門
6、科學。沉積巖石學是地質學的重要基礎學科。一、主要研究內容1、全面地研究沉積巖(物)的物質組分、結構、構造、分類命名、巖體產狀和巖層之間的接觸關系(巖類學研究)。2、探討沉積巖石的形成機理:探討沉積巖石的形成過程,包括風化作用。搬運作用。沉積作用以及沉積后的變化等,了解其形成機理及控制因素(巖理學)。3、古沉積環(huán)境和沉積條件分析:確定其沉積相類型,預測砂體的形態(tài)、分布位置、延伸方向、各巖石的組合狀況,用以恢復沉積巖形成時的古氣候條件、古地理條件、古介質條件以及大地構造條件等。4、沉積巖石學是地層學、層序地層學、古地理學、地球化學、礦床學、工程地質學、油氣地質學和儲層地質學的基礎,并不斷地為礦產資
7、源普查和勘探提供新的科學依據和信息。5、通過沉積巖石學的研究,增加對沉積物形成、演化、及分布及其與人類生存等重大問題的了解?!暗厍蚩茖W與災害觀測”和“地學與可持續(xù)發(fā)展問題”等課題的研究越來越受到人們的關注。三、研究方法1、野外調查與室內研究并重。2、覆蓋區(qū)的沉積巖研究,巖心觀察和描述,充分利用錄井、測井和地震資料進行巖性、電性、物性和含油氣性分析。3、顯微薄片鑒定,常規(guī)分析(鑄體薄片、粒度分析和物