矿物岩石学17981

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1、第二篇        沉积岩第一章总论第一节    概述一、沉积岩的定义和分布沉积岩是在地壳地表常温常压下，由风化产物、深部来源物质、有机物质及少量宇宙物质经搬运、沉积和成岩等一系列地质作用形成的层状岩石。在地表分布很广，占陆地面积的75%，而海底几乎全部是沉积岩；沉积岩体积只占岩石圈体积的5%，结晶岩占95%。沉积岩中分布最广的是泥质岩、砂岩和碳酸盐岩，它们占沉积岩总量的98—99%，其余的沉积岩和沉积矿产只占1—2%。二、研究沉积岩的意义可燃有机矿产：岩类：建材：三、沉积岩的一般特征（一）化学成分

2、特征：由于沉积岩的原始物质主要来自岩浆岩，故其平均化学成分与岩浆岩的总平均化学成分很相似。但由于沉积物质在风化、搬运和沉积过程中发生了分异，故各类沉积岩间的化学成分相差很大，如碳酸岩以钙镁氧化物和CO2占优势；砂岩以SiO2为主；泥岩以铝硅酸盐为主。（二）矿物成分特征常见的矿物有石英、长石、云母、粘土矿物、碳酸盐矿物、卤化物及含水的氧化铁、锰、铝矿物等。沉积岩的矿物成分与岩浆岩相比：1、在岩浆岩中可大量存在的橄榄石、辉石、角闪石和黑云母等铁镁矿物，在沉积岩中少见。2、长石、石英和白云母等矿物在岩浆岩和

3、沉积岩中都较多，但钾长石和石英在沉积岩中更多。3、盐类、碳酸盐和粘土矿物则是沉积岩中所特有的矿物，岩浆岩中很少或没有。4、生物组分则是沉积岩中所特有的。（四）结构构造特征沉积岩的结构构造明显不同与岩浆岩。岩浆岩多为晶粒结构；沉积岩的结构随岩石类型和成因而变化，构造具特征的层理和层面构造。沉积岩还常具有良好的孔隙。（五）沉积岩石学的现状和研究方法第二节沉积岩的形成作用沉积岩的形成可分为以下几个阶段：（1）沉积物质的来源—沉积岩原始物质的形成阶段；（2）沉积岩原始物质的搬运和沉积作用阶段；（3）沉积物的同

4、生、成岩作用和沉积岩的后生作用阶段。一、沉积物质的形成作用组成沉积岩的原始物质的来源有四类：1．母岩风化作用形成的沉积物—陆源碎屑及粘土物质；2．生物成因的沉积物—生物残骸及有机质；3．深部来源的沉积物—火山碎屑物、深部来的卤水、温泉水、喷气物质；4．宇宙来源的沉积物—陨石及宇宙尘埃。母岩：是供给沉积岩原始物质成分的岩石，主要是岩浆岩和变质岩，也包括早已形成的沉积岩。（一）母岩风化形成的沉积物—风化作用1、风化作用的概念地壳表层的岩石，在水、空气、太阳能和生物的作用和影响下，发生机械破碎和化学变化的作

5、用，称为风化作用。按其因素和性质分为物理、化学和生物风化作用。2、物理风化作用：使母岩发生机械破碎，而化学成分极少或根本不变化的风化作用，称为物理风化作用。因素：温度、重力、植物的根劈、动物的钻孔活动、应力效应以及水、风和冰川的机械破坏作用等。多发生在严寒的极地，气候干燥、温度变化强烈的沙漠区，永久积雪的高山区。（南京地校P78图4～2、图4～4）3、化学风化作用不仅使母岩破碎，而且其矿物成分和化学成分也发生本质的改变，直至形成在地表条件下稳定的矿物组合的过程，称为化学风化作用。引起化学风化的因素有：

6、水、CO2、有机酸等。其进行的方式有氧化作用、溶解作用、水化（水合）作用、水解作用、碳酸盐化作用和生物化学分解作用等。1、氧化作用：空气和水中的游离氧是地表最重要的氧化剂。氧化作用最易破坏的是硫化物、有机化合物和含有氧化亚铁、氧化亚锰、钒、钴的矿物。例如：由硫化矿物组成的矿床，经过氧化作用以后，常常形成以褐铁矿为主要成分的疏松多孔的堆积体，这种堆积体称为铁帽。在铁帽的下部，往往可以找到较富的原生矿床。4FeS2＋14H2O＋15O2=2(Fe2O3·3H2O)＋8H2SO4黄铁矿水氧褐铁矿硫酸2、CO

7、2的化学风化作用：CO2比其它气体易溶于水，在河水和地下水中，CO2的含量为大气圈中的1700～2700倍。富有游离碳酸的水比纯水破坏碳酸盐和原生铝硅酸盐矿物更为剧烈。（1）石灰岩与二氧化碳的作用：石灰岩遇到含有CO2的水时，就会形成可溶于水的Ca(HCO3)2,因而石灰岩被风化了。CO2的化学风化作用举例：CaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2石灰岩（不溶于水）（溶于水）（2）正长石与二氧化碳的作用：正长石与含二氧化碳的水作用后，能使正长石分解。4KAlSi3O8＋2CO2＋4H2O=Al4

8、Si4O10(OH)8＋8SiO2＋2K2CO3正长石高岭石3、水的化学风化作用：（1）水解作用：矿物与含有自由离子H＋和[OH]－的水作用，能使矿物的阳离子形成氢氧化物，从矿物中解脱出来，因而破坏了矿物。例如：正长石与水作用，可使正长石中的钾形成KOH溶于水中，正长石最后变为高岭石而被破坏。4KAlSi3O8＋6[H＋＋(OH)－]=Al4Si4O10(OH)8＋8SiO2＋4KOH正长石离解水高岭石（2）水化作用（水合作用）：有些矿物与水起反应，吸收