沉积岩第1章.ppt

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1、第一章沉积物的来源陆源物质——母岩风化产物深源物质——火山碎屑物和深部卤水生物源物质——生物残骸和有机质宇宙源物质——陨石、宇宙尘埃第一节沉积物的主要来源——母岩风化产物大约在200年前，人们认为高山、湖泊和沙漠都是地球上永恒不变的特征。后来人们认识道“沧海变桑田”、“高山石中犹有螺蚌壳，或以为桑田所变”现在我们已经知道高山最终将被风化和剥蚀为平地，湖泊终将被沉积物和植被填满，沙漠会随着气候的变化而行踪不定。地球上的物质永无止境地运动着。暴露在地壳表面的大部分岩石都处在与其形成时不同的物理化学条件下，而且地表富含氧气、二氧化碳和水，因而岩石极易发生变化和破

2、坏。表现为整块的岩石变为碎块，或其成分发生变化，最终使坚硬的岩石变成松散的碎屑和土壤。矿物和岩石在地表条件下发生的机械碎裂和化学分解过程称为风化。由于风、水流及冰川等动力将风化作用的产物搬离原地的作用过程叫做剥蚀自然界中存在的岩石，在阳光雨水的长期作用下，必然发生风化分解，直至变成砂粒和泥土，这些风化产物通过流水、风和冰川等沉积介质搬运到山麓、沙漠、湖滨、河岸、三角洲和海滩等适当的场所沉积下来，最终形成沉积岩。一、母岩的风化（一）风化作用概述（五个要点）1、风化作用（weathering）:矿物和岩石在地表条件下发生的机械碎裂和化学分解过程称为风化作用具体

3、表现为原来的矿物和岩石破坏和分解、元素发生分离2、母岩（parentrocks）:把风化作用破坏的先成岩石称为母岩3、物源区或陆源区（Terrigenousarea）：把母岩存在的地区（供给沉积物的地区）称为物源区或陆源区4、风化壳（Weatheredcrust）：风化作用的产物直接留在原地或经局部短距离搬运后堆积，使风化的产物成为一个薄壳覆盖在基岩上，称风化壳，欧美称土壤层5、风化作用类型①物理风化作用——地表岩石在原地发生机械破碎而不改变其化学成分也不新矿物的作用称物理风化作用。如矿物岩石的热胀冷缩、冰劈作用、层裂和盐分结晶等作用均可使岩石由大块变成小

4、块以至完全碎裂。陆源碎屑（terrignousfragment）：各类岩石经风化作用而破碎形成的大小不一的碎屑（可分为岩石碎屑和矿物碎屑）②化学风化作用——地表岩石受到水、氧气和二氧化碳的作用而发生化学成分和矿物成分变化，并产生新矿物的作用。形成自生矿物和黏土矿物主要通过溶解作用水化作用水解作用碳酸化作用和氧化作用等式进行。③生物风化作用——形成陆源碎屑、黏土矿物、自生矿物（二）分化过程中元素析出顺序元素的风化分异（weatheringdifferentiation）：各种元素在特定的风化条件下，从母岩中析出的难易程度不同，因而造成各种元素按一定顺序从母岩

5、中分离出来的现象叫元素的风化分异。（三）风化带发育的阶段性如：辉石-绿泥石-水绿泥石-蒙脱石-多水高岭石-高岭石母岩风化作用可具有阶段性。据玄武岩和花岗岩的风化特征，母岩风化分为四个阶段：①破碎阶段—母岩发生机械风化，形成岩屑和矿物碎屑。在干旱沙漠地区，母岩风化长期处于机械破碎阶段。②饱和硅铝阶段—①岩石中的氯化物和硫酸盐分解，Cl-和SO2-4被水带走。然后在大气水的H2O和CO2作用下，硅酸盐和铝硅酸盐分解，析出K+、Na+、Ca2+和Mg2+，②水溶液pH值升高，使介质呈碱性或中性。③在这一阶段形成蒙脱石、伊利石和绿泥石等自生粘土矿物。③酸性硅铝阶段

6、—①碱金属和碱土金属K+、Na+、Ca+、Mg2+等易迁移元素大量流失，一部分Si游离出来。②有机质分解形成有机酸和CO2，使介质呈酸性环境。③蒙脱石、伊利石等粘土矿物不稳定，转变成高岭石。粘土型风化壳—在温暖潮湿的环境中母岩风化达到酸性硅铝阶段后形成。④铝铁土阶段—①全部K、Na、Ca、Mg及大部分SiO2迁移，铝硅酸盐矿物彻底分解，②介质呈中性或碱性，可迁移元素全部被带走，高岭石分解。③残余矿物主要为Fe、Al、Si的氧化物：Fe2O3·H2O（褐铁矿）、Al2O3·H2O（水铝石）和SiO2·H2O（蛋白石），形成红色疏松铝质或铁质土壤。红土型风化壳

7、—在潮湿炎热的气候环境中，母岩风化达到铝铁土阶段后形成。不整合面可形成：①铝土矿②次生孔隙二、主要造岩矿物和岩石在风化带中的稳定性（一）常见造岩矿物在风化中的稳定性矿物在风化时稳定性主要取决于①化学成风（由最可迁移的元素组成的矿物、稳定性最差、风化势能指数WPI，WPI大，稳定性小）②物理性质（硬度小、解理发育者、稳定性差）③晶体极性（与离子键强度有关，强度大者，稳定性好）④风化条件（干旱以物理风化为主，潮湿以化学、生物化学为主）长石：在酸的作用下易分解长石（H2O+CO2）→层状水云母→高岭石铁镁矿物：橄榄石、辉石角闪石等在地表不稳定。铁镁矿物（H2CO

8、3/水解+强还原）→蒙脱石（碱性）→高岭石（酸性）铁镁矿物（H2C