沉积岩的形成及演化4

《沉积岩的形成及演化4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《沉积岩的形成及演化4（99页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、第二章第二章 沉积岩的形成及演化沉积岩的形成及演化 Formation and evolution of sedimentary rocks 沉积岩的形成及其形成后的演化的全部历史过沉积岩的形成及其形成后的演化的全部历史过程大致可分为以下几个阶段：程大致可分为以下几个阶段： 1、沉积岩原始物质、沉积岩原始物质（主要是母岩风化产物）（主要是母岩风化产物）的形成阶段的形成阶段 2、沉积岩原始物质的搬运和沉积阶段、沉积岩原始物质的搬运和沉积阶段（即（即沉积物的形成阶段）沉积物的形成阶段） 3、沉积后作用阶段、沉积后作用阶段（包括沉积物的同生作用（包括沉积物的同生作用和准同生作用阶段、沉积物的成岩作用

2、阶段、沉积岩和准同生作用阶段、沉积物的成岩作用阶段、沉积岩的后生作用阶段）的后生作用阶段）第一节第一节 母岩的风化作用母岩的风化作用沉积岩最原始物质的形成沉积岩最原始物质的形成 Weathering of source rocksformation of the most primitive materials of sedimentary rocks 一、风化作用的概念一、风化作用的概念 风化作用风化作用（weathering）是地壳最表层的是地壳最表层的岩石在温度变化、大气、水、生物等因素的作岩石在温度变化、大气、水、生物等因素的作用下，发生机械破碎和化学变化的一种作用。用下，发生机械破碎

3、和化学变化的一种作用。 风化作用是地壳表层岩石的一种破坏作用。风化作用是地壳表层岩石的一种破坏作用。 风化作用按其性质可分为三种类型：风化作用按其性质可分为三种类型： 物理风化作用（物理风化作用（physical weathering ）化学风化作用（化学风化作用（chemical weathering ）生物风化作用（生物风化作用（biological weathering ）二、各种造岩矿物的风化及其产物二、各种造岩矿物的风化及其产物 石英石英（quartz）：主要的造岩矿物，在：主要的造岩矿物，在风化作用中稳定性极高，它几乎不发生化学溶风化作用中稳定性极高，它几乎不发生化学溶解作用，一般

4、只发生机械破碎作用。解作用，一般只发生机械破碎作用。 Weathering and products of various rock-forming minerals 长石长石（feldspar）：稳定性次于石英，风：稳定性次于石英，风化稳定性由高到低的顺序是：钾长石、多钠的化稳定性由高到低的顺序是：钾长石、多钠的酸性斜长石、中性斜长石、基性斜长石。酸性斜长石、中性斜长石、基性斜长石。 KAlSi3O3 (钾长石钾长石) K1Al2(Si，Al) 4O10OH 2nH2O (水白云母水白云母 ) Al4Si4O10OH 8 (高岭石高岭石 ) SiO2nH2O (蛋白石蛋白石) / Al2O3

5、nH2O (铝土矿铝土矿) 最先析出的成分是最先析出的成分是钾钾，其次是其次是硅硅，最后才是，最后才是铝铝云母云母（mica）：）： 白云母抗风化能力较强白云母抗风化能力较强 白云母在风化过程中，主要是析出钾和加白云母在风化过程中，主要是析出钾和加入水，先变成水白云母，最后变为高岭石入水，先变成水白云母，最后变为高岭石 黑云母的抗风化能力比白云母差得多。黑黑云母的抗风化能力比白云母差得多。黑云母遭受风化后，钾、镁等成分首先析出，同云母遭受风化后，钾、镁等成分首先析出，同时加入水，转变为蛭石、绿泥石、褐铁矿等时加入水，转变为蛭石、绿泥石、褐铁矿等 橄榄石、辉石、角闪石橄榄石、辉石、角闪石等镁硅酸

6、盐矿物等镁硅酸盐矿物抗风化能力低。抗风化能力低。 这些矿物在风化产物中保留较这些矿物在风化产物中保留较少，故在沉积岩中较少见。少，故在沉积岩中较少见。 各种粘土矿物各种粘土矿物（如高岭石、蒙脱石、水（如高岭石、蒙脱石、水云母等）在风化带中相当稳定。云母等）在风化带中相当稳定。 各种碳酸盐矿物各种碳酸盐矿物如方解石、白云石等，如方解石、白云石等，风化稳定性甚小，极易溶于水并顺水转移。风化稳定性甚小，极易溶于水并顺水转移。 各种各种硫酸盐矿物硫酸盐矿物(如石膏、硬石膏如石膏、硬石膏)、硫硫化物矿物化物矿物(如黄铁矿如黄铁矿)、卤化物矿物卤化物矿物(如石盐如石盐)等，等，风化稳定性最低，最易溶于水，

7、呈溶液状态流风化稳定性最低，最易溶于水，呈溶液状态流失走。失走。 重矿物重矿物（heavy mineral）： 风化稳定性风化稳定性的差别很大，如锆石、金红石、电气石等较稳的差别很大，如锆石、金红石、电气石等较稳定，为沉积岩中常见的稳定重矿物。定，为沉积岩中常见的稳定重矿物。影响造岩矿物风化稳定性的因素影响造岩矿物风化稳定性的因素与它们的结晶温度有关与它们的结晶温度有关 与其化学成分的化学活泼性（主要是在与其化学成分的化学活泼性（主要是在水中的溶解能力）有关水中的溶解能力）有关 与其晶体构造特征及化学键强度有关与其晶体构造特征及化学键强度有关 三、各种岩石的风化及其产物三、各种岩石的风化及其产

8、物 岩石是矿物的集合体，因此岩石的风化及岩石是矿物的集合体，因此岩石的风化及其产物主要由组成它的矿物的风化情况决定的其产物主要由组成它的矿物的风化情况决定的 。 Weathering and products of various rocks 美国科罗拉多州鲍尔德附近密西西比纪美国科罗拉多州鲍尔德附近密西西比纪花岗闪长岩的风化剖面花岗闪长岩的风化剖面花花岗岗岩岩的的风风化化及及其其产产物物 中性和碱性侵入岩中性和碱性侵入岩的风化情况大体与花岗质岩石的风化情况大体与花岗质岩石相似相似 基性和超基性侵入岩基性和超基性侵入岩主要由较易风化的橄榄石、主要由较易风化的橄榄石、辉石、基性斜长石组成，远比花

9、岗质岩石易风化辉石、基性斜长石组成，远比花岗质岩石易风化 火山岩及火山碎屑岩火山岩及火山碎屑岩由于含有相当多的甚至大量由于含有相当多的甚至大量的玻璃质或火山灰，故其风化速度相当快的玻璃质或火山灰，故其风化速度相当快 沉积岩沉积岩的风化情况比较简单，其中以蒸发岩最易的风化情况比较简单，其中以蒸发岩最易溶解、最易风化，碳酸盐岩次之，粘土岩、石英砂岩、溶解、最易风化，碳酸盐岩次之，粘土岩、石英砂岩、硅岩等最难风化硅岩等最难风化四、母岩风化过程中元素的转移顺序四、母岩风化过程中元素的转移顺序及母岩风化的阶段性及母岩风化的阶段性 Transportation sequence of elements i

10、n the course of weathering of source rocks，and stages of weathering 1、风化过程中元素的析出顺序、风化过程中元素的析出顺序 母岩在化学风化过程中表现为某些元素的母岩在化学风化过程中表现为某些元素的淋滤分散和另外一些元素的残积富集两个方面。淋滤分散和另外一些元素的残积富集两个方面。各种元素在特定的风化条件下迁移能力是不一各种元素在特定的风化条件下迁移能力是不一样的，因而造成各种元素按一定顺序从母岩中样的，因而造成各种元素按一定顺序从母岩中分离出来分离出来即即元素的风化分异元素的风化分异。 前苏联学者前苏联学者雷波诺夫雷波诺夫(1

11、934)首先根据河水中元素首先根据河水中元素的含量与该河流域的岩石中相应元素的含量相比较的的含量与该河流域的岩石中相应元素的含量相比较的办法，了解各种元素迁移的相对活动性，并得出了元办法，了解各种元素迁移的相对活动性，并得出了元素迁移序列。素迁移序列。 彼列尔曼彼列尔曼(1955)在在雷波诺夫雷波诺夫的研究基础上提出了的研究基础上提出了水迁移系数水迁移系数Kx，用来衡量元素在风化带中的迁移，用来衡量元素在风化带中的迁移能力。能力。 将风化带中的元素分为五类：将风化带中的元素分为五类： 最易迁移元素最易迁移元素(Kx=n10n102)：CI，Br，I，S易迁移元素易迁移元素(Kx=nn10)：C