江西应用技术职业学院教案首页 本学期授课次序 41-44(课堂41-42实习43-44) 授课班级   课 题 名 称 成岩作用与沉积岩  教学目的要求： 掌握成岩作用及外生矿床的概念及类型；初步掌握沉积岩的特征、分类以及常见沉积岩的主要特征；明确地壳表层物质演变与外力地质作用的关系。  教学重点及难点：成岩作用及沉积岩的结构、构造与分类。难点是地壳表层物质演变与外力地质作用的关系。  教学程序设计 次序 内　　　　　　　容 计划时间    第十二章 第十二章 成岩作用与沉积岩 第一节 成岩作用 一、压固脱水作用 二、胶结作用 三、重结晶作用 四、微生物及有机质的作用 第二节 沉积岩的特征 一、沉积岩中的矿物 二、沉积岩的颜色 三、沉积岩的结构 四、沉积岩的构造 第三节　沉积岩的分类及常见沉积岩 一、沉积岩的分类 二、常见沉积岩 第四节 外生矿床 一、矿石与矿床 二、外生矿床 第五节 外力地质作用小结 实习五、常见沉积岩   作业及思考题： 　　1.何谓成岩作用？每一种作用是哪种岩类的主要成岩作用？ 2.沉积岩形成的五个阶段包含那些基本内容? 3.组成沉积岩的常见矿物有哪些?其中哪些是沉积岩特有的? 　　4.沉积岩有哪些常见的原生构造？各有何地质意义？ 5.如何区分碎屑、基质、胶结物?常见的胶结物的成分有哪些? 6.外生成矿作用形成哪些矿产？  第十二章 成岩作用与沉积岩 第一节 成岩作用 成岩作用——自然界的各种松散沉积物变为坚固岩石的作用。 影响成岩作用的因素主要有： 1.内因方面：沉积物的原始成分和结构。 2.压力、温度、水和水溶液中的物质成分以及微生物和有机物。 成岩作用主要有：压固脱水作用、胶结作用、重结晶作用、微生物及有机质的作用。 一、压固脱水作用 压固脱水作用——在上覆沉积物形成的静压力作用下，使松散沉积物紧密结合失去水分的作用。 压固脱水作用的强度与压力大小及作用时间的长短成正比，常可形成某些特征性产物： 1.形成新的矿物：蛋白质－>玉髓，石膏－>硬石膏。 2.在泥质沉积物中产生页理构造，在碳酸盐沉积物中形成缝合线。 3.形成矿物晶体假象，如石盐假晶。 压固脱水作用是泥质沉积物成岩过程中的主要作用。 二、胶结作用 胶结作用——指胶结物质把碎层沉积物粘结起来变为坚固岩石的作用。 常见的胶结作用主要是碎屑沉积物的成岩作用。 三、重结晶作用 重结晶作用——沉积物中的矿物成分因压溶和固体扩散等作用，使物质中的质点重新排列组合的作用。 能够使小的颗粒变成大的品粒，也可使外晶质沉积物变为晶质体。如： 蛋白石（非晶质）玉髓（隐晶质）石英（显晶质） 在碳酸盐沉积物中，重结晶作用最为普通。 四、微生物及有机质的作用 原生沉积物中一般含有大量的微生物，有喜氧的、有厌氧的，因而常改变溶液的酸碱度和氧化还原环境，使溶液中某些物质沉淀或结晶形成岩石。 第二节 沉积岩的特征 沉积岩——是由于沉积物在一定的埋藏条件下，经过复杂的成岩作用所形成的层状岩石。 一、沉积岩中的矿物 组成沉积岩的常见矿物有石英、白云母、粘土矿物、钾长石、钠长石、方解石、白云石、石膏、硬石膏、赤铁矿、褐铁矿、玉髓、蛋白石等。 其中石英、钾长石、钠长石、白云母也是岩浆岩的常见矿物，因而它们是岩浆岩与沉积岩共有的矿物。此外，岩浆岩中常见的橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、中性及基性斜长石在沉积岩中很少出现，而岩浆岩中一般难以出现甚至不能存在的方解石、白云石、粘土矿物、石膏、硬石膏等在沉积岩中相当普遍。 二、沉积岩的颜色 沉积岩具有各种各样的颜色。为什么不同的岩石有着不同的颜色，这主要决定于它的岩石成分和沉积时的古地理环境，因此颜色是沉积岩命名的根据之一。例如由石英颗粒组成的石英砂岩，往往显示白色、灰白色；由正长石颗粒组成的长石砂岩，往往显示肉红、黄白等色。有时岩石的颜色是由于其中混入的某些微量成分染色而成的，例如岩石中含有少量的Fe203，就会呈现红色；含有少量的FeO，就会呈现绿色；高价铁与低价铁的比例不同，又会呈现紫红、棕红、绿灰、黑色等。 描述岩石的颜色，常用复合名称描述，有时加以深浅字样，如紫红色、蓝灰色、深紫色、浅灰色等。凡是复合颜色，前面的是次要颜色，后面的是主要颜色。 三、沉积岩的结构： 不同类型的沉积岩由于物质来源不同，形成的作用和方式不同，所以具有不同的结构类型： 碎屑结构——通常由两部分物质组成，即碎屑物和胶结物。碎屑物可以是岩石碎屑(岩屑)、矿物碎屑、生物碎屑以及火山碎屑等。胶结物质指填充于碎屑孔隙之间的物质如钙质、硅质、铁质以及石膏、海绿石和有机质等。此外，在粗碎屑孔隙间填充了细碎屑物质(细砂、粉砂、泥等)，这种细碎屑填充物质又称为杂基或基质。是陆源碎屑岩、火山碎屑岩特有的结构。 碎屑颗粒粗细的均匀程度称为分选性。 碎屑颗粒棱角的磨损程度称为磨圆度，或圆度。 泥质结构泥质结构是指由极细小（<O.005mm）的粘土矿物所组成的、比较致密均一和质地较软的结构。是粘土岩特有的结构。 晶粒结构——由各种溶解物质或胶体物质沉淀而成的化学沉积岩（生物化学岩）常具有的结构。 四、沉积岩的构造（附照片） 层（岩层）——指在成分、颜色、结构上基本均一的沉积岩组合。 厚度从薄如纸到1米以上，是沉积岩的基本单位；相邻两个层的接触面叫层面。 1、层理构造——是由沉积物的成分、颜色、结构沿垂直于沉积物表面（层面）方向变化而显示出来的一种层状构造。是与岩浆岩、变质岩区别的重要标志。常见的有： a.水平层理——由一系列与层面平行的细层组成的层理。一般形成于平静的或微弱流动的水环境中。 b.斜理层理——由一系列与层面斜交的细层组成的层理。一般是在单向水流（或风）的作用下形成的，常见于河床沉积物中。 c.交错层理——有些斜层理与原先生成的斜层理呈一定角度相交，相互交错而形成的。 d.递变层理 同一层内碎屑颗粒粒径向上逐渐变细(图12-4)。它的形成常常是因沉积作用发生在运动的水介质中，其动力由强逐渐减弱。 2、层面构造（附照片） a.波痕——在尚未固结的沉积层面上，由于流水、风或波浪的作用形成的波状起伏的表面，经成岩作用后被保存下来。 b.泥裂——是未固结的沉积物露出水面干涸时，经脱水收缩干裂而形成的裂缝。 3、结核——指在成分、颜色、结构等方面与周围沉积岩具有明显区别的矿物集合体。有球形、椭球形、透明状以及不规则状等。 　4、化石——是在自然作用下，保存在沉积岩中的古代生物遗体、遗骸及遗迹、遗物的总称。（附照片） 第三节　沉积岩的分类及常见沉积岩 一、沉积岩的分类 陆源碎屑岩 （按粒度分） 火山碎屑岩 （按粒度分） 泥质岩类 （按固结程度分） 碳酸盐岩 （按成分分） 其它沉积岩  砾岩>2mm 粗砂2-0.5mm 砂岩 中砂0.5-0.25mm 细砂0.25-0.05mm 粉砂岩0.05-0.005mm 集块岩>64mm 火山角砾岩64-2mm 凝灰岩<2mm  粘土 泥岩 页岩  石灰岩 白云岩 泥质岩 介壳灰岩 铝质岩 铁质岩 锰质岩 硅质岩 磷质岩 蒸发岩 可燃有机岩  二、常见沉积岩 第四节 外生矿床 一、矿石与矿床 （一）矿石 无论是哪种岩石，其中都或多或少地含有有用矿物。若含量很少，则只作为副矿物成分看待，一般无法利用。如花岗岩中含有磁铁矿，但含量极少，不能当作铁矿石开采。若含量很多，达到为现代工业技术水平所能利用的程度，则这种含有用矿物的岩石就称为矿石。 （二）矿床——在地壳中有成矿地质作用所形成的，所含有用矿物资源的质和量符合当前经济和技术条件，并能被开采和利用的地质体。 二、外生矿床——在外力地质作用的过程中，地表物质进行着复杂的再分配和改造，其中一些有用物质聚集起来，当其在质和量等方面符合工业要求并能被利用时，就成为了外生矿床。 （一）风化矿床 1.残积残余矿床 岩石经风化作用形成的风化产物，其中一部分残留、残余物未经搬运而停留原地，如果其中有用物质相对集中，就可形成残积残余矿床。 这类矿床除风化作用外，主要跟基岩性质有关： 基岩 物理风化作用 形成的残积矿床 化学风化作用 形成的残余矿床  基性、超基性岩浆岩 铂、铬、镍、金刚石等残积砂矿床 钴、镍、铝、铁、锰等残余矿床  酸性岩浆岩 风晶、独居石、锆石、铌、钽等残积矿矿床 高岭土、铝土矿、稀有稀土元素等残余矿床   2.淋积矿床 ——岩石风化产物中易溶于水的物质，随地表水深入地下，在适当条件及一定地段，经交待或沉淀作用而使有用物质集中，就可形成淋积矿床。 常形成铜、铀、镍、铁、锰、磷、钒等矿床。 （二）沉积矿床 ——风化产物大部分经过搬运、沉积作用，不仅可以形成沉积岩，而且能使一些有用的物质集中起来形成沉积矿床。 沉积作用 形成的矿床  机械沉积 铂、金、锡石、金刚石、锆英石、独居石、钨、铁等砂矿床 石灰岩、 白云岩  化学沉积 石膏、岩盐等   生物化学沉积 铁、锰、磷、铝、铜、硫、硅藻土、煤、油页岩、石油、天然气    沉积矿床的特点是：成层状、埋藏浅、规模大、易于开采，经济价值高。 第五节 外力地质作用小结 外力地质作用是由各种不同的地质外营力（地面流水、地下水、海洋、风、湖泊、冰川等）经过风化、剥蚀、搬运、沉积、成岩等作用进行的。 风化 地面流水 风 上升 地下水 冰川 内力地质作用 湖泊 沼泽 海洋 剥蚀　　　　　　　　　　　　　　　成岩 搬运 沉积 破坏（削高） 建造（补低） 改变地表形态