1、第十二章 成巖作用與沉積巖 第一節 成巖作用 成巖作用自然界的各種松散沉積物變為堅固巖石的作用 。 影響成巖作用的因素主要有： 1.內因：沉積物的原始成分和結構。 2.外因：壓力、溫度、水和水溶液中的物質以及微生物和有機物。 成巖作用主要有：壓固脫水作用、膠結作用、重結晶作用、微生物及有機質的作用。 一、壓固脫水作用 在上覆沉積物形成的靜壓力作用下，使松散沉積物緊密結合失去水分的作用。 壓固脫水作用的強度與壓力大小及作用時間的長短成正比，常可形成某些特征性產物： 1.形成新的礦物：蛋白質玉髓，石膏硬石膏。2.在泥質沉積物中產生頁理構造，在碳酸鹽沉積物中形成縫合線。3.形成礦物晶體假象，如石鹽假

2、晶。 壓固脫水作用是泥質沉積物成巖過程中的主要作用。 a-壓固作用；b-膠結作用；c-重結晶作用；d-新礦物生長 二、膠結作用 指膠結物質把碎屑沉積物粘結起來變為堅固巖石的作用。 常見的膠結作用主要是碎屑沉積物的成巖作用。三、重結晶作用 沉積物中的礦物成分因壓溶和固體擴散等作用，使物質中的質點重新排列組合的作用。 能夠使小的顆粒變成大的晶粒，也可使非晶質沉積物變為晶質體。如： 壓固脫水 重結晶蛋白石（非晶質）玉髓（隱晶質）石英（顯晶質） 在碳酸鹽沉積物中，重結晶作用最為普遍。 四、微生物及有機質的作用 原生沉積物中一般含有大量的微生物，有喜氧的、有厭氧的，因而常改變溶液的酸堿度和氧化還原環境，

3、使溶液中某些物質沉淀或結晶形成巖石。 第二節 沉積巖的特征 沉積巖是在地表及地表附近不太深的地方，由母巖經過風化、剝蝕、搬運、沉積、成巖等外力地質作用所形成的層狀巖石。一、沉積巖中的礦物組成沉積巖的常見礦物有石英、白云母、粘土礦物、鉀長石、鈉長石、方解石、白云石、石膏、硬石膏、赤鐵礦、褐鐵礦、玉髓、蛋白石等。其中方解石、白云石、粘土礦物、石膏、硬石膏等是沉積巖的特有礦物。 火成巖中常見的橄欖石、輝石、角閃石、黑云母、中性及基性斜長石在沉積巖中很少出現， 二、沉積巖的顏色沉積巖具有各種各樣的顏色。根據顏色可以分析巖石成分和沉積時的古地理環境，是沉積巖命名的根據之一。 石英砂巖，往往顯示白色、灰白

4、色；長石砂巖，往往顯示肉紅、黃白等色。 巖石中含有少量的Fe203，就會呈現紅色；含有少量的FeO，就會呈現綠色； 描述巖石的顏色，常用復合名稱描述，有時加以深淺字樣，如紫紅色、藍灰色、深紫色、淺灰色等。凡是復合顏色，前面的是次要顏色，后面的是主要顏色。 巖石中若含有微量MnO2，便會呈現黑褐色；含有一些有機炭質，常常呈現灰、黑色。 三、沉積巖的結構： 不同類型的沉積巖由于物質來源不同，形成的作用和方式不同，所以具有不同的結構類型： 陸源碎屑巖 碎屑結構 火山碎屑巖 火山碎屑結構 粘土巖 泥質結構化學巖（生物化學巖） 晶粒結構四、沉積巖的構造 層（巖層）指在成分、顏色、結構上基本均一的沉積巖組

5、合。 厚度從薄如紙到1米以上，是沉積巖的基本單位；相鄰兩個層的接觸面叫層面。 1、層理構造是由沉積物的成分、顏色、結構沿垂直于沉積物表面（層面）方向變化而顯示出來的一種層狀構造。是與巖漿巖、變質巖區別的重要標志。常見的有： a.水平層理由一系列與層面平行的細層組成的層理。一般形成于平靜的或微弱流動的水環境中。b.斜層理由一系列與層面斜交的細層組成的層理。一般是在單向水流（或風）的作用下形成的，常見于河床沉積物中。c.交錯層理有些斜層理與原先生成的斜層理呈一定角度相交，相互交錯而形成的。d.遞變層理同一層內碎屑顆粒粒徑向上逐漸變細。 2、層面構造 b.泥裂是未固結的沉積物露出水面干涸時，經脫水收

6、縮干裂而形成的裂縫。3、結核指在成分、顏色、結構等方面與周圍沉積巖具有明顯區別的礦物集合體。有球形、橢球形、透明狀以及不規則狀等。 4、化石是在自然作用下，保存在沉積巖中的古代生物遺體、遺骸及遺跡、遺物的總稱。 a.波痕在尚未固結的沉積層面上，由于流水、風或波浪的作用形成的波狀起伏的表面，經成巖作用后被保存下來。陸源碎屑巖（按粒度分）火山碎屑巖（按粒度分）泥質巖類（按固結程度分）碳酸鹽巖（按成分分）其它沉積巖礫巖2mm 粗砂2-0.5mm砂巖 中砂0.5-0.25mm 細砂0.25-0.05mm粉砂巖0.05-0.005mm集塊巖64mm火山角礫巖64-2mm凝灰巖2mm的礫石含量在50%以上

7、的巖石礫石成分有的單一有的復雜碎屑中20.05mm的砂粒含量在50%以上的巖石,礦物成份以石英、長石、巖屑為主碎屑中0.05-0.005mm的砂粒含量在50%以上的巖石,礦物成份以石英為主、長石次之、巖屑少見。具頁狀層理的水云母粘土巖，其它混入物較多，如硅質、鐵質等常稱為硅質頁巖、鐵質頁巖。由微晶、亮晶、泥晶方解石組成。常呈灰白色灰黑色。遇稀鹽酸強烈起泡由白云石組成。灰白色、灰色。遇稀鹽酸不起泡或微起泡第四節 外生礦床 礦床在地殼中由成礦地質作用所形成的，所含有用礦物資源的質和量符合當前經濟和技術條件，并能被開采和利用的地質體。 一、礦石與礦床（一）礦石無論是哪種巖石，其中都或多或少地含有有用

8、礦物。若含量很多，達到為現代工業技術水平所能利用的程度，則這種含有用礦物的巖石就稱為礦石。 二、外生礦床在外力地質作用的過程中，地表物質進行著復雜的再分配和改造，其中一些有用物質聚集起來，當其在質和量等方面符合工業要求并能被利用時，就成為了外生礦床。 （一）風化礦床1、殘積殘余礦床 巖石經風化作用形成的風化產物，其中一部分殘留、殘余物未經搬運而停留原地，如果其中有用物質相對集中，就可形成殘積殘余礦床。 基巖物理風化作用形成的殘積礦床化學風化作用形成的殘余礦床基性、超基性火成巖鉑、鉻、鎳、金剛石等殘積砂礦床鈷、鎳、鋁、鐵、錳等殘余礦床酸性火成巖水晶、獨居石、鋯石、鈮、鉭等殘積砂礦床高嶺土、鋁土礦

9、、稀有稀土元素等殘余礦床 這類礦床除風化作用外，主要跟基巖性質有關： 2、淋積礦床 巖石風化產物中易溶于水的物質，隨地表水深入地下，在適當條件及一定地段，經交待或沉淀作用而使有用物質集中，就可形成淋積礦床。 常形成銅、鈾、鎳、鐵、錳、磷、釩等礦床。 二、沉積礦床 風化產物大部分經過搬運、沉積作用，不僅可以形成沉積巖，而且能使一些有用物質集中起來形成沉積礦床。 沉積作用形成的礦床機械沉積鉑、金、錫石、金剛石、鋯英石、獨居石、鎢、鐵等砂礦床石灰巖、白云巖化學沉積石膏、巖鹽等生物化學 沉積鐵、錳、磷、鋁、銅、硫、硅藻土、煤、油頁巖、石油、天然氣 沉積礦床的特點是：成層狀、埋藏淺、規模大、易于開采，經濟價值高。 第五節 外力地質作用小結 風化 地面流水 地下水、冰川、風 湖泊、沼澤、海洋 剝蝕 搬運 沉積 成巖 內力地質作用 上升 破壞（削高） 建造（補低） 改變塑造地表形態 初步了解成巖作用、沉積巖及外生