第3章2矿物与岩石(续).ppt

1,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,第三章第四节沉积岩,沉积岩的概念沉积岩在地表或近地表环境下，由于各种外力地质作用形成的沉积物经过固结成岩后形成的岩石。特点,分布面积最广（占地表75，上多下少）具有明显的成层特征（记录了沉积环境）含有生物化石（沉积岩独有）矿产丰富（煤炭、石油、天然气、铝、锰、磷、盐类）,2,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,一、沉积岩的形成过程,风化作用（物理、化学、生物）剥蚀作用（物理、化学）搬运作用（物理、化学）沉积作用（物理、化学、生物）成岩作用（温度、压力）,3,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,风化作用,风化作用在地表环境下,使岩石在原地发生破坏的作用。物理风化作用化学风化作用生物风化作用,4,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,风化作用,风化作用在地表环境下,使岩石在原地发生破坏的作用。物理风化作用化学风化作用生物风化作用,物理风化作用指地表或靠近地表岩石在原地发生机械破坏的过程。,引起物理风化的因素温差变化引起的风化冰冻引起的风化（也称“冰劈”）层裂引起的风化盐类的结晶与潮解引起的风化,,5,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,风化作用,风化作用在地表环境下,使岩石在原地发生破坏的作用。物理风化作用化学风化作用生物风化作用,,物理风化特点只改变原岩的物理状态,不改变岩石的化学成分。不形成新的矿物。,6,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,风化作用,风化作用在地表环境下,使岩石在原地发生破坏的作用。物理风化作用化学风化作用生物风化作用,化学风化作用地表岩石因与水、气体产生化学反应，逐渐被分解、破坏的过程。,化学风化作用类型溶解作用水化作用水解作用碳酸盐化作用氧化作用,7,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,风化作用类型,溶解作用水化作用水解作用碳酸盐化作用氧化作用,溶解作用矿物溶于水而产生的分解作用。常见矿物的溶解能力（P104上面）石盐＞方解石＞白云石＞橄榄石＞辉石＞角闪石＞斜长石＞钾长石＞黑云母＞白云母＞石英影响溶解作用的因素岩石性质、水量、水温、流速、压力、CO2含量、PH值等。,8,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,风化作用类型,溶解作用水化作用水解作用碳酸盐化作用氧化作用,水化作用（水和作用）水分子参与到矿物晶体格架中使矿物产生的分解作用。改变了原矿物的光泽、硬度、颜色、体积等）例（P104）硬石膏（CaSO4）石膏（CaSO4H2O）赤铁矿（Fe2O3）褐铁矿（2Fe2O33H2O）,9,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,风化作用类型,溶解作用水化作用水解作用碳酸盐化作用氧化作用,水解作用在水中电离的矿物离子与水离解成的H-或HO-相结合，产生难电离的弱电解质。例（P104钾长石水解的化学方程式）,10,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,风化作用类型,溶解作用水化作用水解作用碳酸盐化作用氧化作用,碳酸盐化作用含有碳酸的水对矿物的破坏作用。例（P105上面方解石、钾长石分解的化学方程式）（此外硫酸、硝酸等也对矿物具有明显的破坏作用）,11,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,风化作用类型,溶解作用水化作用水解作用碳酸盐化作用氧化作用,氧化作用大气中的氧气或水中的游离氧与矿物产生化学反应，使矿物产生破坏的作用。例（P105下面黄铁矿、铁矾变成褐铁矿的过程）（注意陆相沉积岩和海相沉积岩的颜色差别）,化学风化特点物理状态、化学成分均被改变；化学风化作用与剥蚀作用同时进行；与温度、含水、含酸等关系密切。,12,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,风化作用,风化作用在地表环境下,使岩石在原地发生破坏的作用。物理风化作用化学风化作用生物风化作用,生物物理风化作用动物植物,生物化学风化作用微生物动物植物,注意以上三种风化作用不是单独的，往往以一种为主初期物理风化为主，后期化学、生物风化为主,13,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,影响风化作用的因素,岩石性质（化学成分、矿物种类、结构、构造、颜色等）气候条件（温度、温差、湿度、降雨量、风力）地形条件（海拔、阴坡阳坡、陡坡缓坡、迎风背风）植被条件（植被厚化学、生物风化增强，物理风化减弱）风化壳的厚度（风化壳较厚风化减弱）风化时间（时间与风化程度成正比关系）,14,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,风化产物风化后残留或产生的物质碎屑物质溶解物质难溶物质,风化的产物,物理风化的产物或化学风化未完全分解的产物。（固体物质，或残留在原地或被迁移。）,化学风化的产物K、Na、Ca、Mg的卤化物、碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐等易溶于水，形成真溶液。SiO2、Al2O3、Fe2O3等难溶物质部分能形成胶体溶液。,大部分的SiO2、Al2O3、Fe2O3等难溶物质形成高岭土、铝土矿、赤铁矿、褐铁矿。,15,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,残积物与风化壳,残积物风化壳风化壳的类型,残积物岩石遭受风化后，在原地形成的松散堆积物,风化壳风化作用下，基岩表层形成的残积物外壳,风化壳四个带（见P110图369）4.氧化作用带（形成土壤层、红土层）3.水解作用带（形成粘土层）2.淋滤作用带（形成碎石角砾残积层）1.水合作用带（产生裂隙，但未经风化的基岩）,注意风化壳的多层结构是原地风化造成的；层与层的界线往往不明显，呈逐渐过渡状态，但每层均有一定的特征；任何一个风化壳，都是在一定条件下的阶段性产物；风化作用是不可逆的，一旦气候改变，风化壳仍保持其特点（有利于研究古气候）。,16,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,残积物与风化壳,残积物风化壳风化壳的类型,按气候分带岩屑型风化壳机械风化的产物（寒冷气候带）硅铝硫酸盐、硅铝碳酸盐型风化壳（干旱、半干旱的荒漠草原带）硅铝粘土型风化壳（温暖、湿润气候带）砖红土型风化壳（湿热气候带）,按形态特征分面型风化壳最常见线型风化壳断裂带上岩溶型风化壳复合型风化壳,17,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,剥蚀作用,剥蚀作用各种外力在运动状态下，对地面岩石及风化产物的破坏作用。（如吹蚀、侵蚀、潜蚀、海蚀、冰蚀等）分类剥蚀作用与风化作用的关系,机械剥蚀作用（物理剥蚀作用）化学剥蚀作用,机械剥蚀作用风的吹扬作用和磨蚀作用；流水的冲蚀作用和磨蚀作用；冰川的挖掘和磨蚀作用；海水的侵蚀和磨蚀作用。等,化学剥蚀作用（以溶蚀为主）溶蚀水以溶解的方式对岩石进行的破坏作用。（石灰岩地区非常显著）溶蚀方式真溶液形式胶体溶液形式,剥蚀作用与风化作用的关系均是使岩石表层遭受破坏的作用。剥蚀作用是运动着的破坏作用，风化作用是静止的破坏作用。两者互相依赖、互相促进。,18,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,搬运及沉积作用,搬运作用使风化、剥蚀后的产物发生位移的作用。（主要动力流水、冰川、海洋、风、重力）沉积作用风化产物在搬运作用减弱的条件下，被沉积下来的作用。（动力减弱，搬运能力下降所致）搬运及沉积作用的种类,机械搬运作用及机械沉积作用化学搬运作用及化学沉积作用生物搬运作用及生物沉积作用,机械搬运作用及机械沉积作用与流水、冰川、海洋、风等的形成和迁移规律密切相关。,化学搬运作用及化学沉积作用真溶液的形式K、Na、Ca、Mg的卤化物、碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐等的含量。胶体溶液的形式SiO2、Al2O3、Fe2O3等难溶物质部分能形成胶体溶液。（特点搬运远、沉积慢、带电荷）,生物搬运作用及生物沉积作用生物搬运作用较弱，距离较近；生物沉积作用较明显生物遗体沉积石油、煤炭、磷质岩、硅质岩、碳酸盐生物化学沉积（藻类光合作用形成石灰岩）,19,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,成岩作用,成岩作用松散的沉积物变为坚固岩石的过程压固作用脱水作用胶结作用重结晶作用,20,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,成岩作用,成岩作用松散的沉积物变为坚固岩石的过程压固作用脱水作用胶结作用重结晶作用,沉积物被压缩，孔隙度减小，体积缩小，密度加大从而加强颗粒间的联系力，使之固结变硬。,21,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,成岩作用,成岩作用松散的沉积物变为坚固岩石的过程压固作用脱水作用胶结作用重结晶作用,压力、温度增加，可排出沉积物间的附着水，或使含水矿物失去水分变为新矿物的过程。书上P117蛋白石、褐铁矿脱水成玉髓、赤铁矿的例子,22,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,成岩作用,成岩作用松散的沉积物变为坚固岩石的过程压固作用脱水作用胶结作用重结晶作用,沉积物中的空隙被矿物质充填，使分散的颗粒粘结在一起。（常见的胶结物有硅质、钙质、铁质、粘土质、火山灰质）,23,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,成岩作用,成岩作用松散的沉积物变为坚固岩石的过程压固作用脱水作用胶结作用重结晶作用,温度、压力增加，可以导致矿物质点的重新排列，其后果使非晶质变为晶质，空隙减小、密度增大、坚固性加强。,24,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,二、沉积岩的特征,化学成分矿物成分沉积岩的颜色沉积岩的结构沉积岩的构造,25,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,二、沉积岩的特征,化学成分矿物成分沉积岩的颜色沉积岩的结构沉积岩的构造,氧化物较多（P118表39富含水、二氧化碳等有机质成分较多,26,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,二、沉积岩的特征,化学成分矿物成分沉积岩的颜色沉积岩的结构沉积岩的构造,继承矿物新生矿物化学成因和生物成因的矿物,27,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,二、沉积岩的特征,化学成分矿物成分沉积岩的颜色沉积岩的结构沉积岩的构造,以石英为主白色、灰白色以长石为主肉红色、黄白色含Fe2O3红色含FeO绿色含MnO2黑褐色含有机碳黑色、灰黑色,28,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,二、沉积岩的特征,化学成分矿物成分沉积岩的颜色沉积岩的结构沉积岩的构造,碎屑结构泥质结构化学结构生物结构,29,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,沉积岩的结构,碎屑结构泥质结构化学结构生物结构,30,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,碎屑结构泥质结构化学结构生物结构,沉积岩的结构,碎屑物质（化学性质稳定的继承矿物和先成岩石。）胶结物质（化学物质和碎屑物质，如钙质、硅质、铁质、泥质、砂质等）,碎屑粒度分级（按碎屑物质颗粒大小命名。）见P121表31。如砾岩（角砾岩）砂岩（粗砂岩、中砂岩、细砂岩）粉砂岩（粗粉砂岩、细粉砂岩）泥岩（黏土岩）,圆度分级（5级，见P122图371）0棱角状1次棱角状2次圆状3圆状4极圆状,31,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,沉积岩的结构,碎屑结构泥质结构化学结构生物结构,泥质结构由细小的粘土质点组成。特点致密均一；质地较软；有平行排列的层理；常有化石。,32,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,沉积岩的结构,碎屑结构泥质结构化学结构生物结构,化学结构（由真溶液和胶体溶液沉积形成）（常形成等粒他形晶体，致密均一的块状体）,33,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,沉积岩的结构,碎屑结构泥质结构化学结构生物结构,生物结构（由生物遗体、生物碎片形成的结构）（有什么古生物，就有什么生物结构）,34,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,二、沉积岩的特征,化学成分矿物成分沉积岩的颜色沉积岩的结构沉积岩的构造,构造宏观上矿物岩石的排列规律。层理构造层面构造结核构造生物构造,35,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,沉积岩的构造,层理构造层面构造结核构造生物构造,36,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,沉积岩的构造,层理构造层面构造结核构造生物构造,层理构造垂直于层面所表现出的成分、颜色、结构等方面的成层变化。（反映了当时的沉积环境）常见的层理构造有水平层理斜层理交错层理粒序层理（层次）透镜层理,37,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,沉积岩的构造,层理构造层面构造结核构造生物构造,层面构造平行于层面所表现出的结构特征。（直接反映了当时的沉积环境）常见的层面构造有波痕干裂（泥裂）晶痕雨痕生物痕,38,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,沉积岩的构造,层理构造层面构造结核构造生物构造,结核构造与围岩有明显区别的矿物质团块。存在两种结核原生结核在沉积过程中形成的结核。如铁锰质结核、燧石结核、磷灰石结核等。后生结核在沉积过程结束后形成的结核。如钙质结核（姜结石）,39,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,沉积岩的构造,层理构造层面构造结核构造生物构造,生物构造（生物化石）由生物遗体、生物碎片形成的构造。（有什么古生物，就有什么生物构造）,40,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,三、沉积岩的分类,碎屑岩类（见P129表312）沉积碎屑岩类火山碎屑岩类化学岩及生物化学岩类铝质岩类、铁质岩类、锰质岩类硅质盐岩类、磷质盐岩类碳酸盐岩类蒸发盐岩类可燃有机岩类,41,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,三、沉积岩的分类,碎屑岩类（见P129表312）沉积碎屑岩类火山碎屑岩类化学岩及生物化学岩类铝质岩类、铁质岩类、锰质岩类硅质盐岩类、磷质盐岩类碳酸盐岩类蒸发盐岩类可燃有机岩类,沉积碎屑岩类（按碎屑粒度分级见P121表311）砾岩、角砾岩砂岩（粗砂岩、中砂岩、细砂岩粉砂岩（粗粉砂岩、细粉砂岩）泥岩页岩黏土岩,42,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,三、沉积岩的分类,碎屑岩类（见P129表312）沉积碎屑岩类火山碎屑岩类化学岩及生物化学岩类铝质岩类、铁质岩类、锰质岩类硅质盐岩类、磷质盐岩类碳酸盐岩类蒸发盐岩类可燃有机岩类,火山碎屑岩类火山集块岩火山角砾岩凝灰岩,43,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,三、沉积岩的分类,碎屑岩类（见P129表312）沉积碎屑岩类火山碎屑岩类化学岩及生物化学岩类铝质岩类、铁质岩类、锰质岩类硅质盐岩类、磷质盐岩类碳酸盐岩类蒸发盐岩类可燃有机岩类,44,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,三、沉积岩的分类,碎屑岩类（见P129表312）沉积碎屑岩类火山碎屑岩类化学岩及生物化学岩类铝质岩、铁质岩、锰质岩类硅质盐岩类、磷质盐岩类碳酸盐岩类蒸发盐岩类可燃有机岩类,铝质岩（见P132）铝土岩（铝矾土），包括三水铝石一水软铝石一水硬铝石,45,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,三、沉积岩的分类,碎屑岩类（见P129表312）沉积碎屑岩类火山碎屑岩类化学岩及生物化学岩类铝质岩、铁质岩、锰质岩类硅质盐岩类、磷质盐岩类碳酸盐岩类蒸发盐岩类可燃有机岩类,铁质岩（见P132）主要是含铁较多的化学岩或生物化学岩。（以赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿为主）,46,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,三、沉积岩的分类,碎屑岩类（见P129表312）沉积碎屑岩类火山碎屑岩类化学岩及生物化学岩类铝质岩、铁质岩、锰质岩类硅质盐岩类、磷质盐岩类碳酸盐岩类蒸发盐岩类可燃有机岩类,锰质岩（见P132）含软锰矿、硬锰矿、菱锰矿较多的沉积岩。铁锰质结核,47,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,三、沉积岩的分类,碎屑岩类（见P129表312）沉积碎屑岩类火山碎屑岩类化学岩及生物化学岩类铝质岩类、铁质岩类、锰质岩类硅质盐岩类、磷质盐岩类碳酸盐岩类蒸发盐岩类可燃有机岩类,硅质盐岩类（见P133）以二氧化硅为主的岩石，主要矿物有玉燧、蛋白石、石英。常见的有燧石岩碧玉岩硅藻土,48,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,三、沉积岩的分类,碎屑岩类（见P129表312）沉积碎屑岩类火山碎屑岩类化学岩及生物化学岩类铝质岩类、铁质岩类、锰质岩类硅质盐岩类、磷质盐岩类碳酸盐岩类蒸发盐岩类可燃有机岩类,磷质盐岩类（见P133）含磷灰石矿物较多的岩石，常见磷块岩,49,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,三、沉积岩的分类,碎屑岩类（见P129表312）沉积碎屑岩类火山碎屑岩类化学岩及生物化学岩类铝质岩类、铁质岩类、锰质岩类硅质盐岩类、磷质盐岩类碳酸盐岩类蒸发盐岩类可燃有机岩类,碳酸盐岩类（见P133）含有大量方解石、白云石矿物的岩石，约占我国地表半数面积。常见有石灰岩白云岩（见P134表313，石灰岩、白云岩过渡类型）,50,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,三、沉积岩的分类,碎屑岩类（见P129表312）沉积碎屑岩类火山碎屑岩类化学岩及生物化学岩类铝质岩类、铁质岩类、锰质岩类硅质盐岩类、磷质盐岩类碳酸盐岩类蒸发盐岩类可燃有机岩类,蒸发盐岩类（见P135下面）真溶液蒸发，达到过饱和，溶质结晶而形成的盐类岩。常见有石盐（NaCl）钾石盐（KCl）石膏（CaSO42H2O）芒硝（Na2SO410H2O）苏打（Na2CO310H2O）（见P134表313，石灰岩、白云岩过渡类型）,51,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,三、沉积岩的分类,碎屑岩类（见P129表312）沉积碎屑岩类火山碎屑岩类化学岩及生物化学岩类铝质岩类、铁质岩类、锰质岩类硅质盐岩类、磷质盐岩类碳酸盐岩类蒸发盐岩类可燃有机岩类,可燃有机岩类（见P136）由高分子有机物经过复杂变化而成的岩类。可分两类碳质可燃有机岩（煤炭、褐煤、泥炭等）沥青质可燃有机岩（石油、天然气、地蜡、地沥青等）,52,南京信息工程大学遥感学院,2021/2/6,作业5,什么是风化作用常见的物理、化学风化作用有哪些沉积岩的成分及常见的结构、构造有哪些滑坡要素和泥石流的形成条件都有哪些河谷的形态要素有哪些影响岩溶作用的条件有哪些名词解释风化壳、岩溶作用、冰碛物.,