其它內源沉積巖及附生巖課件

《沉積巖石學》第十一章其它內源沉積巖及附生巖第一節(jié)鋁、鐵、錳質巖第二節(jié)磷質巖第三節(jié)蒸發(fā)巖第四節(jié)附生巖1、鋁質巖

鋁質巖是一種在化學成分上富含Al2O3，并主要(通常都大于50%)由鋁礦物(鋁的氫氧化物)組成的沉積巖類。其化學成分的特點應為Al2O3＞SiO2，如果在鋁質巖中Al2O3＞40%，Al2O3∶SiO2≥2∶1時，即成為鋁土礦。(1)化學成分：化學成分復雜易變，其主要成分是Al2O3、SiO2、Fe2O3、FeO、TiO2和H2O，次要成分有CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、S等，同時還含有各種稀有元素及微量元素如Ga、Ge、U、V、Cr、Ni等。(2)礦物成分：主要礦物成分是鋁的氫氧化物，如三水鋁石〔Al(OH)3〕、一水軟鋁石〔γ-AlO(OH)〕、一水硬鋁石〔α-AlO(OH)〕，其次是各種粘土礦物、石英、玉髓和少量的重礦物。此外，還有自生礦物如菱鐵礦、方解石、沸石、氧化鐵和氫氧化鐵等。一、鋁、鐵、錳質巖的成分特征硬水鋁石三水鋁石硬水鋁石鋁土礦堆積型鋁土礦礫狀鋁土礦寒武系灰?guī)r、太原組底部鐵質條帶、鋁土礦、鐵質條帶、灰?guī)r鮞綠泥石與赤鐵礦以紋層的方式構成鮞粒鮞狀赤鐵礦巖礦化木：主要礦物：赤鐵礦；結構：鮞狀結構；備注：保存原有植物的形態(tài)特征赤鐵礦褐鐵礦黃鐵礦磁鐵礦FeS2等軸晶系球狀菱鐵礦的鏡下特征本溪組沿奧陶系風化孔洞充填的鐵質頁巖常見的錳礦物氧化錳礦物：軟錳礦、硬錳礦、水錳礦、褐錳礦碳酸錳礦物：錳方解石、錳菱鐵礦、菱錳礦磷酸錳礦物

硼酸錳礦物廣西大新錳礦海相沉積錳質巖：分布于古陸邊緣的淺海近岸地帶，礦層位于沉積間斷面上的海侵層序的底部。礦體呈層狀或透鏡狀，層位穩(wěn)定。世界上一些大型錳礦，如蘇聯(lián)尼柯波爾第三紀錳礦床，澳大利亞葛羅特白堊紀錳礦床均屬此類。我國此類礦床的已知成礦時代有前震旦紀、震旦紀、奧陶紀、泥盆紀、二疊紀和三疊紀。湖相沉積錳質巖:可構成小型礦床，主要產于第四紀地層中，成因與熱泉有關。現(xiàn)代海洋沉積鐵錳結核：鐵、錳結核在太平洋、大西洋、印度洋洋底有廣泛分布。呈球狀、半球狀、餅狀或不規(guī)則狀，由核心和含礦包殼組成。核心的成分經(jīng)常是熔巖和火山碎屑巖，結核的包殼呈同心圓狀構造，主要由鐵錳氧化物組成。來自洋底的鐵錳結核，一般呈土黑色。在鐵錳結核中還含有可綜合利用的Cu、 Co、Ni、V等元素，因而有很大的經(jīng)濟意義。世界大洋錳結核礦分布大洋底獲得的巨大錳結核錳結核二、鋁、鐵、錳質巖的結構特征

鋁、鐵、錳質巖的結構特點可大體和碳酸鹽巖類比，也具有很重要的成因標志。其結構分類如下表所示

從表中可以看出，鋁、鐵、錳質巖的結構按成因可以分機械的、化學的、生物的和成巖后生及次生淋濾的等四種。機械成因的粒屑結構和碳酸鹽巖的粒屑結構相似，主要由粒屑和填隙物組成，粒屑包括鋁、鐵、錳質巖的內碎屑、包粒(豆粒、鮞粒)、團粒(球粒)和團塊等，填隙物主要為泥晶基質，其成分通常和顆粒相同。根據(jù)粒屑和泥晶的相對含量，可以劃分為粒屑結構(泥晶＜50%)、粒屑-泥晶結構(泥晶為50～90%)、泥晶結構(泥晶＞90%)。三、鋁、鐵、錳質巖的巖石類型及地質分布1.鋁質巖鋁質巖按成因可以分為二種主要類型，即紅土型鋁質巖和沉積型鋁質巖。(1)紅土型鋁質巖：紅土的礦物成分有鐵質的、高嶺石質的、鋁土質的和混合型的。鋁質紅土主要是三水鋁石所組成。(2)沉積型鋁質巖：紅土化作用所形成的鋁土物質，經(jīng)流水以碎屑或膠體溶液的方式搬運到海、湖盆邊緣沉積下來即形成沉積型鋁質巖。2.鐵質巖鐵質巖按所含鐵礦物組分可以分為硫化鐵質巖、氧化鐵質巖、碳酸鐵質巖和硅酸鐵質巖等四類。(1)硫化鐵質巖：

最主要的鐵礦物是白鐵礦和黃鐵礦，而且都是在成巖階段形成的。通常在巖石中它們僅是伴生組分，有時也可以成為黑頁巖、黑色板巖和黑色灰?guī)r的重要組分。(2)氧化鐵質巖：這是鐵質巖的最主要類型，常見者具鮞狀結構。鮞狀褐鐵礦巖主要分布于中生界和第三系，鮞粒主要為褐鐵礦，還可以有由褐鐵礦與鮞綠泥石或菱鐵礦形成交替的同心圈者，后者是成巖后生期的交代產物。(3)碳酸鐵質巖：主要的含鐵礦物是菱鐵礦。菱鐵礦常與燧石共生構成燧石碳酸鐵質巖。還可有菱鐵礦交代鮞粒石灰?guī)r，或于碎屑巖、石灰?guī)r和粘土巖中呈結核狀產出的碳酸鐵質巖。菱鐵礦還可以組成鮞綠泥石和褐鐵礦鮞粒的基質。、(4)硅酸鐵質巖：主要的含鐵礦物是鮞綠泥石。鮞綠泥石鐵質巖是寒武紀以后一種很重要的鐵質巖類型，常與鮞狀赤鐵礦巖過渡或形成互層。(5)鐵質巖的地質分布：我國沉積鐵礦床見于前寒武紀、古生代、中生代和新生代的地層中，分布十分廣泛。

第一節(jié)鋁、鐵、錳質巖第二節(jié)磷質巖第三節(jié)蒸發(fā)巖第四節(jié)附生巖

含磷的沉積巖，按其磷的含量可以分為三種，即含磷沉積巖(P2O5＜8%)、磷質巖(P2O5：8～18%)和磷塊巖(P2O5＞18%)。鮞狀磷塊巖礫狀磷塊巖形態(tài)各異的磷結核

一、磷質巖的結構、構造特點

磷質巖的結構構造特點與碳酸鹽巖極為相似，其結構類型按成因亦可分為四大類、即：機械成因的、化學成因的、生物成因的和次生成因的。1.機械成因的結構機械成因的結構具粒屑結構特點，按巖石中泥晶(＜0.003mm)含量分為粒屑結構(泥晶＜50%)、粒屑-泥晶結構(泥晶為90～50%)、泥晶結構(泥晶＞90%)。粒屑類型有內碎屑、包粒、團粒(球粒)、團塊和骨屑五種。

(1)內碎屑按其顆粒大小分為：礫屑(直徑＞2mm)、砂屑(2～0.05mm)、粉屑(0.05～0.03mm)，分別形成了磷質礫屑結構(或磷質礫屑泥晶結構)、磷質砂屑結構(或磷質砂屑泥晶結構)、磷質粉屑結構(或磷質粉屑泥晶結構)。(2)磷質包粒結構：也可以分為包粒結構和包粒泥晶結構兩種。包粒直徑大于2mm者稱豆粒，小于2mm者稱鮞粒。(3)磷質團粒：呈圓形或卵圓形，內部結構均一，主要磷礦物為膠磷礦或泥晶磷灰石，其粒度通常為0.1～0.03mm。(4)磷質團塊：是具有不規(guī)則外形的復合顆粒，粒度一般為0.1～0.3mm，內部結構也不均一。團塊內的顆?？梢允菆F粒、鮞粒、內碎屑和骨屑等，團塊內的顆粒和膠結物都是磷酸鹽質的。鮞狀磷塊巖

礫狀磷塊巖

砂狀磷塊巖砂質礫屑磷塊巖條帶狀含磷硅質白云巖砂質碎屑磷塊巖（主要由膠磷礦砂粒組成）

(5)骨屑結構主要是由磷酸鹽質的生物骨骼或生物介殼堆積形成的，常見的磷質生物如軟舌螺、舌形貝等，它們可以是完整的或為碎屑。(6)填隙物：粒屑磷塊巖的填隙物包括泥晶基質和膠結物，二者除了在成因上不同外，在礦物成分上常見有碳酸鹽(白云石、方解石)、磷酸鹽及二氧化硅。

2.化學沉積成因的結構

可分為微晶結構及膠狀結構兩種。磷質微晶結構是由0.03～0.004mm的磷灰石組成，反映了原地磷酸鹽膠體化學沉淀的特點，并由膠體陳化脫水而形成。3.生物成因的結構

可分為骨骼結構、隱藻結構的鳥糞石三類。磷酸鹽隱藻結構，如各種形態(tài)的磷質疊層石、核形石、凝塊石以及磷酸鹽藻泥結構，其含磷礦物主要為膠磷礦、隱晶～微晶的碳氟磷灰石。4.成巖后生作用形成的結構

這類結構有交代結構及重結晶結構。通常是磷酸鹽交代硅質或碳酸鹽質巖石而形成各種交代結構，常見者有交代假象結構、交代殘余結構及交代溶蝕結構。

二、磷質巖的巖石類型

根據(jù)磷質巖的結構成因特點，可以劃分為機械成因的、化學及生物化學的、生物的以及重結晶與交代的磷質巖等四大類。1、機械成因的磷塊巖類

是由各種磷酸鹽粒屑如內碎屑、包粒、團粒、骨屑、團塊以及泥晶基質組成的磷塊巖類。按粒屑和泥晶的比例可以劃分為粒屑磷塊巖、粒屑泥晶磷塊巖、泥晶磷塊巖。

各種粒屑磷塊巖的特點如下：

(1)內碎屑磷塊巖：按粒度還可細分為礫屑、砂屑和粉屑三種磷塊巖，其中以砂屑磷塊巖最為常見。顆粒成分主要是膠磷礦砂、其次為磷質鮞粒、復鮞的碎屑組成。

(2)包粒磷塊巖：按包粒特點可分為豆粒、鮞粒、表鮞以及復鮞的磷塊巖。

(3)團粒磷塊巖：團粒的礦物成分為膠磷礦，呈淺棕色，含有機質，有時也顯模糊的同心圈結構。

(4)團塊磷塊巖：團塊為磷酸鹽質，多呈葡萄狀，其邊緣有呈磨蝕狀的或未經(jīng)磨蝕狀的輪廓。

(5)骨屑磷塊巖：粒屑都是磷酸鹽質的骨骼碎屑，如軟舌螺、舌形貝等。2、化學或生物化學磷塊巖類這類磷塊巖是由化學或生物化學作用形成的，具有原地磷酸鹽膠體化學沉積的特點，巖石由膠狀或超微晶粒的磷灰石(或膠磷礦)組成，多呈淡褐色和棕色。3、生物磷塊巖主要為藻礁磷塊巖，可以分為瘤狀藻和聚環(huán)藻兩種類型。瘤狀藻磷塊巖由呈不規(guī)則的云彩狀和球狀環(huán)帶的磷酸鹽組成。4.次生及重結晶磷塊巖主要是指分散狀磷酸鹽經(jīng)風化淋濾富集、重結晶或交代其它巖石形成的結晶磷塊巖。三、磷塊巖的地質分布

1、震旦紀晚期到寒武紀早期，主要的聚磷區(qū)為亞洲(蘇聯(lián)的中亞地區(qū)、蒙古、中國、朝鮮、印度、越南)及澳大利亞。2、二疊紀成磷期，主要聚磷區(qū)如北美中部、科迪勒拉冒地槽與地臺的過渡帶上。3、白堊～第三紀成磷期，主要聚磷中心為歐洲南部、北非地中海沿岸和北美東海岸。

第一節(jié)鋁、鐵、錳質巖第二節(jié)磷質巖第三節(jié)蒸發(fā)巖第四節(jié)附生巖一、概述

蒸發(fā)巖或鹽巖，是指由于含鹽度較高的溶液或鹵水，通過蒸發(fā)作用產生化學沉淀而形成的巖石?；瘜W沉淀的鹽類沉積經(jīng)破碎再沉積后，則可形成粒屑蒸發(fā)巖。

1、蒸發(fā)巖的化學組成主要是：鉀、鈉、鈣、鎂的氯化物、硫酸鹽、硼酸鹽及鈉、鉀的硝酸鹽等。

2、蒸發(fā)巖的結構、構造

①結構：按成因分為原生結構和次生結構

②構造：

原生的：致密塊狀構造、微層狀構造、條帶狀構造、波痕、交錯層理、粒序層理等。

次生的：網(wǎng)狀構造、泉華構造、角礫狀構造、皺紋狀構造、多孔狀構造。粒狀變晶結構：顆粒的大小不定，石膏巖的粒度通常較小，而鹽巖較粗大。石膏石鹽纖維狀結構：為平行狀的和雜亂排列的，例如石膏巖脈中纖維狀石膏晶體常常是垂直脈壁平行的，在被交代的結核中細小的纖維狀礦物晶體常呈雜亂分布。

柱狀、放射狀等結構：在硬石膏巖中見到，硬石膏晶體呈平行的柱狀、放射狀排列以及呈扇狀排列，有時也無一定方向。硬石膏晶體的邊緣常不規(guī)則，周圍常充填有細粒白云石。碎屑結構中碎屑物常是具磨圓狀的石膏，有時還可觀察到粒序層理，碎屑間的填隙物含量不定。蒸發(fā)巖的構造常見的有：均勻塊狀構造、層理構造、條帶狀構造、角礫狀構造、結核狀構造、變形構造。此外還常見不均勻構造，其種類繁多，反映了蒸發(fā)巖在成巖一后生階段復雜的變化。均勻塊狀條帶狀蒸發(fā)巖的構造常見的有：均勻塊狀構造、層理構造、條帶狀構造、角礫狀構造、結核狀構造、變形構造。此外還常見不均勻構造，其種類繁多，反映了蒸發(fā)巖在成巖一后生階段復雜的變化。

結核狀塑性變形二、主要巖石類型

按主要鹽類礦物的不同，可有石膏和硬石膏巖、石鹽巖和鉀鎂鹽巖。1、石膏（CaSO4.2H2O）和硬石膏（CaSO4）

主要是單礦物巖，有時是石膏-硬石膏巖。混入物常有白云巖、石鹽、天青石、黃鐵礦和各種硅質礦物。?？梢院吞妓猁}巖或石鹽巖形成混積巖。一般認為從濃縮鹵水中沉淀的原生硫酸鈣礦物是石膏，即在30℃以下時，當海水含鹽度提高3.55倍，石膏就開始沉淀。石膏和硬石膏巖常具有粗粒到細粒的結晶粒狀結構。在構造上常有發(fā)育很好的紋層狀構造，有時具交錯層。此外，石膏和硬石膏還常呈結核狀出現(xiàn)，而這種結核狀的硬石膏反映了潮上坪或沙漠干鹽湖的成因特點。石膏纖維石膏，具有明顯的絲絹光澤石膏白云石呈細小粒狀分散在石膏之中硬石膏硬石膏硬石膏有顯微鏡下呈現(xiàn)鮮艷的色彩(三級綠干涉色）2.石鹽巖主要礦物成分為石鹽，含少量其它的氯化物、硫酸鹽、粘土、有機質和鐵的化合物等。一般為塊狀及粗粒結晶結構，由于機械再沉積作用可形成粒屑結構。巖鹽中常可見紋層狀構造及共生的石膏、硬石膏互層。3.鉀鎂鹽巖主要礦物成分為鉀石鹽、光鹵石、鉀鹽鎂礬、雜鹵石等，常和石鹽巖共生。三、地質分