《沉積巖緒論》課件

沉積巖概述沉積巖是地球表層常見的巖石類型之一,是由各種礦物和有機物質經(jīng)過物理、化學和生物過程沉積而成的。了解沉積巖的形成過程和特征有助于更好地認識地球的演化歷史。主要內容概述1沉積巖的定義探討沉積巖的基本概念及其形成機制。2沉積巖的特征介紹沉積巖的物理、化學和結構特點。3沉積巖的成因過程分析形成沉積巖的各種地質過程和機制。4沉積環(huán)境的分類概述不同類型的沉積環(huán)境及其特點。沉積巖的定義巖石來源沉積巖是通過物理、化學和生物等作用從其他巖石、礦物或有機物質沉積而成的巖石。形成過程它們通常在地表或淺部地層中形成,通過長期的壓實和固結等過程產生。主要成分沉積巖的主要成分是沉積顆粒、化學沉淀物和有機體化石等。沉積巖的特征層理結構沉積巖具有明顯的層理結構,反映了沉積物的堆積過程。不同沉積環(huán)境下,層理的特征也有所不同。多樣的成分組成沉積巖由礦物顆粒、碎屑、化學沉淀物等組成,成分復雜多樣。這反映了不同的沉積環(huán)境和沉積作用過程。紋層結構許多沉積巖顯示細微的紋層結構,這是由于沉積環(huán)境中的周期性變化所形成的。例如,季節(jié)性或潮汐周期等。沉積巖的形成過程來源物質的積累來自于地球內部和外部的物質通過各種方式進入沉積環(huán)境中積累。沉積作用物質在重力、水流或其他作用下沉淀下來形成沉積層。成巖作用在溫壓條件的作用下,沉積物逐漸發(fā)生化學和物理變化,形成沉積巖。沉積礦物與沉積物沉積礦物沉積礦物是指在沉積過程中形成的各種礦物顆粒。常見的有石英、長石、粘土礦物等。這些礦物在不同的沉積環(huán)境下有不同的分布特征。沉積物沉積物是指由各種沉積礦物和有機碎屑經(jīng)過物理、化學和生物作用而形成的各種粒子狀堆積體。它們反映了沉積環(huán)境的特點。沉積環(huán)境的類型陸相環(huán)境包括河流、湖泊、風成、冰川等環(huán)境,主要受地表水循環(huán)和氣候變化的影響。沉積物組成以碎屑成分為主。濱海環(huán)境處于陸地與海洋交界區(qū)域,包括海灘、潮間帶、潮汐平原等。受潮汐、波浪、風力等作用影響。海相環(huán)境深水環(huán)境以化學和生物沉積為主,如深海平原、大陸架、陸坡等。淺水環(huán)境則更易發(fā)生碎屑沉積。特殊環(huán)境如沙漠、冰川、火山口等特殊地質環(huán)境也可形成獨特的沉積巖類型。淺水沉積環(huán)境淺水沉積環(huán)境指水深較淺的沉積區(qū)域,通常位于近岸地帶。這種環(huán)境下沉積作用受波浪、潮汐等外力影響顯著,沉積物組成復雜多樣。主要包括海岸、濱海平原、潮間帶、河口等區(qū)域。這些區(qū)域沉積物來源豐富,成巖作用活躍,是重要的沉積巖成藏區(qū)。深水沉積環(huán)境深水沉積環(huán)境指發(fā)生在水深較大的區(qū)域,如大洋及深大湖的湖底。這種環(huán)境中,沉積作用相對緩慢,有豐富的懸浮顆粒物和低能環(huán)境,主要形成細粒沉積物如泥巖、頁巖等。深水沉積環(huán)境中的沉積物主要來源于遙遠地區(qū)的物質輸入,以及就地發(fā)生的生物沉積和化學沉淀。沉積格局復雜多變,有利于保存微觀生物化石,對探討古環(huán)境具有重要意義。湖泊沉積環(huán)境湖泊特征湖泊是一種獨特的沉積環(huán)境,由于水體的靜止或緩慢流動,為細小沉積物的積累提供了理想的條件。湖泊常位于低洼地區(qū),并可能接受來自河流、崩塌或風化的各種沉積物。湖泊沉積物湖泊沉積物包括泥質、砂質和有機質等。它們可形成明顯的層理,記錄了湖泊演化的歷史。這些沉積物為地質學家提供了寶貴的信息,可用于探討氣候變遷和環(huán)境變遷。湖泊生態(tài)系統(tǒng)湖泊是一個獨特的生態(tài)系統(tǒng),孕育了豐富的生物多樣性。湖泊中常見的生物包括浮游生物、水生植物、魚類和貝類等,它們都可能成為沉積物的組成部分。風成沉積環(huán)境風成沉積環(huán)境主要包括沙漠、黃土高原等干旱地區(qū)。由于缺乏植被覆蓋,地表松散細顆粒物質易被風力侵蝕搬運。風力作用形成各種風成地貌,如沙丘、黃土臺地等。這些地區(qū)的沉積巖主要包括風成砂巖、黃土等。冰川沉積環(huán)境冰川沉積環(huán)境指由冰川作用形成的各種沉積物。這些沉積物包括冰川底部、冰川邊緣和冰川前端堆積的堆積物。冰川沉積作用形成的沉積物具有獨特的特征,如不分選性、角礫狀顆粒和含有大量冰磧物等。這些沉積物為后續(xù)研究提供了珍貴的地質記錄,反映了過去氣候變化、環(huán)境變遷以及冰川歷史演化的重要信息。沉積巖的結構與構造結構沉積巖由不同粒度和礦物成分的顆粒組成,呈現(xiàn)出特有的紋理和層理。其結構反映了沉積過程中的沉積環(huán)境和水動力條件。構造沉積巖在成巖過程中會發(fā)生各種構造變化,如層理、節(jié)理、斷層和褶皺等,這些構造反映了沉積巖在形成和演化過程中經(jīng)歷的復雜地質史。沉積巖的構造特征為研究其形成環(huán)境和地質歷史提供了重要依據(jù)。沉積巖的分類碎屑沉積巖由碎屑物質（如砂石、粘土等）經(jīng)機械作用沉積形成的沉積巖。如砂巖、泥巖、粉砂巖等。化學沉積巖由化學沉積作用形成的沉積巖。如石膏、方解石、白云石等。生物沉積巖由生物遺骸或生物活動形成的沉積巖。如含化石的石灰?guī)r、含煤巖等。碳酸鹽沉積巖以碳酸鹽礦物為主要組成的沉積巖。如石灰?guī)r、白云巖等。碎屑沉積巖顆粒組成碎屑沉積巖由不同粒徑的碎屑顆粒組成，如礫石、砂礫、砂巖、粉砂巖和泥巖等。沉積過程在水流、風力、重力等作用下,碎屑顆粒被搬運、堆積而成碎屑沉積巖。成巖礦物碎屑沉積巖主要由石英、長石、粘土礦物等構成,是地殼最豐富的巖石類型。化學沉積巖1成因特點化學沉積巖通常由化學反應或生物化學反應沉淀形成。不同溶質沉淀形成不同礦物組成。2常見礦物常見的化學沉積巖礦物包括方解石、石膏、硅質沉淀物等。這些礦物反映了沉積環(huán)境的化學條件。3沉積環(huán)境化學沉積巖主要形成于干旱氣候下的湖泊、鹽沼及蒸發(fā)剩余物累積的環(huán)境。4成巖過程化學沉積巖通常經(jīng)歷了從沉淀、凝聚到結晶的一系列成巖過程。生物沉積巖生物成因生物沉積巖是由生物活動和代謝過程產生的沉積巖,如珊瑚礁、貽貝殼層、化石等。它們在沉積過程中扮演著重要的角色。多樣性生物沉積巖根據(jù)生物種類和沉積環(huán)境的不同,呈現(xiàn)出豐富多樣的形態(tài)和結構,如網(wǎng)狀、塊狀、珊瑰狀等。應用價值生物沉積巖廣泛應用于建筑材料、裝飾品、藝術品等領域,同時也蘊含著豐富的古生物和地質信息。碳酸鹽沉積巖1主要成分碳酸鹽沉積巖主要由碳酸鈣(CaCO3)或碳酸鎂(MgCO3)等碳酸鹽礦物組成。2形成環(huán)境碳酸鹽沉積巖通常在淺海、湖泊等富含溶解的碳酸鹽的環(huán)境中形成。3生物成因許多碳酸鹽沉積巖是由生物體的骨骼、殼體等遺骸經(jīng)過沉積和成巖作用形成的。4類型主要類型包括石灰?guī)r、白堊巖、白云巖等。這些巖石在地質歷史上廣泛分布。蒸發(fā)巖定義蒸發(fā)巖是指在干旱或半干旱環(huán)境下，由水體蒸發(fā)過程中所殘留的化學沉淀物質構成的沉積巖。形成條件蒸發(fā)作用、干燥氣候、受限地形和緩慢沉降是蒸發(fā)巖形成的關鍵因素。常見礦物鹽、石膏、芒硝、滑石等礦物是蒸發(fā)巖的主要組成成分。代表類型蒸發(fā)巖包括鹽類巖石、石膏巖、硬石膏等典型代表。沉積巖的成巖作用1物理成巖作用壓實、溶解、再結晶等2化學成巖作用礦物的溶解、沉淀和重結晶3生物成巖作用生物體的殘骸化石化及微生物活動沉積巖經(jīng)過復雜的成巖作用而形成。主要包括物理成巖、化學成巖和生物成巖三大類。這些作用通過壓實、溶解、再結晶、礦物沉淀等機制,使沉積物逐步轉變?yōu)榉€(wěn)定的沉積巖。成巖作用的類型物理成巖作用通過溫度、壓力等物理因素促進沉積物的再結晶和礦物的再組裝,形成新的巖石。常見于深埋變質作用?；瘜W成巖作用通過化學反應和溶解沉淀過程,從而改變沉積物的礦物組成和結構。如水泥作用、交代作用等。生物成巖作用生物體的活動參與沉積物的形成和變化,如骨骼、殼體的沉積和成巖。常見于生物礁和生物碎屑巖。物理成巖作用壓密作用沉積物在重力作用下逐漸排出孔隙水,顆粒變形和重新排列。凍結作用地下水在低溫條件下結冰,會破壞巖石結構,形成凍融構造。熱作用高溫環(huán)境下,沉積物內部化學反應加劇,形成新的礦物組合。結晶作用溶液中的離子在一定條件下析出形成新的礦物晶體?；瘜W成巖作用化學礦物沉淀在水體中溶解的礦物質通過化學反應而沉淀下來,形成化學沉積巖。這種過程可以是由溫度、pH值或其他化學參數(shù)的變化導致的。蒸發(fā)礦物沉積在干旱或半干旱環(huán)境中,水體中的溶解鹽類通過蒸發(fā)而沉淀下來,形成蒸發(fā)巖等化學沉積巖。生物化學作用沉積一些生物體的代謝過程會導致水體中礦物質的沉淀,形成生物化學沉積巖,如珊瑚礁石灰?guī)r。生物成巖作用1細菌和微生物作用細菌和微生物通過代謝活動造就了許多化學沉積巖,如石灰?guī)r和菌礁等。2軟體動物貢獻軟體動物如珊瑚、介殼類等制造并沉積大量碳酸鹽沉積物,形成重要的生物巖石。3植物分泌物沉積一些海洋植物如藻類分泌粘稠的膠體,促進細顆粒沉積形成巖石。4有機質富集死亡生物遺體富集和成巖,形成煤炭、石油等重要有機質沉積巖。沉積巖的常見構造層理沉積巖中的平行或波狀分層,反映了沉積過程的特征。層理可以提供沉積環(huán)境、沉積機制等信息。節(jié)理沉積巖中的垂直或斜向斷裂,通常形成一組有規(guī)律的裂隙。節(jié)理反映了巖石的構造變形歷史。斷層沉積巖中的斷裂面,常見于構造活躍區(qū)域。斷層可指示巖層發(fā)生了位移,影響了沉積環(huán)境。褶皺沉積巖中彎曲變形的構造,反映了巖層遭受的地質應力。褶皺可提供構造演化的信息。層理定義層理是沉積巖中最基本和最普遍的結構特征,指巖石內部平行或近似平行排列的巖層,反映了沉積過程中的沉積節(jié)奏和間歇性。形成過程層理的形成主要受沉積環(huán)境、沉積速率、物質供給等因素的影響,體現(xiàn)了沉積作用的階段性和節(jié)奏性。特點層理可呈水平、傾斜或彎曲狀,厚度從毫米到數(shù)米不等,體現(xiàn)了沉積作用的動態(tài)變化。識別意義層理能反映沉積環(huán)境和沉積動力條件,為分析沉積相和古地理環(huán)境提供重要依據(jù)。節(jié)理定義節(jié)理是沉積巖和變質巖中存在的一組相互垂直或近乎垂直的裂縫系統(tǒng),通常形成規(guī)則的網(wǎng)格狀。成因節(jié)理的形成主要由于巖石內部的張應力釋放,以及外部地質作用的影響,如構造變形、冷卻收縮等。特點節(jié)理分布密集,平行或交叉排列,斷面整齊,經(jīng)常切割沉積層理。節(jié)理發(fā)育可增加巖石的滲透性和破裂度。作用節(jié)理可以影響地下水的流動方向和富集,也是油氣藏勘探的重要依據(jù)。同時也容易引發(fā)巖石的開裂和崩塌。斷層斷層破裂斷層是地殼巖層沿著一個平面產生位移或錯動的構造形式。這種破裂形成的縫隙被稱為斷層裂隙。斷層斜坡斷層的上下兩側巖層在高低方向上產生差異,形成斷層斜坡。斜坡的高度反映了斷層位移的大小。地震誘發(fā)斷層的位移和滑動經(jīng)常引發(fā)地震,地震能進一步加劇斷層的破壞性。斷層也是地震的常見源頭之一。褶皺1形成過程褶皺是地殼受到擠壓力作用而產生的波狀變形結構。通常由于板塊運動及造山運動而形成。2主要類型褶皺的主要類型包括背斜、向斜、等斜等。它們常出現(xiàn)在地質走向和地層傾斜方向改變的地區(qū)。3特點與作用褶皺能增加地層的穩(wěn)定性和抗剪強度,并能促進地下水的儲存和聚集。同時也是找尋礦產資源的重要依據(jù)。4觀察與分析通過野外觀察褶皺的形狀、尺度、走向等,可以推斷造山運動的方向和強度,為地質勘探提供依據(jù)。沉積巖的應用建筑材料沉積巖如石灰?guī)r、砂巖等被廣泛用于建筑領域，提供堅固耐用的材料。工業(yè)用途一些沉積巖