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沉积岩的分类和主要沉积岩


第三节 沉积岩的分类和主要沉积岩 沉积岩按成因及组成成分,可以分为两类,即碎屑岩类、化学岩和生 物化学岩类(表 4-5)。另外,还有一些在特殊条件下形成的沉积岩,暂 称之为特殊沉积岩类。 表 4-5 沉积岩分类

一、碎屑岩类 根据碎屑物质的来源,又分为沉积碎屑岩和火山碎屑岩两个亚类。 (一)沉积碎屑岩亚类 这一类岩石是由母岩风化和剥蚀作用的碎屑物质所形成的岩

石, 又称 陆源碎屑岩。除小部分在原地沉积外,大部分都经过搬运、沉积等过程。 根据组成碎屑岩的碎屑颗粒大小,本类岩石又可分为: 砾岩类——碎屑直径在 2mm 以上。 砂岩类——碎屑直径在 2—0.05mm 之间。 粉砂岩类——碎屑直径在 0.05—0.005mm 之间。 粘土岩类——碎屑直径小于 0.005mm。

上述各碎屑岩类的相应粒级,碎屑含量必须占碎屑总量的 50%以上, 如砾岩中大于 2mm 的砾石碎屑含量应占一半以上; 如果其中含有 25—50% 的砂,则可称为砂质砾岩;如果其中含有 5—25%的砂,则可称为含砂砾 岩。其余岩类命名原则,依此类推。 1.砾岩类 1.砾岩类 凡直径在 2mm 以上的碎屑(含量大于 50%)组成的岩石 都属此类。砾岩中砾的成分一般是比较坚硬的岩石碎屑。根据碎屑的磨圆 程度可分为角砾岩和砾岩两类。 (1)角砾岩 组成角砾岩的砾带有棱角,分选情况一般不好,或未 经分选,多为搬运距离很近或未经搬运堆积而成。根据成因,它们可能是 由山崩重力堆积而成; 由海浪冲击海岸而成; 由母岩风化在原地残积而成; 或者由冰川搬运的冰碛堆积而成 (称冰碛岩) 也可能因断层作用而成 ; (称 断层角砾岩,碎屑多呈尖棱状)。 (2)砾岩 组成砾岩的砾多为次圆状或圆状。根据成因,砾岩可能 是在海滨潮间带由海浪反复冲刷磨蚀堆积而成,分选和磨圆度都比较好, 成分比较单纯;也可能是由河流短距离搬运而成,分选和磨圆度较差,砾 石成分也比较复杂。砾岩中一般少有化石,或含贝壳等生物碎屑化石。 2.砂岩类 2.砂岩类 由 2—0.05mm 的碎屑(含量大于 50%)胶结而成的岩石 统称砂岩。砂岩的矿物成分通常以石英颗粒为主,其次为长石、白云母、 粘土矿物以及各种岩屑。根据粒级大小,砂岩可以分为: 粗粒砂岩(2—0.5mm) 中粒砂岩(0.5—0.25mm) 细粒砂岩(<O.25mm) 根据矿物成分,砂岩可分为: (1)石英砂岩 砂岩中石英颗粒含量占 90%以上,称石英砂岩。砂 粒纯净,SiO2 含量可达 95%以上,磨圆度高,分选性好。岩石常为白、黄 白、灰白、粉红等色。这种砂岩是原岩经过长期破坏冲刷分选而成。 (2)长石砂岩 砂岩主由石英和长石颗粒组成,而长石颗粒含量一 般在 25%以上。通常为粗粒或中粒,常呈淡红、米黄等色,碎屑多为棱 角或次棱角状,胶结物多为碳酸盐或铁质。此种砂岩多为花岗岩类岩石经 风化残积而成,或在构造上升地区强烈风化、迅速堆积而成。 砂岩可以作为建筑材料,纯净石英砂岩可用为玻璃工业原料;胶结不 好的砂岩可形成含水层或含油层。

3.粉砂岩类 矿 3.粉砂岩类 由 0.05—0.005mm 的碎屑胶结而成的岩石称粉砂岩。 物成分比较复杂, 以石英为主, 次为长石, 并有较多的云母和粘土类矿物, 显微镜下观察多具棱角。胶结物以铁质、钙质、粘土质为主。 (1)粉砂岩 岩石质地致密、颜色多样,随胶结物和混入物而变异。 具轻微砂感,或具贝壳状断口。湖成粉砂岩常具水平薄层理,河成粉砂岩 或具细斜层理,海成粉砂岩常具复杂的层理。粉砂岩多是细颗粒悬浮物质 在水动力微弱条件下,缓慢沉积而成。其沉积环境为河漫滩、三角洲、潟 湖、沼泽或海湖的较深水部位。 (2)黄土 是一种未充分胶结或半固结的粘土粉砂岩。黄灰色或棕 色,粉砂含量一般为 40—60%,其次为粘土,并多含有 10%以下的砂粒。 矿物成分以石英和长石为主,此外还有白云母、角闪石、辉石等。黄土中 含有这些易于分解而未分解的矿物,说明黄土的形成与干燥气候有关。胶 结物以粘土及 CaCO3 为主,多钙是黄土的重要特征之一。一般没有层理, 但发育有直立节理,常形成峭壁。黄土在我国分布很广,堆积很厚,形成 晋、陕、甘等省黄土高原,还有些地区分布有冲积或洪积黄土。 4.粘土岩类 由直径小于 0.005mm 的微细颗粒(含量大于 50%)组 成的岩石。矿物成分以粘土矿物为主,如高岭石、水云母、蒙脱石等,结 晶微小(0.001—0.002mm),多呈片状、板状、纤维状等。粘土矿物主要 来源于母岩的风化产物,即陆源碎屑粘土矿物;还有一部分来源于沉积或 成岩过程中的自生粘土矿物。 此外还含有粉砂级的陆源碎屑如石英、 长石、 白云母等颗粒。除此,在沉积和成岩过程中还形成一些胶体和化学沉积物 (如铁、锰、铝的氧化物,碳酸盐、硫酸盐、硅质矿物、硫化物、有机质 等)。从宏观看多具致密均一、质地较软的泥质结构。粘土岩是介于碎屑 岩和化学岩之间的过渡岩石,在沉积岩中分布最广。 (1)页岩 为粘土岩类中固结较强的岩石,具薄层状页理构造,页 理主要是鳞片状粘土矿物层层累积、平行排列并压紧而成。常含石英、长 石、白云母等细小碎屑。致密,不透水。可有各种颜色,含有机质者呈黑 色,含氧化铁者呈红色,含绿泥石、海绿石等呈绿色。性软,抵抗风化能 力弱,在地形上常表现为低山低谷。 (2)泥岩 是一种厚层状、致密、页理不发育的粘土岩。

(3)粘土 主要由粘土矿物组成、固结程度较差的粘土岩。细腻质 软, 颜色浅淡为主。 分布较多的为高岭石粘土, 简称高岭土, 具吸水性 (粘 舌)、可塑性(加水成泥)、吸收性(从溶液中吸收各种矿物质及有机质 的性质)、耐火性(熔点:<1350°—1770℃)、烧结性(煅烧后变硬) 等一系列特点,是陶瓷工业、耐火材料工业的重要原料。还有一种粘土叫 膨润土,主由蒙脱石(胶岭石)组成,蒙脱石是粘土矿物的一种,为含水 层状结构的硅酸盐矿物,化学组成为(Na,Ca)0.33(Al,Mg)2[Si4O10] (OH)2·nH2O,吸水后体积可膨胀 10—30 倍,广泛用于铸模、陶瓷、钻 探、纺织工业等方面。此外还有漂白土,与膨润土相似,但含钙较多,含

钠较少, 吸水性和膨胀性较差, 而具强吸附力, 可吸收大量色素、 胶状物、 各种杂质等,在炼制石油和植物油工业中,可作脱色剂和漂白剂。 (二)火山碎屑岩亚类 主要是火山喷发碎屑由空中坠落就地沉积或经一定距离的流水冲刷 搬运沉积而成。从物质来源看它与火山活动有关,但从成岩过程来看又从 属于沉积岩的形成规律。有些火山碎屑岩的组成以各种火山碎屑为主;还 有些火山碎屑岩中夹有很多熔岩,同时火山碎屑为熔岩所胶结;另有一些 是由火山碎屑和正常碎屑(砾、砂、粉砂、泥等)混合堆积而成,其中夹 有砂、页岩等,并常含有化石。由此可见,火山碎屑岩与熔岩之间,火山 碎屑岩与正常碎屑岩之间,包含许多过渡岩石,根据火山碎屑粒度大体可 以分为: 1.火山集块岩 (大于 64mm) 如熔岩碎块等 (占 1.火山集块岩 是主要由粗火山碎屑 50%以上),固结而成的岩石。熔岩碎块带棱角或经搬运磨圆,填充物和 基质为熔岩、火山灰、泥砂、钙质、硅质等。分选性一般不好,层理不清, 常形成厚层和块状层。根据岩石中熔岩碎块的成分,可以命名为安山集块 岩、 流纹集块岩等。 此种岩石质地较坚硬, 堆积厚度从数百米可达数千米, 我国东部在中生代中后期形成大量火山碎屑岩,常形成高山。 2.火山角砾岩 2.火山角砾岩 是主要由粒径为 2—64mm 的熔岩碎块或角砾(含量 50%以上)固结而成的岩石,也常含其它岩石的角砾,多数具明显棱角, 分选差,大小不等。填充物和基质为熔岩、火山灰或泥砂等,也可以是钙 质、硅质等。根据角砾成分可命名为流纹角砾岩、安山角砾岩、玄武角砾 岩等。 3.凝灰岩 3.凝灰岩 是主要由粒径小于 2mm 的火山灰(岩屑、晶屑、玻屑)及 火山碎屑等(含量 50%以上)固结而成的岩石。分选差,碎屑多具棱角。 岩石外貌有粗糙感,可具清楚的层理。根据碎屑成分可分为玻屑凝灰岩、 晶屑凝灰岩、岩屑凝灰岩、混合型凝灰岩等。玻屑凝灰岩常保存于时代较 新的火山碎屑岩中,经过脱玻作用和蚀变作用可以形成膨润土或漂白土 等。凝灰岩可有黄、灰、白、棕、紫等不同颜色。有时凝灰岩中含有正常 碎屑,而形成砂质凝灰岩、凝灰质砂岩等。 上述各类火山碎屑岩,多形成于火山口附近或其周围的有水盆地中。 在地层剖面中火山碎屑岩可以反映地史发展过程中的火山活动情况和古 地理环境。 二、化学岩及生物化学岩类 这类岩石是岩石风化产物和剥蚀产物中的溶解物质和胶体物质通过 化学作用方式沉积而成的岩石和通过生物化学作用或生物生理活动使某 种物质聚集而成的岩石,前者属于化学岩,后者属于生物化学岩。这类岩 石大多是在海、 湖盆地中形成, 有一小部分也可以在地下水的作用下形成。

成分常较单一,具有结晶粒状结构、隐晶质结构、鲕状结构、豆状结构或 具有生物结构、生物碎屑结构等。其中有许多岩石本身就是有重要意义的 沉积矿产,如石盐、钾石盐、石膏、芒硝、石灰石、白云石、铁矿、锰矿、 铝土、磷矿、硅藻土等。 根据化学沉积分异的一般顺序,简述主要岩类和岩石如下。 (一)铝、铁、锰质岩类 是富含铝、铁、锰质矿物的化学或生物化学岩。Al、Fe、Mn 是溶液 中活动性较差的元素,往往以胶体形式在原地或海湖边缘沉积,但在深海 盆 Fe、Mn 等也有大量沉积。 1.铝土岩 1.铝土岩 又称铝矾土。主要由三水铝石(Al[OH]3)、软水铝石 和硬水铝石(AlO[OH])等组成,故根据成分有一水硬铝石、一水软铝 石、三水铝石之分。常含有 SiO2、Fe2O3 等混入物。铝土岩和粘土岩外貌和 性质相似,一般称 Al2O3/SiO2>1 者为铝质岩;≥2.6 者称铝土矿;若<1 者则称粘土岩。和粘土岩相比,铝土岩岩性致密,硬度和比重较大,没有 可塑性。致密块状、鲕状或豆状结构。因含杂质不同,颜色有白、灰、黄 等。成因不一,主要由铝硅酸盐矿物(如长石等)化学风化分解后形成的 氧化铝经搬运在海、湖盆中沉积而成,也有一部分是残积而成。是炼铝的 主要原料。我国河北、辽宁、山东、河南、贵州、云南等省分布甚广。 2.铁质岩 主要矿物成分有赤 2.铁质岩 为富含铁矿物的化学岩或生物化学岩。 铁矿、褐铁矿、菱铁矿等。常混入砂质、粘土、硅质等。致密块状、鲕状、 豆状或肾状结构。含铁在 30%以上即可称为铁矿。在地质时代的陆地表 面,更主要是在浅海边缘形成。我国中、上元古界、泥盆系、石炭系等地 层中常富含沉积型的铁质岩(铁矿)。 3.锰质岩 3.锰质岩 为富含锰矿物的沉积岩,一般含锰 20%以上即成锰矿。 主要矿物有软锰矿、硬锰矿、菱锰矿等,常混入砂、粘土、氧化铁、二氧 化硅等杂质。多呈黑、黑褐、黑紫等色。有的性软、染手、呈土状;有的 很硬,呈鲕状、肾状等。在地质时代锰质岩多在海、湖盆边缘形成,也可 在风化壳中形成。 目前全世界都在瞩目一种现代海底形成的金属矿源,即锰结核。1873 年被英国海洋调查船首先在大西洋发现,但到 1958 年世界上才对锰结核 进行正式有组织的调查,并逐步开展锰结核的勘探、试采和提炼技术的研 究工作。锰结核广泛分布于世界各大洋 3000 至 6000m 深的洋底表层,估 计储量达 3 万亿吨,太平洋约占一半,其次为印度洋,故被称为世界上最 大的金属资源, 并被预测是人类下一个世纪的主要矿产之一。 据最近分析, 锰结核中含有 56 种元素(据 McKel-vey,1983),其中锰、铜、镍、钴 等金属蕴藏总量分别是陆地储量的几十倍到 1000 多倍。按目前世界年消 耗量计算,这些金属可供全世界使用上千年至数万年。而且锰结核是年有 形成,仅太平洋每年就能增长 1000 万吨,相当于一个大型矿床。

关于锰结核的成因问题,尚未得出确切结论,有人认为在洋底淤泥表 层因为有机物频繁沉降, 促使底土沉积物中的锰和有色金属层层堆积形成 结核,由于底层淤泥具有一种弹性,因此把锰结核总是挤出淤泥,位于底 土之上。还有人认为锰和其它金属来源可能与从洋底喷出的热水矿液有 关。也有人认为由海洋中脊(裂缝)喷出的高温熔岩,经海水冲洗、析出 含金属的热液,形成“重金属泥”,在一定条件下形成锰结核或热液多金 属矿床。 (二)硅、磷质盐类 硅质岩是一种以二氧化硅为主要化学成分的岩石。 二氧化硅是通过化 学或生物化学沉积作用或某些火山作用生成的,主要矿物成分是玉髓、蛋 白石、石英,常混入碳酸盐、氧化铁、粘土矿物等。 磷质岩是一种富含磷酸盐矿物的岩石。主要矿物成分为磷灰石,常混 入砂、粉砂、粘土、方解石、石英、海绿石等。大多数为经海洋生物化学 作用沉积而成的。 1.燧石岩 俗称“火石”。 主要矿物成分 1.燧石岩 一种致密坚硬的硅质岩石, 为玉髓、微粒石英、蛋白石等。常为浅灰至黑灰色,具蜡状光泽和贝壳状 断口。 主要产于石灰岩中, 形成燧石结核、 不规则团块或燧石条带 (夹层) , 很少成为独立稳定的岩层。我国中、上元古界碳酸盐岩层中常含有燧石结 核或薄层。多为海洋沉积或成岩交代而成。 2.碧玉岩 主要矿物成分为玉髓、 细 2.碧玉岩 也是一种致密坚硬的硅质岩石, 粒石英,常混入氧化铁等,呈红、棕、绿、玫瑰等色,具贝壳状断口,蜡 状光泽。其性质和燧石岩基本相同,但碧玉岩常产于火山岩、火山碎屑岩 中,其成因与火山沉积有关。质佳的碧玉可作各种工艺品。 3.硅藻土 由硅藻遗体组成, 硅藻含量 3.硅藻土 是一种疏松粉状的硅质岩石, 可达 70—90%。主要成分为蛋白石,常和粘土或碳酸盐混在一起。白或 浅黄色,质轻而软,孔隙度可达 90%左右,粘舌,吸咐力很强,是良好 的吸附剂,可作炼油、制糖的吸附剂和净化剂,也是优良的隔音、隔热材 料。 多分布于新生代沉积层中, 我国山东临朐、 吉林、 湖南等皆产硅藻土。 其 4.磷块岩 4.磷块岩 通常把含 P2O5 大于 5—8%的岩石统称磷块岩或磷质岩, 结构变化很大,有砂状结构、泥状结构等,外表有时以砂岩、页岩或碳酸 盐岩,一般需用化学鉴别方法(与磷灰石同)。 (三)碳酸盐岩类 碳酸盐矿物含量大于 50%,主要矿物成分为方解石、白云石等,常 混入二氧化硅、氧化铁、粘土、砂等。常具结晶粒状结构、鲕状结构、豆 状结构、生物结构或碎屑结构等。过去认为本类岩石主要形成于海湖盆地 中的较深浅水环境,成因和形成环境比较简单。近来研究结果认为其沉积

环境可以是浅水、较深水,也可以是潮上带,有许多是在有丰富生物和极 浅水条件下形成的;其成因可以是化学沉积、生物化学沉积、生物沉积, 也可以是机械作用的碎屑沉积,后一种虽然也具有碎屑岩类的特点,但其 碎屑并非来源于陆地,而是由海盆内形成的碎屑,即内碎屑。本类岩石分 布很广,仅次于粘土岩和其它碎屑岩,约占沉积岩总量的 20%,在我国 约占沉积岩总面积的 55%。 本类岩石的代表岩石为石灰岩和白云岩, 但二者间有许多过渡类型的 岩石,如表 4-6。 表 4-6 石灰岩与白云岩及其过渡岩石的划分

1.石灰岩类 1.石灰岩类 一类以方解石为主要组分的岩石,有灰、灰白、灰黑、 黑、浅红、浅黄等颜色,性脆,硬度不大,小刀能刻动,滴盐酸剧烈起泡。 由于石灰岩易溶, 在石灰岩发育地区常形成石林、 溶洞等, 称喀斯特地貌。 石灰岩是制石灰、水泥的主要原料和冶炼钢铁的熔剂,也是制化肥、电石 的原料,并广泛用于制碱、制糖、陶瓷、玻璃、印刷等工业中。根据结构 和成因,主要种类有: (1)竹叶状灰岩(砾屑灰岩) 是一种典型的内碎屑灰岩。所谓内 碎屑,也称盆地碎屑、同生碎屑,是沉积于水盆地底部的未完全固结或已 固结的碳酸盐沉积物,经水流或波浪作用破碎、搬运、磨蚀而成的碎屑, 这些碎屑根据大小可以称为砾屑、砂屑、粉屑、泥屑等。它们再沉积形成 岩石,就是内碎屑灰岩。而竹叶状灰岩是由灰岩扁砾被钙质胶结而成的典 型砾屑灰岩,其砾屑为扁圆或长椭圆形,垂直层面切开形似竹叶,故名。 砾屑大小不一,磨圆度高,其表皮常有一层紫红色或黄色铁质氧化圈,砾 屑约占 60—70%。砾屑成分单一,多为泥晶方解石(泥晶指泥状碳酸钙 细屑或晶体,又称灰泥);胶结物和填充物多为微晶或细晶方解石,约占 30—40%。我国华北寒武系上部和奥陶系下部有广泛分布。一般认为这种 灰岩是在潮汐和波浪活动频繁的海滩地区(潮间带或潮下带),先沉积了 泥晶灰岩,然后被潮汐或波浪破坏,形成碎块,并被磨蚀成砾,然后又被 CaCO3 胶结而成。沉积环境是氧化环境。 有些灰岩是由砂屑或粉屑胶结而成的,可以称为砂屑灰岩或粉屑灰 岩。这类灰岩可具交错层理、干裂、波痕等构造。

(2)生物碎屑灰岩 是由各种生物碎屑被碳酸钙胶结而成的灰岩, 常见的有生物贝屑(贝壳碎屑)灰岩。它多形成于水流或波浪作用强烈的 地区或生物礁的侧翼。 (3)鲕状灰岩(鲕粒灰岩) 指鲕粒含量大于 50%的灰岩。鲕粒直 径小于 2mm,大于 2mm 者则称豆粒。这种灰岩的形成条件,一般认为是海 水中溶解的 CaCO3 成过饱和状态, 沉积环境为潮汐和波浪作用强烈的浅海, 并且海水中富含泥砂等陆源碎屑、内碎屑、生物碎屑且比较混浊。潮汐和 波浪作用经常引起水介质的搅动,每搅动一次,水中各种碎屑便处于悬浮 状态,并促使 CO2 从水中逸出,这样就导致海水中过饱和的 CaCO3 发生沉 淀, 并以各种细小碎屑为结核中心, 层层围绕, 形成鲕粒。 如此周而复始, 鲕粒越来越大,当其重量超过波浪、水流搅动的能量,便堆积在海底,并 为 CaCO3 所胶结,形成鲕状灰岩。所以,这种灰岩是一种化学成因和机械 成因的灰岩。我国北方中寒武统有典型的鲕状灰岩。 (4)化学石灰岩 指通过化学及生物化学方式由海湖中沉淀而成的 石灰岩。多具隐晶或结晶结构,致密均一,或具贝壳状断口。这种灰岩多 形成于温暖浅海地区,气候温暖,有利于蒸发及水生植物进行光合作用, 使海水中 CO2 释出或被植物吸收,导致 CaCO3 沉淀。另外,在泉水出口处, 由于温度升高和压力减小,使水中 CO2 逸出,也导致 CaCO3 的沉淀,形成 疏松多孔的石灰华。 (5)结晶灰岩 指主要由方解石晶粒组成的灰岩,它常由泥晶灰岩 (由 0.001—0.004mm 的灰泥组成)及其它灰岩重结晶形成。 2.白云岩类 2.白云岩类 指以白云石为主要组分(50%以上)的碳酸盐岩。常混 入方解石、粘土矿物、石膏等杂质。外貌与石灰岩相似,但硬度略大,较 坚韧,滴稀盐酸(5%)不起泡或微弱发泡,风化面常有白云石粉及纵横 交叉的刀砍状溶沟。按结构分,有碎屑白云岩、微晶白云岩、结晶白云岩 等。按成因,可分为原生白云岩、交代白云岩(或次生白云岩)等。 原生白云岩是在干热气候条件下的高盐度海湾、潟湖、咸化海或内陆 咸水湖泊中通过化学沉淀而成的白云岩;或者是咸水中 Mg2+离子交代置换 底部 CaCO3 灰泥中一部分 Ca2+离子(这种作用叫同生交代作用)而成的白 云岩。原生白云岩的特征是成层稳定,生物化石稀少,常和石膏等共 有些白云岩是在成岩过程中沉积的碳酸钙和被渗透下来的咸水中的 硫酸镁、氯化镁等反应交代而成。这种作用叫白云岩化作用,这种白云岩 叫成岩白云岩或交代白云岩。白云岩化的条件一般认为必须是水溶液中 Mg/Ca 比值相当大。这种白云岩层位不甚稳定,常呈似层状、透镜状、斑 块状产于灰岩中,横向常过渡为白云质灰岩或灰岩。由于方解石被白云石 交代后,体积缩小 13%,故成岩白云岩孔隙发育,可为良好的储油层或 某些矿床的控矿层。

白云岩在冶金工业中可作熔剂和耐火材料,部分用来提炼金属镁,也 可用作化肥、陶瓷、玻璃工业的配料和建筑石材。 在上述石灰岩和白云岩之间,因二者含量比例不同,可有多种过渡岩 石,如含白云质灰岩、白云质灰岩、灰质白云岩、含灰质白云岩等,其成 分变化如表 4-6 所列。 3.泥灰岩类 石灰岩 3.泥灰岩类 是碳酸盐岩与粘土岩之间的一类过渡类型岩石。 中泥质(粘土)成分增加到 25—50%,即可称泥灰岩;若白云岩中泥质 (粘土)成分增加到 25—50%,则称泥云岩。岩石致密,呈微粒或泥状 结构,黄、灰、绿、紫等色。常分布于石灰岩和粘土岩的过渡地带,或夹 于薄层灰岩和粘土岩之间, 多呈薄层状或透镜体状产出。 加冷盐酸起泡 (泥 云岩起泡微弱或不起泡),并有泥质残余物出现。 (四)蒸发盐岩类 指由钾、钠、钙、镁等卤化物及硫酸盐矿物为主要组份的纯化学沉积 岩,又称盐类岩。这种岩石广泛分布于闭塞海湾、潟湖、内陆盐湖等沉积 中。 它们是在干燥气候条件下, 由于海、 湖水分强烈蒸发, 卤水浓度增大, 致使其中盐类结晶析出沉淀而成。 常见的有石盐 (NaCl) 钾石盐 、 (KCl) 、 石膏(CaSO4·2H2O)、硬石膏(CaSO )、芒硝(Na2SO4·10H2O)、苏打 (Na CO3·10H2O)、硼砂(Na B4O7·10H2O)等,混入物有粘土、碎屑物以 及方解石、白云石、氧化铁凝胶等,还经常伴生溴、碘等元素。这类岩石 在沉积岩中所占比重很小,但其本身常构成重要的矿产。如青海柴达木盆 地中有许多盐湖,估计盐类储量可达 500 多亿吨,其中钾盐达 1 亿多吨。 新疆吐鲁番盆地艾丁湖是我国最低的地方(-154m),就是一个以芒硝为 主的盐湖。
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(五)可燃有机岩类 这是由各种生物(动物、植物)堆积,经过复杂变化所形成的、含有 可燃性有机质的一类沉积岩,它们本身也是非常重要的地壳能源矿产。按 照成分可分为二类:一是碳质可燃有机岩,包括煤、褐炭、泥炭等;一是 沥青质可燃有机岩,化学成分以碳氢化合物为主,包括石油、天然气、地 蜡、地沥青等。本类岩石的存在形式多种多样,有固体、液体和气体。在 矿床一章将要进一步介绍。 三、特殊沉积岩类 除去上述,还有一些沉积岩是在特殊地质条件下形成的,它们不属于 正常分类系统,但这类岩石对于恢复古地理环境,阐明地球历史当中的一 些事件, 具有特殊的意义, 故日益引起人们的重视, 现择其要者介绍如下: (一)风暴岩

指在风暴天气影响下在水盆地特别是在海洋中形成的沉积岩。 当风暴 天气发生时: 1.在海洋中会一时掀起强大的涌浪,造成大片海面升高,海水流速增 大,波浪传播加深(超过正常天气浪基面的深度,可以深达几十米甚至到 达 200m 深度),因而常将海底沉积物中的细物质簸出,形成混浊的密度 流; 2.这种风浪对原海底沉积物有很大的侵蚀作用,常形成侵蚀基底面, 在基底面上形成冲蚀坑,上覆泥砂等填充其中,形成填充构造; 3.风暴涌浪还经常挖掘出海底浅埋藏物质,包括各种完整的生物化 石,再加上新冲刷来的化石碎片,形成混合的生物组合; 4.风暴作用不但使沉积物高速流动,还形成较强的往复运动,时常改 变方向,或发生旋卷,使其呈杂乱状或旋卷状排列; 5.涌浪一般在不太长时间内,能量即迅速衰减,产生向海密度流,在 陆棚上或携带陆棚边缘物质在潮下沉积形成粒级递变层 (即泥砂由粗到细 逐渐沉积而成的层),而在海水较浅的底部还可以形成波状沙垅,使沉积 物具有交错层理; 6.风暴层多位于侵蚀底面上,厚几毫米、几厘米到十数米,常呈透镜 状、口袋状; 7.前边曾讲到一种叫竹叶灰岩的碳酸盐岩, 是我国北方上寒武统中广 泛分布的岩石, 近年有人指出有些竹叶灰岩的“竹叶” (扁砾) 排列杂乱, 无一定方向,或呈涡卷排列,认为是在强烈振荡水流影响下形成的一种风 暴岩。 (二)浊积岩 指浊流沉积形成的各类沉积岩。浊流理论认为,由于地震、风暴、海 底火山爆发等原因,把陆棚浅海底上的陆源沉积物搅动起来,形成阵发性 的混浊的高密度流(即含有大量泥沙等物质的水流),并把陆源沉积物冲 刷到大陆坡上去; 由于大陆坡上发育大冲沟或峡谷, 再加上重力滑塌作用, 许多陆源物质包括巨大碎屑及陆地和浅海生物化石, 又可以被搬运到大陆 坡脚和深海底,在那里沉积下来,形成浊积岩。这样一来,过去所谓深海 沉积中没有陆源物质便给否定了; 同时过去认为在海相沉积岩中为什么不 见深海相、半深海相沉积岩之谜也解决了。因此浊流理论的提出和浊积岩 的发现, 对于改变和研究沉积模式以及根据沉积相恢复古地理面貌具有重 要意义。 浊积岩的主要特征是:

1.碎屑成分比较复杂,陆源物质较多,碎屑磨圆度不好,分选也不太 好(来自海滨物质除外),常含有异地搬运来的浅水动物化石(如大型介 壳、浅水底栖动物化石等)和植物化石及其碎片等; 2.浊积岩的每一个单元(即一次阵发性泥沙密度流形成的沉积),往 往下部物质较粗,有时含有砾石,如含砾砂岩等,向上物质变细,顶部常 为泥岩、泥灰岩;下部常形成递变层理,向上逐渐变为微细水平层理,最 上变为不甚清晰层理。 A.H.鲍马曾归纳出浊积岩的沉积序列, 称鲍马序列, 但由于顶部往往被后期密度流所冲刷,事实上很少存在完整的序列; 3.浊积岩的一个沉积序列的厚度不大,但许多个单元积累在一起,则 常形成很大的厚度,达数百至上万米,并显示很好的沉积韵律(即多次重 复的互层状); 4.由于浊流的前部富含粗物质,流速也大,具有很强的侵蚀力,故常 在流经底部泥质表面时形成一系列有方向性的冲槽、冲沟,并很快地被砂 等浊积物所充填,在沙岩层底面形成其铸模,即槽模、沟模等;或由于迅 速沉积在底部软泥上的浊积砂具有不均匀的荷重, 在砂岩底部铸上高低不 平的荷重模; 5.典型的浊积岩分布面积很广,可达 1 万至 10 万 km2 以上; 6.因厚度大、粗细物质交替,常形成油田较好的生(油层)储(油层) 盖(层)组合; 7.前述风暴岩, 实际上也可以归入浊积岩的系统, 是浪成浊流的产物。


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