1、 岩石学复习纲要答案 1.沉积岩（ sedimentary rock） :它是在地壳表层的条件下，由母岩的风化产物、火山物质、有机物质、宇宙物质等沉积岩的原始物质成分，经过搬运作用、沉积作用以及沉积后作用而形成的一类岩石。 沉积岩石学（ sedimentary petrology）是研究沉积岩（物）的物质成分、结构构造、分类及其形成作用以及沉积环境和分布规律的一门科学。 2. 陆源物质 母岩的风化产物 生物源物质 生物残骸和有机物质 深源物质 火山碎屑物质和深部卤水 宇宙源物质 陨石 3.风化作用（ weathering）是地壳最表层的岩石在温度变化、大气、水、生物等因素的作用下，发生机械破碎
2、和化学变化的一种作用。 风化作用三种类型： 物理风化作用（ physical weathering）：发生机械破碎而化学成分不改变。 化学风化作用（ chemical weathering）：母岩发生氧化、水解、溶虑等化学变化而分解，形成新矿物。 生物风化作用（ biological weathering）：常常伴随物理风化和化学风化。 4.常见矿物抗风化能力 :石英（ quartz） 长石（ feldspar） (钾长石 多钠的 酸性斜长石 中性斜长石 多钙的基性斜长石 )云母（ mica） (白云母 黑云母 ) 5.角闪石 辉石 橄榄石 各种粘土矿物（如高岭石、蒙脱石、水云母等）在风化带中
3、相当稳定。 各种碳酸盐矿物 各种硫酸盐矿物 重矿物（ heavy mineral）：锆石、金红石、电气石等较稳定 6.最易转移元素： CI， Br， I， S 易转移元素： Ca， Mg， Na， K 可转移元素： Mn， Si（硅酸盐）， P ， Cu 略可转移元素： Fe， Al， Ti， 基本不转移元素： Si（石英） 7.母岩风化的四个阶段： （ 1）破碎阶段（碎屑阶段）（ 2） 饱和硅铝阶段（ 3）酸性硅铝阶段（粘土型风化作用）（ 4）铝铁土阶段（红土型风化作用） 8.母岩风化产物的类型 （ 1）碎屑残留物质（ 2）新生成的矿物（ 3)溶解物质 9.风化壳（ Weathering c
4、rust）：由风化残余物质组成的地表岩石的表层部分，或者说已经风化了的地表岩石的表层部分。 10.雷诺数（ ReyonoldsNumbers）：雷诺数（ Re） = 惯性力 / 粘滞力 Re = 1 时，流动呈层流 Re = 1 40时，在颗粒背后会出现背流尾迹 Re 40 时，出现“卡门涡街”，紊流（涡流） 佛罗德数（ FroudeNumbers）数：佛罗德数 Fr = 惯性力 / 重力 Fr1，急流，超临界流，水浅流急 Fr=1，临界流 . Fr2（ 2.5），陡坡倾向指示水流方向；波痕指数 RI5（ 8 15）；波谷比波峰粗。 浪成波痕（ wave ripple）成因：由波浪产生的动荡水
5、流形成，常见于海、湖浅水地带。 特点：（ 1）对称波痕波峰尖锐，波谷圆滑，波脊多平直，部分分叉，波痕指数 RI=413（多为 67）；不对称波痕与流水波痕类似，峰谷均圆滑，不对称指数 RSI 1.13.8，波痕指数RI=516（多为 68）。 （ 2） .不对称波痕与流水波痕类似，峰谷均圆滑，不对称指数 RSI 1.13.8，波痕指数RI=516（多为 68）。 （ 3）风成波痕（ aeolian ripple）成因：由定向风形成，常见于沙漠、海、湖滨 岸的沙丘沉积中。 特点：波峰波谷圆滑（ ?）开阔，峰窄谷宽；呈不对称状，不对称度比流水波痕更大，陡坡倾向与风向一致；波痕指数 RI=1070；
6、波峰粒度比波谷粗。 27.槽痕与槽模（ flute mark and flute cast） 水流在泥质沉积物表面冲刷而形成的不连续的长形小凹坑为槽痕。 凹坑最深可达几厘米，长从几厘米到几十厘米不等。其上游端陡而深，向下游 变宽变浅，逐渐与沉积物表面齐平。槽痕被砂充填，成为砂岩层底面上的槽铸型，即为槽模。 见于浊流环境，为浊积岩的重要标志。 28.层理（ bedding）： 岩石性质沿垂向变化的一种层状构造，它可以通过矿物成分、结构、颜色的突变和渐变而显现出来。 （ 1）水平层理（ horizontal bedding） 特点：纹层呈直线状互相平行，且平行于层面。主要产于泥质岩、粉砂岩以及泥晶
7、灰岩中 成因与环境：在比较弱的水动力条件（静水）下，由悬浮物质或溶解物质先后沉淀而成。出现在低能环境中，如深湖、泻湖、深海等环境。 （ 2）平 行层理（ parallel bedding）特点：纹层平行而又几乎水平，主要产于砂岩中。成因与环境：在较强的水动力条件下，连续滚动的砂粒产生粗细分离而形成水平纹层。一般出现在急流或高能环境中，如河道、湖岸、海滩等环境。 交错层理（ cross bedding）：最常见的一种层理。在层的内部边一组倾斜的细层（前积层）与层面或层系界面相交。又称斜层理。 （ 1） 板状交错层理（ tabular cross bedding）层系之间的界面为平面而且彼此平行，
8、纹层与层系界面斜交。大型板状交错层理在河流沉积中最为典型。 特点：层系 顶界为直脊水流波痕，底界有冲刷面；垂直水流方向为平行砂纹，倾向与水流方向一致；纹层内常呈下粗上细变化，有的纹层在顺水流方向上向下收敛。 （ 2）楔状交错层理（ wedge-shaped cross bedding）层系界面为平面，且互相不平行，层系厚度变化明显呈楔形；平行于流动方向上纹层与层系界面斜交，垂直于流动方向上纹层与层系界面大致平行或斜交，纹层倾向和倾角变化不定。常见于海、湖浅水地带及三角洲地区。 （ 3）槽状交错层理（ troughcross bedding）层系底界为槽形冲刷面，纹层顶部被切割。在横切面 上，层
9、系界面是槽状，纹层与之一致也是槽状；在纵切面上，层系底界面呈弧状，纹层向下倾方向收敛并与之斜交；顶视为重叠的瓣状。大型槽状交错层理系底界冲刷面明显，底部常有泥砾，多见于河流环境中。 （ 4）波状交错层理（ wavecross bedding） 层系界面为波状起伏的曲面，上下界面可平行，也可不平行或相交，但总的延伸方向与层面平行。平行水流方向上纹层与层系界面斜交，垂直水流方向上纹层与层系界面大致平行或斜交。 （ 5）爬升波纹交错层理（ climbing ripple bedding）亦称上叠波纹交错层理，也是沙 波迁移的产物。 （ 6）羽状交错层理（ herringbone cross bedd
10、ing）一种特殊类型的交错层理。其特点是纹层平直或微向上弯曲，相邻斜层系的纹层倾向相反，延伸至层系界面进彼此呈锐角相交，呈羽毛状。这种层理是在具有反向水流存在的情况下形成的，一般见于潮坪环境中。 （ 7）浪成波纹交错层理（ wave-ripple cross bedding）由浪成沙波迁移形成的，不同于水流沙波迁移所形成的层理。对称波浪形成的：由倾向相反、相互超覆的前积层组成，内部有人字形构造。不对称波浪形成的：具不规则波状起伏的层 系界面，前积纹层成组排列成束状层系，前积层通过波谷到达相邻沙纹的翼上，为人字形构造。 （ 8）冲洗交错层理（ swash cross bedding）也称低角度交
11、错层理。其特点是层系界面和纹层平直，层系呈楔状以低角度相交，一般 2 10，多向海倾斜。主要出现于前滨环境中。 （ 9）侧积交错层理（ epsilon cross bedding）侧积交错层理是水道侧向迁移加积作用的产物。侧积交错层层系厚度较大，多在 0.5m 以上，有时可达数米。层系多呈板状，亦见楔状和透镜状，底部均发育冲刷构造，冲刷面上往往分布砾石或粗砂。 单一层系从底到顶沉积物粒度明显变细，多从砾石级（以细砾为主）到中砂，局部达细砂级。侧 积 交 错 层 的 细 层 厚 度 亦 较 大 ， 一 般 为 210cm，局部达 10cm 以上，且同一层系中细层厚度亦有较大差别，细层多呈“ S”
12、形，向上向下明显收敛，但多数侧积交错层因受到侵蚀而只保留其下部，从而形成向下收敛明显的细层。同一层系中细层的粒度可有较大的差别。侧积交错层的“细层”中可发育次一级的前积作用形成的交错层，常见有板状交错层及沙纹 层理等，其分布受“细层”界面的限制。这种侧积交错层是一种良好指示沉积环境 的标志，它指示河道或水下分流河道的快速侧向迁移，在富砂少泥环境中易于发育，主要出现在辫 状河道和水下分流河道沉积中。 （ 10）丘状交错层理（ hummocky cross bedding）由一些大型的宽缓波状层系组成，外形上象隆起的圆丘状，向四周缓倾斜。 （ 11）洼状交错层理（ swaley cross bed
13、ding)是彼此以低角度交切的浅洼坑，其中充填的细层与浅洼坑底界面平行，而向上变成很缓的波状并近于平行的层理。 （ 12）风成交错层理（ eolian cross bedding）风的吹扬作用可以形成风砂流， 风砂流的流动造成床沙形体迁移，从而形成风成交错层理。层系厚度较大（巨大），几十厘米几米。前积纹层多高角度倾斜， 25 34。 压扁层理、波状层理和透镜状层理这是在砂、泥沉积中的一种复合层理。它是由压扁层理 （又称 脉状层 理 flaserbedding）、 波状层 理（ Wavybedding） 和透镜 状层理（ lenticularbedding）组合而成。 波状层理特点：纹层呈对称或
14、不对称的波状，但总的方向平行于层面。 递变层理又称粒序层理（ gradedbedding），是具有粒变递变的一种特殊层理，分正粒序、逆粒 序和双向粒序（正逆粒序呈渐变性衔接）。 其特点由底部向顶部颗粒逐渐由粗变细或由细变粗，除了粒度变化外，没有任何内部纹层。主要由浊流形成。 韵律层理（ rhythmic bedding） 由成分、结构和颜色不同的薄层作有规律地重复出现而组成的。为潮汐周期变化、季节周期变化所致，或由浊流沉积形成的复理石韵律。 均质层理通常称块状层理（ massivebedding），是一种呈现大致均质外貌，不具任何纹层构造的层理。 其特点内部物质均匀，组分和结构都无分异现象。
15、成因：（ 1）悬浮物质快速沉积，（ 2）浊流，（ 3）生 物扰动。 29.准 同 生 变 形 构 造 （ penecontemporaneousdeformationstructures）是指沉积物沉积后，在固结成岩之前处于塑性状态时发生变形所形成的各种构造。这类构造通常是局部分布的，基本上局限于上、下未变形层之间的一个层内。 （ 1）负载构造（ load structure）也称负荷构造、重荷模（ loadcasts）等，指覆盖在泥质岩之上的砂层底面上的瘤状突起。它是由于下伏的含水塑性软泥承受了不均匀的负载，使上覆砂质物陷入下伏泥质物中而产生的。形状很不规则，一般不对称 ，排列杂乱，大小不一
16、，几毫米几分米。负载构造多在浊积岩中保存良好。 （ 2）砂球和砂枕构造：（ ballandpillowstructure）是指砂岩层断开并陷入泥岩中形成的许多紧密或稀疏排列的椭球状或枕状块体在浅水与深水环境中均有，代表沉积环境具有快速沉积甚至震积作用。 （ 3）滑塌构造（ slump structure）是指斜坡上未固结的沉积物在重力作用下发生滑动而形成的变形构造。一般伴随快速沉积而产生，它是水下滑坡的良好标志。多出现在三角洲前缘、礁前、大陆斜坡及海底峡谷前缘。 （ 4）包卷层理（构造）（ convolute bedding）或称包卷构造、旋卷层理、扭曲层理、揉皱层理、卷曲层理等，是指在一个岩
17、层内所发生的纹层盘回和扭曲现象。它常被限于一个层内连续分布，并显示出小型开阔向斜和紧密背斜的复杂现象。主要见于较薄层粗粉砂层或细粉砂层中，可以是硅质的或碳酸盐质的。不 同 于 滑 塌 构造变形，尽管包卷层理的纹层扭曲很复杂，但却是连续的 ，没有错断和角。 30.（ 1）雨痕及冰雹痕（ raindrop impression & hail print）雨痕、冰雹痕是雨滴或冰雹降落在泥质沉积物的表面，撞击成的小坑，坑的 边缘略微凸起。偶尔的阵雨形成的雨痕才比较容易保存，反映了干燥与半干燥气候条件下的大陆沉积。冰雹痕比雨痕大、深，且不规则。 （ 2）泡沫痕（ foam impressions） 是沉
18、积物近于出露水面时，水泡沫在沉积物表面暂停留所留下的半球形小坑，坑壁光滑，边缘无凸起，很象小的痘疤，常成群出现，大小悬殊。 （ 3）泥裂（干裂）（ mud crack）它是沉积物露出水面时因曝晒干涸所产生的收缩裂缝。在平面上呈多角形或网格状龟裂纹，断裂面形状呈“ V”字形，也可呈“ U”字型。常见于粘土岩和碳酸盐岩中。 （ 4）流痕（ current mark）流痕是在水位降低，沉积物即将露出水面时，薄水层汇集在沉积物表面上流动时形成的侵蚀痕。一般呈齿状、梳状、穗状、树枝状、蛇曲状等。 （ 5）晶体印痕与假晶（ crystal imprints and crystal pseudomophos
19、） 在适宜条件下，在松软沉积物表面上形成的盐类和冰等物质的结晶体后来由于溶融、溶解作用等而消失，而在层面上留下特殊的晶体印痕或充填形成假晶。石盐晶体的形成环境：盐湖、盐沼、潮坪石盐假晶的出现说明：石盐晶体生长时水体盐度增高，埋藏后孔隙水的盐度降低。晶体印痕一般在泥 质沉积物中容易保存。常见的有石盐晶体印痕（石盐假晶）、石膏晶体印痕（石膏假晶）、冰晶等。 （ 6）鸟眼与窗孔构造（ bird-eye， fenestralstructures）主要出现在泥晶灰岩、微晶白云岩、球粒灰岩、粉屑灰岩、砂屑灰岩中的原生小孔洞，被亮晶方解石或硬石膏充填。主要出现在潮上带和潮间带上部的沉积物中。成因：气泡成因、
20、收缩成因、生物成因等。 （ 7）示顶底构造（ geopetalstructure）在碳酸盐岩的原生孔洞中，有两种不同的充填物，在孔洞的底部或下部，为泥屑、粉屑等内碎屑充填，色较暗；孔洞的顶部或上部为亮晶方解石充填，色较浅，两者之间界面平直，能表示岩层的顶和底。 31.缝合线（ styolite）缝合线是一种裂缝构造。常见于碳酸盐岩中，但也出现在石英砂岩、硅质岩及蒸发岩中。 32.结核成因分类： （ 1）同生结核：与沉积作用同时形成的，如现代海底的 Fe、 Mn 结核，结核不切穿层理，而是层理绕过结核呈弯曲状。 （ 2）成岩结核：成岩阶段物质重新分 配的产物。它既可以切穿层理，又可见层理绕过结核
21、呈弯曲状。 （ 3）后生结核：形成于沉积物固结成岩以后，外来溶液常沿裂隙和层面进入岩石内沉淀或交代，故它切穿层理而无层理弯曲现象。 33.生物遗迹构造（ 1）停息痕迹（ 2）爬行痕迹（ 3）觅食痕迹（ 4）摄食痕迹（ 5）穴居痕迹 34.叠层构造由蓝绿藻分泌粘液周期性捕集和粘结沉积质点而成，与周期性风暴、昼夜交替（周期性光合作用）有关。（ 1）富藻纹层，又称暗层，藻类组份含量多；（ 2）富屑纹层，又称亮层，藻类组份少。两种基本层叠置出现，即形成叠层构造。一般来说，层状叠层石形 成于水动力较弱的环境中，多属于潮间带上部的产物；柱状叠层石形成于水动力较强的环境中，多属于潮间带下部及朝下带的产物。
22、35.、沉积岩颜色的成因类型：按成因可分为三类：继承色、自生色、次生色，其中继承色和自生色都是原生色。原生色与层理界线一致，分步稳定，次生色一般切穿层理，分布不均匀。 （ 1） 继承色主要决定于碎屑颗粒的颜色。 （ 2） 自生色决定于沉积物堆积过程中及其早期成岩过程中自生矿物的颜色，如海绿石。 （ 3） 在后生作用阶段或风化过程中，原生组分发生次生变化，由新生成的次生矿物所造成的颜色。 36.（ 1）灰色和黑色有机质（炭质 、沥青质）或分散状硫化铁（黄铁矿、白铁矿）。还原强还原环境。 （ 2）红、棕、黄色铁的氧化物或氢氧化物（赤铁矿、褐铁矿）等。氧化 强氧化环境。 （ 3）绿色（ 1）多数是由
23、于含低铁的矿物，如海绿石，鲕绿泥石等。 （ 2）少数是由于含铜的化合物，如孔雀石。 （以上均反映弱氧化 弱还原环境） （ 3）有时是由于含有绿色的碎屑矿物，如角闪石，阳起石等。 37。碎屑岩的成分组成：碎屑（矿物碎屑，岩屑），填隙物（杂基，胶结物），孔隙。 38。成分成熟度 指碎屑物质成分上被改造趋向于最终产物的程度，亦称“化学成熟度”或“矿 物成熟度”。 化学成分： SiO2 含量高， Al2O3 含量少 矿物成分：石英含量高，长石、岩屑等含量少 成熟度指数 判别砂岩或其它碎屑岩在化学上及在矿物学上成熟度高低的一个指数：SiO2/Al2O3， Q/F， Q/（ F+R）， ZTR Q= Qu
24、artz 石英 F= Feldspar 长石 R= Rock fragments 岩屑 Z= zircon 锆石 T=tourmaline 电气石 R=rutile 金红石 39.碎屑颗粒的结构（ Textures of clasticgrains）碎屑颗粒的结构特征一般包括：粒度、球 度、形状、圆度、颗粒的表面特征。 (1) 粒度（ Grain size）的概念粒度 是指碎屑颗粒的大小。 粒度是碎屑颗粒的最主要的结构特征，直接决定着岩石的类型和性质，是碎屑岩分类命名的重要依据。 (2）中石油粒度分级标准：砾石（ 2mm），粗砂（ 0.5 2mm），中砂（ 0.25 0.50mm），细砂（ 0
25、.10 0.25mm），粉砂（ 0.03 0.1mm），杂基（ 50%的粒级，而含量 介于 50 25%的粒级又不止一个，进行复合命名，以“ 岩”的形式表示，含量较多的写在后面。 （ 3）若碎屑岩的粒度分选更差，粒度含量均 2/3， C/B2/3 椭球体： B/A2/3扁球体： B/A2/3， C/B50% 中砾岩（ pebbles）：直径 10100mm的砾石 50% 粗砾岩（ cobbles）：直径 1001000mm 的砾石 50% 巨砾岩（ boulders）：直径 1000mm 的砾石 50% （ 2）根据杂基的含量分类 正砾岩（ orthoconglomerate）：杂基 15%，
26、泥砂杂基较多，分选极差，主要是重力流或冰川所形成的。 （ 3）根据砾岩在剖面中的位置分类 底砾岩（ basal conglomerates） 分布于侵蚀面上，常常位于海侵层位的最底部，与下伏地层呈假整合接触，为海侵开始阶段的产物。成分一般较简单，稳定组分较高，磨圆度高，分选性好，基质含量少，为长期风化、搬运改造的产物。 层间砾岩（ interformationalconglomerates） 整合地夹于其它岩层之间，它的存在并不代表有侵蚀间断，与下伏地层是连续沉积的。 砾石成分较复杂，磨圆度差，基质成分复杂。它们通常是当地岩石边冲刷、边沉积的破坏产物，在河流及山前沉积中常见，为近源堆积物。 层内砾岩层内砾岩是指该岩层在准同生期尚处于半 固结状态时，经侵蚀、破碎和再沉积而成的砾岩沉积物，再经成岩作用而成的砾岩，如竹叶状灰岩。 47.砂岩：砂级碎屑（ 2 0.1mm）含量 50%的碎屑岩。 砂岩的一般特点（ 1）碎屑成分较为复杂，以轻矿物为主，重矿物 基质 15% 泥质岩：基质 50% （ 2）对砂岩和杂砂岩进行三角图解三端元分类：石英（ Q）、长石（ F）、岩屑（ R）的相对
