沉积岩绪论

沉积岩石学：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。

沉积岩

• 一、沉积岩
  • 基本概念：沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石（岩浆岩、变质岩、沉积岩）之一。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。
  • 地壳表层：指大气圈的下层、水圈和生物圈的全部以及岩石圈的上，称“沉积岩生成圈”或“沉积圈”。
  • 温度：“常温”，-70℃（北极圈维尔霍扬斯克）～85℃（非洲中部）； 压力：“常压”，1～20atm(0.1~2MPa)，海平面至200m深的浅海底； 水和大气的作用：水和大气是母岩风化主要营力，也是母岩风化产物以及火山物质等搬运和沉积的主要介质；绝大多数的沉积岩都是在水体中沉积的 生物作用和生物化学作用：沉积岩形成的重要影响因素，有的沉积岩是由生物遗体组成的—生物岩，如生物礁，石灰岩和煤等； 事件沉积作用：形式多样、岩石类型丰富。如沉积物重力流→浊积岩；风暴沉积作用→风暴岩、地震沉积作用→震积岩、火山爆发→火山碎屑岩
  • 沉积岩的分布
    • 面积：陆地面积的大约3/4为沉积岩所覆盖，而海底的面积几乎全部为沉积物所覆盖
    • 体积：V=4.4亿km3，约占岩石圈体积的5%
    • 厚度：变化很大，0～几十公里，地槽区厚，地台区薄。如高加索地区，仅Mz+Cz = 28～30km厚。 其平均厚度为735m
    • 类型：自然界分布最多的是粘土岩（页岩、泥岩），其次是砂岩和石灰岩，它们约占沉积岩总量的95%以上
  • 3.沉积岩的基本特征
    • 结构构造特点
      • 沉积岩结构类型和特点取决于其形成方式。如碎屑结构、火山碎屑~ 泥状~ 粒屑~ 结晶粒状~ 生物~
    • 矿物成分特点
      • 沉积岩已发现矿物达160种以上，常见有20余种。在一种岩石中主要（造岩）矿物只有1~3种，通常不超过5~6种
    • 化学成分的特点
      • 沉积岩和岩浆岩平均化学成分数据十分接近，这是因为沉积岩基本上是由岩浆岩的风化产物所组成，但二者仍有若干差别
  • 4.沉积岩与矿产
    • ①世界资源总储量的75～85%是沉积和沉积变质成因的
    • ②石油、天然气、煤、油页岩等可燃性有机矿产以及盐类矿产几乎均为沉积成因
    • ③铁矿90%、铅锌矿40～50%、铜矿25～30%、锰矿和铝矿的绝大部分及其它许多金属和非金属矿产均为沉积或沉积变质成因
• 二、沉积岩石学
  • 基本概念：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.任务：①全面研究沉积岩（物）的物质组分、结构、构造、分类命名、岩体产状和岩层之间的接触关系，为阐明其成因和分布规律提供依据 ②探讨沉积岩形成机理（风化作用、搬运作用、沉积作用及沉积期后变化的机理）特别是研究沉积岩（物）及其中有用矿产的形成机理、富集和储存规律③进行沉积环境和沉积条件分析，根据沉积岩的原生特点以及时空分布和变化特点，用以恢复沉积岩形成时的古气候条件、古地理环境以及大地构造环境
  • 3.研究意义
    • （1）对各种矿产资源工业发展起很大推动作用：①沉积圈蕴藏着丰富的矿产和能源资源②有些沉积岩本身就是多种工业的主要原料或辅助材料③沉积物和沉积岩是重要的地下蓄水层
    • （2）沉积岩在地表分布广泛，在地质历史时期中延续的时间极长，成为研究地球发展和演化历史的重要材料
• 三、历史、现状
  • 1913年，Hatch的《沉积岩石学》，标志着沉积岩石学作为一门独立的地球科学分支学科的诞生
  • 20世纪50年代，在沉积岩石学领域里有两个重大的甚至可以说是革命性的进展 。 第一个进展是Kuenen and Miliorini（1950）关于浊流学说的提出 。 第二个进展是Folk（1959，1962）关于碳酸盐岩中异化颗粒和异化沉积观点以及石灰岩新分类方案的提出 。
  • 1979年召开了第一次全国性沉积学学术会议，成立了中国矿物岩石地球化学学会沉积学会和中国地质学会沉积地质专业委员会。1995年成立了中国矿物岩石地球化学学会岩相古地理专业委员会
• 四、发展趋势
  • 1.充实和发展岩类学
  • 2.扩大和完善沉积作用机理研究
  • 3.加强成岩作用研究
  • 4.多学科的交叉渗透
  • 5.着眼于全球，进行国际合作研究
  • 6.面向人类生存与环境问题