砾屑
砂屑
主要自生颗粒
3、鲕粒—— 指由核心和核外包壳构成的形同鱼子样颗粒，一般为砂级 大小。有同心鲕、放射鲕；真鲕、薄皮鲕等基本类型。
0.1mm
0.5mm
主要自生颗粒 4、团粒—— 指粉砂大小、近球或椭球形、富含有机质的泥晶质颗粒， 常成群出现。有粪团粒和藻团粒两种。
主要自生颗粒 5、核形石—— 指由核心和核外藻包壳构成的颗粒，通常较大，以厘 米计，形态规则或不规则。
砾
砂
粉砂
泥
★牵引流沉积作用中碎屑颗粒的变化： 磨蚀：棱角被磨平，外形趋于圆化 分选：不同大小的颗粒逐渐分开，大致相同大小的颗粒逐渐汇集在一起
物理沉积作用形成的沉积物——碎屑沉积物，分为：
砾质沉积物——砾级碎屑 > 30%，以岩石碎屑为主。 砂质沉积物——砂级碎屑 > 50%，以石英、长石、岩屑为主。
沉积岩岩石学
Sedimentary Petrology
课程大纲
第一章 沉积岩形成过程
1、原始物质提供阶段
2、搬运和沉积阶段 3、成岩阶段 第二章 沉积岩的一般特征
一、沉积岩的物质成分和颜色 二、沉积岩的构造 三、沉积岩分类 第三章 主要岩石类型 一、陆源碎屑岩类 二、自生沉积岩类
第一章
一、概述
沉积岩形成过程
块状或顺裂隙分布。
一、沉积岩的成分和颜色
2）几种主要自生色 红、紫、褐、黄：氧化色，高价铁离子所致，形成于氧化条件。
深灰、灰黑、黑：还原色，有机质或细分散黄铁矿所致，形成
于还原条件。 绿、灰绿：Fe+2、Fe+3 共同所致，形成于弱氧化、弱还原条件。
二、沉积岩的构造
沉积构造：在沉积作用或成岩作用中，在“岩层”内部或表面形成的 某
●构造背景：母岩区和沉积盆地及其间搬运路径所在构造 部位及其 活动 阶段。
★影响母岩类型、剥蚀速度、搬运距离、沉积物堆积速度及沉
积岩分布。
气候背景和构造背景总是共同起作用的
第二章 沉积岩的一般特征
沉积岩的成分和颜色 沉积岩的构造 沉积岩的分类
一、沉积岩的成分和颜色
1、 沉积岩的物质成分：有机质和矿物质 2 、矿物的成因类型：从矿物“生成”角度看，分为：
细点部分为砂或粉砂 黑色部分为泥
脉状和透镜状层理
粒序层理（递变层理）
正粒序
反粒序
双向粒序
粗尾粒序
配分粒序
★粗尾粒序可以是正、反或双向粒序，发育在重力流或密度流沉积物
中配分粒序多为正粒序，可发育在河流和三角洲沉积物中。
粒序层理
块状层理
★沉积块状层理一般发育在重力流、密度流或环境长期安
静少动的沉积物中
泥裂、雨痕
2 、化学构造
几种重要的化学构造： 晶痕和假晶
鸟眼构造 结核构造
晶痕和假晶
1 石盐假晶
2 石膏假晶
★在上覆岩层的底面将发育相应的晶痕构造
晶痕和假晶
鸟眼构造
★只发育在石灰岩或白云岩中,
多见于潮上带，部分在潮间带。
结核构造
3 、生物构造
生痕构造
爬痕
爬痕
生物扰动
3、生物构造
叠层构造
3、成岩阶段（沉积物固结和持续演化）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ基本成岩作用: 1）压实作用 2）胶结作用 3）交代和重结晶作用
1）压实作用（纯机械作用）
指在压力作用下，沉积物排出水分、体积缩小、孔隙度降低的过程。
不接触
点、面接触
面接触，凸凹接触
体积缩小 孔隙度降低
接触强度增强
压力增大、压实时间延长
2）胶结作用
指分散颗粒被胶结物焊接起来的作用
胶结物：从孔隙水中沉淀出来的、对分散颗粒起焊接作用的矿物称胶 结物。 常见胶结物矿物：石英、方解石、赤铁矿等等。
胶结物充填 粒间孔
3）交代、重结晶
交代：在保持体积和外形不变的情况下，一种矿物被另一种矿物的化学 替代称交代。
重结晶：在保持矿物基本成分不变的情况下，矿物由较小颗粒变为较大 颗粒的现象称重结晶。
化学沉积作用—真溶液的沉积作用
溶解度(10-6)
500 400 300 200 100 5 6 7 8 9 10 pH 方解石 SiO2
25℃时，方解石和SiO2的溶解度曲线
化学沉积物——直接由水溶液的沉淀产物构成。
石膏岩
硬石膏岩
生物沉积作用
1）生物沉积作用方式和途径 ① 生物化学：生物体内进行的有机化学过程。 吸收养分，制造骨骼、肉体等。 ② 改变环境条件：主要是改变环境的pH值和Eh值。藻菌类生物意 义重大。 ● pH值升高，CaCO3将趋于沉淀； ● Eh值下降，FeS2将趋于沉淀。 ③ 粘结：为藻菌类生物所特有。
（2）火山喷发或喷气
（3）陨石和宇宙尘
★ 碎屑物质和不溶残余物质留在风化面上即成残积物，残积物属于广义沉积物 ★火山物质过多时可向火山碎屑岩过渡 ★三种来源中以母岩风化最重要
2、搬运和沉积阶段（沉积作用阶段）
沉积作用：一般是指原始物质在地表的搬运和堆积过程。
★搬运营力主要是水流，其次是风、冰川等。 ★沉积作用的结果是形成沉积物。
晶体、骨骼粉末等等。
●自生颗粒：大于0.005mm的游移性自生矿物集合体，又称异化粒。
主要有以下类型：
生物碎屑 内碎屑 鲕粒 团粒 核形石
主要自生颗粒—— 1、生物碎屑—— 指完整生物骨骼或其碎片，以无脊椎动物和藻类为主。
有孔虫
螺
螺
苔藓虫
三叶虫
腕足
主要自生颗粒
2、内碎屑—— 指先成沉积物在未完全固结时又被波浪、潮汐等打碎形成 的碎屑。按粒度分为砾屑、砂屑、粉屑三种。
★成岩块状层理可由生物扰动或交代、重结晶等造成
波痕
1 直线脊 2 波曲脊
3 舌形脊
4 菱形脊
5 新月脊
波长（L）：相邻两波峰间的距离。 波高（H）：波峰到波谷的垂直距离。 波痕指数（RI）：波长与波高之比（L/H）
波痕
冲刷构造
1 冲刷痕的形成 2 冲刷痕被覆盖 3 层面剥开后分别在下伏层顶面和上复层底面显示冲刷痕和印模 4 岩层底面上的槽模（箭头示流向）； 5 岩层断面上的冲刷构造（粗线为冲刷面） ★当流速突然大幅度增高时易形成冲刷构造
交错层理是层理中最复杂多变的类型，进一步分类很困难。 一般可按 形态 或 成因 划分。
板状交错层 羽状交错层 楔状交错层 槽状交错层 波状交错层 冲洗交错层 按成因 浪成交错层 丘状交错层 风成交错层 大型：层系厚> 10cm 进一步按层系的最大厚度 中型：层系厚 3—10cm 小型：层系厚< 3cm
0.5mm
0.5mm
沉积作用总结
物理沉积作用(碎屑沉积作用)
砾质沉积物 砂质沉积物 粉砂质沉积物 泥质沉积物
化学沉积作用——化学沉积物 生物沉积作用——生物沉积物（叠层石、生物礁） 泥晶(微晶) 生物碎屑 内碎屑（砾屑、砂屑、粉屑） 复合沉积作用 自生颗粒 鲕粒 团粒 核形石 ★各种沉积物之间还有许多过渡类型的沉积物
粉砂质沉积物——粉砂级碎屑 > 50%，以石英、长石、云母为主。
泥质沉积物——泥质 > 50%，以粘土矿物为主。
砾质
砂质
粉砂质
砂质
化学沉积作用—真溶液的沉积作用
1）易溶矿物的沉积作用 易溶矿物：在常温下溶解度很大的矿物，如石膏、NaCl、KCl 等等。
易溶矿物的沉淀条件：蒸发量很大、降雨量很小，故又称蒸发矿物。
种形迹特征。大多具有宏观尺度。 ★岩层：沉积地层的基本单位，上下被层面限定。层面是一个易
于剥露的薄弱面。 ★沉积构造极其复杂，种类繁多，按形成机理，大体分为：
●物理成因构造 ●化学成因构造 ●生物成因构造
1 、物理构造
几种重要的物理构造： 层理 波痕 冲刷构造 泄水构造 泥裂、雨痕
水平层理 平行层理
沉积岩的形成过程---共分三个阶段：
原始物质 提供阶段 搬运和沉积阶段 （沉积物形成） 成岩阶段 （沉积物固结和持续演化）
原始物质的提供与它的来源有关
1、原始物质的提供阶段
原始物质的提供与它的来源有关 共有三种来源：
（1） 先成岩石（母岩或源岩）风化，可提供三类物质:
① 碎屑物质---单矿物碎屑，最常见的是石英、长石、白云母等 岩石碎屑（岩屑） ② 溶解物质---离解离子 胶体离子 ③ 不溶残余物质---粘土 高价铁、锰等氧化物、有机质……
2）生物沉积物 藻叠层：低等藻菌类周期性繁盛的产物。 生物礁：造礁生物原地增殖的产物。
生物沉积物——叠层石
复合沉积作用
★复合沉积作用：由物理、化学、生物沉积作用共同实现的物质的迁移
和聚集作用称复合沉积作用，也称复杂沉积作用。
★复合沉积作用的形成物
●泥晶：小于0.005mm的游移性自生微细质点，可以是单个的矿物
2）难溶矿物的沉积作用 难溶矿物：在常温下溶解度很小的矿物，如石英、长石、方解石等等。 难溶矿物的沉淀条件：
●酸性元素化合物：如石英（SiO2），在介质由碱性向酸性转化时
易沉淀。
●
碱性元素化合物：如方解石（CaCO3），在介质由酸性向碱性转 化时易沉淀。
●变价金属氧化物：如赤铁矿（Fe2O3），在氧化条件易沉淀。 ●变价非金属化合物：如黄铁矿（FeS2），在还原条件易沉淀。
冲刷构造——槽模
泄水构造
1 上飘纹理构造
2 碟状构造
3 泄水管构造
4 包卷构造
★箭头所指为泄水孔或泄水沟 ★多发育在卸荷速率较高的沉积物，如浊流、三角洲沉积物内
泄水构造
泥裂、雨痕
泥裂
★雨痕只是沉积环境曾经暴露的标志
雨痕
★泥裂是沉积环境在干旱、炎热的气候背景下曾经暴露的标志
★发育在泥质岩、富泥粉砂岩和其它泥状岩层的顶面