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岩石学

1、沉积岩的层理基本类型及其成因意义水平层理:主要见于细粒的泥岩、细粉砂岩和泥晶岩中,常出现在稳定的低能水环境下,由悬浮物或从溶液中缓慢沉积而成。

平行层理:主要见于砂岩中,外貌与水平层理相似,却非静水沉积,而是在较强的水动力环境下由平坦床沙的迁移而成,常见于急流或流态变化大的环境,如海岸、河岸等,波状层理:由于波浪或潮汐作用或单向水流的前进运动形成,常见于水体较浅的环境,如海湖浅水沉积区,在潮坪和潟湖沉积区最为常见。

交错层理:它是最常见和最具成因意义的层理类型之一,形成条件主要取决与水动力的强弱,由流水或风流动产生的床沙在非黏性沉积物表面上迁移而成。

递变层理:又称粒序层理,是重力流沉积的标志性层理,常见于砂质颗粒流、碎屑流和浊流沉积环境中,此外在河流、三角洲、浅滩等沉积区也可见到。

韵律层理:它的形成是由成分、结构与颜色等不同的薄层作简单而有规律的重复出现而成,重复的原因往往是物质搬运和供给方式有规律地发生交替所造成。

块状层理:在砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩中可见,常见于浊流沉积物、洪积物和冰积物种。

这种层理在层内不显示细层构造,物质均匀,组分和结构均无分异现象。

2、沉积岩的基本类型3.、风化作用的基本类型,包含哪些内容及其成因意义风化作用包括物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。

物理风化作用是地表岩石发生机械破碎而不改变其化学成分也不形成新矿物的作用,其产物主要是岩石碎屑以及少数矿物碎屑,它能扩大岩石的空隙,使大块岩石破碎,增加其表面积,这就有利于水、气体以及生物的活动,加快岩石的风化。

化学风化作用是地表岩石在水、氧及二氧化碳的作用下发生化学成分变化,并产生新矿物的作用,它使矿物和岩石的性质改变,破坏了原有岩石的完整性和坚固性,为物理风化的深入进行提供了有利条件。

生物风化作用时生物活动对岩石所起的机械的或化学的破坏作用,主要表现为生物的新陈代谢作用及生物遗体腐烂分解的产物引起的岩石解离,它总是与物理、化学风化作用配合发生的。

3、砂岩的成分分类的端元界定及其划分方法根据砂岩中杂基含量分为两大类,即杂基少于15%的净砂岩和杂基含量大于15%的杂砂岩,在进一步按石英、长石、岩屑三者的含量在三角分类图中划分为不同类型的砂岩,三个端元所代表的碎屑物质组成为Q(石英)端员:石英、燧石和其他硅质岩岩屑;F(长石)端员:长石以及花岗岩和花岗岩片麻岩类岩屑;R(岩屑)端员:除Q、F中的岩屑以外的其他岩屑。

1、石英砂岩2、长石石英砂岩3、岩屑石英砂岩4、长石砂岩5、岩屑长石砂岩6、长石岩屑砂岩7、岩屑砂岩4、砂岩的主要类型及其种属命名方法,举例说明砂岩的主要类型可分为石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩三类,之间可有杂砂岩类。

砂岩的种属分类方法有很多,如石英砂岩按胶结物成分特征可进一步命名为铁质石英砂岩、粘土质石英砂岩等,长石砂岩可根据古构造、古地理和古气候条件可命名为构造长石砂岩、基地长石砂岩和气候石英砂岩,岩屑砂岩可根据岩屑的种类进一步命名为火山岩屑砂岩、变质岩屑砂岩、钙质岩屑砂岩等。

5、白云岩的成因模式白云岩按其形成条件可分为三类:原生白云岩、成岩白云岩和次生白云岩。

其形成成因模式目前为止主要有两种:咸水白云石化模式和淡水白云石化模式。

咸水白云石化发生在环境干旱、蒸发强烈、水体盐度高、PH高、水浅的潮坪潟湖体系,水溶液中Mg2+/Ca2+比值>8.4,且CO32-/Ca2+的比值高。

淡水白云石化模式包括了调整白云石化以及混合水白云石化,前者机理是在大气淡水的影响下,原碳酸盐沉积物通过淋滤、溶解和交代作用,在成分上进行调整和组合,使原始物质部分发生白云石化,从而形成白云岩;后者机理不需要蒸发作用,也不需要高镁钙比率的盐水即可圆满解释陆表海及陆棚单元共生的白云岩的成因6、硅质岩的主要成因观点硅质岩的主要成因观点有两种:一种为生物和生物化学作用方式(有机成因),另一种为化学作用方式(无机成因),后者包括交代成因方式。

前者是由前寒武纪至现代海洋和湖泊中含有硅质硬体的生物死后被经各种地质作用形成,而后者主要是在古代海洋中二氧化硅的浓度很可能超过非晶质二氧化硅的溶解度,从而发生无机的二氧化硅沉淀,当SiO2浓度达到或高于饱和度时,则发生凝聚而沉淀形成硅质岩。

7、沉积相的分类沉积相的分类主要可分为三步:第一步根据自然地理条件进行,分为大陆相组、海相组及海陆过渡相组,它们属于一级相;第二步根据一级相中的次级环境和沉积物的特征继续分出河流相、湖泊相、沼泽相、沙漠相等,称为二级相;第三步根据二级相的形成特点进行再划分出亚相,如在湖泊相的内部分出滨湖亚相、浅水湖泊亚相、深水湖泊相等,称为三级相。

当然如有需要还可根据微地貌或岩性、古生物的特征等细微差异确定出四级相和五级相等。

8、沉积相的鉴定标志沉积相的鉴定标志主要归纳为三个方面:(1)岩石学标志:包括岩石的颜色和化学成分、矿物的成分和岩石类型、岩石结构、岩石构造、剖面结构、沉积岩产状及瓦尔特相律;(2)古生物和古生态标志:古生物的种类、生态和形态特征既可确定海相和非海相沉积环境,对水介质的深度、盐度、温度和浊度等有一定的指示意义;(3)地球化学标志:根据岩石或生物介壳中的微量元素、同位素以及有机地球化学资料来判断沉积相的环境9、大陆相的主要标志一、岩石学标志:1、物质组分:以碎屑岩和泥质岩为主,复矿物和不稳定矿物成分基多,单矿物少见,粘土矿物多为高岭石和伊利石。

2、结构构造:碎屑物多具棱角状和次棱角状,分选不好至中等,层理样式极为丰富多彩。

3、颜色:由于陆相沉积物多在氧化条件下形成,固常呈红色。

二、古生物标志:陆相沉积多为淡水动物、陆地动植物,陆相岩石中化石相对较为少见,陆相地层岩性和岩相变化大,不稳定,难对比,沉积物离母岩近或直接覆盖在母岩上。

10、三角洲相的鉴定标志三角洲的鉴定标志有1、剖面结构和沉积层序:自下而上依次为前三角洲泥、三角洲前缘的砂和粉砂、夹粉砂质泥以及三角洲平原沉积。

2、沉积构造:在沉积构造上有河流与波浪或潮汐流的共同作用,所以可见反映双向水流作用的楔形交错层理。

3、古生物标志:因为处于海陆交替位置,固既含海相生物又有陆相生物,此外还含广盐度生物。

4、古地理位置:在岩相古地理图上,水平方向位于陆地与海洋过渡带的河口位置,竖直方向位于海陆地层过渡部位。

5、沉积建造特征:三角洲沉积物往往很厚,自下而上为由泥岩过渡为砂、泥岩至砂岩夹泥岩和煤层的陆源细、中碎屑岩沉积构造,厚度可达数百至数千米。

11、河流相的鉴定标志1、具有明显的半韵律构造,上粗下细,底部有一个冲刷面或冲蚀坑2、岩层横向变化大,砂体多呈透镜状产出3、不稳定矿物多,矿物成熟度低4、层理发育,类型丰富,最具代表的是板状交错层及槽形交错层,斜层理具定向性,可指示水流方向5、河流相中一般无动物化石,可有植物碎片及硅化木等6、河流相的剖面层序因河流的侧向迁移、侧向和垂向的加积作用具有粒度向上逐渐变细的垂向层序。

12、淡水潟湖亚相的主要特征及形成沼泽化潟湖的条件淡水潟湖的主要特征:1、若为碎屑沉积,主要是钙质粉砂岩、泥质岩、粉砂质泥质岩,粗碎屑很少。

2、若为碳酸盐沉积,则以泥晶、微晶灰岩及白云岩、含泥含云灰岩为主,夹有骨屑灰岩条带及透镜体,鲕粒很少。

3、动植物化石种类单调,但某个种的生物数量可多,个体特征可出现变异。

4、由于水体能量弱,不易形成交错层理,一般以缓波状层理或水平波状层理为主,虫孔不发炎,偶见干裂,可有波横。

受缺氧环境影响,可有大量H2S产生,沉积物因富含分散状黄铁矿而使岩石显暗色。

沼泽化潟湖的形成条件:1、气候潮湿,雨量充沛,植物茂盛;2、平缓海滨地形,有持续的河水注入;3、淡化潟湖逐渐淤积发展而形成沼泽化潟湖。

13、咸水潟湖亚相的主要标志及咸化潟湖的形成条件咸水潟湖的主要标志:1若为碎屑沉积,则以细粒为主,并有盐泽化和石膏化砂质岩。

2、若为碳酸盐沉积,则主要是灰岩、白云岩,并夹有石膏、岩盐层,岩石中往往含有天青石、黄铁矿等自生矿物。

3、生物种属单调,不产生狭盐度生物,而某些属种的广盐度生物可特别繁盛。

4、沉积构造以水平层理和塑性变形层理为主,盐类沉积中可发育有周期性溶解形成的假“冲刷面”。

5、在咸度不断增高的沉积序列中,依次出现灰岩、白云岩、石膏、芒硝、钾镁盐等蒸发矿物。

咸化潟湖的形成条件:在干旱炎热的气候条件下,潟湖的蒸发量大于淡水的补给量或当缺乏淡水注入时,潟湖水体则发生咸化,形成盐度>3.5%的咸化潟湖。

14、碳酸盐岩沉积模式目前国外主要的划分方案为:一、陆表海沉积相模式,它根据潮汐、波浪能量又划出了三个能量带:远离海岸的X带(地能带)、稍近海岸的Y带(高能带)和靠近海岸的Z 带(地能带);二、混积型沉积相模式,包括一个代表海进组合的碎屑岩——碳酸盐沉积模式和一个代表碳酸盐台地的碳酸盐沉积模式,其陆源碎屑含量极少;三、碳酸盐岩综合相模式即威尔逊模式,该模式归纳了陆棚上碳酸盐台地和边缘温暖浅水环境中的碳酸盐沉积类型的地理分布规律,把碳酸盐划分为三个大沉积区、九个相带和24个标准微相。

15、论述沉积岩的形成过程(从物质来源,搬运沉积,固结成岩)以碎屑岩为例沉积岩的形成过程包括三个阶段:1、沉积岩原始物质的形成阶段。

2、沉积岩原始物质的搬运和沉积作用阶段。

3、沉积物的同生、成岩作用和后生作用阶段。

以碎屑岩为例,母岩由于受到物理、化学、生物风化作用下发生破坏,生成了一些碎屑物质、新矿物和溶解物质,碎屑物质在流水(包括雨水、暂时性流水及河流)中发生了搬运和沉积作用,当碎屑重量大于水动力时,碎屑物质沉淀下来;当碎屑重量小于水动力时,碎屑物质继续发生搬运,在水流平缓的湖盆地区沉淀下来,之后沉积物质经过长期的压实、压溶、胶结、重结晶等沉积期后变化从而形成了具有一定形态结构特征的碎屑沉积岩。

16、论述三角洲沉积的沉积特征,沉积层序及其与油,煤等矿床的关系。

17、论述沉积相的主要类型及其鉴定标志(举例说明)。

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