沉积岩绪论.ppt
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1、主讲教师: 雷卞军 专业年级: 勘查技术工程2003(一),多媒体教学讲稿,沉积岩沉积相,地壳是由岩石组成的,而岩石又是由一种或数种矿物组成的集合体。 岩石是天然产出的具一定结构、构造和稳定外形的矿物集合体,是地质作用的产物。 地壳中的岩石类型较多,按其成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。 石油天然气在地壳三大岩石中均有分布,但绝大多数石油天然气赋存于沉积岩中。,矿物(mineral)是地壳中组成岩石的基本单位,是地质作用形成的单质或化合物,它具有一定的化学成分和物理性质。 绝大多数矿物是固体,也有少量呈液体状态。固体矿物按其内部构造可分为结晶质矿物和非晶质矿物。结晶质矿物是指矿物不仅具有
2、一定的化学成分,而且组成矿物的质点(原子和离子)按一定方式作规则排列。非晶质矿物是指矿物的质点不作规则排列。 矿物的形态,颜色与条痕,光泽,透明度,解理与断口,硬度,比重,磁性,导电率,放射性,可溶性。,矿物学基础知识,矿物的形态和理化性质,矿物的形态 单体形态:柱状、纤维状、针状(文石、石棉、电气石) 板状、片状(重晶石、云母、绿泥石) 粒状、等轴状(石榴石、黄铁矿、石盐) 集合体的形态,晶簇状、放射状集合体,鲕状豆状体等。 2. 矿物的光学性质,颜色,2. 矿物的光学性质 条痕矿物的粉未的颜色叫做条痕,是矿物在白色无釉瓷板上磨划所留下的粉未的颜色。 光泽矿物表面反光的能力称为光泽。 金属光
3、泽,半金属光泽,金刚光泽,玻璃光泽。 油脂光泽,松脂光泽,丝绢光泽,珍珠光泽。 透明度矿物透过可见光的能力称为透明度。 透明(石盐),半透明(闪锌矿),不透明(黄铁矿),3. 矿物的力学性质 解理矿物受力后,沿一定结晶方向裂开成光滑平面的性质。 极完全解理云母, 完全解理方解石,萤石 中等解理角闪石, 不完全解理磷灰石 极不完全解理石英,石榴石 裂开和断口 硬度指矿物抵抗外来机械作用(如刻划、压入、研磨)的能力。摩氏硬度计来表示相对硬度。 滑石 石膏 方解石 萤石 磷灰石 正长石 石英 黄玉 刚玉 金刚石,4. 矿物的其它物理性质 导电性是矿物对电流的传导能力。 一般来说,金属是电的良导体,非
4、金属矿物是电的不良导体,而有些矿物则是半导体。 磁性 强磁性矿物矿物颗粒能被永久磁铁吸引,易磁化,如磁铁矿,磁黄铁矿 中等磁性矿物矿物颗粒能被强磁力磁铁吸引,也能被电磁铁吸引,可以磁化,但又可复失去磁性,赤铁矿,黑云母 弱磁性矿物矿物只能被磁场强大的电磁铁吸引,普通角闪石 无磁性矿物石英,方解石,4. 矿物的其它物理性质 比重是矿物在空气中的重量与4同体积纯水重量之比。 轻比重比重在2.5之下,如石膏比重为2.32 中等比重2.54, 石英2.65,方解石2.715,正长石2.56 重比重重晶石4.5,方铅矿7.5 放射性含有铀、钍、钾等放射性元素的矿物叫做放射性矿物。由于放射性元素的蜕变而放
5、出、粒子或射线,同时释放出能量的现象,叫做放射性。 其它物理性质:压电性、热电性、介电性、发光性 5. 矿物的化学性质 矿物的可溶性, 矿物与酸、碱的反应 敏感性矿物水敏,酸敏,碱敏,速敏,硅酸盐矿物在自然界分布极为广泛,已知矿物种的1/3是硅酸盐矿物,其重量约占地壳岩石圈总重量的85%。硅酸盐矿物的基本结构单位是硅氧四面体。SiO4-4, Al+3,一、岩浆岩 岩浆是在地下深处形成的炽热、粘稠、富含挥发组分的以硅酸盐为主要成分的熔融体。岩浆岩是在内力地质作用下,由地下深处向上运动逐渐冷却,凝固而形成的岩石。 侵入岩岩浆向上运动未达到地表即已冷凝固结形成的岩石。 浅成侵入岩距地表不足3km处形
6、成的。 喷出岩岩浆沿构造裂隙向上运动喷出地表冷凝固结形成的岩石。,岩浆岩和变质岩简介,岩浆岩基本牲特征 化学成分地壳中的所有元素,几乎都在岩浆岩中存在,但其含量不同,最多的是O,Si,Al,Fe,Mg,Ca,K,Na等。 矿物成分(1)铁镁矿物FeO与MgO含量高,SiO2含量低, 如橄榄石,辉石,角闪石,黑云母;深色矿物。 (2)硅铝矿物 SiO2与Al2O3含量高,不含或少 含铁镁元素。如石英,长石;浅色矿物。 岩浆岩结构-根据结晶程度分为全晶质结构、半晶质构造、玻 璃质结构。 岩浆岩构造-块状结构、斑杂构造、带状构造、气孔杏仁状构 造、流纹构造、原生节理、枕状构造和晶洞构造。,岩浆岩分类
7、表 (p.123),变质作用是指地壳运动、岩浆活动过程中,使原来的沉积岩、岩浆岩发生构造、构造及矿物成分的变化,在这一过程中形成新的岩石即为变质岩。,一、变质岩,由于变质岩大多数由原岩从固态转变而来,反映在矿物成分、结构、构造上都与原岩有密切联系,有些变质岩残留了原岩的结构构造,并常保持着原岩的产状特点。同时,原岩遭受了变质作用也形成了某些变质矿物和特殊的结构、构造。 正变质岩是由岩浆岩经变质作用形成。 副变质岩是由变质岩经变质作用形成。,1、重结晶作用是指温度、压力升高时,组成岩石的矿物在固态条件下重新生长的过程。经重结晶作用后晶粒由小变大。 2、变质结晶作用在高温高压下、原岩在基本保持固态
8、下,经化学反应使原岩内部化学成分重新组合,结晶成新的矿物,原有矿物消失,因此又叫重组合作用。特点是反应前后岩石的总化学成分不变。 3、交代作用化学活动性流体和固体岩石之间发生的物质置换作用,使原有矿物被破坏和新矿物的形成是同时进行的。岩石的总化学成分发生改变。 4、变形与碎裂作用是岩石在应力条件下产生的变质方式,当岩石受应力超过弹性极限产生塑性形变,称变形作用;当岩石受应力超过强度极限时产生的破坏称为破裂作用。片状、柱状矿物定向排列。 5、变质分异作用是在岩石不发生熔融和交代作用的情况下,原岩中的某些组分经扩散作用产生不均匀聚集,使成分均匀的原岩变成矿物成分不均匀的变质岩石。,常见矿物在岩浆岩
9、、沉积岩和变质岩中的分布,变质岩的结构 是指岩石中矿物组成的形状、大小和相互关系反映出来的岩石特征和性质。 变余结构(变余泥质结构,变余砂状结构) 变晶结构(粒状变晶结构,鳞片变晶结构,纤维结构) 破碎结构, 交代结构,变质岩的构造 变余构造(变余层理构造,变余层理构造) 变成构造(板状构造,千枚状构造,片状构造,片麻状构造) 混合构造(网脉状构造、眼球状构造、肠状构造),变质岩分类简表,1、沉积岩的基本特征及形成过程 2、陆源碎屑岩总论 3、陆源碎屑岩各论 4、火山碎屑岩 5、碳酸盐岩总论 6、碳酸盐岩各论 7、其他沉积岩,一、沉积岩部分,参 考 书 1、冯增昭等,1993,沉积岩石学(上、
10、下册),石油工业出版社。 2、曾允孚,夏文杰,1987,沉积岩石学,地质出版社。 3、赵徵林等,2000,沉积岩石学,石油工业出版社。 4、李叔达等,1983,动力地质学原理,地质出版社。 5、方邺森等,1987,沉积岩石学教程,地质出版社。 6、乐昌硕,1984,岩石学,地质出版社 7、徐子牛,1984,地质学基础,第一章 沉积岩的基本特征及其形成过程,第一节 沉积岩的基本特征,一、沉积岩的概念 它是在地壳表层条件下,由母岩的风化产物、火山物质、生物源物质等沉积岩的原始物质成分,经过搬运和沉积作用及成岩作用而形成的一类岩石。沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石之一。,地壳表层:是指大气圈的下层、水
11、圈及生物圈的全部和岩石圈的上层。 与岩浆作用和变质作用的条件相比,基特点是低温、低压、受大气、水、生物化学和重力的作用明显。,地壳的厚度:在大陆区较深,最深可达70公里,在大洋区较浅,最浅不足5公里。平均厚度约35公里。,沉积岩层,现代沉积,1、沉积岩是分布面积很广,大陆表约有 75的面积覆盖着沉积层。 最大厚度可达13km,平均厚1.8km; 大洋底几乎100为沉积物和沉积岩覆盖着,其厚度为0.23km,平均厚约1km。 地壳上最古老岩石的年龄为46108a,而沉积圈岩石最老年龄竟达36108a(前苏联科拉半岛),其中有生命记载的岩石年龄为 31108a (南非) 与我们的生活、交通、居住等
12、有密切关系;,二、研究沉积岩的意义,2、 在沉积岩中,蕴藏着大量矿产。 世界资源总储量的7585是沉积和沉积变质成因的。石油、天然气、煤、油页岩等可燃有机矿产以及盐类矿产,几乎全是沉积成因的。 铁矿的90 铅锌矿的4050 铜矿的2530 锰矿和铝矿的绝大部分以及其它许多金属和非金属矿产,3、有些沉积岩本身就是重要的工业原料或辅助原料。 石灰岩:水泥和人造纤维的主要原料 白云岩:镁质耐火材料 粘土岩:耐火材料、陶瓷原料、泥浆原料、填充 剂和净化剂 石英砂岩:玻璃原料,,4、在油田勘探、开发中,对沉积岩和沉积相的研究日趋受到重视。 世界上绝大部分的石油和天然气都是形成和储集于沉积岩中。 钻井液的
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