碎屑沉积岩的景观设计（碎屑岩沉积环境）

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本文目录:

• 1、简述碎屑沉积岩的形成过程

• 2、2.试述陆源碎屑岩各组成部分的特征及沉积学意义？

• 3、陆源碎屑沉积岩的构造分类

• 4、火山—沉积碎屑岩类有哪些？

一、简述碎屑沉积岩的形成过程

沉积岩的形成过程沉积岩的形成一般都经过风化、搬运、沉积、成岩四个过程。1、风化阶段沉积物质的来源地表或接近地表的岩石，由于温度变化、水、氧和生物等作用，在原地发生破坏崩解，逐步破碎成大大小小的碎屑物质，岩石中有的成分被溶解，有的则生成新的矿物，这些破碎溶解的物质，就成了沉积岩形成的主要物质来源。另外还有一些火山碎屑、深部的热卤水、温泉喷出物等深源物质和陨石、宇宙尘埃等宇宙物质。

2、搬运阶段原有的岩石经风化后形成的产物，除了一部分残留在原地外，绝大多数被水、风、冰川、海洋及生物等搬运到其它地方。物质的搬运一般可分为三种方式：（1）机械搬运：碎屑物质在水、风、冰川或重力流中被搬运。（2）化学搬运：一些母岩风化产物溶解形成真溶液或胶体溶液被携带搬运。（3）生物搬运：生物作用的生物残骸和分泌物的堆积。 3、沉积阶段岩石碎屑物地被搬运途中，由于搬运力的减弱，比如水流或风力速度降低、冰川熔化以及其它因素的影响，被搬运的物质逐渐沉积下来，形成松散沉积物。与搬运相对应的，沉积方式也有三种：（1）机械沉积：机械搬运带来的碎屑物质，由于搬运能力减弱而沉积下来。（2）化学沉积：化学搬运来的物质通过化学作用形成难溶的物质或通过胶体凝聚进行沉积。（3）生物沉积：生物的残骸和分泌物的沉积。 4、成岩阶段沉积后的松散沉积物，在一个新的改变了的环境中，再经过一系列的变化，最后固结成坚硬的沉积岩的过程，称为成岩作用。成岩作用主要有以下几种：（1）压实作用：在上覆地层负荷力作用下，进行的脱水、体积减小、孔隙度和渗水率降低，固结成岩的作用。（2）压溶作用：上覆地层的负荷力或构造压力，超过孔隙水的静水压力，产生压溶现象，这种成岩作用，称为压溶作用。（3）胶结作用和固结作用：在松散沉积物孔隙之间，一些矿物（硅、钙、铁、粘土等）沉淀、胶结、固化成坚硬岩石。（4）重结晶作用：沉积物中，非晶质或微小的晶质颗粒，它们在溶解及固体扩散等作用下，非晶质物质沉淀成晶体，原来细小的晶质物质长大的作用方式。（5）交代作用：沉积期后演化过程中，沉积物（沉积岩）中，某种矿物被化学成分不同的另一种新矿物所取代的现象。

二、2.试述陆源碎屑岩各组成部分的特征及沉积学意义？

沉积岩来自于岩石和有机物的碎片，叫做沉积物，在百万年期间积聚成堆。这些紧密的岩石比火成岩更易弯曲。像沙，盐，粘土，砂岩，炭和石灰石都是例子。

【形成】

沉积岩是在地表和地表下不太深的地方形成的地质体。它是在地表或接近地表常温常压条件下（-70－200℃，一至十几大气压），由风化作用，生物作用和某些火山作用产生的物质经搬运、沉积和成岩等一系列地质作用形成的。

【分布和价值】

沉积岩的体积只占岩石圈的5%，但其分布面积却占陆地的75%，大洋底部几乎全部为沉积岩或沉积物所覆盖。沉积岩不仅分布极为广泛，而且记录着地壳演变的漫长过程。目前已知，地壳上最老的岩石，其年龄为46亿年，而沉积岩圈中年龄最老的岩石就36亿年（苏联克拉半岛）。沉积岩中蕴藏着大量的沉积矿产，如煤，石油，天然气，盐类等，而且铁 锰 铝 铜 铅 锌等矿产中 沉积类型的也占有很大的比重。同时，沉积岩分布地区又是水文地质和工程地质的主要场所。因此，研究沉积岩，对发展地质科学的理论 寻找丰富的沉积矿产以及水文地质和工程地质工作均具有重要意义。

【特征】

沉积岩：是地面即成岩石在外力作用下，经过风化、搬运、沉积固结等沉积而成，其主要特征是：①层理构造显著；②沉积岩中常含古代生物遗迹，经石化作用即成化石；③有的具有干裂、孔隙、结核等。常见的沉积岩有：直径大于3毫米的砾和磨圆的卵石及被其它物质胶结而形成的砾岩，由2毫米到0.05毫米直径的砂粒胶结而成的砂岩，由颗粒细小的粘土矿物组成的页岩，由方解石为其主要成分，硬度不大的石灰岩等。

已经形成的岩石露出地表后,由于风化作用而遭到破坏,,变成碎屑等,经过流水、风、冰川及其它外力搬运，最后在海洋、低地或海陆之间的过渡地带沉积下来，在经受亿万年的压缩、变化之后，胶结在一起，又变成一层一层的坚硬的岩石。这样形成的岩石叫做沉积岩。

【沉积岩的物质来源】

1、 风化作用，它包括机械风化、化学风化和生物风化。机械风化是以崩解的方式把已经形成的岩石破碎成大小不同的碎屑；化学风化是由于水、氧气、二氧化碳引起的化学作用使岩石分解形成碎屑；细菌、真菌、藻类等生物风化作用也能分解岩石；

2、火山爆发喷射出大量的火山物质；

3、植物和动物有机质在沉积岩中也占有一定比例。

【沉积岩的分类】

以物质来源为主要考虑因素的分类，沉积岩被分成三类，即由母岩风化物质、火山碎屑物质和生物遗体形成的不同沉积岩。

母岩分化产物形成的沉积岩是最主要的沉积岩类型，包括碎屑岩和化学岩两类。碎屑岩根据粒度细分为砾岩、砂岩、粉砂岩和黏土岩；化学岩根据成分，主要分出碳酸盐岩、硫酸盐岩、卤化物岩、硅岩和其他一些化学岩。

砾岩是粗碎屑含量大于30%的岩石。绝大部分砾岩由粒度相差悬殊的岩屑组成，砾石或角砾大者可达1米以上，填隙物颗粒也相对比较粗。具有大型斜层理和递变层理构造。

砂岩在沉积岩中分布仅次于黏土岩。它是由粒度在2～0.1毫米范围内的碎屑物质组成的岩石。在砂岩中，砂含量通常大于50%，其余是基质和胶结物。碎屑成分以石英、长石为主，其次为各种岩屑以及云母、绿泥石等矿物碎屑。

粉砂岩中，0.1～0.01mm粒级的碎屑颗粒超过50%，以石英为主，常含较多的白云母，钾长石和酸性斜长石含量较少，岩屑极少见到。黏土基质含量较高。

黏土岩是沉积岩中分布最广的一类岩石。其中，黏土矿物的含量通常大于50%，粒度在0.005～0.0039mm范围以下。主要由高岭石族、多水高岭石族、蒙脱石族、水云母族和绿泥石族矿物组成。

碳酸盐岩常见的岩石类型是石灰岩和白云岩，是由方解石和白云石等碳酸盐矿物组成的。碳酸盐中也有颗粒，陆源碎屑称为外颗粒；在沉积环境以内形成并具有碳酸盐成分的碎屑称为内碎屑。我国桂林有“山水甲天下”之美称，奇妙莫测的七星岩是另一种类型的沉积岩，即碳酸盐地区形成的喀斯特地貌。

沉积岩是三种组成地球岩石圈的主要岩石之一（另外两种是岩浆岩和变质岩）。是在地表不太深的地方，将其他岩石的风化产物和一些火山喷发物，经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用形成的岩石。因此也叫作水成岩。在地球地表，有70%的岩石是沉积岩，但如果从地球表面到16公里深的整个岩石圈算，沉积岩只占5%。沉积岩主要包括有石灰岩、砂岩、页岩等。沉积岩中所含有的矿产，占全部世界矿产蕴藏量的80%。

沉积岩成因

风化的岩石颗粒，经大气、水流、冰川的搬运作用，到一定地点沉积下来，受到高压的成岩作用，逐渐形成岩石。沉积岩保留了许多地球的历史信息，包括有古代动植物化石，沉积岩的层理有地球气候环境变化的信息。

碎屑沉积岩

是从其他岩石的碎屑沉积形成的，包括有长石，闪石，火山喷出物，黏土，以及变质岩的碎屑，碎屑的大小不同形成的岩石也不同，形成页岩的碎屑小于0.004 mm，形成砂岩的碎屑在0.004 to 0.06 mm 之间，形成砾岩的碎屑则有2 到 256 毫米。

沉积岩的分类不仅根据其形成颗粒的大小，还要考虑到组成颗粒的化学成分，形成的条件等因素。颗粒形成的条件，是被冰、水、温度变化将岩石碎裂，也有是由于化学作用，如淋融再析出等。在搬运过程中，颗粒体积进一步变小，最终在一个新地点沉积成岩。

生物沉积岩

是由生物体的堆积造成的，如花粉、孢子、贝壳、珊瑚等大量堆积，经过成岩作用形成的

一般认为，地球大气中的含碳量之所以相对其他行星如金星要低，就是因为被石灰岩等沉积岩固定。形成石灰岩的碳和钙都能在生物系统中循环

三、陆源碎屑沉积岩的构造分类

砾岩类（直径大于2mm的陆源碎屑含量大于百分之五十的沉积岩称为砾岩）

砂岩类（碎屑粒径为2~0.05mm，含量大于百分之五十的岩石叫砂岩）

粉沙岩类（粉沙岩与沙岩类似，但颗粒更细，是0.005~0.05mm的陆源碎屑占百分之五十以上的沉积岩）

泥质岩类（泥质岩又称粘土岩，它是粒径小于0.005mm的陆源碎屑和粘土物质组成的岩石）

四、火山—沉积碎屑岩类有哪些？

火山—沉积碎屑岩类（volca-sedimentare pyroclastic rocks）是正常火山碎屑岩类和沉积岩类之间的过渡岩石类型。火山碎屑物含量90%～10%之间，是由火山碎屑物质落入水盆地中，与正常沉积物混杂组成，经化学沉积物和粘土杂基胶结与压实作用成岩的火山作用同期产物。由于该类岩石中既含有一定数量的火山碎屑物又含有一定数量的正常沉积物，而且根据二者的相对含量还可进一步分为两种类型：沉火山碎屑岩和火山碎屑沉积岩。由此可见，区别火山碎屑物和正常沉积物是至关重要的。正常沉积物常见有磨圆的砾、砂粒、硅质矿物（石英、蛋白石、玉髓）、粘土矿物和碳酸盐矿物，有时还保留化石（如硅化木等）。在同一岩石中，火山碎屑物较新鲜，棱角分明，无明显的磨蚀边缘和风化边缘，此外，如出现玻屑或晶屑中的斜长石具有环带结构、黑云母和角闪石具有暗化边等现象，表明它们是火山碎屑物。

一、沉火山碎屑岩沉火山碎屑岩（sed-volcanic pyroclastic rock）含火山碎屑物可达50%～90%之间，其余的10%～50%为正常沉积物（包括陆源碎屑的砂、粉砂、泥质和水盆地内部沉淀的化学物质及少量的碳质、生物碎屑等），经压实和化学物质胶结而成岩。常发育层理构造（照片5-54）。按火山碎屑粒度可进一步分为：沉集块岩、沉火山角砾岩、沉凝灰岩。它们广泛分布在火山岩地区，并夹杂在火山岩—火山碎屑岩系中，是代表火山喷发旋回间断的产物。

1.沉集块岩和沉火山角砾岩

沉火山集块岩和沉火山角砾岩（sed-volcanic agglomerate and sed-volcanic breccia）的火山碎屑物含量＞50%，主要为火山岩块（≥64 mm）或火山角砾（2～64 mm）状的岩屑，其中可含少量＜2 mm的岩屑、晶屑或玻屑，此外含有＜50%的正常沉积物，常见的如砾石、砂等，胶结物为细小的砂、粉砂和化学物质（自生粘土矿物、碳酸盐和硅酸盐矿物等）。

2.沉凝灰岩

沉凝灰岩（sedimentary tuff）主要由＜2 mm的晶屑、岩屑和玻屑所组成，其含量＞50%，同时岩石中混有一定量的正常沉积物。胶结物一般为化学沉积物质，如次生的粘土矿物、碳酸盐矿物和铁质沉积物等，经常在胶结物中混有火山灰。命名时可根据火山碎屑种类作为前缀，如晶屑沉凝灰岩（照片5-53～55，57）、玻屑沉凝灰岩等。当火山碎屑物和混入的正常沉积物都很细小时，可不加前缀，直接命名为沉凝灰岩。

对沉火山碎屑岩的鉴定、描述首先应注意识别碎屑物中的火山碎屑物和正常沉积物，描述二者的特征及其含量，其次是重点描述胶结物的成分、特征及含量。

例如，岩石新鲜面为浅黄褐色，风化面褐色。具沉凝灰结构，微层理构造。主要由晶屑、少量岩屑（包括少量正常沉积物）和泥质胶结物组成。它们与褐色泥岩互层，构成微层理构造。岩石中的晶屑成分以石英为主，少量长石、黑云母；长石、石英多为棱角状-次棱角状，少数磨圆，黑云母片状，定向排列（与层理一致），晶屑含量55%（其中磨圆者10%左右）。岩屑成分为黄褐色泥岩、硅质岩、安山岩等，多为次棱角状，少数磨圆，含量15%～20%（磨圆者5%左右）。岩石的分选性较好，以上碎屑物粒径0.15～0.2 mm。胶结物为浅黄褐色粘土矿物，部分已变为自生矿物绢云母，25%～30%。定名：流纹质岩屑晶屑沉凝灰岩（照片5-53，54）。

二、火山碎屑沉积岩

火山碎屑沉积岩（pyroclastic sedimentary rock）的火山碎屑物含量在10%～50%之间，其特征更接近于沉积岩，与沉火山碎屑岩成过渡关系。通常远离火山口，常见细粒的火山灰与正常的沉积物混杂在一起。当主要成分为陆源砂时，称为凝灰质砂岩；当主要成分为粉砂时，称凝灰质粉砂岩（照片5-58）；主要成分为泥岩时，则称为凝灰质泥岩（照片5-56）；当主要成分为砾石时，称为凝灰质砾岩（照片5-61）；当主要成分为碳酸盐岩时，则称为凝灰质灰岩或凝灰质白云岩。总之，火山碎屑沉积岩的命名原则是以主要沉积岩名称作为基础，在其前面加“凝灰质”前缀。在具体定名时，要根据沉积岩命名原则首先给予沉积岩正确名称，然后加前缀。如凝灰质细砂岩（照片5-59）、凝灰质粗中粒岩屑砂岩（照片5-60）、凝灰质细中粒长石砂岩等。

火山碎屑沉积岩的描述主要以沉积岩为基础，将混入的火山碎屑物成分、特征等描绘清楚。

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