,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第一章 矿物岩石,一、矿物,矿物是指地壳中的化学元素，在各种地质作用下形成的具有确定化学成分和物理化学性质，并具有较均一的内部构造的自然物质。,二、岩石,一岩石的定义,岩石是自然产出的是有确定构造、构造和稳定外形的矿物集合体，是地质作用的产物。它是组成地壳的主要物质，是地壳进展和演化过程中由于各种地质作用所形成的自然产物。依据这一概念，石油、自然气因没有稳定的固体外形而不能称为岩石。人造岩石虽有确定的构造、构造和稳定的固体外形，但不是自然产出，自然也不能算作岩石。,岩石学是争论岩石的物质成分、构造、构造、成因、共生组合、分布规律以及成矿关系的一门科学，它是地质学中一门独立的学科。,二岩石的分类,依据岩石形成的地质作用，分为三大类：,1、岩浆岩火成岩：由地壳深处的岩浆侵入地壳或喷出地表冷分散晶而成，如榄橄岩、玄武岩等。,2、沉积岩水成岩：在地表或近地表条件下，由早先形成的岩石母岩经过风化、剥蚀等外力地质作用形成的风化产物，再经搬运、沉积和固结成岩形成的岩石，如砂岩、石灰岩等。,3、变质岩：地壳中早先形成的各类岩石在岩浆活动、构造运动等内力地质作用影响下，经受较高温度和压力作用后变质而成的岩石。,岩浆岩,岩浆岩和变质岩都是由地球内力地质作用形成的岩石，它们占地壳岩石体积总量的95%，占地表岩石总面积的25%，常构成沉积盆地的基底。,1岩浆和岩浆岩的根本概念,岩浆是隐蔽在地下深处的自然形成的、富含挥发组分、高温粘稠的硅酸盐熔融体。,当岩浆在确定地质作用下，沿地壳的薄弱地带移动并侵入地壳或喷出地表，经冷分散晶形成的岩石称为岩浆岩。,岩浆岩按其产状分为侵入岩和喷出岩两类：,岩浆在地下某深度部位冷分散晶形成的岩浆岩称侵入岩。依据岩浆侵入地壳的深度不同，又将侵入岩分为：,浅成岩：岩浆在近地表处3km较快的冷凝形成的岩浆岩。,深成岩：在地壳较深处3-6km较缓慢冷凝形成的岩浆岩。,喷出岩：岩浆沿火山通道或裂隙直接喷出地表，其熔浆快速冷凝形成的岩石称为喷出岩又称火山岩。,SiO,2,含量越高，粘度越大；而温度，压力及挥发组分含量越高，粘度越小。,2岩浆岩的物质成分,包括化学成分和矿物成分。,1化学成分,岩浆岩中含有的化学元素最高的是：O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、H、Ti等元素，其总和约占岩浆岩总重量的99.25%，常称为造岩元素。见下表,岩浆岩的化学成分,氧化物,重量百分比，%,元素,重量百分比，%,SiO,2,59.14,O,46.42,Al,2,O,3,15.34,Si,27.59,Fe,2,O,3,3.08,Al,8.08,FeO,3.80,Fe,5.08,MgO,3.49,Ca,3.61,GaO,5.08,Mg,2.09,Na,2,O,3.84,Na,2.83,K,2,O,3.18,K,2.58,H,2,O,1.15,Ti,0.721,TiO,2,1.05,P,0.158,P,2,O,5,0.299,H,0.130,MnO,0.124,Mn,0.125,CO,2,0.101,其他,0.376,0.586,从上表中可以看出，各种氧化物中，其中SiO2含量最高。因此，可作为岩浆岩分类的依据。依据SiO2的含量，将岩浆岩分为四大类：,超基性岩 SiO2 含量66%,碱性岩,2矿物成分,自然界中的矿物种类繁多，目前已觉察三千余种，但组成岩浆岩的最常见矿物不过20余种，它们常称为造岩矿物。见下表：,岩浆岩中常见主要矿物的平均含量,主要矿物,平均含量，%,主要矿物,平均含量，%,石英,12.4,白云母,1.4,碱性长石,31.0,橄榄石,2.6,斜长石,29.2,霞石,0.3,辉石,12.0,磁铁矿等不透明矿物,4.1,角闪石,1.70,磷灰石、榍石及其他,1.5,黑云母,3.80,总计,100.00,岩浆岩分类表,变质岩,一变质岩的概念,变质岩：原岩在地下的地质环境中，在固态下转变其构造、构造或化学成分，从而形成的新岩石。,变质作用：在地球内力地质作用下，由于物理、化学条件的转变，使早期已形成的岩石在固态下发生成分、构造及构造等方面变化的作用。,二影响变质作用的因素：,1、温度:温度上升，岩石内局部子或原子活动性加大，为变质制造前提条件，主要引起重结晶和新生矿物形成如非晶质结晶质，隐晶质显晶质，,小粒大粒，泥晶灰岩大理岩，石英砂石石英岩，煤石墨，高岭石红柱石+石英。,2、压力,静压力：上覆物质重量造成的，随深度增加。其作用使变质反响的温度上升以及形成分子体积较小和比重较大的矿物。,应力：为定向压力，与构造运动有关，在地壳浅部较强，深部减弱。如断层面两侧的碎裂岩和糜棱岩。,3、流体,地下流体中，除H2O、CO2外，还有F、Cl、B等挥发分。存在于矿物粒间孔隙、裂隙中。其作用是起溶剂作用，促进组分的溶解，加大集中速度，促进重结晶和变质反响的进展，也可以作为一种组分参与变质反响，形成不含水或含水的矿物，水溶液又是交代作用中物质带入或带出不行缺少的介质。,沉积岩,沉积岩的概念,是在地壳表层条件下，由母岩的风化产物、火山物质、有机物质等经过搬运作用、沉积作用及沉积后作用 而形成的一类岩石叫沉积岩。,地表条件：,T,、,P,、水、大气、生物、重力作用,沉积岩分布很广，约占地外表积的75，其中隐蔽着极为丰富的矿产，尤其是被誉为“工业血液”的石油和自然气不仅生成于沉积岩中，而且绝大局部储存在沉积岩中。,一、沉积岩的形成过程,沉积岩的形成过程，一般可分为四个相互连接的阶段，即：,沉积物的形成阶段-母岩分化阶段,沉积物的搬运阶段,沉积物的沉积阶段,沉积物的成岩作用阶段,一沉积物的形成阶段,沉积岩的原始物质主要是母岩的风化产物其次有火山物质、有机物质以及宇宙物质等。,1、风化作用,风化作用是指地表岩石在各种地质营力作用下患病破坏的作用。地表岩石岩浆岩、变质岩、沉积岩,引起岩石破坏的因素温度变化、水的冲刷和溶解、各种酸的溶蚀、生物作用。在这些因素的共同作用和影响下，地壳表层的岩石就处于新的不稳定状态，渐渐地被破坏、被瓦解，转变为风化产物，这就是沉积岩物质的主要来源。,风化作用包括三种类型：物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。,2,、剥蚀作用,各种外界地质营力对地面岩石及风化产物的破坏作用,。,称剥蚀作用,母岩的风化产物有三类：,1陆源碎屑物质：母岩患病机械风化后裂开而成的碎屑物质。如石英、长石、岩屑等。,2粘土物质：粘土矿物主要是由母岩化学风化中长石分解而成。,3化学及生物化学物质：主要源于母岩矿物中的易溶组分，以胶体或盐类的真溶液形式在水中搬运至适当的环境中沉积下来。主要是Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2、CaO、Na2O、K2O、MgO和卤化物沉积物。,二搬运作用阶段,风化和剥蚀作用的产物被流水、冰川、海洋、风、重力等转移离开原来位置的作用，叫做搬运作用。,搬运方式：机械搬运碎屑物质及大局部粘土物质,化学搬运胶体和溶解物质,搬运介质：流水、波浪、潮汐、洋流、冰川、风、重力等,三沉积作用,母岩风化和剥蚀产物在外力的搬运过程中，由于流速或风速的降低、冰川的溶化以及其他因素的影响，便会导致搬运物质的渐渐沉积，这种作用称沉积作用。,沉积场所：,海洋滨海、浅海、深海等,陆地河流、湖泊、冰川、沙漠等。,沉积方式：机械沉积、化学沉积和生物化学沉积。,1、机械沉积作用,在碎屑的重力大于水流的搬运力时发生沉积作用。由于流水的流速、流量不定，碎屑本身的大小、外形、比重不同，故沉积挨次有先后之分。,从碎屑大小，比重上看，在沉积的过程中，使原来粗、细、轻、重混杂在一起的物质，按确定挨次依次沉积下来，这种作用称机械沉积分异作用。,结果 使沉积物依据砾石-砂-粉砂-粘土的挨次，沿搬运的方向，形成有规律的带状分布，因此，沉积物固结后分别形成砾岩、砂岩、粉砂岩和粘土岩。,2、化学沉积作用,包括胶体沉积和真溶液沉积。,1胶体沉积：胶体质点是细小颗粒的分散系，不受重力作用影响，可搬运很远，沉积很慢。但胶体质点带有电荷，一样电荷的胶体质点相互排斥，可长时间保持悬浮状态。但当胶体溶液中参与确定量不同名的电解质时，即发生中和作用，并在重力影响下引起胶体沉淀。如在海岸地带，携带胶体的大陆淡水与富含电解质的海水混合时，常发生胶体沉淀。很多浅海相的沉积铁矿、锰矿多是这样形成的。,2真溶液沉积：,溶解于水中的物质是多种多样的，由于溶解质的溶解度不同，以及溶液的性质、温度、Ph值等因素的影响，真溶液物质沉积也有先后远近的挨次，这种作用叫化学沉积分异作用。,机械沉积分异作用和化学沉积分异作用合称沉积分异作用。上述作用只是沉积岩和沉积矿产形成和分布的一般规律。,化学沉积分异次序是氧化物氧化铁、氧化锰、SiO2硅酸盐海绿石碳酸盐石灰岩、白云岩硫酸盐石膏、硬石膏卤化物岩盐、钾盐、镁盐。,3、生物沉积作用,1生物遗体直接积存，如煤、礁灰岩、贝壳滩等,2生物化学沉积，由生物化学作用引起四周介质条件的转变，从而促进某些矿物质的沉积，例如海生藻类进展光合作用，由于吸取海水中的CO2，对石灰岩沉积起很大的作用。,4、大事沉积,四成岩作用阶段,指沉积物沉积以后，由疏松的沉积物变成固结岩石的作用。,岩石风化剥蚀的产物经过搬运、沉积形成的沉积物，必需经过确定的物理的、化学的、生物化学的以及其他的变化和改造，如水分排出、孔隙度削减、比重加大、胶结、重结晶、产生新矿物等，才能变成固结的岩石。这种促使疏松的沉积物变成固结岩石的作用称成岩作用。,成岩作用主要包括压实、胶结和重结晶,3,个方面,1、压实作用,由于上覆沉积物增厚，压力增大，使沉积物中的水分排出，孔隙削减，体积缩小，使沉积物固结变硬。,2、胶结作用,填充在沉积物孔隙中的矿物质将分散的颗粒粘结在一起。常见的胶结物质是硅质、钙质、铁质、粘土质等。,3、重结晶作用,受温度和压力影响，使非结晶物质变成结晶物质，使细粒结晶物质变成粗粒结晶物质。,二、沉积岩的分类,依据沉积的原始物质成分的来源，可首先把沉积岩划分为三类：,1主要由母岩风化产物组成的沉积岩,碎屑岩砾岩、砂岩、粉砂岩、粘土岩,化学岩碳酸盐岩、硫酸盐岩、卤化物岩、硅岩,2主要由火山碎屑物质组成的沉积岩,火山碎屑岩,3主要由生物遗体组成的沉积岩,可燃生物岩如煤、油页岩,非可燃生物岩,依据沉积岩的成分、沉积作用和沉积环境等可将其分为碎屑岩、粘土岩泥岩和碳酸盐岩三大类。粘土岩是良好的生油岩，碎屑岩是主要的储油岩石，碳酸盐岩既是生油岩又是储油岩。,1碎屑岩,主要由碎屑物质和胶结物组成的沉积岩称为,碎屑岩,。在碎屑岩中，碎屑物质的含量大于,50,，其主要是由母岩经物理风化形成的产物，经搬运、沉积而成。此类岩石分布较广，也是主要的储集岩。,2碳酸盐岩,主要矿物成分是方解石CaCO3和白云石CaMg(CO3)2。生物化石是碳酸盐岩的重要组成局部，介壳灰岩、藻灰岩等几乎全部为生物化石组成。,碳酸盐岩分布很广，既是生油岩，又可作为储油岩。目前世界上近一半的石油和自然气属于碳酸盐岩性。依据所含方解石和白云石的不同可分为石灰岩类方解石含量大于50%和白云岩类白云石含量大于50%两大类。,3粘土岩,总量的60%左右。含有丰富有机质的黑色粘土岩，粘土岩是由直径为0.01mm以下的粘土颗粒经沉积压实固结作用而成的岩石。,依据粘土岩页理发育程度分为页岩和泥岩两大类。粘土岩水平层理的细层在1cm以下，呈页片状称页理。,在粘土岩中，粘土矿物的含量大于50%。它是分布最为广泛的一类沉积岩，约占沉积岩是重要的生油岩石；同时粘土岩还可作为良好的盖层。此外，粘土岩还可用来制备钻井液及作为其他工业的原料。,