对沉积岩特征的了解
摘 要:沉积岩曾经有过另一个名称,叫水成岩。组成沉积岩的物质是一些砾石、砂、粘土、灰泥和生物残骸等松散物质(这些物质大多来自风化的岩石,其次是火山喷发物、有机物和来自宇宙的一些物质)。这些物质有的是溶解在水里的。更多的则是被水搬运,它们逐年累月地集聚起来并沉积,最终压实并变成了岩石。
关键词:沉积岩 特征 了解
一.引言
我们知道了沉积岩是由一些松散的物质经过沉积而形成的。这些松散的物质来自各个不同地方(如磷质岩中的磷来自海洋生物骨骸或陆地的鸟粪)、不同时期、有不同的化学成分、经历过不同的化学变化过程等等。在形成沉积岩的漫长时间里,它们中的物质还会发生这样那样的变化,生成各种各样的岩石或矿物(如在强烈蒸发条件下,可出现石膏、硬石膏、石盐、镁盐或钾-镁盐,或天然碱、苏打等;如各种动植经沉积埋藏和细菌分解,可衍变为由碳、氢、氧不同比例聚合而成的有机酸、脂酸、醣、纤维素和有机碳等多种物质并最终构成煤、石油、天然气、油页岩等的主要成分。此外,微生物或细菌活动的参与还可以造成一些自然硫、锰、铁、铜、铅、锌、铀等在沉积岩中的聚集)。火山喷发可以带出多种元素,这些元素聚集到一起,可在沉积岩、沉积层内形成矿床。
二.沉积岩的形成过程
沉积岩形成的过程中,地理、气候等环境和大地构造种种变化化也会造成沉积岩的种种不同情况。陆地沉积岩的分布范围要比海洋沉积岩分布范围小得多。在干旱古气候条件下,会形成大面积的红色沉积岩,这是由于沉积物中的氧化铁容易氧化为三氧化二铁。而潮湿气候条件下,有机物质就会增多,较多的有机质进入沉积物中使沉积岩颜色成为暗灰或黑色。盐类在炎热干旱气候形成,煤炭则在温暖潮湿气候聚集。这都说明古气候对沉积岩形成是有制约作用的。生物的进化、繁盛或衰亡也在沉积岩的形成中留下了印迹。如在石炭纪,全球性的植物繁茂,就形成了大量煤炭层。不同的水流条件形成不同的沉积或造成不同的结构构造。如从高处流向低处的水流不会改变方向,这就常形成一个方向层理的沉积区,比如江河的三角洲就是这种情况。在海边,潮汐是来回往复流动的双向水流,这样就常形成另外一种交错层理的滨海和潮汐沉积,等等。
三.沉积岩的分类
人们可以根据沉积岩层面上表现出来的种种特征来推断过去发生沉积时的条件,判断地层的顺序等等。比如看沉积岩表面痕迹和堆积形态,可知道当初风、水流及波浪的运动方向等。沉积岩可简单地分为2类:一是陆源碎屑岩,主要由陆地岩石风化、剥蚀产生的各种碎屑物组成。按它们颗粒粗细不同又分为砾岩、
砂岩、粉砂岩和泥质岩。二是内积岩,主要指在盆地内沉积的。内积岩中有一种是我们所熟悉的,叫可燃有机岩(如煤、油页岩)。石灰岩也叫灰岩,它是主要由方解石组成的碳酸盐岩。石灰岩成分中经常混入有白云石、石膏、菱镁矿、黄铁矿、蛋白石、玉髓、石英、海绿石、萤石、磷酸盐矿物等。此外还常含有粘土、石英碎屑、长石碎屑和其他重矿物碎屑。
石灰岩的主要类型有十多种,其中比较有意思的有:叠层灰岩,远古时期,一些能分泌粘液的藻类,通过分泌碳酸钙,然后沉淀、捕获和收集、粘结碳酸盐颗粒物质而形成岩石;障积灰岩,是指海底含有的生物(钙藻、海百合、层孔虫、苔藓虫),通过自身的阻挡作用将碳酸钙泥晶截获并堆积而成。障积灰岩内部常见层状晶洞构造和有根茎的生物化石。骨架灰岩,又称生物礁灰岩。它是由珊瑚、石枝藻、层孔虫、苔藓虫和厚壳蛤类等这些生物形成,这些生物的骨架将碳酸岩沉积物粘在一起,形成固定在海底上的坚硬的碳酸盐岩礁。骨架灰岩通常在海底形成一个隆起,就是我们平常所说的珊瑚礁;白垩,是一种细粒白色疏松多孔易碎的石灰岩,质极纯。它生成于温暖海洋环境,沉积的厚度从几十米到几百米;结晶灰岩,一般就是我们常说的钟乳石和石笋它是由水中的溶解的物质沉淀累积而形成的,是一种致密的钙质沉淀物,多产于石灰岩洞穴表面。
四.石膏的特点
石膏为透明或半透明的结晶体,它是一种有重要商业价值的含水硫酸盐矿物。多数晶体为板状,少数呈柱状。一般为白色至灰色,如果含其他杂质则可显淡黄色、粉红色或浅褐色等。无色透明的晶体称透石膏;雪白色、半透明的细粒块体称雪花石膏;纤维状集合体并具绢丝光泽的称纤维石膏;光泽暗淡的疏松土状集合体称土石膏。我们平常所说的石膏其实是经过煅烧(煅烧是为了使矿物脱水,制成的熟石膏遇水后可再凝结)后得到的,俗称熟石膏。熟石膏大量用于塑造各类模型和建筑上的胶结材料。著名的埃及金字塔,就是用熟石膏做粘结物砌成的。在造纸、油漆的制造过程中,熟石膏被用作充填剂,此外熟石膏还在制取硫酸铵、生产硅酸盐水泥的生产过程中充当缓凝剂、在冶炼锌矿的做助熔剂等。土壤中施用石膏粉,能降低土壤的碱性和改良土壤的结构。熟石膏还可作为中药,有清凉解热的功能。 石膏是由海洋卤水沉积的,潟湖(海边低洼地因海水进入而形成的湖)盆地中沉积的石膏层,规模巨大,常与硬石膏、石盐和钾石盐等共生。内陆盐湖盆地由于水的不断蒸发也会发生沉积并形成石膏矿床。硬石膏受地表水和地下水的作用,还可以水化成石膏。中国的石膏矿储量在世界上名列前茅,以湖北应城最为著名。
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