沉積巖的主要巖石類型:
1)火山碎屑巖類:火山碎屑巖是火山劇烈爆發(fā)中產(chǎn)出的火山碎屑堆積物經(jīng)壓實、固結(jié)以后形成的巖石?;鹕剿樾嘉镔|(zhì)的物態(tài)一般指它降落著地時的物理狀態(tài),即是固態(tài)、液態(tài),抑或是塑性體。固態(tài)碎屑包括巖屑、晶屑和玻屑;塑性碎屑包括漿屑,塑性玻屑?;鹕剿樾紟r根據(jù)碎屑顆粒大小又可分為集塊巖、火山角礫巖和凝灰?guī)r。
集塊巖:巖石中的火山碎屑粒徑大于50mm者占50%以上,?;煊谢鹕浇堑[、火山灰等,分選性差。集塊巖多分布于火山口附近或火山管道中,分布范圍較窄,可作為尋找古火山口或古火頸的一種標(biāo)志。
火山角礫巖:主要由各種噴出巖的角礫組成,也有其它巖石角礫,角礫棱角明顯,也可混入少量晶屑,一般由火山灰膠結(jié),分選性差。該種巖石除分布在火山口附近外,也可分布于離火山口稍遠的地區(qū)。比較常見。
凝灰?guī)r:巖石中大多數(shù)的火山碎屑粒度小于2mm,并且被更細(xì)的火山塵及火山灰的次生化學(xué)分解物(蛋白石、粘土、碳酸鹽等)所膠結(jié)。由于火山灰粒度細(xì)小,從火山口噴出后在空中可飄浮數(shù)百乃至數(shù)千公里,所以一般凝灰?guī)r的分布范圍很寬,可距火山口很遠。它是火山碎屑巖中分布最廣的一種。
2)正常碎屑巖類:正常碎屑巖是沉積巖中最常見的巖石之一,特別是在陸相沉積物中,分布極為廣泛。一般所指的碎屑巖是由50%以上的碎屑物(包括礦物碎屑及巖石碎屑)組成的巖石。它們的形成主要與外動力地質(zhì)因素有關(guān),大都為機械破碎的產(chǎn)物經(jīng)搬運沉積而成。
碎屑巖中,也可混入純化學(xué)沉淀物質(zhì)與黏土物質(zhì),并且多以膠結(jié)物的形式存在,當(dāng)這些混入物的含量增多,而超過50%時,則分別過渡為化學(xué)巖或黏土巖。這類巖石按碎屑顆粒大小,又可分為礫巖、砂巖、粉砂巖三種。
礫巖:破碎的巖塊,經(jīng)過較長距離的搬運或受到海浪的反復(fù)沖擊,使棱角消失,形成圓形或橢圓形的礫石(或稱卵石),再經(jīng)膠結(jié)的巖石稱為礫巖。礫石直徑一般大于2mm。不同的礫巖,其礫石成分和膠結(jié)物各不相同。具礫狀結(jié)構(gòu)、層狀構(gòu)造,但層理一般都不發(fā)育。若這類巖石中礫石未被磨圓而具明顯棱角者,則稱為角礫巖。
砂巖:是由各種成分的砂粒被膠結(jié)而成的巖石,一般所說的砂巖是砂質(zhì)巖石的總稱。其中砂粒直徑在2-0.05mm之間。膠結(jié)物可有泥質(zhì)、鈣質(zhì)、鐵質(zhì)和硅質(zhì)等。碎屑成分復(fù)雜,主要為石英和長石,其次為云母,此外,尚有一些重礦物、碳酸鹽類礦物和巖屑。這類巖石若按碎屑顆粒大小,可以分為粗粒砂巖(砂粒直徑2-0.5mm);中粒砂巖(0.5-0.1mm);細(xì)粒砂巖(0.1-0.05mm)。若按碎屑成分又可劃分為石英砂巖(石英含量在90%以上,含少量長石及燧石);長石砂巖(石英占30-60%,長石在30%以上,尚有少量云母及巖屑);硬砂巖(石英少于60%,長石20-30%,巖屑在20%以上)。
粉砂巖:由直徑為0.05-0.005mm的砂粒經(jīng)膠結(jié)而成,其成分以石英為主,有少量長石、云母、綠泥石、重礦物及泥質(zhì)混入物等。巖石外貌頗似泥質(zhì)巖,但較堅硬,并有粗糙感。
第四紀(jì)沉積物中的黃土及黃土巖亦屬于粉砂巖類。黃土中粉砂粒級占50%以上,其次是黏土。成分復(fù)雜(有石英、長石、碳酸鹽及黏土礦物),顏色淺黃或暗黃,質(zhì)輕而多孔(孔隙占總體積的40-55%),易研成粉末,含有多量的奇形怪狀的鈣質(zhì)結(jié)核,無明顯層理,垂直節(jié)理發(fā)育,其質(zhì)點結(jié)合力強,常被侵蝕呈陡峭的山崖。我國西北一帶廣泛分布,最厚可達400余米,成為著名的黃土高原。
3)黏土巖類:又稱泥質(zhì)巖。是沉積巖中最常見的一類巖石,約占沉積巖總體積的50-60%。它是介于碎屑巖與化學(xué)巖之間的過渡類型,并具有獨特的成分、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等特征。這類巖石是由含量在50%以上,直徑小于0.005mm的物質(zhì)所組成的。主要礦物成分是黏土礦物,如高嶺石、蒙脫石及水云母等。尚有少量極為細(xì)小的石英、長石、云母、碳酸鹽及重礦物等。主要由含鋁硅酸鹽類礦物的巖石,經(jīng)化學(xué)風(fēng)化形成的細(xì)懸浮物質(zhì),被搬運至湖、海盆地或在原地沉積而成。黏土巖的顏色與沉積環(huán)境和混入物有關(guān),多呈黑色、褐紅色、紫色、紅色和綠色等,但也有呈白色或淺灰色者。這類巖石具典型的泥質(zhì)結(jié)構(gòu),質(zhì)地均一,有細(xì)膩感。可塑性和吸水性很強,巖石吸水后體積增大。這類巖石因其中黏土礦物顆粒細(xì)小,肉眼不能鑒別其成分,一般僅根據(jù)其固結(jié)程度和結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征進行分類和命名,詳細(xì)研究則需采用專門的方法。根據(jù)其固結(jié)程度這類巖石可分為黏土、頁巖、泥巖三種。
黏土:為松散的土狀巖石,含黏土顆粒在50%以上,黏土與砂之間由于黏土顆粒、砂粒等含量不同,有亞黏土(黏粒含量10-30%);亞砂土(黏粒含量3-10%)及砂土(黏粒含量﹤3%)等過渡類型。黏土根據(jù)其中所含主要礦物成分的不同又可分為:高嶺石黏土;蒙脫石黏土和水云母黏土。
頁巖:由松散黏土經(jīng)硬結(jié)成巖作用而成。為黏土巖的一種構(gòu)造變種,它具有能沿層理面分裂成薄片或頁片的性質(zhì),??梢婏@微層理,稱為頁理(頁巖亦因此得名),具有頁理構(gòu)造的粘土巖常含有水云母等片狀礦物,可由于細(xì)小的片狀礦物平行排列所致。
頁巖成分復(fù)雜,除各種黏土礦物外,尚有少量石英、絹云母、綠泥石長石等混入物。巖石顏色多種,一般呈灰色、棕色、紅色、綠色和黑色等。依混入物成分的不同,又可分為黑色頁巖、碳質(zhì)頁巖、鈣質(zhì)頁巖、鐵質(zhì)頁巖、硅質(zhì)頁巖及油頁巖等。
泥巖:其成分與頁巖相似,但層理不發(fā)育,具塊狀構(gòu)造。
4)化學(xué)巖及生物化學(xué)巖類:這類巖石是由于母巖遭受強烈化學(xué)分解作用之后,其中某些風(fēng)化產(chǎn)物形成水溶液(真溶液或膠體溶液)被搬運到水盆地中,通過蒸發(fā)作用、化學(xué)反應(yīng)和在生物的直接或間接作用下沉淀而成的。這類巖石的數(shù)量和分布均比碎屑巖和黏土巖少,但它們卻占有非常重要的地位,它們本身許多就是有經(jīng)濟價值的礦產(chǎn),如石灰?guī)r、白云巖、鐵質(zhì)巖、錳質(zhì)巖、鋁質(zhì)巖、磷塊巖等。這類巖石在地殼中分布最廣的是碳酸鹽巖,其次是硅質(zhì)巖。
石灰?guī)r:由結(jié)晶細(xì)小的方解石組成,常含少量白云石、黏土、菱鎂礦及石膏等混入物。純石灰?guī)r常為淺灰色、灰色,當(dāng)含雜質(zhì)時為淺黃色、淺紅色、灰黑色及黑色等。以加冷稀鹽酸強烈起泡為其顯著特征。根據(jù)石灰?guī)r的成因、物質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造又可分為普通灰?guī)r、生物灰?guī)r、碎屑灰?guī)r和燧石灰?guī)r等。
白云巖:主要由細(xì)小的白云石組成,尚含少量方解石、石膏、菱鎂礦及黏土等。白云巖的外表特征與石灰?guī)r極為相似,但加冷稀鹽酸不起泡或起泡微弱,具有粗糙的斷面,且風(fēng)化表面多出現(xiàn)格狀溶溝。白云巖中隨著方解石含量的增多,有逐漸向石灰?guī)r過渡的類型,如石灰質(zhì)白云巖或白云質(zhì)石灰?guī)r等。
泥灰?guī)r:是碳酸鹽巖與黏土巖之間的過渡類型。其中黏土含量在25-50%之間,若黏土含量為5-25%,則稱為泥質(zhì)灰?guī)r。泥灰?guī)r通常為隱晶質(zhì)或微粒結(jié)構(gòu),加冷稀鹽酸起泡,且有黃色泥質(zhì)沉淀物殘留。顏色多種,有淺灰、淺黃、淺綠、天藍、紅棕及褐色等。
硅質(zhì)巖:主要由蛋白石、石髓及石英組成,SiO2含量在70-90%之間,此外尚有黏土、碳酸鹽、鐵的氧化物等。這類巖石包括硅藻土、燧石巖、碧玉鐵質(zhì)巖和硅華,其中以燧石巖最為常見。燧石巖致密堅硬,錘擊之有火花,多呈結(jié)核狀、透鏡狀產(chǎn)出,也有呈層狀生于碳酸鹽巖之中的。顏色多為深灰色和黑色,但也有紅色、黃色,甚至白色者。常具隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu),帶狀構(gòu)造。