沉积岩石学&ampamp;其它内源岩及附生岩课件

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,*,第十二章其它内源岩及附生岩,第十二章其它内源岩及附生岩,1,其它内源岩及附生岩,第一节 铝、铁、锰质岩,第二节 磷质岩,第三节 蒸 发 岩,第四节 附生岩,其它内源岩及附生岩第一节 铝、铁、锰质岩,2,铝质岩(铝土岩及铝土矿),定义,:富含氢氧化铝矿物的沉积岩称为,铝土岩,。如果铝土岩的A1,2,O,3,含量大于40，其A1,2,O,3,SiO,2,2 1，则称为,铝土矿,。,化学成分,:复杂易变，其主要成分是Al,2,O,3,、SiO,2,、Fe,2,O,3,、FeO、TiO,2,和H,2,O，次要成分有CaO、MgO、Na,2,O、K,2,O、P,2,O,5,、S等，同时还含有各种稀有元素及微量元素如Ga、Ge、U、V、Cr、Ni等。,铝质岩(铝土岩及铝土矿)定义:富含氢氧化铝矿物的沉积岩称为,3,矿物成分:,主要为铝的氢氧化物，即,三水铝石,Al(OH),3,、,一水软铝石,AlO(OH)、,一水硬铝石,HAlO,2,，其次为各种粘土矿物、陆源碎屑矿物(如石英)、化学沉淀矿物(如方解石、赤铁矿等)。,三种铝矿物,中，三水铝石最不稳定，一水软铝石次之，一水硬铝石最稳定。因此，在其成岩后生作用过程中，它们将按下列顺序转化：三水铝石一水软铝石一水硬铝石刚玉。,所以,，三水铝石型铝土矿多见于新生代及中生代地层中，一水硬铝石、一水软铝石型铝土矿多见于古生代及中生代地层中，刚玉则见于变质的铝土矿中。,矿物成分:主要为铝的氢氧化物，即三水铝石Al(OH)3,4,岩石结构:,铝土岩及铝土矿的结构与粘土岩甚为相似，常见的有泥状结构、粉砂泥状结构、鲕粒及豆粒结构、内碎屑结构等。,泥状结构与粉砂泥状结构的铝土岩或铝土矿，与粘土岩很相似；,区别,是铝土岩或铝土矿无可塑性，硬度和相对密度较大，有时有磁性。,主要类型及成因,:通常，都把铝土岩或铝土矿划分为,风化残余型,和,沉积型,两大类。,风化残余型(红土型),的铝土矿主要是铝硅酸盐岩石(主要是长石)，是在湿热气候条件下化学风化作用的产物。,岩石结构:铝土岩及铝土矿的结构与粘土岩甚为相似，常见的有泥,5,沉积型,铝土矿又可按其形成的环境，分为,海洋沉积,的和,湖泊沉积,的。海洋沉积铝土矿是最主要的。,风化残余成因的铝矿物是沉积铝土矿的主要物质来源。这些物质的化学活性很小，在一般的地表水中是很难溶解的，所以很难以真溶液方式被搬运，大都呈碎屑或胶体溶液方式进行搬运。这些物质转移到水盆地后，沉积下来，就成为,沉积型铝土矿,。,沉积型铝土矿又可按其形成的环境，分为海洋沉积,6,实例,:世界上有许多著名的铝土矿，如美国阿肯色州的铝土矿属于霞石正长岩风化残余型(,红土型,)，牙买加的铝土矿属于碳酸盐岩风化残余型(,钙红土型,或,岩溶型,)，印度德干高原的铝土矿属于玄武岩风化残余型的。我国福建漳浦的铝土矿属于玄武岩风化残余型的。,我国,许多著名的铝土矿床，不论是北方的或南方的，多属于海洋沉积的，大都产于石炭纪、二叠纪地层中，以中或上石炭统的“G”层铝土矿最为重要。,实例:世界上有许多著名的铝土矿，如美国阿肯色州的铝土矿属于,7,沉积岩石学&其它内源岩及附生岩课件,8,铁质岩,定义,:铁矿物含量大于50%的沉积岩称为,铁沉积岩,，简称,铁岩,；铁矿物含量为50%25%的沉积岩，可称为,铁质沉积岩,或,铁质岩,；矿物含量小于25%的沉积岩，可称为,含铁沉积岩,或,含铁岩,。,本书定义,:含量大于15%的沉积岩称为,铁质沉积岩,，简称,铁质岩,。如果铁的品位达到了工业可采要求(如赤铁矿30%、菱铁矿25%)即成为,铁矿石,。,铁质岩定义:铁矿物含量大于50%的沉积岩称为铁沉积岩，简称,9,有经济价值,的铁沉积岩、铁质沉积岩、含铁沉积岩，称为,沉积铁矿,。,沉积铁矿,是极重要的铁矿类型，沉积及沉积变质的铁矿约占世界铁矿总储量的90%，所以铁沉积岩及沉积铁矿的经济意义很大。,有经济价值的铁沉积岩、铁质沉积岩、含铁沉积岩，称为沉积铁矿。,10,化学成分,:主要组分-Fe；有用组分-Mn、V、Ni、Co、Cr等；有害组分-S、P、As等；成渣组分-SiO,2,、Al,2,O,3,、CaO、MgO；挥发组分-CO,2,、H,2,O。,矿物成分,:常见的铁矿物有,1.,氧化物类,-如磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿等;,2.,碳酸盐类,-如菱铁矿;,3.,硅酸盐类,-如鲕绿泥石、海绿石、铁蛇纹石等;,4.,硫化物,-如黄铁矿、白铁矿等。,化学成分:主要组分-Fe；有用组分-Mn、V、Ni、Co、,11,沉积岩石学&其它内源岩及附生岩课件,12,结构构造,:铁沉积岩及沉积铁矿的,结构,与碳酸盐岩颇为相似，常见的结构类型有内碎屑结构、鲕粒结构和豆粒结构、球粒结构、泥状结构等。,铁沉积岩及沉积铁矿的,构造,也很多样，其中常见的有“肾状构造”，实际上是一种叠层石构造，还有层理、波痕及泥裂构造等。,结构构造:铁沉积岩及沉积铁矿的结构与碳酸盐岩颇为相似，常见,13,主要类型,:根据沉积铁矿的矿石成分可分为,1.,氧化铁类型,:主要由赤铁矿及褐铁矿(常为针铁矿)组成，常呈鲕粒结构或豆粒结构，色红或褐红。,2.,碳酸铁类型,:主要由菱铁矿组成，常与燧石共生，从而成为燧石碳酸铁矿。另外，菱铁矿也可在石灰岩中呈鲕粒或其他形式产出，也可呈结核在陆源岩中产出，也可以基质形式出现并还常交代其周围的颗粒(如鲕粒或生物碎屑等)。,主要类型:根据沉积铁矿的矿石成分可分为,14,3.,硅酸铁类型,:主要由鲕绿泥石组成，常有赤铁矿或菱铁矿混入物，常呈鲕粒结构，色暗灰或灰绿。,4.,硫化铁类型,:主要由黄铁矿及白铁矿组成。通常情况下，这些硫化铁矿物只是岩石中的少量组分；但有时其含量也甚大，如黑色页岩、黑色板岩、黑色石灰岩类型。黄铁矿一般常呈颗粒、鲕粒、结核产出。多呈黑色。,3.硅酸铁类型:主要由鲕绿泥石组成，常有赤铁矿或菱,15,主要类型,:根据沉积铁矿的形成时代及沉积环境，可分为前震旦纪,沉积变质铁矿,、后震旦纪,海洋沉积铁矿,、后震旦纪,湖泊沉积铁矿,。,前震旦纪沉积变质铁矿主要为,磁铁石英岩类型,，我国的“鞍山式”铁矿即属此类型。这是最重要的铁矿类型，其储量远远超过其他铁矿类型的总和。,后震旦纪海洋沉积铁矿是仅次于前震旦纪沉积变质铁矿的重要铁矿类型，常见的是近岸浅海的,赤铁矿类型,，我国著名的“宣龙式”铁矿及“宁乡式”铁矿即属此类型。,主要类型:根据沉积铁矿的形成时代及沉积环境，可分为前震旦纪,16,锰质岩,定义,:可把锰矿物含量大于50%的沉积岩可称为,锰沉积岩,，简称为,锰岩,；锰矿物含量为50%25%的沉积岩，可称为,锰质沉积岩,或,锰质岩,；锰矿物含量小于25的沉积岩，可称为,含锰沉积岩,或,含锰岩,。,有经济价值,的锰沉积岩、锰质沉积岩、含锰沉积岩，称为,沉积锰矿,。沉积锰矿是最重要的锰矿类型，世界上的锰矿主要来自沉积锰矿。,锰质岩定义:可把锰矿物含量大于50%的沉积岩可称为锰沉积岩,17,化学成分,:因岩石类型的不同变化很大，通常是在锰以外，还含有较多的SiO,2,、Al,2,O,3,、CaO、MgO、BaO等，而,最特征,是普遍含有较多的Fe；此外，还有少量的Ti、Co、V、Ni、Cu、Pb、Zn、Mo、Sn等。,Al,2,O,3,主要为粘土矿物的化学组分，SiO,2,在岩石中则以蛋白石、玉髓、石英出现，或存在于粘土矿物中。,化学成分:因岩石类型的不同变化很大，通常是在锰以外，还含有,18,矿物成分,:常见的锰矿物有,1.氧化锰矿物,-如软锰矿(MnO,2,)、硬锰矿(MnOMnO,2,nH,2,O)、水锰矿(Mn,2,O,3,H,2,O)、褐锰矿(Mn,2,O,3,)等。,2.碳酸锰矿物,-如锰方解石(Ca,Mn)CO,3,、锰菱铁矿(Mn,Fe)CO,3,、菱锰矿(MnCO,3,)等。,此外,，还有少量,磷酸锰矿物、硼酸锰矿物,等。硅酸锰矿物及硫化锰矿物很少出现。,除了,锰矿物以外，还常含陆源碎屑矿物、粘土矿物、碳酸盐矿物、蛋白石等。,矿物成分:常见的锰矿物有,19,结构,:在锰沉积岩及沉积锰矿中，常见的结构有鲕粒结构、豆粒结构、泥状结构、胶状结构，也有交代结构。,主要类型,:根据与锰沉积岩及沉积锰矿共生的岩石类型，可把其分为,碎屑岩型、粘土岩型、碳酸盐岩型、硅岩型,等。其中，碎屑岩型及碳酸盐岩型是主要的。,根据锰沉积岩及沉积锰矿的形成环境，可把其分为,海洋的,和,湖泊的,。海洋锰沉积岩及沉积锰矿是主要的。,结构:在锰沉积岩及沉积锰矿中，常见的结构有鲕粒结构、豆粒结,20,成因机制,:,沉积锰矿的成因与沉积铁矿颇为相似，但是锰在地壳中的含量远少于铁，而且又多呈分散状态。据统计，每吨岩石中的Fe/Mn比率约为4060。因此，要形成沉积锰矿就需要更为有利的地质条件。,锰的来源,有三种:即母岩的风化产物、火山物质、海解作用产物。母岩风化产物应是主要的，因此首先应有一个遭受长期风化的母岩区存在。,成因机制:沉积锰矿的成因与沉积铁矿颇为相似，但是锰在地壳中,21,锰的化学活性比铁大，因此锰的搬运问题不大。沉积锰矿的古地理环境与沉积铁矿相似，也沉积于古陆边缘水流受一定局限的浅水地带；但水体的深度比铁矿较深些，即,离岸较远些,。,锰沉积时的物理化学条件也与铁相似，在近岸地区主要以,氧化锰形式,沉积，在远岸地区主要以,碳酸锰形式,沉积。因此，沉积锰矿也常具有,分带性,。,锰的化学活性比铁大，因此锰的搬运问题不大。沉积,22,沉积岩石学&其它内源岩及附生岩课件,23,沉积锰结核,:现代海洋沉积物中的锰矿是在近100年来才发现的。锰矿石主要呈结核存在，故常称为,沉积锰结核,。,结核,大小不一，1mm1m，主要由锰的氧化物及氢氧化物组成。结核形态不规则，也有呈饼状或球状的。同心构造明显，核心多为火山岩碎屑及生物碎屑(如颗心藻)；同心层含各种混入物，如粘土、介壳碳酸钙、火山物质等。颜色棕到黑，土状光泽。,分布深度,多为36004000米，个别达10000米,结核中的锰至少有,两种来源,：1)陆地岩石的风化产物;2)海底火山物质的海解产物。,沉积锰结核:现代海洋沉积物中的锰矿是在近100年来才发现的,24,磷质岩,定义,:磷酸盐矿物(主要是磷灰石)含量大于50%(相当于P,2,O,5,含量19%)的沉积岩，称为,沉积磷酸盐岩,，也称为,磷酸盐岩、磷灰岩、磷沉积岩、沉积磷岩、磷岩,等。磷酸盐岩也称,磷块岩,。,磷酸盐矿物含量为50%25%的沉积岩，称为,磷酸盐质沉积岩,，简称,磷质沉积岩,或,磷质岩,。,磷酸盐矿物含量小于25%(P,2,O,5,含量10%)的沉积岩，称为,含磷酸盐沉积岩,，简称,含磷沉积岩,或,含磷岩,。,磷质岩定义:磷酸盐矿物(主要是磷灰石)含量大于50%(相当,25,有经济价值,的含磷沉积岩、磷质沉积岩、磷沉积岩，称为,沉积磷矿,。沉积磷矿是最重要的磷矿类型，它是农业磷肥的主要原料。另外，其中还常含有U，V，Ni，Mo，Cr，Sr，Ba以及稀土元素，可综合利用。,物质成分,:在沉积磷酸盐岩中，常见的磷酸盐矿物有：氟磷灰石 Ca,5,(PO,4,)3F,氯磷灰石 Ca,5,(PO,4,)3Cl,氢氧磷灰石 Ca,5,(PO,4,)3OH,其中的PO,4,可被VO,4,，As,2,O,4,，SO,2,，SO,4,，CO,3,代换；F，Cl，OH也可互相代换；Ca可被Mg，Mn，Sr，Pb，Na，U，Ce以及其他稀土元素代换。,有经济价值的含磷沉积岩、磷质沉积岩、磷沉积岩，称为沉积磷矿。,26,沉积岩石学&其它内源岩及附生岩课件,27,此外，还常有富含碳酸根离子的,碳酸磷灰石,，含有氢氧离子和百分之几的碳酸根离子的,氟磷灰石,(通常称为,细晶磷灰石,)及胶磷矿等。,胶磷矿,Ca,5,(PO,4,),2,H,2,O可能是一种非晶质的磷酸盐矿物,也可能不是一种矿物，而是多种矿物的集合体。,除上述,磷酸盐矿物以外，还常有粘土矿物、各种碎屑矿物以及各种化学沉淀矿物等。