其它沉积岩及矿产.ppt

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1、第十五章 其它沉积岩及矿产本章重点、蒸发岩，硅岩，铁、锰、铝、磷、铜沉积岩，煤及煤系，油页岩的基本概念第一节 其它沉积岩一、蒸发岩蒸发岩（盐岩）：海盆或湖盆水体遭受蒸发，其盐分逐渐浓缩以至发生沉淀，这样形成的化学成困的岩石叫做“蒸发岩”。它包括氯化物岩、碘酸盐岩、硫酸盐岩、碳酸盐岩和硼酸盐岩等。（一）蒸发矿物及其形成、蒸发矿物蒸发岩的主要矿物成分是钾、钠、钙、镁的氯化物、硫酸岩、碳酸岩，其中尤以石膏（CaSO42H2O）、硬石膏（CaSO4）和石盐（NaCl）最重要。氯化物类：石盐（NaCl）、钾石盐（KCl）、水氯镁石MgCl26H2O）、光卤石（KC1MgCl26H2O）。硫酸盐类：硬石膏

2、（CaSO4）、石膏（CaSO42H2O）、无水芒硝（Na2SO4）、芒硝 （Na2SO410H2O）、泻利盐（MgSO47H2O）。氯化物和硫酸盐的复盐类：钾盐镁矾（KC1MgSO43H2O）、钙芒硝（Na2SO4CaSO4）、杂卤石（CaSO4K2SO4MgSO42H2O）、无水钾镁矾（K2SO42MgSO4）、白钠镁矾（MgSO4Na2SO44H2O）和软钾镁矾（K2SO4MgSO46H2O）。碳酸盐类：水碱即苏打（Na2CO310H2O）、天然碱（Na2CO3NaHCO32H2O）。硝酸盐类：钾硝石（KNO3）和智利硝石（NaNO3）。硼酸盐类：硼砂（Na2B4O710H20）、钠硼解

3、石（NaCaB5O98H2O）、硬硼钙石（Ca2B6O1115H2O）和柱硼镁石（MgB2O43H2O）。、蒸发岩矿物的形成海水蒸发矿物的结晶顺序：六个阶段1)碳酸盐石膏阶段：海水盐度稍高 方解石石膏2)石盐沉积阶段：海水盐度达26%石盐3)硫酸钠、镁盐阶段：海水盐度3132%泻利盐4)钾、镁盐沉积阶段：海水盐度3334%钾石盐5)光卤石沉积阶段：海水盐度35%光卤石6)水氯镁石沉积阶段：海水盐度35%水氯镁石析出形态成岩作用产物水氯镁石带水氯镁石、共结硼酸盐、光卤石、六水泻盐-四水化物、石盐、石膏、碱式碳酸岩方棚石、硫酸镁、菱镁矿、硬石膏光卤石带光卤石、六水泻盐（和其他水化物至四水化物）石盐

4、、石膏（杂卤石）、碱式碳酸镁硫镁矾（钾盐镁矾）、硬石膏、菱镁矿钾石盐带钾石盐、六水泻盐、（泻利盐）、杂卤石、石盐、碱式碳酸镁钾盐镁矾、无水钾镁矾、硫镁矾、菱镁矿硫酸钠、镁岩带泻利盐（六水泻盐）、（白钠镁矾）、（杂卤石）、石盐、石膏、碱式碳酸镁硫镁矾、硬石膏、菱镁矿石盐带石盐、石膏、方解石、碱式碳酸镁硬石膏、白云石、菱镁矿碳酸岩-石膏带石膏、方解石（文石）硬石膏、白云石方解石、海洋蒸发岩各个沉积带中的矿物组合，蒸发矿物及其伴生的稳定矿物（二）蒸发岩的结构和构造常见到的是一些次生结构，主要有斑状变晶结构、粒状变晶结构、纤维状结构、柱状结构、放 射状结构。其次还有经过机械搬运的碎屑结构、应力作用而成

5、的矿物塑往变形等。蒸发岩的构造常见的有：均匀块状构造、层理构造、条带状构造、角砾状构造、变形构造。此外还常见不均匀构造。（三）蒸发岩主要的岩石类型1、石膏和硬石膏岩单矿物的硬石膏岩、石育岩广泛的产于蒸发岩层系中。有各种颜色，如白、灰、淡黄、淡绿、红及黑色和淡蓝色。常以层状、透镜状产出。硬石膏岩和石膏常见的混人物有粘土、氧化铁、砂质、碳酸盐（白云石）、石盐、天青石、黄铁矿和各种的硅质矿物，可以和碳酸盐岩、石盐岩等呈过渡型岩类。2、石岩盐或岩盐盐岩主要矿物为石盐并含少量其他盐类矿物。岩盐非常纯净时无色，当含有混入物或液体等包体时而呈黑色、灰色、褐色、红色、白色等。常见的混入物有白云母、黄铁矿、赤铁

6、矿、粘土质、有机质等。岩盐呈层状、条带伏、不规则透镜状及各种形式的盐丘产出。石盐岩在蒸发岩系中常位于石膏和硬石膏岩的上部。也产于含有红色页岩的其他沉积岩中及砂岩、碳酸盐岩中。3、钾镁质岩盐根据成分分以下几种岩石类型：1）钾石盐岩：钾石盐（15一40%）、石盐（25一60%）以及少量的硬石膏、粘土矿物和其它矿物，岩层厚度不大，常和石盐、粘土质、石膏间互成层，层理清楚。2）光卤石岩：由光卤石（40一80%）和石盐（18一50%）少量硬石膏、粘土矿物等，与钾石盐、钾盐镁矾等共生。3）钾盐镁矾矿：主要由钾盐镁矾（40一70%）、石盐（30一50%）及杂卤石组成，可见硬石膏。4）硬盐岩：钾石盐与硬石膏，

7、硫镁矾或者杂卤石的结合称为硬盐，他们是成岩后生变化形成的。（四）蒸发岩的成因环境及与油气关系砂坝说（1877）多级海盆说（19151955）回流说（19471965）潮上盐沼说或“萨巴哈说”（19551971）深水蒸发岩沉积说（18551970）干化盆地说（1972）大陆说或沙漠说风成说1.砂坝成盐说解释巨厚盐类沉积奥克谢尼厄斯（Ochsenius，1877）认为盐类矿物在与广海隔离的泻湖或海湾中蒸发形成处于海湾或泻湖与广海之间的砂坝使海湾或泻湖水体不断蒸发而浓缩同时又让海水从其顶部不断流入补给导致各种盐类按溶解度大小先后发生沉淀构造隆起、生物礁和火山堤等也可起屏障作用蒸发系列：方解石石膏石盐

8、水氯镁石 砂砂坝坝成成盐说盐说的成的成盐过盐过程程（转引自袁见齐1977，略有修改）1砂洲及海湾；2盐湾中有碳酸盐及石膏沉积；3进一步蒸发有石盐沉积，上有母液；4海水渗入，母液淡化，在石盐上又有硬石膏沉积；5砂坝出露海面，盐湾变为泻湖，逐渐沉积硫镁钒、光卤石等钾盐矿物，其上被盐泥层覆盖2.多级盆地说（19151955）解释单成分蒸发岩的形成由于海底起伏不平或由于几个构造隆起而形成不同深度的沿岸多级盆地，沿由海向陆方向，盆地中卤水浓度依次增加在每个盆地中只能形成一种蒸发矿物。3.回（返）流假说（19471965）解释巨厚的石膏沉积海水通过海峡表面注入盆地，补偿由蒸发而消耗的水，盆地中产生的重盐水

9、在较轻的海水之下返流入海，使盆地的水体保持较低的浓度状态，经蒸发浓缩形成巨厚的石膏沉积。4.潮上盐沼或“萨巴哈”假说（19551971）解释浅水或大气下蒸发岩沉积，常与碳酸盐岩共生（1）潮上带地区，涨潮时所带的海水残留于潮上带洼地，经蒸发浓缩而成。（2）潮上带地区，由于沉积物粒度细，海水通过毛细管作用补充蒸发的消耗。特征特征石膏、石盐为主暴露成因标志层理、鸡雏构造5.深水蒸发岩沉积说深盆地说（18551970）干旱气候条件下，蒸发作用使表层海水浓缩形成的重卤水下沉，在闭塞的海盆地深处聚集起来，最终可形成盐类沉积。特征蒸发岩层系中有纹层，常见静水黑色页岩夹层6.干化/干缩深盆地说（许靖华，197

10、2）解释地中海蒸发岩的形成封闭的深盆地蒸发干涸浅水蒸发岩海水注入深盆地沉积特征浅水蒸发岩与深水暗色泥页岩共生。平面上呈牛眼式分布边缘中心：碳酸盐硫酸盐石盐钾盐 交替交替交替交替.大陆说/沙漠说解释成分单纯而规模较小的蒸发岩或蒸发矿床离海较远的内陆湖泊在干旱的气候下，发生强烈的蒸发作用，使湖水逐渐转变成咸水湖，并依次沉淀形成蒸发岩。内陆湖泊的盐类物质来源内陆湖泊的盐类物质来源母岩风化盐类再溶解火山喷发深层卤水.风成说风把溶解有盐类物质的海水泡沫搬运到陆地，泡沫經蒸发后产生的盐类小晶体经风搬运到湖盆，最终形成盐类矿床。实例美国大盐湖.深层卤水深水成因盐湖说在断陷湖盆发育的早中期，断裂活动剧烈而频繁

11、，古老地层中的卤水沿深大断裂进入深水湖盆成为盐类沉积的物质基础。特点蒸发岩分布范围明显受断裂发育带控制，盐岩与深水正常沉积（暗色泥页岩、浊积岩）共生实例渤海湾盆地东营凹陷沙四段、东濮凹陷沙二段10、含油、盐岩系分布规律油、盐共生的盆地中46%的盆地的油气层产于盐系地层之下41%的盆地的油气层分布在盐层之上13%的盆地的油气层在盐系地层之间。我国东部下第三系断陷湖盆广泛发育有蒸发岩地层蒸发岩多韵律多旋回，单层厚度小，与碎屑岩或碳酸盐岩成频繁互层；层位与生油岩共存；与油气在地层剖面上和平面上共存。四川南部下三叠统嘉陵江组气田储、盖层综合柱状图我国东部含膏、盐沉积湖盆中，蒸发岩与生油岩层位分布略图1

12、1、蒸发岩与油气的关系1）蒸发岩与油气生成蒸发环境有利于有机质的封存和向油气转化。蒸发岩具有一定的生油气潜能。蒸发岩的排烃作用可能与下述两种因素有关：（l）实作用使石膏转变为硬石膏时排出大量的水，这可能是烃类从潜在油源岩运移至储集层的主要驱动力；（2）当地温处于150180C范围时，硬石膏发生转化流动，可促使烃从硫酸盐岩中运移出来。蒸发岩生油的实例，见于美国帕拉多克斯盆地宾夕法尼亚系的蒸发岩中。该蒸发岩与黑色页岩呈互层产出。2）蒸发岩对油气运移的影响卤水进入沉积物，促使烃类排出进入渗透层，位于渗透层之上的蒸发岩盖层控制着油气的二次运移，使之只能侧向运移。3）蒸发岩对油气储集层的封隔及储集性的影

13、响膏盐层是油气的良好封隔层，作为胶结物降低储集层孔隙性，溶解后产生溶模孔隙，改善储集性能4）蒸发岩对油气圈闭的影响蒸发岩地层因差异压实作用可发生塑性向上流动，形成各种类型圈闭：层状背斜圈闭、岩性圈闭、地层圈闭等。二、硅岩概念主要指自生SiO2含量可达75%以上的沉积岩。石英砂岩和沉积石英岩不是硅岩。硅岩在沉积岩中分布仅次于粘土岩、碎屑岩和碳酸盐岩。研究进展成因多样，有化学、生物化学、生物成因、物理成因，是可能的生油岩，在前寒武系燧石岩中发现油气显示。（一）基本特征及分类、成分特征（）化学成分SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO（）矿物成分蛋白石、玉髓、自生石英粘土矿物、碳酸盐矿物、

14、氧化铁绿泥石、沸石、黄铁矿、有机质硅硅质质岩的岩的结结构构类类型（引自何起祥，型（引自何起祥，1978）A-鲕鲕状状结结构构60；B碎屑碎屑结结构构60；C生物（硅藻）生物（硅藻）结结构构260；D生物（海生物（海绵绵骨骨针针）结结构构90玉髓石英玉髓重结晶成石英、结构、构造和颜色特征（）硅岩的结构非晶质的胶状结构、隐晶结构、晶质结构、生物结构、粒屑/颗粒结构、各种交代残余结构。（）硅岩的构造水平层理，如具颗粒结构，见层理、波痕、粒序变化（）硅岩的颜色颜色随杂质而异，灰色、灰黑色，灰白色（硅藻土）、灰绿色和红色燧燧石石的的隐隐晶晶结结构构类类型型透射电镜下硅岩的微结构、分类按产状分类层状、结核

15、状、条带状硅岩按矿物成分分类蛋白石质、玉髓质、石英质硅岩按岩石共生组合关系分类与碳酸盐岩共生、与页岩或铁岩共生硅岩按成因分类生物成因、无机成因、交代成因硅岩、分类成因结构成分综合分类的方案（1）生物成因的（硅藻岩、海绵岩、放射虫岩等）；（2）化学及生物化学成因的（藻叠层硅岩、藻粒硅岩等）；（3）机械成因的（鲕粒硅岩、球粒硅岩、内碎屑硅岩等）；（4）纯化学成因的（碧玉岩、硅质板岩、硅华等）；（5）交代成因的（主要交代碳酸盐岩产生的，常部分保别原岩结构，如硅化鲕粒石灰岩或白云岩、硅化藻叠层石石灰岩或白云岩等）。(二)主要岩石类型1、生物成因的硅质岩（）硅藻岩（硅藻土）主要由硅藻壳体（含量大于50%

16、）组成。成分：蛋白石特征质纯白色。常被铁质/有机质浸染：黄灰黑色外貌土状，疏松轻软，孔隙度高，吸水性强比重0.40.9。显微镜下具有生物结构可见水平层理 扫描电镜下硅藻岩的微结构，自然断面（据吕正谋等，扫描电镜下硅藻岩的微结构，自然断面（据吕正谋等，1977）(a)直链属硅藻全貌，直链属硅藻全貌，1200；(b)羽纹属硅藻，自形，山东，临朐，山旺，中新统羽纹属硅藻，自形，山东，临朐，山旺，中新统（2）海绵岩硅质海绵骨针成分：蛋白石、玉髓（3）放射虫岩放射虫壳体成分：蛋白石、玉髓（4）藻细胞硅岩我国华北中上元古界雾迷山组下部黑色层状燧石岩中有典型的真核细胞结构和构造藻细胞硅岩、化学及生物化学成因

17、的硅岩（）藻叠层硅岩（层状藻叠层燧石岩）矿物成分：主要是玉髓层状、柱状和锥状亮、暗基本层：暗色层富有机质暗色层富有机质有时基本层由碳酸盐岩和硅岩分别组成我国北方震旦亚界常见呈层状分布的硅质叠层石。（）藻粒硅岩藻粒（藻鲕、核形石）成分：玉髓，含有机质藻叠层硅岩（层状藻叠层燧石岩）小杯状硅质叠层石锥状叠层石藻粒硅岩葡萄状藻粒白云质硅岩、机械成因的硅岩类（）鲕粒硅岩（鲕粒燧石岩）（）内碎屑硅岩（内碎屑燧石岩）、化学成因的硅岩（）硅华典型的化学成因的硅岩多孔，色浅火山作用后期，由温泉喷出地表化学沉淀而成。、化学成因的硅岩（）碧玉岩成分：自生石英和玉髓，氧化铁含量可大于5%，结构：隐晶质或胶状结构颜色：

18、红色、绿色、灰黄色、灰黑色等性质：致密坚硬，贝壳状断口分布：地槽区，与火山岩系共生形成：火山喷发后分解出的SiO2经化学沉淀而成产状：巨厚碧玉岩建造。鲕粒硅岩鲕粒燧石岩鲕粒白云质燧石岩内碎屑硅岩(三)成因及演化、二氧化硅的来源问题赫西（Hesse.R,1988）总结有三种来源：（1）生物硅质介壳和骨骼；（2）来自大陆的母岩风化产物；（3）由海底火山喷发及深层热液物质。海洋生物（如硅藻、放射虫、硅鞭毛虫或硅质海绵）：25x l016g/a河流：4.3x1014g/a孔隙回流：5.7 x l014g/a 海解作用：0.8 x l014g/a海底火山活动：0.05 x l014g/a热液注入：1.9

19、 x l014g/a2、硅质岩的形成机理（1）生物和生物化学作用方式前寒武纪沉积中不断发现有生命的遗迹。低等的菌、藻类通过光合作用分泌一种粘液物质，以捕获或粘集水体中的SiO2胶体质点的方式形成硅质沉积物，前寒武纪一些硅质叠层石的形成与这种作用有关。硅质生物（硅藻、放射虫、硅质海绵等）具有直接从海水中吸取硅质，以组成它们自身躯壳的机理。某些硅藻可以通过对悬浮在水体中铝硅酸盐质点进行腐蚀和分解，从中吸取SiO2。2、硅质岩的形成机理2）化学作用方式在古代海洋中的二氧化硅浓度很可能超过非晶质二氧化硅的溶解度，会发生无机的二氧化硅沉淀。这种沉淀主要通过蒸发作用使海水中的Si02浓缩，达到或高于饱和度

20、时发生凝聚而沉淀下来。有人认为只要水介质中存在大量的电解质，那么水介质中的硅质便可吸附及沉淀在胶体和悬浮的无机质点上。海底火山喷发物，经海解作用而分解出大量的SiO2，可使局部地区海底达到或高于Si02的饱和度（100120毫克升）而发生沉淀。控制SiO2溶解、沉淀的主要因素为温度、pH值。2、硅质岩的形成机理（3）交代成因方式硅化主要是在交代作用过程中进行的，它发生在同生、成岩、后生的各个作用时期，经常与之发生交代的矿物主要为方解石、白云石、石膏、硬石膏等。有时也交代生物化石。自然界中常见硅质矿物与碳酸盐矿物相互交代。其反应式为：CaCO3+H2O+CO2+H4SiO3=SiO2+Ca+2H

21、C03-+2H2O硅化作用主要受pH值及温度的控制3、二氧化硅的演化斯特拉霍夫（1949）：硅岩在前寒武纪分布极广，均属化学沉积物，并与硅铁岩建造有密切关系；寒武纪以后，硅质沉积与有机物才逐步建立密切关系；中生代以后，SiO2才主要以生物方式沉积，并完全取代了化学沉积方式。修正和补充：从最古老的沉积岩系开始形成，生物及生物化学作用就存在了。由于前寒武纪（大约7.6亿年以前）的生物均属无骨骼及壳体的细小菌藻类，不完全同于寒武纪以后的硅质造岩生物，死亡堆积后骨骼易于保存。为有别于此，而称之为隐生物硅岩（或隧石岩）类。其形成和演化大致与化学成因硅岩是并列的，尤其在20亿年前左右，相当原核生物转变为真

22、核生物时期，这种沉积作用达到了高潮，然后衰减直到寒武纪以后，逐步为生物硅岩所取代。二氧化硅在地球历史中的演化模式（据闵育顺等，二氧化硅在地球历史中的演化模式（据闵育顺等，1978）()硅化作用SiO2交代CaCO3的作用条件条件较低的pH值、温度和饱和SiO2的孔隙水CaCO3+H2O+CO2+H4SiO4=SiO2+Ca2+2HCO3-+2H2O 石灰岩中形成燧石结核透镜体(2)去硅化作用CaCO3 交代SiO2硅化作用，残余藻团粒硅岩，由藻云岩硅化而成。粒间孔由玉髓石英充填三、铁沉积岩及沉积铁矿(一)一般特征铁矿物含量大于50%的沉积岩。铁矿物铁矿物氧化铁：磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿碳酸铁：菱

23、铁矿硅酸铁：鲕绿泥石、海绿石、铁蛇纹石硫化铁：黄铁矿、白铁矿(二)主要类型（1）根据铁矿物的成分氧化铁型呈鲕状或豆粒结构，色红或褐红碳酸铁型常与燧石共生硅酸铁型常呈鲕粒结构，色暗灰色、灰绿色硫化铁型颗粒、鲕粒、结核，色黑()根据时代与环境前震旦纪沉积变质铁矿我国的“鞍山式鞍山式”铁矿，成因复杂后震旦纪海洋沉积铁矿近岸浅海赤铁矿“宣龙式宣龙式”铁矿：分布于华北铁矿：分布于华北“宁乡式宁乡式”铁矿：分布于华南铁矿：分布于华南后震旦纪湖沼沉积铁矿质量差，品味低 宣龙铁矿矿石相变示意图（据董南庭，宣龙铁矿矿石相变示意图（据董南庭，1956，有修改），有修改）鄂西宁鄂西宁乡乡式式铁矿铁矿岩相在盆地中的分

24、布及其主要特征示意岩相在盆地中的分布及其主要特征示意图图（据傅家（据傅家谟谟，1961；有修改）；有修改）I紫色含紫色含铁铁砂岩及砂岩及页页岩相；岩相；II砂砂质鲕质鲕粒赤粒赤铁矿铁矿相；相；III钙质鲕钙质鲕粒赤粒赤铁矿铁矿相；相；IV菱菱铁矿质鲕绿铁矿质鲕绿泥石相；泥石相；V蓝绿蓝绿色色铁质页铁质页岩及石灰岩相岩及石灰岩相铁铁的存在形式及其他的存在形式及其他组组分分Fe3+-赤赤铁矿铁矿；Fe2+S黄黄铁矿铁矿；Fe2+C+Fe2+Si菱菱铁矿铁矿+鲕绿鲕绿泥石；泥石；CaO+MgO钙钙和和镁镁的碳酸的碳酸盐盐；C有机有机有机碳有机碳四、锰沉积岩及沉积锰矿(一)一般特征锰矿物含量大于50%

25、的沉积岩氧化锰矿物：软锰矿（MnO2）、水锰矿（Mn2O3H20）硬锰矿（mMnOMnO2nH2O）、褐锰矿（Mn2O3）等碳酸锰矿物：锰方解石（Ca，Mn）CO3）、菱锰矿（MnCO3）、锰菱铁矿（Mn，Fe）CO3）等。还有少量磷酸锰矿物、硼滋锰矿物等。(二)主要类型（1）根据与锰沉积岩及沉积锰矿共生的岩石类型碎屑岩型、粘土岩型、碳酸岩型、硅岩型（2）根据形成环境海洋湖泊（规模小，品味差）规模小，品味差）(三)成因沉积锰矿的成因与沉积铁矿颇为相似。锰的来源仍不外三种，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。沉积锰矿的古地理环境与沉积铁矿相似，但水体的深度比铁矿较大

26、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。现代海洋中的沉积锰结构)四(现代海洋沉积物中的沉积锰结核主要由锰的氧化物及氢氧化物组成，大小不一，生长速度不一同，形态不规则，同心构造明显，核心多为火山岩碎屑及生物碎屑；同心层含各种混入物，如粘土、介壳碳酸钙、火山物质等。色棕到黑。土状。、Cu、Sr，还含多种微量元素如Fe。含32相对密度只有，个别达4000m3600等。分布深度多为Mo、Ni、Co、Cd1。储量很大，估计可达10000m。t亿7104）陆地岩石的风化产1成因现在还不完全清楚。锰来源：（）海底火山物质的海解产物。

27、2物；（五、铝土岩及铝土矿(一)一般特征富含氢氧化铝矿物的沉积岩称为铝土岩。铝土岩Al2O340%，Al2O3：SiO22：1铝土矿矿物成分三水铝石、一水软铝石、一水硬铝石 (二)主要类型及其成因（1）风化残余型主要是硅铝酸盐岩石在湿热气候条件下化学风化作用的产物。常因有褐铁矿而呈红色，又称红土型铝土矿。（2）沉积型风化产物搬运至海洋、湖泊中沉积而成。海洋型：石炭（G层铝土矿）、二叠系湖泊型：规模小，淄博博山六、沉积磷酸盐岩及沉积磷矿(一)、一般特征磷酸盐矿物含量大于50%的沉积岩磷酸盐矿物磷灰石、胶磷矿磷灰石、胶磷矿(二)、主要类型磷酸盐岩与碳酸盐岩结构结构类似分类也可仿照碳酸盐岩七、铜沉积

28、岩及沉积铜矿（一）、一般特征明显含有铜矿物的沉积岩则称为铜质岩。铜矿物常常做为次要矿物附生于砂岩、页岩、泥灰岩及碳酸盐岩中，又称其为附生岩类，其矿床则称为层状铜矿床。辉铜矿（Cu2S、斑铜矿（Cu5FeS4）、黄铜矿（CuFeS2）、也包括自然铜（Cu）、黝铜矿（Cu12Sb4S13）、铜兰（CuS）。铜沉积岩次生变化后见：孔雀石（Cu2CO3（OH）2）、兰铜矿（Cu3CO2（OH）2、黑铜矿（CuO）、赤铜矿（Cu20）、水胆矾（CuSO45H20）（二）铜沉积岩的分类和主要类型：（）黄铁矿型沉积铜矿床与火山岩伴生，如日本的黑矿。（）含铜页岩和含铜泥灰岩（）含铜砂岩（红层铜矿）（三）铜沉积

29、岩的成因铜的来源：1）海水中或上升的洋流;2）海底火山活动;3）富铜母岩的风化;4）热泉水等。铜的搬运：1）氧化条件下铜是一种易溶元素，可呈真溶液搬运如CuSO4；2）呈胶体溶液或机械悬浮形式，后者是一种主要的方式。铜的沉积：影响铜的沉积因素很多，要有一个还原环境，使得铜和其它金属元素可以以化学形式沉淀，一些铜存在于生物体内可以通过直接的生物沉积作用来完成。第二节煤及其形成演化一、煤岩组分及其特征、煤岩组分及煤的光泽类型煤岩组分：镜煤、亮煤、暗煤和丝炭 煤的光泽类型：光亮型煤、半亮型煤、半暗型煤及暗型煤、煤的物理性质 颜色、粉色（条痕色）、光泽、相对密度、硬度、断口、裂隙等、煤的化学性质工业分

30、析：测定煤的水分、灰分、挥发分、固定碳这四种化学组分，有时也测定煤的粘结性发热量等性质。元素分析：测定煤的碳、氢、氧、氮、硫，有时也测定碱、氯、砷、锗、镓、铀、钒等微量及伴生元素。二、煤的沉积环境及演化（一）成煤环境陆地、湖泊、浅水沼泽（活水沼泽和死水沼泽）按照水介质的含盐度划分：淡水、半成水和咸水沼泽。按照水分的补给来源划分：（1）低位沼泽：由地下水补给，浅水面较高，其地下水面的高度几乎与沼泽表面相等，高等植物繁盛，易形成森林沼泽；（2）高位沼泽：主要以大气降水为补给来源，其地下水面经常低于凸起的沼泽表面，常常只有苔藓植物分布；（3）并有低位、高位沼泽的特点为中位沼泽或过渡型沼泽，具有混生的

31、植物群落。湖泊沼泽化的四个阶段腐泥、泥炭的形成湖泊中央繁殖藻类及浮游生物死亡腐泥湖泊边缘繁殖高等植物死亡泥炭湖泊缩小阶段湖泊中央的腐泥堆积逐渐増厚，湖泊日益变浅泥炭向湖盆中央推进，湖泊面积缩小腐泥、泥炭交错堆积阶段腐泥化、泥炭化不断进行，泥炭与腐泥最终相遇，甚至交错堆积湖盆消失阶段植物繁盛，湖泊完全变成沼泽、陆地湖沼中植物的生长与堆积作用，与之相应的腐泥化作用，以及由此而引起的湖泊发展的四个阶段（据朱熙人，1958）（二）煤的形成演化（）成煤的原始物质、成煤环境及成煤作用的第一阶段为泥炭化作用；（）成煤作用的第二阶段为泥炭的成岩作用阶段；（）成煤作用的第三阶段为变质作用阶段。三、主要聚煤期及煤

32、系、煤系（含煤层系）（）定义一套连续沉积的含有煤或煤层的沉积岩层或地层。（）特征主要由碎屑岩及粘土岩组成整个岩系多呈黑色、灰色。植物化石丰富。旋回性及韵律性发育。沼泽相发育。常有河流相、湖泊相、海陆过渡相以及海相等。（）三种类型按古地理条件浅海型含煤岩系近海型含煤岩系内陆型含煤岩系、地质历史中的主要聚煤期在地质历史中形成有工业价值煤矿床的时期，称为聚煤期/成煤建造/成煤期。我国地质历史中的主要成煤期：（1 1）侏罗纪）侏罗纪煤田：遍布全国，东北和华北储量最丰富，山西大同煤田、北京门头沟煤田（2 2）第三纪）第三纪煤田：抚顺煤田有世界最厚的煤层（3 3）第四纪泥炭：）第四纪泥炭：内蒙一带。（1）

33、（2）（3）内陆湖泊型沉积类型，煤田面积较小，煤层厚度变化大。（4 4）石炭）石炭二叠纪：二叠纪：近海型沉积类型开滦煤田、本溪煤田、淮南煤田。煤田范围大，煤层厚度变化较小，形成于地质历史时期中海岸附近的滨海沼泽地区，称为滨海煤田。地质历史中主要成煤植物群分布略图（据田宝林，地质历史中主要成煤植物群分布略图（据田宝林，1979）第三节油页岩一、概念指主要由藻类及一部分低等生物的遗体、经腐泥化作用和煤化作用形成的、一种高灰分、低变质的腐泥煤，又称油母页岩。含有一定的沥青质或油母物质，干馏可从中提取原油。二、油页岩的组分主要元素：C、H、O、N、S等与煤不同：碳/氢4%。三、特点页理发育，颜色多样，

34、从浅黄色黑色。含油率越高，颜色越深。具有弹性，有油腻感和油味，可燃四、油页岩的生成环境与腐泥煤的生成环境相似生成环境水流闭塞的内陆淡水湖泊、沼泽、滨海半咸水湖泊、泻湖、海湾成因与石油相似生油岩系的重要标志五、油页岩的分布我国油页岩分布很广，北自黑龙江，南至广州湾，几乎各省区都有。以地质时代而论，主要为：（1）石炭纪：我国已知时代最老，如广西桂林附近的油页岩。（2）二叠纪：乌鲁木齐、山西浑源、江西安远、湖南邵阳等地。（3）侏罗纪：我国油页岩最发育的时期之一，油页岩多位于含煤岩系中，分布极广，如陕西的延安、横山、子长、永寿，甘肃的永登、华亭，吉林的桦甸，四川的乐山、键为、资中等地。（4）白垩纪：吉

35、林的和龙，四川的屏山，甘肃的隆德等地。（5）第三纪：我国目前最有经济价值的油页岩，如辽宁的抚顺，广东的茂名、电白，广西的宁明、田阳，湖南的湘潭、武岗等地。思考题1、何谓蒸发岩？常见的蒸发矿物有哪些？钾石盐、光卤石、水氯镁石、石膏、芒硝、泻利岩、钙芒硝、杂卤石、苏打、天然碱、钾硝石、硼砂属于哪一类蒸发矿物？它们有何地质意义？2、蒸发矿物形成于何种环境？何谓蒸发序列？完整的蒸发序列由哪些蒸发矿物组成？为什么在地层剖面中很难见到完整的蒸发序列？3、内陆湖泊沉积中有哪几种蒸发矿物组合？4、蒸发岩的形成有哪几种假说，其要点是什么？5、蒸发岩有哪几种主要类型？各形成于何种环境？6、蒸发岩与油气有何关系？7、何谓硅岩？硅岩的研究有何意义？硅岩常含有哪几种硅质矿物成份？8、硅岩有哪几种主要类型？各形成于何种环境？9、何谓硅化作用？形成机理如何？出现于何种环境？去硅化作用出现于何种环境？10、试述层状燧石岩的成因及其模式？11、试述古代硅质沉积作用的演化与类型？12、铁、锰、铝、磷沉积岩如何形成？各有几种成因类型？研究它们有何意义？13、何谓煤系？有何特点？14、试述煤的成因类型和按变质程度划分的煤类型？15、试说明湖泊沼泽环境的成煤作用？16、试结合地史学，说明我国地质学历史学中的主要造煤期及煤系类型？17、何谓油页岩？油页岩形成于何种环境？有何特点？并说明与石油及天然气的关系？