沉积岩
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沉积岩(英语:Sedimentary rock),在有水循环的星球上,又称为水成岩,是三种组成地球岩石圈的主要岩石之一(另外两种是火成岩和变质岩)。
沉积岩是在地表不太深的地方,将其他岩石的风化产物和一些火山喷发物,经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用形成的岩石。在地球地表,有70%的岩石是沉积岩组成的,但如果从地球表面到16公里深的整个岩石圈算,沉积岩体积只占5%,因此沉积岩是构成地壳表层的主要岩石。沉积岩主要包括有石灰岩、砂岩、页岩、砾岩等。沉积岩中所含有的矿产极为丰富,占全部世界矿产蕴藏量的80%。
沉积岩特征是有层理,某些含有动植物化石,所以可以断定其地质年代。相较于火成岩及变质岩,沉积岩中的化石所受破坏较少,也较易完整保存,因此对考古学来说是十分重要的研究目标。
成因
编辑风化的岩石颗粒,经大气、水流,到一定地点沉积下来,受到高压的成岩作用,逐渐形成岩石。沉积岩保留了许多地球的历史讯息,包括有古代动植物化石,沉积岩的层理有地球气候环境变化的信息。沉积岩形成的过程如下:
- 风化侵蚀:在河流上、中游两岸的大岩石,经年累月被侵蚀、风化或直接被河水切割后,逐渐崩解成碎块或更小的沙、泥碎屑。
- 搬运:崩解、被切割下来的岩石碎屑,被河水从上游往下游搬移。
- 堆积:河流的流速向下游逐渐减缓,搬运能力也越来越小,因此,河中岩石碎屑便一路沉积下来。由上游、下游到海底,分别是“砾石层”、“砂层”、“泥层”。此外,由珊瑚、藻类等生物所堆积形成的,便是“珊瑚礁石层”。
- 压密:由于新的层积物不断堆压在旧的上面,时间一久,底下的沉积物便会被压得紧密结实。
- 胶结:密实的沉积物依然有许多孔隙。当地下水流经这些孔隙,带来的矿物质将孔隙一一填满,同时将岩石碎屑颗粒紧紧胶黏在一起。
构造
编辑层理构造
编辑层理构造是由沉积物的成分或粒径大小的结构沿垂直于沉积物表面(层面)方向及侧向延伸变化而显示出来的一种层状构造。层理构造是与岩浆岩、变质岩区别的重要标志。常见的有:
- 水平层理:由一系列与层面平行的细层组成的层理;一般形成于平静的或微弱流动的水环境中。
- 斜理层理:由一系列与层面斜交的细层组成的层理;一般是在单向水流(或风)的作用下形成的,常见于河床沉积物中。
- 交错层理:有些斜层理与原来生成的斜层理呈一定角度相交,相互交错(切蚀)而形成的。
- 递变层理:同一层内碎屑颗粒粒径向上逐渐变细;它的形成常常是因沉积作用发生在运动的水介质中,其动力由强逐渐减弱。
层面构造
编辑- 波痕:在还没有固结的沉积层面上,由于流水、风或波浪的作用形成的波浪起伏的表面,经过成岩作用保存下来。可指示流水方向与地层上下方向。
- 泥裂:没有固结的沉积物露出水面干涸时,经过脱水收缩干裂而形成的裂缝。可用来指示地层上下方向。
分类
编辑沉积岩的分类不仅根据其形成颗粒的大小,还要考虑到组成颗粒的化学成分,形成的条件等因素。颗粒形成的条件,是借由水的相态变化和温度差异使得岩石碎裂,或者是化学作用,如淋溶作用、析出作用等。在搬运过程中,颗粒体积进一步变小,最终在一个新地点沉积成岩。
碎屑沉积岩
编辑是从其他岩石的碎屑沉积形成的,包括有长石、闪石、火山喷出物、黏土、石英,以及变质岩的碎屑,而随着碎屑的大小不同,形成的岩石种类也不同。
- 泥岩:碎屑小于0.0039 mm(无形成页理)
- 页岩:碎屑小于0.0039 mm(有形成页理)
- 粉砂岩:碎屑在0.0039 至 0.0625 mm 之间
- 砂岩:碎屑为0.0625 到 2 mm之间
- 砾岩:碎屑为2 到 256 mm
生物沉积岩
编辑是由生物体的堆积造成的,如花粉、孢子、贝壳、珊瑚等大量堆积,并经过成岩作用所形成。一般认为,地球大气中的含碳量之所以相对其他行星如金星要低,就是因为被石灰岩等沉积岩固定。