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沉積巖主要分布在地殼的表層,在地球陸地表面出露的面積約占75%,火成巖和變質巖僅占25%,但是在地殼中沉積巖的體積只占5%左右,其余兩類-約占95%。沉積巖的顏色變化相當大,依其所組成的礦物,呈現(xiàn)出不同的顏色。
沉積巖是依照組成顆粒的大小來分類,可分為礫巖、砂巖與頁巖。另外,還包括由生物碎屑或原地生長生物骨骼或化學沉積的石灰?guī)r或蒸發(fā)巖。其中,最常見的是頁巖、砂巖和石灰?guī)r,占沉積巖總數(shù)的95%。礫巖是由顆粒大於2公厘以上的碎屑物所組成,顆粒非常粗,肉眼明顯可見,要流速極大的水流才能搬動這些碎屑物,因此礫巖在沉積時大都是處於較大洪水期。砂巖組成的顆粒大小為0.0625~2公厘之間,用手觸摸有砂紙般的粒感,肉眼可以看見一粒粒的礦物顆粒。砂巖的礦物成份含有大量的石英,因此外觀的顏色常呈白色,風化後呈黃褐色。沉積時因為水流搬運方式的不同而在堆積時形成各種不同的「沉積構造」,如交錯層理或平行層理。砂巖的質地較為堅硬,經(jīng)常形成山脊、山峰、峭壁、瀑布、海岬等較為突出的地形景觀。頁巖的礦物顆粒非常細,無法用肉眼辨識,觸摸時沒有顆粒感。泥巖與頁巖是屬於同樣粒度的沉積巖,相異之處是頁巖具有細微的頁理構造,而泥巖則呈塊狀無頁理,外觀顏色一般為青灰色到黑色。頁巖較礫巖和砂巖脆弱,容易風化崩解或被侵蝕,形成凹谷、河流、海灣等地形景觀。頁巖中比較容易發(fā)現(xiàn)化石,因為顆粒極細且不易透水,生物遺骸容易保存形成化石。石灰?guī)r是由碳酸鹽礦物所組成,主要是生物原地生長或生物的遺骸或碎屑被搬運、堆積所形成的;而蒸發(fā)巖是各種鹽類礦物,如石膏、硬石膏、石鹽、鎂鹽或鉀-鎂鹽或天然鹼等所組成的-,主要是化學沉淀所生成。
沉積巖中的化學組成隨著主要造巖礦物含量之差異而有相當?shù)牟煌?,例如頁巖以黏土礦物為主要的造巖礦物。黏土礦物是鋁矽酸鹽類礦物,因此頁巖中二氧化矽和三氧化二鋁的總含量常達70%以上。砂巖中石英和長石是主要的礦物,而一般以石英含量最多,二氧化矽介於60-95%之間。石灰?guī)r、白云巖等碳酸鹽巖或硫酸鹽巖,以方解石和白云石為造巖礦物,氧化鈣或氧化鈣+氧化鎂含量高,二氧化矽和三氧化二鋁含量一般不足10%。
沉積巖主要是由碎屑顆粒所組成,其碎屑來源包括有:(一)陸源碎屑物,是由先前形成的-經(jīng)風化、剝蝕形成的碎屑,包括各種-碎屑和礦物破片。(二)內(nèi)成碎屑物,主要指沉積盆地內(nèi)產(chǎn)生的碎屑,是由沉積盆地中固結的或半固結的沉積巖經(jīng)水流、風暴、滑塌或地震等作用再次破碎-所形成的。(三)生物骨骼碎屑物,多半是盆地內(nèi)的鈣質殼生物碎屑或生物殼體堆積而成,如甲殼類和珊瑚等,也包括微體動物的殼和殼屑、以及藻類和藻類的碎屑等。
沉積巖的組織結構是反映碎屑顆粒形成環(huán)境的重要特徵,包括粒度、圓度、球度、形狀及顆粒表面特徵、基質和膠結物的特徵、碎屑顆粒與基質和膠結物之間的關系等。粒度是指顆粒的大小,圓度是指顆粒棱角受機械磨蝕而變圓的程度,球度是指顆粒接近球體的程度,顆粒的表面特徵是指顆粒表面的磨光度及顯微刻蝕痕,如礫石表面的冰川擦痕、刻擦痕、撞痕和鑿痕或凹坑;石英顆粒表面的各種刻蝕痕、溶蝕痕和撞擊痕?;|是粗、中碎屑-中較細粒的充填物,通常是細粉砂和黏土物質。當顆粒之間留下孔隙而無細粒的物質時,則造成顆粒支撐結構,而大小顆粒和泥質一起堆積下來便形成基質支撐結構。膠結物是化學沉淀的物質,可分為原生和次生兩種。常見的膠結物有碳酸鹽、矽質、鐵質和各種沉淀礦物等。
沉積巖碎屑顆粒堆積時會形成沉積構造,主要包括3種:(一)層間構造,是由流體侵蝕沖-先前沉積物的表面痕跡和堆積形態(tài)所形成的,波痕是最常見的層間構造,它是流體流經(jīng)沉積底床時沙質顆粒運動所留下的形態(tài)。(二)層內(nèi)構造,是流體在搬運過程中由碎屑顆粒在垂直和側向經(jīng)加積作用所形成的。區(qū)別層理可由成分、結構、形態(tài)等方式加以辨識。此類沉積構造包括有:水平層理、波狀層理、交錯層理、粒級層等。(三)層理的變形構造是在沉積同時或後期因塑性變形作用所形成的。變形作用可分為垂直和側向等兩種。垂直變形主要是沉積物被液化、重荷、水滲透、水位變動等原因造成的,如盤狀構造、排水構造、重荷構造、火焰構造等。側向變形是由斷裂剪切、重力滑動、水流拖曳等原因形成,如崩塌、滑坡、變形層理等。
-的沉積巖分布相當廣,從-北部、東北部的濱海地區(qū),西部和南部的麓山帶和平原區(qū),以及東部的海岸山脈等都有分布。巖性也幾乎涵蓋所有的沉積巖,包括礫巖、砂巖、粉砂巖、頁巖和石灰?guī)r等。年代從漸新世開始,一直到現(xiàn)代。-東北部和西部麓山帶所分布之老於上新世的沉積巖,為新生代以來亞洲東部地殼張裂所形成的沉積盆地,接受侵蝕自中國-地區(qū)的沉積物,然後深埋膠結所形成,特色是以石英顆粒組成較多的砂巖和粉砂巖為主。東部、西南部以及西部麓山帶較年輕的地層所堆積形成的沉積巖,則是菲律賓海板塊和亞洲-碰撞後,-快速隆起後,從中央山脈侵蝕下來的沉積物堆積、膠結所形成,以含有板巖碎屑的砂巖和含細粒黏土礦物的泥巖為主。
中文關鍵字:沈積作用 , 沈積物 , 沈積構造 , 砂巖 , 石灰?guī)r
英文關鍵字sedimentation , sediment , sedimentary structure , sandstone , limestone
參考資料
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