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“地球日记”——沉积岩
来源: 三秦地质 | 作者:吴春燕、赵鹏彬等 | 时间:2020-04-08 14:29:58 | 人气:

导语

       地球的"年龄"大约有45.5亿年,沉积岩与之相伴,见证并记录了地球的前世与今生,记录下了漫长地质史上的辉煌瞬间。作为地球岩石圈三大类岩石之一的沉积岩,与人类社会历史文化、矿产资源、经济建设与日常生活密不可分,在人类社会的发展进程中留下了不可磨灭的痕迹。

“水成岩石”——沉积岩

       沉积岩,又称水成岩,是组成岩石圈的三大类岩石之一。它之所以被称为水成岩,是因为早期人们最早发现的沉积现象缘于河流、湖泊或海洋中。随着地质学的不断进步,人们认识到了越来越多的沉积现象,如冰川沉积、火山沉积、生物沉积和化学沉积等。沉积岩在地壳表层分布极为广泛,约占陆地面积的四分之三,海底表面几乎全部被沉积物(岩)所覆盖。沉积岩大多呈层状构造,它的每一层都记录着当时地球所发生的各类重要事件,是地质界的“日记”。在沉积岩中蕴藏着大量与人类生活息息相关的重要矿产,如煤、石油、天然气、页岩气、煤层气、油页岩等。沉积岩还可形成独特的地貌景观,如红色的砂砾岩层形成了独特的陕北丹霞地貌、石灰岩地区经地下水长期溶蚀作用形成的喀斯特地貌(如汉中天坑群)等。

 

日久年深——沉积岩的形成

神话故事中常有“天上一天,地上一年”之说,而地质历史更是以“百万年(Ma)”作为时间轴的基本刻度,由此可见岩石的形成需要经历漫长的过程。那么在漫长的地质历史中,“沉积岩”是怎样形成的呢?

沉积岩形成要经过“千辛万苦”的历程:地球表面的各种岩石→风化破坏→形成岩石碎屑、细粒黏土矿物、溶解物质→被流水、风、冰川等运动介质搬运到河、湖、海洋等低洼的地方沉积下来→经过长期压实、胶结、重结晶等复杂地质过程→形成沉积岩。

沉积岩的形成过程示意图
       裸露于地表的岩石不断地受到风化侵蚀作用,经过“短途”或“长途跋涉”,在合适的空间“安家”,形成沉积岩。在同一地质历史时期沉积过程中,重力分异作用明显,一般颗粒大、比重大的物质先沉积,颗粒小、比重小的物质后沉积。后形成的沉积岩往往覆盖在先形成的沉积岩的上方,因此先形成的岩层年龄老,后形成的岩层年龄新,具有下老上新的特点。而在某个地质历史时期,如果某些动物或者植物的遗体或遗迹恰巧被保存在沉积物中,则可能形成化石。 
分异沉积作用
化石
 
层层叠叠——沉积岩的构造
       生活中我们常常发现,屹立在身边的石头有的厚,有的薄,有的直立,有的弯曲,有的平缓,但总是“一层一层”的,犹如“千层饼”一般。这是因为沉积岩是一层一层沉积下来的,就像雪花不断飘落在地面上,所以沉积岩石一般具有层理构造和层面构造,这是沉积岩在构造上区别于岩浆岩和变质岩的重要特征之一。
 
家族分支——沉积岩的分类
       沉积岩这个大家族,主要有三大分支:一支为陆源碎屑岩,一支为内源沉积岩,还有一支为火山碎屑岩。
 
陆源碎屑岩

      岩石的物质成分来自陆壳的风化产物,主要由母岩机械破碎形成的碎屑物质经过搬运、沉积和成岩作用形成的这一家族分支,称为陆源碎屑岩。常见的陆源碎屑岩有砾岩和角砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩等。

内源沉积岩
      岩石的沉积物直接来自沉积盆地中的化学物质和生物化学物质(其最原始的物质主要来自陆源溶解物质和生物源),在沉积盆地中通过机械作用、生物沉积作用和化学沉积作用而形成的这一家族分支,称为内源沉积岩。常见的内源沉积岩有碳酸盐岩(灰岩、白云岩)、硅质岩、铝质岩、铁质岩、锰质岩、磷质岩、石膏、岩盐等。
 
火山碎屑岩
      由火山喷发提供的碎屑物质就地堆积或流动形成的这一家族分支,称为火山碎屑岩。常见的火山碎屑岩有火山集块岩、火山角砾岩、凝灰岩、熔结凝灰岩等。
 
      诞生于地球之表的岩石,历经万年沉积,苍古而悠久,厚重或清奇,它们身上还有哪些知识等待我们去研究挖掘,下一期,请继续跟随我们的脚步,让我们一起去探寻!