沉积岩

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简介

沉积岩是由地球上已存在的岩石或物质碎片自然沉积形成的。如果这些沉积物深埋在地球内部，由于胶结和压实作用，它们会累积形成沉积岩。

还有其他几种形成沉积岩的过程。这些过程包括：风从沉积岩中携带的其他岩石物质的沉积，多种溶液的沉淀，生物活动产生的沉积，以及物质的溶解和侵蚀。沉积岩有几种类型，如有机沉积岩、化学沉积岩和碎屑沉积岩。

什么是沉积作用？

岩石物质和其他颗粒在水体中受重力作用下沉降的过程称为沉积作用。从这种悬浮液中沉淀出来的物质通常被称为沉积物，经过水处理后被称为污泥。因此，较重的岩石物质在水体中的沉降被称为岩石沉积作用和沉积岩的形成。这种过程形成了多种类型的沉积岩，例如粘土、铁、页岩、石灰岩、白垩和砂岩（Abdi *et al*。2018）。

这些岩石总共覆盖了地球陆地的约75%。有助于形成沉积岩的主要颗粒是沉积物，这些沉积物通过水、冰川、冰和风被运送到沉积地点。

沉积岩的形成

沉积岩是由于存在于地球各层（地核、地幔、内核和地壳）中的沉积物硬化而形成的。沉积岩主要由地球内核中形成的变质岩和岩浆岩组成。这些岩石通过胶结和压实（即岩石化作用）以及沉积物的埋藏而形成。沉积岩形成的阶段包括侵蚀、风化、埋藏和岩石化阶段。

图1：沉积岩的形成

风化阶段涉及风、冰、冰川和水活动。通过这个过程，风和水携带的物质被分解成小块或颗粒，并堆积起来形成沉积岩。然后，原始材料通过侵蚀过程从风化地点被带走（Bristow *et al*。2018）。在埋藏阶段，原材料沉积形成沉积层，最后一个阶段是岩石化阶段，发生胶结和压实，岩石的孔隙度和体积发生变化。

沉积岩：类型

地球上存在多种类型的沉积岩，总共覆盖了地球表面的约75%。这些岩石根据其碎屑、化学和生物化学性质进行分类。碎屑沉积岩由现存岩石经风化作用形成，并被运送到盆地中。有机沉积岩是由生物化学过程形成的。碳酸钙或蜗牛壳后来形成石灰岩，是有机沉积岩（Garia *et al*。2019）。

当矿物质与溶液或水中混合时，会形成化学沉积岩，它们变得过饱和并无机沉淀。石膏和岩盐是这些化学沉积岩的例子。

沉积岩：特征

下表列出了沉积岩的主要特征。

细沟痕迹	沉积岩具有细沟痕迹，这些痕迹是由海浪在冲击海岸后返回海洋时形成的。
孔隙度	它存在于孔隙度范围为1%-50%的沉积岩中。它存在于碎屑、化学和有机沉积岩中。砂岩的孔隙度约为5%，粘土的孔隙度约为50%（Bourg *et al*。2017）。
包含化石	沉积岩包含数百万年前的动植物化石。石灰岩基本上是由数百万年前死亡的生物化石的遗骸形成的，这些遗骸存在于海底。
有泥裂缝	沉积岩中存在泥裂缝，这些裂缝被确定为沉积物中的水排出并干燥时产生的裂隙。

表1：沉积岩：特征

结论

沉积岩是由水、冰川、冰和风将较重的岩石颗粒侵蚀、沉淀、风化和堆积到某个地方形成的。可以通过沉积物颗粒的变化和大小来检查岩石类型。地球上存在三种主要的沉积岩类型，即有机沉积岩、化学沉积岩和碎屑沉积岩。这些沉积岩的结构是指它们的排列和颗粒特征。沉积岩总共覆盖了地球陆地的约75%。这些岩石对地壳体积的总贡献仅估计约为8%。

常见问题

Q1. 什么是沉积岩？

A：在地球上，存在着近73%的沉积岩。这些沉积岩的主要成分是地球内核中形成的岩浆岩和变质岩。这些岩石通过侵蚀、岩石化、风化、沉淀和溶解过程形成。

Q2. 沉积岩的性质是什么？

A：这些沉积岩的性质可以通过它们的结构和颜色来表示。这些岩石通常存在于干旱的大陆地区，当它们与空气接触时呈橙色或红色。铁是一种金属，由于它是由沉积岩制成的，因此呈绿色或灰色。

Q3. 沉积岩有什么用途？

A：根据其性质，这些沉积岩有各种用途。石灰岩和砂岩用于建筑用途。沉积岩是天然气、煤炭和石油的主要来源。由沉积岩制成的页岩用于水泥生产。

Q4. 哪种沉积岩最有益？

A：砂岩等沉积岩被认为在经济上很重要，因为它可以作为建筑材料，并有助于建造水库和石油储层。砂岩也是金属矿石的宝贵来源。