高中地球科学/沉积岩

您可能认识图 4.19 是白宫，美国总统的官方住所和工作场所。您知道为什么白宫是白色的吗？它的颜色与建造它所使用的石材密切相关。

白宫的建造始于 1792 年，大部分工作是由最近才来到新成立的美国的人完成的。它的外墙是由一种叫做砂岩的沉积岩制成的。用来建造白宫的砂岩非常多孔，这意味着雨水很容易渗入砂岩。这使得白宫在建造初期很容易受到水害。为了阻止水害，工人们不得不将砂岩涂上盐、米和胶水的混合物，使白宫呈现出独特的白色。

学习目标

描述沉积岩是如何形成的。
描述一些常见的沉积岩的性质。
讲述一些沉积岩的常见用途。

沉积物

在本课中，您将了解到砂岩等沉积岩是如何形成的、如何分类以及人们如何使用沉积岩。

回顾第 4.1 课，沉积岩是由沉积物的压实形成的。沉积物可以包括

其他岩石的碎片，这些碎片被磨损成小块，比如沙子。
有机物质，或者换句话说，曾经生物体的遗骸。
或化学沉淀物，即溶液中的水蒸发后留下的物质。

大多数沉积物从水中沉淀出来（图 4.20）。例如，河流中的流水会携带大量的沉积物。河流将这些沉积物倾倒在河岸上以及河道末端。当沉积物从水中沉淀出来时，它们会形成水平层。一次沉积一层。每一层都形成在已经存在的层之上。因此，沉积岩中的每一层都比它下面的层年轻，比它上面的层年老。当沉积物硬化时，这些层就会被保存下来。在大型露头的沉积岩中，您经常可以看到层状结构，显示出原始沉积层沉积的位置和顺序。科学家可以通过知道较老的层位于底部，较年轻的层位于顶部来确定层的相对年龄。

沉积岩形成的环境有很多种。您今天可以看到大量沉积物的地方包括海滩和沙漠。沉积物也在海洋底部、湖泊、池塘、河流、沼泽和湿地中不断沉积。雪崩会产生大量的未分类沉积物堆。沉积物沉积的环境决定了将在那里形成的沉积岩类型。

沉积岩的形成

沉积物会堆积起来，随着时间的推移可能会硬化成岩石。成岩作用是指将松散的沉积物层硬化成岩石的过程（图 4.21）。成岩作用由两个过程组成：胶结作用和压实作用。胶结作用发生在物质结晶或填充松散沉积物颗粒之间的空间时。这些胶结物质来自穿过沉积物的流水。沉积物也可以通过压实作用硬化成岩石。这发生在沉积物被其上方的层重量压在一起时。由胶结的、非有机沉积物形成的沉积岩被称为碎屑岩。由有机遗骸形成的被称为生物碎屑岩，由化学沉淀物硬化形成的被称为化学沉积岩。表 4.2 显示了一些常见的沉积岩类型及其组成的沉积物类型。

表 4.2：常见的沉积岩
图片	岩石名称	沉积岩类型
	砾岩	碎屑岩（非有机沉积物的碎片）
	角砾岩	碎屑岩
	砂岩	碎屑岩
	粉砂岩	碎屑岩
	页岩	碎屑岩
	岩盐	化学沉淀物
	石膏岩	化学沉淀物
	白云岩	化学沉淀物
	石灰岩	生物碎屑岩（来自有机物质或动植物遗骸的沉积物）
	煤	有机

从表格中的图片可以看出，碎屑沉积岩的沉积物大小各不相同。砾岩和角砾岩都是由单个石头胶结在一起形成的。在砾岩中，石头是圆形的；在角砾岩中，石头是棱角分明的。砂岩是由较小的、主要是沙粒大小的颗粒胶结在一起形成的。粉砂岩主要是由粉砂形成的，粉砂的颗粒比沙子小，但比粘土大。页岩具有最小的粒度，主要由粘土大小的颗粒和硬化的泥土构成。

课程总结

风化和侵蚀会产生沉积物。一旦这些沉积物沉积下来，它们就可以变成沉积岩。
沉积物必须被压实和胶结才能形成沉积岩。这个过程被称为成岩作用。

复习问题

沉积岩中的沉积物可能由哪三种物质组成？
如果你看到一个沉积岩露头，红色的沙层位于浅色的沙层之上，你确定知道这两层的年龄吗？
为什么沉积岩有时会有不同颜色的层？
描述沉积物硬化成岩石所需的两个过程。
煤属于哪种类型的沉积岩？
回顾一下课开头关于白宫最初是白色的故事。你认为为什么砂岩是一种特别多孔的岩石？

词汇

胶结作用: 发生在物质在松散沉积物之间的空间中硬化（结晶）时。
成岩作用: 将松散的沉积物层硬化成岩石的过程。
有机: 由曾经有生命的物质组成。
露头: 地球表面大型岩石形成体。
沉淀物: 液体蒸发后留下的固体物质。
压实作用: 发生在沉积物被其上方的层重量压在一起而硬化时。
风化

长期暴露在大气中磨损或被磨损的过程。

侵蚀

地质过程，其中土壤材料被风或水等自然力量侵蚀和运输。

思考要点

如果您有兴趣了解地球的历史，哪种类型的岩石能为您提供最多的信息？
较年轻的沉积岩层可能位于较老的岩层之下吗？您认为这如何发生？
沉积岩只能通过来自巨大压力的压实作用形成吗？

← 岩浆岩 · 变质岩 →