红色调与沉积环境

深色调与沉积环境~

1.陆源碎屑岩
陆源碎屑沉积岩的深色调主要由灰、灰黑、黑色等暗深色构成，它是由沉积岩中有机质（炭质、沥青质）及分散状硫化铁（黄铁矿、白铁矿）等引起的，这些物质的含量越高其颜色越深。
有机质（炭质、沥青质）的沉积与保存，除了需要有丰富的有机质产能外，还需要有机质堆积、埋藏和保存的地球化学条件，即有机质不被氧化的还原条件，通常为深水沉积环境，或具备有机质快速堆积的沉积环境，如沼泽、湖泊等；分散状硫化铁（黄铁矿、白铁矿）是以二价铁离子（Fe2+）的形式存在，它们也是还原条件下形成的，通常为深水滞流环境，如深海、深湖等。因此，陆源碎屑沉积岩的深色调主要形成于还原或强还原环境中。
对陆源碎屑沉积岩深色调观察描述时，要仔细区分黑色的色素究竟是炭质、沥青质，还是细分散状硫化铁？因为它们可能代表了不同的沉积环境。例如，炭质可能与深海环境有关，但也可能与沼泽、湖泊等环境有关，而分散状硫化铁（如草莓状黄铁矿）则与滞流还原条件下的深水环境有关。又如，西藏羌塘盆地中生代某黑色岩系，当把它作为烃源岩研究时，大量地表取样及地下钻井取样都发现其有机碳含量很低，进一步仔细观察发现，其颜色是由分散状硫化铁形成的。
2.碳酸盐岩
与碎屑岩相比，碳酸盐岩的颜色相对较单调，通常以灰白、浅灰—灰、灰黑色为主，但也有黄褐、灰绿、浅红及灰紫色。碳酸盐岩的颜色一方面取决于氧化还原条件，即沉积环境；另一方面取决于有机质的埋藏保存条件，如快速堆积埋藏的生物礁，尽管代表了高能弱氧化环境，但也可以形成深色调的礁灰岩。
由于碳酸盐岩沉积作用通常与生物作用密切相关，因此，纯净的白色碳酸盐岩（白云岩除外）是很少见的。碳酸盐岩灰、灰黑等深色调是因为存在一定含量的有机质，而有机质沉积并能被保存下来，代表沉积-埋藏条件为还原环境。通常有机质含量越高，颜色越深，反映沉积环境和埋藏成岩环境的还原性越强，水动力条件越弱。
碳酸盐岩呈灰色，通常代表水体循环较好的开阔台地环境，属于弱还原环境；灰黑色则可能代表了水体相对较深的强还原环境，如斜坡、盆地等，或水体基本停滞的局限台地环境。低能还原环境沉积的碳酸盐岩中若含有黏土，其颜色则通常为灰褐色，如灰褐色泥灰岩。
碳酸盐岩若呈浅灰色或灰白色，则代表了高能弱氧化环境，有机质难以保存而被氧化，如碳酸盐开阔台地。潮坪环境属于强氧化环境，其沉积呈灰白色，有机质含量很低；当含黏土时，由于高价铁的存在，常呈黄褐色。
碳酸盐岩的次生色是在后生作用阶段或风化过程中，由原生组分发生次生变化形成的新生矿物所造成的颜色。特别是当碳酸盐岩中含有少量黏土矿物时，其中的二价铁（Fe2+）遭受氧化后转变为三价铁离子（Fe3+），形成铁的氧化物或氢氧化物（赤铁矿、褐铁矿等），使岩石的颜色变为黄褐色或紫红色。豹斑灰岩中的云斑在风化面上呈黄褐色，黄褐色就是白云石晶格中的Fe2+氧化后转变为Fe3+析出并形成铁的氧化物或氢氧化物的结果。
特别值得一提的是碳酸盐岩的“褪色化作用”，这种由热蚀变作用而引起的褪色化作用，在观察描述浅色碳酸盐岩时应特别注意。王剑等（2007）在研究藏北羌塘盆地晚三叠世碳酸盐岩古风化壳时，发现古风化壳顶部的石灰岩呈白色，略带红色，其成因是其上覆那底岗日组火山岩的热蚀变作用而形成（图版4-1）；同样湘西北寒武系龙王庙阶清虚洞组生物丘藻灰岩经热液蚀变作用之后，由深灰色变为灰白色，其成因与热液铅锌矿化作用有关（刘宝珺，王剑等，1990）。
3.黏土岩
黏土岩的灰、灰黑、黑色等深色是由于岩石中富含有机质和分散状低价铁的硫化物（如黄铁矿）所致，为还原或强还原环境下形成的，因为这种环境中，有机质不易被氧化而得以保存，高价铁也易被还原形成硫化铁。这种环境常出现在海湾、潟湖、滨外陆棚，以及内陆湖泊的深湖、半深湖区，在这种环境中形成的富有机质的暗色黏土岩是良好的生油母岩。因此，灰、灰黑、黑色常是生油岩的标志之一。

岩石的绿色多数是由于其中含有低价铁的矿物所致，少数是由于含铜的化合物所致，如含孔雀石则呈鲜艳的绿色。由于含有二价铁离子（Fe2+）和三价铁离子（Fe3+）的硅酸盐矿物（海绿石、绿泥石）而呈现的绿色，一般反映弱氧化或弱还原环境。同时，海绿石是海相沉积环境的产物，因此，它是区分陆相与海相的重要标志。
除自生矿物外，碎屑岩的绿色有时是由于含有绿色的碎屑矿物，如角闪石、阳起石、绿泥石、绿帘石等所致；而泥质岩的绿色还常因含伊利石而造成。
黏土岩的绿或灰绿色是因黏土岩中的绿泥石存在或因伊利石晶格中含有Fe2+所致，或因有海绿石所引起，是弱氧化-弱还原环境下所形成的。
火山碎屑岩的绿色调主要由岩石蚀变与次生变化引起的，如绿泥石化则显绿色，而蒙脱石化则显灰白或浅红色。

1.陆源碎屑岩

陆源碎屑岩自生的黄、红、紫、紫红等红色调，通常反映为氧化或强氧化沉积环境。其红色调主要是由于岩石中含有铁的氧化物或氢氧化物（赤铁矿、褐铁矿等）染色的结果。通常铁以三价离子（Fe³⁺）和两价（Fe²⁺）离子存在，有三价铁的岩石常含赤铁矿，即使不到1%的微小含量，也足以使岩石显红色；岩石中有含水的三价铁（如针铁矿或褐铁矿）时，呈黄色或褐色。

红色调陆源碎屑岩主要形成于大陆或海陆过渡带环境，通常把这些陆相红色碎屑岩称之为“红层”。特别要强调的是，由于赤铁矿的形成需要强氧化条件，因此，以红色调为主的沉积岩往往形成于干旱-半干旱陆地氧化或强氧化环境。中国南方新元古代南华纪早期（板溪群沉积早期）发育的冲洪积相红色碎屑岩（紫红色）、白垩纪沙漠相红砂岩（洋红色）等是典型的半干旱陆地强氧化环境的沉积物。

沉积物若有含水氧化铁色素，则呈褐黄色，随着成岩后生期含水氧化铁的脱水，沉积岩由褐黄色逐渐过渡为洋红色-红色-紫红色。在红色地层中，有时发现绿色的椭圆状斑点，或者在露头上较大范围内呈现出红、黄、绿、灰等色掺杂现象，这多半是氧化铁在局部地方发生还原的缘故，而红层中常可见到的灰绿色岩石，它们则是沉积物埋藏之后，沉积物中三价铁离子（Fe³⁺）被还原为两价铁离子（Fe²⁺）的结果，因此，红层又被称之为杂色岩系。有时，沿着红层的节理发育绿色边缘，这种现象可能与地下水的次生还原作用有关。

石英砂岩其主色调取决于白色石英颗粒的继承色，但少量的铁质胶结物可使其成红色调，仍然反映其近地表氧化沉积环境。

2.黏土岩

黏土岩常见的颜色有红、紫、褐黄、灰绿、灰黑、黑色等，颜色的差异与黏土岩的有机碳含量、铁离子的氧化状态、三价铁离子与二价铁离子的比值等因素有关。

黏土岩的黄、紫、紫红等红色调是因黏土颗粒间或颗粒表面存在有分散状的高价氧化铁（赤铁矿、褐铁矿）薄膜，色调由黄到红颜色深浅的变化，与含铁总量无关，而与Fe³⁺和Fe²⁺的比值有关。黏土岩的黄、紫、红色调是强氧化条件下形成的，与古风化壳有关的红色黏土层，是地表长期风化剥蚀的产物。

3.火山碎屑岩

火山碎屑岩常具有特殊鲜艳的颜色，如浅红、紫红、嫩绿、浅黄、灰绿等，它是野外鉴别火山碎屑岩的重要标志之一。火山碎屑岩的颜色主要取决于物质成分，中基性火山碎屑岩色深，为暗紫红、墨绿等色；中酸性岩石色则浅，常为粉红、浅黄等色。其次取决于次生变化，如绿泥石化则显绿色，蒙脱石化则显灰白或浅红色。

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张家口市13314213176： 红色页岩的沉积环境 - ？
索易东药： 干燥的陆相环境,氧化强烈.

张家口市13314213176： 钻探找矿过程中见到什么岩层后标志着煤层穿完,以下地层不再含煤 - ？
索易东药： 黑色地层的沉积环境在空气比较潮湿的气候条件下,温度也较低,沉积环境比较封闭的,大多为浅海相沉积.红色地层的沉积环境是在干燥炎热的气候条件下的,多为湖泊相的沉积环境.不同环境沉积的,形成的矿物也不相同.

张家口市13314213176： 岩石为什么有那么多颜色,说说情况? - ？
索易东药： 我们常常看到各种不同颜色的岩石,有红色的,白色的,绿色的,黑色的,灰色的等等各种颜色,其实岩石的颜色是整体看上去的颜色,仔细看会发现岩石的颜色其实一般是不均匀的,我们看到的只是大体的颜色.岩石显示出的颜色是其中的矿...

张家口市13314213176： 什么是“红色碎屑沉积岩”,岩石因含什么元素变成的红色,红色碎屑沉积岩具体怎么分层?? - ？
索易东药： 红色是指颜色,碎屑是指沉积岩的主要成分为母岩碎屑的沉积岩,岩石成为红色,是因为其中含有三价铁元素,其指示成因为氧化环境,因为只有氧化环境才能使得铁元素变为三价,岩石分层主要可以从两方面考虑,一是成分,比如颗粒粗细(粗粒,细粒),比如成分变化(比如泥质含量,比如胶结物的变化),二是时间,比如白垩系,比如侏罗系.

张家口市13314213176： 页岩成紫红色.为什么可以提现当时的沉积环境为干旱的.例如寒武统中的馒头组,毛庄组,徐庄组,都是紫红 - ？
索易东药： 这主要是根据页岩中的含铁量,以及铁的价态来确定的,含铁矿物中的铁离子在氧化环境中会被氧化成三价铁离子,也就变成红色了,红色、紫红色页岩如果是含铁量高导致的,那么这是因为页岩形成时,气候干热,含铁物质氧化形成的颜色

张家口市13314213176： 沉积岩的物质来源,分类及构造特征 - ？
索易东药： 我们是学地质的--嘿嘿--最少有四个大学的网站有普通地质学的教程--中国地质大学(武汉)南京大学西北大学东华理工学院嘿嘿物质来源就是岩浆岩\\变质岩,三大岩层是相互转化的--所以非要说他的物质来源那就是其他两中岩石了--...

张家口市13314213176： 沉积环境的主要 识别标志有哪几类 - ？
索易东药： 这个不同的教材说法是不一样的,看侧重什么方向 沉积相是沉积环境与这一沉积环境中形成的沉积岩(或沉积物)的岩性、古生物、地球化学特征的综合,沉积相的指标也就是这三大类. 如果是找矿的话,不同的沉积相在测井曲线上也有不同的响应,在地震图像上同相轴也会出现不同的形态,但这都是间接标志.

张家口市13314213176： 西北的干旱环境是怎么形成的 - ？
索易东药： 西北干旱环境的形成时代是我国古环境研究的重要问题.干旱环境的存在可据地层中风成沉积、风化沉积、水成沉积、古生物等信息综合确定.对塔里木、准噶尔、柴达木、河西走廊、陕甘宁等盆地的中、新生界干旱环境沉积记录分析表明,我国...

张家口市13314213176： 笫四纪地层如何划分 - ？
索易东药： 一、局部地层层序(相对顺序)的拟定 1、自然分层 自然分层只能在野外进行,对剖面的仔细观察和详细描述是非常重要的,它是今后一切综合研究的基础. 根据第四纪沉积物的颜色、岩性、粒度、风化程度、磨圆度、镜下特征、结构面(不...

张家口市13314213176： 西北方为什么会干旱?？
索易东药：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所研究员李孝泽等通过对塔里木、准噶尔、柴达木、河西走廊、陕甘宁等盆地的中、新生界地层中的形成于干旱环境下的沉积记录进行研究表明,我国西北干旱沉积及其时代可上溯到晚侏罗世初期,大约距今...