岩化作用指新近沉积的未固结的沉积物转变为岩石的复杂的过程。岩化作用可发生在沉积物沉积的时候,或者是在沉积之后。胶结作用是一种主要的岩化作用,对于砂岩和砾岩来说尤为如此。此外,在沉积物内各种矿物之间以及矿物与孔隙中的液体之间要发生各种反应,这些反应总称之为自生作用,可以在沉积物中形成新的矿物,或者是加入其他已经存在的矿物中去。
释义
岩化作用指新近沉积的未固结的沉积物转变为岩石的复杂的过程。岩化作用可发生在沉积物沉积的时候,或者是在沉积之后。胶结作用是一种主要的岩化作用,对于砂岩和砾岩来说尤为如此。此外,在沉积物内各种矿物之间以及矿物与孔隙中的液体之间要发生各种反应,这些反应总称之为自生作用,可以在沉积物中形成新的矿物,或者是加入其他已经存在的矿物中去。矿物可以被溶解,并被重新分配到团块及其他结核中去,而且矿物溶解后,流到其他地区的沉积物中,或沉积下来,或与已经存在的矿物发生反应。沉积物在压力下由于颗粒的重新排列而被压实,减少孔隙空间,排出隙间流体。
作用方式
在岩化作用过程中,由于地质构造、物理化学条件不同,可出现下列几种方式。
注入作用
指外来物质(岩浆、岩汁、流体)沿变质岩的叶理或裂隙等注入,并同岩石发生交代反应的作用。
深熔作用
又称重熔作用。指区域变质作用后期在没有外来物质的参与下,固体岩石发生选择性熔(溶)融,其中具低共熔点的长石和石英首先开始熔化成为液相的作用。由此产生的岩浆称为深熔岩浆。从这种浆质体的形成、演化特点考虑又称再生作用或再造作用。由于这种作用往往是由区域变质作用演变而形成,故长期以来又称
超变质作用。
交代作用
指在一定的温度、压力条件下,外来流体中的一些物质同原有变质岩中的某些物质发生反应。其结果往往在混合岩中形成更多的
碱性长石(奥长石、钠长石、钾长石等),暗色矿物则被交代。在化学成分上表现为钾、钠、硅增加和铁、镁、钙等相应减少。
深流作用
指
混合岩化作用的后期,岩石流态组分大量增加,岩石的可塑性和熔融程度增大而具有明显流动性的作用。在一定的构造活动环境中,它可使新形成的再生浆质体离开其产生的位置进入其他岩石或岩层中。有人认为深流作用与深熔作用相似。
阶段划分
岩化作用一般分为四个阶段:同生阶段、成岩阶段、后生阶段和表生成岩阶段。
(1)同生阶段
是指沉积物沉积下来与底水脱离接触之前;介质一般为中-酸性,氧化条件;形成海绿石、
钙十字沸石、铁锰结核等矿物。还可以形成底栖生物钻孔、生物扰动及变形结构。
(2)成岩阶段
是指沉积物与底水脱离接触,但粒间水可以自由运动的时期;介质呈弱碱性-碱性,还原条件。形成球状黄铁矿、玉髓、粘土矿物结晶等组合。形成成岩结核。
(3)后生阶段
是指沉积物已经固结成坚硬岩石,粒间水已成为囚水,直至岩石变质之前;介质呈碱性,弱还原条件。形成自生长石、石英。形成后生结核。
(4)表生成岩阶段
是指岩石被抬升至地表潜水面以下,在渗透水和浅部地下水的影响下发生变化的时期。介质成弱酸性-酸性,氧化-弱还原条件,具溶蚀、交代、以及重结晶结构。形成粘土和硅质矿物、氧化矿物、碳酸盐、硫酸盐矿物。以及表生结核、细脉等。