沉积学第七章
第七章其他沉积岩
第一节蒸发岩
海盆或湖盆水体遭受蒸发，其盐分逐渐浓缩以至发生沉淀，这样形成的化学成因的岩石叫做“蒸发岩”。它包括氯化物岩、碘酸盐岩、硫酸盐岩、碳酸盐岩和硼酸盐岩等。因为它们的主要组分都是盐类矿物，所以又叫“盐岩”，其中以氯化物岩和硫酸盐岩分布较广。
一、天然水的化学特征和蒸发矿物的形成
不同盐盆的卤水化学组成不同，形成的盐类矿物的数量和组合特征差异也很大。
（一）海水的化学组成和蒸发矿物的形成
海水属咸水，每升海水平均含盐类35g，所含主要离子为钠、镁、钙、钾、氯和硫酸根，相应地构成海水蒸发矿物的主要组成是钠、镁、钙和钾的氯化物和硫酸盐，海水的化学组分详见表7－1。
海水蒸发时，可溶盐是按溶解度由小至大的顺序依次沉淀形成蒸发矿物的。图7－1表示海水在浓缩蒸发过程中，蒸发矿物析出的顺序和体积的变化；横坐标表示海水的密度，纵坐标表示海水的体积，曲线（1）和（2）分别说明海水浓缩过程的体积变化和析出的固体盐类的体积变化，黑线表示各种蒸发矿物结晶的区域，黑线的宽窄表示在不同浓缩阶段矿物析出的强度。从图7一1中可以看出：海水略为浓缩，溶解度最小的碳酸盐主要是方
解石首先沉淀；当海水蒸发浓缩到原体积的19％或浓度达到15～17％（d=1.1）时，石膏类矿物开始析出；海水浓度为26％（d=1.2）时，石盐开始结晶；海水浓度为31～32％（d=1.28）时，泻利盐开始析出；进一步浓缩至33～34％（d=1．31）浓度时，钾石盐开始结晶；浓度增大至35％(d=1.34)时析出光卤石；共结点时最后析出的矿物是水氯镁石。
根据上述海水浓缩过程，蒸发矿物结晶顺序，可以分为六个阶段：即碳酸盐、石膏沉积阶段，石盐沉积阶段，石盐和硫酸钠镁盐沉积阶段（简称硫酸钠镁盐阶段）；钾、镁盐沉积阶段（简称钾石盐沉积阶段），光卤石沉积阶段和水氯镁石沉积阶段。在蒸发岩剖面中，由下至上可以相应地划分出六个沉积带，其矿物组合详见表7一2。
图7－1海水浓缩时体积的变化（1）和从其中析出的盐的体积的变化
（2）以及各种蒸发矿物的结晶区
（转引自《怎样找钾盐》）
266
（二）内陆湖盆的化学特征和蒸发矿物的形成
大陆水的主要组分是CO32－、HCO3－、SO42－、CI－、和Ca2＋、Mg2＋、Na＋、K＋，由于湖盆所处地理位置、地质条件、气候条件和补给条件的不同，大陆水的矿化度和化学组成有很大差异。就化学组分而言，湖盆水体可分为碳酸盐型、硫酸盐型和氯化物型三种卤水，不同类型的湖水，浓缩后形成的蒸发矿物及其组合特征很不一样（表7－3）。
1.碳酸盐型卤水的特征及其形成的蒸发矿物
水体的主要离子是CO32－、HCO3－、SO42－、CI－、Na＋、和（K＋）。主要化学组分是NaCI、Na2CO3和Na2SO4，钙、镁的碳酸盐含量极低，相应地形成的主要蒸发矿物为石盐、天然碱和芒硝。
2.硫酸盐型卤水的特征及其形成的蒸发矿物
水体的主要离子是SO42－、Ci－、Na＋、K＋、Mg2＋，主要化学组分是NaCi和MgSO4，不含Na2CO3。根据水体是否含Na2SO4或MgSO4或MgCI2, 又可分为硫酸钠和硫酸镁两个亚型。硫酸钠亚型卤水浓缩过程产生的主要蒸发矿物是芒硝、钙芒硝、石盐、白钠镁矾和泻利盐等，含钾高时还能生成钾芒硝。硫酸镁亚型水的主要组分与海水近似，浓缩过程产生的蒸发矿物亦与海水相似。
3．氯化物型卤水的特征及其形成的蒸发矿物
水体的主要离子是Ci－、Na＋、K＋、Mg2＋和Ca2＋，水体的特点是缺失MgSO4，溶解的组分都是高溶解度的MgCi2和KCi，相应地形成的蒸发矿物都是蒸发较高的矿物如钾石盐、光卤石和水氯镁石等。
（三）蒸发矿物
自然界的蒸发矿物有一百多种，较常见的约四、五十种。其化学成分比较简单。组成蒸发矿物的主要离子有K＋、Na＋、Mg2＋、Ca2＋、CI－、SO42－和CO32－七种，次要的有Sr2＋、Ba2＋、Fe2＋、OH－、NO3－和H
BO3等。由于这些阴、阳离子相互化合组成单盐矿物或复盐矿物。有的矿物在不同条件下含有不3
同数量的结晶水，故盐类矿物种类很多。
1.主要的蒸发矿物
267
氯化物类：石盐（NaCI）、钾石盐（KCI）、水氯镁石（MgCI2·6H2O）、光卤石（KCI·MgCI2·6H2O）。
硫酸盐类：硬石膏（CaSO4）、石膏（CaSO4·2H2O）、无水芒硝（Na2SO4）、芒硝（Na2SO4·10H2O）和泻利盐（MgSO4·7H2O）。
氯化物和硫酸盐的复盐类：钾盐镁矾（KCI·MgSO4·3H2O）、钙芒硝（Na2SO4·CaSO4）、杂卤石（2CaSO4·K2SO4·MgSO4·2H2O）、无水钾镁矾（K2SO4·2MgSO4）、白钠镁矾（MgSO4·Na2SO4·4H2O）和软钾镁矾（K2SO4·MgSO4·6H2O）。
碳酸盐类：水碱即苏打（Na2CO3·10H2O）和天然碱（Na2CO3·NaHCO3·2H2O）。
硝酸盐类：钾硝石（KNO3）和智利硝石(NaNO3)。
硼酸盐类：硼砂（Na2B4O7，·10H2O）、钠硼解石（NaCaB5O9。·8H2O）、硬硼钙石（Ca2B6O11·15H2O）和柱硼镁石（MgB2O4·3H2O）。
2.蒸发岩中的其它矿物
粘土是蒸发岩中的常见的混入物，含量多时，可使蒸发岩逐渐过渡为盐质粘土岩或盐质泥灰岩。混入的碎屑物质常见的有绿泥石、云母、长石、石英和副矿物等。有时还有稀有元素矿物以及有机物等混入物。
二、蒸发岩的成因
（一）海洋蒸发岩的成因
一个多世纪来，海水浓缩成盐的机理不断发展，流行着若干假说，现择其主要者介绍于后。
1.砂坝说
砂坝说是为了解释巨厚盐类沉积而提出的。砂坝说认为盐类
包括钾盐沉积是海水中的溶解盐分在泻湖或海湾中蒸发浓缩形
成的。使泻湖或海湾与广海隔开的砂坝最初比较低，在干旱气候
和蒸发量大于降雨量和淡水流入量的情况下，泻湖的水面因浓缩
而降低，海水从砂坝顶部流入补给；泻湖中的水在蒸发作用下盐
度不断增高，最终导致各种盐类按溶解度大小先后发生沉积；当
石膏与石盐沉积以后，如果砂坝出露海面与广海隔绝，残余卤水
进一步蒸发浓缩，可能逐渐有硫镁矾、光卤石等钾盐沉积（图7
－2）。后经研究，起屏障作用的除砂坝外，还有构造隆起、生物
礁和火山堤等。
按照砂坝说，泻湖盆地是持续下沉的，而砂坝是时而隆起时
而沉降的。盐盆的连续沉降为几百米厚的盐岩堆积创造了条件，
砂坝的多次沉降和隆起使泻湖水也多次被冲淡和再浓缩，所以盐
类沉积往往具有旋回性，它们常与泻湖沉积的石灰岩－白云岩－
泥灰岩或与红色碎屑岩组成旋回沉积，岩盐在旋回的上部。
盐层中广泛发育的条带状构造，是由钾盐、石盐、硬石膏或碳酸盐岩等不同盐类呈层状或薄互层组成的一种小韵律。它主
图7－2砂坝成盐说的成盐过程
要是由气候变化引起的，可分为季节性韵律和由其组成的年韵律。有的韵律据说是与十一年为周期的太阳黑子旋回有关。
2.多级海盆说（1915－1955）
多级海盆说最早由布朗生（1915）提出，他认为盐盆由两个盆地组成；后来博歇特（H．Berchert，1959）加以发展，提出盐盆地由两个以上盆地组成（图7－3）。
图7－3多级海盆说示意剖面
（据博歇特，1959）
海水先进入离海近的前盆地，蒸发使卤水浓缩至硫酸钙饱和度时，就会沉淀石膏；缺乏硫酸钙的卤水流入后面的盆地，就可能沉淀石盐甚至钾盐。这样看来，前盆地实质上是成盐的预备盆地。例如第三
268
269 纪的巴黎盆地就是一个预备盆地，海水先流到这里沉淀了石膏，然后流到了后面的莱因地堑，形成阿尔萨斯石盐和钾盐矿床。加拿大中泥盆世萨斯卡彻温盆地，我国四川盆地中三叠世的石膏和石盐沉积（图7－4），以及某些内陆盆地，也有类似的情况。
图7－4 四川中三叠世多级海盆示意图（据朱洪发，1989）
3．返（回）流假说
返流假说设想，蒸发盆地的水，实质上是由位于浪基面以下的卤水和位于其上的不太深的沉积硫酸盐的表层水组成；正常的海水通过海峡表面注入盆地，补充由于蒸发而消耗的水，盆地中产生的重盐水在较轻的海水之下返流入海。这样，盆地的水体将可长时间地保持一种较低浓度的稳定状态，蒸发浓缩的结果即可形成巨厚的石膏沉积。此外，返流假说还推论，在返流过程中卤水盐度会发生水平带状分异，最终形成的蒸发沉积物亦具有带状分布的特征，即近岸沉积为白云石、石膏，远岸沉积为溶解度大的石盐等矿物。
4．潮上盐沼地或“萨布哈”假说
盐沼地或萨布哈假说是为了说明浅水或大气下蒸发岩沉
积的成因。
根据资料，许多古代海相蒸发岩与碳酸盐岩共生，其沉积
物特征与现代盐沼地或萨布哈沉积物很相似。这类沉积形成的
蒸发矿物主要是石盐和硬石膏，仅有少量白云石和钾盐；沉积
速度每年数厘米至十五厘米；沉积物中有许多浅水或暴露在大
气下的标志。如出现流水作用形成的石盐交错层，在石膏一石
盐层内出现的藻丛，鲕粒碳酸盐岩和石盐内的波痕等都是浅水
标志。如硬石膏的干裂纹内有石盐充填、石盐的溶解和再沉淀
特征的“小鸡雏”状和瘤状硬石膏结核（7一5）出现在潜水
面附近等，是直接暴露在大气下的标志，是典型潮上环境的产
物。在盐沼地和萨布哈地区，盐水的补充可由地下水供给，蒸
发作用形成的重盐水下渗，孔隙间较轻的地下水通过毛细管上
升以偿蒸发的损耗。此外，一次大风暴还可以将海水卷人潮上
坪来补充盐水的消耗。处于这种环境中的卤水过饱和或与沉积
物相互作用后，可以形成白云石、石膏和硬石膏沉积，但层状
石盐和钾盐的成因与此无关。据此，人们推测古代许多与碳酸
盐岩共生的蒸发岩可能也是在盐沼地或潮上带形成的。 5．深水蒸发岩沉积说－深盆地说
深盆地说认为，海盆有一个迅速下沉的深水洼地，在干旱气候条件下，蒸发作用使表层海水浓缩形成的重卤水下沉，在闭塞的海盆深部聚集起来最终能形成盐类沉积。这一学说的创立者和支持者认为，德国蔡希斯坦蒸发岩就是在这种条件下形成的，提出的地层证据是蒸发岩层内有纹层构造，纹层通常由几厘米厚的石盐纹层和硬石膏以及几毫米厚的碳酸盐岩纹层组成，常出现静水黑色页岩夹层，从而推测可能系深水沉积。然而，这一假说至今仍未被大家所公认，因为蒸发岩以及与其有成因联系的沉积物通常都具有浅水或大气下形成的特征。
6．干缩深盆地说
1972年在地中海的深海钻探，证实晚中新世时地中海广泛发育蒸发岩，分布面积达二百五十万平方公里，属于晚中新世墨西拿期，主要由白云岩、硬石膏岩和石盐岩组成。蒸发岩的下伏层为中中新世的兰期组的深海远洋沉积，其上亦为深海沉积所覆盖，蒸发岩内常有深海沉积夹层。这套蒸发岩经研究是在浅水或大气下形成的。根据矿物学和岩石学研究，蒸发岩内常见的硫酸钙盐是石膏，它代表盐沼地或潮坪的高温矿物。此外，代表潮坪沉积作用的典型构造瘤状和小鸡雏状硬石膏以及叠层石也很常见。蒸发岩内干裂痕，具交错层的风成粉砂和石盐的溶解和再沉淀作用都是周期性暴露在大气下的证据。地球化学资料同样表明，地中海蒸发岩的稳定同位素成分，可与现代干盐湖蒸发岩资料对比，而与现代海相蒸发岩完全不同。上述两套既有深海又有浅水沉积的标志，促使许靖华等人（1972年）提出干缩深盆地假说，用干缩和淹没相交替的观点解释地中海蒸发岩的形成。他们认为在某个地质时期内，干缩作用可以使地中海与大西洋完全隔绝，这时的地中海变成海平面以下几千米深的深海洼地内的盐坪或干盐湖，
图7－5 硬石膏结构（据约翰逊，1987）
270 侵蚀基准面大规模下降，海岸平原或新出露的陆棚受到回春河流切割形成陡峭的峡谷。这类峡谷有时可越过大陆斜坡一直延伸到深的干盐湖底部，它的位置可能在海平面以下二千余米。有关上述海下峡谷的证据已在环地中海的许多地区发现，干缩期结束后，海水再次侵淹，地中海又恢复为深水盆地并再度沉积了深海沉积层。
在一个封闭的深盆地内，逐渐地干缩必将导致蒸发矿物围绕盐盆按溶解度由小至大的顺序成带状沉积，形成“牛眼”状相的分布（图7－6）。硫酸盐沿陆棚和大陆斜坡边缘沉积，最易溶的石盐和钾盐沉淀在“牛眼”的中心部位，作为冲积扇沉积的碎屑沉积物局限在盆地边缘。在有大量河水流入的盆地中，盐类沉积的分带表现为“泪滴”式。近河口盆地一侧，由于淡化，只能形成较难溶的碳酸盐类沉积，最易溶盐类沉淀在远离入水口处（图7－7）。
（二）大（内）陆蒸发岩的成因
1.大陆说或沙漠说 大陆上有许多湖泊，它们往往离海很远而且没有联系，带有溶盐的地表水和潜水流入这类盆地，如果
气候干燥炎热，例如在沙漠气候区，强烈的蒸发作用，使
湖水逐渐转变为咸水湖，盐类达到饱和后，就开始沉淀成为自析盐湖。盐湖发展的末期湖水变干，成为填满盐类的干盐湖。在现代的沙漠地区可以看到各种发展阶段的盐湖，内陆盐湖形成的蒸发岩及其矿床的厚度完全取决于闭流盆地的深度。
2．风成说
根据观察，风可以把溶解有盐类物质的海水泡沫搬运很远，这些海水泡沫经过蒸发后产生的盐类小晶体落到地上，再经风搬运到远处的水盆地中，日积月累最终也能形成巨大的盐类矿床。印度的桑勃哈尔盐湖矿床就是风力造成的，湖盆距海岸 400km ，每年可得到 3000t 呈水尘状被风搬来的海盐。
第二节 硅岩
硅岩又叫燧石，主要指自生二氧化硅含量可达70－80%的沉积岩，不包括主要由碎屑石英组成的石英砂岩和石英岩，尽管它们的二氧化硅含量可达95%以上。也有人把硅岩称作“硅质岩”；但由于此“质”字易与三级分类命名原则中“质”字混淆，故最好不这么命名。
一、一般特征及分类
（一）成分特征
硅岩的主要矿物成分为蛋白石、玉髓和石英。
蛋白石（SiO 2·nH 2O ）是非晶质二氧化硅。随含水量和热力条件而变化。易脱水重结晶而成隐晶状玉髓。仅见于中、新生代的硅岩中。
对现代深海硅质沉积物和年青的硅岩的精确测定表明，蛋白石内部结构有序程度不同，可分为蛋白石一A 、蛋白石一CT 和蛋白石一C 等三种类型。蛋白石一A 其内部结构基本无序；蛋白石一CT 是由低温方英石和鳞石英呈无序混层构成，也称无序方英石；蛋白石一C 其内部结构相当于有序的α一方英石。
玉髓（或石髓）是一种隐一微晶状＜0.1mm 石英，常显细小粒状、纤维状及放射球粒状；纤维状视延性正负又分为正玉髓和负玉髓两种，后者居多。因含孔隙水和杂质，折光率稍低于石英，为1.53～1.54。负延性玉髓一般多形成于高浓度（SiO 2浓度）低pH 值的条件下，主要以孔隙充填物形式存在；而正延性玉髓则形成于高浓度、高pH 值环境里，主要以交代矿物形式出现。
玉髓进一步脱水重结晶而变为微一细晶石英，是蛋白石→玉髓→石英系列的最终端员（图7－8）。 隐一微晶及至细晶石英的集合体，通称为燧石。
图7－6 地中海巴利阿里盆地蒸发岩的分布 （据许靖华等，1972） 图7－7 青海达布逊盐湖蒸发岩的“泪滴”式分布 （据孙大鹏，1986）
271 硅岩的化学成分以 SiO 2为主，有时高达 99％；常见的混入物有Al 2O 3、Fe 2O 3、CaO 和MgO ，在一些绿色碧玉岩中Fe 2O 3可达10％；富含水云母、蒙脱石和高岭石等粘土矿物的硅岩，其A12O 3最高可达8％；在硅岩中尚未发现稀有元素的特别富集。但据贵阳地球化学研究所（1978）对南秦岭下古生界轻微变质硅岩的研究结果表明：泥晶硅岩富Al 贫Ca ，相对富集的微量元素是Be 、Ti 、V 、Cr 、Ga 、Cu 、Ni 、Zn 、Mo 、Ag 、U 等，这类硅岩主要和含笔石的黑色页岩共生。微晶硅岩富Ca 贫Al ，微量元素贫乏，只有Sr 的含量相对较高，微晶硅岩常与生物石灰岩共生。可见不同环境下形成的硅岩化学成分有所不同，在特定环境下，也能使某些微量元素富集。硅的稳定同位素是28Si 、29Si 、30Si ，在自然界一般出现的比例是28Si ∶29Si ∶30Si = 92∶5∶3，在燧石和硅藻中富含30Si 。
（二）结构特征
硅岩具有非晶质结构、隐一微晶结构、鲕粒结构、碎屑结构、生物结构、隐藻结构以及交代结构等。
（三） 构造特征
硅岩的形态多样，最常见的是层状、透镜状、结核状、
团块状。与其它化学岩共生时，也常具有各种类型层理及波
痕等。华北中、上元古界燧石岩十分发育，按形态可划分为层纹状、条带状、结核状、团块状和放射状等五种类型。从
表7－4中可以看出，它们的形态明显受制于围岩的结构和构造特征。
（四）颜色
硅岩的颜色随所含杂质而异，通常为灰黑、灰白等色，有时也见灰绿色和红色。由于硅岩颜色与岩石中有无炭质、有机质、铁等金属元素或氧化物有关，所以硅岩岩系中系统的颜色变化，可以提供有关局部沉积环境的信息，也可以提供有关地质时期全世界海洋地理条件的信息。
二、主要岩石类型
按其成因可分为四种类型。
（一） 生物成因的硅岩类
1．硅藻岩（硅藻土）
硅藻岩主要由硅藻的壳体组成。矿物成分主要为蛋白石。化学成分中二氧化硅一般在70%以上，优质的可达90%以上。不同环境下形成的岩石，常混人数量不等的粘土矿物、铁质矿物和碳酸盐矿物等。
硅藻是一种微体化石，大小几至几十微米，一般小于50μm ，中一高倍镜下才能分辨其形状。辐射硅藻（Centrales ）通常呈圆盘形、球形、圆柱形、三角形等；羽纹硅藻（Pennatae ）一般为长形（针形、楔形、矩形、纺锤形等）。电镜下可见典型的生物结构及完整外形（图7－9），主要由硅藻壳体堆积而成。
土状硅藻岩呈白色或浅黄色，质软疏松多孔。相对密度为 0．4～0．9。孔隙度极大，可高达 90％以上。吸水性强、粘舌。外貌似土状。纹层状页理十分发育，薄如纸页。山东临朐的纹层状硅藻岩有“万卷书”之称。
硅藻产于海湖环境，现代硅藻主要分布在两极及中纬度的海洋中，与洋流的分布有关。根据1957年以来我国东海海底沉积物的研究，海槽区，斜坡区和陆棚区的硅藻类型有分带现象，主要是底栖型和浮游型所占的比例不同，同时富集的有放射虫、有孔虫和鱼牙等。淡水环境硅藻主要集中分布在第三纪和第四纪，尤以始新世最多，个别见于白垩纪地层中。许靖华（1979）认为，前寒武系的大量硅岩层主要是硅藻堆积而成的。
山东临朐、吉林珲春、桦甸、敦化等地均有第三纪硅藻岩矿床。山东临朐山旺一解家河一带的硅藻岩矿床中以盛产淡水湖相动植物化石而闻名，被誉之为世界罕见的“化石宝库”，其时代为中新世。硅藻岩与油页岩呈薄间互层，上下层位均为玄武岩。
2．海绵岩
海绵动物硬体有硅质和钙质两种，硅质海绵岩主要由海绵骨针组成。海绵骨针有大小两种，大者直径3～30μm ，长100～500μm ，可孤立存在或连接起来形成不同网格；小者直径只1μm 、长10～100μm ，多含于肉体中。其矿物成分为蛋白石，随时代变老，多转变为玉髓。胶结物成分也为硅质矿物（蛋白石、方英石、玉髓或石英），故通常比较坚硬。纯净疏松的海绵岩较少，混入物有砂、粘土及海绿石等，其它生物遗骸，有放射虫和钙质介壳等。
硅质海绵在6.4亿年以前的南方震旦系陡山沱组黑色页岩中已经出现。但钙质海绵在寒武纪才开始出现，一直延续至今。海绵绝大部分产于海洋环境，少部分见于淡水环境，营底栖固着生活，可适应轻微的盐度变化。硅质（六射）海绵纲主要产于深海。
3．放射虫岩
放射虫岩主要由放射虫的壳体组成。矿物成分为蛋白石。常含硅藻、海绵骨针，少见钙质生物遗骸。生态学研究结果表明（Kobayashi and Kimura ，1944），习于深水（冷的）生活的放射虫个体较大，多为球形，其囊壁厚而简单；习于表水（温的）生活的个体较小，且多呈圆盘或长圆形，便于浮游，其囊壁薄而且多层、放射虫岩多为深灰色，也有红色及黑色。常为薄层状、致密坚硬。较老地层中的矿物成分
图7－8 玉髓及其重结晶产物石英 河北，曲阳，雾迷山组，正交偏光，×40
（蛋白石、玉髓）多已重结晶为微晶石英。
4.藻细胞硅岩（藻细胞燧石岩）
黑色，多为层状，其中有球状体、杯状体和丝状体等细胞化石遗迹。含有碳质、氨基酸和烃类等有机物质，呈棕黄色或棕褐色。矿物成分主要是玉髓。球体的直径10μm至20μm，有的可以清晰分辨出细胞壁与细胞核。
（二）化学及生物化学成因的硅岩类
1．藻叠层硅岩（层状藻叠层燧石岩）
和碳酸盐岩中的叠层石一样，宏观呈层状、柱状和锥状等，形态多样，大小不一。
暗色层主要是低等的蓝绿藻类通过生物化学作用形成的，亮色层主要是化学作用形成。我国北方中、上元古界常见呈层状分布的硅质叠层石。
2．藻粒硅岩（藻粒燧石岩）
岩石主要由藻粒（藻鲕、核形石）组成。由核形石组成的藻粒呈圆形或椭圆形，单个或连生状，大小由2～3mm至10mm。内部结构具亮暗同心层，矿物成分为玉髓，含有机质。与碳酸盐矿物共生时，可分别组成亮色层或暗色层，是生物化学和机械两作用的产物，呈层状产出。
（三）机械成因的硅岩类
1．鲕粒硅岩（鲕粒燧石岩）
鲕粒主要由隐一微晶石英组成，或主要由玉髓组成，常显放射球粒结构，具核心及同心层，胶结物为微一细晶石英或玉髓并呈栉壳状围绕鲕粒生长。野外显稳定层状，常见交错层理。鲕粒燧石岩广泛见于华北中、上元古界燧石－碳酸盐岩系中。有时也见有交代结构，不过大部分为同生一成岩期交代的。
2．内碎屑硅岩（内碎屑燧石岩）
主要由硅质内碎屑组成，视粒度大小划分为砾屑、砂屑、粉屑。矿物成分主要为玉髓，常保留原岩的结构、构造特征。分选和圆度均较差，基质成分较混杂，为玉髓、方解石或白云石，常含些泥质。在燧石一碳酸盐岩岩系中，常分布于岩性韵律的底部，系水下冲刷再沉积的产物。有时见有正递变或反递变层理，反映有重力流水流机制存在。
（四）主要是化学成因的硅岩类
属纯化学成因的硅岩，可能主要是蒸发型和火山型的硅岩，如碧玉岩、火山硅质层及硅华等。
碧玉岩和硅质板岩主要由自生石英和玉髓组成。还可有方解石、菱锰矿、黄铁矿、绿泥石、氧化铁、粘土矿物、云母、有机质等混入物。碧玉岩常为隐晶或胶状结构。色多变，有红、绿、灰黄、灰黑等色，有时呈斑块状。致密坚硬，贝壳状断口。主要分布于地槽区，与火山岩系共生，形成巨厚碧玉岩建造。与大规模铁矿伴生的含铁石英岩建造也有碧玉岩产生。部分碧玉岩可能由板状硅藻岩和蛋白石岩变质而来，属生物或生物化学成因。
第三节铁、锰、铝、磷沉积岩
一、铁沉积岩及沉积铁矿
（一）概述
可把铁矿物含量＞50％的沉积岩称作铁沉积岩，也可简称作铁岩；铁矿物含量50～25％的沉积岩，可称作铁质沉积岩或铁质岩；铁矿物含量＜25％的沉积岩，可称作含铁沉积岩或含铁岩。
也有用“铁质岩”来称呼铁沉积岩或铁岩，或用它来概括所有富含铁矿物的沉积岩。但是，这一术语易与本书三级命名原则中的“质”字相混淆，故本书不这么命名，而只把这一术语限于铁矿物含量50～25％的沉积岩。同样，在锰、铝、磷沉积岩中，以及其他沉积岩中，均按此原则命名。
在铁沉积岩及沉积铁矿中，常见的铁矿物有：
氧化铁矿物：如磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿等。
碳酸铁矿物：如菱铁矿等。
硅酸铁矿物：如鲕绿泥石、海绿石、铁蛇纹石等。
硫化铁矿物：如黄铁矿、白铁矿等。
在沉积铁矿的化学成分中，主要组分为Fe；有益组分为Mn、V、Ni、Co、Cr等；有害组分为P、S、As等；残渣组分为SiO2、Al2O3、CaO、MgO等；挥发组分为CO2、H2O等。
铁沉积岩及沉积铁矿的结构与碳酸盐岩颇为相似，常见的结构类型有内碎屑结构、鲕粒结构和豆粒结构、球粒结构、泥结构等。
铁沉积岩及沉积铁矿的构造也很多样。其中常见的“肾状构造”，实际上是一种叠层石构造。
（二）主要类型
根据沉积铁矿的主要矿石成分，可分：
氧化铁类型：主要由赤铁矿及褐铁矿（常为针铁矿）组成，常呈鲕粒或豆粒结构，色红或褐红。272
碳酸铁类型：主要由菱铁矿组成，常与燧石共生，从而成燧石碳酸铁矿。另外，菱铁矿也可在石灰岩中呈鲕粒或其他形式产出，也可呈结核在陆源岩中产出，也可以基质形式出现并还常交代其周围的颗粒如鲕粒或生物碎屑等。
硅酸铁类型：主要由鲕绿泥石组成，常有赤铁矿或菱铁矿混入物；常呈鲕粒结构；色暗灰或灰绿。
硫化铁类型：主要由黄铁矿及白铁矿组成。通常情况下，这些硫化铁矿物只是岩石中的少量组分；但有时，也可为量甚大，如黑色页岩、黑色板岩、黑色石灰岩类型。黄铁矿一般常呈颗粒、鲕粒、结核产出。多呈黑色。
根据矿石的结构，可仿照碳酸盐岩中的邓哈姆的分类原则，划分为颗粒岩类型、泥质颗粒岩类型、颗粒质泥岩类型、泥岩类型；当然，这里的颗粒和泥都是铁质成分的。颗粒也可再分为内碎屑、鲕粒等，内碎屑也可再分为砾屑、砂屑、粉屑等。
根据沉积铁矿的形成时代及沉积环境，可分为前震旦纪沉积变质铁矿、后震旦纪海洋沉积铁矿、后震旦纪湖泊沉积铁矿。
前震旦纪沉积变质铁矿主要为磁铁矿石英岩类型。我国的“鞍山式”铁矿即属此类型。这是最重要的铁矿类型，其储量远远超过其他铁矿类型的总和。其成因是复杂的，有的与火山活动有关，属地槽早期的火山硅岩组合；有的与火山活动无关，有的属海洋环境沉积，有的可能为河口或淡水环境沉积。因此，这一铁矿类型是在一个很长的地质历史时期中，多种铁沉积岩或沉积铁矿的变质产物。
后震旦纪海洋沉积铁矿是仅次于前震旦纪沉积变质铁矿的重要铁矿类型。常见的是近岸浅海的赤铁矿类型。我国著名的“宣龙式”铁矿及“宁乡式”铁矿即属此类型。
（三）成因
兹从以下几个方面简单论述沉积铁矿的成因问题。
首先是铁的来源问题。沉积铁矿的铁的来源主要有三：（1）来自母岩的风化产物；（2）来自火山的物质；（3）来自海洋、湖泊底部物质的分解产物。其中，母岩的风化产物是最主要的。据统计，亚马孙河河水含铁量为3ppm。按此推算，只要176000年，就可以搬运20亿吨的铁。由此可见一斑。
其次是铁的搬运方式问题。这是一个未解决的问题。高价铁的氧化物在水中的溶解度是很小的，铁很难呈真溶液状态作长距离的搬运。因此，在本世纪早期，就出现了有机酸的护胶作用观点，即在有机酸的保护下，胶体溶液的铁可以作长距离的搬运。这一观点是有实验根据的，是可信的。但是，在地质历史时期中，尤其是在前震旦纪，有机质是相当贫乏的，但却形成了最巨大的铁矿。因此，护胶学说也没有得到公认。所以，也就有人提出，铁是呈氧化物或氢氧化物的悬浮状态搬运的。总之，铁的搬运方式问题尚未完全解决，但总的看来，胶体溶液的搬运方式还是主要的。
但是，无论是什么形式的搬运，把母岩风化产物中的铁搬向海洋，是不成问题的。来自母岩风化产物中的铁，在进人海洋以后的沉积作用，也是不成问题的，这可从海水的铁含量（5×10－6%）远比河水的少得到证明，即来自陆地母岩风化产物的铁在进人海洋以后很快就沉积下来了。关键问题是铁在什么样的条件下以什么形式沉积的问题。
大量资料证明，在近岸浅水地区，海水Eh值较高，PH值较低，为酸性及弱酸性氧化环境，铁以氧化物形式沉积。离岸稍远，水深增大，Eh值变小，介于氧化还原环境过渡地带，PH值变大，近于中性，铁常以硅酸盐形式沉积。在离岸更远的深水地区，Eh值更低，为还原环境；pH值又有所增大，为弱碱性环境；铁常以碳酸盐或硫化物形成沉积。因此，随着离岸距离及水体深度的增大，就依次呈现出氧化铁、硅酸铁、碳酸铁、硫化铁的分带现象。这是沉积铁矿最重要的沉积及分布规律。
此外，还必须有一定的古地理条件，如靠近古陆的局限的浅海；陆源碎屑沉积及碳酸盐沉积均不发育，即既非浑水沉积也非清水沉积的环境。同时，细菌的作用也很重要。
二、锰沉积岩及沉积锰矿
（一）概述
可把锰矿物含量＞50％的沉积岩称作锰沉积岩，也可简称作锰岩；锰矿物含量50—25％的沉积岩，可称作锰质沉积岩或锰质岩；锰矿物含量＜25％的沉积岩，可称作含锰沉积岩或含锰岩。
有经济价值的锰沉积岩、锰质沉积岩、含锰沉积岩，称作沉积锰矿。沉积锰矿是最重要的锰矿类型，世界上的锰矿主要来自沉积锰矿。
在锰沉积岩及沉积锰矿中，常见的锰矿物有：
氧化锰矿物：如软锰矿（MnO2）、硬锰矿（mMnO·MnO2.nH2O）、水锰矿（Mn2O3·H2O）、褐锰矿（Mn2O3）等。
碳酸锰矿物：如菱锰矿（MnCO3）、锰方解石（（Ca，Mn）CO3）、锰菱铁矿（Mn，Fe）CO3）等。
此外，还有少量磷酸锰矿物、硼酸锰矿物等。硅酸锰矿物及硫化锰矿物很少出现。
除了锰矿物以外，还常含陆源碎屑矿物、粘土矿物、碳酸盐矿物、蛋白石等。
在锰沉积岩及沉积锰矿中，常见的结构有鲕粒结构、豆粒结构、泥状结构、胶状结构；也有交代结构。
273
（二）主要类型
根据与锰沉积岩及沉积锰矿共生的岩石类型，可把它分为碎屑岩型粘土岩型、碳酸盐岩型、硅岩型等。其中，碎屑岩型及碳酸盐岩型是主要的。
根据锰沉积岩及沉积锰矿的形成环境，可把它分为海洋的及湖泊的。海洋锰沉积岩及沉积锰矿是主要的。
（三）成因
沉积锰矿的成因与沉积铁矿颇为相似。但是锰在地壳中的含量远少于铁，而且又多呈分散状态。据统计，岩石中的Fe／Mn比率约为40～60／t。因此，要形成沉积锰矿就需要更为有利的地质条件。
锰的来源仍不外三种，即母岩的风化产物、火山物质、海解作用产物。母岩风化产物应是主要的。因此，首先应有一个遭受长期风化的母岩区存在。锰的化学活泼牲比铁大，因此锰的搬运问题不大。沉积锰矿的古地理环境与沉积铁矿相似，也沉积于古陆边缘水流受一定局限的浅水地带；但水体的深度比铁矿较大些，即离岸较远些。
锰沉积时的物理化学条件也与铁相似，在近岸地区主要以氧化锰形式沉积，在远岸地区主要以碳酸锰形式沉积。因此，沉积锰矿也常具有分带性。
（四）现代海洋中的沉积锰结核
现代海洋沉积物中的锰矿是在近100年来才发现的。锰矿石主要呈结核存在，故常称作沉积锰结核。结核大小不一，大者可达几十厘米至一米，小者仅有一毫米。主要由锰的氧化物及氢氧化物组成。结核形态不规则，也有呈饼状或球状的。同心构造明显，核心多为火山岩碎屑及生物碎屑（如颗石藻）；同心层中含有各种混入物，如粘土、介壳碳酸钙、火山物质等。色棕到黑。土状。因孔隙较大，故相对密度只有2～3。含Fe，还含多种微量元素如Sr、Cu、Cd、Co、Ni、Mo等。分布深度多为3600～4000m，个别达10000m。这种锰结核的生长速度不一，如加利福尼亚沿海的海军炮弹碎片，现在已经有好几英寸厚的锰质外壳了；但在深海中，锰结核的生长速度却相当慢，一般为每百万年1mm。这种锰结核的储量很大，估计可达l．7×104亿t；其中锰可达4000亿t，镍可达164亿t，铜可达88亿t。这确实是一个巨大的资源。
关于这种锰结核的成因，现在还不完全清楚。这些结核中的锰至少有两种来源：（1）陆地岩石的风化产物；（2）海底火山物质的海解产物，许多锰结核与海底火山碎屑共生可作为旁证。由于锰主要呈氧化物存在，因此这种锰结核的生成还应发生在富氧的海水中。
不论是海洋还是湖泊，不论是深水还是浅水，锰结核均很常见。但是，在古代的沉积岩层中，这种沉积锰结核却很少见。这可能是，当锰结核被埋藏以后，在成岩作用或后生作用阶段，被溶解掉了。
三、铝土岩及铝土矿
（一）概述
富含氢氧化铝矿物的沉积岩称铝土岩；如果铝土岩的A12O3含量＞40％，其A12O3：SiO2≥2:1，则称铝土矿。
铝土矿是提炼铝的主要原料，是重要的矿产资源。在铝土矿中，还经常含有镓、锗、铀、镍、铬、铌等微量稀有元素，这就更提高了它的经济价值。
铝土岩或铝土矿的矿物成分主要为铝的氢氧化物，即三水铝石、一水软铝石、一水硬铝石；其次为各种粘土矿物、陆源碎屑矿物（如石英）、化学沉淀矿物（如方解石、赤铁矿等）。
三水铝石，Al（OH）3，又称三水铝矿。单斜晶系。常以极细小的颗粒与鳞绿泥石、氧化铁、氧化硅等构成混合物，呈结核状，鲕状、豆状产出，也呈凝胶状及隐晶质产出。其理论化学成分是A12O365.35％，H2O34.65％。
一水软铝石，AlO（OH），又称勃母铝石、勃母铝矿、勃母石、薄水铝矿等。斜方晶系。常呈隐晶块体或胶状体与其他矿物组成混合体。其理论化学成分是Al2O385％，H2O15％。
一水硬铝石，AlO（OH），又称一水硬铝矿、水铝石等。斜方晶系。其产出状况同前。其理论化学成分与一水软铝石同。
这三种铝矿物中，三水铝石最不稳定，一水软铝石次之，一水硬铝石最稳定。因此，在其成岩后生作用过程中，它们将按下列顺序转化：三水铝石→一水软铝石→一水硬铝石→刚玉。所以，三水铝石型铝土矿多见于新生代及中生代地层中，一水硬铝石、一水软铝石型铝土矿多见于古生代及中生代地层中，刚玉则见于变质的铝土矿中。
铝土岩及铝土矿的结构与粘土岩甚为相似，常见的有泥结构、粉砂泥结构、鲕粒及豆粒结构、内碎屑结构等。
泥结构与粉砂泥结构的铝土岩或铝土矿，与粘土岩很相似；区别是铝土岩或铝土矿无可塑性，硬度和相对密度较大，有时有磁性。
内碎屑结构及鲕粒结构的铝土岩和铝土矿，可仿照碳酸盐岩的结构类型进行分类和命名；其成因解释也可类比。
274
（二）主要类型及其成因
通常，都把铝上岩或铝土矿划分为风化残余型和沉积型两大类。
风化残余型的铝土矿主要是铝硅酸盐岩石，在湿热气候条件下，化学风化作用的产物。母岩中的铝硅酸盐矿物（主要是长石），在长期化学风化作用下，将最终地形成铝土矿物。由于与风化残余型的铝土矿物共生的还常有褐铁矿，故常使铝士矿呈红色，所以这一风化残余型的铝土矿也常称红土型铝土矿。
碳酸盐岩遭受长期的化学风化作用后，也可形成红土型的铝土矿。这种铝土矿较富钙，故也称钙红士型铝土矿。也可把这种铝土矿称作岩溶型铝土矿。
其它岩石如基性火山岩等，遭受长期化学风化作用后，也可形成红土型铝土矿。
风化残余成因的铝矿物是沉积铝土矿的主要物质来源。这些物质的化学活泼性很小，在一般的地表水中是很难溶解的，所以很难以真溶液方式被搬运。这些物质大都呈碎屑或胶体溶液方式进行搬运。这些物质转移到水盆地后，沉积下来，就成为沉积型的铝土矿。
沉积型铝土矿又可按其形成的环境，分为海洋沉积的和湖泊沉积的。海洋沉积铝土矿是最主要的。
我国许多著名的铝土矿床，不论是北方的或南方的，多属海洋沉积，大都产于石炭二叠纪地层中，而尤以中或上石炭统的“G”层铝土矿最为重要。
这一重要的铝土矿层有以下特点：（1）均位于下古生界碳酸盐岩的古风化剥蚀面上；（2）均位于中、上石炭统海侵岩系的下部；（3）均位于古陆的边缘，且均位于古陆边缘的凹陷地区，即水流受到局限的地区。这是下古生界碳酸盐岩以及其邻近古陆上的其他岩石的长期风化，为这一铝土矿层准备了丰富的物质来源。在中、晚石炭世时，在这个久经风化剥蚀的古准平原化的地面上，海侵开始了；在靠近古陆边缘而水流又受到局限的凹陷中，正是胶体溶液状态的铝沉淀的有利地区。在这些有利的地质条件下，形成巨大的铝土矿是完全合理的。
在这些铝土矿层的底部，几乎总有赤铁矿层或含赤铁矿的粘土岩层，这说明铁的沉淀早于铝。下部铝土矿质量较差，多为铝土质粘土岩或铝土岩，上部质量较好，即合硅较低。这说明铝土矿的沉淀还应在氧化硅的沉淀高潮之后。再往上，就逐渐过渡为含煤岩系了。这就是通常所说的“铁、铝、煤组合”。
湖泊沉积的铝土矿规模一般较小，矿体质量变化较大。我国北方石炭二叠纪的含煤岩系中，有许多这种类型的铝土矿，山东淄博地区的“A”及“B”层铝土矿即属此类型。
四、沉积磷酸盐岩及沉积磷矿
（一）概述
可把磷酸盐矿物（主要是磷灰石）含量＞50％（相当于P2O5含量＞19％）的沉积岩，称作沉积磷酸盐岩；也可称作磷酸盐岩、磷灰岩、磷沉积岩、沉积磷岩、磷岩等。也有把磷酸盐岩称作磷块岩的。
有经济价值的含磷沉积岩、磷质沉积岩、磷沉积岩，称作沉积磷矿。沉积磷矿是最重要的磷矿类型，它是农业磷肥的主要原料。另外，其中还常含有U、V、Ni、Mo、Cr、Sr、Ba、以及稀土元素，可综合利用。
在沉积磷酸盐岩中，常见的磷酸盐矿物有：
氟磷灰石Ca5（PO4）3F
氯磷灰石Ca5（PO4）3Cl
氢氧磷灰石Ca5（PO4）3OH
其中的PO4可为VO4、As2O4、SO2.SO4、CO3代换；F、CI、OH也可互相代换；Ca可为Mg、Mn、Sr、Pb、Na、U、Ce以及其他稀土元素代换。
还常有富含碳酸根离子的碳酸磷灰石，含有氢氧离子和百分之几的碳酸根离子的氟磷灰石（通常称为细晶磷灰石）等。还有胶磷矿。胶磷矿可能是一种非晶质的磷酸盐矿物，其化学式为Ca3（PO4）2·2H2O；也可能不是一种矿物，而是多种矿物的集合体。
沉积磷酸盐岩的结构与碳酸盐岩的结构极为相似，常见的有各种内碎屑结构、鲕粒结构、生物碎屑结构、泥晶结构、胶状结构以及交代结构等。因此，也可仿照碳酸盐岩的结构分类，对沉积磷酸盐岩进行分类。
沉积磷酸盐岩的构造因结构而异。具颗粒结构的磷酸盐岩，水动力标志明显，常见粒度递变层理、波状层理、交错层理，有时还见波痕、泥裂等层面构造。具泥晶结构、胶状结构的磷酸盐岩，常呈层状构造、块状构造等。也有叠层构造。
沉积磷酸盐岩的分类还是一个未解决的课题。有按产状划分的，如层状磷酸盐岩、结核状磷酸盐岩等。有按生成环境划分的，如海洋磷酸盐岩、大陆磷酸盐岩（如鸟粪磷酸盐岩）等。有按生成机理划分的，如原生磷酸盐岩、次生交代磷酸盐岩等。有按大地构造划分的，如地台型磷酸盐岩、地槽型磷酸盐岩等。这些分类方法和岩石类型都是很有意义的。
近来，仿照碳酸盐岩的结构分类原则，也出现了一些结构岩石类型，如颗粒磷酸盐岩、泥晶磷酸盐岩、以及二者之间的各种过渡类型的磷酸盐岩叠层石磷酸盐岩、次生交代的结晶磷酸盐岩等。这是一种新的岩石学分类，应给予重视。
275
在这些类型中，以海洋的、层状的、颗粒一泥晶磷酸盐岩类型的规模最大，最有工业价值。
（二）成因
磷在地壳中的平均含量为0.12％（换算为P2O5，为0.28％），这一数字是相当低的。沉积磷酸盐岩是磷高度富集的结果。那么，是什么原因使磷富集在这种沉积岩中呢？
开始，人们发现的磷矿多是鸟粪层和生物介壳磷酸盐岩，所以大都把沉积磷酸盐岩或沉积磷矿的成因归于生物。
后来，许多类型的沉积磷酸盐岩相继发现，人们逐渐认识到许多现象（如许多磷酸盐岩中很少生物化石）是无法用生物成因学说解释的。于是在1937年出现了卡查柯夫的化学成因学说。
卡查柯夫认为，P2O5在海水中的含量是因深度而变化的。0～50m的表层水为浮游生物光合作用带，生物繁盛，水中的磷大都为生物吸收，所以水中P2O5的浓度很低，一般不超过10～50mg／m3。50～300或400m的水层为生物遗体通过带，此带的P2O5浓度虽有所增加，但仍然不高，一般为100mg／m3左右。300或400～1000m或1500m的水层，为生物遗体分解带，生物遗体中所含的磷在此带中大量地分解出来，致使此带的P2O5浓度达到200～300mg／m3以上。在1000或1500m以下，由于生物遗体难以到达，所以P2O5浓度又低了。此外，P2O5的浓度分带还与CO2浓度有关；即随着深度的增加，CO2含量也增加，这有利于磷呈溶解状态（图7－10）。
卡查柯夫认为，当饱含CO2及P2O5的深层水随着上升洋流到达陆棚浅处时，由于温度增高和压力降低，CO2逸出，将首先形成碳酸钙的沉积；接着，由于磷酸盐溶解度也大大减小，于是就在陆棚边缘50～200m的浅海地带，形成磷酸盐沉积。
卡查柯夫的学说解释了许多生物学说不能解释的问题，如古代的沉积磷酸盐岩主要产于地台的斜坡带上、许多磷酸盐岩中很少生物化石、滨海及深海地带无磷酸盐岩沉积等。从生物成因学说到卡查柯夫的化学成因学说，这是一个重大的发展。
后来，主要是在20世纪60年代以后，在谢尔登（Sheldon，1964.1968）和马凯尔维（McKelvey，1959）的工作基础上，这一化学成因学说已发展成为比较系统的洋流成磷学说了。
洋流成磷学说的关键是洋流的上升，即深部海水的向上流动。这就涉及洋流的起因及其运动方向等问题。
图7－11理想的表层洋流及上升洋流示意图
地球的中纬度地区是高气压带，气流从此向南北方向运动，就形成了信风。由于地球的自转，在北半球低纬度地区为东北风，在南半球低纬度地区为东南风。大洋表层的水随风流动，就形成了表层洋流。表层洋流必将引起深部海水的补偿性的上升，即引起深部洋流的上升。这种低温的富磷的深部洋流主要沿大陆西岸运行，称为幅散洋流。另一种上升洋流是由于其他动力原因引起的。当深部洋流接近海岸时，由于遇到正性地形而发生偏斜和上升。这种洋流称为动力洋流，一般出现在大陆东岸。此外，两种洋流的分离或混合也可引起深部海水上升（图7－11）。
第四节煤及油页岩
煤及油页岩属可燃生物岩。由于其经济价值很大，所以也常称作可燃生物矿产。也可作可燃有机岩276
或可燃有机矿产。
石油及天然气也是可燃有机矿产，但它们和煤及油页岩不同，它们是液态和气态的，而煤及油页岩则是固态的。
一、煤的形成
（一）成煤环境
成煤的原始物质主要是植物。植物分高等植物和低等植物。高等植物的构造比较复杂，有根、茎、叶之分，主要由木质素和纤维素组成，还有树脂、角质层、果壳、孢子、花粉等稳定组分；它们多生长在陆地上或浅水沼泽地带。低等植物主要是各种藻类，构造简单，主要由脂肪及蛋白质组成，多繁殖于较深水的沼泽、湖泊以及浅海环境中。
繁殖在沼泽地带的高等植物，在其死亡以后，其遗体就在有水覆盖的沼泽中堆积起来。假如沼泽的水流闭塞，细菌不能充分地分解这些植物遗体，因此植物的主要组成部分像木质素和纤维素等，就会在这一滞流的环境中基本上保存下来，并逐步地转变成腐植质和腐植酸等。这样就形成了泥炭。从植物的分解至泥炭的生成，细菌起着重要的作用。这一作用过程叫做“泥炭化作用”。泥炭化作用是腐植煤形成的第一阶段。
如果沼泽是水流畅通的活水沼泽，则细菌就会迅速繁殖起来，菌解作用就会很强烈，高等植物的主要组成部分木质素和纤维素就可能几乎全部消失掉，只有那些最稳定的组分像角质层、孢子、花粉等，才会保存下来。这一作用过程可叫做“残植化作用”。这样，就会形成另一类型的煤一一残植煤。残植煤和由泥炭进一步演化而成的腐植煤，同属于腐植煤类；但残植煤比较少见。
繁殖在深水沼泽、湖泊及浅海环境中的低等植物（藻类）以及其他浮游生物死亡后的遗体沉入水底。由于水的隔绝，水底氧气不充分，为还原环境，因此这些生物遗体得以保存；在细菌的参与下，这些生物体腐烂分解，形成“腐泥”。由于这些生物主要由蛋白质和脂肪组成，与高等植物的成分大不相同，因此由腐泥演化而成的腐泥煤类就和腐植煤类大不相同。腐泥中的蛋白质和脂肪可转变为沥青。人们常把低等植物转化为腐泥的过程，叫做“腐泥化作用”。这是腐泥煤类形成的第一阶段。
如果腐泥煤的矿物质或灰分的含量很高，有时可达70％以上，而且又具有页状层理构造，这就是通常所说的“油页岩”。因此，从成因的观点来看，油页岩是一种高灰分的腐泥煤。
腐泥煤的经济价值很大，主要是人造石油及重要的化工原料。
腐植煤和腐泥煤，其原始物质不同，形成环境不同，化学成分不同（腐植煤含氢量少，一般＜6％；腐泥煤含氢量多，一般达到7～9％，甚至更多，所以二者的工业用途也有很大不同。因此，首先根据成煤的原始物质和形成环境，把煤划分为腐植煤和腐泥煤两大类，是很合理的，也是很适用的（表7－4）。
植物在沼泽环境中通过菌解作用变为泥炭，这仅是成煤作用的第一阶段。随着泥炭的不断堆积，尤其是在形成顶板以后，细菌作用就逐渐变得很微弱了。这时，泥炭在上覆沉积物的压力下，其中所含的大量水分就被挤压出来，体积逐渐缩小，性质也趋于致密；与此同时，在化学成分上也将发生变化，主要是腐植酸含量逐渐减少，氢含量逐渐减少，碳含量逐渐增多。在经过这些变化以后，泥炭就变成了褐煤。煤田地质学家通常都把泥炭变为褐煤的作用称作泥炭的“成岩作用”。这是成煤作用的第二阶段。
（三）泥炭沼泽的演化
沼泽是长年或经常积水的地方，便于植物生长，是成煤的良好环境。有泥炭堆积的沼泽称泥炭沼泽。沼泽可通过陆地沼泽化和湖泊沼泽化两种方式形成。
陆地沼泽化是指原来的陆地表面长期过度积水，丛生大量沼泽植物，从而演化成沼泽的过程。在河漫滩、滨湖、冻土地带以及冲积扇前缘洼地，常有这种沼泽化发生。在这种沼泽中形成的煤层，其底部没有腐泥煤，煤层底板常是沼泽植物赖以生长的古土壤层。
湖泊（如一般的湖泊、牛轭湖、泻湖等）的沼泽化是指原来较深的水体逐渐淤积变浅从而演化成泥炭沼泽的过程。
湖沼地带的植物分布是有一定规律的。一般说来，在离岸较远的较深的水中，生长着藻类及浮游生物；在较浅的地方，约在水深3～4m的地方，生长着睡莲等；在更浅的地方，生长着芦苇；在高出水面的地带，生长着草和各种树木。即高等植物多生于浅水地带或湖沼的滨岸地带，低等植物多生于深水地带。这样，就会在湖沼的不同地带，发育着不同类型的泥炭和腐泥。
从地史的观点看，湖沼的生命是很短暂的。由于植物遗体及泥砂的堆积，或由于地下水面的下降等
277
原因，湖沼将会逐渐缩小以至消失。湖沼的堆积作用的发展过程，大致可分为四个阶段。第一阶段水体较深，在开阔的较安静的湖泊中央，飘浮着藻类及浮游生物。这些生物死亡以后沉于水底，遵循着“腐泥化作用”的道路，形成泥炭；与此同时，湖泊边缘的浅水地带及沼泽地带的高等植物，则遵循着“泥炭化作用”的道路，形成泥炭（图7－12（a））。到了第二阶段，位于湖泊中央部分的腐泥堆积逐渐增厚，湖水也随之日益变浅；与此同时，湖泊边缘地带的沼泽植物和泥炭层，也逐渐向湖泊中央推进，因此湖泊面积就逐渐缩小（图7－12（b））。到了第三阶段，湖泊变得更浅、更小了，沼泽的高等植物大量繁殖，泥炭分布面积日益扩大，以致和湖泊中央的腐泥相接触，甚至二者相互交错地堆积（图7－12（c））。到了最后阶段即第四阶段，由于植物大量繁殖和堆积的结果，原来是湖泊的地方，都变成了沼泽甚至陆地，因此就只有高等植物生长和泥炭的形成了（图7－12（d））。当然，在地质历史中，常难以看到这四个完整的阶段，大都是只演化到第一、二阶段就结束了。
从上述湖沼发展的过程来看，腐泥堆积是越来越少，泥炭堆积则越来越多，腐泥大都呈厚度不大的扁豆体或薄夹层出现在泥炭层中。在当今正在开采的一些煤田中，发现的腐泥煤和腐植煤的存在情况，正是如此。如果腐泥煤含量较多，就应单独采出，因为它是人造石油及有关化工产品的重要原料，经济价值很高。
二、含煤岩系
含煤岩系（煤系）是指一套连续沉积的含有煤或煤层的沉积岩层或地层，也简称煤系。其特征如下：（1）主要由碎屑岩及粘土岩组成，有时也含有石灰岩、火山碎屑岩、铝土岩、油页岩等；含有煤层，但不一定都具有工业价值。
（2）整个岩系多呈灰色、灰黑色。
（3）植物化石丰富。
（4）旋回性及韵律性发育。
（5）沼泽相发育。此外，还常有河流相、湖泊相、海陆过渡相以及海相等。但几乎总是不存在沙漠相、冰川相、蒸发岩相等。
按含煤岩系形成时的古地理条件，可将煤系分为三种类型：
（1）浅海型含煤岩系：形成于浅海陆架环境，陆相及海陆过渡相地层不发育。仅含腐泥煤层，岩性岩相侧向稳定。例如我国南方早古生代的含石煤岩系。
（2）近海型含煤岩系：形成于海岸带附近，煤系中可以有海陆过渡相地层，也可以有陆相及浅海相地层。煤层层数多，厚度常较小，岩性岩相侧向上较为稳定。
（3）内陆型含煤岩系：形成于古陆内部，与海洋完全隔绝，在煤系中无海相及海陆过渡相地层。煤层层数较少，煤层厚度变化大，分叉变薄及尖灭现象普遍，但往往厚一巨厚煤层发育。岩性岩相侧向变化大。
四、油页岩
油页岩又称油母页岩，是指主要由藻类及一部分低等生物的遗体经腐泥化作用和煤化作用而形成的一种高灰分的低变质的腐泥煤。油页岩含有一定的沥青物质或油母物质，通过加热（干馏）可从中提取原油。因此，油页岩也是一种石油资源。此外，油页岩也是一种化工原料，从中可以提取硫酸铵，吡啶等多种化工产品。
油页岩的有机成分有碳、氢、氧、氮、硫等。与煤不同的是它的碳氢比低（＜10），含油率高，氮、硫含量也较高。油页岩的无机成分一般为粘土和粉砂，有时也出现碳酸盐矿物和黄铁矿等。评价油页岩最重要的工艺指标是含油率和发热量，一般工业要求含油率要大于4％。
油页岩的页状层理发育，甚至可呈极薄的纸状层理；有时，外表看起来也呈块状，但一经风化，其页理就呈现出来了。油页岩的颜色多样，有暗褐、浅黄、黄褐、褐黑。灰黑、深绿、黑色不等。条痕有褐至黑色不等。一般是含油率愈高，其颜色愈暗。风化后，颜色常变浅。相对密度l.4～2.3，比一般的页岩轻；干燥的油页岩相对密度更小。大都坚韧不易破碎，常具有弹性；含油率高者，用小刀刮起的薄片可发生卷曲。含油率4～20％不等，高的可达30％。可燃，含油率高的，用火柴即可点燃。
油页岩的生成环境与腐泥煤的生成环境近似，主要为水流闭塞的湖泊环境。内陆淡水湖泊、滨海的时有海水注入的半咸水湖泊、泻湖、甚至海湾，都是形成油页岩的良好环境。正常海洋环境生成的油页岩不常见，前苏联伏尔加地区含侏罗纪菊石的油页岩是海洋环境生成的。我国东部中新生代湖相沉积中油页岩与暗色泥岩共生，属深水成因，构成良好的生油岩。
278
分析化学课后习题答案 第七章
第七章重量分析法和沉淀滴定法 思考题 1.沉淀形式和称量形式有何区别试举例说明之。 答：在重量分析法中，沉淀是经过烘干或灼烧后再称量的。沉淀形式是被测物与沉淀剂反应生成的沉淀物质，称量形式是沉淀经过烘干或灼烧后能够进行称量的物质。有些情况下，由于在烘干或灼烧过程中可能发生化学变化，使沉淀转化为另一物质。故沉淀形式和称量形式可以相同，也可以不相同。例如：BaSO4,其沉淀形式和称量形式相同，而在测定Mg2+时，沉淀形式是MgNH4PO4·6H2O，灼烧后所得的称量形式却是Mg2P2O7。 2．为了使沉淀定量完全，必须加人过量沉淀剂，为什么又不能过量太多 答：在重量分析法中，为使沉淀完全，常加入过量的沉淀剂，这样可以利用共同离子效应来降低沉淀的溶解度。沉淀剂过量的程度，应根据沉淀剂的性质来确定。若沉淀剂不易挥发，应过量20%~50%；若沉淀剂易挥发，则可过量多些，甚至过量100%。但沉淀剂不能过量太多，否则可能发生盐效应、配位效应等，反而使沉淀的溶解度增大。 3．影响沉淀溶解度的因素有哪些它们是怎样发生影响的在分析工作中，对于复杂的情况，应如何考虑主要影响因素 答：影响沉淀溶解度的因素有：共同离子效应，盐效应，酸效应，配位效应，温度，溶剂，沉淀颗粒大小和结构等。共同离子效应能够降低沉淀的溶解度；盐效应通过改变溶液的离子强度使沉淀的溶解度增加；酸效应是由于溶液中H+浓度的大小对弱酸、多元酸或难溶酸离解平衡的影响来影响沉淀的溶解度。若沉淀是强酸盐，如BaSO4，AgCl等，其溶解度受酸度影响不大，若沉淀是弱酸或多元酸盐[如CaC2O4、Ca3(PO4)2]或难溶酸（如硅酸、钨酸）以及与有机沉淀剂形成的沉淀，则酸效应就很显着。除沉淀是难溶酸外，其他沉淀的溶解度往往随着溶液酸度的增加而增加；配位效应是配位剂与生成沉淀的离子形成配合物，是沉淀的溶解度增大的现象。因为溶解是一吸热过程，所以绝大多数沉淀的溶解度岁温度的升高而增大。同一沉淀，在相同质量时，颗粒越小，沉淀结构越不稳定，其溶解度越大，反之亦反。综上所述，在进行沉淀反应时，对无配位反应的强酸盐沉淀，应主要考虑共同离子效应和盐效应；对弱酸盐或难溶酸盐，多数情况应主要考虑酸效应，在有配位反应，尤其在能形成较稳定的配合物，而沉淀的溶解度又不太大时，则应主要考虑配位效应。 4．共沉淀和后沉淀区别何在它们是怎样发生的对重量分析有什么不良影响在分析化学中什么情况下需要利用共沉淀 答：当一种难溶物质从溶液中沉淀析出时，溶液中的某些可溶性杂质会被沉淀带下来而混杂于沉淀中，这种现象为共沉淀，其产生的原因是表面吸附、形成混晶、吸留和包藏等。后沉淀是由于沉淀速度的差异，而在已形成的沉淀上形成第二种不溶性物质，这种情况大多数发生在特定组分形成稳定的过饱和溶液中。无论是共沉淀还是后沉淀，它们都会在沉淀中引入杂质，对重量分析产生误差。但有时候利用共沉淀可以富集分离溶液中的某些微量成分。 5．在测定Ba2+时，如果BaSO4中有少量BaCl2共沉淀，测定结果将偏高还是偏低如有Na2S04、Fe2(SO4)3、BaCrO4共沉淀，它们对测定结果有何影响如果测定S042-时，BaSO4中带有少量BaCl2、Na2S04、BaCrO4、Fe2(S04)3，对测定结果又分别有何影响 答：如果BaSO4中有少量BaCl2共沉淀，测定结果将偏低，因为M BaO＜M BaSO4。如有Na2S04、Fe2(SO4)3、BaCrO4共沉淀，测定结果偏高。如果测定S042-时，BaSO4中带有少量BaCl2、Na2S04、BaCrO4、Fe2(S04)3，对测定结果的影响是BaCl2偏高、Na2S04偏低、BaCrO4偏高、Fe2(S04)3偏低。 6．沉淀是怎样形成的形成沉淀的性状主要与哪些因素有关其中哪些因素主要由沉淀本质决定哪些因素与沉淀条件有关
第七章 沉淀溶解平衡和沉淀滴定法习题及答案
第七章 沉淀溶解平衡和沉淀滴定法习题 1.是非判断题 1-1 CaCO 3和PbI 2的容度积非常接近，皆约为10-8，故两者饱和溶液中，Ca 2+及Pb 2+离子的浓度近似相等。 1-2用水稀释AgCl 的饱和溶液后，AgCl 的溶度积和溶解度都不变。 1-3只要溶液中I -和Pb 2+离子的浓度满足[c(I -)/c θ]2·[c(Pb 2+)/c θ]≥K SP (PbI 2)，则溶液中必定会析出PbI 2沉淀。 1-4在常温下，Ag 2CrO 4和BaCrO 4的溶度积分别为2.0×10-12和1.6×10-10，前者小于后者，因此Ag 2CrO 4要比BaCrO 4难溶于水。 1-5 MnS 和PbS 的溶度积分别为1.4×10-15和3.4×10-28，欲使Mn 2+与Pb 2+分离开，只要在酸性溶液中适当控制pH 值，通入H 2S 。 1-6为使沉淀损失减小，洗涤BaSO 4沉淀时不用蒸馏水，而用稀H 2SO 4。 1-7一定温度下，AB 型和AB 2型难溶电解质，容度积大的，溶解度也大。 1-8向BaCO 3饱和溶液中加入Na 2CO 3固体，会使BaCO 3溶解度降低，容度积减小。 1-9 CaCO 3的容度积为2.9×10-9，这意味着所有含CaCO 3的溶液中，c(Ca 2+)=c(CO 32-)，且 [c(Ca 2+)/c θ][c(CO 32-)/c θ]=2.9×10-9。 1-10同类型的难溶电解质，K sp θ较大者可以转化为K sp θ较小者，如二者K sp θ 差别越大，转化反应就越完全。 2.选择题 2-1在NaCl 饱和溶液中通人HCl(g)时，NaCl(s)能沉淀析出的原因是 A.HCl 是强酸，任何强酸都导致沉淀 B.共同离子Cl-使平衡移动，生成NaCl(s) C.酸的存在降低了()K NaCl SP 的数值 D.()K NaCl SP 不受酸的影响，但增加Cl-离子浓度，能使()K NaCl SP 减小 2-2对于A 、B 两种难溶盐，若A 的溶解度大于B 的溶解度，则必有 A.()()sp sp K A K B θθ> B.()()sp sp K A K B θθ< C.()()sp sp K A K B θθ ≈ D.不一定 2-3已知CaSO 4的溶度积为2.5×10-5，如果用0.01 mol ·L -1的CaCl 2溶液与等两的Na 2SO 4溶液混合，若要产生硫酸钙沉淀，则混合前Na 2SO 4溶液的浓度（mol ·L -1）至少应为 A.5.0×10-3 B.2.5×10-3 C.1.0×10-2 D.5.0×10-2 2-4 AgCl 与AgI 的sp K θ 之比为2×106，若将同一浓度的Ag +（10-5 mol ·L -1）分别加到具有相同氯离子和碘离子（浓度为10-5 mol ·L -1）的溶液中，则可能发生的现象是 A. Cl -及I -以相同量沉淀 B. I -沉淀较多 C. Cl -沉淀较多 D.不能确定
沉积学试题库
《沉积学》复习题库 一、名词解释（每题1.5分，共18分） 1.沉积岩:组成岩石圈的三大类岩石（岩浆岩、变质岩、沉积岩）之一，是在地壳表层条件下，由母岩的风化产物、生物来源的物质、火山物质、宇宙物质等沉积岩的原始物质成分，经过搬运作用、沉积作用及沉积后作用而形成的一类岩石。 2.风化作用:因温度的变化，水以及各种酸的溶蚀作用，生物的作用以及各种地质营力的剥蚀作用等，地壳表层的岩石处于不稳定状态，逐渐遭受破坏，转变为风化产物的过程。 3.风化壳:由风化残留物质组成的地表岩石的表层部分或者说已风化了的地表岩石的表层部分。 4.牵引流:指的是能沿沉积底床搬运沉积物的流体。 5.沉积分异作用：母岩风化产物以及其他来源的沉积物，在搬运和沉积过程中会按照颗粒大小、形状、密度、矿物成分和化学成分在地表依次沉积下来，这种现象称地表沉积分异作用。 6.沉积后作用：沉积物形成后到变质作用或风化作用之前所发生的作用，包括同生、成岩、后生、表生等阶段的变化。 7.成岩作用：是指沉积物已基本与上覆水体脱离的情况下，由疏松的沉积物转变为固结的沉积岩的作用。
8.杂基:杂基是碎屑岩中与粗碎屑一起沉积下来的细粒填隙组分，其粒级一般以泥为主，可包括一些细粉砂。 9. 胶结物:是沉积岩中以化学沉淀方式形成于粒间孔隙中的自生矿物。 10. 成分成熟度:指碎屑沉积组分在其风化、搬运、沉积作用的改造下接近最稳定的终极产物的程度。 11.结构成熟度：指碎屑沉积物在其风化、搬运、沉积作用的改造下接近终极结构特征的程度。 12. 层理：沉积物沉积时在层内形成的成层构造。 13.波痕：由于风、水流或波浪等介质的运动，在非粘性沉积物（主要是松散砂）表面形成的一种波状起伏的层面构造，也称波纹或沙纹。 14.胶结作用：是指从孔隙溶液中沉淀出矿物质（胶结物），将松散沉积物固结起来的作用。 15.鲕粒：具有核心和同心层结构的球状颗粒，很像鱼子，故得名。 16.亮晶：它是充填于原始粒间起胶结作用的化学沉淀物质。 17.缝合线构造：压溶作用形成的压溶面，呈锯齿状、波状、指状。 18.萨布哈：干旱气候条件下潮坪沉积。 19.微亮晶：某些古代泥晶石灰岩，其泥晶的粒径一般为5-10微米，福克将这种大小为5-10微米的方解石晶体称为“微亮晶”。 20.蒸发岩：海盆或湖盆水体遭受蒸发，其盐分逐渐浓缩以致发生沉淀，这样形成的化学成因的岩石叫“蒸发岩”。 21.含煤岩系（煤系）：是指一套连续沉积的含有煤或煤层的沉积岩层或地层。
第7章 CVD工序
第七章CVD工序7.1 CVD工序的目的 7.2 CVD工艺的基本原理 7.3 CVD的设备构成和主要性能指标 7.4 CVD 工序的主要工艺参数和工艺质量评价7.5特种气体供应管理系统
7.1 CVD工序的目的 7.1.1 CVD目的 在一定压强、温度条件下输入高频电压使气体源电离形成等离子体，在基板表面发生气相化学反应，生长出各种功能薄膜。 A(g) + B(g) energy C(s) + 副产物 7.1.1.1 CVD film介绍 Film Gas （GH&GL）SiH4+NH3+H2 G-SiN X a-Si（AH&AL）SiH4+H2 n＋a-Si（NP）SiH4+PH3+H2 （PV）SiH4+NH3+H2 P-SiN X
7.1.1.2各层薄膜的功能 1. G: Gate SiNx （绝缘层） 作用：防止M1与I层导通 2. a-Si （半导体） 作用：导通层，电子在该层产生 3. N: N+ a-Si （掺杂半导体） 作用：降低界面电位差，降低I层与M2之间的电位差 4. Passivation (保护层) 作用：该层的作用是保护M2，防止其发生氧化，腐蚀7.1.1.3生成各层的化学反应原理 （1）SiN X:H SiH4 + NH3 + N2 → SiN X: H （2）a-Si:H SiH4 + H2 → a-Si:H （3）n＋a-Si:H SiH4 + PH3 + H2 →n＋a-Si:H
7.2 CVD工艺的基本原理 通过前一章节的学习，我们应该对CVD的功能有了一定的了解，其实自从CVD镀膜技术被发现至今，已经得到了很大的发展，已经衍生出许多不同类型的CVD成膜方式。 按反应室内压力分： APCVD: Atmospheric pressure CVD SACVD: Sub Atmospheric pressure CVD LPCVD: Low Pressure CVD ULPCVD: Ultra-low pressure CVD UHV_CVD: Ultra-high vacuum CVD 按能量供给方式分： 热活化式：Thermally-activated CVD 等离子辅助式：Plasma Enhanced CVD (PE-CVD) 射频方式：（Radio Frequency CVD RFCVD) 微波方式：（Microwave CVD) 电子回旋共振式：（Electron Cyclotron Resonance CVD) 引控式（Remote PCVD) 磁控式(Magnetic PCVD) 光辅助式：Photo-assisted CVD 雷射辅助式：Laser-induce CVD 下面将就PECVD系统构造、原理及特征等内容进行详细的说明，其他种类的CVD镀膜方式本节不做赘述： PECVD技术是上世纪70年代初发展起来的新工艺，主要是为了适应现代半导体工业的发展，制取优质介质膜。现代科技对半导体器件的可靠性和稳定性要求越来越高，为了防止器件制造过程中的表面玷污，必须进行表面钝化，用PECVD 法制备的钝化膜的沉积实在低温下（200～400℃）进行的，钝化效果好，失效时间长，具有良好的热学和化学稳定性。80年代末随着TFT-LCD产业的兴起，PECVD
《分析化学》第七章沉淀滴定法
广东省高级技工学校文化理论课教案（首页）（代号A——3）
【组织教学】 1、师生互致问候语 2、考勤、组织教学。 【导入】 用于沉淀滴定法的沉淀反应必须符合下列几个条件： 1．生成的沉淀应具有恒定的组成，而且溶解度必须很小； 2．沉淀反应必须迅速、定量地进行； 3．能够用适当地指示剂或其他方法确定滴定地终点。 其中，银量法应用较为广泛，根据滴定方式、滴定条件和选用指示剂的不同，将银量法分为莫尔法、佛尔哈德法及发扬司法，本次课程主要学习这三类方法，并通过习题巩固本章知识点。 【课堂教学】 7.4沉淀滴定法 7.4.1摩尔法（Mohr）－用铬酸钾作指示剂AgNO 3 滴定NaCl 1.原理：Ag+ + Cl- = AgCl↓（白色）—滴定反应 Ag+ + CrO 42- = Ag 2 CrO 4 ↓(砖红色 ) —指示剂反应 计量点时：[][] 4.7 10 Ag Cl +-- ==＝1.25?10－5mol/L 2.指示剂浓度：K 2CrO 4 的最佳浓度为5.0?10-3mol/L3. pH：最宜范围为6.5-10.5（中 性或弱碱性）. 4.适用范围：直接滴定Cl-、Br－。 5．干扰：凡能与CrO 4 2-或 Ag+生成沉淀的离子都干扰测定。如：Ba2+、Pb2+、Hg2+以 及PO 43-、AsO 4 3-、S2-、C 2 O 4 2-等。
7.4.2佛尔哈德法（Volhard）－铁铵矾（NH 4Fe（SO 4 ） 2 ）作指示剂1.直接滴定法 －在硝酸介质中，用NH 4 SCN标准溶液滴定Ag+。（1）原理：Ag++ SCN- = AgSCN↓（白）滴定反应 Fe3+ + SCN- = FeSCN2+（红）指示剂反应 （2）溶液酸度控制在0.1-1mol/L之间 （3）Fe3+浓度一般控制在0.015 mol/L 2．返滴定法－测定鹵素离子（1）优点：选择性高。 （2）缺点：终点时，过量的SCN-易使下列反应发生： AgCl + SCN－＝AgSCN+ Cl– 所以，溶液出现的红色不稳定，随着不断地摇动溶液，红色又逐渐消失，得不到正确的终点。 解决措施：分离AgCl沉淀 b.用有机溶剂将AgCl沉淀表面覆盖，使其不与溶液接触。 C．提高Fe3+的浓度以减小终点时SCN－的浓度，从而减小滴定误差。 7.4.3法扬司法（Fajans）－吸附指示剂吸附指示剂是一类有机燃料，当它被吸附在胶粒表面之后，可能是由于形成某种化合物而导致指示剂分子结构的变化，因而引起颜色的变化。 AgNO 3 滴定Cl－，用荧光黄作指示剂。HFI＝H＋＋FI－ AgCl?Ag＋＋ FI－（黄绿色）＝AgCl?Ag＋?FI－（淡红色） 注意： （1）应尽量使沉淀的比表面大一些。 （2）被滴定离子的浓度不能太低 （3）避免在强的阳光下进行滴定。
《沉积学基础》复习思考题(共享).doc
《沉积学基础》复习思考题 沉积岩的成因特点，建议和岩浆岩对比分析；沉积岩有哪些显著特征，建议从矿物成分、化学成分、结构、构造、分布等方血等方面进行总结。 简述沉积学（包括沉积岩石学）发展的历史脉络和给你的启示？ 试述沉积（岩石）学与油气勘探开发的关系？ 沉积岩的原始物质有儿种来源？并论述物理风化、化学风化、生物风化的表现形式及其影响因素？ 造岩矿物的稳定性有何不同，它们如何反映在风化作用的阶段性和风化产物？并试述母岩风化产物的主要类型。 试述鲍文反应系列及其和矿物相对稳定性的关系。 母岩风化过稈中元素迁移顺序及影响元素迁移能力的主要因素？ 什么是风化壳？其地质意义？ 雷诺数（Re）的含义，及其水力学解释在地质屮的应用。 佛罗徳数（Fr）的含义，及其水力学解释在地质中的丿应用。 解释下列名词：层流、紊流、静流、急流。 试论牵引流和重力流的基木特征和区别，重点在于试论牵引流和重力流在搬运和沉积方血各有什么特点？理解牛顿流体和非牛顿流体的概念、福劳徳数和雷诺数的意义。试述斯托克斯沉速公式的含义及其适用条件。 以龙尔斯特龙图解为例，说明不同人小的碎屑颗粒的启动流速、临界流速和侵蚀区、搬运区、沉积区的关系。理解细砂级颗粒为何分选最好。 试述影响碎屑物质在流水屮搬运和沉积作川的主要因素。 什么是胶体溶液和真溶液？它们在搬运和沉积方瓯有何不同？ 什么是化学沉积分异作用？试述机械沉积分异和化学沉积分异的关系及其在地质中的意义。 试以碳酸盐矿物的溶解、沉积为例，说明C02溶解度对其的影响。 与流水搬运、沉积作用相比，风和冰川的搬运、沉积作用备有哪些显著特点？ 溶度积、PH值、Eh值对溶解物质的搬运、沉积有何影响？请举例说明。 试述成岩作用的物化环境（T、P、Ph、Eh）特点，及各类沉积物在此阶段的变化情况。有何典型自生矿物生成？它有何环境意义？ 试述示生作用阶段的物理化学环境、沉积物变化情况及新生矿物特点。 试述表层后生作用和风化作用的区别。 从原始物质、搬运方式、沉积作用及成岩后生作用等方面说明碎屑岩、粘土岩、化学
沉积学期末总结(长江大学)
沉积学复习 基本概念： 沉积岩：是在地表不太深的地方，将其他岩石的风化产物和一些火山喷发物，经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用形成的岩石。（在地壳表层的条件下，由母岩的风化产物、火山物质、有机物质等沉积岩的原始物质成分，经过搬运作用、沉积作用以及沉积后作用而形成的一类岩石。） 沉积岩石学：是研究沉积物及沉积岩的岩石学，特别着重研究沉积（物）岩的物质成分、结构构造、岩石类型以及沉积物及岩石的形成作用、分布规律及其演化过程的学科。 沉积学：沉积学是沉积岩岩石学中的沉积作用部分发展、演化而来的，并形成了更广泛的研究内容和应用范围。它解释了沉积地层的垂向和横向的关系，从多方面探讨沉积地层中构成地质记录的特征，作用成因分析，并使之上升为理论。 沉积相：是沉积物的生成环境、生成条件和其特征的总和，成分相同的岩石组成同一种相，在同一地理区的则组成同一组。（沉积环境及在该环境中形成的沉积岩(物)特征的综合。） 岩相：沉积物的沉积环境和表明沉积环境的岩性特征，生物特征，地球化学特征的总和。沉积环境：岩石在沉积和成岩过程中所处的自然地理条件、气候状况、生物发育状况、沉积介质的物理的化学性质和地球化学条件。 相标志：指反应沉积相的一些标志，它是相分析及岩相古地理研究的基础。可归纳为岩性、古生物、地球化学和地球物理四种相标志类型。 相序递变规律：是指沉积相在时间和空间上发展变化的有序性或相序递变。主要是：只有在横向上成因相近且紧密相邻而发育着的相，才能在垂向上依次叠覆出现没有间隔。 相模式：以相序递变规律为基础，以现代沉积环境和沉积物特征的研究为依据，从大量的研究实例中，对沉积相的发育和演化加以高度的概括，归纳出带有普遍意义的沉积相的空间组合形式，称为相模式。 沉积体系：是与某些现象的或推测的环境和沉积作用有密切成因联系的三度空间岩相组合。（成因上相关的沉积环境和沉积体的组合，即受同一物源和同一水动力系统控制的、成因上有内在联系的沉积体或沉积相在空间上有规律的组合。） 基本原理： 沉积相（见P241）和沉积环境、岩相之间的相互关系 1）沉积相的概念： 2）沉积环境的概念： 3）岩相的概念：岩相是一定沉积环境中形成的岩石或岩石组合，它是沉积相的主要组成部分。 岩相和沉积相是从属关系，而不是同一关系。 相互关系：关于沉积相有三种观点：一种观点沉积相是指沉积环境，对于这种观点，沉积相就是沉积环境，岩相是它们的产物；第二种观点是指疼的岩石组合就是岩相，对于这种观点，沉积相就是岩相，沉积环境是其基础；第三种观点沉积相是沉积环境及其在该环境中形成的沉积岩特征的组合，对于这种观点，沉积相包含沉积环境和岩相。 相模式的作用：（见P242） 1）从比较的目的来说，它必须起到一个标准的作用； 2）对于进一步观察来说，它必须起到提纲和指南的作用； 3）对于新的研究地区来说，它必须起到预测的作用；
分析化学第七章(重量分析法和沉淀滴定法)答案
重量分析法和沉淀滴定法 思考题 1.沉淀形式和称量形式有何区别？试举例说明之。 答：在重量分析法中，沉淀是经过烘干或灼烧后再称量的。沉淀形式是被测物与沉淀剂反应生成的沉淀物质，称量形式是沉淀经过烘干或灼烧后能够进行称量的物质。有些情况下，由于在烘干或灼烧过程中可能发生化学变化，使沉淀转化为另一物质。故沉淀形式和称量形式可以相同，也可以不相同。例如：BaSO 4 ,其沉淀形式和称 量形式相同，而在测定Mg2+时，沉淀形式是MgNH 4PO 4 ·6H 2 O，灼烧后所得的称量形式却 是Mg 2P 2 O 7 。 2．为了使沉淀定量完全，必须加人过量沉淀剂，为什么又不能过量太多? 答：在重量分析法中，为使沉淀完全，常加入过量的沉淀剂，这样可以利用共同离子效应来降低沉淀的溶解度。沉淀剂过量的程度，应根据沉淀剂的性质来确定。若沉淀剂不易挥发，应过量20%~50%；若沉淀剂易挥发，则可过量多些，甚至过量100%。但沉淀剂不能过量太多，否则可能发生盐效应、配位效应等，反而使沉淀的溶解度增大。 3．影响沉淀溶解度的因素有哪些？它们是怎样发生影响的？在分析工作中，对于复杂的情况，应如何考虑主要影响因素? 答：影响沉淀溶解度的因素有：共同离子效应，盐效应，酸效应，配位效应，温度，溶剂，沉淀颗粒大小和结构等。共同离子效应能够降低沉淀的溶解度；盐效应通过改变溶液的离子强度使沉淀的溶解度增加；酸效应是由于溶液中H+浓度的大小对弱酸、多元酸或难溶酸离解平衡的影响来影响沉淀的溶解度。若沉淀是强酸盐，如BaSO 4 ， AgCl等，其溶解度受酸度影响不大，若沉淀是弱酸或多元酸盐[如CaC 2O 4 、Ca 3 (PO 4 ) 2 ] 或难溶酸（如硅酸、钨酸）以及与有机沉淀剂形成的沉淀，则酸效应就很显著。除沉淀是难溶酸外，其他沉淀的溶解度往往随着溶液酸度的增加而增加；配位效应是配位剂与生成沉淀的离子形成配合物，是沉淀的溶解度增大的现象。因为溶解是一吸热过程，所以绝大多数沉淀的溶解度岁温度的升高而增大。同一沉淀，在相同质量时，颗粒越小，沉淀结构越不稳定，其溶解度越大，反之亦反。综上所述，在进行沉淀反应时，对无配位反应的强酸盐沉淀，应主要考虑共同离子效应和盐效应；对弱酸盐或难溶酸盐，多数情况应主要考虑酸效应，在有配位反应，尤其在能形成较稳定的配合物，而沉淀的溶解度又不太大时，则应主要考虑配位效应。 4．共沉淀和后沉淀区别何在？它们是怎样发生的？对重量分析有什么不良影响？在分析化学中什么情况下需要利用共沉淀？
中国矿业大学第2学期《沉积学基础》试题A卷(试题参考)
中国矿业大学2013-2014学年第2学期 《沉积学基础》试卷A试题 考试时间：100分钟考试方式：闭卷 学院班级姓名学号 题号一二三四五六总分 得分 阅卷人 一、简述沉积环境及含义。（10） 二、简述重力流、牵引流的区别。（10） 三、举例说明河流沉积特点及与煤油气资源的形成关系。（20） 四、论述三角洲沉积特点（20） 五、论述沉积岩心的描述鉴定分析方法。（20） 六、论述控制沉积作用的因素。（20）
中国矿业大学2013-2014学年第2学期 《沉积学基础》复习资料 看分值，举证 1、沉积学的概念、研究内容、研究意义。 概念：沉积学是在沉积岩石学基础上发展起来的，主要研究沉积物的来源、沉积条件、沉积环境、沉积作用和成岩作用的一门学科。侧重于成因研究。 古地理学（岩相古地理学）是对一定地质历史时期形成的地层进行沉积相分析，研究不同地区的沉积环境条件及其相互关系，再造当时的海陆分布、自然地理和气候特征的一门学科。 内容：（1）研究沉积物的来源；（2）沉积物的沉积条件和沉积机理，特别是有益沉积矿产的形成机理与富集条件、赋存规律；（3）沉积相分析，恢复沉积岩（包括沉积矿产）形成时的古地理环境、古气候条件、大地构造背景、生物特征以及沉积物供应（物源）条件。 意义：沉积矿床（包括煤、油、气、油页岩、油砂等能源矿床；金属及非金属等层控矿床）储集体（石油、天然气、水、包括砂岩、碳酸盐岩、页岩等）记录历史。生命、有机质、热、构造、盆地、气候、海平面变化等演化历史 地质学基础 2、沉积环境、沉积相概念与关系。（重点：沉积环境背后隐藏的意义） 沉积环境是沉积物形成时的自然地理环境 沉积环境的内涵包括： 自然地理环境——江河湖海、高山平原 气候环境——干湿冷热 生物条件——包括动物和植物 介质环境——沉积介质的水动力条件，沉积介质的盐度、深度、PH、EH、温度等 构造环境——大地构造背景条件、沉积盆地内的隆起、凹陷等 沉积相在特定环境中形成的沉积物通常称为沉积相(相)，是沉积环境的物质表现。 3、Walther相律、沉积模式概念与关系。（重点关系） 根据相标志恢复古环境的方法称为相分析或环境分析 相序分析-瓦尔特(Walther)相律：在没有沉积间断的条件下，只有在横向上相邻的相，才能在纵向上互相叠覆。 沉积模式/相模式/沉积相模式是对沉积环境的特征研究、发展演化及空间组合形式的全面概括，是以图形或文字方式表现的一种立项的概括的沉积相格局。 4、沉积体系 沉积体系是指与沉积作用相关的沉积相的集合体(Scott和Fisher，1969)。是与某些现象或沉积作用有密切成因联系的三维空间岩相组合（或地层单位）。沉积体系通常以其形成的环境命名。如河流沉积体系、三角洲沉积体系等。同期沉积体系联接而成的等时地层体被称为沉积体系域。相邻的不同沉积体系之间通常以不整合或相变面为界。沉积体系一般根据相模式来确立。 5、沉积建造，沉积旋回，沉积韵律概念。 沉积建造（sedimentary formation）泛指在一定构造背景条件下，当地壳发展到某一构造阶段时所形成的一套具有特定岩相组合的沉积岩系。
《沉积学基础》教学大纲.doc
《沉积学基础》教学大纲 课程代码：0602072 课程英文名称：Basis for Sedimentology 课程类别：专业基础课 课程负责人：姜在兴 （总学时：80；讲课：48；实验：32） 一、课程教学目的 沉积学是当今地学领域最活跃的分支学科之一，是石油地质专业的一门重要的专业基础课。本课程通过理论与实践相结合以及讲课和实验相结企，使学生掌握沉积学的发展历程及其研究意义、沉积岩的概念、基本特征、沉积岩的形成机理、陆源碎屑岩及碳酸盐岩的结构构造、主要岩石类型及其特征和成因、主要沉积相模式等沉积学的基本理论和基础知识，掌握沉积岩研究和鉴定的基本技能，为后续课程的学习以及毕业后的生产和研究活动打下扎实的基础。 二、课程教学的基本内容、要求及学时分配 第一章课程概论1学时了解课程目的、性质与任务；沉积学相关概念、发展简史、发展趋势；沉积岩的基本特征；沉积学的研究意义、研究方法及其和其它学科及后续课程间的关系。 第二章沉积岩的成因4学时以沉积岩形成的三个主要阶段为主线，介绍沉积岩的成因。教学内容包括沉积岩原始物质的形成、机械搬运与沉积作用、化学和生物的搬运和沉积作用、沉积分异作用、沉积后作用等；最后介绍沉积岩的分类。 第三章陆源碎屑岩的特征6学时陆源碎屑岩的化学成分及结构组分、陆源碎屑岩的结构和沉积构造、粒度分析及解释方法、陆源碎屑岩颜色的类型、成因及其指相意义。 第四章陆源碎屑岩总论6学时砾岩和砂岩的一般特征、分类及主要岩石类型的特征和成因，粉砂岩的特征和分类, 粘土岩的特征和分类和研究方法。砂质沉积岩和粘土质沉积岩成岩作用的类型、特征和机理, 成岩作用阶段的划分及其主要标志，成岩作用对储层物性的影响。 第五章火山碎屑岩1学时了解火山碎屑岩的一般特征和分类，主要岩石类型的种属类型及其特征，火山碎屑岩的主要成因类型及其标志，了解火山岩及火山碎屑岩岩相划分的基本知识。 第六章碳酸盐岩6学时碳酸盐岩的成分，碳酸盐岩的结构组分及其组成特征，碳酸盐岩中沉积构造特征，石灰岩的结构分类，白云岩的分类及形成机理，碳酸盐岩主要岩石类型及其特征，碳酸盐岩成岩作用的类型、特征和形成机理，沉积后作用的环境及其基本特征，成岩作用阶段的划分及其主要标志。 第八章沉积相的概念及分类2学时，了解沉积环境、沉积相的概念，相模式的概念，沉积相的分类 第九章陆相组8学时，了解重点掌握冲积扇河流相、湖泊相的沉积特征、亚微相划分，砂体类型及其油气的关系，了解沙漠、冰川和沼泽相的一般特征 第十章海相组4学时，了解
沉积学
2009年硕士研究生入学考试专业课大纲 考试科目名称：沉积学代码[801] 一、考试要求： 本课程是地质学、地质资源与地质工程及其相关专业的一门重要的专业基础课。主要考查考生对沉积岩、沉积相的基本概念、基本理论和基本技能的掌握程度。 二、考试内容： 1、沉积岩总论 1）沉积岩的概念以其基本特征 2）沉积岩原始物质的形成、沉积物搬运和沉积作用 3）沉积后作用的基本类型及概念 2、陆源碎屑岩总论 1）陆源碎屑岩的物质成分 2）陆源碎屑岩的结构 3）陆源碎屑岩的沉积构造 4）陆源碎屑岩的颜色：类型；成因；指相意义。 3、陆源碎屑岩各论 1）砾岩的概念、一般特征、成因类型及特征 2）砂岩的概念、一般特征、分类方法 3）粉砂岩的概念、一般特征 4）粘土岩的概念、一般特征及其与油气关系 4、火山碎屑岩 火山碎屑岩的一般特征、形成方式及其特征 5、碳酸盐岩总论 1）碳酸盐岩的成分及成分分类 2）碳酸盐岩的结构组分类型及特征 3）碳酸盐岩的沉积构造 4）碳酸盐岩的颜色 6、碳酸盐岩各论 1）石灰岩类：石灰岩的成因分类方法；石灰岩的主要类型的特征及成因 2）白云岩类：白云岩的结构分类；白云岩的形成机理；白云岩的成因分类及其标志 7、相的基本概念及分类 8、陆源碎屑岩沉积相 1）洪积扇相的概念、形成条件、沉积模式及特征 2）河流相的概念、类型、沉积模式及特征 3）湖泊相的概念、类型、沉积模式及储集砂体成因类型 4）三角洲相的概念、形成条件、沉积模式及特征、与油气的关系 5）滨岸相的类型、沉积模式及特征，浅海陆棚相的沉积特征（风暴沉积） 9、重力流沉积相 重力流沉积的形成条件、沉积特征及海底扇沉积模式及特征 10、碳酸盐岩沉积相
工程地质学基础(完整版)
绪论蒲博文 工程地质学：是地质学的分支学科，它研究与工程建设有关的地质问题、为工程建设服务，属于应用地质学的范畴。 工程地质学的主要任务： ?阐明建筑地区的工程地质条件，并指出对建筑物有利和不利的因素。 ?论证建筑物所存在的工程地质问题，进行定性和定量的评价，做出确切的结论。 ?选择地质条件优良的建筑场址，并根据场址的地质条件合理配置各个建筑物。 ?研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响，预测其发展演化趋势，并提出对地质环境合理利用和保护的建议。 ?根据建筑场址的具体地质条件，提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议以及保证建筑物正常使用所应注意的地质要求。 ?为拟定防治和改善不良和地质作用的措施方案提供地质依据。 工程地质学的基本研究方法：自然历史分析法、数学力学分析法、模型模拟试验法、工程地质类比法。 工程地质条件：是指与工程建筑有关的地质因素的综合。地质因素包括岩土类型及其工程性质、地质结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面，它是一个综合的概念。 工程地质问题：是指工程地质条件与建筑物之间所存在矛盾。 第四章活断层与地震 活断层：一般是是指近期曾有过活动或正在活动或将来有可能重新活动的层。 活断层的基本特征： ?活断层的继承性与反复性。 ?活断层是深大断裂复活运动的产物。
?活断层的活动方式。（一种是以地震方式产生间歇性的突然滑动称之为地震断层或者粘滑性断层。一种是沿断层面两侧岩层连续缓慢的滑动称之为蠕变断层或者蠕滑型断层）活断层的鉴别： ?地质、地貌和水文地质特征 ①地质特征：最新沉积物的地层错开，是鉴别活断层最可靠的依据。 ②地貌特征：活断层往往是两种截然不同的地貌单元的分界线，并加强各地貌单元的差异性。活断层往往构成同一地貌单元或地貌系统的分解和异常。走滑型的活断层可使穿过它的河流、沟谷方向发生明显的变化。在活动断裂带上，滑坡、崩塌和泥石流等工程动力地质现象常呈线性密集分布。 ③水文地质方面：活动断裂带的透水性和导水性较强，因此当地型、地貌条件合适时，岩断裂带泉水常呈线性分布，且植被发育。而且活断层沿线常有温泉出露。 ?历史地震和历史地表错断资料。 ?用仪器测定 ?地球化学和地球物理 活断层地区的建筑原则： 1、建筑场址一般应避开活断层断裂带 2、线路工程必须跨越活断层时，尽量与其大角度相交，并尽量避开主断层。 3、必须在活断层地区兴建的建筑物，尽可能的选择稳定地块即“安全岛”，尽量在 下盘。 4、在活断层区兴建工程，应采用抗震结构和建筑形式。 地震：在地壳表层，因弹性传播所引起的振动作用或现象。按构造成因可分为构造地震、火山地震、陷落地震。 震源机制：地震发生的物理过程或者震源物理过程，称为震源机制，它可通过多个地震台的地震记录图来确定。
沉积古地理(3)沉积学相关的流体力学基础
目录 o 第一章绪论 o 第二章沉积物的来源 o 第三章沉积学相关的流体力学基本原理o 第四章沉积物的搬运和沉积作用 o 第五章沉积环境的主要判别标志 o 第六章大陆环境及相模式 o 第七章海陆过渡环境及相模式 o 第八章海洋环境及相模式 o 第九章板块构造与沉积作用 o 第十章沉积盆地及古地理分析 本章内容 o 第一节概述 o 第二节流体的粘滞性和内摩擦定律 o 第三节急流、缓流与福劳德数 o 第四节层流、紊流与雷诺数 o 第五节空气的几个流体力学问题
动板实验：两块平行的平板，其间充满静止流体。当下板固定不动，上板以匀速平行下板运动时，两板之间的流体便处于不同速度的运动状态，即呈现出：附 。 在河道中的流水，因受固体边界影响，使得由河底往上流速逐渐增大，由于各水层的流速不同，各水层之间就要产生相对运动，从而产生成对的切力（拖 曳力、阻滞力）。 粘滞流体： 流体都具有一定的粘滞性。当它沿容器器壁流动时，由于附着力的作用，与壁紧接的一层粘附其上(流动慢)，而邻层则相对于这层滑动(快)，这是因为, 流体流动受到阻力。所以, 流体具有粘滞性。 流体的粘度对流动影响极大。 粘度小，流动性好，摩擦阻力小； 粘性大，流动性差，增加了流体摩擦阻力。 粘滞性： 粘滞性的概念：流体内部阻碍其相对流动的一种特性。 如上所述，平行于流动方向，相邻流层之间存在粘滞力。 粘度的表示: 相距1厘米的两层速度相差表示为:1cm／秒，则作用在1cm2上的粘滞力规定为流体的粘滞系数(单位：泊)。表示流体粘滞性的大小。 粘滞系数随温度而变，当温区升高时，液体的粘滞系数减小，而气体则增加。下表为几种流体的粘滞系数:
传热学第二章答案
第二章 思考题 1 试写出导热傅里叶定律的一般形式，并说明其中各个符号的意义。 答：傅立叶定律的一般形式为： n x t gradt q ??-=λλ＝－，其中：gradt 为空间某点的温度梯度；n 是通过该点的等温线上的法向单位矢量，指向温度升高的方向；q 为该处的热流 密度矢量。 2 已知导热物体中某点在x,y,z 三个方向上的热流密度分别为y x q q ,及z q ，如何获得该点的 热密度矢量？ 答：k q j q i q q z y x ?+?+?=，其中k j i ,,分别为三个方向的单位矢量量。 3 试说明得出导热微分方程所依据的基本定律。 答：导热微分方程式所依据的基本定律有：傅立叶定律和能量守恒定律。 4 试分别用数学语言将传热学术语说明导热问题三种类型的边界条件。 答：① 第一类边界条件：)(01ττf t w =>时， ② 第二类边界条件： )()( 02τλτf x t w =??->时 ③ 第三类边界条件： )()( f w w t t h x t -=??-λ 5 试说明串联热阻叠加原则的内容及其使用条件。 答：在一个串联的热量传递过程中，如果通过每个环节的热流量都相同，则各串联环节的总热阻等于各串联环节热阻的和。使用条件是对于各个传热环节的传热面积必须相等。 7.通过圆筒壁的导热量仅与内、外半径之比有关而与半径的绝对值无关，而通过球壳的导热量计算式却与半径的绝对值有关，怎样理解？ 答：因为通过圆筒壁的导热热阻仅和圆筒壁的内外半径比值有关，而通过球壳的导热热阻却和球壳的绝对直径有关，所以绝对半径不同时，导热量不一样。 6 发生在一个短圆柱中的导热问题，在下列哪些情形下可以按一维问题来处理？ 答：当采用圆柱坐标系，沿半径方向的导热就可以按一维问题来处理。 8 扩展表面中的导热问题可以按一维问题来处理的条件是什么？有人认为，只要扩展表面细长，就可按一维问题来处理，你同意这种观点吗？ 答：只要满足等截面的直肋，就可按一维问题来处理。不同意，因为当扩展表面的截面不均时，不同截面上的热流密度不均匀，不可看作一维问题。 9 肋片高度增加引起两种效果：肋效率下降及散热表面积增加。因而有人认为，随着肋片高度的增加会出现一个临界高度，超过这个高度后，肋片导热热数流量反而会下降。试分析这一观点的正确性。 答：错误，因为当肋片高度达到一定值时，通过该处截面的热流密度为零。通过肋片的热流已达到最大值，不会因为高度的增加而发生变化。 10 在式（2-57）所给出的分析解中，不出现导热物体的导热系数，请你提供理论依据。 答：由于式（2-57）所描述的问题为稳态导热，且物体的导热系数沿x 方向和y 方向的数值相等并为常数。 11 有人对二维矩形物体中的稳态无内热源常物性的导热问题进行了数值计算。矩形的一个边绝热，其余三个边均与温度为f t 的流体发生对流换热。你能预测他所得的温度场的解吗？ 答：能，因为在一边绝热其余三边为相同边界条件时，矩形物体内部的温度分布应为关于绝热边的中心线对称分布。 习题
中国地质大学 《应用沉积学基础》期末考试试卷(B)标准答案
课程号： 0602071 《应用沉积学基础》期末考试试卷（B ）标准答案 考试形式：闭卷考试 考试时间：120分钟 1. 分别叙述陆源碎屑岩和碳酸盐岩的化学成分、结构和沉积构造特征。（20分） 陆源碎屑岩 碳酸盐岩 化学成分 SiO 2、Al 2O 3为主 2分 CaO 、MgO 、CO 2为主 2 分 结构组分 颗粒 杂基 胶结物 4分 孔隙 颗粒 泥 亮晶 4分 生物格架 孔隙 沉积构造 层理构造 层面构造 同生变形 4分 暴露成因 迭层构造 缝合线 示底构造 4分鸟眼构造等 2. 简述顿哈姆（Dunham,1962）的碳酸盐岩分类。（10分） 泥岩、颗粒质泥岩、泥质颗粒岩 障积岩、粘结岩、格架岩 漂浮岩、灰砾岩、结晶岩 3. 绘出北京地区东西向或南北向的现代沉积学断面示意图，在图中标注并说 明：（1）母岩区母岩类型及其风化产物；（2）碎屑物质和溶解物质可能的分布。（10分） 绘图：（4分）
①母岩类型有碳酸盐岩、火山岩、变质岩。风化后产生相应的碎屑物质及 Ca、Na、Mg、K、SiO2、Al2O3、 CO2等溶解物。（3分） ②上游分布砾岩；中游分布砂岩和少量的SiO2、Al2O3；下游分布砂、泥及 Ca、Na、Mg、CO2等。（3分） 4.在镜下石英、长石如何区别？（5分） 石英在镜下无色、透明，粒状，无解理，有时有裂纹，折光率略高于树胶，突起糙面不显著，表面光滑。干涉色一级灰白，最高时可达一级淡黄，一轴晶，正光性。除此以外，常见波状消光及气液体或其它矿物的包裹体。 通常在砂岩中，由于颗粒较小，正长石的卡氏双晶常见不到，而其它光性又与石英相似，主要根据其折光率略低于树胶、颗粒表面常因风化而污浊、微带浅棕色的特点与石英区别。 5.沉积相与沉积环境有何不同？（5分） 沉积相为沉积环境及在该环境中形成的沉积岩（物）特征的综合。(2分) 沉积环境则是在物理上、化学上和生物上均有别于相邻地区的一块地表，是发生沉积作用的场所。（3分） 6.冲积扇的亚相划分及其特点。（20分） 根据现代冲积扇地貌及沉积物的分布特征，陆上冲积扇可进一步划分为扇根、扇中和扇端三个亚相（5分） （一）扇根（5分） 扇根或扇顶分布在邻近冲积扇顶部地带的断崖处，其特点是沉积坡角最大，并发育有单一的或2-3个直而深的主河道。其沉积物主要是分选极差的、无组构的混杂砾岩或具叠瓦状的砾岩、砂砾岩组成。一般呈块状构造，其砾石之间为粘土、粉砂和砂的杂基所充填。但有时也可见到不明显的平行层理、大型单组板状交错层理以及流速衰减而形成的递变层理。也就是说，扇根的沉积物主要为泥石流沉积和河道充填沉积 （二）扇中（5分） 扇中位于冲积扇的中部，并为其主要组成部分。它以具有中到较低的沉积坡角和发育的辫状河道为特征。因此，沉积物主要由砂岩、砾状砂岩和砾岩组成。与扇根沉积相比较，砂与砾比率增加。砾石碎屑多呈叠瓦状排列；
地质学基础知识
地质学基础知识 1.1地球及地质作用 1、地质作用：由于自然动力所引起的地壳物质组成、内部购造和地壳形态变化与发展的作用称为地质作用。 2、地质作用分为：内力地质作用、外力地质作用。 3、内力地质作用：作用于整个地壳和岩石圈，能源主要来源于地球本身的称为内力地质作用。 4、外力地质作用：作用于地球表面，能源来自于地球外部称为外力地质作用。 5、内力地质作用又分为：构造运动、地震地质作用、岩浆作用、变质作用。 6、外力地质作用又分为：风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用固结成岩作用。 7、构造运动：地球内部动力引起地壳（或岩石圈）组成物质发生了变形变位的机械运动过程。8、构造运动的特点：普遍性和长期性。 9、构造运动的形式：升降运动（造陆、沿半径）水平运动（造山、沿球体平面沿切线方向） 10、地震：是地壳快速颤动或摆动的现象，是地壳运动的一种表现。 11、地震四要素：发震时刻、震级、震中、破坏烈度。
12、震源：地壳内部发生地震的地方称为震源。 13、震中：震源在地面上的垂直投影称为震中。 14、地震的类型：构造地震、火山地震、陷落地震。 15、按震源深度地震可分为：浅源地震，范围（0㎞~70km）中源地震，范围（70㎞~300㎞）深源地震，范围（300㎞~700㎞）。 1.2岩浆作用和火成岩 1、岩浆成份分类：二氧化硅、金属氧化物、少量金属元素和稀有元素、挥发性物质。 2、岩浆作用：岩浆从发育到往上运移再到冷凝固结成岩的过程称为岩浆作用。 3、岩浆作用分为：喷出作用、侵入作用。 4、火成岩分为：喷出岩、侵入岩。 5、火山分为：活火山、死火山、休眠火山。 6、程度分火山按喷发剧烈为：猛烈式、宁静式。 7、喷发形式：中心式、裂隙式、熔透式。 8、喷出物质：以固态、气态、液态的形式存在。 1.3岩石 1、喷出岩的产状分为：火山锥、岩钟、岩熔流。 2、三大岩类：火成岩、沉积岩、变质岩。《第二部分》倾入作用与倾入岩 1、倾入作用：岩浆从地壳深部上升运移倾入周围岩石，而未达到地表。
无机合成课后习题
第一章习题： 1.现代无机合成的内容和方法与旧时代相比有哪些变化？ 2.为什么说无机合成化学往往是一个国家工业发展水平的标志？ 3.为什么说合成化学是化学学科的核心，是化学家改造世界、创造社会财富的最有力的手段？ 4.您能举出几种由p区元素合成的无机材料吗？ 5.为什么从某种意义上讲，合成化学的发展史就是化学的发展史？ 6.您或您的朋友的研究课题属于无机合成领域？如果是，属于哪个热点领域？举例说。 7. 什么是极端条件下的合成？能否举一例说明。 8. 查阅文献，找出一例绿色合成原理在无机合成化学中的应用。 9. 何谓软化学合成方法？与所谓的“硬化学法”相比有什么特点？ 10.在研究工作中，您最喜欢利用哪种工具查阅化合物的合成方法？ 第二章习题： 1.化学热力学在无机合成中的起着什么样的重要的作用？ 2. Bartlett是怎样从吉布斯-亥姆霍兹方程分，确立稀有气体第一个化合物制备的热力学根据？ 3.Ellingham 图建立的依据是什么？ 4. 查阅Ellingham 图，看MnO被C还原为金属的最低温度是多少？写出该温度下的总反应方程式。 5. 偶合反应在无机合成中应用的原理何在？请举例说明。 6. 10.Pourbaix图(pH-E)的实质是什么？它都有哪些方面的应用？ 第三章习题： 1.温度与物性有怎样的关系？什么是物质的第五态？ 2.实验室中，获得低温的方法或低温源装置有哪几种？各举一例。 3.为什么任何碱金属与液氨反应后溶液都具有同一吸收波长的蓝光？核心物种是什么？如何证明？ 4. 什么是金属陶瓷？有什么特殊性质？用在哪些方面？它们是如何在高温下制备的？ 5. 获得高温有哪些手段？高温合成技术有哪些广泛应用？ 6.何谓高温下的化学转移反应？它主要应用在无机合成的哪些方面？ 7.什么是等离子体超高温合成？它主要有哪些方面的用途？ 8.什么是自蔓延高温合成？该法有什么特点？其关键技术是什么？ 9.从物理化学原理说明高温高压合成的机理。 10.什么是超导体？超导体具有什么突出的性质？哪些元素是超导元素？ 第四章习题 1.什么是水热-溶剂热合成？该法有什么特点？有无不足？ 2. 水热-溶剂热合成都有哪些反应类型？ 3. 影响水热-溶剂热合成的因素有哪些？ 4. 水热-溶剂热合成有哪些具体应用？ 5.什么是“空气敏感化合物”？无水无氧操作主要应用在哪些方面？ 6.无水无氧操作有哪几种具体技术？相比各有什么特点？ 7.何谓电解合成？无机化合物的电解合成有哪些其他合成方法所不及的优点？ 8.有哪些电解条件影响理想的电解合成？ 9.电解合成技术有哪些广泛应用？ 第五章：