核工业二八0研究所 四川广汉 618300
摘要：由风化的碎屑物和溶解的物质经过搬运作用、沉积作用和成岩作用而形成的物质我们称之为沉积岩。研究沉积岩，对发展地质科学的理论寻找丰富的沉积矿产以及水文地质和工程地质工作均具有重要意义。由于年代久远，沉积岩的种类繁多，本文主要就沉积岩颜色与沉积相关系为课题进行讨论分析，并提出一些个人观点，以供参考。
关键词：沉积岩；沉积岩颜色；沉积相；
1沉积岩概述
沉积岩分布在地壳的表层。露出地面的面积约占75％。沉积岩种类很多，其中最常见的是页岩、砂岩和石灰岩，它们占沉积岩总数的95％。这三种岩石的分布随沉积区的地质构造和古代地理位置不同而不一样。总的说，页岩最多，其次是砂岩，石灰岩数量最少。沉积岩地层中蕴藏着绝大部分矿产，如煤、石油、非金属、金属和稀有元素矿产等。
通过近年的工作，绝大部分学者认为，贵州黔东南及邻近地区是中国南方新元古界下江系、南华系发育最完整、出露最好的地区，是系的层型剖面最有潜力的地区。此外，震旦系/寒武系、奥陶系/志留系、泥盆系/石炭系、石炭系/二叠系等，地层连续、化石丰富，研究程度高，都是全球范围内界线层型剖面的有力竞争地区。目前，以贵州地名命名的岩石地层单位，如梵净山群、娄山关组、关岭组、茅口组等达数十个之多。组成沉积岩的物质是一些砾石、砂、粘土、灰泥和生物残骸等松散物质。这些物质有的是溶解在水里的。更多的则是被水搬运，它们逐年累月地集聚起来并沉积，最终压实并变成了岩石。
2沉积岩的分类
（1）陆源碎屑岩，主要由陆地岩石风化、剥蚀产生的各种碎屑物组成。按它们颗粒粗细不同又分为砾岩、砂岩、粉砂岩和泥质岩。
（2）内积岩，主要指在盆地内沉积的。内积岩中有一种是我们所熟悉的，叫可燃有机岩（如煤、油页岩）。
3 沉积岩颜色概述
造成沉积岩颜色的原因主要是岩石的成分，沉积岩的颜色通常多数情况下是有含有铁持化合物或者游离碳等色素导致的。不同物质形成的颜色，意义不同，因此要区分色素类型：
（1）碳质常与沼泽环境有关，硫化物则与海湖的滞流环境有关。如红色、棕色以及黄色，铁的氧化物或者包括赤铁矿与褐铁矿在内的氢氧化物等，则表明当时为氧化或强氧化环境，在红色地层中，有时有灰绿色的斑点或岩层，这是沉积物沉积后局部被还原的结果。
（2）以灰色和黑色为例，包括炭质或者沥青质在内的有机质或者包括萤铁矿或者白铁矿等在内的分散装硫化铁，这些物质含量越高，沉积岩颜色越深，一般属于自生色，该颜色表明沉积岩形成于还原或强还原环境。
（3）比如孔雀石，以上两者都反映弱氧化――弱还原环境。
（4）有时候是因为含有绿色的碎屑矿物，如角闪石或者阳起石等等。需要注意的是，如果上述颜色属于继承色或次生色，则不能作为沉积环境分析的依据。例如，由于含有角闪石等矿物而使砂岩呈现绿色，这个绿色属于继承色，对环境分析意义不大。影响沉积岩颜色的因素很多，除构成岩石的物质成分外，还有干潮情况等，若是碎屑岩，还与碎屑粒度有关，粒度越细，颜色越深。
4沉积相的分析思路
先对相的控制因素进行分析，包括沉积物供给、气候、构造、海平面变化、生物活动及火山活动。
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（1）沉积物供给控制沉积相的组成和厚度；
（2）气候控制相类型与水介质性质；
（3）构造控制古地理格局、沉积空间、沉积厚度、沉积物供给及盆地类型；
（4）海平面变化控制沉积边界、沉积物供给、相变等；
（5）生物活动控制有机物的堆积速率、沉积结构等；
（6）火山活动控制沉积物供给、水介质性质、古地理等。
观察沉积相的空间形态，然后从相标志下手分析沉积岩的特征，这包括岩性特征、古生物特征及地球化学特征。先找具有指相性的标志，如海绿石指示的是海相地层。相标志能反映出当时的沉积环境状况，例如：
（1）岩石的颜色为红色则一般是干旱、氧化的环境；矿物成为主要为方解石的一般以海相为主，湖泊相为少数；
（2）岩石的颗粒大小反映水动力的强弱，磨圆度反映物源的距离；
（3）沉积构造中的波痕、泥裂反映环境更明显。
先对相的控制因素进行分析，进而观察沉积相的空间形态，然后从相标志下手分析沉积岩的特征，先找具有指相性的标志，如海绿石指示的是海相地层。以相序递变规律为基础，分析出沉积相的亚相及微相，将所研究的沉积相空间组合形式与沉积相模式进行对比，最终确定沉积相具体类型。
5沉积岩颜色与沉积相的关系分析
5.1粘土岩颜色
我国各油区的生油岩，绝大多数都是粘土岩，具有一定厚度的粘土岩也可作为盖层。粘土岩的颜色有红色、紫色、褐黄色、灰绿色、黑色等，颜色的差异与粘土岩所含的有机炭、铁离子的氧化状态等因素有关。粘土岩的红色、紫红色是因粘土岩中存在绿泥石或因伊利石晶格中含有铁离子所致，或因海绿石所引起的，是弱氧化，弱还原环境下形成的。粘土岩的灰色、黑色、黑色大部分是岩石中富含有机质和分散状的低价的硫化物所致，为还原或强还原环境中所形成的。因为这种环境中的有机质不易被氧化而得以保存，高价铁也易被还原而形成硫化铁。这种环境常出现于海湾、滨海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含有机质的暗色粘土岩是良好的生油母岩。
5.2火山碎屑岩颜色
火山碎屑岩一般形成于火山喷发时期，通过对其研究，可以了解火山活动的情况。火山碎屑岩常在正常沉积岩中呈夹层出现，对地层的划分和对比具有重要意义。火山碎屑岩是火山作用形成的各种火山碎屑物质堆积后经多种方式固结形成的岩石。它是介于火山岩与正常沉积岩之间的一种过渡岩石类型，兼有两者的特点。与火山碎屑岩相伴生的常有熔岩、次火山岩和正常沉积岩类。火山碎屑岩通常具有特殊同时鲜艳的颜色，如浅红、紫色、嫩绿以及浅黄等，是野外鉴别火山碎屑岩的重要标志之一。颜色主要取决于物质成分，中基性火山碎屑岩色深，为暗红色、墨绿色等色；中酸性火山碎屑岩色浅，常为粉色、浅黄等色[4]。另外，火山碎屑岩颜色受次生变化影响，如发生绿泥石化则显绿色，蒙皂石化则显灰白色或浅红色。
5.3碎屑岩颜色
（1）灰色和黑色
大多数岩石由灰暗色变为黑色，是因为存在有机质或分散状硫化铁造成的。岩石的颜色随着有机碳含量的增加而变深，表明岩石形成于还原或强还原环境的半深湖或深湖亚相。
（2）红色、棕色、黄色
这些颜色通常是由岩石中含铁的氧化物或氢氧化物染色的结果。若系自生色，则表示沉积时为氧化或强氧化环境。大陆沉积物多为红黄色，然而，海洋沉积物有时也呈红色，这多半是由海底火山喷发物质的影响或海底沉积物氧化所致；也有红色岩层是由大陆形成的红色沉积物被搬运入海，处于近岸氧化环境或被迅速埋藏造成的，故通常所谓的红层不一定都是陆相沉积。
（3）绿色
岩石的绿色多数是由于其中含有低价铁的矿物，如海绿石等所致；少数是由于含铜化合物所致，如含孔雀石而呈鲜艳的绿色。若系自生色，绿色一般反映弱氧化或弱还原环境。沉积物主要受湖流作用的影响，波浪作用影响不到沉积物表面。
结束语
综上所述，沉积岩的颜色与沉积相有着密切的关系，在研究沉积岩的时候应综合多方面情况进行细致的分析，进而合理的运用沉积岩颜色与沉积相的关系。对于沉积岩来说，它就像是一页页的地质历史教科书，通过研究沉积岩，无论对于历史，还是对人类未来的生活，都有一定的重要意义。
参考文献：
[1]]田巨平，姚凯伦.沉积岩中的分形及其在石油工业中的应用[J].大自然探索1996，1.
[2]赵澄林，朱筱敏，沉积岩石学[M].石油工业出版社，2006年．
[3]孙振宇，唐恩玉.常用沉积岩实用分类命名的初步探讨[J].四川水利发电，2008，3.
论文作者:1侯学文,2范永宏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/6/4
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