試析沉積巖顏色與沉積相之間的關聯性

摘要：沉積巖與沉積相關系密切，沉積巖的顏色能夠為對巖石成分以及沉積時的古地理環境的判斷提供必要的依據。本文主要對沉積巖和沉積相進行簡單分析，重點探討了沉積巖顏色與沉積相之間的關聯性，以期能夠增進人們對沉積巖的認識。

關鍵詞：沉積巖；沉積相；關聯；沉積環境

地球巖石圈主要由巖漿巖、變質巖和沉積巖組成，而在地球地表，沉積巖占到70%，而且沉積巖中所含有的礦產占到全球總礦產蘊藏量的80%，因此，認識沉積巖不僅可以獲知地球過去的地理環境，也對今后礦產資源的開發提供必要的指導。沉積巖是經過水流或冰川的搬運、沉積以及成巖作用形成的巖石，而沉積相則反映的是一定自然環境特征的沉積體，其與沉積巖存在著內在的聯系，在研究沉積巖時最先關注的是它的顏色，沉積巖顏色與沉積相之間的聯系也非常值得研究。

一、沉積巖的形成及特性

風化的巖石顆粒經大氣、水流等外力的搬運作用，從一個地方移到另一個地方沉積下來，并受到高壓的成巖作用而形成的巖石就是沉積巖，比較常見的沉積巖有石灰巖、砂巖、頁巖等。就其物質來源來看，可以概括為四大途徑，即風化作用、火山物質、動植物有機質和宇宙來源的沉積物，以風化作用為主，又分為機械風化、生物風化和化學風化三種形式[1]。根據沉積巖的物質來源，可將其造巖組分分為碎屑組分、生物化學組分、有機質衍變組分、火山噴發組分以及宇宙物質組分等，其中，碎屑組分的物質來源主要有陸源碎屑、內碎屑、生物骨骼碎屑等；生物化學組分指的是由若干化學沉淀的組分，由沉積區化學條件控制，并受到生物、微生物細菌等的促進；有機質衍變組分是由動植物有機質經埋藏及細菌分解而形成的多種衍生組分，這也是煤、石油等化石礦產的主要成分。沉積巖中保留了很多地球的地理歷史信息，如動植物化石，呈現給我們的是一頁一頁的地質歷史教科書[2]。

二、沉積相的分類及特征

沉積相是沉積物生成條件以及環境特征的總和，同一種相的組成巖石成分也相同，可分為陸相、海相和海陸過渡相，對于沉積相的鑒定，需要考慮綜合因素，如古代生長環境、巖石組成結構、動植物化石等，以陸相為例，可以將其細分為沙漠相、河流相、沼澤相等。沉積相是地貌學研究的重要內容，可從沉積環境和沉積體作用過程來加以理解，我們常說的沉積相模式指的是在古今沉積層中反復出現的相變組合系列，相關研究主要秉承的也是“將今論古”的遠原則。一個地區的沉積層要受到該地區物理、化學、生物等多個方面的綜合影響，并呈現出自身獨特的特征，沉積物受到外營力的作用，其綜合特征會隨著環境的變化而變化，我們將其稱之為相變，通過對一個地區沉積相序列的分析，能夠推斷相鄰地區橫向上的類型和系列，從整體上把握沉積礦床而服務于勘探[3]。從某種意義上來說，研究沉積相，對地理學、地貌學的研究都能起到很好的促進作用。

三、沉積巖顏色與沉積相的關系

沉積巖顏色是鑒別巖石和對比地層的重要依據之一，根據沉積石的成因，可將其顏色分為繼承色、自生色和次生色三類，繼承色取決于巖石中所含礦物碎屑的顏色，如長石砂巖呈現的就是紅色，自生色是沉積成巖階段由自生礦物造成的，如海綠石，這兩種均屬于原生色；沉積巖形成后還會發生次生變化，進而出現此生色，海綠石就會被風化成褐紅色。由此可見，巖石的顏色也可以作為找礦的標志。

（一）碎屑巖顏色與沉積相的關系

碎屑巖顏色多是由色素造成的，如鐵質化合物中含有綠色、褐色、黃色和紅色染色物質，含游離碳中含有灰色和黑色染色物質。綠色巖石多含低價鐵或銅化合物，以含低價鐵礦物居多，如海綠石，這類沉積物主要受湖流作用影響；褐色、黃色和紅色巖石多是含鐵的氧化物和氫氧化物，如果是自生色，其在沉積時應為強氧化環境，大陸沉積物以黃色和紅色為主，也有是被搬運入海處于近岸氧化環境造成的，因此，紅層也并不絕對就是陸相沉積；很多巖石的黑色是由灰暗色變化而來，這主要是由分散狀硫化鐵造成的，其在沉積時應為強還原環境[4]。

（二）粘土巖顏色與沉積相的關系

粘土巖顏色種類較多，如紅色、紫色、灰綠色、褐黃色等，之所以會呈現出多種不同的顏色，與其所含的有機碳、鐵離子氧化狀態有關。通常情況下，紅色和紫色與巖石含有的鐵離子有關，其在沉積時應為弱氧化環境；灰色和黑色與巖石中的有機質以及含有的分散狀有關，其在沉積時應為強還原環境，其原因在于這種狀態下的有機質不容易被氧化，進而得以保存，多出現在內陸湖泊、濱海等環境中。

（三）火山碎屑巖顏色與沉積相的關系

火山碎屑巖顏色多比較鮮艷，如嫩綠、淺黃、淺紅等，其顏色與巖石的物質成分有關，一般情況下，中基性火山碎屑巖多表現為墨綠色、暗紅色等，顏色較深；中酸性火山碎屑巖多表現為淺黃、粉色等，顏色比較淺。這類巖石也容易受到次生變化的影響，如綠泥石化后變為顯綠色，蒙皂石化后變為顯灰白色。

結論

綜上所述，基于沉積巖的特性和沉積相的特征，我們能夠發現二者存在的內在聯系，由于研究沉積巖時最先關注的是它的顏色，這是沉積巖最為醒目的標志，其與沉積相之間的聯系也非常值得研究。本文分別對碎屑巖顏色、粘土巖顏色、火山碎屑巖顏色與沉積相的關系進行分析，通過沉積巖的顏色能夠對當時巖石所處的地理環境進行判斷，從而讓我們看到古地理環境，而這正是形成沉積巖特征的決定性因素，換言之，沉積相是沉積巖發展變化的必然結果。

參考文獻：

[1]于振鋒.海拉爾盆地烏爾遜凹陷下白堊統沉積相與沉積充填序列分析[D].吉林大學，2010.

[2]李國榮.淺析沉積巖顏色與沉積相的關系[J].內江科技，2012，13（5）：66-68.

[3]張翼.衛城油田衛81塊沙河街組四段高分辨率層序地層學與沉積相研究[D].中國海洋大學，2013.

[4]張礦明.羅家地區沙四上亞段湖相碳酸鹽巖沉積特征與儲層分布預測[D].中國地質大學（北京），2011.