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1、地球科学概论,第三章 地球的物质组成,第六节 沉积岩(Sedimentary Rock),七 陆源碎屑岩的基本特征,（一）定义: 陆源碎屑岩是指由母岩经物理风化作用所形成的碎屑颗粒物质，经过机械的搬运和沉积，并进一步压实和胶结而形成的沉积岩类。（二）陆源碎屑岩的基本组成：1、碎屑颗粒：是碎屑岩的主要组成部分，占整个岩石的50%以上，并决定岩石的基本性质。 3、孔隙：是指岩石中未被固体物质所占据的部分，孔隙可以是原生的，也可以是后期形成的。,杂基：由机械沉积作用形成的细粒物质，充填在碎屑颗粒间。胶结物：是对颗粒起胶结作用的化学沉淀物。,2、填隙物：,碎屑颗粒成分：碎屑成分主要来源于陆源区母岩机械
2、风化作用。 常见的碎屑颗粒为： 填隙物成分：,矿物碎屑岩石碎屑,杂基 胶结物,1、碎屑颗粒的成分（1）矿物碎屑成分A、石英：抗风化能力强，难分解，是分布最广的碎屑矿物，主要出现在砂岩和粉砂岩中（平均含量达66.8%）。B、长石：含量少于石英，砂岩中的平均含量为10-15%。,C、云母和绿泥石碎屑：以白云母为主，常分布于细砂岩和粉砂岩的层面上，常与细粒的石英和长石共生。绿泥石都是成岩作用的产物，常以填隙物的形式出现。D、重矿物碎屑：是次要成分，通常含量不超过1%，比重大于2.86。常见的重矿物有：锆石、独居石、金红石、磷灰石，尖晶石、铬铁矿、钛铁矿，石榴子石、十字石、蓝晶石、电气石等。,1、碎屑
3、颗粒的成分（2）岩石碎屑成分 简称为岩屑，是碎屑岩中的重要组分。其成分可以是火成岩、变质岩和沉积岩。其含量和粒度有关，泥岩中完全没有岩屑，砂岩中平均含量为10-15%，多者可达95-100%，少则完全没有。岩屑可直接提供母岩的特征，反映沉积环境、沉积搬运的特征。,2、填隙物成分 填隙物分为杂基和胶结物，二者成因不同，但成分上可以相同，也可不同。（1）杂基：各种粘土矿物，如：高岭石、绿泥石等，还包括各种细粉砂碎屑，是机械搬运的产物。（2）胶结物：碎屑颗粒之间孔隙内的各种化学物质。硅质胶结钙质胶结泥质胶结,3、成分成熟度 碎屑岩的成分成熟度是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
4、终极产物的程度。终极产物：成分成熟度表示方法：随着成分成熟度的增高，不稳定组分相对减少，稳定组分相对增加。,(石英燧石)/(长石+岩屑)ZTR指数:,(锆石电气石金红石) 透明矿物,石英高岭石（轻矿物）锆石电气石金红石（重矿物）,陆源碎屑岩的结构类型碎屑结构泥状结构：泥岩所特有的结构,1、碎屑颗粒的结构（1）粒度：指碎屑颗粒的绝对大小，它以颗粒的最 大直径来计量。粒度的分级方案有：自然粒级：自然数的大小 对数粒级：对颗粒的直径取对数 粒级：=-log2d（d为粒径）,单个碎屑颗粒的最大视直径（d）（路凤香等，2002）,（2）碎屑颗粒的分选（分选性）：碎屑颗粒大小的均匀程度叫分选或分选性。 分
5、选性分为三级： 分选好：主要粒级含量大于75%； 分选中等：主要粒级含量50-75%； 分选差：各种粒级含量都小于50%,碎屑颗粒分选程度的目估分级（路凤香等，2002）,（3）颗粒的形态：包括颗粒的圆度和球度 圆度：颗粒棱角磨蚀的程度，分为：棱角状、次棱角状、 次圆状、圆状（在镜下或标本上观察）球度：颗粒度按近于球体的程度，受A、B、C三轴大小的控制。分为：圆球体、扁球体、椭球体、长扁球体（4）颗粒的表面特征： 碎屑颗粒的表面是不光滑的，由于溶蚀作用、碰撞作用、刻划风蚀等作用，在碎颗粒表面留下一定的痕迹。,碎屑颗粒的圆度分级棱角状、次棱角状、次圆状、圆状和极圆状,2、填隙物的结构（1）填隙物
6、：杂基、 胶结物（2）胶结物的结构： 按胶结物的结晶程度和晶体的排列组合关系分为： 非晶质结构：蛋白石、磷酸盐、铁质等 隐晶质结构：粒度极细，只有在显微镜下才能分出光性，如玉燧、隐晶质的磷酸盐 显晶质结构：明显的晶粒结构,（3）显晶质结构根据晶体的排列方式可进一步划分为：晶粒结构嵌晶结构（连生结构）栉状结构（丛生结构）再生（次生加大）结构,常见的胶结物结构特征,1、非晶质结构,2、隐晶质结构,3、晶粒结构,4、栉状结构,5、嵌晶结构 6、次生加大结构,显晶质结构,胶结物的非晶质结构,次生加大边结构,栉 状 结 构,连生结构,3、胶结类型（支撑类型）： 按填隙物的含量及与颗粒的关系分为： A、基
7、底胶结（杂基支撑） B、孔隙胶结（颗粒支撑） C、接触胶结（颗粒支撑） D、镶嵌胶结（颗粒支撑）,4、颗粒之间的接触关系： 漂浮状、点接触、线接触、凹凸接触、缝合线接触。,（1）泥状结构：是由2mm的陆源碎屑颗粒组成的沉积岩，据碎屑颗粒的磨圆程度分为砾岩或角砾岩。砾级碎屑（直径大于2mm）含量大于50%者为砾岩类。,（一）粗碎屑岩砾岩和角砾岩,1、定义：粒度在2-0.063mm碎屑占50%以上的陆源碎屑岩称为砂岩。组成：碎屑颗粒： Q石英， F长石， R岩屑， 云母和绿泥石碎屑：量少 重矿物碎屑：量少，有指示物源的作用,（二）中碎屑岩砂岩,填隙物：杂基、胶结物。,2、砂岩的分类最简单的分类是按
8、颗粒大小分类： 巨粒砂岩 2-1mm 粗粒砂岩 1-0.5mm 中粒砂岩 0.5-0.25mm 细粒砂岩 0.25-0.125mm 微粒砂岩 0.125-0.063mm这是其他分类的基础，但不能反映砂岩的成分和成因特征,3、三端元组分分类三端元组分分类方案详解： 根据杂基的含量，将砂岩分为两大类，杂砂岩（杂基15%）和净砂岩（杂基95%, F+R5%;2、长石石英砂岩：Q=75-95%， F+RR3、岩屑石英砂岩：Q=75-95%， F+RF 4、长石砂岩： Q 25%，F/R 35、岩屑长石砂岩： Q 75%， F/R =3-16、长石岩屑砂岩： Q 75%， F/R =1/3-17、岩屑砂
9、岩： Q 25%， F/R 50%的一种陆源碎屑岩1、成分特征： 石英较多，含较多的云母，粘土矿物及绿泥石，也含有一定数量的长石等。重矿物含量较多。填隙物有粘土杂基、钙质和铁质胶结物。,（三） 细碎屑岩粉砂岩,2、特殊的粉砂岩黄土 黄土是一种未固结的粉砂岩，浅黄色、棕黄色、褐色或红色，呈土状，是一种半固结的多孔粉砂。 我国黄土主要分布在西北地区、华北地区。,（四） 泥岩（粘土岩）,1. 成分粘土矿物,2. 构造水平层理、页理、块状暴露成因构造生物扰动构造、生物遗迹,3. 粘土岩的颜色 主要是原生色，能反映生成环境。,影响颜色的主要因素：有机质和黄铁矿的含量、 铁离子价态,暗色（主要是灰色、黑色
10、）强还原环境 红色、紫红色强氧化环境 浅绿色或灰绿色弱氧化弱还原环境,4.常见的粘土岩泥岩黑色页岩碳质页岩油页岩钙质页岩,九 碳酸盐,碳酸盐岩的矿物成分：碳酸盐矿物（方解石和白云石）岩石类型：石灰岩（方解石含量大于50%） 白云岩（白云石含量大于50%）。主要形成环境：海相环境中，有少量的陆相沉积成因：化学（生物化学）成因 机械成因分布：占沉积岩体积20%,在我国沉积岩占全国总面积75%，其中55%为碳酸盐。研究意义：相标志、古地理再造、古环境恢复、古气候变迁碳酸盐岩中的矿产资源丰富；多种金属矿产，建筑材料、古潜山储层，生烃层系。岩溶地貌及其旅游资源、水资源和土壤等。,1、化学成分：主要化学成
11、分：CaO、 MgO、 CO2次要化学成分：SiO2、 TiO2 、Al2O3、FeO、 Fe2O3、K2O、 Na2O、 H2O等石灰岩的化学成分： CaO-42.61%; MgO-7.9%; CO2- 41.58%; SiO2 -5.91%, (纯)白云岩的化学成分：CaO-30.4%; MgO-21.8%; CO2-47.8%; 极少量的微量元素：Sr、Ba、Rb、Ni 、V等，可判别环境,2、矿物成分：碳酸盐矿物：方解石CaCO3、白云石CaMg(CO3)2、镁方解石、菱铁矿、菱镁矿、菱锌矿、铁白云石陆源碎屑混入物：粘土矿物、石英、长石及微量重矿物。 非碳酸盐自生矿物：石膏Ca(SO4
12、)2H2O、硬石膏Ca(SO4)，重晶石Ba(SO4) 。,碳酸盐岩分四类结构：1、粒屑结构：经波浪或流水搬运、沉积而成的碳酸盐岩；是由颗粒和填隙物、孔隙构成。2、生物骨架结构：由原地固着生长的生物骨架构成。3、结晶结构：由化学或生物化学作用而成。4、次生结构：交代作用和重结晶作用形成。,1、粒屑结构：由颗粒和填隙物组成。（1）颗粒类型： 内碎屑（无内部结构的碳酸盐岩软泥颗粒） 生物碎屑（骨粒） 鲕粒和豆粒 团粒（不具有内部结构的粪团粒） 团块（颗粒集合体） 核形石,a内碎屑由盆地内部弱固结的碳酸盐沉积物经岸流、潮汐或波浪作用破碎、搬运、沉积的碎屑。内碎屑按直径大小分为： 砾屑：2mm 砂屑：20.06mm 粉屑：0.06mm0.03mm 微屑：0.03mm0.004mm 泥屑：0.004微屑和泥屑充填于颗粒之间时称为泥晶基质。,内碎屑砾屑,竹叶照片,b鲕粒（豆粒）由核心和同心纹层构成的球体或椭球体。鲕粒直径在20.2mm之间，大于2mm称为豆粒。鲕粒的分类： 真鲕： 假鲕： 复鲕： 薄皮鲕； 变形鲕： 变晶鲕：,真鲕,亮晶方解石胶结,变晶鲕,c生物碎屑（骨屑）破碎的生物骨骼碎屑。,
