碎屑沉积岩类第 5 章第5章 碎屑沉积岩类 第一节:陆源碎屑岩的组分 第二节:陆源碎屑岩的结构 第三节:砾岩 第四节:砂岩 第五节: 粉砂岩 第六节: 泥质岩 第一节 陆源碎屑岩的组分 陆源碎屑岩:指主要由母岩风化的碎屑物质和不容残积物质经搬运、沉积和成岩作用之后形成的沉积岩,其中碎屑颗粒占50%之上1. 陆源碎屑岩的主要组分1). 碎屑颗粒 2). 填隙物 3). 孔隙胶结物基质矿物碎屑岩石碎屑1). 碎屑颗粒 相当于碎屑岩中的骨架,包括: .矿物碎屑(石英、长石、云母、重矿物等) .岩石碎屑(花岗岩岩屑、喷出岩岩屑 、片麻岩岩屑等)2). 填隙物. .基质 和粗大的碎屑颗粒一起沉积下来的细粒填隙物,是碎屑岩中细小的械机成因组分,其粒级以泥为主, 可包括一些细粉砂粒度一般64mm中砾 64-4mm 细砾 4-2mm砂粗砂 0.5-2mm中砂 0.5-0.25mm细砂 0.25-0.05mm砾粉砂0.05-0.005mm泥2.0 mm)成分大于50%而组成的的岩石称为砾岩第三节 砾(角砾)岩粗碎屑岩的粒间填隙物质与砂岩相比,杂基粒度上限有所增高,通常为砂、粉砂和粘土物质,它与粗粒碎屑同时或大致同时沉积下来。
胶结物常常是从真溶液或胶体溶液中沉淀出的一些化学物质,如方解石、绿泥石、二氧化硅、氢氧化铁等胶结物常是沉积期以后生成的 2.砾(角砾)岩结构和构造 .结构特征: 砾状结构或角砾状结构 , 砾石的粒度、分选、磨圆和支撑特征变化很大.构造特征:块状层理,交错层理或, 正、反粒序层理 .组成特征:砾石(以岩屑砾石为主), 砂级碎屑(岩屑,晶屑不等), 胶结物: 多为硅质、钙质、铁质或泥质3. 粗碎屑岩的分类: 1). 按主要砾石大小划分 粗砾岩(Cobble conglomerate): 主要砾石粒径64mm 中砾岩(Pebble conglomerate): 主要砾石粒径64-4mm 细砾岩(Granule conglomerate): 主要砾石粒径4-2mm2). 按砾石成分划分: 单成分砾岩(Oligomict conglomerate ):指砾石中超过75%石都为相同的成分, 如75%以上都是石英岩或花岗岩、石灰岩等等这时砾石的主要成分可直接参与命名, 如石英岩砾岩、石灰岩角砾岩等 复成分砾岩(Polymict conglomerate) :指没有哪种成分的砾石超过了砾石的75%。
3)常见的砾岩类型 .石英岩砾岩:砾石以石英岩、燧石岩、 脉石英等为主,中-细砾级,分选、磨圆较好,颗粒支撑常见胶结物为石英、方解石、赤铁 矿等 .火山岩砾岩:砾石主要为火山岩或火山凝灰岩,单成分或复成分,多中砾级,中等分 选磨圆,常含砂基或混基,砂基成分与砾石成 分相近,但有较多石英、长石单晶胶结物通 常为泥质、钙质或铁质.石灰岩砾岩:砾石以石灰岩为主或全部为石灰岩,粒度变化较大,可以为粗砾、中砾 或细砾,多次角-次圆状,分选好到差,可含较多泥基或混基,有时也可被方解石胶结 .复成分砾岩:砾石成分复杂,常见岩浆岩、沉积岩和变质岩混生,稳定和不稳定砾石 比例不定,但不稳定砾石常常较多,圆度中等 ,分选中等到差多泥基或混基混基成分也 很复杂化学胶结物较少,有时有石英胶结物 砾岩成因类型及主要沉积特征辽西凌源盆地下侏罗统郭家店辽西,上白垩统•www.calstatela.eduwww.anr.state.vt.us石灰岩砾岩www. faculty.uaeu.ac.ae skywalker.cochise.edu辽西凌源盆地邓杖子组 成分为灰岩的砾岩(可见竹叶状构造) 1. 砂岩的一般特征 陆源碎屑中,含0.05-2mm的碎屑颗粒达 50% 以上的岩石称为砂岩。
砂岩在地球表层十分多见,大约占25%是陆相和滨海沉积体系的格架沉积,砂岩主要沉积在河流、沙漠、湖泊、滨海三角洲、海滩、潮坪环境、深海扇和浊流等环境第四节 砂 岩1) 砂岩的颜色:以浅灰色、灰色、米黄色为主,有时出现肉红色(长石砂岩) 2) 砂岩的结构:从结构上看,砂岩由砂粒碎屑、基质和胶结物三部分组成前面所讲的碎屑岩的各种结构特征(包括颗粒结构、胶结物结构、基质结构和成熟度指标等),在砂岩都可出现砂岩的结构特征主要用来描述和鉴别砂岩的3)砂岩的沉积构造:砂岩的沉积构造十分丰富,主要沉积构造特征在前面已做过讲解 4)砂岩的组分:以石英为主,其次是长石及各种岩屑,有时含云母和绿泥石等碎屑矿物 砂岩具有重要的经济意义,它是两类最重要的油气储集层之一,也是地下淡水的贮集库,纯净的石英砂或石英砂岩还是玻璃工业原料2.砂岩的粒度分类 粗砂岩: 1-0.5mm 中砂岩: 0.5-0.25mm 细砂岩: 0.25-0.05mm3. 成分-成因分类原则: 净砂岩:结构成熟度相对高(即基质15%) 1). 以基质含量分为两大类:以碎屑颗粒成分进一步划分砂岩类型时,通常根据碎屑的化学稳定性分为三个成分端元: Q端元、 R端元、 F端元。
2 2)). . 除去填隙物, 只考虑三种碎屑颗粒之间的百分比,再分别对净砂岩和杂砂岩分类:1. 石英砂岩:Q>95%, F+R1 3. 岩屑石英砂岩: Q =95-75%, F:R3 5. 岩屑长石砂岩: Q95%, F+R1 3. 岩屑石英杂砂岩: Q=95-75%, F:R3 5. 岩屑长石杂砂岩: Q15%)的分类50%4.三种主要的砂岩类型 石英砂岩 狭义的石英砂岩是在碎屑颗粒中,石英的含量大于95%,是高成分成熟度砂岩广义的石英砂岩可包括长石石英砂岩和岩屑石英砂岩石英砂岩多为浅色,石英颗粒的含量>95%, 颗粒分选、磨圆度好,颗粒支撑;基质极少,胶结物主要为硅质、海绿石以孔隙式和镶嵌式胶结类型为主硅质胶结物为主时,常形成石英自生加大结构.石英砂岩的古环境意义纯净的石英砂岩具有高成分成熟度和结构成熟度,通常代表砂粒经过成河流长时间搬运之后,又在滨岸浪的作用下,反复冲洗的结果石英砂岩多形成于滨—浅海砂质海岸沉积环境长石砂岩 狭义的长石砂岩是在碎屑颗粒中,石英的含量小于75%,长石含量/岩屑含量大于3,是低成分成熟度砂岩广义的长石砂岩还包括岩屑长石砂岩以中-粗砂岩多见,长石以碱性长石和中酸性斜长石为主。
分选磨圆变化较大,从差到好都可出现多数长石砂岩都是杂砂岩,少数为净砂岩并被部分加大边石英和钙质、铁质等胶结随岩屑含量增高可向岩屑长石砂岩过渡.长石砂岩的构造环境意义 长石砂岩通常形成于临近强烈隆升型造山带的山前或山间盆地之中,作为源区的强烈隆升型造山带中,酸性和中酸性侵入岩体出露面积广,母岩风化产物中长石含量高长 石 砂 岩w岩屑砂岩狭义的岩屑砂岩是指石英的含量 25%, 长石含量/岩屑50%; .蒙脱石粘土岩:蒙脱石含量>50%; .伊利石粘土岩:伊利石含量>50%; .伊-蒙混生粘土岩:伊利石和蒙脱石含量相近2). 根据泥岩中的混入物分类 . .粉砂质泥岩: 泥岩中粘土矿物含量>50%,粉砂质含量为25—50% . .砂质(或砾质)泥岩: 泥岩中粘土矿物含量>50%,砂(或砾石)含量低于50%,多位重力流沉积 . .钙质泥岩: 泥岩中粘土矿物含量>50%,方解石含量为25—50% . .铁质泥岩: 泥岩中粘土矿物含量>50%,另铁矿或赤铁矿含量为25—50% . .炭质泥岩: 泥岩中粘土矿物含量>50%,腐植有机质含量为低于50%。
. .黑色泥岩: 泥岩中粘土矿物含量>50%,腐泥有机质含量较高几种泥质岩高岭石粘土岩 白色,块状构造,泥状结构,摸之 有滑感,硬度小,指甲可划动;吸水性 强,遇水不膨胀伊利石(水云母)粘土岩 淡绿色,块状构造,泥状结构,摸 之有滑感,硬度小,指甲可划动;有一 定吸水性,遇水不膨胀黑色页岩 灰黑色,页理构造,泥状结构,断口面 较平整,硬度大于指甲、但小于小刀,不污 手油页岩 浅褐色,页理构造,但页理发育不太好 ,泥状结构,断口参差不齐焚烧边角冒烟 ,闻之有沥青味泥质岩的研究意义:. .泥质岩中的有机质是生烃源岩;也是形成油气圈闭的盖层. .粘土矿物含量高的泥质岩石陶瓷工业、耐火工业以及国防工业的源料. .泥质岩的封闭性好,在成岩过程中外界的物质交换少其微量、稀土元素特征最接近原始沉积环境的地球化学条件,它是沉积地球化学研究的主要内容。