第二節(jié) 沉積巖的分類及主要類型

1、以沉積作用方式和巖石成分把沉積巖分三類： 碎屑巖類 粘土巖類 化學巖及生物化學巖類一、沉積巖的分類：第二節(jié)第二節(jié) 沉積巖的分類及主要類型沉積巖的分類及主要類型 亦稱外生沉積巖類，其組成物質主要來源于沉積盆地之外，是在盆地之外生成的，它包括母巖風化后形成的陸源碎屑物質和粘土礦物以及火山噴發(fā)作用形成的火山碎屑物質。陸源碎屑巖類又分為: 礫巖（2mm） 砂巖（20.063mm） 粉砂巖（0.0630.004mm） 泥質巖（0.004mm） 1、外源沉積巖類 2、火山碎屑巖類 按顆粒大小，火山碎屑巖類分為: 集塊巖（64mm） 火山角礫巖（642mm） 凝灰?guī)r（2mm） 3、內源沉積巖類 亦稱內生沉積

2、巖，組成巖石的主要物質直接來自沉積盆地的溶液或沉積場所的溶液，是溶液中的溶解物質通過化學或生物化學作用沉淀的。內源沉積巖按其成分不同分為：蒸發(fā)、非蒸發(fā)、可燃有機巖1. 碎屑巖的結構組分碎屑巖的結構組分二、陸源碎屑巖類二、陸源碎屑巖類碎屑巖的物質成分碎屑巖的物質成分主要由碎屑物質、化學物質、雜基三部分組成。 碎屑物質碎屑物質：陸源碎屑巖的碎屑物質，是陸源碎屑巖的特征組分，陸地上搬來的碎屑故又稱陸源碎屑?？煞譃榈V物碎屑和巖石碎屑兩類。 2. 碎屑巖的一般特征碎屑巖的一般特征 礦物碎屑：又稱陸源碎屑礦物或碎屑礦物，在陸源碎屑巖中常見的碎屑礦物有20多種，但每種巖石中主要的碎屑礦物常不超過35種。石英

3、石英 抵抗風化能力很強，既抗磨又不易分解，在碎屑巖中分布最廣的一種碎屑礦物。在粗碎屑中含量較少，以充填的形式出現(xiàn)。石英最穩(wěn)定，若其含量高，表明砂巖中的成分成熟度高，即碎屑經(jīng)過了長距離的搬運、分異沉積。 長石長石 含量僅次于石英，主要來自花崗巖、花崗片麻巖。常見的是鉀長石、酸性斜長石，而中基性斜長石少見。 屬不穩(wěn)定礦物，若在砂巖中大量出現(xiàn)，則多半是干燥氣候和快速條件下堆積。長石碎屑也只有在短距離搬運、迅速埋葬的情況下，才能保存下來不被分解。 對長石含量、類型及其特征的研究，可以追溯母巖、推斷古氣候、古構造等。 云母云母 多是穩(wěn)定的白云母，常集中在細砂巖、粉砂巖的層面上。黑云母不穩(wěn)定，只出現(xiàn)在離陸

4、源區(qū)近、而成分復雜的砂巖中。 巖石碎屑：是母巖破碎后的巖石碎塊，故巖屑可推母巖。各種巖石都可呈巖屑出現(xiàn)，但以細晶質或隱晶質的巖屑較常見。 巖屑反映了氣候干旱、母巖風化不徹底、搬運近、沉積快的特征。 巖屑含量高，說明了巖石的成分成熟度低。常分布于0.1mm的砂巖和礫巖中。 2. 碎屑巖的一般特征碎屑巖的一般特征1) 碎屑巖的物質成分碎屑巖的物質成分 主要由碎屑物質、化學物質、雜基三部分組成。 碎屑物質碎屑物質：陸源碎屑巖的碎屑物質，是陸源碎屑巖的特征組分，陸地上搬來的碎屑故又稱陸源碎屑?？煞譃榈V物碎屑和巖石碎屑兩類。 2. 碎屑巖的一般特征碎屑巖的一般特征是從溶液中呈化學沉淀的物質，這類物質在陸

5、源碎屑巖中多以膠結物的形式存在，對碎屑物質起膠結作用，但也有部分只是孤立的分散的礦物晶體，對碎屑物不起膠結作用，這類礦物稱為自生礦物。還有部分可以交代碎屑或其它物質或其它物質的形式出現(xiàn)。在沉積盆地內、沉積期后的不同階段新形成的礦物。 化學物質化學物質(化學填隙物)：在碎屑中常見的化學沉淀礦物類型有： 硅質礦物/硫酸鹽礦物/碳酸鹽礦物/磷酸鹽礦物/硅酸鹽礦物/鹵化物/硫化物自生礦物的共同特點：成分簡單、顆粒小、清潔透明、晶形好。研究自生礦物的意義：了解沉積、成巖及后生階段的環(huán)境 是充填于碎屑顆粒之間的細粒機械混入物，它們對碎屑物質也起膠結作用，但基質不是化學成因的物質，它是和碎屑物質一起由機械沉

6、積作用形成的。雜基包括：粘土物質， d0.005mm；細粉砂， 0.030.005mm；碳酸鹽礦物 d0.03mm 雜基雜基：3. 碎屑巖的結構碎屑巖的結構 碎屑本身的結構 粒度：碎屑顆粒的大小。粒度是碎屑巖進一步分類的依據(jù)，又是進行成因分析的主要對象。3. 碎屑巖的結構碎屑巖的結構 圓度：碎屑顆粒的棱和角被磨蝕圓化的程度。它是顆粒在沉積作用過程中累積磨蝕強度的衡量指標。它是顆粒在沉積作用過程中累積磨蝕強度的衡量指標。棱角狀：說明碎屑未經(jīng)搬運或搬運極近；次棱角狀：經(jīng)過一定距離搬運；次圓狀：經(jīng)過較長距離搬運；圓狀：經(jīng)過了很長距離的搬運和磨蝕球度：是指碎屑顆粒接近球體的程度。 球度與圓度：球度高的

7、顆粒(石榴石)，其圓度不一定高；球度低的顆粒(角閃石)，其圓度可能高。球度不僅與搬運距離有關，更與礦物形態(tài)有關(云母) 分選性分選性: :分選性又稱分選度，指碎屑顆粒大小均勻程度。分選性又稱分選度，指碎屑顆粒大小均勻程度。它是流體在沉積作用中對粒度累積分異強度的衡量指標。它是流體在沉積作用中對粒度累積分異強度的衡量指標。 分選好：分選好：一個粒級顆粒達一個粒級顆粒達7575以上；以上； 分選中等：分選中等：一個粒級顆粒為一個粒級顆粒為75-5075-50； 分選差：分選差：一個粒級顆粒未超過一個粒級顆粒未超過5050, ,多級別顆粒共存。多級別顆粒共存。 表面特征：顆粒表面的磨光度，和顯微刻蝕

8、痕。 表面特征可判斷搬運和沉積介質的性質：冰川搬運的砂礫常有擦痕；濁流搬運的顆粒表明常帶有細小的刻痕。3. 碎屑巖的結構碎屑巖的結構 填隙物的結構位于碎屑顆粒之間，對碎屑均可起膠結作用或填充作用的物質，稱填隙物。膠結物：雜基、化學膠結物和砂質充填物 雜基結構：粘土和2mm的陸源碎屑，含量在50%以上的沉積巖稱為礫巖。礫石的粒度從2mm到幾米的都有。其成分以各種成分和結構的巖屑為主，此外可有長石、石英等礦物碎屑。礫石之間為砂粒和基質或膠結物充填。礫石的圓度差異也可以很大，從棱角狀至圓狀均可出現(xiàn)礫巖和角礫巖層理一般不發(fā)育，有時有大型斜層理和粒序層理。通常依礫石的圓度圓度：巖石分為礫巖礫巖（主要由次

9、圓至圓狀的礫石組成）; 角礫巖角礫巖（主要由棱角狀至次棱角礫石組成）。按粒度粒度可分為：巨礫巖256mm；卵石礫巖25664mm；粗礫巖6416mm；中礫巖164；細礫巖42mm.2、礫巖和角礫巖的分類按礫石成分礫石成分的分類分為：單成分礫巖：礫石成分單一，同種成分的礫石占75%以上，且多半是穩(wěn)定性較高的巖屑或礦物碎屑，如石英巖、燧石等。復成分礫巖： 礫石成分復雜，有時一種礫巖中可含有十幾種不同成分的礫石，各種類型的礫石都不超過50%，這主要取決于母巖成分及其風化、搬運和沉積條件。這些礫石的抵抗風化能力大都不大，分選通常不好，磨圓度不高。礫巖的層理通常不明顯，多沿山區(qū)帶狀分布，是母巖迅速破壞和

10、迅速堆積的產物。按成因成因把礫巖和角礫巖可分為：濱海礫巖、沖積扇礫巖、河流礫巖、冰川角礫巖、卡斯特角礫巖和鹽溶角礫巖等。根據(jù)利用在剖面中的位置分類：(2) 中碎屑巖中碎屑巖砂巖砂巖 1、一般特征 粒度為20.063毫米的陸源碎屑含量在50%以上的沉積巖稱為砂巖。 砂巖的碎屑成分主要是石英、長石和巖屑，砂巖中的膠結物常見的有鈣質、硅質、鐵質等，有時還有海綠石、石膏等和泥質基質所膠結。 砂巖中常見各種類型的斜層理、交錯層理以及平行層理、序粒層理，波痕、沖刷痕跡、槽模、溝模和生物擾動構造等沉積構造。(1) 粒度分類 按其顆粒大小可分為： 巨粒砂巖 21mm 粗粒砂巖 10.5mm 中粒砂巖 0.50

11、.25mm 細粒砂巖 0.250.1mm 微粒砂巖 0.10.0625mm2、砂巖的分類成分分類：砂巖成分分類的方案很多，三端元或四端元分類法。三端元分類法：以砂巖中的主要碎屑成分石英、長石、巖屑作為三端元組分劃分巖石類型，不考慮粘土雜基。四端元分類法是以砂巖中的主要碎屑成分石英、長石、巖屑作為三端元組分劃分巖石類型，再把基質也作為一個端元組分參加巖石的分類命名。首先根據(jù)基質含量將砂巖分為兩類：一類稱為凈砂巖類；另一類稱為雜砂巖類。3、砂巖的觀察與描述顏色成分：石英、長石、巖屑、含量；結構：顆粒：大小、形狀、分選、磨圓、含量；填隙物：雜基及其含量、膠結物成分、結構、含量膠結類型：基底式、孔隙式

12、等；構造：層理構造、層面構造等；次生變化綜合命名：顏色結構成分名稱，如淺灰色細粒石英砂、灰褐色中粒巖屑長石雜砂巖4、砂巖的主要類型 砂巖類進一步按三個端點組分分為石英砂巖、長石砂巖、巖屑砂巖，它們之間存在一些過渡類型的巖石類型，此外還有雜砂巖巖類。 石英砂巖 石英90%，(燧石、硅質巖)，少量的長石、巖屑。重礦物很少，常為穩(wěn)定的、磨圓度較好的重礦物。 膠結物：硅質、碳酸鹽、鐵質、石膏、磷酸鹽等。 石英砂巖分布約占砂巖總量的1/3。按膠結物成分分類：鐵質石英砂巖粘土質石英砂巖鈣質石英砂巖白云質石英砂巖磷質石英砂巖硅質石英砂巖硅質石英砂巖石英巖狀砂巖沉積石英巖4、砂巖的主要類型長石砂巖其形成取決于

13、母巖成分，富含長石的母巖。主要是石英、長石，石英25%、巖屑25%，長石10%，石英15%，富含雜基是雜砂巖的基本特征。不同比例的長石、巖屑，常含少量白云母，其次石英。長石：斜長石、鉀長石(少見)，巖屑類型多。顆粒愈細，雜基含量愈高。濁積巖和其它重力流沉積物中常見，粒序層理、底部印模構造，或與泥巖互層。(3) 細碎屑巖細碎屑巖粉砂巖粉砂巖 1、一般特征 粉砂巖是0.0630.004mm的陸源碎屑占50%以上的沉積巖。 碎屑成分以石英為主，常含數(shù)量不定的白云母，長石和巖屑都較少見。 填隙物以泥質基質為最多，其次為鈣質和鐵質膠結物，硅質膠結物極少見。 粉砂巖多呈薄層狀，常具微細的水平層理、微波狀層

14、理及包卷層理等變形構造也較常見。 2、粉砂巖分類按粒度分：粗粉砂巖、細粉砂巖按碎屑成分分類：石英粉砂巖、長石粉砂巖、巖屑粉砂巖按填隙物分類：泥質粉砂巖、鐵質粉砂巖、鈣質粉砂巖、碳質粉砂巖。泥質粉砂巖：填隙物以粘土（雜基）為主，含量25%50%，為快速沉積的產物。 鈣質粉砂巖：粉砂級顆粒主要被鈣質膠結。多為河口三角洲前緣、前三角洲或海灘的沉積. 鐵質粉砂巖：粉砂級顆粒主要被菱鐵礦膠結。多為河口三角洲前緣、前三角洲沉積. 炭質粉砂巖：粉砂級顆粒與有機質和泥質共生，顏色深，多為淺湖、湖沼或前三角洲沉積。 2、粉砂巖分類按粒度分：粗粉砂巖、細粉砂巖按碎屑成分分類：石英粉砂巖、長石粉砂巖、巖屑粉砂巖按填

15、隙物分類：泥質粉砂巖、鐵質粉砂巖、鈣質粉砂 巖、碳質粉砂巖。粉砂巖定名：應綜合考慮，鐵質石英細粉砂巖(4). 泥質巖泥質巖泥質巖泥質巖：它是粒度0.004mm的陸源碎屑、自生礦物和粘土礦物組成的巖石。還含有數(shù)量不等的有機質， 粘土礦物含量大于50%的巖石。泥質巖是分布最廣泛的一類沉積巖，可占沉積巖總量的60%左右。1、一般特征粘土礦物：高嶺石、蒙脫石、伊利石；陸源碎屑：石英、云母及少量長石等；自生礦物：鐵、錳、鋁的氧化物和氫氧化物(褐鐵礦、赤鐵礦等)；碳酸鹽、硫酸鹽、硅質礦物、硫化物等；有機質：炭質、瀝青質及動植物遺體等。2、泥質巖成分3、結構和構造結構：泥質結構、粉砂泥質結構、生物泥狀結構、

16、鮞狀或豆粒結構及殘余結構等。構造：層理構造如水平層理、波狀層理；層面構造如波痕、泥裂等。1).1). 按是否發(fā)育頁理劃分：泥巖（無頁理）、頁巖（有頁理）按是否發(fā)育頁理劃分：泥巖（無頁理）、頁巖（有頁理）2）根據(jù)粘土礦物的組成分類根據(jù)粘土礦物的組成分類高嶺石粘土巖：高嶺石含量高嶺石粘土巖：高嶺石含量50%. 50%. 蒙脫石粘土巖：蒙脫石含量蒙脫石粘土巖：蒙脫石含量50%. 50%. 伊利石粘土巖：伊利石含量伊利石粘土巖：伊利石含量50%. 50%. 伊蒙混生粘土巖：伊利石和蒙脫石含量相近。伊蒙混生粘土巖：伊利石和蒙脫石含量相近。4、泥質巖的分類3).3). 根據(jù)泥巖中的混入物（非粘土）分類根據(jù)

17、泥巖中的混入物（非粘土）分類 粉砂質泥巖：粉砂質泥巖： 泥巖中粘土礦物含量泥巖中粘土礦物含量50%50%，粉砂質含量為，粉砂質含量為25-50%25-50%。 砂質砂質( (或礫質）泥巖：或礫質）泥巖： 泥巖中粘土礦物含量泥巖中粘土礦物含量50%50%，砂（或礫石）含量低于，砂（或礫石）含量低于50%50%，多為重力，多為重力流沉積。流沉積。鈣質泥巖：鈣質泥巖： 泥巖中粘土礦物含量泥巖中粘土礦物含量50%50%，方解石含量為，方解石含量為25-50%25-50%。 鐵質泥巖：鐵質泥巖： 泥巖中粘土礦物含量泥巖中粘土礦物含量50%50%，菱鐵礦或赤鐵礦含量為，菱鐵礦或赤鐵礦含量為25-50%25

18、-50%。炭質泥巖：炭質泥巖： 泥巖中粘土礦物含量泥巖中粘土礦物含量50%50%，腐植有機質含量為低于，腐植有機質含量為低于50%50%。黑或灰黑，。黑或灰黑，污手。污手。黑色泥巖：黑色泥巖： 泥巖中粘土礦物含量泥巖中粘土礦物含量50%50%，含細分散狀黃鐵礦而呈黑色，不污手。，含細分散狀黃鐵礦而呈黑色，不污手。硅質頁巖：硅質頁巖：油頁巖：油頁巖：(5). 碳酸鹽巖碳酸鹽巖碳酸鹽巖是以鈣、鎂碳酸鹽礦物為主組成的沉積巖。主要的巖石類型為石灰?guī)r和白云巖。分布僅次于泥質巖和砂巖，占沉積巖總面積的20%；為很有價值的礦產，廣泛用于建筑、冶金、農業(yè)、醫(yī)藥等方面；另外與碳酸鹽巖共生的層狀礦床有鐵、錳、鋁、

19、磷、硫等。1、一般特征化學成分：CaO、MgO、及CO2，其余氧化物還有SiO2、 TiO2、Al2O3、FeO、 Fe2O3、 K2O、 Na2O和H2O。石灰?guī)r：CaO 56%; CO2 44%白云巖：CaO 30.4%; MgO 21.7%; CO2 47.9%微量元素，如Sr 、Ba 、Mn、Ni、Co、Pb、Zn、Cu、Cr、V、Ca、Ti等。利用這些元素種類、含量、元素對的比值來劃分和對比地層、判斷沉積環(huán)境和研究巖石成因。2、碳酸鹽巖的物質成分組成碳酸鹽巖的礦物成分，可以分為三類： 1) 碳酸鹽礦物碳酸鹽礦物 2) 陸源礦物陸源礦物 3) 非碳酸鹽的自生礦物。非碳酸鹽的自生礦物。

20、礦物成分1) 碳酸鹽礦物碳酸鹽礦物 主要是方解石和白云石，偶爾有文石、鐵白云石和菱鐵礦等。2) 陸源礦物陸源礦物 粘土礦物、碎屑礦物（如石英、長石、云母）和微量的重礦物（多為穩(wěn)定的重礦物）。當陸源礦物含量超過當陸源礦物含量超過50%時，碳酸鹽巖即時，碳酸鹽巖即過渡為泥質巖和碎屑巖。過渡為泥質巖和碎屑巖。3) 非碳酸鹽的自生礦物非碳酸鹽的自生礦物 常見的有氧化鐵礦物，海綠石，黃鐵礦、白鐵礦、石英、玉髓，石膏、硬石膏、天青石、重晶石、磷灰石、螢石和石鹽等。它們在巖石中的含量一般也不多。(一一) 碳酸鹽巖結構分類碳酸鹽巖結構分類1、粒屑結構粒屑結構：經(jīng)波浪或流水搬運、沉積而成的碳酸鹽巖；是由顆粒(內

21、碎屑、生物碎屑、包粒、團粒、團塊)和填隙物、孔隙構成。2、生物骨架結構生物骨架結構：由原地生長的生物骨架構成的生物灰?guī)r、礁灰?guī)r。3、泥晶結構微晶結構泥晶結構微晶結構：有化學或生物化學作用沉淀的灰?guī)r、白云巖。4、殘余結構殘余結構：交代作用和重結晶作用形成。3、碳酸鹽巖的結構、碳酸鹽巖的結構1 1、粒屑結構粒屑結構：由顆粒、泥晶基質由顆粒、泥晶基質( (或灰泥雜基或灰泥雜基) )、亮晶膠結物、孔、亮晶膠結物、孔隙等四種結構組分構成，也稱隙等四種結構組分構成，也稱“顆粒結構顆粒結構” 。 內碎屑(無內部結構的碳酸鹽巖軟泥顆粒) 鮞粒和豆粒 生物碎屑(骨粒) 團粒(不具有內部結構的糞團粒) 團塊(顆粒

22、集合體) 核形石注意：碎屑結構與粒屑結構的異同注意：碎屑結構與粒屑結構的異同(二二) 碳酸鹽巖結構特征碳酸鹽巖結構特征 由盆地內部弱固結的碳酸鹽沉積物經(jīng)岸流、潮汐或波浪作用破碎、搬運、沉積的碎屑。 礫屑：2mm 砂屑：2-0.06mm 粉屑：0.06mm-0.03mm 微屑：0.03mm-0.004mm 泥屑：0.004微屑和泥屑充填于顆粒之間時稱為泥晶基質。 球狀-橢球狀的顆粒，由一圈或多圈規(guī)則的同心紋圍繞一個核心組成，核心通常是一個碳酸鹽顆?；蜿懺此樾肌?。鮞粒的分類： 真鮞； 假鮞； 復鮞； 薄皮鮞； 變形鮞； 變晶鮞； 負鮞 鮞粒鮞粒(豆粒豆粒) 破碎的生物骨骼碎屑。骨骼的組分指示水深

23、、水溫、鹽度和水流特征等；骨骼的門類、分選和磨園，可提供環(huán)境標志。 生物碎屑生物碎屑(骨屑骨屑) 不具內部結構的碳酸鹽球狀、橢球狀的顆粒。一般認為是生物的糞便。 團粒團粒 由幾個碳酸鹽顆粒被灰泥或藻類粘結在一起而形成也稱為葡萄石。 團塊團塊 核形石核形石與鮞粒的區(qū)別：圈層不規(guī)則，核心顆粒較大，已厘米級區(qū)別。泥晶方解石泥晶方解石： 為粒度為小于0.004mm的泥晶方解石，機械作用形成；晶體大小不均勻，晶體間界限可直可彎，易重結晶為微晶方解石。亮晶方解石亮晶方解石： 為粒度通常大于0.01mm的、干凈透明的亮晶方解石，化學結晶作用形成。 亮晶方解石常發(fā)育櫛狀結構、連生結構。：泥晶方解石（泥晶基質）和亮晶方解石2 2、生物骨架結構生物骨架結構 原地生長的底棲固著生物通過生命活動，由生物骨架和伴生的生物化學組分構成的結構，也稱生物結構。常見于礁灰?guī)r中。(二二) 碳酸鹽巖結構特征碳酸鹽巖結構特征3、結晶結構（化學結構）、結晶結構（化學結構） 按照結晶程度可分為按照結晶程度可分為: : 非晶質結構：非晶質結構見于一些化學或膠體化學成因的巖石類型中，如硅質巖、磷灰?guī)r等