042講陸源碎屑巖(巖類)

1、沉 積 巖 石 學(xué) Sedimentary petrology1它生沉積巖中的陸源碎屑巖類第 四 講2第三節(jié) 陸源碎屑巖的各類巖石特征它生沉積巖火山碎屑巖陸源碎屑巖自生沉積巖沉積巖礫巖砂巖粉砂巖泥質(zhì)巖3 根據(jù)主要組分的粒度大小陸源碎屑巖又分為礫巖：粒徑 2 mm砂巖：粒徑 2-0.05 mm粉砂巖：粒徑 0.05-0.005 mm泥質(zhì)巖：粒徑 2.0 mm)成分組成的陸源沉積巖巖石稱為礫巖(或角礫巖)。 它是沉積巖中最粗的一類巖石，常出現(xiàn)在沖積扇、扇三角州、礫質(zhì)辮狀河、海底扇、冰川沉積和海灘沉積之中?？梢猿蔀橛蜌鈨印? 礫巖的顏色 隨礫石和填隙物的成分而變化，常見為淺灰色、灰色、深灰色、褐紅

2、色等.1。礫巖的特征 礫巖的成分 礫巖由碎屑、基質(zhì)、膠結(jié)物和空隙四種組分構(gòu)成。 碎屑顆粒（礫石） 以巖屑（巖石碎屑）為主，單礦物較少, 礫石的成分與物源區(qū)巖石類型和沉積環(huán)境密切相關(guān)，據(jù)礫石抗風(fēng)化能力強弱分為： . 穩(wěn)定成分：抗風(fēng)化能力強，常為石英巖、脈石英和硅質(zhì)巖礫石。 . 不穩(wěn)定成分：灰?guī)r、白云巖、石英砂巖、巖漿巖、火山巖等成分的礫石。 . 極不穩(wěn)定成分：泥質(zhì)巖礫石、內(nèi)碎屑礫石、凝灰?guī)r礫石等。6 礫巖的結(jié)構(gòu). 分選性與磨圓度： 海灘礫巖分選、磨園好； 泥石流成因的礫巖分選、磨園極差； 河流成因的礫巖分選、磨園中等-好。7. 支撐類型與填隙物成分：礫巖中礫石含量的多少、支撐類型與和填隙物成分是

3、區(qū)別沉積環(huán)境的重要標(biāo)志。 礫巖的可區(qū)分為四種類型：泥基支撐、砂基支撐、顆粒支撐砂泥基充填、顆粒支撐膠結(jié)物膠結(jié)。泥質(zhì)基質(zhì)支撐： 在礫巖中，基質(zhì)含量高，基質(zhì)成分主要為泥質(zhì)；礫石相互不接觸，礫石漂浮在泥質(zhì)基質(zhì)之中礫石分選、磨園極差，為結(jié)構(gòu)成熟度最低的礫巖，多為泥石流或冰積礫巖。砂質(zhì)基質(zhì)支撐：在礫巖中，基質(zhì)含量高，但基質(zhì)成分為砂質(zhì)；礫石相互不接觸，漂浮在砂基質(zhì)之中，分選、磨園較差，為結(jié)構(gòu)成熟度低的礫巖。常為砂石流沉積或洪泛水流沉積。8顆粒支撐砂泥狀基質(zhì)充填： 礫石含量高，礫石之間相互點或面接觸，礫石間空隙由同沉積的砂質(zhì)基質(zhì)充填；礫石的分選、磨園中等或差，為結(jié)構(gòu)成熟度中等的礫巖。通常為辮狀河、辮狀三角洲

4、或扇面河道沉積。顆粒支撐：礫石含量高，礫石之間相互點或面接觸，礫石間空隙由膠結(jié)物焊結(jié)在一起；礫石的分選、磨園好，是結(jié)構(gòu)成熟度最高的礫巖， 如：海灘成因的礫巖。9 礫巖的沉積構(gòu)造 牽引流成因的常見有平行層理，大型交錯層理。 重力流成因的多為塊狀層理、遞變層理。102。 礫巖的分類 礫巖的粒度分類 . 巨礫巖（或角礫巖、混雜巖）：主要礫石粒徑250mm. 粗礫巖（或角礫巖、混雜巖）：主要礫石粒徑250-50mm. 中礫巖（或角礫巖、混雜巖）：主要礫石粒徑50-5mm. 細(xì)礫巖（或角礫巖、混雜巖）：主要礫石粒徑5-2mm11 礫巖的成分分類根據(jù)礫石的成分復(fù)雜程度分為：. 單成分礫巖：主要有一種較穩(wěn)定

5、的礫石成分組成，礫石成分通常以石英巖、硅質(zhì)巖、脈石英等為主，中-細(xì)礫級，分選、磨圓好，顆粒支撐，膠結(jié)好。常見膠結(jié)物為石英、方解石、綠泥石、赤鐵礦等。為高成分成熟度礫巖.石英礫巖（粗）石英礫巖（中）12. 復(fù)成份礫巖：礫石成分復(fù)雜，常見巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖的礫石混雜，穩(wěn)定和不穩(wěn)定礫石比例不定，但不穩(wěn)定礫石常常較多；礫石圓度中等，分選中等到差。 泥基支撐、砂基支撐或顆粒支撐混合基充填。化學(xué)膠結(jié)物較少。為近源沉積或泥石流沉積。 13 特殊成因的礫巖. 底礫巖： 位于某個地層組合底部的侵蝕面上，代表長期沉積間斷以后，一個新的沉積時期開始的產(chǎn)物，故在不整合面或假整合面上時有所見。. 副礫巖： 在特殊條

6、件下（如冰積巖），礫石含量僅占20-30%，為了強調(diào)粗粒的沉積條件，也稱礫巖，有人專門命名為副礫巖。. 巖溶角礫巖： 碳酸鹽巖地層中，古溶洞垮塌形成的角礫巖稱巖溶角礫巖。. 鹽溶角礫巖 白云巖與石膏共生時，在表層成巖條件下石膏被溶蝕掉，白云巖垮塌形成角礫巖稱鹽溶角礫巖。14礫巖成因類型及主要沉積特征15二、砂 巖 巖石中含0.05-2mm的碎屑顆粒達(dá) 50% 以上的陸源碎屑沉積巖稱為砂巖. 砂巖在地球表層十分多見，大約占25%。是陸相和濱海沉積體系的格架（主體）沉積，砂巖主要沉積在沙漠、河流、湖泊、濱海三角洲、海灘、潮坪、深海扇等環(huán)境。 砂巖具有重要的經(jīng)濟(jì)意義，它是兩類最重要的油氣儲集層之一，

7、也是地下淡水的貯集庫，純凈的石英砂或石英砂巖還是玻璃工業(yè)原料。16。砂巖的特征 顏色：以淺灰色、灰色、米黃色為主，有時出現(xiàn)肉紅色（長石砂巖）。組成：碎屑顆粒，膠結(jié)物、基質(zhì)、孔隙。結(jié)構(gòu)特征：前邊講的碎屑巖的各種結(jié)構(gòu)特征（包括顆粒結(jié)構(gòu)、膠結(jié)物結(jié)構(gòu)、基質(zhì)結(jié)構(gòu)和成熟度指標(biāo)等）主要用來描述和鑒別砂巖的。沉積構(gòu)造：層理構(gòu)造為特色。17碎屑顆粒成分： 以礦物碎屑為主，有石英碎屑、長石碎屑、巖屑和各類重礦物（常見鋯石、磷灰石、金紅石、電氣石、榍石），有的可有巖石碎屑。膠結(jié)物：主要為：硅質(zhì)礦物、方解石、赤鐵礦、海綠石、石膏等。也可有菱鐵礦、綠泥石、重晶石、沸石等。基質(zhì)（雜質(zhì)）： 主要是同沉積的粘土礦物。18。砂

8、巖的成分成因分類在砂巖的骨架成分中，三種碎屑顆粒的百分比值是砂巖成分成熟的的重要指標(biāo)；而在填隙物中，基質(zhì)和膠結(jié)物的比值又是砂巖結(jié)構(gòu)成熟的重要標(biāo)。所以砂巖的成因分類必須體現(xiàn)這兩個指標(biāo)。由于這兩個指標(biāo)都屬于砂巖的物質(zhì)成分特征，因此砂巖按填隙物成分及顆粒成分進(jìn)行分類稱為成分成因分類。19（1） 成分成因分類原則兩個基本點 第一個基本點: 以基質(zhì)含量的百分比劃分出結(jié)構(gòu)成熟度相對高的凈砂巖和成熟度相對低的雜砂巖。 凈砂巖: 四種組分中，基質(zhì)含量5%；在填隙物中，基質(zhì)含量較高；結(jié)構(gòu)成熟相對較低，是極不成熟不成熟的砂巖；通常是重力流沉積成因。20 第二個基本點：只考慮碎屑成分中三種碎屑顆粒（Q端元、 R端元

9、、 F端元）之間的體積百分比，分別對凈砂巖和雜砂巖進(jìn)行進(jìn)一步分類： Q端元：石英顆粒端元，是穩(wěn)定成分或成熟成分的組合. F端元：長石顆粒端元，是不穩(wěn)定組分，長石含量高成分成熟度低， R端元：巖屑端元，是不穩(wěn)定組分；巖屑成分：沉積巖巖屑，變質(zhì)巖巖屑，火山巖巖屑。巖屑含量高成分成熟度低。21b. 成分成因分類方案1.石英砂巖：Q95%, F+R13.巖屑石英砂巖: Q95-75%, F:R14.長石砂巖: Q35.巖屑長石砂巖:Q75%, F:R=3-16.長石巖屑砂巖:Q75%, F:R=1-I/37.巖屑砂巖:Q75%, F:R1/3凈砂巖（雜基15%)的分類1.石英雜砂巖：Q95%, F+R

10、13.巖屑石英雜砂巖: Q95-75%, F:R14.長石雜砂巖: Q35.巖屑長石雜砂巖:Q75%, F:R=3-16.長石巖屑雜砂巖:Q75%, F:R=1-I/37.巖屑雜砂巖:Q75%, F:R75%)。石英砂巖的古環(huán)境意義雙成熟度高（雙高）的石英砂巖通常代表砂粒經(jīng)過河流長時間長距離搬運之后，又在濱岸浪的作用下，反復(fù)沖洗的結(jié)果。24。 巖屑砂巖 狹義的巖屑砂巖是在碎屑顆粒中，石英端元的含量小于75%，長石含量巖屑含量 50%. 蒙脫石粘土巖：蒙脫石含量50%. 伊利石粘土巖：伊利石含量50%. 伊蒙混生粘土巖：伊利石和蒙脫石含量相近。33（2）根據(jù)泥質(zhì)巖中的混入物分類 粉砂質(zhì)泥巖： 粘土礦物含量 50%，粉砂 25-5