沉積巖鑒定方法

關于沉積巖鑒定方法沉積巖概念：沉積巖是在地表和地表不太深的地方形成的地質體，它是在常溫常壓下由風化作用、生物作用和某些火山作用所形成的沉積物經(jīng)過改造而成的。沉積巖的形成與演化風化作用按其性質可分為:物理風化作用、化學風化作用、和生物風化作用。石英是巖石中的主要造巖礦物。石英在風化作用中穩(wěn)定性極高，它幾乎不發(fā)生化學溶解作用，一般只發(fā)生機械破碎作用。因此在沉積碎屑巖中石英成為最主要造巖礦物。第2頁,共42頁，2024年2月25日，星期天長石的風化穩(wěn)定性僅次于石英。其中鉀長石穩(wěn)定性較高。在一般情況下鉀長石風化轉變?yōu)樗颇负透邘X石，完全風化將形成蛋白石和鋁土礦。斜長石風化時一般形成蒙脫石、蛋白石等，基性斜長石的風化穩(wěn)定性比酸性斜長石低，因此在沉積巖中基性斜長石很少見。白云母抗風化能力較強，在沉積巖中常見。第3頁,共42頁，2024年2月25日，星期天

鐵鎂硅酸巖礦物易風化，故在沉積巖中很少見橄欖石、輝石、角閃石。碳酸鹽巖礦物，風化穩(wěn)定性很小，易溶于水，在碎屑沉積巖中少見。只有在干旱、近母巖快速搬運堆積的沉積巖中才可見到它們。第4頁,共42頁，2024年2月25日，星期天剝蝕作用概念：將風化產(chǎn)物從巖石上剝離下來，同時也對未風化的巖石進行破壞，不斷改變著巖石面貌的作用。其地質營力有風、流水、冰川和海浪等。風的吹蝕作用、水的侵蝕作用、地下水的潛蝕作用、冰川的刨蝕作用、海水和湖水的沖蝕作用。陸地是剝蝕作用的主要場所。風的剝蝕作用。流水的侵蝕作用：河流、海水、湖水以自己的動能并以夾帶的砂、礫石破壞河床或海（湖）岸巖石，且把破壞下來的物質帶走，此過程叫流水的侵蝕作用。第5頁,共42頁，2024年2月25日，星期天沉積物的來源1、陸源：風化產(chǎn)物2、生物源：生物遺體與產(chǎn)物3、地下深處：火山噴發(fā)物4、宇宙物：隕石。第6頁,共42頁，2024年2月25日，星期天碎屑物質的搬運搬運方式：水流搬運；風的搬運；冰川搬運；生物搬運；化學搬運。搬運遠的碎屑，成分變得簡單，穩(wěn)定成分增多，不穩(wěn)定成分減少。同時粒度變小，磨圓變好。搬運越遠，這種變化越明顯。第7頁,共42頁，2024年2月25日，星期天成巖作用成巖作用：松散沉積物脫離沉積環(huán)境而被固結成巖期間所發(fā)生的作用。主要包括1、壓固作用：孔隙縮小，水分排出2、壓溶作用：壓力作用沉積物發(fā)生溶解3、膠結作用：從溶液中沉淀出的礦物質（膠結物）將松散的沉積物膠結成堅硬巖石的過程。4、重結晶作用：溫度和壓力增加時，小晶體重新結晶成大晶體或非晶質轉變?yōu)榫з|的現(xiàn)象第8頁,共42頁，2024年2月25日，星期天什么叫縫合線碳酸鹽巖中常見的一種由壓溶作用形成的鋸齒狀裂縫構造。在平面上,即在沿裂縫破裂面上,它呈現(xiàn)為參差不平凹凸起伏的面,即縫合面；從立體上看,這些凹下或凸起的大小不等的柱體,稱為縫合柱?？p合線構造的大小差別較大。大者,其凹凸幅度可達十幾厘米甚至更大；小者,其凹凸幅度小于1毫米,甚至僅在顯微鏡下才能看出?？p合線作為一種裂縫構造,它可以成為油、氣、水運移的通道。已有許多證據(jù)證明,縫合線在油氣的運移和聚集上起著積極的作用。第9頁,共42頁，2024年2月25日，星期天碎屑巖碎屑成分一、礦物成分1、石英：石英抗風化能力很強，同時在大部分巖漿巖和變質巖中石英含量又高，因此石英是碎屑巖中分布最廣的一種碎屑礦物。它主要出現(xiàn)在砂巖和粉砂巖中，在礫巖中含量較少。2、長石：在碎屑巖中長石少于石英。長石中以鉀長石最穩(wěn)定，鈉長石較不穩(wěn)定，鈣長石最不穩(wěn)定。一般認為在碎屑巖中鉀長石多于斜長石。長石主要分布于粗砂巖中，有時出現(xiàn)在中粒長石砂巖中。在礫巖和粉砂巖中，長石碎屑礦物很少見。第10頁,共42頁，2024年2月25日，星期天二、巖屑巖屑是母巖巖石的碎塊，是保持著母巖結構的礦物集合體。巖屑含量明顯取決于粒級，即巖屑的含量隨粒級的增大而增加，礫巖中巖屑含量最大，砂巖中只存在有細粒結構及隱晶結構的巖屑。另外，各類巖屑的豐度還取決于母巖的性質。細?；螂[晶結構的巖石，如中酸性噴出巖的巖屑分布最廣；而易受化學分解的石灰?guī)r，除非在母巖區(qū)附近有快速堆積和埋藏的條件，否則很難形成巖屑。第11頁,共42頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)：填隙物成分雜基：雜基是碎屑巖中細小的機械成因組分，其粒級以泥為主，可包括一些細粉砂。不是化學沉淀組份。膠結物：膠結物是碎屑巖中以化學沉淀方式形成于粒間孔隙中的自生礦物。碎屑巖中主要膠結物是硅質、碳酸鹽及一部分鐵質。還有一些粘土礦物都可作為碎屑巖的膠結物。第12頁,共42頁，2024年2月25日，星期天1、硅質膠結物：硅質常作為膠結物在砂巖里出現(xiàn)。主要有非晶質的蛋白石、隱晶質的玉髓和結晶質的石英。其性質表現(xiàn)為致密、堅硬。2、碳酸鹽膠結物：在砂巖中最常見的碳酸鹽膠結物是方解石。它在砂巖中大量分布。其性質表現(xiàn)為致密，加HCI起泡。3、泥質膠結物：其性質表現(xiàn)為疏松。第13頁,共42頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)：膠結類型在碎屑巖中，膠結物或填隙物的分布狀況及其與碎屑顆粒的接觸關系稱為膠結類型。1、基底式膠結：填隙物含量較多，碎屑顆粒在其中互不接觸呈漂浮狀，填隙物主要為原雜基。2、孔隙式膠結：3、接觸式膠結：4、鑲嵌式膠結：第14頁,共42頁，2024年2月25日，星期天碎屑巖的結構及粒度分級第一節(jié)：碎屑顆粒的結構碎屑巖的結構是指構成碎屑巖的礦物及巖石碎屑的大小、形狀以及空間組合方式。碎屑巖的結構組分包括碎屑顆粒和填充物——雜基及膠結物。碎屑顆粒的結構特征一般包括粒度、圓度、分選、膠結物、膠結類型以及顆粒的表面特征。粒度的的概念:指碎屑顆粒的大小。是碎屑顆粒的最主要的結構特征。分為巨、粗、中、細、粉等粒級。第15頁,共42頁，2024年2月25日，星期天圓度是指碎屑顆粒的原始棱角被磨圓的程度。它是碎屑的重要結構特征。通常把碎屑的圓度劃分為四級：棱角狀、次棱角狀、次圓狀、圓狀。分選：分好、中、差等。膠結物成分：分為泥質、灰質、硅質、鐵質、白云質。膠結類型：基底式等。碎屑巖的粒度分級和命名：1）粒度分級的方法2）三級命名法：以含量大于50%的粒級定巖石的主名，含量在50-25%之間粒級的為“××質”，含量在25-10%之間粒級的為“含××”，含量小于10%的一般不參與定名。第16頁,共42頁，2024年2月25日，星期天碎屑巖的構造和顏色碎屑巖的構造和顏色是沉積巖的宏觀特征。沉積巖的構造是指沉積巖的各個組成部分之間的空間分布和排列方式，它是沉積物在沉積期或沉積后通過物理作用、化學作用和生物作用形成的。層理、波痕等流動成因的是原生構造。第17頁,共42頁，2024年2月25日，星期天一、層理：是巖石性質沿垂向變化的一種層狀構造，它可以通過礦物成分、結構、顏色的突變或漸變而顯示出來。碎屑巖因層理的存在而顯示出巖石的非均質性。二、層理分類及主要類型按照層內組分和結構的性質把層理一般劃分為四種類型：非均質層理、均質層理、遞變層理、韻律層理。非均質層理中又分為水平層理、波狀層理、交錯層理。第18頁,共42頁，2024年2月25日，星期天水平層理和平行層理水平層理的特點是紋層呈直線狀互相平行，并且平行于層面。平行層理主要由平行而又幾乎水平的紋層狀砂和粉砂組成。波狀層理特點是紋層呈對稱或不對稱的波狀，但總的方向平行于層面。交錯層理，通常也叫斜層理。第19頁,共42頁，2024年2月25日，星期天遞變層理是具有粒度遞變的一種特殊的層理。這種層理的特點是由底部向上至頂部顆粒逐漸由粗變細。除了粒度變化外，沒有任何內部紋層。韻律層理：這種層理是在成分、結構與顏色方面不同的薄層作有規(guī)律地重復出現(xiàn)而組成的。均質層理：通常稱塊狀層理，這是一種呈現(xiàn)大致均質外貌，不具任何紋層構造的層理。第20頁,共42頁，2024年2月25日，星期天碎屑巖的顏色碎屑巖的顏色是碎屑巖最醒目的標志，是鑒別巖石、劃分和對比地層、分析判斷古氣候和古地理條件的重要依據(jù)之一?；疑秃谏捍蠖鄶?shù)粘土巖由暗灰色變?yōu)楹谏?，是因為存在有機質或分散狀硫化鐵造成的。巖石的顏色隨著有機碳含量的增加而變深，表明巖石形成于還原或強還原環(huán)境中。第21頁,共42頁，2024年2月25日，星期天紅、棕、黃色：這些顏色通常是由于巖石中含有鐵的氧化物或氫氧化物染色的結果。若系自生色，則表示沉積時為氧化或強氧化環(huán)境。綠色：巖石的綠色多數(shù)是由于其中含有低價鐵的礦物（如海綠石、鮞綠泥石）所致。若系自生色，綠色一般反映弱還原環(huán)境。第22頁,共42頁，2024年2月25日，星期天沉積巖的分類一、碎屑巖（陸源碎屑）1、角礫巖2、礫巖——細礫巖、中礫巖、粗礫巖、巨礫巖3、砂巖——細砂巖、中砂巖、粗砂巖4、粉砂巖第23頁,共42頁，2024年2月25日，星期天

角礫巖：棱角狀、次棱角狀礫石含量大于50%?？梢允浅练e形成的，還可以是構造作用形成的，也可以是火山作用形成的。與礫巖比較，分布狹窄，厚度小，但具有更為明顯的成因意義。從成因上分角礫巖：山崩滑坡角礫巖；殘積角礫巖。從成分上分：單成分角礫巖；復成分角礫巖。

第24頁,共42頁，2024年2月25日，星期天礫巖：圓狀及次圓狀礫石含量大于50%。一般都是沉積作用形成的，與角礫巖比較，分布廣，厚度大。按成分分為：單成分礫巖；復成分礫巖。按位置分為：底礫巖；層間礫巖。底礫巖：分布于侵蝕面上，常常位于海侵層位的最底部，代表著一個長期的侵蝕間斷。這種礫石的成分比較簡單，以堅硬穩(wěn)定的礫石居多，圓度高，分選好。表示這些礫石經(jīng)歷較長距離的搬運，但厚度一般不大。第25頁,共42頁，2024年2月25日，星期天注：侵蝕面：經(jīng)過長期流水侵蝕作用，原有的地表沉積消失殆盡、原有的構造起伏被削平而形成的廣闊而又近于水平的地面。第26頁,共42頁，2024年2月25日，星期天按成因分為：海成礫巖；河成礫巖。海成礫巖：磨圓與分選都好，無或很少有泥質充填；（海岸物源、河流搬運來的礫石）河成礫巖：它形成于河床沉積的底部。磨圓與分選都差，膠結物都為泥質。第27頁,共42頁，2024年2月25日，星期天碎屑巖野外觀察和描述1、碎屑巖的命名：首先確定主要粒級并按命名原則作粒度命名；其次區(qū)分泥、灰、鐵、硅等主要膠結物成分，作為形容詞加在粒級命名之前。粒度較粗的砂巖、礫巖，應鑒定碎屑的主要成分，作礦物成分的分類命名；若為較粗的礫巖，應根據(jù)圓度區(qū)分礫巖和角礫巖。顏色是巖石的醒目標志，加于巖石命名之前。第28頁,共42頁，2024年2月25日，星期天碎屑巖的描述內容要突出重點，特別要注意能反映巖石成因的結構、構造現(xiàn)象。描述順序和內容：顏色、成分、結構、構造、化石、含有物、膠結物、膠結程度、膠結類型、油氣顯示。第29頁,共42頁，2024年2月25日，星期天二、粘土巖粘土巖是一種主要由直徑小于0.01mm的顆粒組成。粘土巖的礦物成分：以粘土礦物為主，其次是碎屑礦物、自生的非粘土礦物及有機物質。粘土巖的結構、構造及顏色：粘土巖的結構：1、泥質結構；2、鮞狀、豆狀泥質結構。

第30頁,共42頁，2024年2月25日，星期天粘土巖的構造：主要是層理構造。粘土巖多呈水平層理。紋層厚度小于0.01m稱為頁狀層理或頁理。頁理發(fā)育的粘土巖稱為頁巖，不發(fā)育的為泥巖。粘土巖的顏色：粘土巖的顏色主要物質成分所決定的。由單一的高嶺土粘土巖、蒙脫石粘土巖其顏色多呈白色、灰白色、淺灰色；成分復雜的粘土巖顏色多種多樣。多樣的原因主要是受其中色素離子及有機質的影響。含三價鐵的氧化物或氫氧化物的粘土巖多呈第31頁,共42頁，2024年2月25日，星期天紅色、紫色、褐色；含二價鐵的化合物及氫氧化物的粘土巖多呈黑灰色或灰綠色。有機質含量越高，巖石的顏色越深，可從灰黑色到黑色。粘土巖的物理性質：可塑性、吸水性、吸收性。第32頁,共42頁，2024年2月25日，星期天三、火山碎屑巖（火山碎屑）1、火山角礫巖2、火山集塊巖3、凝灰?guī)r第33頁,共42頁，2024年2月25日，星期天四、化學巖及生物化學巖母巖遭受化學風化作用之后形成的溶解物質，以膠體或真溶液狀態(tài)被搬運，在沉積盆地內以化學作用或生物化學作用使之沉淀，并經(jīng)成巖與后生作用形成化學巖及生物化學巖。物質成分1、碳酸鹽類礦物：方解石、白云石、文石、菱鐵礦。2、氧化硅類礦物：石英、玉髓、蛋白石。3、硅酸巖類礦物：海綠石、鮞綠泥石。碎屑礦物：作為雜質存在于本類巖石中。主要是石英、長石、云母及粘土礦物。第34頁,共42頁，2024年2月25日，星期天化學巖及生物化學巖的結構1、結晶結構：本類巖石由結晶礦物顆粒組成。粗晶、中晶、細晶、粉晶。2、生物結構：巖石中含有30%以上生物遺體或介殼及生物碎片時，稱為生物結構。3、碎屑結構：巖石中碎屑物質經(jīng)膠結而成的結構稱為碎屑結構。碎屑分陸源碎屑和內碎屑。第35頁,共42頁，2024年2月25日，星期天化學巖及生物化學巖的類型一、碳酸鹽巖類物質成分主要是方解石、白云石，其次還有少量文石、菱鐵礦。雜質有粘土和石英、長石等。碳酸鹽巖的結構類型：1、顆粒：按其是否在沉積盆地內生成，可分為盆內顆粒和盆外顆粒兩大類。盆內顆粒是指在沉積盆地內生成和各種碳酸鹽巖成分的顆粒。這些顆?？梢允菣C械破碎成因的，也可是生物成因的，還可以是化學聚集作用成因的。常見類型：內碎屑、生物顆粒、包粒等。第36頁,共42頁，202