第三章 碎屑巖的成分

第三章碎屑巖的成分第一節(jié)碎屑成分一、礦物碎屑二、巖屑三、盆內(nèi)碎屑第二節(jié)填隙物成分一、雜基二、膠結(jié)物三、其它類型填隙物第三節(jié)化學(xué)成分本章重點(diǎn)碎屑巖的結(jié)構(gòu)組分，識(shí)別常見(jiàn)礦物和巖屑，識(shí)別雜基和常見(jiàn)膠結(jié)物概述碎屑巖：主要由母巖風(fēng)化作用所形成的碎屑物質(zhì)經(jīng)過(guò)機(jī)械搬運(yùn)、沉積作用及沉積后作用形成的一類巖石，又叫陸源碎屑巖（TerrigenousClasticRocks）碎屑巖的成分：碎屑顆粒（grain）：由母巖物理風(fēng)化破碎而成的碎屑雜基（matrix）：細(xì)小的碎屑，與碎屑顆粒同時(shí)沉積膠結(jié)物（cement）：化學(xué)沉淀物質(zhì)，成巖期的產(chǎn)物孔隙（pore）陜207井，2832m,石英砂巖，石英加大白云石交代溶解作用第一節(jié)碎屑成分一、礦物碎屑1、石英（quartz）石英抗風(fēng)化能力強(qiáng)，穩(wěn)定，在沉積巖中相對(duì)富集，主要出現(xiàn)在砂巖及粉砂巖中（平均含量可達(dá)66.8%）。

石英的主要來(lái)源于富含石英的巖石，不同來(lái)源的石英特點(diǎn)不同，主要包裹體、波狀消光、顆粒大小、顆粒形態(tài)、邊緣特征主要等來(lái)判斷石英的來(lái)源。（1）來(lái)自深成巖漿巖的石英（2）來(lái)自變質(zhì)巖的石英（片麻巖、片巖）（3）來(lái)自噴出巖的石英及熱液巖石的石英（4）再旋回石英深成巖漿巖中的石英來(lái)自噴出巖和古老沉積巖的石英來(lái)自噴出巖的石英具六邊形β、破裂紋、熔蝕港灣狀來(lái)自老沉積巖中的石英圓度好、常見(jiàn)次生加大邊。中-細(xì)砂巖,分選差,方解石膠結(jié)及交代作用,100(+)再旋回石英,硅質(zhì)巖屑,方解石膠結(jié),吐哈盆地,40(+)G78井,3429m,石盒子組,次生加大陜參1井,3285m,上古生界,高嶺石交代石英加大邊石英桃6井，3411m,石英加大一、礦物碎屑2、長(zhǎng)石（feldspar）（1）分布：主要分布于粗砂巖中，有時(shí)見(jiàn)于中粒長(zhǎng)石砂巖中，礫巖、粉砂巖中含量較少。（2）來(lái)源：主要來(lái)自花崗巖、花崗片麻巖（3）長(zhǎng)石大量出現(xiàn)的有利因素：地殼運(yùn)動(dòng)比較劇烈，地形高差大，氣候干燥，物理風(fēng)化作用為主，搬運(yùn)距離近，快速堆積。（4）穩(wěn)定性：鉀長(zhǎng)石>鈉長(zhǎng)石>鈣長(zhǎng)石；正長(zhǎng)石>微斜長(zhǎng)石。

長(zhǎng)石斜長(zhǎng)石,方解石交代,中原油田,下第三系,200(+)斜長(zhǎng)石,中原,下第三系,100(+)長(zhǎng)石,中原,下第三系LD-22-1,微斜長(zhǎng)石,加大斜長(zhǎng)石破裂,中原,沙河街組條紋長(zhǎng)石斜長(zhǎng)石,白云石膠結(jié),細(xì)砂巖,東濮,100(+)陜甘寧,G1-6井,1579m長(zhǎng)石粒內(nèi)溶孔陜甘寧,榆27井,石盒子組,長(zhǎng)石粒內(nèi)溶孔及微裂縫長(zhǎng)石變形,柴達(dá)木盆地,西岔溝一、礦物碎屑3、云母及粘土礦物都屬于層狀硅酸鹽，云母常作為大碎屑出現(xiàn)，而粘土礦物則屬于泥粒級(jí)。綠泥石介于二者之間。（1）云母①白云母比黑云母抗風(fēng)化，常與粉、細(xì)砂巖伴生。②黑云母易風(fēng)化為海綠石或綠泥石、磁鐵礦，常分布在距母巖較近的礫巖或雜砂巖中。③云母呈薄片狀，常分布于細(xì)、粉砂巖的層面，平行層理排列，可作為層面的判斷標(biāo)志，在成巖中可發(fā)生變形→反映壓實(shí)作用。鎮(zhèn)川1井，h8，黑云母受壓變形100倍

一、礦物碎屑（2）粘土礦物①常見(jiàn)粘土礦物有蒙脫石、水云母、高嶺石等，是砂巖中最細(xì)粒的碎屑。②在碎屑巖中的含量不等，有的含有大量粘土礦物，有的卻完全不含，粘土礦物的含量可反映水動(dòng)力條件、反映結(jié)構(gòu)成熟度等。③成因：機(jī)械沉積→碎屑型；化學(xué)沉淀→膠體沉淀、孔隙水中水溶液直接沉淀。一、礦物碎屑4、重礦物：指碎屑巖中比重大于2.86的礦物。在巖石中含量很少，一般<1%，主要分布在在0.25～0.05mm的粒級(jí)范圍內(nèi)（細(xì)砂—粗粉砂巖）根據(jù)風(fēng)化穩(wěn)定性穩(wěn)定重礦物電氣石、鋯英石、金紅石、石榴石、榍石、磁鐵礦等不穩(wěn)定重礦物重晶石、磷灰石、綠簾石、黃鐵礦等

鋯石,石榴石,角閃石鋯石綠簾石角閃石金紅石,綠簾石,綠泥石,石榴石各類巖石的輕重礦物組合母巖礦物組合（包括部分巖屑）花崗巖花崗閃長(zhǎng)巖重礦物鋯石榍石磷灰石黑云母輕礦物石英正長(zhǎng)石微斜長(zhǎng)石酸性斜長(zhǎng)石安山巖和玄武巖重礦物輝石角閃石輕礦物安山巖或玄武巖巖屑中性和基性斜長(zhǎng)石橄欖巖和輝長(zhǎng)巖重礦物尖晶石鉻鐵礦橄欖石紫蘇輝石輕礦物基性巖巖屑基性斜長(zhǎng)石蛇紋石變質(zhì)巖重礦物藍(lán)晶石十字石硅線石石榴石輕礦物具波狀消光和鑲嵌結(jié)構(gòu)的石英沉積巖重礦物鋯石（圓）金紅石石榴石電氣石（較圓）輕礦物顆粒圓滑或具次生加大的石英二、巖屑（巖石碎屑）巖屑：是母巖機(jī)械破碎形成的碎塊提供母巖區(qū)巖石類型的直接標(biāo)志巖屑含量取決于粒度、母巖成分及成熟度等。礫巖中巖屑含量最大花崗片麻巖巖屑來(lái)自變巖的多晶石英巖屑類型巖屑類型巖屑類型巖屑類型榆24井，2682m,粉砂巖巖屑桃6井，3340m,石英巖巖屑夏2井，4717m,流紋巖巖屑鎮(zhèn)川1井，二疊系，石英砂巖巖屑、千枚巖屑燧石千枚巖屑鎮(zhèn)川1井，2083m，h8，千枚巖巖屑

鎮(zhèn)川1井h8，h8，燧石、石英巖巖屑鎮(zhèn)川1井h8，石英巖、脈石英巖屑酸性噴出巖巖屑鎮(zhèn)川1井，h8，千枚巖燧石

鎮(zhèn)川1井，山2，石英巖，燧石三、盆內(nèi)碎屑

我國(guó)中、新生代陸相碎屑巖中經(jīng)常含少量盆內(nèi)碎屑或稱內(nèi)源碎屑，主要是碳酸鹽鮞粒、球粒、內(nèi)碎屑和化石碎屑，其次是泥質(zhì)內(nèi)碎屑，有時(shí)隨著碳酸鹽顆粒的增加也可過(guò)度為含陸源碎屑的顆粒碳酸鹽巖（石灰?guī)r或白云巖）。成分成熟程度：以碎屑巖中最穩(wěn)定組分的相對(duì)含量表示輕組分——Q/（F+R）重礦物——ZTR指數(shù)鋯石（Zircon）＋電氣石（Tourmaline）＋金紅石（Rutile）在重礦物中所占的比例。第二節(jié)填隙物成分一、雜基1、定義：分布于碎屑顆粒之間的，以懸移載荷方式與顆粒同時(shí)沉積的，粒徑一般小于0.03mm的，細(xì)小的機(jī)械成因碎屑沉積物。成因：機(jī)械成因2.成分（1）高嶺石、蒙脫石和綠泥石、伊利石等粘土礦物（2）灰泥、云泥（3）細(xì)粉砂級(jí)別的石英、長(zhǎng)石及巖屑。幾種與雜基有關(guān)的，分布于顆粒之間的細(xì)粒物質(zhì)原雜基：原始沉積狀態(tài)，。正雜基：經(jīng)成巖作用明顯重結(jié)晶后的原雜基。淀雜基：從孔隙水析出的粘土礦物膠結(jié)物。晶體干凈，透明度好，常呈櫛殼狀或薄膜狀。外雜基：成巖及后生期充填于粒間孔隙中的外來(lái)雜基物質(zhì)。分布不均、污濁、透明度差。假雜基：軟碎屑經(jīng)壓實(shí)碎裂形成的類似雜基的填隙物。。似雜基陜219井,2889m,火山灰二、膠結(jié)物（－）概念膠結(jié)物：碎屑巖在沉積、成巖階段，以化學(xué)沉淀方式從膠體或真溶液中沉淀出來(lái)，充填在碎屑顆粒之間的各種自生礦物（二）常見(jiàn)的膠結(jié)物類型1、硅質(zhì)膠結(jié)物：蛋白石、玉髓、石英2、碳酸鹽膠結(jié)物：方解石類、白云石類、菱鐵礦等3、鐵質(zhì)膠結(jié)物：赤鐵礦、褐鐵礦4、其它膠結(jié)物：粘土礦物、石膏、硬石膏、黃鐵礦、磁鐵礦、磷酸鹽類礦物等二、常見(jiàn)的膠結(jié)物類型1、硅質(zhì)膠結(jié)物：蛋白石、玉髓、石英2、碳酸鹽膠結(jié)物：方解石類、白云石類、菱鐵礦等3、鐵質(zhì)膠結(jié)物：赤鐵礦、褐鐵礦4、其它膠結(jié)物：粘土礦物、石膏、硬石膏、黃鐵礦、磁鐵礦、磷酸鹽類礦物等蘇3井，3602m石英加大石英加大(硅質(zhì)膠結(jié)),桃6井，3411m,鎮(zhèn)川1井，h8，石英加大、方解石膠結(jié)，（100+）陜219井，2994m,鐵白云石膠結(jié)作用桃6井，3453m含鐵方解石膠結(jié)夏2井，4717.55m，P2w，粒間濁沸石，放大倍數(shù)800巖屑細(xì)砂巖，沙1井，5453m，濁沸石膠結(jié)方解石膠結(jié)及交代,陜甘寧,二疊系海綠石石英砂巖,海綠石膠結(jié)鐵質(zhì)石英砂巖,褐鐵礦膠結(jié)硬石膏膠結(jié),陜100井,3433m,太原組,方解石、高嶺石膠結(jié)及交代,石英加大，榆20井，2751m,沙1井，5452.34m，T1b，粒間高嶺石與綠泥石膠結(jié)，放大倍數(shù)3000伊利石膠結(jié)第三節(jié)化學(xué)成分

碎屑巖的成分可用礦物成分表示，也可用化學(xué)成分表示。微量元素的研究；不同碎屑巖組分的砂巖其化學(xué)成分特點(diǎn)亦不相同；成分成熟度：可用SiO2/Al2O3比值表示成熟度高低

主要類型砂巖的平均化學(xué)組分（裴蒂莊，1963）

粘土巖的化學(xué)成分（引自裴蒂莊，1975）

A—夏季粉砂，芬蘭，