岩石学-沉积岩第五章-碎屑岩-1PPT课件
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中国石油大学(北京)《沉积岩石学》课程PPT
地球表层： 大气圈下层、 水圈 —沉积岩生成圈
地球表层的特点是什么？
---低温、低压、有生命活动
沉积岩:在地球表层，由母岩的风化产物、有机物质、 火山物质等，经搬运作用、沉积作用以及成岩作用而 形成的一类岩石。
“地球表层”的特征（低温、低压）： 1、温度：地表温度，-70 ℃ ～85 ℃，一般- 30 ℃ ～40 ℃。 2、压力：地表压力，大部在0.1-2MP(1-20atm)的范围内，可达1000atm。 3、水和大气的作用活跃：水和大气是母岩风化的主要营力，也是母岩风化 产物以及火山物质等搬运的主要介质。没有水和大气，就没有沉积岩。 4、生物作用和生物化学作用活跃：生物作用和生物化学作用也是沉积岩形 成的重要因素。
沉积岩:在地球表层，由母岩的风化产物、有机物质、 火山物质等，经搬运作用、沉积作用以及成岩作用而 形成的一类岩石。
沉积岩:在地球表层，由母岩的风化产物、有机物质、 火山物质等，经搬运作用、沉积作用以及成岩作用而 形成的一类岩石。
“成岩作用（沉积后作用）”：沉积物沉积之后到变质作用之前或因构造运动 重新抬升到地表遭受风化以前所发生的、导致结构或成分变化的一切作用,包 括压实作用、胶结作用、溶蚀作用等。
常见 无
成层性 好
块状
高温高压下已 暗色矿物常 颗粒棱角状； 无
有岩石变质形 见，特有矿 矿物定向排列
成
物
形成的线理，
面理
成层性 差
矿物成分差异
岩浆岩
结构差异
变质岩 沉积岩
非可燃生物岩
沉积岩与岩浆岩和变质岩 有何不同？如何区分？
岩石类型
三大类岩石之间的主要区别特征
成因
矿物成分 结构与构造
化石 其它
沉积岩 岩浆岩 变质岩
地球表层的特点是什么？
---低温、低压、有生命活动
沉积岩:在地球表层，由母岩的风化产物、有机物质、 火山物质等，经搬运作用、沉积作用以及成岩作用而 形成的一类岩石。
“地球表层”的特征（低温、低压）： 1、温度：地表温度，-70 ℃ ～85 ℃，一般- 30 ℃ ～40 ℃。 2、压力：地表压力，大部在0.1-2MP(1-20atm)的范围内，可达1000atm。 3、水和大气的作用活跃：水和大气是母岩风化的主要营力，也是母岩风化 产物以及火山物质等搬运的主要介质。没有水和大气，就没有沉积岩。 4、生物作用和生物化学作用活跃：生物作用和生物化学作用也是沉积岩形 成的重要因素。
沉积岩:在地球表层，由母岩的风化产物、有机物质、 火山物质等，经搬运作用、沉积作用以及成岩作用而 形成的一类岩石。
沉积岩:在地球表层，由母岩的风化产物、有机物质、 火山物质等，经搬运作用、沉积作用以及成岩作用而 形成的一类岩石。
“成岩作用（沉积后作用）”：沉积物沉积之后到变质作用之前或因构造运动 重新抬升到地表遭受风化以前所发生的、导致结构或成分变化的一切作用,包 括压实作用、胶结作用、溶蚀作用等。
常见 无
成层性 好
块状
高温高压下已 暗色矿物常 颗粒棱角状； 无
有岩石变质形 见，特有矿 矿物定向排列
成
物
形成的线理，
面理
成层性 差
矿物成分差异
岩浆岩
结构差异
变质岩 沉积岩
非可燃生物岩
沉积岩与岩浆岩和变质岩 有何不同？如何区分？
岩石类型
三大类岩石之间的主要区别特征
成因
矿物成分 结构与构造
化石 其它
沉积岩 岩浆岩 变质岩
《沉积岩石学》第五章 火山碎屑岩
成因：落入水盆的火山碎屑物与正常沉积物 同时堆积形成。 结构：正常沉积物的体积分数为10～90％。 胶结：由化学沉积物和粘土物质胶结。 类型：沉积火山碎屑岩、火山碎屑沉积岩
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
1. 沉积火山碎屑岩亚类
结构：火山碎屑体积分数为50～90％，常 见磨圆的砾、砂、粘土等，可见生物化石 和生物碎屑。
命名：复合命名
分布：熔结集块岩和熔结角砾岩主要分布于火山 口附近，而熔结凝灰岩则广泛分布。
3. 层状火山碎屑岩亚类
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
定义：具明显韵律层理和成层构造的火山碎屑 岩，层状凝灰岩较常见。 成因：层状凝灰岩一般是火山灰在水盆中堆积形 成的。 结构：正常沉积物体积分数<10％，火山碎屑主 要为玻屑、刚性—半塑性岩屑和火山尘。
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
1. 结构
目前通用的粒级划分为：集块（＞ 100mm）、火山角砾（100～2mm）、火山灰 （2～0.01mm）、火山尘（＜0.01mm）。
问题：碎屑岩粒度是怎样分类的？ 与火山碎屑岩粒度的对比
火山碎屑岩的结构类型
构造：层理、韵律
分类：沉集块岩、沉角砾岩和沉凝灰岩
2. 火山碎屑沉积岩亚类
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
结构：火山碎屑体积分数为10～50％，砾、 砂、粘土等正常沉积物更多，更接近正常沉 积岩。
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
1. 沉积火山碎屑岩亚类
结构：火山碎屑体积分数为50～90％，常 见磨圆的砾、砂、粘土等，可见生物化石 和生物碎屑。
命名：复合命名
分布：熔结集块岩和熔结角砾岩主要分布于火山 口附近，而熔结凝灰岩则广泛分布。
3. 层状火山碎屑岩亚类
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
定义：具明显韵律层理和成层构造的火山碎屑 岩，层状凝灰岩较常见。 成因：层状凝灰岩一般是火山灰在水盆中堆积形 成的。 结构：正常沉积物体积分数<10％，火山碎屑主 要为玻屑、刚性—半塑性岩屑和火山尘。
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
1. 结构
目前通用的粒级划分为：集块（＞ 100mm）、火山角砾（100～2mm）、火山灰 （2～0.01mm）、火山尘（＜0.01mm）。
问题：碎屑岩粒度是怎样分类的？ 与火山碎屑岩粒度的对比
火山碎屑岩的结构类型
构造：层理、韵律
分类：沉集块岩、沉角砾岩和沉凝灰岩
2. 火山碎屑沉积岩亚类
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
结构：火山碎屑体积分数为10～50％，砾、 砂、粘土等正常沉积物更多，更接近正常沉 积岩。
中国石油大学(北京)《沉积岩石学》第五章 碎屑岩的构造和颜色
出现环境
• 多见于河流。
滦河阶地:大型槽状交错层理,粉细砂;迁安兰若院, 1990.5
干涉波痕,山东日照
波痕,山东日照黄金海岸
直脊波痕,打网岗
曲脊波痕,打网岗
曲脊波痕,生物管,山东日照
塔里木盆地 哈1井 志留系 不均一含油
塔里木盆地 塔中401井 石炭系
塔里木油田 志留系
４ 、沙纹、沙丘
• 沙纹：波高0.5-3cm，波长<30cm。 • 沙丘：波高7-20cm（在3-7cm高度的沙丘很少
大量出现），波长可达米级。
（二）底床形态与河流功率和粒度的关系
1 、底床形态的发育顺序与层理的关系
沙纹——→沙丘———→平坦底床—————→逆行沙丘———→冲槽、冲坑
↓
↓
↓
↓
↓
小型交错→大中型交错→平行层理、剥离线理→逆行砂丘交错→冲刷面、冲槽、冲坑
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第一节 沉积构造的分类 第二节 层理 第三节 层面构造 第四节 变形构造 第五节 化学成因构造 第六节 生物成因构造 第七节 碎屑岩的颜色
第一节 沉积构造的分类
1．概念：
指沉积岩的各个组成部分之间的空间分布和 排列方式，或指组成岩石的颗粒彼此间的相互 排列关系。
第一节 沉积构造的分类
平行层理 （parallel bedding）
纹层呈直线状互相平行，并且平行于层面
水动力条件
低能静水，Fr<<1
高能急流，Fr>1
岩性
细粒（粉砂岩、泥岩、灰岩） 较粗粒（中、细砂岩）
环境
深水或沼泽、泻湖等浅水
滨浅水：湖岸、海滩 浊积岩
其它
层理通过粒度变化、重矿物富 纹层厚1～2mm，常与大
• 多见于河流。
滦河阶地:大型槽状交错层理,粉细砂;迁安兰若院, 1990.5
干涉波痕,山东日照
波痕,山东日照黄金海岸
直脊波痕,打网岗
曲脊波痕,打网岗
曲脊波痕,生物管,山东日照
塔里木盆地 哈1井 志留系 不均一含油
塔里木盆地 塔中401井 石炭系
塔里木油田 志留系
４ 、沙纹、沙丘
• 沙纹：波高0.5-3cm，波长<30cm。 • 沙丘：波高7-20cm（在3-7cm高度的沙丘很少
大量出现），波长可达米级。
（二）底床形态与河流功率和粒度的关系
1 、底床形态的发育顺序与层理的关系
沙纹——→沙丘———→平坦底床—————→逆行沙丘———→冲槽、冲坑
↓
↓
↓
↓
↓
小型交错→大中型交错→平行层理、剥离线理→逆行砂丘交错→冲刷面、冲槽、冲坑
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第一节 沉积构造的分类 第二节 层理 第三节 层面构造 第四节 变形构造 第五节 化学成因构造 第六节 生物成因构造 第七节 碎屑岩的颜色
第一节 沉积构造的分类
1．概念：
指沉积岩的各个组成部分之间的空间分布和 排列方式，或指组成岩石的颗粒彼此间的相互 排列关系。
第一节 沉积构造的分类
平行层理 （parallel bedding）
纹层呈直线状互相平行，并且平行于层面
水动力条件
低能静水，Fr<<1
高能急流，Fr>1
岩性
细粒（粉砂岩、泥岩、灰岩） 较粗粒（中、细砂岩）
环境
深水或沼泽、泻湖等浅水
滨浅水：湖岸、海滩 浊积岩
其它
层理通过粒度变化、重矿物富 纹层厚1～2mm，常与大
05第五章碎屑岩的构造颜色1-2节
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第二节 层理
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第二节 层理
44
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第二节 层理
④、 冲洗交错层理（双向交错层理）
是典型波浪成因的交错层理。多发育在近岸的前滨冲 洗带，其特点是： ①细层和层系的倾角均很小，细层与层系夹角2～10度； ②相邻细层倾向、倾角不一致，但细层一般倾向海方； ③组成细层的砂粒结构成熟度和成分成熟度高，重矿物多， 可有逆粒序； ④细层倾角小，延伸远（可达30m），层系厚度稳定（厚 1～35cm。
三角洲地区。
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第二节 层理
30
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第二节 层理
（3）槽状交错层理:
层系底界为槽形冲刷面，纹层在顶部被切割。大型 槽状交错层理层系底界冲刷面明显，底部常有泥砾。 多见于河流环境中。
槽状交错层理形成示意图
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第二节 层理
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第二节 层理
第五章 碎屑岩的构造和颜色
3．交错层理
概念
通常也称斜层理，它 是由一系列斜交于层系 界面的纹层组成。
斜层系可以彼此重叠 、交错、切割的方式组 合。
是类型最多，成因多 样，意义最重要的层理 类型。
第二节 层理
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第二节 层理
22
第五章 碎屑岩的构造和颜色
砂>泥
第五章 碎屑岩的构造和颜色
第二节 层理
透镜状层理：泥质中夹有砂质透镜体，其形成的条
件与脉状层理相反，它是在潮汐水流或波浪作用较弱， 并且砂的供应不足，泥质比砂质的沉积和保存均有利 的条件下形成的。
沉积岩第五章
火山碎屑岩的分类表
类 型 岩 类 向熔岩过渡 类型 火山碎熔岩 类 熔岩基质中 分布有 10～ 90% 的 火 山 碎屑物质 熔浆粘结 火山碎屑岩类型 熔结火山碎 屑岩类 火山碎屑物 质＞90%， 其中以塑变 碎屑为主 熔结和压结 火山碎屑岩 类 火山碎屑物 质＞90%， 无或很少塑 变碎屑 压积 向沉积岩过渡类型 沉火山碎屑岩 类 火山碎屑物质 占 90～50%， 其它为正常沉 积物质 火山碎屑沉积 岩类 火山碎屑物质 占 50～10%， 其它为正常沉 积物质
主要由塑变碎屑组成) 塑变碎屑结构(主要由塑变碎屑组成 主要由塑变碎屑组成
碎屑形态 特点
基质为熔岩结构) 碎屑熔岩结构(基质为熔岩结构 基质为熔岩结构 指混入正常沉积物而言) 沉凝灰结构(指混入正常沉积物而言 指混入正常沉积物而言
2、构造 、
在火山碎屑岩中，常见的构造有： 在火山碎屑岩中，常见的构造有： 层理构造：火山碎屑岩通常不显层理， 层理构造：火山碎屑岩通常不显层理，但 在水携或风携的火山碎屑沉积中， 在水携或风携的火山碎屑沉积中，也可出现小 型和大型交错层理以及平行层理。 型和大型交错层理以及平行层理。 递变层理： 递变层理：主要出现在沉积物重力流火山 碎屑岩类中。 碎屑岩类中。
3、颜色 、
火山碎屑岩常具有特殊鲜艳的颜色， 火山碎屑岩常具有特殊鲜艳的颜色，如 浅红、紫红、嫩绿、浅黄、灰绿等， 浅红、紫红、嫩绿、浅黄、灰绿等，它是野 外鉴别火山碎屑岩的重要标志之一。 外鉴别火山碎屑岩的重要标志之一。 颜色主要取决于物质成分。 颜色主要取决于物质成分。 中基性火山碎屑岩色深，为暗紫红、 中基性火山碎屑岩色深，为暗紫红、墨绿 色深 等色；中酸性者色则浅 常为粉红、浅黄等色。 等色；中酸性者色则浅，常为粉红、浅黄等色。 其次也取决于次生变化，如绿泥石化则显绿色， 其次也取决于次生变化，如绿泥石化则显绿色， 蒙脱石化则赤灰白或浅红色。 蒙脱石化则赤灰白或浅红色。
沉积岩课件PPT
•
沉积岩的成岩作用过程
2021/3/10
11
1.松散沉积物
2.沉积物压固脱水
32.0胶21/3/1结0 物结晶成矿物 4.碎屑物被胶结成岩12 石
沉积岩的形成过程
2021/3/10
13
墨西哥湾形成的沉积岩层
( 2021/3/10 利用反剖面法研究原地表物质 )
14
第二节 沉积岩的成分
一. 化学成分 二. 矿物成分
2021/3/10
53
构造角砾岩
复成分砾岩
2021/3/10
54
2021/3/10
单成分砾岩
55
砂岩
• 碎屑岩中的砂粒（粒度为2—0.05mm） 含量大于50％者叫砂岩。
• 砂粒成分以石英、长石、岩屑为主，可 有少量云母和重矿物（锆石、磁铁矿 等）；
• 化学胶结物为硅质、铁质或钙质（方解 石）等。
2021/3/10
风成沉积岩
3
2021/3/10
岩石被风化剥蚀
4
风的搬运作用
2021/3/10
5
河流的剥蚀搬运作用
2021/3/10
6
2021/3/10
冰川的剥蚀搬运作用
7
2021/3/10
海洋的剥蚀搬运作用
8
2021/3/10
9
沉积岩的形成过程
剥蚀
2021/3/10
沉积
10
粘土 松散沉积层 压力增大底层被压实 沉积物胶结成沉积岩
2021/3/10
弯曲褶皱的岩层
48
第四节 沉积岩的类型
一 陆源碎屑岩 二 非蒸发岩（碳酸盐岩） 三 蒸发岩 四 可燃有机岩
2021/3/10
沉积岩石学@5沉积岩的构造和颜色
当沉积速率大于流水的侵蚀速率时，可保存 连续的波状细层。
波状层理
交错层理(cross bedding)
交错层理是最常见的一种层理。在层的内 部由一组倾斜的细层(前积层)与层面或层系 界面相交，所以又称斜层理。
交错层理中层系的形状不同分为：板状交 错层理、楔状交错层理、槽状交错层理、 波状交错层理等；
逆粒序层理不多见，主要出现在沉积物重力 流及携带悬移载荷的河流沉积中。低弯度的 河流沉积中也出现有逆粒序层理，这与河流 的流动强度不断的增大，悬浮搬动中的粗碎 屑沉积物越来越多有关。
逆(反)粒序层理
水平层理(horizontal bedding)
主要产于细屑岩(泥质岩、粉砂岩)和泥晶灰 岩中，细层平直并与层面平行，细层可边续 或断续，细层约0.1-nmm。
少而不连续，颗粒沿着床沙形体的陡坡向下
崩落，床沙形体连续缓慢地向前移动，水面
波的起伏与床沙形体的起伏恰好相反，构成 异相位，福劳德数(Fr)小于0.8或1，水流流 态为缓流。
低角度沙丘的形成
当流动强度再增大时，则波长急剧的增大， 流水遂以较大的剪切力削蚀沙丘的高度，形 成低角度的沙丘(倾角大约10°左右，也称为 冲洗沙丘)，属于过渡流态，沉积物的搬运趋 向连续，水面波趋向于变平，与床沙形体的 起伏无关，福劳德数接近于1。
低流态
流
动
强
度
过渡流态
增
大
高流态
沙纹的形成
当水流的强度增大，流速达到20cm/s时，床 沙颗粒开始移动；由于有流动阻力的存在， 在床沙表面形成向上游缓倾斜、向下游陡倾 斜的不对称的沙波，其波高为0.5-3cm，波长 小于30cm，很少超过60cm，这种床沙形体称 为沙纹(ripples)。
波状层理
交错层理(cross bedding)
交错层理是最常见的一种层理。在层的内 部由一组倾斜的细层(前积层)与层面或层系 界面相交，所以又称斜层理。
交错层理中层系的形状不同分为：板状交 错层理、楔状交错层理、槽状交错层理、 波状交错层理等；
逆粒序层理不多见，主要出现在沉积物重力 流及携带悬移载荷的河流沉积中。低弯度的 河流沉积中也出现有逆粒序层理，这与河流 的流动强度不断的增大，悬浮搬动中的粗碎 屑沉积物越来越多有关。
逆(反)粒序层理
水平层理(horizontal bedding)
主要产于细屑岩(泥质岩、粉砂岩)和泥晶灰 岩中，细层平直并与层面平行，细层可边续 或断续，细层约0.1-nmm。
少而不连续，颗粒沿着床沙形体的陡坡向下
崩落，床沙形体连续缓慢地向前移动，水面
波的起伏与床沙形体的起伏恰好相反，构成 异相位，福劳德数(Fr)小于0.8或1，水流流 态为缓流。
低角度沙丘的形成
当流动强度再增大时，则波长急剧的增大， 流水遂以较大的剪切力削蚀沙丘的高度，形 成低角度的沙丘(倾角大约10°左右，也称为 冲洗沙丘)，属于过渡流态，沉积物的搬运趋 向连续，水面波趋向于变平，与床沙形体的 起伏无关，福劳德数接近于1。
低流态
流
动
强
度
过渡流态
增
大
高流态
沙纹的形成
当水流的强度增大，流速达到20cm/s时，床 沙颗粒开始移动；由于有流动阻力的存在， 在床沙表面形成向上游缓倾斜、向下游陡倾 斜的不对称的沙波，其波高为0.5-3cm，波长 小于30cm，很少超过60cm，这种床沙形体称 为沙纹(ripples)。
岩石学_沉积岩课件 沉积岩No5
砂体形态
➢ 扇体横剖面呈底平顶凸的透镜体，纵剖面呈底平底微凹的楔 状体。
➢ 从山口向外，扇体和单层砂砾层的厚度均由厚变薄，组成物 质由粗变细，分选性变好和泥质含量增多等变化趋势。
松辽盆地中侏罗系冲积扇
二、河流相（ Fluvial Environment）
一般特征
1、河流由河床 (Channel)、边滩 (Point Bar)、心滩 (Mid-channel Bar)、 废弃河道(Abandoned Channel)、天然堤(Levee)、决口 扇(Crevasse Splay)、泛滥平原(Floodplain)等组成。
➢ 扇端和侧缘可见波状层理、水平层理和块状层理，砂层厚 度薄。
生物化石
一般无生物化石
剖面结构
➢ 冲积扇体在垂向上略显向上变细的正韵律，底有冲刷面。一 次洪流形成一个扇叶体，巨厚的扇体由多次洪流形成，垂向 叠加和侧向连接组成复合体。
➢ 若后继的叶体向山地退缩，则复合体呈向上变细的正韵律，
反之，则呈反韵律。
沉积相分析
沉积相分析的原则
1、原则：将今论古，这是现实主义分析原则。 2、相序递变规律－沃尔索相律：横向上成因相
近且紧密相邻相，在垂向上将依次叠覆出现， 而没有间断。
3、相模式：指以相序递变规律为指导，以现代 沉积环境和沉积物特征的研究为基础，对沉 积的发育和演化加以高度概括，归纳出带有 普遍意义的沉积相的空间组合形式。
岩石类型及成分
➢ 以砂岩、粉砂岩、粘土岩为主，成分成熟 度较河流相高；
➢ 在三角洲平原沉积中常见暗色有机质沉积， 如泥炭或薄煤层等。
➢ 无或极少砾岩和化学岩，这是与河流相和 湖泊相的区别之一。
三角洲相与河流相和湖泊相的区别之一： 无或极少砾岩和化学岩
➢ 扇体横剖面呈底平顶凸的透镜体，纵剖面呈底平底微凹的楔 状体。
➢ 从山口向外，扇体和单层砂砾层的厚度均由厚变薄，组成物 质由粗变细，分选性变好和泥质含量增多等变化趋势。
松辽盆地中侏罗系冲积扇
二、河流相（ Fluvial Environment）
一般特征
1、河流由河床 (Channel)、边滩 (Point Bar)、心滩 (Mid-channel Bar)、 废弃河道(Abandoned Channel)、天然堤(Levee)、决口 扇(Crevasse Splay)、泛滥平原(Floodplain)等组成。
➢ 扇端和侧缘可见波状层理、水平层理和块状层理，砂层厚 度薄。
生物化石
一般无生物化石
剖面结构
➢ 冲积扇体在垂向上略显向上变细的正韵律，底有冲刷面。一 次洪流形成一个扇叶体，巨厚的扇体由多次洪流形成，垂向 叠加和侧向连接组成复合体。
➢ 若后继的叶体向山地退缩，则复合体呈向上变细的正韵律，
反之，则呈反韵律。
沉积相分析
沉积相分析的原则
1、原则：将今论古，这是现实主义分析原则。 2、相序递变规律－沃尔索相律：横向上成因相
近且紧密相邻相，在垂向上将依次叠覆出现， 而没有间断。
3、相模式：指以相序递变规律为指导，以现代 沉积环境和沉积物特征的研究为基础，对沉 积的发育和演化加以高度概括，归纳出带有 普遍意义的沉积相的空间组合形式。
岩石类型及成分
➢ 以砂岩、粉砂岩、粘土岩为主，成分成熟 度较河流相高；
➢ 在三角洲平原沉积中常见暗色有机质沉积， 如泥炭或薄煤层等。
➢ 无或极少砾岩和化学岩，这是与河流相和 湖泊相的区别之一。
三角洲相与河流相和湖泊相的区别之一： 无或极少砾岩和化学岩
(沉积岩石学课件)第五章 碎屑岩的结构
2. 隐晶质结构 玉髓、隐晶质磷酸盐、碳酸盐等。
3. 显晶质结构 粒状、带状/薄膜状、栉壳状、斑点状、凝块状
二、胶结物的结构
3. 显晶质结构 1) 粒状 胶结物呈结晶粒状分布于碎屑颗粒之间，碳酸盐胶 结物常具这样的结构。 2) 带状/薄膜状 胶结物围绕颗粒呈带状/薄膜状分布 3) 栉壳状 胶结物呈纤维状或细柱状垂直碎屑表面生长 4) 凝块状或斑点状 胶结物在岩石不均匀分布
点接触 线接触 凹凸接触 缝合接触
点接触→缝合接触
↓ 沉积物在埋藏成岩过程中 经受压固、压溶等成岩作
用的强度和进程， 缝合接触——成岩程度深
三、胶结类型和颗粒支撑性质
4. 胶结类型
与碎屑颗粒与填隙物的相对含量、颗粒间接触关系有关。
1) 基底胶结 填隙物含量多， 碎屑颗粒呈漂浮状， 杂基支撑，重力流；
一、粒度
1) 体积值 用与颗粒同体积的球体直径（标准直径bn ）表示。
实际工作中常用线性值， 颗粒的长、中、短直径分别称为A、B、C轴。
在砾岩研究中有时也用体积值。
一、粒度
2. 粒度的划分
3.
工作性质和工作目的不同→不同的划分方案。
沉积岩的粒度分类
有两大分类体系和一个习惯用法
一个是10进制分类体系
只有直径较大（>2μm）而且互相连通的孔隙 对油气的渗流才有效。
第五节 粒度分析
碎屑岩粒度→判别沉积环境及水动力条件 碎屑岩的储油物性与粒度密切相关
→粒度分析是碎屑岩研究中的一项重要内容。
一、粒度分析方法（自学）
筛析法：松散或弱固结的岩石 沉积分析：粘土、粉砂岩、砂岩
薄片分析：固结紧密的岩石
第五节 粒度分析
含粉砂砾—砂岩
3.碎屑岩的粒度分类和命名
3. 显晶质结构 粒状、带状/薄膜状、栉壳状、斑点状、凝块状
二、胶结物的结构
3. 显晶质结构 1) 粒状 胶结物呈结晶粒状分布于碎屑颗粒之间，碳酸盐胶 结物常具这样的结构。 2) 带状/薄膜状 胶结物围绕颗粒呈带状/薄膜状分布 3) 栉壳状 胶结物呈纤维状或细柱状垂直碎屑表面生长 4) 凝块状或斑点状 胶结物在岩石不均匀分布
点接触 线接触 凹凸接触 缝合接触
点接触→缝合接触
↓ 沉积物在埋藏成岩过程中 经受压固、压溶等成岩作
用的强度和进程， 缝合接触——成岩程度深
三、胶结类型和颗粒支撑性质
4. 胶结类型
与碎屑颗粒与填隙物的相对含量、颗粒间接触关系有关。
1) 基底胶结 填隙物含量多， 碎屑颗粒呈漂浮状， 杂基支撑，重力流；
一、粒度
1) 体积值 用与颗粒同体积的球体直径（标准直径bn ）表示。
实际工作中常用线性值， 颗粒的长、中、短直径分别称为A、B、C轴。
在砾岩研究中有时也用体积值。
一、粒度
2. 粒度的划分
3.
工作性质和工作目的不同→不同的划分方案。
沉积岩的粒度分类
有两大分类体系和一个习惯用法
一个是10进制分类体系
只有直径较大（>2μm）而且互相连通的孔隙 对油气的渗流才有效。
第五节 粒度分析
碎屑岩粒度→判别沉积环境及水动力条件 碎屑岩的储油物性与粒度密切相关
→粒度分析是碎屑岩研究中的一项重要内容。
一、粒度分析方法（自学）
筛析法：松散或弱固结的岩石 沉积分析：粘土、粉砂岩、砂岩
薄片分析：固结紧密的岩石
第五节 粒度分析
含粉砂砾—砂岩
3.碎屑岩的粒度分类和命名
岩石学-沉积岩第五章-碎屑岩-1PPT课件
Q=95-75%, F:R>1
3. 岩屑石英杂砂岩:
Q=95-75%, F:R<1
4. 长石杂砂岩: Q<75%, F:R>3
5. 岩屑长石杂砂岩:
Q<75%, F:R = 3:1-1:3
6. 长石岩屑杂砂岩:
Q<75%, F:R=1:1-I:3
7. 岩屑杂砂岩:Q<75%, F:R<1
.
51
4.三种主要的砂岩类型
常为泥质、钙质或铁质。
.
34
.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。
42
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）
.
43
第四节 砂 岩
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。
.
44
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。
第五章 碎屑岩孔隙结构
主要出现在早成岩B期、中成岩A、B期。 Φ 可达30%，一般25%；往往为高产--中产储层。
细粒石英砂岩 粒间孔及粒间溶孔
塔里木盆地(C)
混合孔隙结构发育示意图
东河1井5807.7米
混合孔
岩 屑 砂 岩 粒 间 孔 及 粒 间 溶 孔
吐哈盆地 温1井J2s
高岭石
石英次生加大发育
长庆侏罗系
（三）次生孔隙
2.缩小的原生粒间孔隙
石英次生加大后残余粒间孔
（二）混合孔隙
混合孔隙是一种介于原生孔隙与次生孔隙之间的，由部分原生孔隙和部分次生 孔隙组成的孔隙。 直接溶解 原生孔隙 胶结物沉淀 →溶解 交代、胶结 →溶解 多数储层中孔隙都是混合成因的，它们可以具有次生孔隙的所有结构方式。但 混合孔隙中原生孔隙和次生孔隙的相对含量往往难于估计。
三、碎屑岩储层孔隙的成因类型
（一）原生孔隙
原生孔隙主要是粒间孔隙（粒间孔），在砂岩中最普遍。
在颗粒沉积不久，胶结物来不及沉淀，原生孔隙发育。
Φ可达30%，K可达几千X10-3μm2, 往往为高产层。
细 粒 长 石 砂 岩
粒间孔隙的镜下示意图
胜利渤1229米116井(Ng)
1.正常的原生粒间孔隙
指成岩机械压实作用后，在沉积碎屑颗 粒之间的孔隙空间。孔隙形态主要取决 于围绕孔隙的颗粒表面所构成的孔隙空 间的几何形态。他受砂岩成分、组构的 控制，实砂岩的粒度、分选、颗粒球度、 圆度、颗粒排列方位及杂基充填等因素 综合影响的结果。 其分布与沉积环境有关，在成岩早期的 砂岩中分布较多。 该类砂岩储集性能较好，孔隙度大 （>20%），渗透率高（>100*10-3μm2） 砂岩在以化学作用为主的成岩期，一些 自生矿物从孔隙溶液中晶出并沉淀在孔 隙壁上，如石英加大、长石加大等，使 原生孔隙缩小，形成缩小的原生粒间孔 隙。 在中成岩阶段比较发育。该类储层较差， 往往为中孔低渗储层。
碎屑岩各论PPT课件
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13
高成熟度的石英砂岩是长期风化、分选和磨蚀作用的产物。 在构造稳定、地形起伏不大、温暖潮湿气候条件下，由富含 石英的母岩，遭受强烈风化，并经过长距离地搬运，在滨海 或浅海地区沉积而成。波痕和交错层理是石英砂岩的特征构 造，产状一般为厚度不大的稳定层状。
石英砂岩主要产于海洋环境，这可以由它所含的海相化 石、海绿石以及与海相地层共生和具有一些典型的海岸 沉积构造等得到证实。
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31
黄土为粉砂质沉积的典型代表之一，它是一种半固结 泥质粉砂岩。其中粉砂含量超过50～60%；泥质含量常可 达30～40%；再次为砂粒，粒径一般＜0.25mm，含量约10%。 碎屑成分以石英、长石为主，重矿物有电气石、锆石、铁 云母、柘榴石等，含量可达50%。黄土中常含有形态奇特 的钙质结核，俗称姜石。一般认为黄土是风成的，即认为 粉砂由沙漠地区被吹扬搬运至他地堆积而成。我国黄土主 要分布在西北的黄土高原上，其次分布在华北平原及东北 的南部。
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10
这种分类的特点既能很好反映砂岩成因特征。
各端元的成因意义： Q的含量或Q/（F+R）比值：反映砂岩的成熟度； F：反映气候和风化作用特点； R：也可反映砂岩的成熟度； F/R：反映物质来源和大地构造状况 M：反映砂岩的结构成熟度和搬运介质的流动特征。
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水后易于流动，故常见水平滑动所形成的包卷层理等变形构
造。
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28
二、分类和主要类型
粉砂岩的进一步分类命名还可根据碎屑成分和胶结 物成分。
根据砂和粘土的含量（按照三级命名原则）：如含
砂泥质粉砂岩、含泥质粉砂岩等。
根据碎屑组分的含量：分为石英粉砂岩、长石粉砂 岩、岩屑粉砂岩；
碎屑岩的构造与颜色幻灯片PPT
波脊形态的变化主要与水深和流速有关。一 般来说，随着水深减小和流速增大，波脊形态由简 单变复杂，由连续变断续。
流水波痕按大小可进一步分为: 小型的：波长<0.6m，波高0.3~6cm 大型的：波长0.6~30m，波高6cm ~1.5m 巨型的：波长>30m，波高1.5~15m
3、风成波浪 (aeolian ripple)
一、沉积构造的概念
•沉积构造(sedimentary structure)——是 指沉积岩各组成部分的空间分布和排列方式， 它是沉积物在沉积期或沉积以后由物理作用、 化学作用、生物作用在沉积物内部或者沿着 沉积物与流体界面所形成的。
原生沉积构造(primary sedimentary structure)——在沉积过程中形成的并受沉 积条件所控制的沉积构造，如波痕、层理等。
（2）测量大量波峰走向、陡坡倾向，编制玫 瑰图。
（3）波痕在平面上的分布。
问题1：波痕主要出现在砂质沉积物中 还是泥质沉积物中？
问题2：波痕的出现反映沉积环境的水 体是深还是浅？
深海调查一个引人注目的发现是：在世 界各大洋盆中广泛发育一种大型沉积物波， 包括泥波和沙波，特别是泥波更为普遍。
Normark等总结了已报道的30个深海 大型沉积物波发育区的沉积物波特征：
植物根痕
第二节 物理成因的沉积构造
Physical genetic structure
•一、流动构造 •二、准同生变形构造 •三、暴露成因的构造
一、流动构造
current structure
流动构造系指 沉积物在搬运和沉积 时，在流体（主要是 水和空气）的流动作 用下形成的构造。
•（一）波痕 •（二）冲刷痕 •（三）压刻痕 •（四）其它表面痕迹
流水波痕按大小可进一步分为: 小型的：波长<0.6m，波高0.3~6cm 大型的：波长0.6~30m，波高6cm ~1.5m 巨型的：波长>30m，波高1.5~15m
3、风成波浪 (aeolian ripple)
一、沉积构造的概念
•沉积构造(sedimentary structure)——是 指沉积岩各组成部分的空间分布和排列方式， 它是沉积物在沉积期或沉积以后由物理作用、 化学作用、生物作用在沉积物内部或者沿着 沉积物与流体界面所形成的。
原生沉积构造(primary sedimentary structure)——在沉积过程中形成的并受沉 积条件所控制的沉积构造，如波痕、层理等。
（2）测量大量波峰走向、陡坡倾向，编制玫 瑰图。
（3）波痕在平面上的分布。
问题1：波痕主要出现在砂质沉积物中 还是泥质沉积物中？
问题2：波痕的出现反映沉积环境的水 体是深还是浅？
深海调查一个引人注目的发现是：在世 界各大洋盆中广泛发育一种大型沉积物波， 包括泥波和沙波，特别是泥波更为普遍。
Normark等总结了已报道的30个深海 大型沉积物波发育区的沉积物波特征：
植物根痕
第二节 物理成因的沉积构造
Physical genetic structure
•一、流动构造 •二、准同生变形构造 •三、暴露成因的构造
一、流动构造
current structure
流动构造系指 沉积物在搬运和沉积 时，在流体（主要是 水和空气）的流动作 用下形成的构造。
•（一）波痕 •（二）冲刷痕 •（三）压刻痕 •（四）其它表面痕迹
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粒
.
胶结物
9
第二节 陆源碎屑岩的结构
1.碎屑本身的结构
（1）粒度
碎屑颗粒的大小称为粒度。粒度是以颗粒直径来度量的。
粗砾 >64mm
砾
中砾 64－4mm
细砾 4－2mm
粗砂 0.5－2mm
砂
中砂
0.5－0.25mm
细砂 0.25－0.05mm
粉砂
0.05－0.005mm
泥
<0.005mm
.
10
第二节 陆源碎屑岩的结构
可形成这种结构。
.
18
D.加大边结构(Enlargement texture)
又称共轴增生状结构，即 胶结物与被胶结颗粒的成分 相同、晶格连续，就好像被 胶结颗粒向着粒间边缘向外 加大一样。这种胶结物称为 嵌晶结构(Poikilotopic texture) 又称连晶结构，胶结物晶体粗大，多个颗粒镶嵌
.
3
1. 陆源碎屑岩的主要组分
1）. 碎屑颗粒 矿物碎屑
岩石碎屑
2）. 填隙物
基质 胶结物
3）. 孔隙
.
4
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）。
.
5
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< 0.03mm。
A, 微晶结构, B, 镶嵌粒状结构, C, 栉壳状结构, D, 加大边结构, E, 嵌晶结构,
.
15
A. 微晶结构： 胶结物晶体细小<5μ), 多个晶体叠置起来才能达 到普遍岩石薄片的厚度，因而在偏光显微镜下见到 的只是该晶体集合体的特征。
.
16
B. 镶嵌粒状结构(Poikilotopic texture)
体生长方式及重结晶程度等特征。 胶结物的结构类型可分为以下几种:
.
13
非晶质或隐晶质结构
胶结物为非晶质或隐晶质 时，在偏光显微镜下没有光 性或隐约显光性，通常是蛋 白石、胶磷矿等胶体沉淀.
.
14
显晶质结构
胶结物结晶很好，晶体
形态清楚，在偏光下光性特 显晶结构可进一步划分:
征典型。可形成于整个成岩 作用阶段。
最常见的基质成分是高岭石、水云母、蒙 脱石等粘土矿物，有时见有灰泥和云泥。
.
6
基质的研究意义:
基质和胶结物对砂岩都起胶结作用，但成 因不同。基质是细粒的机械组分，基质的含量 高低表明沉积环境中水动力条件的强弱，反映 搬运介质的流动特性和碎屑组分的分选性，因 而也是碎屑岩结构成熟度的重要标志，这正是 我们认识杂基重要性的意义所在。
.
7
❖.胶结物
当碎屑颗粒和杂基沉积之后, 在粒间孔隙 中以化学沉淀的方式而形成的自生矿物,它对 分离颗粒起焊结作用。
胶结物的主要类型有:
硅质胶结物：主要是石英、玉髓和蛋白石。
碳酸盐胶结物：主要为方解石和白云石。
其它胶结物：赤铁矿、褐铁矿、硬石膏、 石膏、黄铁矿、海绿石、绿泥石。
.
8
孔隙
碎
基
屑
颗
质
由砾石(>2.0 mm)成分大于50％而组成的的岩
石称为砾岩。
.
29
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。
第5 章 碎屑沉积岩类
.
1
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
.
2
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。
在一个光性一致的大晶体内。方解石、石膏、硬石膏、 重晶石、沸石等胶结物易形成这种结构。
.
20
1). 胶结类型 碎屑和填隙物之间的关系称胶结类型, 胶
结类型划分为以下几种:
基底式胶结 接触式胶结 孔隙式胶结 镶嵌式胶结
.
21
基底式胶结(Basal cement-ation)
填隙物含量较多，碎
胶结物晶体比较粗大，在一 个粒间孔内有两个以上胶结物 晶体彼此镶嵌。常见成分是方 解石、白云石、石膏、重晶石 或石英.
.
17
C. 栉壳状结构(Ctenoid texture) 胶结物晶体呈针状、锥状、柱状或片状、板状
垂直被胶结颗粒表面生长，在薄片中，它们的长轴 彼此平行或大体平行，又称丛生状结构。粘土、绿 泥石等硅酸盐和文石、镁方解石、方解石等碳酸盐
.
27
镶嵌式胶结(Mosaic cementation)
这种胶结类型只出现 在砂级陆源碎屑沉积物中， 颗粒之间因压溶而多呈面接 触、凸凹接触或缝合线接触。 也称无胶结物式胶结。
.
28
第三节 砾(角砾)岩
1.砾(角砾)岩的一般特征：
砾岩、角砾岩和沉积混杂岩合称为粗碎屑岩, 它 是沉积岩中最粗的一类岩石，是母岩物理风化提供 的最粗极碎屑而且一般搬运距离不远，故研究砾岩 的成分可以很好地有助于追溯物源。
1.碎屑本身的结构
（1）粒度
( 2 )圆度 圆度是指碎屑颗粒的棱角被磨蚀圆化的程度。
棱角状、次棱角状、次圆状、圆状
（3）球度 碎屑颗粒接近球体的程度。
.
11
第二节 陆源碎屑岩的结构
1.碎屑本身的结构 2.填隙物的结构
（1）杂基的结构 (2) 胶结物的结构
.
12
胶结物的结构: 指胶结物自身的结晶程度、晶粒大小、晶
屑颗粒彼此不相接触呈飘浮 状或游离状分散在填隙物内, 其支撑类型为基质类型，它 形成于同生期。
它通常是高密度流(如浊
流、泥石流)快速堆积的产
物。
.
22
基底式胶结
www.bgr.de
.
23
孔隙式胶结(Porous cementation)
颗粒搭成支架状，颗 粒之间多呈点状接触。胶 结物含量少，只充填在碎 屑颗粒之间的孔隙中，这 是最常见的颗粒支撑结构。 它形成于晚期成岩阶段.
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24
孔隙式胶结
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悬挂式胶结(Pendant cementation)
当胶结物和它附着(或胶 结)的颗粒具有相对一致的方 位性时称悬挂式胶结。它是 孔隙水附着在颗粒下方导致 胶结物向下生长的结果。
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接触式胶结(Contact cementation)
颗粒之间彼此接 触，胶结物含量很少, 只分布在颗粒之间的 接触点附近，颗粒之 间的孔隙较发育。