第四章沉积岩2 152页PPT文档

碎屑岩中钾长石多于斜长石。都呈颗粒状。
钾长石未风化时，呈肉红色，玻璃光泽，一般 易风化成高岭土，颗粒表面变得不光洁，略带浅土 黄色，硬度也降低。
斜长石白色，玻璃光泽，表面少见污染，较光 洁，常被绢云母、碳酸盐矿物交代，而略带浅灰色 或浅灰黄色，透明度降低。
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地质学基础
云母碎屑：在成分成熟度较低的砂岩和粉砂岩 中，云母极为常见。由于白云母比黑云母抗风化能 力强，常见白云母呈鳞片状分布于细砂岩、粉砂岩 中。黑云母常分解为绿泥石和磁铁矿，在海洋中可 分解为海绿石。
重要性一、是陆源碎屑岩分类的基础，据粒度通 常分为砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩四类；
重要性二、是陆碎屑岩最常用命名的基础。
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(1)碎屑岩的粒度分析法
地质学基础
直接测量法：用于粗大的松散碎屑，获大(dl) 中(di)小(ds)三个直径;
筛析法：用于松散碎屑(砾、砂、粉砂)，获得 中径；
显微镜电镜：用于固结的砂、粉砂和泥，获得 视长径；
＜75 ＜65
＜10 25～5 ＜15 ＜25 ＞ 25 75～25
＜0.01
粘土(泥)
＜0.0039
Φ值标准 颗粒直径, φ
＜－8 －8～－6 －6～－2 －2～－1
－1～0 0～1 1～2 2～3 3～4 4～5 5～6 6～7 7～8 ＞8
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石油行业碎屑颗粒粒度分级标准表
地质学基础
粒级 砾石 粗砂 中砂 细砂 粉砂 杂基
粒径，mm ＞2 2～0.5 0.5～0.25 0.25～0.1 0.1～0.03 ＜0.03
最常见分布最广泛的矿物碎屑有：
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地质学基础
石英碎屑：碎屑岩中分布最广一种矿物。砂岩 及粉砂岩中平均含量达66.8％，在砾岩中含量较少， 粘土岩中含量更少。
肉眼观察石英碎屑多呈碎屑粒状，棱角有磨圆 现象，表面灰白色或烟灰色，玻璃光泽，新鲜断口 油脂光泽，硬度为7，无解理。
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地质学基础
长石碎屑：长石的稳定性远小于石英，在碎屑 岩中长石的含量远较石英为少。在砂质岩中长石的 平均含量为10％～15％，粘土岩中占4％。长石主 要分布于粗砂中。
(2) 三个端元组分为石英(Q)、长石(F)及岩屑(R)， 其中岩屑组合含燧石、硅质岩屑和花岗质岩石在内的 各类岩屑及碎屑状云母及绿泥石；
相对含量的划分界线为：10%、25%和50%；
命名名称用三角图及表格表示。
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地质学基础
65
A:Q65% F25% R10%
AB
B:Q65% F10% R25%
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地质学基础
颗粒形状和表面特征
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(二)填隙物
地质学基础
是碎屑颗粒空隙之间的粘土和化学沉淀充填物， 其总量小于碎屑岩总体积的50％，它对碎屑起胶结 作用。
粘土：主要是与碎屑颗粒同时沉积的混入物， 称为杂基，也称基质。
化学沉淀物：主要是碎屑颗粒沉积以后滞留或 环流于颗粒之间的空隙溶液中的溶解物经化学沉淀 作用而成，称为胶结物。常见为蛋白石(经陈化、重 结晶为玉髓)、氧化铁、方解石、白云石。
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地质学基础
假如碎屑岩的粒度分选较差，所含粒级较多，但 没有一个粒级的含量是大于或等于50％，而含量在 50 ～ 25 ％ 的 粒 级 又 不 止 一 个 。 这 时 则 以 含 量 为 50～25％的粒级进行复合命名，以“ XX－XX岩” 的形式表示，含量较多的写在后面。其它含量少的粒 级仍按第一条原则处理。如：中-粗砂岩，粉-细-中 砂岩；含砾的粗-细-中砂岩（不等粒砂岩）。
搬运和磨蚀通过稳定组分和不稳定组分相对量比来 表示。即：Q/F＋R，称矿物成熟度。矿物成熟度越高， 磨蚀条件越好，搬运历史也越长。
粘土基质有无和数量多少，是机械分异作用好坏的
具体指标。流动指数表示：碎屑与基质比值C/M。
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地质学基础
2、教材推荐分类方案内容 (1)四组分体系中首先按基质含量将砂岩分为砂岩 和杂砂岩两大类： 砂岩：基质含量＜15％； 杂砂岩：基质含量＞15％的。 当粘土杂基含量超过50％时，则过渡为粘土岩。
重矿物碎屑：种类很多，有些抗风化能力强， 分布广，如锆石、金红石、石榴石、刚玉、电气石； 有些抗风化能力弱，分布不远，主要分布在靠近母 岩区的地方。如橄榄石、辉石、角闪石、磷灰石、 重晶石。
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地质学基础
岩石碎屑：是母岩岩石的碎块，简称岩屑或岩块。 因直接保持着母岩的矿物组合、结构及构造特征，对 确定母岩类型有最重要的意义。
第三节 陆源碎屑岩
一、碎屑岩的一般特征 二、砾岩和角砾岩 三、砂岩 四、粉砂岩 五、粘土岩
地质学基础
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一、碎屑岩的一般特征
地质学基础
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(一)碎屑
地质学基础
碎屑岩中碎屑的含量大于50％，是决定碎屑岩 特征的基本组分。碎屑的特征可用成分、粒度、形 状、表面特征来描述。
1.碎屑成分：矿物碎屑、岩石碎屑 主要是母岩在风化、剥蚀过程中形成的，数量 大，是陆源碎屑岩的主要结构成分。
岩屑含量与下列因素有关： 碎屑岩的粒度，砂岩细砂中岩屑少，砾岩砂砾岩 中岩屑多； 母岩抗风化能力的强弱，强则容易成为岩屑，弱 则难以成为岩屑； 岩屑大量出现反映了一种特殊的地质条件，如干 燥的气候条件，快速的剥蚀和堆积环境，离母岩近， 而搬运不远。
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2.碎屑粒度及粒度分级
地质学基础
碎屑粒度是指碎屑颗粒的大小，是碎屑岩的基 本特征之一。
5、岩石分布特征：分布远比砾岩广，约占沉积 岩1/3左右，仅次于粘土岩。
6、研究意义：砂岩中孔隙发育，一般均是良好 的储水层和油层、气层。据统计，世界上半数以上的 油气资源储集在砂岩中。我国绝大部分油气都是储集 在砂岩中。
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砂岩
地质学基础
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地质学基础
(二)砂岩的成分分类
1、分类原则与依据 从具体标志来说，选择砂岩中的石英、长石、 岩屑和粘土基质四种组分作为分类依据。 因为这些变量容易鉴别，它们彼此间的数量关 系可以反映砂岩的成因。
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地质学基础
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二、砾岩和角砾岩
地质学基础
碎屑岩中砾石（粒度>2mm）的含量大于50％ 者叫砾岩。一般把砾石呈磨圆状者叫砾岩，而砾石 呈棱角状者叫角砾岩。
(一)角砾岩
按成因分为冰川角砾岩、洞穴角砾岩、滨岸角 砾岩、构造角砾岩。
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角 砾 岩
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角 砾 岩
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地质学基础
地质学基础
(1)圆度: 指颗粒的棱和角被磨蚀、圆化的程度。
尖棱角状：颗粒棱角尖锐，保持机械破碎时的形 状。
棱角状：颗粒棱角比较尖锐，棱线或表面内凹或 外凸，不显磨损痕迹。
次棱角状：棱角清晰可见，其顶缘已稍现磨蚀。
次圆状：棱角已磨损而圆化，但其基本轮廓尚存， 只是其棱缘、顶端呈弧形。
圆状：棱角已全部磨损而消失，颗粒表面呈弧形，
含各种岩屑、云 母及绿泥石等42
砂岩（杂砂岩）分类表
地质学基础
岩类名称
岩石名称
主要碎屑颗粒含量％ 石英 长石 岩屑
备注
石英砂岩 长石砂岩 岩屑砂岩
1.石英砂岩 2.长石质石英砂岩 3.岩屑质石英砂岩 4.长石岩屑质石英砂岩 5.长石砂岩 6.岩屑质长石砂岩
7.岩屑砂岩 8.长石质岩屑砂岩
＞90 90～75 90～75 70～50 ＜75 ＜65
2、成分特征：碎屑颗粒主要为石英碎屑、长石 碎屑及各种岩屑，少量重矿物及其它碎屑；杂基为 <0.03mm的粘土及矿物的细小碎屑，胶结物多为钙 质、硅质和铁质。
3、结构特征：砂岩的粒度、分选性、圆度等均 与形成环境有关而变化较大。
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地质学基础
4、构造特征：沉积构造极其多样复杂，类型及 发育程度与沉积环境有关，反之依其沉积构造的类型 与特征，能有效地推断形成时的环境条件。
但颗粒原始轮廓仍保存，表面有内凹或外凸的弧面。
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滚圆状：棱角全部磨损，颗粒表面呈平滑的外 凸弧面，无内凹外凸现象，只能据其特征大致推断 原始的颗粒形状。
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地质学基础
(2)球度：指碎屑颗粒磨蚀接近球体的程度。通常 是用福克（1958）提出的公式来计算球度系数：
A：为颗粒最大扁平面上的最大直径； B：为最大扁平面内垂直A轴的最大直径； C：是垂直最大扁平面的最大直径； A、B、C三轴互相垂直，不一定交于一点； 最大球度值l，最小值则趋近于零。
若碎屑岩的粒度分选更差，不但没有含量大于 50％的粒级，而且含量为50～25％的粒级也没有或 者只有一个。则应将此岩石的全部粒度组分分别合并 为砾、砂和粉砂三大级，然后按前两条原则命名。 如：含砾砂岩，含泥砾质砂岩。
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(3)分选性
地质学基础
碎屑颗粒大小的均匀程度，即称为“分选性”。
在肉眼研究时常将分选性分为好、中、差三级：
碎屑成分取决于母岩矿物的稳定性、粒度、搬 运距离、埋藏或堆积速度等因素。
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地质学基础
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地质学基础
矿物碎屑：是指母岩机械破碎后呈单一状态出 现的矿物颗粒。
目前已发现的矿物碎屑约有160种，常见的约有 20种。在一种碎屑岩中通常不过3～5种。
碎屑矿物按比重可分为和两类：
轻矿物：比重＜2.86，主要为石英、长石； 重矿物：比重＞2.86，主要为岩浆岩中的副矿 物、部分铁镁矿物（如辉石、角闪石）以及变质岩 中的变质矿物（如石榴石、红柱石）。
在自然界分布最多的是2～0.005 mm之间的碎屑 颗粒。
通常分为四级：砾、砂、粉砂、粘土（泥）。
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常用的碎屑颗粒粒度分级表
地质学基础
十进制
2的几何级数制
颗粒直径,mm
粒级划分
颗粒直径,mm
＞1000 1000～100 100～10 10～1
巨砾 粗砾 中砾 细砾
巨砾 中砾
砾 砾石
卵石
＞256 255～64 64～4 4～2
1～0.5 0.5～0.25 0.25～0.1
粗砂 中砂 细砂
极粗砂 2～1
粗砂
1～0.5
砂 中砂
0.5～0.25
细砂
0.25～0.125
极细砂 0.125～0.0625
0.1～0.05 0.05～0.01
粗粉砂 细粉砂
粉砂
粗粉砂 中粉砂 细粉砂 极细粉砂
0.0625～0.0312 0.0312～0.0156 0.0156～0.0078 0.0078～0.0039
沉降分析法：用于粉砂和泥级碎屑，获体积 （有效）直径(dn) 。
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(2)粒度三级命名法
地质学基础
含量大于或等于50％的粒级定岩石的主名，即 基本名；
含量介于50～25％的粒级以形容词“XX质” 的形式写在形容词，以“含 XX”的形式写在最前面；
含量小于10％的粒级一般不反映在岩石的名称 中。如粉砂质细砂岩，含砾粗砂岩，含泥粉砂质细 砂岩。
(二)砾岩
1.按砾石成分为单成分砾岩和复成分砾岩。 单成分砾岩中砾石多由石英岩、脉石英组成。
2.根据砾岩在地层上的意义可分为底砾岩和层 间砾岩。
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地质学基础
砾 岩
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砾岩
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砾岩
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三、砂岩
地质学基础
(一)砂岩的一般特征
1、概念：砂级(2～0.1mm)陆源碎屑颗粒含量 >50％的陆源碎屑岩石称“砂岩”。
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各组分的意义：
地质学基础
不稳定碎屑组分可以反映物质来源。
长石是花岗质母岩的标志，岩屑则是火山岩、沉积 岩和浅变质岩的标志。长石和岩屑的比值可以反映出 来源区母岩组合的基本特征。单晶石英来源是多方面 的，石英岩、花岗岩、片麻岩等岩石，也可以是经历 多次沉积旋回的产物，不能反映来源区的母岩性质。
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地质学基础
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地质学基础
按碎屑岩中填隙物充填空隙的方式可分为： 基底胶结：碎屑互不接触，它比较均匀地分布 于胶结基底之上。 凝块胶结：类似于基底胶结，但碎屑分布不均 匀，呈凝块状聚集。 孔隙胶结：碎屑相互接触，填隙物充填于颗粒 间的空隙中。 接触胶结：碎屑相互接触，填隙物仅粘着于颗 粒接触点上。 充填胶结：孔隙胶结的填隙物被淋滤，又再次 被次生胶结物充填。
主要粒级成分的含量＞75%时，碎屑大小近于相 等者，称为分选性好；
主要粒级成分的含量在75%至50%时，碎屑大小 有明显差异者，称为分选性中等；
没有一个粒级成分的含量＞50%时，碎屑大小相 差悬殊者，称为分选性差；
实际应用中常用目测法与标准模板（或标准砂样管） 对比确定。
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3.碎屑形状
球度的高低与碎屑的成分、介质性 质、搬运方式、搬运距离等有关。
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地质学基础
(3)表面特征:一般主要观察表面的磨光程度及 表面刻蚀痕迹两个方面。如丁字擦痕、压蚀坑、毛 玻璃表面、沙膜膝。在电镜较为普及的现今，许多 砂粒表面的蚀坑也被发现。
表面特征的形成主要是环境条件改造的结果， 也与碎屑自身的属性有关，因此，研究表面特征同 样有重要的成因和环境意义。