第二节 沉积岩的分类及主要类型

>2mm 2～0.5mm 巨砾 粗砂
0.5～0.25mm 中砂 0.25～0.125mm 细砂 0.125～0.0625mm 微砂
3. 碎屑岩的结构
②圆度：碎屑颗粒的棱和角被磨蚀圆化的程度。 它是颗粒在沉积作用过程中累积磨蚀强度的衡量指标。
棱角状：说明碎屑未经搬运或搬运极近； 次棱角状：经过一定距离搬运； 次圆状：经过较长距离搬运； 圆状：经过了很长距离的搬运和磨蚀
物质。陆源碎屑岩类又分为:
砾岩（＞2mm） 砂岩（2~0.063mm） 粉砂岩（0.063~0.004mm） 泥质岩（＜0.004mm）
2、火山碎屑岩类 按颗粒大小，火山碎屑岩类分为: 集块岩（＞64mm） 火山角砾岩（64~2mm） 凝灰岩（＜2mm） 3、内源沉积岩类 亦称内生沉积岩，组成岩石的主要物质直接来自沉积 盆地的溶液或沉积场所的溶液，是溶液中的溶解物质通过 化学或生物化学作用沉淀的。
4.碎屑岩的孔隙
⑴ 原生孔隙：指原生粒间孔隙，也包括一些微孔隙； ⑵ 次生孔隙：在埋藏成岩过程中经受次生溶解作用形成的孔隙以 及构造裂蓬。 未压实砂的孔隙度在30-40％左右，随埋深增加而减少。
5.碎屑岩的分类
⑴ 按粒度
粗碎屑岩 ——砾岩、角砾岩 d＞2mm
中碎屑岩——砂岩 细碎屑岩——粉砂岩 2-0.063mm 0.063-0.004mm
根据利用在剖面中的位置分类：
砾岩在地质剖面中的位置，即砾岩与相邻岩层，尤其
是下伏岩层的接触关系，具有很大的地质意义。
根据砾岩在剖面中的位置分 类
1.底砾岩
常分布于海侵层序的最底部，即侵蚀基准面上，与下伏
岩石呈不整合或假整合，是海进的开始阶段产物，代表了 一定历史时期的沉积间断，通常分布范围较广。底砾岩一
⑵ 化学物质(化学填隙物)：
是从溶液中呈化学沉淀的物质，这类物质在陆源碎屑岩中多以胶结 物的形式存在，对碎屑物质起胶结作用，但也有部分只是孤立的分 散的矿物晶体，对碎屑物不起胶结作用，这类矿物称为自生矿物。 还有部分可以交代碎屑或其它物质或其它物质的形式出现。 在沉积盆地内、沉积期后的不同阶段新形成的矿物。 在碎屑中常见的化学沉淀矿物类型有： 硅质矿物/硫酸盐矿物/碳酸盐矿物/磷酸盐矿物/硅酸 盐矿物/卤化物/硫化物自生矿物的共同特点：成分简单、颗粒小、 清洁透明、晶形好。 研究自生矿物的意义：了解沉积、成岩及后生阶段的环境
⑵ 命名
１、含量＞50%的组分作为基本名称；
2、含量＞10、25％的组分分别冠以“含Βιβλιοθήκη Baidu ×”和“× ×质”，如：泥质粉砂岩、砂质砾岩、含粉砂泥岩等。
(1) 粗碎屑岩——砾岩、角砾岩 1、一般特征
直径>2mm的陆源碎屑，含量在50%以上的沉积岩称为砾岩。砾 石的粒度从2mm到几米的都有。其成分以各种成分和结构的岩屑为 主，此外可有长石、石英等矿物碎屑。砾石之间为砂粒和基质或胶 结物充填。 砾石的圆度差异也可以很大，从棱角状至圆状均可出现 砾岩和角砾岩层理一般不发育，有时有大型斜层理和粒序层理。
2. 碎屑岩的一般特征
② 岩石碎屑：是母岩破碎后的岩石碎块，故岩屑可
推母岩。各种岩石都可呈岩屑出现，但以细晶质或隐
晶质的岩屑较常见。
岩屑反映了气候干旱、母岩风化不彻底、搬运
近、沉积快的特征。
岩屑含量高，说明了岩石的成分成熟度低。常分
布于>0.1mm的砂岩和砾岩中。
2. 碎屑岩的一般特征
1) 碎屑岩的物质成分 主要由碎屑物质、化学物质、杂基三部分组成。 ⑴ 碎屑物质：陆源碎屑岩的碎屑物质，是陆源碎屑岩的特征组 分，陆地上搬来的碎屑故又称陆源碎屑。可分为矿物碎屑和岩石碎 屑两类。
3. 碎屑岩的结构
⑶ 胶结类型
颗粒与填隙物的关系——胶结类型及支撑性质 基底式胶结：颗粒互不接触； 孔隙式胶结：点接触，胶结物分布于孔隙中； 接触式胶结：点－线接触，胶结物分布于接触处； 镶嵌胶结：线接触－凹接触。
(4) 颗粒的支撑类型
颗粒的支撑特征是指沉积物所受压力在沉积物内 部的分布状况，它涉及到基质和较大颗粒的相对含 量。
内源沉积岩按其成分不同分为： 蒸发、非蒸发、可燃有机岩
二、陆源碎屑岩类
1. 碎屑岩的结构组分
陆源碎屑物质
结构组分 填隙物质 孔隙 岩石碎屑 矿物碎屑 机械填隙物 化学沉淀物 基质 胶结物
原生孔隙、次生孔隙
2. 碎屑岩的一般特征
1) 碎屑岩的物质成分 主要由碎屑物质、化学物质、杂基三部分组成。 ⑴ 碎屑物质：陆源碎屑岩的碎屑物质，是陆源碎屑岩的特征组分， 陆地上搬来的碎屑故又称陆源碎屑。可分为矿物碎屑和岩石碎 屑两类。 ① 矿物碎屑：又称陆源碎屑矿物或碎屑矿物，在陆源碎屑岩中常见 的碎屑矿物有20多种，但每种岩石中主要的碎屑矿物常不超过3～5 种。 石英 抵抗风化能力很强，既抗磨又不易分解，在碎屑岩中分布最 广的一种碎屑矿物。在粗碎屑中含量较少，以充填的形式出现。 石英最稳定，若其含量高，表明砂岩中的成分成熟度高，即碎屑经 过了长距离的搬运、分异沉积。
长石 含量仅次于石英，主要来自花岗岩、花岗片麻岩。常见 的是钾长石、酸性斜长石，而中－基性斜长石少见。 属不稳定矿物，若在砂岩中大量出现，则多半是干燥气候和快 速条件下堆积。长石碎屑也只有在短距离搬运、迅速埋葬的情况下， 才能保存下来不被分解。 对长石含量、类型及其特征的研究，可以追溯母岩、推断古气 候、古构造等。 云母 多是稳定的白云母，常集中在细砂岩、粉砂岩的层面上。 黑云母不稳定，只出现在离陆源区近、而成分复杂的砂岩中。
等沉积构造。
2、砂岩的分类
(1) 粒度分类
按其颗粒大小可分为： 巨粒砂岩 粗粒砂岩 中粒砂岩 细粒砂岩 微粒砂岩 2～1mm 1～0.5mm 0.5～0.25mm 0.25～0.1mm 0.1～0.0625mm
成分分类： 砂岩成分分类的方案很多，三端元或四端元分类法。
三端元分类法：以砂岩中的主要碎屑成分石英、长石、岩屑作为三端元组分 划分岩石类型，不考虑粘土杂基。 四端元分类法是以砂岩中的主要碎屑成分石英、长石、岩屑作为三端元组分 划分岩石类型，再把基质也作为一个端元组分参加岩石的分类命名。 首先根据基质含量将砂岩分为两类：一类称为净砂岩类；另一类称为杂砂岩 类。
1颗粒支撑；2过渡支撑；3基质支撑
基质支撑（Matrix-suppot） 若基质含量很高,以致使较大颗粒被基质隔开而“漂浮”在基质 背景中，这时沉积物的格架将由基质和较大颗粒共同搭接形成，它 所受压力将会均匀分布在较大颗粒的整个表面上和所有基质中。 过渡支撑（Transitional support） 基质含量既不太多也不太少，较大颗粒有的直接叠加，有的又 被基质隔开，这样的支撑称为过渡性支撑。 颗粒支撑（Grain-support） 当基质和较大颗粒的分布都大体均匀时，若基质很少或无基质 （颗粒含量相对较高），那么较大颗粒就会直接堆垒起来搭成颗粒 格架，同时形成粒间孔，可能有的少量基质只会处在粒间孔内。这 时沉积物所受压力基本上只分布在较大颗粒相互间的接触部位，颗 粒其它部位和粒间孔内的基质则不承受压力或只承受很小压力。
⑶ 杂基：
是充填于碎屑颗粒之间的细粒机械混入物，它们对碎
屑物质也起胶结作用，但基质不是化学成因的物质，它是
和碎屑物质一起由机械沉积作用形成的。 杂基包括： 粘土物质， d<0.005mm； 细粉砂， 0.03～0.005mm； 碳酸盐矿物 d<0.03mm
3. 碎屑岩的结构
⑴ 碎屑本身的结构
① 粒度：碎屑颗粒的大小。粒度是碎屑岩进一步分类 的依据，又是进行成因分析的主要对象。
③球度：是指碎屑颗粒接近球体的程度。
球度与圆度：球度高的颗粒(石榴石)，其圆度不一定高；球度低的 颗粒(角闪石)，其圆度可能高。 球度不仅与搬运距离有关，更与矿物形态有关(云母)
④ 分选性:分选性又称分选度，指碎屑颗粒大小均匀程度。
它是流体在沉积作用中对粒度累积分异强度的衡量指标。
分选好：一个粒级颗粒达75％以上；
2、砾岩和角砾岩的分类
通常依砾石的圆度： 岩石分为砾岩（主要由次圆至圆状的砾石组成）; 角砾岩（主要由棱角状至次棱角砾石组成）。 按粒度可分为： 巨砾岩＞256mm；卵石砾岩256～64mm；粗砾岩64～16mm；中砾 岩16～4；细砾岩4～2mm.
按砾石成分的分类分为：
单成分砾岩：砾石成分单一，同种成分的砾石占75%以上，且多半 是稳定性较高的岩屑或矿物碎屑，如石英岩、燧石等。
3、砂岩的观察与描述 ① 颜色 ② 成分：石英、长石、岩屑、含量； ③ 结构：颗粒：大小、形状、分选、磨圆、含量； ④ 填隙物：杂基及其含量、胶结物成分、结构、含量 ⑤ 胶结类型：基底式、孔隙式等； ⑥ 构造：层理构造、层面构造等；
⑦ 次生变化
⑧ 综合命名：颜色＋结构＋成分＋名称，如浅灰色细粒
石英砂、灰褐色中粒岩屑长石杂砂岩
分选中等：一个粒级颗粒为75-50％； 分选差：一个粒级颗粒未超过50％,多级别颗粒共存。 ⑤ 表面特征：颗粒表面的磨光度，和显微刻蚀痕。 表面特征可判断搬运和沉积介质的性质：冰川搬运的 砂砾常有擦痕；浊流搬运的颗粒表明常带有细小的刻痕。
3. 碎屑岩的结构
⑵ 填隙物的结构
位于碎屑颗粒之间，对碎屑均可起胶结作用或填充作用的物质，称 填隙物。 胶结物：杂基、化学胶结物和砂质充填物 ① 杂基结构：粘土和<0.03mm的细粒碎屑物，它们一般是与碎屑物 质一起机械沉积，对碎屑也起胶结作用。 ② 胶结物结构：胶结物是指碎屑颗粒和杂基之外的化学沉淀物质， 常是结晶的或非晶质的自生矿物，对碎屑颗粒起胶结作用。
复成分砾岩： 砾石成分复杂，有时一种砾岩中可含有十几种不同成 分的砾石，各种类型的砾石都不超过50%，这主要取决于母岩成分 及其风化、搬运和沉积条件。这些砾石的抵抗风化能力大都不大， 分选通常不好，磨圆度不高。砾岩的层理通常不明显，多沿山区带 状分布，是母岩迅速破坏和迅速堆积的产物。 按成因把砾岩和角砾岩可分为： 滨海砾岩、冲积扇砾岩、河流砾岩、冰川角砾岩、卡斯特角砾岩和 盐溶角砾岩等。
般较简单，稳定性高的坚硬砾石较多，磨圆度高，分选性
好；基质少，主要是砂质—粉砂质成分，表明它们经历了 长距离的搬运。
2.层间砾岩
整合地夹于其它岩层之中，不代表任何侵蚀间断，与下
伏地层连续沉积。砾石和填隙物组分复杂而且不稳定，它
根据砾岩在剖面中的位置分 类
们可以是经过搬运的陆源碎屑，也可以是原地岩石破坏的 产物，如北京西山黑龙潭，在下二叠统上杨家屯煤系中， 有七层燧石中砾岩，与砂岩、泥岩组成七个岩性自下而上 由粗变细的正旋回，呈规律性重复出现，为层间砾岩。
(2) 中碎屑岩——砂岩 1、一般特征
粒度为2～0.063毫米的陆源碎屑含量在50%以上的沉积 岩称为砂岩。 砂岩的碎屑成分主要是石英、长石和岩屑，砂岩中的胶 结物常见的有钙质、硅质、铁质等，有时还有海绿石、石 膏等和泥质基质所胶结。 序粒层理，波痕、冲刷痕迹、槽模、沟模和生物扰动构造
砂岩中常见各种类型的斜层理、交错层理以及平行层理、
第二节 沉积岩的分类及主要类型
一、沉积岩的分类：
以沉积作用方式和岩石成分把沉积岩分三类： ① 碎屑岩类 ② 粘土岩类 ③ 化学岩及生物化学岩类
1、外源沉积岩类
亦称外生沉积岩类，其组成物质主要来源于沉积盆地
之外，是在盆地之外生成的，它包括母岩风化后形成的陆
源碎屑物质和粘土矿物以及火山喷发作用形成的火山碎屑
3. 碎屑岩的结构
⑵ 填隙物的结构
按照胶结物结晶程度、晶粒的大小和绝对大小、分布的
均一性、以及胶结物本身的组构特征等进行描述。 胶结物结构及其成分有以下几种： 非晶质胶结物、 隐晶质胶结物 微晶质胶结物 、 结晶粒状胶结物 栉壳状或丛生胶结物、 连生胶结物 带状、薄膜状胶结物、 次生加大、铁质胶结物
4、砂岩的主要类型
砂岩类进一步按三个端点组分分为石英砂岩、长石砂 岩、岩屑砂岩，它们之间存在一些过渡类型的岩石类型， 此外还有杂砂岩岩类。
①
石英砂岩 石英>90%，(燧石、硅质岩)，少量的长石、岩屑。 重矿物很少，常为稳定的、磨圆度较好的重矿物。 胶结物：硅质、碳酸盐、铁质、石膏、磷酸盐等。 石英砂岩分布约占砂岩总量的1/3。 按胶结物成分分类： •铁质石英砂岩 •粘土质石英砂岩 •钙质石英砂岩 •白云质石英砂岩 •磷质石英砂岩 硅质石英砂岩 •硅质石英砂岩 石英岩状砂岩