沉积岩石学——陆源碎屑岩
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第三讲——沉积岩——陆源碎屑岩(2)
本次课程的砾岩分类表
残积的 残积角砾岩、 残积角砾岩、倒石堆 正砾岩（ 正砾岩（杂基 <15%） ） 沉积的 副砾岩（ 副砾岩（杂基 >15%） ） 同生的 成岩期 后的 稳定组分 >90% 稳定组分 <90% 纹层基质 非纹层基 质 石英质砾岩 岩块砾岩 纹层状砾质 泥岩 冰碛砾岩
同生砾岩和角砾岩 滑塌角砾岩 岩溶角砾岩（洞穴角砾岩）、岩溶角砾岩 岩溶角砾岩（洞穴角砾岩）、岩溶角砾岩 ）、
砾岩是长期搬运的正常沉积物， 砾岩是长期搬运的正常沉积物，而角砾岩的成因则 多种:构造作用、火山作用、 多种:构造作用、火山作用、溶解作用
粗碎屑岩—砾岩和角砾岩 第一节 粗碎屑岩 砾岩和角砾岩
2. 按砾石的大小 巨砾>256mm 巨砾 粗砾 256-64mm 中砾 64-4mm 细砾 4-2mm 当砾石分选差时， 当砾石分选差时，可用混积法命名 3. 按成分： 按成分： 单成分砾岩：单一成分大于 单成分砾岩：单一成分大于75% 复成分砾岩：每种成分小于 复成分砾岩：每种成分小于50%
粗碎屑岩—砾岩和角砾岩 第一节 粗碎屑岩 砾岩和角砾岩
野外砾岩剖面
粗碎屑岩—砾岩和角砾岩 第一节 粗碎屑岩 砾岩和角砾岩
四、粗碎屑岩的分类
分类原则：粒度、形状、成因、地理位置等， 分类原则：粒度、形状、成因、地理位置等， 理想的分类是成因分类但很难做到， 理想的分类是成因分类但很难做到，常用多级分类 按圆度： 1. 按圆度： 砾岩：圆状或次圆状>50%（占碎屑含量） 砾岩：圆状或次圆状>50%（占碎屑含量） >50% 角砾岩：次棱角状或棱角状>50% 角砾岩：次棱角状或棱角状>50%
3. 三端元四组分分类 三端元四组分分类方案详解： 三端元四组分分类方案详解：
陆源碎屑岩的形成过程
陆源碎屑岩的形成过程介绍陆源碎屑岩是由陆地上的岩石经历了风化、搬运和沉积作用后形成的一类岩石。
它们广泛分布在地球表面，形成于陆地环境中的河流、湖泊、沙漠和冰川等地区。
陆源碎屑岩的形成过程非常复杂，涉及了多个环境因素和过程。
本文将对陆源碎屑岩的形成过程进行全面、详细、完整且深入地探讨。
陆源碎屑岩的分类根据岩石的颗粒大小和组成，陆源碎屑岩可以分为砾石、砂岩和泥岩三大类。
砾石主要由直径较大的颗粒组成，砂岩则主要由粒径在0.0625-2毫米之间的颗粒组成，而泥岩则由细粒的颗粒组成，粒径小于0.0625毫米。
陆源碎屑岩的形成过程陆源碎屑岩的形成经历了以下主要过程：1. 侵蚀和风化岩石首先经历了侵蚀和风化的过程。
侵蚀是指水流、冰川和风等力量将岩石表面的颗粒剥离并搬运到其他地方，而风化是指空气、水和温度等因素使岩石中的矿物质发生物理和化学变化。
2. 搬运和沉积搬运是指颗粒通过水流、冰川或风力等将岩石表面的碎屑颗粒运输到其他地点。
这些颗粒会被带到河流、湖泊或海洋等水体中，或者在沙漠中被风力搬运。
在水体或沙漠中，颗粒会随着流体的流动沉积下来，并在堆积过程中逐渐形成沉积物。
3. 压实和固结沉积物经过一段时间的堆积后，会逐渐被上方沉积物的压力所压实。
随着压实作用的增强，沉积物内部的孔隙度减小，颗粒之间的接触变得更加紧密。
同时，沉积物中的含水量会逐渐减少，颗粒之间的结合力增强，从而使沉积物固结成岩。
4. 成岩和变质固结的沉积岩经过长时间的埋藏和地壳构造运动的作用，会发生成岩作用和变质作用。
成岩作用是指岩石中的矿物质发生化学变化，形成新的矿物质和结构。
变质作用是指岩石在高温和高压的条件下发生结构和组成的变化，形成变质岩。
5. 侵蚀和再沉积岩石经历成岩作用和变质作用后，可能再次被侵蚀和风化，并经历搬运和沉积的过程。
这一过程促使已经成岩的岩石碎屑破碎，并形成新的沉积物。
陆源碎屑岩的应用与意义陆源碎屑岩在地质学、环境科学和工程领域具有重要的应用价值和意义。
沉积学与层序地层学4(陆源碎屑岩)剖析
2.杂基成分：高岭石、水云母、蒙脱石等 粘土矿物，亦见灰泥、云泥以及一些细粉砂级 碎：绢云母、绿泥石、石英、长石等。
3.不同碎屑岩中，杂基含量不同。杂基含 量高是不成熟砂岩的特征。
（二）胶结物（Cement）
胶结物是碎屑岩中以化学沉淀方式形成于 粒间孔隙中的自生矿物。
胶结物成分主要有： 硅质（石英、玉髓、蛋白石） 碳酸盐（方解石、白云石） 铁质（赤铁矿、褐铁矿等） 硬石膏、石膏、黄铁矿 粘土矿物
燧石：稳定，抗风化能 力较强
⑦粘土岩岩屑
在碎屑岩中，碎屑成分与粒度分布具有 一定关系。
三、填隙物成分（Interstitial minerals） 碎屑碎屑颗粒间的填隙物包括：杂基和胶结物
（一）杂基（Matrix）
1. 杂 基 是 碎 屑 岩 中 的 细 小 的 机 械 成 因 组 分 ， 其粒级以泥级为主，可包括一些细粉砂。
石英具有油 脂光泽，但只在 新鲜断口上表现 得明显。Biblioteka 在结晶岩中，深成中酸性岩浆岩、石英一
长石质片麻岩及片岩含有大量石英，这是碎屑 石英的主要来源。
不同来源的石英具有不同的特点。通过石
英中所含包裹体及波状消光现象，结合颗粒大 小及形状等特征，有助于判断石英的来源。
来自深成岩浆岩的石英：来自中酸性深 成岩的石英，常含有细小的液体、气体包裹体， 或含锆石、磷灰石、电气石、独居石等岩浆岩 副矿物包裹体。矿物包裹体颗粒细小，自形程 度高，排列无一定方位。尘状气、液包裹体使 石英颗粒呈云雾状。
过去认为岩浆 岩中的石英很少见 到波状消光，但更 多观察表明：较老 的岩浆岩中的石英 常常也表现有明显 的波状消光。
来自变质岩的石英：片麻岩和片岩风化崩 解后，会产生大量的单晶及多晶石英。变质石 英表面常见裂纹，不含气液包裹体。大多数的 石英晶粒都具有波状消光。
3.不同碎屑岩中，杂基含量不同。杂基含 量高是不成熟砂岩的特征。
（二）胶结物（Cement）
胶结物是碎屑岩中以化学沉淀方式形成于 粒间孔隙中的自生矿物。
胶结物成分主要有： 硅质（石英、玉髓、蛋白石） 碳酸盐（方解石、白云石） 铁质（赤铁矿、褐铁矿等） 硬石膏、石膏、黄铁矿 粘土矿物
燧石：稳定，抗风化能 力较强
⑦粘土岩岩屑
在碎屑岩中，碎屑成分与粒度分布具有 一定关系。
三、填隙物成分（Interstitial minerals） 碎屑碎屑颗粒间的填隙物包括：杂基和胶结物
（一）杂基（Matrix）
1. 杂 基 是 碎 屑 岩 中 的 细 小 的 机 械 成 因 组 分 ， 其粒级以泥级为主，可包括一些细粉砂。
石英具有油 脂光泽，但只在 新鲜断口上表现 得明显。Biblioteka 在结晶岩中，深成中酸性岩浆岩、石英一
长石质片麻岩及片岩含有大量石英，这是碎屑 石英的主要来源。
不同来源的石英具有不同的特点。通过石
英中所含包裹体及波状消光现象，结合颗粒大 小及形状等特征，有助于判断石英的来源。
来自深成岩浆岩的石英：来自中酸性深 成岩的石英，常含有细小的液体、气体包裹体， 或含锆石、磷灰石、电气石、独居石等岩浆岩 副矿物包裹体。矿物包裹体颗粒细小，自形程 度高，排列无一定方位。尘状气、液包裹体使 石英颗粒呈云雾状。
过去认为岩浆 岩中的石英很少见 到波状消光，但更 多观察表明：较老 的岩浆岩中的石英 常常也表现有明显 的波状消光。
来自变质岩的石英：片麻岩和片岩风化崩 解后，会产生大量的单晶及多晶石英。变质石 英表面常见裂纹，不含气液包裹体。大多数的 石英晶粒都具有波状消光。
3 陆源碎屑岩总论(成分结构)
锆石、电气石、金红石、 重晶石、磷灰石、绿帘石、 锆石、电气石、金红石、石榴 山石、 石、刚玉、锡石、白钛矿、板 帘石、阳起石、符山石、红柱 钛矿、磁铁矿、榍石、十字石、 钛矿、磁铁矿、榍石、十字石、 、硅线石、黄铁矿、普通角 石 硅线石、黄铁矿、 蓝晶石、 蓝晶石、独居石 闪石、透辉石、普通辉石、 闪石、透辉石、普通辉石、斜 方辉石、橄榄石 方辉石、
28
第二节
碎屑岩的结构
碎屑岩结构是组成岩石的颗粒大小、 碎屑岩结构是组成岩石的颗粒大小 、 形状 及基组合方式。具体包括碎屑颗粒的结构 碎屑颗粒的结构、 及基组合方式。具体包括碎屑颗粒的结构、填 隙物的结构、碎屑与填隙物之间关系等三部分 隙物的结构、碎屑与填隙物之间关系等三部分 内容。 内容。
一、碎屑颗粒的结构
2
砂岩的红色铸体薄片
3
砂岩的红色铸体薄片
粉砂岩的扫描电镜照片
4
一、碎屑颗粒
碎屑颗粒主要是由母岩物理风化作用过程 中机械破碎而成的矿物碎屑和岩石碎屑组成。
（一）矿物碎屑
目前已经发现的碎屑矿物约有160种 目前已经发现的碎屑矿物约有160种，最常 160 见的约20 20种 但在一种碎屑岩中， 见的约20种。但在一种碎屑岩中，其主要碎 屑矿物通常不过3 屑矿物通常不过3至5种。
5
（一）矿物碎屑
碎屑矿物按比重可分为和两类: 碎屑矿物按比重可分为和两类: 轻矿物:比重＜ 86，主要为石英 长石； 石英、 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 重矿物 : 比重 ＞ 86 ， 付矿物（榍石、铝英石） 部分铁镁矿物（ 付矿物（榍石、铝英石）、部分铁镁矿物（如 辉石、角门石）以及变质岩中的变质矿物（如 辉石、角门石）以及变质岩中的变质矿物（ 石榴石、红柱石） 此外， 石榴石、红柱石），此外，重矿物中还包括沉 积和成岩过程中形成的比重大于2 86的自生矿 积和成岩过程中形成的比重大于2.86的自生矿 如黄铁矿、重晶石） 物（如黄铁矿、重晶石），但它们属于化学成 因物质范畴。 因物质范畴。
第三讲——沉积岩——陆源碎屑岩(1)
二、陆源碎屑岩的成分
3、成分成熟度
碎屑岩的成分成熟度是指碎屑沉积组分在其风 搬运、 化、搬运、沉积作用的改造下接近最稳定的终极产 物的程度。 物的程度。 石英抗风化能力强， 石英抗风化能力强，在搬运和沉积过程中蚀变 很小，是最稳定的组分； 很小，是最稳定的组分； 长石的稳定性较石英低； 长石的稳定性较石英低； 岩屑除硅质岩屑外，一般稳定性都不高。 岩屑除硅质岩屑外，一般稳定性都不高。
三、陆源碎屑岩的结构
碎屑颗粒的圆度分级
三、陆源碎屑岩的结构
2、填隙物的结构
填隙物按成因分： 填隙物按成因分： 杂基：<0.003mm的细粒物质， 杂基：<0.003mm的细粒物质，是随粗碎屑 的细粒物质 颗粒一起搬运而来充填在碎屑颗粒孔隙中间的碎 屑物质。由机械作用形成。 屑物质。由机械作用形成。 胶结物： 胶结物：由化学结晶作用形成充填在碎屑颗粒 孔隙中的化学物质， 孔隙中的化学物质，其结构特征与本身的结晶程 度、晶粒大小和分布的均匀性有密切的关系
三、陆源碎屑岩的结构
对显晶质结构，根据晶体的排列方式可进一步划分 显晶质结构， 为： 晶粒结构：胶结物呈粒状晶体，它形镶嵌， 晶粒结构：胶结物呈粒状晶体，它形镶嵌，排列无定向 嵌晶结构（连生结构） 胶结物结晶形成粗大晶体， 嵌晶结构（连生结构）：胶结物结晶形成粗大晶体， 将一个或数个碎屑颗粒内部。 将一个或数个碎屑颗粒内部。 栉状结构（丛生结构） 栉状结构（丛生结构）：胶结物呈纤维状或短柱状垂 直碎屑颗粒表面生长； 直碎屑颗粒表面生长；当胶结物围绕碎屑颗粒呈 带状分布时则称为带状胶结。 带状分布时则称为带状胶结。 再生（次生加大）结构： 再生（次生加大）结构：硅质胶结物沿碎屑石英颗粒 边缘呈次生加大边，而且二者光性方位一致。 边缘呈次生加大边，而且二者光性方位一致。
讲陆源碎屑岩岩类
如：海滩成因的砾岩。
砾岩的沉积构造
牵引流成因的常见有平行层理，大型交错层理。 重力流成因的多为块状层理、递变层理。
2。 砾岩的分类
砾岩的粒度分类 . 巨砾岩（或角砾岩、混杂岩）：主要砾石粒径
>250mm . 粗砾岩（或角砾岩、混杂岩）：主要砾石粒径
250-50mm . 中砾岩（或角砾岩、混杂岩）：主要砾石粒径
黄土：与粉砂岩有关的一种半固结的粘土质粉砂岩， 风力或水力均可使其沉积，但其形成环境，总是在干燥 或半干燥的气候区内。
在我国的北方及西北地区，第四纪地层中的黄土或黄 土类岩石分布极其广泛.
黄土高原－粘土质粉砂岩
黄土高原－粘土质粉砂岩
四、 泥质岩
泥质岩：泥级质点（主要指粘土矿物）含量超过 50%的沉积岩.
一、 砾 岩
由大于50%砾石(>2.0 mm)成分组成的 陆源沉积岩岩石称为砾岩(或角砾岩)。
它是沉积岩中最粗的一类岩石，常出 现在冲积扇、扇三角州、砾质辫状河、海 底扇、冰川沉积和海滩沉积之中。可以成 为油气储层。
1。砾岩的特征
砾岩的颜色 随砾石和填隙物的成分而变化，常见为浅灰色、灰色、
深灰色、褐红色等.
由于这两个指标都属于砂岩的物质成分特征，因 此砂岩按填隙物成分及颗粒成分进行分类称为成分－ 成因分类。
（1） 成分－成因分类原则
两个基本点 第一个基本点: 以基质含量的百分比划分出结构成熟度相
对高的净砂岩和成熟度相对低的杂砂岩。
净砂岩: 四种组分中，基质含量<5%；在其填隙物中，胶结物 含量较高；结构成熟相对较高，是成熟－极成熟的砂岩；牵引流 （风）沉积成因。
C. 三种主要类型砂岩的特征及成因
石英砂岩： 狭义的石英砂岩是在碎屑颗粒中，石英端元的含量
砾岩的沉积构造
牵引流成因的常见有平行层理，大型交错层理。 重力流成因的多为块状层理、递变层理。
2。 砾岩的分类
砾岩的粒度分类 . 巨砾岩（或角砾岩、混杂岩）：主要砾石粒径
>250mm . 粗砾岩（或角砾岩、混杂岩）：主要砾石粒径
250-50mm . 中砾岩（或角砾岩、混杂岩）：主要砾石粒径
黄土：与粉砂岩有关的一种半固结的粘土质粉砂岩， 风力或水力均可使其沉积，但其形成环境，总是在干燥 或半干燥的气候区内。
在我国的北方及西北地区，第四纪地层中的黄土或黄 土类岩石分布极其广泛.
黄土高原－粘土质粉砂岩
黄土高原－粘土质粉砂岩
四、 泥质岩
泥质岩：泥级质点（主要指粘土矿物）含量超过 50%的沉积岩.
一、 砾 岩
由大于50%砾石(>2.0 mm)成分组成的 陆源沉积岩岩石称为砾岩(或角砾岩)。
它是沉积岩中最粗的一类岩石，常出 现在冲积扇、扇三角州、砾质辫状河、海 底扇、冰川沉积和海滩沉积之中。可以成 为油气储层。
1。砾岩的特征
砾岩的颜色 随砾石和填隙物的成分而变化，常见为浅灰色、灰色、
深灰色、褐红色等.
由于这两个指标都属于砂岩的物质成分特征，因 此砂岩按填隙物成分及颗粒成分进行分类称为成分－ 成因分类。
（1） 成分－成因分类原则
两个基本点 第一个基本点: 以基质含量的百分比划分出结构成熟度相
对高的净砂岩和成熟度相对低的杂砂岩。
净砂岩: 四种组分中，基质含量<5%；在其填隙物中，胶结物 含量较高；结构成熟相对较高，是成熟－极成熟的砂岩；牵引流 （风）沉积成因。
C. 三种主要类型砂岩的特征及成因
石英砂岩： 狭义的石英砂岩是在碎屑颗粒中，石英端元的含量
《沉积岩石学》第三章 碎屑岩的成分
表3—8 化学成分与粒度的关系（引自裴蒂庄，1975）
组成 SiO2 TiO2
AL2O3 氧化铁 MgO
CaO Na2O K2O
细砂 71.15 0.50 10.16 3.72 1.66 3.65 0.86 2.20
粉砂 61.24 0.85 13.30 3.94 3.31 5.11 1.32 2.33
镇川1井，h8，黑云母受压变形 100倍
3、重矿物
指碎屑岩中比重大于2.86的矿物。
在岩石中含量很少，一般<1%，主要分布在在0.25～ 0.05mm的粒级范围内（细砂—粗粉砂岩） 根据风化稳定性
稳定重矿物
电气石、锆英石、金红石、石榴石、榍石、磁 铁矿 等
不稳定重矿物
重晶石、磷灰石、绿帘石、黄铁矿等
长石砂岩中，砾岩、粉砂岩中含量较少。
（2）来源：主要来自花岗岩、花岗片麻岩 （3）长石大量出现的有利因素：
地壳运动比较剧烈，地形高差大，气候干燥， 物理风化作用为主，搬运距离近，快速堆积。
（4）稳定性：钾长石>钠长石>钙长石；正长石>微 斜长石。
长石
斜长石,白云石胶结,细砂岩,东濮,100(+)
锆石,石榴石,角闪石
各类岩石的轻重矿物组合
母岩 花岗岩 花岗闪长岩 安山岩和玄武
岩 橄榄岩和辉长
岩 变质岩
沉积岩
重矿物 轻矿物 重矿物 轻矿物 重矿物 轻矿物 重矿物 轻矿物
重矿物
轻矿物
矿物组合（包括部分岩屑） 锆石 金红石 榍石 磷灰石 黑云母 石英 正长石 微斜长石 酸性斜长石
辉石 角闪石 安山岩或玄武岩岩屑 中性和基性斜长石
碎屑岩的成分可以用其所含的矿物成分表示，也可用化学成 分表示。
百科知识精选陆源碎屑岩
其他陆源碎屑岩与许多矿产有关，如煤炭、石油、天然气、地下水和许多层控矿床。
碎屑岩本身就是一种矿产，具有重要的经济价值。
纯净的石英砂岩是制造硅砖、普通玻璃和光学玻璃的重要原料；海绿石砂是农业肥料；砂岩中伴生的重矿物如锆石、独居石、金红石等也具有开采价值。
砂岩还是很好的建筑材料和研磨材料；碎屑岩还具有良好的孔隙和渗透性能，为流体矿藏的富集提供储集空间；由碎屑岩所形成的许多奇山怪石，已经成为游览的胜地。
分类根据碎屑颗粒的大小，陆源碎屑岩可以分为四类：1、砾岩：碎屑直径2mm。
2、砂岩：碎屑直径2-0.05mm。
3、粉砂岩：碎屑直径0.05-0.005mm。
4、泥质岩：碎屑直径0.005mm。
组成陆源碎屑矿物中以石英最常见。
除单晶石英外，常见由几颗石英或许多微粒石英组成的多晶石英；长石类矿物中微斜长石常见，斜长石中钠长石远远超过钙长石；云母类碎屑一般以白云母为主；重矿物中常见者是火成岩和变质岩中的副矿物，如锆石、金红石等；岩石碎屑是母岩破碎形成的岩石碎块，保存了母岩的结构特征；若岩层中出现大量火山岩屑，标志着某一时期陆源区曾有过火山活动。
组成结构碎屑岩的物质组成有两部分，一类是陆源碎屑和填隙物中的杂基。
另一类是胶结物，它们是在沉积、成岩阶段以溶液沉淀的方式而形成的。
陆源碎屑结构陆源碎屑结构是陆源沉积岩的主要结构，它是由碎屑颗粒和胶结物（或基质）两部分组成，结构的特征取决于颗粒的结构、胶结物（或基质）的结构以及二者之间的量比和相互关系。
碎屑结构特征包括颗粒的大小、分选性、形态和表面特征等。
泥状结构主要是由颗粒小于0.004毫米的泥质物物质组成，为泥质岩的特征结构。
具有这种结构的岩石，其特点是质地均匀、致密，具有滑感和贝壳状断口，矿物成分主要为粘土矿物。
自然界具典型泥状结构的泥质岩并不多，往往有少量砂和粉砂等混入物，形成过度类型的砂泥状结构或粉砂泥状结构。
6-第六章陆源碎屑岩精品PPT课件
系，其取决于气候条件和大地构造条件。 终极产物：一般以石英－高岭石的轻矿物组合及以锆石－电气石－金
红石的重矿物组合作为碎屑岩的终极产物 在砂岩的研究中，常用石英加燧石与长石加其它岩屑的比率作为成
分成熟度的衡量标志。 在重矿物研究中常用“ZTR”指数，即锆石（Zircon）、电气石
（Tourmaline）和金红石（Rutile）三种矿物占透明重矿物的百分含量 来表示成分成熟度，其值愈大成熟度愈高。
(3) 刻蚀痕迹是由碰撞作用造成 的，如冰川作用。
(4) 在海滩带及海的近岸地带， 石英砂粒表面具有机械成因的 “V”形坑。
二、 填隙物的结构
碎屑岩的填隙物包括杂基和胶结物。由于它们的成因不 同，因此在结构上也表现着各自不同的特征。
（一）胶结物（Cement）
胶结物是碎屑岩中以化学沉淀方式形成于粒间孔隙中的自 生矿物。
（2）球度是用来度量一个颗粒于球体的程度参数。
球度 = 3 C 2 AB
颗粒的三个轴愈接近相等，其球度愈高；相反，片状和 柱状颗粒都具有很低的球度。
在悬浮搬运组分中，球度小的片状颗粒最容易被漂走。 在滚动搬运中，只有球度大的颗粒才最易沿床底滚动。
圆度和球度是两个概念，球度高的颗粒，圆 度不一定好，反之亦然
形成于沉积同生期
（2）孔隙胶结——最常见的颗粒支撑结构，碎屑颗粒 构成支架状，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。
成岩期或后生期化学沉淀的产物
（3）接触胶结——亦为颗粒支撑结构，颗粒之间呈点接触或 线接触，胶结物含量少，分布于碎屑颗粒相互接触的地方。
可能是干旱气候条件下的砂层，因毛细管作用，溶液沿颗 粒间细缝流动并沉淀形成的；或者是原来的孔隙式胶结物经地 下水淋滤改造而成的。
红石的重矿物组合作为碎屑岩的终极产物 在砂岩的研究中，常用石英加燧石与长石加其它岩屑的比率作为成
分成熟度的衡量标志。 在重矿物研究中常用“ZTR”指数，即锆石（Zircon）、电气石
（Tourmaline）和金红石（Rutile）三种矿物占透明重矿物的百分含量 来表示成分成熟度，其值愈大成熟度愈高。
(3) 刻蚀痕迹是由碰撞作用造成 的，如冰川作用。
(4) 在海滩带及海的近岸地带， 石英砂粒表面具有机械成因的 “V”形坑。
二、 填隙物的结构
碎屑岩的填隙物包括杂基和胶结物。由于它们的成因不 同，因此在结构上也表现着各自不同的特征。
（一）胶结物（Cement）
胶结物是碎屑岩中以化学沉淀方式形成于粒间孔隙中的自 生矿物。
（2）球度是用来度量一个颗粒于球体的程度参数。
球度 = 3 C 2 AB
颗粒的三个轴愈接近相等，其球度愈高；相反，片状和 柱状颗粒都具有很低的球度。
在悬浮搬运组分中，球度小的片状颗粒最容易被漂走。 在滚动搬运中，只有球度大的颗粒才最易沿床底滚动。
圆度和球度是两个概念，球度高的颗粒，圆 度不一定好，反之亦然
形成于沉积同生期
（2）孔隙胶结——最常见的颗粒支撑结构，碎屑颗粒 构成支架状，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。
成岩期或后生期化学沉淀的产物
（3）接触胶结——亦为颗粒支撑结构，颗粒之间呈点接触或 线接触，胶结物含量少，分布于碎屑颗粒相互接触的地方。
可能是干旱气候条件下的砂层，因毛细管作用，溶液沿颗 粒间细缝流动并沉淀形成的；或者是原来的孔隙式胶结物经地 下水淋滤改造而成的。
沉积岩(复习)
沉积岩岩石学考试复习资料1.沉积岩的分类答：依据分类原则，将沉积岩分为三大类：①陆源沉积岩—机械搬运陆源物质形成砾岩与角砾岩、砂岩、粉砂岩、泥质岩。
②火山碎屑岩—火山碎屑机械搬运沉积形成。
据粒度分为集块岩、火山角砾岩、凝灰岩。
③内源沉积岩—沉积物是在盆地通过生物与化学沉积形成（Ⅰ）蒸发岩（Ⅱ）非蒸发岩（Ⅲ）可燃性有机岩（1）陆源碎屑岩岩石的物质成分来自陆壳的风化产物，主要由母岩机械破碎形成的碎屑物质组成，如砾岩和角砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩等。
（2）火山碎屑岩主要由火山喷发提供的碎屑物质就地堆积或流动形成的岩石，如火山集块岩、火山角砾岩、凝灰岩、熔结凝灰岩等。
(3)内源沉积岩物质成分直接来自沉积盆地中的化学物质和生物化学物质，其最原始的物质主要来自陆源溶解物质和生物源。
按沉积作用方式可分为主要由化学作用形成的蒸发岩，主要由生物、化学、生物化学及机械作用形成的非蒸发岩，主要由生物作用形成的可燃性有机岩。
2.母岩风化作用的阶段性答：(1)碎屑阶段：以物理风化为主，风化产物主要为岩屑或矿物碎屑。
组成母岩的元素或化合物成分转移甚微。
(2)饱和硅铝阶段：岩石中如有氯化物和硫酸盐将全部被溶解，Cl-和SO4 2-全部被带出。
然后在O2、CO2和H2O的共同作用下，铝硅酸盐和硅酸盐矿物开始分解，游离出K+、Na+、Ca2+、Mg+2，其中Ca+2和Na+的流失要比K+和Mg2+容易。
这些阳离子的存在，使介质呈碱性或中性，并使少量SiO2转入溶液。
这个阶段形成的粘土矿物有蒙脱石、水云母、拜来石、绿脱石以及绿泥石等。
同时，碱性条件下难溶的碳酸钙开始堆积。
(3)酸性硅铝阶段：碱金属和碱土金属大量被溶滤掉，SiO2进一步游离出来，随着有机质分解形成大量有机酸和CO2，使介质变为酸性，使饱和硅铝阶段形成的矿物(蒙脱石、水云母等)转变在酸性条件下稳定的不含碱和碱土金属的粘土矿物(高岭石、变埃洛石等)。
通常将达到这一阶段的风化作用称为粘土型风化作用。
岩石学-沉积岩第五章-碎屑岩-1
孔 隙
碎 屑 颗 粒
基 质
胶结物
第二节
1.碎屑本身的结构
（1）粒度
陆源碎屑岩的结构
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 64－4mm 4－2mm 0.5－2mm 0.5－0.25mm 0.25－0.05mm 0.05－0.005mm <0.005mm
砾
中砾 细砾 粗砂
3）常见的砾岩类型
.石英岩砾岩：砾石以石英岩、燧石岩、 脉石英等为主，中-细砾级，分选、磨圆较好， 颗粒支撑。常见胶结物为石英、方解石、赤铁 矿等。
.火山岩砾岩：砾石主要为火山岩或火山 凝灰岩，单成分或复成分，多中砾级，中等分 选磨圆，常含砂基或混基，砂基成分与砾石成 分相近，但有较多石英、长石单晶。胶结物通 常为泥质、钙质或铁质。
嵌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。
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
基底式胶结(Basal cement-ation)
填隙物含量较多，碎
粒分选、磨圆度好，颗粒支撑；基质极少，胶结物
主要为硅质、海绿石。以孔隙式和镶嵌式胶结类型
为主。硅质胶结物为主时，常形成石英自生加大结
构。
.石英砂岩的古环境意义
纯净的石英砂岩具有高成分成熟度和结
构成熟度，通常代表砂粒经过成河流长时间 搬运之后，又在滨岸浪的作用下，反复冲洗 的结果。石英砂岩多形成于滨—浅海砂质海 岸沉积环境。
A, 微晶结构,
作用阶段。
B, 镶嵌粒状结构, C, 栉壳状结构, D, 加大边结构,
长江大学沉积岩石学教案：第四章 陆源碎屑岩
/jpkc2/jxzy/skja/ll/4第四章%20%20陆源碎屑岩.htm（第 8／27 页）2009/5/31 10:54:45
第四章 陆源碎屑岩
颗粒形状分类
碎屑颗粒的圆度分级
（五）颗粒的表面结构 一般表显为磨光程度及表面刻蚀痕迹两个方面。 二、填隙物的结构（重点） （一）杂基 杂基是碎屑岩中与粗碎屑岩一起沉积下来的细粒填隙组分，粒度一般小于0.03mm，它们是械机沉积产物而不是化学沉淀组分，可分为原杂基、正杂基、假杂基。 （二）胶结物 胶结物是化学成因物质，其特点是由晶体大小、晶体生长方式及重结晶程度等决定的。可分为： 非晶质及隐晶质结构 显晶粒状结构 嵌晶结构 自生加大结构
杂基的成分最常见的是高岭石、水云母、蒙脱石等粘土矿物，有时见有灰泥和云泥。 3. 研究意义
杂基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。 4. 杂基的识别标志
主要是依据结构来识别杂基。 （二）胶结物 1. 概念：胶结物是碎屑岩中以化学沉淀方式形成于粒间孔隙中的自生矿物。 2. 硅质胶结物：主要是石英、玉髓和蛋白石。 3. 碳酸盐胶结物：主要为方解石和白云石。 4. 其它类型的胶结物：赤铁矿、褐铁矿、硬石膏、石膏、黄铁矿、海绿石、绿泥石。 四、化学成分（简介）
第二节 碎屑岩的结构 （Textures of clastic rocks）
学时：4学时（其中理论教学2学时、实验2学时） 基本内容： ①基本概念：粒度、球度、圆度、杂基、原杂基、正杂基、淀杂基、外杂基、假杂基、胶结物、非晶质结构、隐晶质结构、显晶粒状结构、嵌晶粒状结构、自生加大结构、胶结类型、基底胶结、孔隙胶结、接触胶结、镶嵌胶 结、平均粒径、中值、标准偏差、偏度、尖度、C-M图 ②碎屑岩的基本结构组分及其含义、粒级的划分方案、粒度的分类及命名、φ值的定义及换算、胶结物的结构分类、碎屑岩的支撑性质及胶结类型、粒度分析资料的整理及其应用
沉积岩石学@7陆源碎屑岩
碎屑颗粒的表面结构
碎屑颗粒的表面常有各种磨光面、毛玻璃化 和显微的刻蚀痕迹等，称为颗粒的表面结构， 其成因主要与机械磨蚀作用和化学的溶蚀、 沉淀作用有关。
常见的如毛玻璃表面(又称霜面)、沙漠漆、 冰川擦痕，以及各种刻蚀痕和撞击痕等 。 (p.101)
填隙物的结构
填隙物包括胶结物和杂基，在粗碎屑岩中除 了粗碎屑颗粒和杂基外，还有大量的砂及粗 粉砂级的碎屑，称为“机械混入物”。
孔隙胶结: 属颗粒支撑类型，其大部分颗粒彼 此直接接触，填隙物可以是粘土杂基，也可 以是化学胶结物。反映了稳定水流沉积作用 和波浪淘洗作用的特征。
接触胶结: 属于颗粒支撑类型，胶结物只在颗 粒接触处才出现。这种胶结方式只要比较特 殊的条件下才能产生，如在干旱气候条件下 形成的砂层，由于毛细管作用而使得溶液沿 颗粒接触点的细缝流动、并发生矿物的沉淀 作用而形成。也可以是原先具孔隙胶结的岩 石在近地表处经大气的淋滤而形成。
组成，因而一般所谓的岩石粒度，其相应的 粒级成分应大于50%。研究碎屑岩粒度分布 情况(即粒级成分)的方法称作粒度分析。 分选性：好、中、差三级
当主要粒级成分含量占碎屑总量的75%以上、 或其颗粒大小接近相等时，称为分选性好；
当主要粒级成分含量为50~75%时，称为分选 性中等；
而没有一种粒级成分能够超过50%或颗粒大 小相差很悬殊时，则为分选性差。
似杂基按成因可以分外杂基、淀杂基和假杂 基三种类型：
(1)外杂基：在成岩后生期或表生期于岩石颗 粒间的孔隙内堆积的外来细粉砂和粘土物质。 其特点是多矿物质的、呈污浊状、在岩石中 分布不均匀，呈团块状，而且这种团块状的 外杂基分布不受岩石沉积时形成的纹理控制。
(2)淀杂基：成岩期从孔隙水中沉淀形成的粘
《岩石学》第12章 陆源碎屑岩
陆源碎屑岩的构造
常见的构造： 各种层理构造、
层面构造、
同生变性构造、
虫孔和虫迹构造等
陆源碎屑岩的分类
按碎屑颗粒的大小，分为： 1、粗碎屑岩——砾岩（角砾岩） 2、中碎屑岩——砂岩 3、粒度大于2mm的陆源碎屑颗粒超过50%的 岩石称为粗碎屑岩。 • 根据粗碎屑颗粒的磨圆程度分为砾岩和 角砾岩
一、一般特征
• 2结构、构造
典型的陆源碎屑结构，具陆源碎屑结构的 一般特征。 砂岩是物理搬运和沉积的产物，故层理和 层面构造都较发育，尤其是流水成因的 交错层理。
二、分类
按粒度、碎屑成分及基质含量进一步划分 粒度：
极粗砂（2-1mm,-1-0Ф ） 粗粒砂岩（ 1-0.5mm,0-1Ф ） 中粒砂岩（ 0.5-0.25mm,1-2Ф ） 细粒砂岩（ 0.25-0.125mm, 2-3Ф ) 极细砂岩（ 0.125-0.063mm,3-4Ф ）
发育水平层理的 粉砂岩
二、分类及常见岩石类型
按粒度、碎屑成分进一步划分： 粒度：
粗粉砂岩（ 0.063-0.03mm） 细粒砂岩（ 0.03-0.004mm）
二、分类及常见岩石类型
按粒度、碎屑成分进一步划分： 石英和不稳定碎屑的含量：
单成分粉砂岩：以石英为主 复成分粉砂岩：含较多的长石和黑云母 除此之外：还可以根据胶结物成分，特征自生矿 物、颜色和其他混入物给粉砂岩命名，如铁质 粉砂岩、钙质粉砂岩。
无层理冰积砾岩
三、常见岩石类型
角砾岩：属于未经搬运的原地堆积或稍 经短距离搬运的近源堆积。成分复杂， 地层中少见。 常见的角砾岩类型：崩积角砾岩、滨岸角 砾岩、岩溶角砾岩、溶崩角砾岩、成岩 角砾岩和构造角砾岩。
溶塌角砾岩
四、粗碎屑岩的分布
陆源碎屑岩
1.石英（Quartz）
石英抗风化能力强，既抗磨又难分解，同 时在大部分岩浆岩和变质岩中石英含量又高。 所以石英是碎屑岩中分布最广的一种碎屑矿物。 石英主要出现在砂岩及粉砂岩中（平均含 量66.8%），在砾岩中含量较少，在粘土岩中则 更少。
2.长石（Feldspar） 在碎屑岩中，长石的含量少于石英。砂岩 中长石的平均含量为10～15%，长石主要分布于 巨、粗砂岩中，有时见于中粒砂岩中，在砾岩 和粉砂岩中长石矿物碎屑含量较少。 在碎屑岩中，钾长石（正长石>微斜长石） >斜长石（钠长石>>钙长石）。 3.云母（Mica） 在碎屑岩中，白云母>黑云母。
（2）地质意义：杂基的含量和性质可以反映 搬运介质的流动特性，反映碎屑组分的分选性， 也是水动力强度的重要标志，是碎屑岩结构成 熟度的重要标志。
（二）胶结物 胶结物：由化学结晶作用形成充填在碎屑 颗粒孔隙中的化学物质。 胶结物的结构，按胶结物的结晶程度和晶 体的排列组合关系分为： 非晶质结构：蛋白石、磷酸盐、铁质等 隐晶质结构：粒度极细，只有在显微镜下 才能分出光性，如玉燧、隐晶质的磷酸盐 显晶质结构：明显的晶粒结构
第三章 陆源碎屑岩
第一节 碎屑岩的成分 Composition of clasticrocks 一、陆源碎屑岩的定义及基本组成
1.定义
陆源碎屑岩是指由母岩经物理风化作用所 形成的碎屑颗粒物质，经过机械的搬运和沉积， 并进一步压实和胶结而形成的沉积岩类。
2、陆源碎屑岩的基本组成：
（1）碎屑颗粒是碎屑岩的主要组成部分，占整 个岩石的50%以上，并决定岩石的基本性质。 （2）填隙物： 杂基由机械沉积作用形成的细粒物质，充 填在碎屑颗粒间。 胶结物是对颗粒起胶结作用的化学沉淀物。 （3）孔隙是指岩石中未被固体物质所占据的部 分，孔隙可以是原生的，也可以是后期形成的。
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3. 云母(Mica) 在碎屑岩中,白云母>黑云母.
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4. 重矿物(Heavy mineral) 在碎屑岩中含量极少,一般不超过1%,在 粒级为0.25～0.05mm的范围重矿物含量最高. 按重矿物的风化稳定性可分为:稳定的重 矿物和不稳定的重矿物.
粘土岩岩屑
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在碎屑岩中,碎屑成分与粒度分布具有 一定关系.
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三,填隙物成分(Interstitial minerals) 碎屑颗粒间的填隙物包括:杂基和胶结物
喷出岩岩屑:在砂岩中较丰富
酸性
中性
基性
碱性
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片麻岩,片岩岩屑:易形成大量多晶石英
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脉石英岩屑
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石英具有油 脂光泽,但只在 新鲜断口上表现 得明显.
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在结晶岩中,深成中酸性岩浆岩,石英一 长石质片麻岩及片岩含有大量石英,这是碎屑 石英的主要来源. 不同来源的石英具有不同的特点.通过石 英中所含包裹体及波状消光现象,结合颗粒大 小及形状等特征,有助于判断石英的来源.
来自喷出岩及热液岩石的石英:火山喷 出岩中的石英为高温石英,多为单晶,不具波 状消光,不含包裹体,表面光洁如水,具有石 英外形,破裂纹,港湾状溶蚀边缘. 来自热液 脉的石英常含 很多水,气包 裹体.
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石英砂岩岩屑: 较少或很少
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燧石:稳定,抗风化能力较强
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铁白云石胶结物
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菱铁矿胶结物
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3. 其它类型的胶结物 氧化铁:赤铁矿,纤铁矿,针铁矿 石膏及硬石膏
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各类岩石的轻,重矿物组合
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(二)岩屑(Rock fragments) 岩屑是母岩岩石的碎块,是保持着母岩结 构的矿物集合体. 所以,岩屑是提供沉积物来源区的岩石类 型的直接标志. 岩屑的含量决定于粒度,母岩成分及成熟 度等因素.
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1. 硅质胶结物(Siliceous cement) 包括非晶质的蛋白石,隐晶质的玉髓和结 晶质的石英. 重结晶转变:蛋白石——玉髓——石英
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第四章 陆源碎屑岩
clastic rocks of terrigenous origin
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第一节 碎屑岩的成分
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(二)胶结物(Cement) 胶结物是碎屑岩中以化学沉淀方式形成于 粒间孔隙中的自生矿物. 胶结物成分主要有: 硅质(石英,玉髓,蛋白石) 碳酸盐(方解石,白云石) 铁质(赤铁矿,褐铁矿等) 硬石膏,石膏,黄铁矿 粘土矿物
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长石主要来源于花岗岩和花岗片麻岩.地 壳运动比较剧烈,地形高差大,气候干,物理 风化作用为主,搬运距离近以及堆积迅速等条 件,是长石大量出现的有利因素. 在碎屑岩中,钾长石(正长石>微斜长石) >斜长石(钠长石>>钙长石).
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有时石英颗粒边缘较干净,与自生加大边 之间无明确界线,需借助阴极发光才能看清.
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硅质胶结物是由砂岩的过饱和孔隙水中沉 淀出来的,孔隙水中溶解的SiO2 可以有不同的 来源: 海相沉积物孔隙水中,大量硅藻,放射 虫,硅质海绵以及其它非晶质氧化硅骨骼发生 溶解. 在强大压力下,石英颗 粒的局部溶解. 长石,粘土矿物等硅酸盐矿物以及火山 玻璃等物质的分解.
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来自变质岩的石英:片麻岩和片岩风化 崩解后,会产生大量的单晶及多晶石英.变质 石英表面常见裂纹,不含气液包裹体.大多数 的石英晶粒都具有波状消光.
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(Composition of clastic rocks) 一,概述 按照成因,碎屑岩的组成部分包括: 陆 源碎屑物质,化学沉淀物质.
碎屑颗粒 碎屑颗粒 陆源碎屑物质 陆源碎屑物质 碎屑岩 碎屑岩 化学沉淀物质 化学沉淀物质 杂基 杂基 胶结物 胶结物 矿物碎屑 矿物碎屑 岩屑 岩屑
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填隙物 填隙物 孔 隙 孔 隙
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碎屑颗粒
填隙物
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碎屑岩中的矿物 陆源碎屑 陆源碎屑 矿物 矿物 碎屑岩中 碎屑岩中 的矿物 的矿物 自生矿物 自生矿物 后生矿物 后生矿物 他生矿物,亦 他生矿物,亦 称继承矿物 称继承矿物 沉积,成岩阶 沉积,成岩阶 段生成的矿物 段生成的矿物 在后生阶段生 在后生阶段生 成的矿物 成的矿物
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在砂岩的碎屑中,岩屑的平均含量为 10~15%,常见的岩屑类型有: 花岗岩岩屑:花岗岩是地壳上分布最广 的一类岩浆岩,沉积碎屑岩的主要母岩.
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再旋回长石的特征是微斜长石,正长石或 斜长石具有自生加大边,与石英的自生加大不 同,长石自生加大与原长石碎屑的光性方位不 同,不同时消光.
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1. 石英(Quartz) 石英抗风化能力强,既抗磨又难分解,同 时在大部分岩浆岩和变质岩中石英含量又高. 所以石英是碎屑岩中分布最广的一种碎屑矿 物. 石英主要出现在砂岩及粉砂岩中(平均含 量66.8%),在砾岩中含量较少,在粘土岩中则 更少.
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二,碎屑成分(Clastic constituents) 碎屑:矿物碎屑,岩石碎屑(岩屑) (一)矿物碎屑(Mineral clastics) 沉积岩中已发现的碎屑矿物约有160种,最 常见的约有20种.在一种碎屑岩石中,其主要 的碎屑矿物通常不过3～5种. 按照相对密度,碎屑矿物可分为: 轻矿物:<2.86,石英,长石等 重矿物:>2.86,榍石,锆石等
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(一)杂基(Matrix) 1. 杂基是碎屑岩中的细小的机械成因组 分, 其粒级以泥级为主,可包括一些细粉砂. 2. 杂基成分:高岭石,水云母,蒙脱石等 粘土矿物,亦见灰泥,云泥以及一些细粉砂级 碎屑:绢云母,绿泥石,石英,长石等. 3. 不同碎屑岩中,杂基含量不同.杂基含 量高是不成熟砂岩的特征.
再旋回石英:呈浑圆状或带自生加大 边,以单晶的非波状消光石英为主.
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