陆源碎屑岩各论-粘土岩
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第12讲陆源碎屑岩各论粉砂岩与粘土岩
（2）蒙脱石族 蒙脱石★★、拜 来石★★、绿脱 石★、皂石★ 2：1型三层结构 单元
两层四面体夹一层八 面体层
顶部四面体片 中间八面体片 底部四面体片 层间交换性阳离子
蒙脱石/胶岭石/微晶高岭石 细鳞片状、鹅毛状、棉絮 状，轮廓不清楚 加水膨胀或呈浆糊状
质纯白色/灰白色，含杂质呈黄色、桃红色、灰
绿色等。致密块状呈蜡状光泽，疏松土状光 泽暗淡。硬度1～2,相对密度2～3。 常与未变化的火山玻璃一同产出
在铝氧八面体中，Mg2+、Fe3+等可置换Al3+。
第四节 粘土岩
二、粘土岩的物质成分 （一）粘土矿物
（1）高岭石族 高岭石★★★、地开石★、珍珠陶土★
1：1型双层结构单元层由一层Si-O四面体和一层Al-(O-OH)八面体组成
四 面 体 片 八 面 体 片
高岭石
单个晶体：六边鳞片状、书页状。 集合体：蠕虫状、手风琴状；
★★
★
第四节 粘土岩
3.研究意义
分布最广，约占沉积岩总体积的55～60%。 沉积岩成因、沉积环境分析（吸附的微量元素可判断古环境和古气候） 重要的石油地质意义 重要的生油母质；良好盖层；泥岩裂缝油气藏
工业用途
可塑性、耐火性、烧结性、吸水膨胀性、吸附性等 经济意义 富集稀有元素和稀土元素，形成工业矿床黑色页岩和碳质页
第三节 粉砂岩
（二） 根据碎屑成分 单成分粉砂岩 石英为主 复成分粉砂岩 除石英外，还有较多云母、长石或其它碎屑
（三） 根据胶结物成分
铁质粉砂岩 钙质粉砂岩
山东莱阳上侏罗统白云质粉砂岩
实例分析
Calcareous siltstone, Cambrian Fucoid beds, Loch Assynt
两层四面体夹一层八 面体层
顶部四面体片 中间八面体片 底部四面体片 层间交换性阳离子
蒙脱石/胶岭石/微晶高岭石 细鳞片状、鹅毛状、棉絮 状，轮廓不清楚 加水膨胀或呈浆糊状
质纯白色/灰白色，含杂质呈黄色、桃红色、灰
绿色等。致密块状呈蜡状光泽，疏松土状光 泽暗淡。硬度1～2,相对密度2～3。 常与未变化的火山玻璃一同产出
在铝氧八面体中，Mg2+、Fe3+等可置换Al3+。
第四节 粘土岩
二、粘土岩的物质成分 （一）粘土矿物
（1）高岭石族 高岭石★★★、地开石★、珍珠陶土★
1：1型双层结构单元层由一层Si-O四面体和一层Al-(O-OH)八面体组成
四 面 体 片 八 面 体 片
高岭石
单个晶体：六边鳞片状、书页状。 集合体：蠕虫状、手风琴状；
★★
★
第四节 粘土岩
3.研究意义
分布最广，约占沉积岩总体积的55～60%。 沉积岩成因、沉积环境分析（吸附的微量元素可判断古环境和古气候） 重要的石油地质意义 重要的生油母质；良好盖层；泥岩裂缝油气藏
工业用途
可塑性、耐火性、烧结性、吸水膨胀性、吸附性等 经济意义 富集稀有元素和稀土元素，形成工业矿床黑色页岩和碳质页
第三节 粉砂岩
（二） 根据碎屑成分 单成分粉砂岩 石英为主 复成分粉砂岩 除石英外，还有较多云母、长石或其它碎屑
（三） 根据胶结物成分
铁质粉砂岩 钙质粉砂岩
山东莱阳上侏罗统白云质粉砂岩
实例分析
Calcareous siltstone, Cambrian Fucoid beds, Loch Assynt
陆源碎屑岩
(5) 重矿物在碎屑岩中含量很少，薄片中偶尔可见，一般应进行专门 的“人工重砂分析”。
(6) 虽然重矿物含量较少，但在适当的条件下也可以富集成有经济价 值的重砂矿床。
锆石砂矿
45
第六章、陆源碎屑岩
第二节、碎屑岩的物质成分
（二）岩石碎屑（岩屑） 1、概念
岩屑：是母岩岩石的碎块，简称岩屑或岩块。在砂岩碎屑中，岩屑 的含量为10%－15%。岩屑是反映母岩区岩石类型的直接标志。
流纹岩2喷出岩岩屑中性基性喷出岩2喷出岩岩屑碱性喷出岩3片岩千枚岩岩屑易形成大量多晶石英4脉石英岩屑5石英砂岩岩屑较少或很少6燧石稳定抗风化能力较强7粘土岩岩屑4碎屑岩中碎屑成分与粒度分布具有一定关系在碎屑岩中碎屑物质的含量与粒度分布有一定关系某种成分的颗粒常常只出现在某一定粒级范围内
《沉积岩石学》
(1)石英抗风化能力强，又很难分解，同时在大部分岩浆岩和变质岩中 含有大量石英，所以石英是碎屑岩中分布最广的一种矿物。石英主要出现在 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。
(2)肉眼观察石英碎屑多呈碎屑粒状，无色透明，玻璃光泽，断口油脂 光泽，硬度为7,无解理；显微镜下无色，洁净光亮无风化产物，粒状，无解 理，正低突起，一级灰白干涉色，一轴晶正光性。
42
第六章、陆源碎屑岩
第二节、碎屑岩的物质成分
(3)重矿物的类型及标型特征、重矿物的组合以及轻重矿物的组合可 有效的指示母岩的类型与性质。
43
第六章、陆源碎屑岩
第二节、碎屑岩的物质成分
(4)依据重矿及其组合在平面的变化趋势和规律可有效的确定物源方向的 碎屑的搬运方向。
44
第六章、陆源碎屑岩
第二节、碎屑岩的物质成分
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。
陆源碎屑岩
陆 源 碎 屑 岩类
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
为什么研究陆源碎屑岩
1、蕴藏丰富的矿产
2、用途广泛
硅砖和玻璃原料：纯净的石英砂岩 农业肥料：海绿石砂岩 建筑材料和研磨材料：砂岩 石油及地下水的良好运移通道 旅游胜地
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
主要内容
一、什么是陆源碎屑岩？ 二、陆源碎屑岩的一般特征 三、陆源碎屑岩类型
自生矿物：从溶液中沉淀的化学物质， 不起胶结作用
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
1. 陆源碎屑岩的物质组成——填隙物质
形成阶段——成岩阶段，由颗粒之间的溶液经化学 作用沉淀出来
含量：<50 %
常见胶结物： 硅质矿物———Q，蛋白石，玉髓 碳酸盐——方解石，白云石，菱铁矿 硫酸盐——石膏、重晶石(Ba), 天青石(Sr) 磷酸盐——胶磷矿(非晶态磷灰石） 铁氧化物、氢氧化物——
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
1. 陆源碎屑岩的物质组成——碎屑物质
重矿物碎屑：相对密度大于2.86的矿物
含量很少，一般不超过1％ 粒度大小多介于0.25—0.05mm 之间 反映母岩特征
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
1. 陆源碎屑岩的物质组成——碎屑物质
（２） 岩石碎屑: （又称岩屑） 母岩破坏后的岩石碎块，反映母岩性质
（3）胶结类型
胶结类型：也称之为支撑类型。 填隙物与碎屑颗粒的关系 。
碎屑颗粒与填隙物的相对数量 碎屑颗粒之间的接触关系
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
基底胶结 填隙物含量较多，碎屑颗粒在其中互不接触呈 漂浮状，填隙物主要为杂基。一般代表着高密度 流快速堆积的特征。它形成于沉积同生期。
二、内源沉积岩（自生沉积岩 ）
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
为什么研究陆源碎屑岩
1、蕴藏丰富的矿产
2、用途广泛
硅砖和玻璃原料：纯净的石英砂岩 农业肥料：海绿石砂岩 建筑材料和研磨材料：砂岩 石油及地下水的良好运移通道 旅游胜地
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
主要内容
一、什么是陆源碎屑岩？ 二、陆源碎屑岩的一般特征 三、陆源碎屑岩类型
自生矿物：从溶液中沉淀的化学物质， 不起胶结作用
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
1. 陆源碎屑岩的物质组成——填隙物质
形成阶段——成岩阶段，由颗粒之间的溶液经化学 作用沉淀出来
含量：<50 %
常见胶结物： 硅质矿物———Q，蛋白石，玉髓 碳酸盐——方解石，白云石，菱铁矿 硫酸盐——石膏、重晶石(Ba), 天青石(Sr) 磷酸盐——胶磷矿(非晶态磷灰石） 铁氧化物、氢氧化物——
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
1. 陆源碎屑岩的物质组成——碎屑物质
重矿物碎屑：相对密度大于2.86的矿物
含量很少，一般不超过1％ 粒度大小多介于0.25—0.05mm 之间 反映母岩特征
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
1. 陆源碎屑岩的物质组成——碎屑物质
（２） 岩石碎屑: （又称岩屑） 母岩破坏后的岩石碎块，反映母岩性质
（3）胶结类型
胶结类型：也称之为支撑类型。 填隙物与碎屑颗粒的关系 。
碎屑颗粒与填隙物的相对数量 碎屑颗粒之间的接触关系
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
基底胶结 填隙物含量较多，碎屑颗粒在其中互不接触呈 漂浮状，填隙物主要为杂基。一般代表着高密度 流快速堆积的特征。它形成于沉积同生期。
二、内源沉积岩（自生沉积岩 ）
(沉积岩石学课件第五章陆源碎屑岩各论
第五章陆源碎屑岩各论前面已经学过，陆源碎屑岩包括砾岩、砂岩、粉砂岩和粘土岩，关于它们它们的一般成分、结构、构造和颜色等特征我们也已经学过。
下面，我们将分别学习各类碎屑岩的分类、特征和成因等方面的知识。
第一节砾岩一、一般特征砾岩属粗碎屑岩，主要由粗大的碎屑颗粒——砾石组成。
这就决定了它的一系列特征。
（一）组分特征首先，它的绝大部分碎屑是岩屑而不是矿物碎屑。
其次，砾岩碎屑颗粒粗大，多数大于2mm（>50%）,最大可达数米，甚至数十米。
再者，与砂岩相比，砾岩杂基的粒度上限提高，通常为细粒的砂、粉砂和粘土物质，它们与粗碎屑同时或大致同时沉积下来。
胶结物常是从真溶液中沉淀出的一些化学物质，如方解石、二氧化硅、氢氧化铁等。
（二）构造特征砾岩常见大型斜层理和递变层理。
有时由于层理不明显而呈块状，使得层面难以分辨，需要借助与其互层的其它岩石才能确定。
另外，砾石排列常有较强的规律性，扁形砾石的最大扁平面常向源区方向倾斜，彼此重叠，呈叠瓦状构造。
这是因为在强烈的水流冲击下，砾石只有呈叠瓦状排列状态才最稳定。
（三）产状砾岩在上磨拉石建造（molasse formation，一种以陆源碎屑为主的巨厚岩系，具有不规则的交互层。
碎屑物质分布也不均匀，基本上是由砂层、砂岩、砾岩和粘土岩组成。
为海陆混合沉积体系，其下部以海洋成因的粘土物质占优势；向上沉积物变粗，并过渡为以砂岩为主；其上部是以陆相沉积为主的粗碎屑岩，如粗砂岩、砾岩等。
它是在地槽（地向斜，指地壳上沉降很深的活动地带，具有槽形或盆地状外形，长达数十至数百、甚至上千公里，宽达数十至数百公里，是长期坳陷的向斜状构造，中央常夹以同样大小的地背斜。
）发展的最后阶段，在急剧发展的隆起山麓附近的深陷盆地中，即山间坳陷和边缘坳陷中形成的）和沉积—火山岩建造中是最为特征的岩石，可以组成厚度极大的砾岩岩系。
除此以外，还常以夹层、薄层透镜体以及其它多种局部堆积的形式存在于其它岩系中。
讲陆源碎屑岩岩类
石英砾岩（粗）
石英砾岩（中）
. 复成份砾岩：
砾石成分复杂，常见岩浆岩、沉积岩和变质岩的砾石混杂，稳定 和不稳定砾石比例不定，但不稳定砾石常常较多；砾石圆度中等，分 选中等到差。
泥基支撑、砂基支撑或颗粒支撑混合基充填。化学胶结物较少。
为近源沉积或泥石流沉积。
特殊成因的砾岩
. 底砾岩： 位于某个地层组合底部的侵蚀面上，代表长期沉积间断以后，一
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.
个新的沉积时期开始的产物，故在不整合面或假整合面上时有所见。
. 副砾岩： 在特殊条件下（如冰积岩），砾石含量仅占20-30%，为了强调粗
粒的沉积条件，也称砾岩，有人专门命名为副砾岩。
. 岩溶角砾岩： 碳酸盐岩地层中，古溶洞垮塌形成的角砾岩称岩溶角砾岩。
. 盐溶角砾岩 白云岩与石膏共生时，在表层成岩条件下石膏被溶蚀掉，白云岩垮
湘 西 武 陵 石 英 砂 岩
岩屑砂岩 狭义的岩屑砂岩是在碎屑颗粒中，石英端元的含量小于
75%广，义长的石岩含屑量砂／岩岩包屑括含长量石。岩< 屑1/3砂，岩是。低成分成熟度砂岩。
长石砂岩 狭义的长石砂岩是在碎屑颗粒中，石英端元的含量小于
75%，长石含量／岩屑含量大于３，是低成分成熟度砂岩。 广义的长石砂岩还包括岩屑长石砂岩。
第四讲
它生沉积岩中的陆源碎屑岩类
第三节 陆源碎屑岩的各类岩石特征
第二篇陆源碎屑岩总论
第一节 碎屑颗粒成分
思考题 不同来源的碎屑颗粒（石英、 长石）特征？
第一节 碎屑颗粒成分
来自中酸性深成岩浆岩的石英
常含细小的液体或气体包裹体：均一温度高； 含岩浆岩副矿物：细小、自形程度高、无定向； 因受应力变形，常具波状消光；
第一节 碎屑颗粒成分
来自变质岩的石英 比岩浆岩颗粒细小，一般1-2.2φ； 表面见裂纹； 不含液体包裹体，可见特征的硅线石、蓝晶石等变质矿物包裹体； 具波状消光，带状消光，云状消光；
第一节 碎屑颗粒成分
3、分析搬运和沉积作用 搬运距离 水动力条件 物源方向
第三章 陆源碎屑岩的特征
第一节 碎屑颗粒成分 第二节 填隙物成分 第三节 化学成分
第二节 填隙物成分
一、杂基（matrix） 1.定义 分布于碎屑颗粒之间的，以与颗粒同时沉积的，粒径一般小 于0.03mm的，细碎屑沉积物。 成因：机械成因 2.成分 （1）高岭石、蒙脱石和绿泥石、伊利石等粘土矿物 （2）灰泥、云泥 （3）细粉砂级别的石英、长石及岩屑。 注意杂基与颗粒之间其它物质或似杂基的区别
第一节 碎屑颗粒成分
岩屑类型
花岗片麻岩岩屑
来自变岩的多晶石英
第一节 碎屑颗粒成分
岩屑类型
第一节 碎屑颗粒成分
岩屑类型
第一节 碎屑颗粒成分
岩屑类型
第一节 碎屑颗粒成分
三、盆内碎屑 我国中、新生代陆相碎屑岩中经常含少量盆内碎屑或称内源碎屑 碳酸盐鲕粒、球粒、内碎屑和化石碎屑 泥质内碎屑
第二篇 陆源碎屑岩总论
第三章 陆源碎屑岩的成分 第四章 陆源碎屑岩的结构及粒度分析 第五章 陆源碎屑岩的构造和颜色
陆源碎屑岩（Terrigenous Clastic Rocks）
《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
第讲陆源碎屑岩各论粉砂岩与粘土岩
我国黄土面积达54万平方公里,占全国土地面积旳二十分之一（6%）。
黄河三角洲当代沉积粉砂岩
颜色 黄色、灰黄色、土黄色
成份 颗粒（70～80%） 石英、长石、云母 重矿物 锆石、磷灰石、角闪石、绿帘石、金红石 杂基（粘土）<15% 胶结物（10～30%）－－方解石、白云石为主
构造 分选好、磨圆差
第四节 粘土岩
岩中镍、钼、钒、铅、铂、铈、钇等
二、粘土岩旳物质成份
（一）粘土矿物
含水旳硅酸盐或铝硅酸盐矿物，非晶质和结晶质两类。 结晶质粘土矿物具有层状和链层状两种构造类型 以层状构造粘土矿物最常见 硅氧四面体
由位于四面体中心旳一种硅 和位于四面体角顶旳四个氧构成。
铝／镁氧八面体
由位于一种八面体中心旳铝和 六个位于八面体角顶旳氧构成。 在铝氧八面体中，Mg2+、Fe3+等可置换Al3+。
第四节 粘土岩
七、粘土沉积物旳沉积后变化
2、粘土矿物旳转化作用 温度升高、压力增大 ➢高岭石→蒙脱石（高岭石在酸性介质条件下稳定） ➢蒙脱石→伊利石（或绿泥石。碱性条件）。 ➢伊利石→绿泥石 转化过程中，有离子旳带入和带出。
第四节 粘土岩
七、粘土沉积物旳沉积后变化
3、粘土矿物旳脱水作用 粘土沉积物有4种水：粒间水、吸附水、层间水、构造水 以蒙脱石为例阐明三阶段脱水过程。 ➢No.1：D＝1000～1500m，压实快脱孔隙水和层间水 ➢No.2：D>1500m，脱去残留层间水→混层粘土矿物 ➢No.3：D>2700m，最终脱去层间水→伊利石
第三节 粉砂岩
（二） 根据碎屑成份 单成份粉砂岩 石英为主 复成份粉砂岩 除石英外，还有较多云母、长石或其他碎屑
（三） 根据胶结物成份 铁质粉砂岩 钙质粉砂岩 山东莱阳上侏罗统白云质粉砂岩
14第三节 陆源碎屑岩
四、粉砂岩
• 粉砂岩：
碎屑中粒度0.1~0.01毫米的颗粒占50%以上 的碎屑岩。
• 特征：
碎屑成分单一，以石英为主，其次为长石， 岩屑极少；分选好，磨圆度差；胶结物常为粘土、 钙质和铁质。
• 成因：
形成于水动力条件弱、沉积速度缓慢的环境 中，多见于河漫滩、三角洲和海、湖中水体较深 区。
五、粘土岩
（三）砂岩的主要类型
2、长石砂岩类 碎屑中长石的含量多于25%，岩屑的含量少 于25%的砂岩。 • 典型为长石砂岩： 特点： 颜色一般为红色、浅红色、浅黄色，风化后 呈浅灰色、灰白色；碎屑成分主要为石英和长石； 重矿物含量可达1%以上；胶结物多为钙质，铁质 和硅质较少；一般以中至粗粒较常见；分选性和 圆度变化大。 成因： 一般形成于富含长石的花岗岩母岩区及快速 堆积而成，多见于山间坳陷和坳陷边缘的河、湖 沉积。
2、河成砾岩 （1）形成环境： 多位于河床底部 （2）特点： 以石英为主，成分复杂；分选较差； 砾石扁平的平面向河流的上游方向倾斜。 3、冰川砾岩 成分复杂；分选极差，大的砾石和泥 沙混杂；砾石多为棱角状；砾石表面常见 冰川擦痕。
三、砂岩
（一）砂岩的一般特征 • 砂岩：粒度为1~0.1毫米的碎屑颗粒占碎屑总量 的50%以上的碎屑岩。 • 碎屑成分： 石英、长石、岩屑，少量云母和重矿物。 • 胶结物和杂基（基质）： 基质一般较少，胶结物常见的为硅质、钙质、 铁质。 （二）砂岩的分类 三大类：石英砂岩类、长石砂岩类、岩屑砂岩类
2、碎屑的粒度分级：
（1）常用的粒度分级为： 粒径（mm） 粒 级 >1000 巨砾 1000~100 粗砾 砾 100~10 中砾 10~1 细砾 1~0.5 粗砂 0.5~0.25 中砂 砂 0.25~0.1 细砂 0.1~0.05 粗粉砂 粉砂 0.05~0.01 细粉砂 <0.01 泥（粘土）
第3讲陆源碎屑岩岩石类型
பைடு நூலகம்
粗碎屑岩—砾岩和角砾岩
二、成分特征
1、颗粒成分特征：以岩屑为主，少量的矿物碎屑。 成分明显受母岩性质控制。不含重矿物，粗碎屑的 成分复杂多样。化学成分少见。 2、填隙物成分：以细碎屑杂基为主，颗粒粒径 <2mm，岩屑或矿物碎屑都有，化学胶结物少见。
粗碎屑岩—砾岩和角砾岩
三、结构、构造特征
1、颗粒结构 碎屑颗粒粗大，分选不好，磨圆可好可差，砾石表面 常有一些特殊的痕迹，如冰川擦痕，沙漠漆等 2、填隙物结构
铸体薄片的石英 砂岩—孔隙、次 生加大边
中碎屑岩—砂岩
2、长石砂岩和长石杂砂岩： 1）颜色：淡黄色、灰绿色、肉红色等 2）碎屑颗粒成分：主要为石英和长石，石英含量下于75%，长石大 于18.6%, 还有少量的岩屑。 3）碎屑颗粒结构：粒度为中粒和中粗粒，分选性和磨圆度变化较 大；一般分选中等，次圆到次棱角状。 4）填隙物成分和结构：杂基：主要为各种粘土矿物，重结晶形成 长石的次生加大边；胶结物：主要为钙质和铁质。 5）长石砂岩的形成条件 母岩石含长石丰富的花岗岩和花岗片麻岩类，在形成过程中以物理 风化为主，须有强烈的侵蚀与快速堆积的条件，埋藏后的蚀变作用 要弱。
2、按砾石的大小
巨砾>256mm 粗砾 256-64mm 中砾 64-4mm 细砾 4-2mm
粗碎屑岩—砾岩和角砾岩
四、粗碎屑岩的分类 3、按成分：单成分砾岩：单一成分大于75%
复成分砾岩：每种成分小于50% 4、按砾岩在剖面中的位置：
层间砾岩：整合地产于岩层中间 底砾岩：分布于侵蚀面上 5、按成因： 河成砾岩、海成砾岩、冰川角砾岩、崩积角砾岩、 岩溶角砾岩、构造角砾岩等
有细碎屑杂基，也有化学胶结物，但量少 3、胶结类型：多为基底式胶结，也有孔隙胶结 4、构造：砾石有定向排列，可推断与水流向。常发 育大型交错层理和粒序层理。
粗碎屑岩—砾岩和角砾岩
二、成分特征
1、颗粒成分特征：以岩屑为主，少量的矿物碎屑。 成分明显受母岩性质控制。不含重矿物，粗碎屑的 成分复杂多样。化学成分少见。 2、填隙物成分：以细碎屑杂基为主，颗粒粒径 <2mm，岩屑或矿物碎屑都有，化学胶结物少见。
粗碎屑岩—砾岩和角砾岩
三、结构、构造特征
1、颗粒结构 碎屑颗粒粗大，分选不好，磨圆可好可差，砾石表面 常有一些特殊的痕迹，如冰川擦痕，沙漠漆等 2、填隙物结构
铸体薄片的石英 砂岩—孔隙、次 生加大边
中碎屑岩—砂岩
2、长石砂岩和长石杂砂岩： 1）颜色：淡黄色、灰绿色、肉红色等 2）碎屑颗粒成分：主要为石英和长石，石英含量下于75%，长石大 于18.6%, 还有少量的岩屑。 3）碎屑颗粒结构：粒度为中粒和中粗粒，分选性和磨圆度变化较 大；一般分选中等，次圆到次棱角状。 4）填隙物成分和结构：杂基：主要为各种粘土矿物，重结晶形成 长石的次生加大边；胶结物：主要为钙质和铁质。 5）长石砂岩的形成条件 母岩石含长石丰富的花岗岩和花岗片麻岩类，在形成过程中以物理 风化为主，须有强烈的侵蚀与快速堆积的条件，埋藏后的蚀变作用 要弱。
2、按砾石的大小
巨砾>256mm 粗砾 256-64mm 中砾 64-4mm 细砾 4-2mm
粗碎屑岩—砾岩和角砾岩
四、粗碎屑岩的分类 3、按成分：单成分砾岩：单一成分大于75%
复成分砾岩：每种成分小于50% 4、按砾岩在剖面中的位置：
层间砾岩：整合地产于岩层中间 底砾岩：分布于侵蚀面上 5、按成因： 河成砾岩、海成砾岩、冰川角砾岩、崩积角砾岩、 岩溶角砾岩、构造角砾岩等
有细碎屑杂基，也有化学胶结物，但量少 3、胶结类型：多为基底式胶结，也有孔隙胶结 4、构造：砾石有定向排列，可推断与水流向。常发 育大型交错层理和粒序层理。
陆源碎屑岩各论-粘土岩
新生物质 海解物质（同生阶段产物）
郑418井，1358.64m
书 页 状
蠕虫状
六方板状
手风琴状
粘土岩
（2）蒙脱石族 蒙脱石★★拜来石★★、绿脱石★、皂石★， 2：1型三层结构单元两层四面体夹一层八面体层
顶部四面体片
中间八面体片
底部四面体片 层间交换性阳离子 层间水
另一晶层
粘土岩
蒙脱石/胶岭石/微晶高岭石 偏光镜下细鳞片状，干 涉色比高岭石、伊利石 高。
5.砂质粘土结构 粘土=75～50%，砂25～50%；
粘土岩
（二）按粘土矿物的结晶程度和晶体形态划分 1.非晶质结构，很少见，仅见于水铝英石质岩石中。 2.隐晶质结构★★★ 偏光镜下难以识别粘土矿物晶形 3.显微晶质结构 粘土矿物因重结晶而变大，偏光镜下可识别晶形
4.粗晶结构
粘土矿物因强烈重结晶而呈粗大晶体
粘土岩
五．粘土岩的分类和主要类型 （一）分类 目前粘土岩的分类尚无一个完善而又统一的方案。原因是粘 土岩的成分和成因较复杂，组成粘土岩的颗粒又极细小，精确鉴 定和含量统计都很困难，成岩作用中又极易变化。现有的分类， 一般先按粘土岩在成岩作用中的变化，如按固结程度及沉积构造 划分大类，进一步按粘土岩的结构、矿物成分及混入成分再细分 （表4－4）。 在粘土岩矿物成分分类中，按粘土矿物的类型和含量还可分 为单矿物粘土岩和复矿物粘土岩。前者以一种粘土矿物为主，其 含量>50%，如高岭石粘土岩、蒙脱石粘土岩等。后者由两种或两 种以上粘土矿物组成，可采用复合命名，如高岭石－蒙脱石粘土 岩等。每类粘土岩又可按其固结程度分为粘土、页岩和泥岩，如 高岭石粘土、高岭石泥岩、高岭石页岩等。
不 规 则 网 状
丝 状
不规则网状
郑418井，1358.64m
书 页 状
蠕虫状
六方板状
手风琴状
粘土岩
（2）蒙脱石族 蒙脱石★★拜来石★★、绿脱石★、皂石★， 2：1型三层结构单元两层四面体夹一层八面体层
顶部四面体片
中间八面体片
底部四面体片 层间交换性阳离子 层间水
另一晶层
粘土岩
蒙脱石/胶岭石/微晶高岭石 偏光镜下细鳞片状，干 涉色比高岭石、伊利石 高。
5.砂质粘土结构 粘土=75～50%，砂25～50%；
粘土岩
（二）按粘土矿物的结晶程度和晶体形态划分 1.非晶质结构，很少见，仅见于水铝英石质岩石中。 2.隐晶质结构★★★ 偏光镜下难以识别粘土矿物晶形 3.显微晶质结构 粘土矿物因重结晶而变大，偏光镜下可识别晶形
4.粗晶结构
粘土矿物因强烈重结晶而呈粗大晶体
粘土岩
五．粘土岩的分类和主要类型 （一）分类 目前粘土岩的分类尚无一个完善而又统一的方案。原因是粘 土岩的成分和成因较复杂，组成粘土岩的颗粒又极细小，精确鉴 定和含量统计都很困难，成岩作用中又极易变化。现有的分类， 一般先按粘土岩在成岩作用中的变化，如按固结程度及沉积构造 划分大类，进一步按粘土岩的结构、矿物成分及混入成分再细分 （表4－4）。 在粘土岩矿物成分分类中，按粘土矿物的类型和含量还可分 为单矿物粘土岩和复矿物粘土岩。前者以一种粘土矿物为主，其 含量>50%，如高岭石粘土岩、蒙脱石粘土岩等。后者由两种或两 种以上粘土矿物组成，可采用复合命名，如高岭石－蒙脱石粘土 岩等。每类粘土岩又可按其固结程度分为粘土、页岩和泥岩，如 高岭石粘土、高岭石泥岩、高岭石页岩等。
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沉积学-沉积岩-陆源碎屑岩各论
粘土矿物成因：
机械方式：母岩风化而成★★
化学方式：自生粘土矿物★ 将粘土岩归为细碎屑岩 疏松或未固结成岩者——粘土 固结成岩者——粘土岩/泥质岩/泥状岩 有无页理——泥岩和页岩
2.研究意义 分布最广，约占沉积岩总体积的55～60%。 沉积岩成因、沉积环境分析 重要的石油地质意义 重要的生油母质；良好盖层；泥岩裂缝油气藏
填隙物多为红色 多呈透镜体和楔状体
（五）冰川砾岩和角砾岩（冰碛岩）
粉砂和泥级碎屑含量多
成分复杂 成熟度极差 层理不清楚，常呈块状 论证冰川期的主要依据
五个冰期：元古代早期、前寒武纪晚期、 奥陶纪晚期、古生代晚期、新生代晚期。
（六）滑塌角砾岩 在地形陡峻地区的边界地带，因崩塌或沿斜坡滑动形成 分选很差，磨圆度不等 厚度变化大，常呈透镜状产出
母岩类型
（2）反映搬运和磨蚀的历史（时间） （3）反映介质的物理条件
流体性质、水体能量、沉积速率
2.分类端元选择的依据 四组分：Q, F, R, M
三端元：Q, F, R 3.分类方案 （1）按杂基含量将砂岩分为两大类 杂基<15%－－净砂岩（简称砂岩） 杂基>15%－－杂砂岩（相当于瓦克砂岩、硬砂岩） （2）以含量10％（90％）、25％（75％）、50％为界 Q>50% F<25% R<25% 石英砂岩类 F、R含量均在10～25%间 ××质石英砂岩 F>25% F>R 长石砂岩类 R>25% R>F 岩屑砂岩类
（二）一般特征
1.成分复杂
碎屑颗粒 石英最多，长石、岩屑次之。重矿物含量少。
杂基
<0.03mm 粘土、碳酸盐泥、细粉砂，含量变化大
胶结物
多见硅质、钙质、铁质，结构多样
08第八章粘土岩
都是在粘土岩形成过程中生成的，是粘土岩形成环境及 成岩后生变化的重要标志。
32
第八章 粘土岩
三、有机质
第二节 粘土岩的物质成分
粘土岩中常含有数量不等的有机质，而有机质的丰 度以岩石中剩余有机碳含量、氨基酸总量以及氨基酸总 量与剩余有机碳含量的比值作为衡量标准。剩余有机碳 含量、氨基酸总量高，氨基酸总量与剩余有机碳含量比 值低，则有机质丰度高，此类粘土岩即为良好的生油岩。
第五节 粘土沉积物的沉积后变化
压实作用过程中的孔隙度变化
在压实过程中，孔隙度的减小和埋深的增加并非 直线关系。
当埋深在300～500m以内，孔隙度急剧降低； 埋深大于500m时，孔隙度降低显著变慢。随着 深度的增加，层间水和结构水的排出将愈来愈困难。 当埋深在2000m时，孔隙度为10％～15％左右； 埋深达4000m，孔隙度仍为5％～10％；
第三节 粘土岩的结构、构造和颜色
43
第八章 粘土岩
第四节 粘土岩的分类及主要类型
第四节 粘土岩的分类及主要岩石类型
粘土岩的名称：
粘土
泥岩
X X粘土 X X泥岩
页岩 X X页岩
44
45
第八章 粘土岩
第五节 粘土沉积物的沉积后变化
第五节 粘土沉积物的沉积后变化
粘土沉积物的沉积后变化及作用主要表现为压实作用、粘 土矿物的转化和脱水作用
不同粘土岩，其化学成分变化较大，其原因在于 它的矿物成分、混入物的类型及含量、吸附的各种离 子类型和含量及不同沉积环境原因。
34
第八章 粘土岩
第二节 粘土岩的物质成分
不同粘土岩化学成分变化较大的原因：
1)、这主要取决于它的矿物成分、混入物的类型 及含量。
如高岭石粘土岩富含Al2O3，水云母粘土岩富含 K2O，海泡石粘土岩富含MgO，陆源混入物含量较多 的粉砂质粘土岩SiO2含量高。
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第八章 粘土岩
三、有机质
第二节 粘土岩的物质成分
粘土岩中常含有数量不等的有机质，而有机质的丰 度以岩石中剩余有机碳含量、氨基酸总量以及氨基酸总 量与剩余有机碳含量的比值作为衡量标准。剩余有机碳 含量、氨基酸总量高，氨基酸总量与剩余有机碳含量比 值低，则有机质丰度高，此类粘土岩即为良好的生油岩。
第五节 粘土沉积物的沉积后变化
压实作用过程中的孔隙度变化
在压实过程中，孔隙度的减小和埋深的增加并非 直线关系。
当埋深在300～500m以内，孔隙度急剧降低； 埋深大于500m时，孔隙度降低显著变慢。随着 深度的增加，层间水和结构水的排出将愈来愈困难。 当埋深在2000m时，孔隙度为10％～15％左右； 埋深达4000m，孔隙度仍为5％～10％；
第三节 粘土岩的结构、构造和颜色
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第八章 粘土岩
第四节 粘土岩的分类及主要类型
第四节 粘土岩的分类及主要岩石类型
粘土岩的名称：
粘土
泥岩
X X粘土 X X泥岩
页岩 X X页岩
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第八章 粘土岩
第五节 粘土沉积物的沉积后变化
第五节 粘土沉积物的沉积后变化
粘土沉积物的沉积后变化及作用主要表现为压实作用、粘 土矿物的转化和脱水作用
不同粘土岩，其化学成分变化较大，其原因在于 它的矿物成分、混入物的类型及含量、吸附的各种离 子类型和含量及不同沉积环境原因。
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第八章 粘土岩
第二节 粘土岩的物质成分
不同粘土岩化学成分变化较大的原因：
1)、这主要取决于它的矿物成分、混入物的类型 及含量。
如高岭石粘土岩富含Al2O3，水云母粘土岩富含 K2O，海泡石粘土岩富含MgO，陆源混入物含量较多 的粉砂质粘土岩SiO2含量高。
第三章陆源碎屑岩的岩石类型-2
陆源碎屑岩—岩石类型 第三章 陆源碎屑岩 岩石类型
主 要 内 容
一、砾岩 二、砂岩 三、粉砂岩 四、泥岩 五、陆源碎屑岩的成岩作用
第三章 陆源碎屑岩的岩石类型
陆源碎屑岩是指由母岩风化作用所形成的碎屑颗粒 陆源碎屑岩是指由母岩风化作用所形成的碎屑颗粒 物质，经机械搬运和沉积作用， 物质，经机械搬运和沉积作用，并进一步压实和胶 结作用所形成的沉积岩类。 结作用所形成的沉积岩类。 组成碎屑岩的三个部分：碎屑颗粒、填隙物 杂基 杂基、 组成碎屑岩的三个部分：碎屑颗粒、填隙物(杂基、 胶结物)和孔隙。 胶结物 和孔隙。 和孔隙
粗碎屑岩—砾岩和角砾岩 粗碎屑岩 砾岩和角砾岩
四、粗碎屑岩的分类 3、按成分：单成分砾岩：单一成分大于 、按成分：单成分砾岩：单一成分大于75% 复成分砾岩：每种成分小于50 复成分砾岩：每种成分小于 4、按砾岩在剖面中的位置： 按砾岩在剖面中的位置： 层间砾岩： 层间砾岩：整合地产于岩层中间 底砾岩： 底砾岩：分布于侵蚀面上 按成因： 5、按成因： 河成砾岩、 河成砾岩、 海成砾岩、 海成砾岩、 冰川角砾岩、 冰川角砾岩、 崩积角砾岩、 崩积角砾岩、 岩溶角砾岩、 岩溶角砾岩、 构造角砾岩等
2、河成砾岩 、
常见于山区河流，多位于河床沉积的底部，砾石成分复杂，由于搬运不远， 常见于山区河流，多位于河床沉积的底部，砾石成分复杂，由于搬运不远，故 不稳定组分仍然存在。 不稳定组分仍然存在。
3、洪积砾岩 、
由山区洪流在流出山间峡谷进入平原时，流速骤减， 由山区洪流在流出山间峡谷进入平原时，流速骤减，致使带出的碎屑物质快速 堆积而成。 堆积而成。
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（杂基 副砾岩（ >15%） ） 同生的 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
主 要 内 容
一、砾岩 二、砂岩 三、粉砂岩 四、泥岩 五、陆源碎屑岩的成岩作用
第三章 陆源碎屑岩的岩石类型
陆源碎屑岩是指由母岩风化作用所形成的碎屑颗粒 陆源碎屑岩是指由母岩风化作用所形成的碎屑颗粒 物质，经机械搬运和沉积作用， 物质，经机械搬运和沉积作用，并进一步压实和胶 结作用所形成的沉积岩类。 结作用所形成的沉积岩类。 组成碎屑岩的三个部分：碎屑颗粒、填隙物 杂基 杂基、 组成碎屑岩的三个部分：碎屑颗粒、填隙物(杂基、 胶结物)和孔隙。 胶结物 和孔隙。 和孔隙
粗碎屑岩—砾岩和角砾岩 粗碎屑岩 砾岩和角砾岩
四、粗碎屑岩的分类 3、按成分：单成分砾岩：单一成分大于 、按成分：单成分砾岩：单一成分大于75% 复成分砾岩：每种成分小于50 复成分砾岩：每种成分小于 4、按砾岩在剖面中的位置： 按砾岩在剖面中的位置： 层间砾岩： 层间砾岩：整合地产于岩层中间 底砾岩： 底砾岩：分布于侵蚀面上 按成因： 5、按成因： 河成砾岩、 河成砾岩、 海成砾岩、 海成砾岩、 冰川角砾岩、 冰川角砾岩、 崩积角砾岩、 崩积角砾岩、 岩溶角砾岩、 岩溶角砾岩、 构造角砾岩等
2、河成砾岩 、
常见于山区河流，多位于河床沉积的底部，砾石成分复杂，由于搬运不远， 常见于山区河流，多位于河床沉积的底部，砾石成分复杂，由于搬运不远，故 不稳定组分仍然存在。 不稳定组分仍然存在。
3、洪积砾岩 、
由山区洪流在流出山间峡谷进入平原时，流速骤减， 由山区洪流在流出山间峡谷进入平原时，流速骤减，致使带出的碎屑物质快速 堆积而成。 堆积而成。
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（杂基 副砾岩（ >15%） ） 同生的 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
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粘土岩
（2）蒙脱石族 蒙脱石★★拜来石★★、绿脱石★、皂石★， 2：1型三层结构单元两层四面体夹一层八面体层
顶部四面体片
中间八面体片
底部四面体片 层间交换性阳离子 层间水
另一晶层
粘土岩
蒙脱石/胶岭石/微晶高岭石 偏光镜下细鳞片状，干 涉色比高岭石、伊利石 高。
扫描电镜下细鳞片状、 鹅毛状、棉絮状，轮廓 不清楚。
加水膨胀或呈浆糊状
质纯白色/灰白色，含杂质呈黄色、桃红色、灰 绿色等。致密块状呈蜡状光泽，疏松土状 光泽暗淡。硬度1～2,相对密度2～3。 常与未变化的火山玻璃一同产出
粘土岩
（3）伊利石族/水云母族 伊利石★★、海绿石★ 2：1型结构单元层 顶部四面体片 中间八面体片 底部四面体片 层间阳离子 另一晶层
粘土岩
（二）粘土岩的主要类型 按成分分类 1.单成分粘土岩 伊利石粘土岩分布最广 高岭石粘土岩 蒙脱石粘土岩
2.复成分粘土岩
高岭石—蒙脱石粘土岩
粘土岩
按成因分类 1.沉积型 高岭石粘土岩——陆相地层（酸性介质） 蒙脱石粘土岩——成因于火山玻璃水解（碱性介质） 2.风化残积型 母岩风化而成
风化残留物质
粘土岩
四、粘土岩的构造 （一）宏观构造 无波痕 暴露成因构造 水平层理 水平细纹层厚度小于1cm者称为页状层理或页理，页理发
育——页岩，页理不发育——泥岩。水平细纹层的厚度小于1mm者称为纹理， 也是较常见的粘土岩构造。
生物扰动构造、生物遗迹
同生变形构造泥火山、水下滑动等
粘土岩
（二）微观构造
显微构造是在显微镜下才能见到的微观构造。粘土 岩常见的显微构造有以下几种： （1）显微鳞片构造：由极细小的、排列方向不规则 的粘土矿物组成，常见于泥岩中。 （2）显微毡状构造：由极细小的鳞片状、纤维状粘 土矿物错综交织杂乱排列而成。在正交光下，纤体交 错消光。 （3）显微定向构造：为极细小的鳞片状或纤维状粘 土矿物沿层面定向排列而成，正交光下同时消光。常 形成于无粗粒物质的缓慢沉积的较安静环境中。
不 规 则 网 状
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粘土岩
2.非粘土矿物 陆源碎屑矿物 石英、长石、云母、少量的重矿物单晶圆度差边缘模糊，不纯粘土岩 化学沉淀的自生矿物 一般含量不到5% Fe、Mn、Al的氧化物和氢氧化物、碳酸盐、氧化硅、 硫酸盐、磷酸盐、氯化物、硫化物等。 有机物——生油母质 煤、腐殖质、沥青质等
粘土岩
三、粘土岩的结构 （一）根据颗粒的相对含量划分 1.粘土结构/泥质结构 粘土>90%。岩石滑腻，手捻或牙齿咀嚼感
觉不出颗粒存在。常呈鱼鳞状或贝壳状断口。
2.含粉砂粘土结构 粘土>75%，粉砂10～25%；
3.粉砂质粘土结构 粘土=75～50%，粉砂25～50%；
4.含砂的粘土结构 粘土>75%，砂10～25%；
粘土岩
五．粘土岩的分类和主要类型 （一）分类 目前粘土岩的分类尚无一个完善而又统一的方案。原因是粘 土岩的成分和成因较复杂，组成粘土岩的颗粒又极细小，精确鉴 定和含量统计都很困难，成岩作用中又极易变化。现有的分类， 一般先按粘土岩在成岩作用中的变化，如按固结程度及沉积构造 划分大类，进一步按粘土岩的结构、矿物成分及混入成分再细分 （表4－4）。 在粘土岩矿物成分分类中，按粘土矿物的类型和含量还可分 为单矿物粘土岩和复矿物粘土岩。前者以一种粘土矿物为主，其 含量>50%，如高岭石粘土岩、蒙脱石粘土岩等。后者由两种或两 种以上粘土矿物组成，可采用复合命名，如高岭石－蒙脱石粘土 岩等。每类粘土岩又可按其固结程度分为粘土、页岩和泥岩，如 高岭石粘土、高岭石泥岩、高岭石页岩等。
5.砂质粘土结构 粘土=75～50%，砂25～50%；
粘土岩
（二）按粘土矿物的结晶程度和晶体形态划分 1.非晶质结构，很少见，仅见于水铝英石质岩石中。 2.隐晶质结构★★★ 偏光镜下难以识别粘土矿物晶形 3.显微晶质结构 粘土矿物因重结晶而变大，偏光镜下可识别晶形
4.粗晶结构
粘土矿物因强烈重结晶而呈粗大晶体
粘土岩
五、粘土岩的颜色——主要是原生色，能反映生成环境。 影响粘土岩颜色的主要因素 粘土矿物成分、有机质和黄铁矿的含量、铁离子状态 暗色（主要是灰色、黑色） 强还原环境——（半）深湖/海、海湾、泻湖 红色、紫红色
强氧化环境粘土矿物颗粒间或颗粒表面存在分散状的铁的氧化物（赤铁矿、褐铁矿）薄膜
浅绿色或灰绿色 弱氧化——弱还原环境伊利石的晶格中含有Fe2+，以及绿泥石、海绿石的存在
单体针叶状、玫瑰花 状
集合体绒球状
叶绿泥石最常见--辉石、角闪石、 石榴石、长石等的蚀变产物
鲕绿泥石--沉积铁矿的重要组成部 分，与菱铁矿、黄铁矿、菱锰 矿等共生——<200m米的温暖 浅海，水温20℃。
粘土岩
（5）混层粘土矿物 两种或两种以上不同类型的粘土矿物结构单元叠置而成 有序（规则）混层 伊—蒙有序混层、绿—蒙有序混层 无序（不规则）混层 伊—蒙无序混层、绿—蒙无序混层、伊—蒙—绿 无序混层
陆源碎屑岩各论之三
第八章 粘土岩
粘土岩
一、概述 1.定义 广义： 主要由粒径<0.01mm的细碎屑物质（>50%）组成的 沉积岩。 狭义：
主要由粘土矿物（含量大于50%）组成的沉积岩。
粘土矿物成因： 机械方式：母岩风化而成
化学方式：自生粘土矿物
粘土岩
2.研究意义
分布最广，约占沉积岩总体积的55～60%。
沉积岩成因、沉积环境分析吸附的微量元素可判断古环境和古气候。 重要的石油地质意义
重要的生油母质；良好盖层；泥岩裂缝油气藏
工业用途 可塑性、耐火性、烧结性、吸水膨胀性、吸附性等 经济意义 富集稀有元素和稀土元素，形成工业矿床黑色页岩和碳质页岩中
镍、钼、钒、铅、铂、铈、钇等
粘土岩
二、粘土岩的物质成分 1.粘土矿物 含水的硅酸盐或铝硅酸盐矿物，非晶质和结晶质两类。 结晶质粘土矿物具有层状和链层状两种结构类型 以层状结构粘土矿物最常见 硅氧四面体
四 面 体 片 八 面 体 片
高岭石
单个晶体：六边鳞片状、书页状。 集合体：蠕虫状、手风琴状； 成因 长石类矿物在酸性介质中分解的产物
富含Al3+的硅酸盐转变
晶体0.01～0.001mm，重结晶>1mm相对密度 2.61，硬度<2质纯白色，含杂质——浅红 色、浅黄色
状长 、石 六溶 方蚀 板孔 状内 高自 岭生 石蠕 虫
由位于四面体中心的一个硅 和位于四面体角顶的四个氧组成。
铝/镁氧八面体
由位于一个八面体中心的铝和 六个位于八面体角顶的氧组成。 在铝氧八面体中，Mg2+、Fe3+等可置换Al3+。
（1）高岭石族 高岭石★★★、地开石★、珍珠陶土★
1：1型双层结构单元层由一层Si-O四面体和一层Al(O-OH)八面体组成
伊利石 偏光显微镜下 弯曲叶片状，低—中正 突起，干涉色可达二级 扫描电镜下 圆滑鳞片状或带尖角和 直边的片状
粘土岩
（4）绿泥石族 2：1：1型结构单元层2：1结构八面体片
底部四面体片 层间域的八面体片 另一晶层
粘土岩
叶绿泥石★★★、鲕绿 泥石★、铁绿泥石 绿色
新生物质 海解物质（同生阶段产物）
（4）扫描电镜下伊/蒙无序间层形态特征
（郑366井，1217.00m，Es1）
（郑370井，1408.30m， Es1 ）
粒表丝状、 不规则网状
不规则网状
粒表蜂窝状－网状S/I
郑370井，1408.30m，Es1
郑366井，1221.47m，Es1
1
郑418井，1363.21m，Es3
郑418井，1331.64m, Es3