第三章 陆源碎屑岩的特征-成分

成因：机械成因
成分：以泥为主，可包括一些细粉砂。 注意杂基与颗粒之间其它物质或似杂基的区别：
几种与杂基有关的，分布于颗粒之间的细粒物质
原杂基：杂基。原始沉积状态，泥质结构，与颗粒界线清楚。
正杂基：经成岩作用明显重结晶后的原杂基。
淀杂基：成岩作用过程中，从孔隙水析出的粘土矿物胶 结物。晶体干净，透明度好。常在颗粒周围呈栉壳
深成岩浆岩中的石英
来自深成岩浆 岩的石英新鲜, 可包有副矿物 （包裹体）
来自变质岩的石英
石英带状消光， 来自区域/动力 变质岩
来自变质岩的石英
云状波状消光， 来自接触变质岩
多晶石英， 来自变质 岩
来自喷出岩和老沉积岩的石英
来自喷出岩 的石英具六 边形β—石英 外形，或有 破裂纹，或 呈熔蚀港湾 状 来自老沉积 岩中的石英 圆度好、常 见次生加大 边，颗粒内 部边缘有尘 线 。
2.长石（feldspar）
1)含量<石英，在砂岩中，占总量的10～15%，最 高可达50%以上。 2)主要来源于花岗岩和花岗片麻岩。 3）大量出现的有利因素：
A.地壳运动剧烈，地形高差大 有利于长
B.气候干燥，物理风化为主
石大量出 现
C.搬运距离近
D.堆积迅速
不同来源长石也具有不同的特征
Question:不同来源的石英、长石特征？
基性斜长石
重矿物
轻矿物
蓝晶石
十字石
硅线石
石榴石
具波状消光和镶嵌结构的石英 电气石（较圆） 颗粒圆滑或具次生加大的石英
沉积岩
重矿物 锆石（圆） 金红石 石榴石 轻矿物
二）岩石碎屑（简称岩屑） 1. 是母岩机械破碎形成的碎块，保持着母岩结构的矿物集 合体 提供母岩特征的直接信息 大量出现→气候干燥、快速剥蚀和堆积、距离母岩 近等 2. 同一种岩屑数量和粒度变化的影响因素 距陆源区的远近
3。重矿物 比 重 >2.86 ， 含 量 一 般 不 超 过 为 1% ， 粒 级 小 （ 多 为 0.25-0.05mm） 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
不同母岩，可存在不同的重矿物组合
各类岩石的轻重矿物组合
来自火山的岩屑、晶屑、玻屑及火山灰尘
来自宇宙的陨石碎屑
矿物碎屑：石英、长石最多，重矿物含量少 岩石碎屑：稳定的多
一）矿物碎屑 目前发现的碎屑矿物约有160种，最常见的约20种。但在一种 碎屑岩中，主要碎屑矿物通常3-5种。
按密度分为 轻矿物：比重小于2.86，石英、长石、云母为主。
★★★★★
重矿物：比重大于2.86
化学风化程度
母岩矿物粒径
岩屑类型
岩屑类型
岩屑类型
岩屑类型
三）研究碎屑颗粒的意义
1.分析母岩 岩屑类型 矿物组合 矿物特征
2. 成分成熟度（compositional maturity)
1) 概念 碎屑颗粒在风化、搬运、沉积等作用的改造下 接近最稳定终极产物的程度。
2) 以碎屑岩中最稳定组分的相对含量表示
构造（Structure）
颜色（Color）
第一节
基本组成：颗粒（Grain)
杂基（Matrix） 胶结物（Cement）
碎屑岩的组成
孔隙（Pore）
胶结物
颗粒
杂基
孔隙
第一节
碎屑岩的组成
一、碎屑颗粒（Grain，Clastic） 来自母岩区的陆源碎屑（继承矿物）
来自沉积区的（再旋回）碎屑、生物碎屑
第三章 陆源碎屑岩的特征 Terrigenous clastic rocks
陆源碎屑岩（Terrigenous Clastic Rocks）
定义：主要由陆源碎屑物质经过机械搬运、沉积作用、沉积后作用而形成的 沉积岩，包括砾岩、砂岩、粉砂岩、粘土岩。
描述内容：
组成（Composion） 结构（Texture）
母岩 矿物组合（包括部分岩屑） 重矿物 轻矿物 重矿物 轻矿物 重矿物 轻矿物 尖晶石 锆石 石英 榍石 辉石 安山岩或玄武岩岩屑 铬铁矿 基性岩岩屑 磷灰石 微斜长石 角闪石 中性和基性斜长石 紫苏辉石 蛇纹石 橄榄石 黑云母 酸性斜长石 正长石
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
假杂基
假杂基
假杂基
二）胶结物 1.定义 碎屑岩在沉积、成岩阶段，以化学沉淀方式从胶体或真溶 液中沉淀出来，充填在碎屑颗粒之间的各种自生矿物 自生矿物：沉积和成岩阶段以化学或生物化学方式形成 的沉积矿物。
2.类型：
碳酸盐质：方解石类、白云石类、菱铁矿等（方解石胶结遇酸起泡） 硅质：蛋白石、玉髓、石英（隐晶质：在显微镜下才能辨认单体的矿物）（岩石致密，
似 杂 基
状或薄膜状分布。
外杂基：碎屑沉积物堆积后，成岩后生期充填于粒间孔 隙中的外来杂基物质。分布不均、污浊、透明度差。
出现在碎屑颗粒分选较好、原生孔隙发育处。
假杂基：软碎屑经压实碎裂形成的类似杂基的填隙物。
常能同时看到局部被压碎的软颗粒。
杂基
杂基
淀杂基和正杂基
淀杂基
正杂基
淀杂基
淀杂基
假杂基
来自岩浆岩：榍石、锆英石、铁镁矿物 ★★★ 来自变质岩：石榴石、红柱石 碎屑岩自生矿物：黄铁矿、重晶石 成因物质成分 ★★ ★属化学
1. 石英（quartz） 1) 抗风化能力强，在碎屑岩中分布最广，含量最高 在中酸性岩中，石英平均含量10－20％， 在片岩、片麻岩中含量一般小于40％。 在砂岩和粉砂岩中平均含量66.8%，在砾岩中含量 较少，在粘土岩中含量更少。 2）主要来源 – 深成中酸性岩浆岩、石英-长石质片麻岩、片岩及先成 沉积岩、流纹岩、脉岩和其他石英质母岩。 – 不同来源的石英特点不同： 包裹体、波状消光、颗粒大小、颗粒形态、边缘特 征→判断石英的来源。
A. 轻组分——Q/（F+R）
B. 重矿物——ZTR指数 锆石（Zircon）＋电气石（Tourmaline）＋ 金红石（Rutile）在透明矿物中所占的比例。 3) 反映的问题
搬运距离远近、水动力条件和物源方向等。
二、填隙物
一)杂基
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。
次生加大边）
பைடு நூலகம்
铁质：赤铁矿、褐铁矿（岩石发红） 泥质：粘土矿物（有时实际上包括了粘土杂基。岩石相对较疏松） 其它：石膏、硬石膏、黄铁矿、磁铁矿、磷酸盐类矿物等
方解石胶结作用
白云石胶结作用
硅质胶结
长石胶结
高岭石
粘土矿物胶结作用
绿泥石
伊利石
蒙皂石
硬石膏胶结作用
铁质胶结作用
三）填隙物的意义 1) 搬运介质的流动性质（流体性质） 牵引流——杂基含量低 重力流——杂基含量高 2) 沉积速率
高——杂基含量高
低——杂基含量低 3. 结构成熟度—碎屑沉积物在其风化、搬运和沉积作用的 改造下接近终极结构的程度。 M/C 高-低 M/C 低-高
三、孔隙（pore)、裂缝（fracture)
岩石中未被固体物质（不包括沥青质）充填的空间。
是油、气、水的赋存场所。 包括原生孔隙和次生孔隙