【沉积岩】04-1讲陆源碎屑岩一般特征
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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。
碎屑岩的一般特征
颗粒直径,mm
常用的碎屑颗粒粒度分级表
十进制
2的几 何 级 数 制
粒级划分
颗粒直径,mm
＞1000 1000～100
100～10 10～2 1～2 1～0.5
0.5～0.25 0.25～0.01
0.1～0.05
0.05～0.005
巨砾 粗砾 中砾 细砾 巨砂 粗砂 中砂 细砂
粗粉砂
细粉砂
砾 砂 粉砂
研究意义 鉴别描述、分类命名沉积岩的依据，沉积岩的一般特征
碎屑颗粒的结构：构成碎屑岩的矿物及岩石碎屑 的大小、形状以及空间组合方式。
第二节 碎屑岩的一般特征
（1）碎屑颗粒的粒度 碎屑颗粒的大小，是
碎屑岩最主要的结构特 征。
颗粒最大投影面的外切矩形
第二节 碎屑岩的一般特征
第五章 沉积作用与沉积岩
第一节 搬运和沉积作用 第二节 碎屑岩的一般特征 第三节 碎屑岩 第四节 碳酸盐岩
第二节 碎屑岩的一般特征
一、碎屑岩的成分 二、碎屑岩的结构 三、碎屑岩的沉积构造
第二节 碎屑岩的一般特征
本节重点
1、识别常见碎屑岩的结构组分：矿物、岩屑、杂基和 常见胶结物 2、掌握碎屑岩的主要结构特征 3、识别常见沉积构造
夏2井，4717m,流纹岩岩屑 镇川1井 ，h8，千枚岩,燧石
第二节 碎屑岩的一般特征
镇 川1井h8，h8，燧石、石英岩岩屑 镇 川1井h8，石英岩、脉石英岩屑
第二节 碎屑岩的一般特征
（1）杂基 ①定义：
分布于碎屑颗粒之间的，以悬移载荷方式与颗粒同时沉积 的，粒径一般小于0.03mm的，细小的机械成因碎屑沉积 物
磷酸盐类矿物等
第二节 碎屑岩的一般特征
苏3井，3602m 石英加大
讲陆源碎屑岩(岩类)
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 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：
３。砂岩的粒度分类（ 50%以上碎屑粒度）
粗砂岩：2-0.5 mm
中砂岩：0.5-0.25 mm
细砂岩： 0.25-0.10 mm
极细砂岩： 0.10-0.05 mm
三、 粉砂岩
粉砂岩：粒度为0.05-0.005 mm的颗粒含量占碎屑颗粒 的50%以上。由牵引流的底悬浮物（较粗的悬浮物）在弱 水动力条件下沉积的沉积物再经成岩作用改造而形成的。
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%，长石含量／岩屑含量 < 1/3，是低成分成熟度砂岩。
。 广义的岩屑砂岩包括长石岩屑砂岩。
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。
（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。
杂砂岩：四种组分中，基质含量>5%；在填隙物中，基质含
4.长石杂砂岩: Q<75%, F:R>3
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 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：
３。砂岩的粒度分类（ 50%以上碎屑粒度）
粗砂岩：2-0.5 mm
中砂岩：0.5-0.25 mm
细砂岩： 0.25-0.10 mm
极细砂岩： 0.10-0.05 mm
三、 粉砂岩
粉砂岩：粒度为0.05-0.005 mm的颗粒含量占碎屑颗粒 的50%以上。由牵引流的底悬浮物（较粗的悬浮物）在弱 水动力条件下沉积的沉积物再经成岩作用改造而形成的。
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%，长石含量／岩屑含量 < 1/3，是低成分成熟度砂岩。
。 广义的岩屑砂岩包括长石岩屑砂岩。
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。
（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。
杂砂岩：四种组分中，基质含量>5%；在填隙物中，基质含
4.长石杂砂岩: Q<75%, F:R>3
沉积岩的主要特征与分类
沉积岩与岩浆岩平均矿物成分比较表
沉积岩与岩浆岩平均矿物成分比较表
主要内容
❖1、沉积岩的矿物成分特征 ❖2、沉积岩的主要构造 ❖3、沉积岩的结构 ❖4、沉积岩的颜色 ❖5、沉积岩的分类 ❖6、常见的沉积岩
❖ 沉积岩的构造：
指岩石各个组成部分的空间分布和排列方式显示出 来的形貌特征，它是成岩过程中形成的非构造变动的 构造特征，如层理、层面构造、结核、叠锥以及生物 化石等。
红色泥岩
主要内容
❖1、沉积岩的矿物成分特征 ❖2、沉积岩的主要构造 ❖3、沉积岩的结构 ❖4、沉积岩的颜色 ❖5、沉积岩的分类 ❖6、常见的沉积岩
沉积岩的颜色分为原生色和次生色：
原生色又可分为继承色和自生色。 ❖继承色：碎屑岩中碎屑物的本色，如长石砂 岩由于含大量钾长石碎屑而呈肉红色。 ❖自生色：化学岩、粘土岩中由自生矿物及原 生混入物的颜色形成的。
“底砾岩” 分布于古剥蚀面上的砾岩，砾岩层 呈角度不整合或平行不整合地覆盖在年代更老的 地层之上。多为石英质砾岩。
石英砂岩 花岗变质岩
秦皇岛鸡冠山路线底砾岩
4、砂岩
粒 径 0.05 ～ 2mm ， 陆 源 碎 屑 含 量 >50 ％ 的 沉 积岩称为砂岩。按其主体砂粒的粒度可以划分为：
粗砂岩，粒径 0.5～2mm； 中砂岩，粒径 0.25～0.5mm； 细砂岩，粒径 0.05～0.25mm。
三、碳酸盐岩类：
1.内碎屑灰岩边(竹叶状灰岩)
2.鲕粒灰岩
3.生物碎屑灰岩(介壳灰岩)
4.藻灰岩
5.隐藻(叠层石)灰岩 6.泥晶灰岩 7.白云岩
四、其它岩类：
铝质岩 磷块岩 铁质岩 煤 油页岩
一、陆源碎屑岩
❖ 1、陆源碎屑岩的一般特点
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 ）
陆源沉积岩
• 2.燧石岩屑砂岩则相反，它表示构造 条件稳定，地形起伏小，长距离搬运 及较彻底的风化条件。
• 3.泥质岩屑为局部来源区的标志。
五、粉砂岩（Siltstones）
• 粉砂岩：主要由0.1～0.01mm粒级（>50%） 的碎屑颗粒组成的细粒碎屑岩。
（一）一般特征： （1）碎屑物质中，稳定组分较多，成分较单
• 基质
• 是<0.03毫米的细粒碎屑物质及粘 土矿物，它们一般是与碎屑物质一起 机械沉积的，它们对碎屑颗粒也起胶 结作用。由于它们的颗粒是非常细小 的，故肉眼下看不清其颗粒轮廓，多 为泥状结构，具土状断口，光泽暗淡， 颜色多样。
3）胶结类型
胶结物或基质的与碎屑颗粒之间的的 相互关系称为胶结类型。
• （5）可含有碎屑云母：黑云母和白云母
• （6）常见碳酸盐和氧化硅胶结物，一般缺 乏基质物质，有时出现假基质
• （7）颜色一般呈浅灰色、灰绿色、灰黑色 等
（8）分选性及磨圆度均不好，一般为细 粒结构
• 成因（Origin）
• 1.岩屑砂岩的形成条件与长石砂岩基 本类似，需要有利于不稳定物质产生 和沉积的条件，即：强烈的物理风化 和近源快速堆积。
• 1.非渗透性 • 石油及天然气在地下保存的良好盖层 • 2.吸附性 • 粘土矿物具有从周围介质中吸附各种
离子、放射性元素及有机色素的能力。 • 3.吸水膨胀性：蒙脱石吸水膨胀8～10
倍
4.可塑性水调和后造形，撤外力形不 变
5.耐火性Al2O3——Fe，TiO2，SiO2
6.烧结性粘土矿物在低于耐火度的低 温下局部熔化，因而使质点相互粘 结成坚硬的瓷质石块。粘土熔融 （从局部熔化至全部熔化成流体的 温度范围）范围越大，工业价值越 高。
• 3.泥质岩屑为局部来源区的标志。
五、粉砂岩（Siltstones）
• 粉砂岩：主要由0.1～0.01mm粒级（>50%） 的碎屑颗粒组成的细粒碎屑岩。
（一）一般特征： （1）碎屑物质中，稳定组分较多，成分较单
• 基质
• 是<0.03毫米的细粒碎屑物质及粘 土矿物，它们一般是与碎屑物质一起 机械沉积的，它们对碎屑颗粒也起胶 结作用。由于它们的颗粒是非常细小 的，故肉眼下看不清其颗粒轮廓，多 为泥状结构，具土状断口，光泽暗淡， 颜色多样。
3）胶结类型
胶结物或基质的与碎屑颗粒之间的的 相互关系称为胶结类型。
• （5）可含有碎屑云母：黑云母和白云母
• （6）常见碳酸盐和氧化硅胶结物，一般缺 乏基质物质，有时出现假基质
• （7）颜色一般呈浅灰色、灰绿色、灰黑色 等
（8）分选性及磨圆度均不好，一般为细 粒结构
• 成因（Origin）
• 1.岩屑砂岩的形成条件与长石砂岩基 本类似，需要有利于不稳定物质产生 和沉积的条件，即：强烈的物理风化 和近源快速堆积。
• 1.非渗透性 • 石油及天然气在地下保存的良好盖层 • 2.吸附性 • 粘土矿物具有从周围介质中吸附各种
离子、放射性元素及有机色素的能力。 • 3.吸水膨胀性：蒙脱石吸水膨胀8～10
倍
4.可塑性水调和后造形，撤外力形不 变
5.耐火性Al2O3——Fe，TiO2，SiO2
6.烧结性粘土矿物在低于耐火度的低 温下局部熔化，因而使质点相互粘 结成坚硬的瓷质石块。粘土熔融 （从局部熔化至全部熔化成流体的 温度范围）范围越大，工业价值越 高。
陆源碎屑岩
2．胶结物结构（P102） 胶结物结构（P102）
在碎屑岩中胶结物的含量小于50%，结构特点是与胶结物的结晶程度、 在碎屑岩中胶结物的含量小于50%，结构特点是与胶结物的结晶程度、晶 50% 粒大小和分布的均匀性等方面有关，常见结构类型： 粒大小和分布的均匀性等方面有关，常见结构类型： 非晶质结构： 蛋白石、铁质胶结物等。 （1）非晶质结构：如：蛋白石、铁质胶结物等。 隐晶质结构：如玉髓、隐晶质磷酸盐、碳酸盐等。 （2）隐晶质结构：如玉髓、隐晶质磷酸盐、碳酸盐等。 矿物结晶微小，肉眼和放大镜下都看不到晶粒，只有在显微镜下可识别。 矿物结晶微小，肉眼和放大镜下都看不到晶粒，只有在显微镜下可识别。 显晶质结构：最常见的有碳酸盐等胶结物。 （3）显晶质结构：最常见的有碳酸盐等胶结物。 矿物结晶较大，肉眼或放大镜可以辨认；胶结物颗粒小于碎屑。 矿物结晶较大，肉眼或放大镜可以辨认；胶结物颗粒小于碎屑。 带状和栉壳状结构： （4）带状和栉壳状结构： 胶结物环绕碎屑颗粒基带状分布，称带状胶结； 胶结物环绕碎屑颗粒基带状分布，称带状胶结；胶结物呈纤维状或细柱状 垂直碎屑表面生长，称栉壳状胶结。 垂直碎屑表面生长，称栉壳状胶结。 （5）再生结构（次生加大结构） 再生结构（次生加大结构） 自生石英胶结物沿碎屑石英边缘呈次生加大边， 自生石英胶结物沿碎屑石英边缘呈次生加大边，而且两者的光性方位是大 体一致的，这种石英胶结物为次生加大石英或再生石英（ 体一致的，这种石英胶结物为次生加大石英或再生石英（可以有长石和方 解石与次生加大结构）。 解石与次生加大结构）。 嵌晶（连生） （6）嵌晶（连生）结构 指胶结物在重结晶时形成很大的晶体，或者是从孔隙水溶液中结晶的粗大 指胶结物在重结晶时形成很大的晶体， 晶体，往往将一个或几个碎屑颗粒包含在一个晶体之中，为典型的后生阶 晶体，往往将一个或几个碎屑颗粒包含在一个晶体之中， 段产物。 段产物。 其它：凝块状或斑点结构。 （7）其它：凝块状或斑点结构。
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
陆源沉积岩
棱角状颗粒棱角尖锐搬运距离很近次棱角状颗粒棱角稍有磨圆搬运距离短次圆状颗粒棱角明显磨圆较长距离搬运圆状颗粒棱角消失长距离搬运球度碎屑接近球体的程度形状与矿物解理硬度大小介质等有关碎屑颗粒的表面结构指碎屑表面的磨光面毛玻璃面和显微刻蚀痕迹等
陆源碎屑岩
概述 碎屑岩的物质成分 碎屑岩的结构 砾岩和角砾岩—粗碎屑岩 砂岩—中碎屑岩 粉砂岩
②岩屑—即岩石碎屑
包括岩浆岩、变质岩和沉积岩岩屑。
填隙物成分
①杂基——以粘土
为主，次为粉砂，灰 泥。
②胶结物——碳酸
盐（方解石、白云 石），铁质（菱铁矿、 黄铁矿）；硫酸盐 （石膏、硬石膏、重 晶石）、硅质（蛋白 石、玉髓、石英）等。
成分成熟度
成分成孰度 —— 指碎屑沉积组分在其风化、
搬运和沉积作用的改造下接近最稳定的终极产物 的程度。 终极产物代表稳定产物，如石英与锆石、电气石、 金红石。 ZTR指数——指锆石、电气石、金红石三种重矿 物占透明重矿物的百分比。表示碎屑岩的成分成 熟度。ZTR指数越大，成分成熟度越高。
六、粉砂岩
1、粉砂岩—指粉砂占全部碎屑50%以上的碎屑岩。 2 、粉砂岩的矿物组分 — 以石英为主，含白云母、长石、 岩屑及重矿物。 3、粉砂岩的分类： ①按粒度： Ⅰ、粗粉砂岩—粒径4-5Φ Ⅱ、细粉砂岩—粒径5-8Φ ②按胶结物成分： 钙质粉砂岩、铁质粉砂岩等。 4、黄土是一种特殊的粉砂岩，主要成分为石英、长石、 碳酸盐和粘土矿物。
泥质岩
泥质岩的成分、结构和构造 泥质岩的分类与主要类型
泥质岩——由粘土矿物及粒径小于0.0039(或 0.005)mm的细碎屑组成的陆源沉积岩。
一、泥质岩的成分、结构和构造
泥质岩的物质成分 泥质岩的结构 泥质岩的构造
陆源碎屑岩
概述 碎屑岩的物质成分 碎屑岩的结构 砾岩和角砾岩—粗碎屑岩 砂岩—中碎屑岩 粉砂岩
②岩屑—即岩石碎屑
包括岩浆岩、变质岩和沉积岩岩屑。
填隙物成分
①杂基——以粘土
为主，次为粉砂，灰 泥。
②胶结物——碳酸
盐（方解石、白云 石），铁质（菱铁矿、 黄铁矿）；硫酸盐 （石膏、硬石膏、重 晶石）、硅质（蛋白 石、玉髓、石英）等。
成分成熟度
成分成孰度 —— 指碎屑沉积组分在其风化、
搬运和沉积作用的改造下接近最稳定的终极产物 的程度。 终极产物代表稳定产物，如石英与锆石、电气石、 金红石。 ZTR指数——指锆石、电气石、金红石三种重矿 物占透明重矿物的百分比。表示碎屑岩的成分成 熟度。ZTR指数越大，成分成熟度越高。
六、粉砂岩
1、粉砂岩—指粉砂占全部碎屑50%以上的碎屑岩。 2 、粉砂岩的矿物组分 — 以石英为主，含白云母、长石、 岩屑及重矿物。 3、粉砂岩的分类： ①按粒度： Ⅰ、粗粉砂岩—粒径4-5Φ Ⅱ、细粉砂岩—粒径5-8Φ ②按胶结物成分： 钙质粉砂岩、铁质粉砂岩等。 4、黄土是一种特殊的粉砂岩，主要成分为石英、长石、 碳酸盐和粘土矿物。
泥质岩
泥质岩的成分、结构和构造 泥质岩的分类与主要类型
泥质岩——由粘土矿物及粒径小于0.0039(或 0.005)mm的细碎屑组成的陆源沉积岩。
一、泥质岩的成分、结构和构造
泥质岩的物质成分 泥质岩的结构 泥质岩的构造
《沉积岩岩石学》课程笔记
《沉积岩岩石学》课程笔记第一章：沉积岩岩石学概念1.1 沉积岩的定义和特征沉积岩是由母岩经过物理、化学和生物作用破碎、搬运、沉积并经过长时间的压实和胶结作用形成的岩石。
沉积岩具有以下特征：- 成分：主要由石英、长石、云母、粘土矿物等碎屑物质组成，也可含有有机质、碳酸盐等自生矿物。
- 结构：沉积岩具有独特的结构，如层理、波痕、泥裂等，反映了沉积环境和沉积过程。
- 构造：沉积岩的构造多样，包括水平层理、波状层理、交错层理等，是沉积环境和沉积作用的重要标志。
- 成岩作用：沉积岩在形成过程中经历了压实、胶结、重结晶等成岩作用，影响了其物理和化学性质。
1.2 沉积岩的分类根据沉积岩的组成和形成过程，可将其分为以下几类：- 碎屑岩：由母岩破碎、搬运、沉积形成的岩石，如砂岩、砾岩等。
- 泥质岩：由细粒沉积物经长时间沉积、压实形成的岩石，如泥岩、页岩等。
- 化学岩：由化学沉积作用形成的岩石，如石灰岩、白云岩等。
- 生物岩：由生物残骸沉积形成的岩石，如礁灰岩、贝壳灰岩等。
1.3 沉积岩在地质历史中的重要性沉积岩在地质历史中具有重要意义，主要体现在以下几个方面：- 地层划分：沉积岩具有明显的层理和化石，是地质年代划分和地层对比的重要依据。
- 资源矿产：许多金属矿产、非金属矿产和能源矿产（如煤、石油、天然气）都赋存于沉积岩中。
- 环境记录：沉积岩记录了地球历史上的古气候、古地理、生物演化等信息，对了解地球演变过程具有重要意义。
- 工程地质：沉积岩的物理和化学性质影响工程建设和地基处理，对工程地质研究具有重要意义。
1.4 沉积岩研究方法研究沉积岩的方法主要包括：- 宏观观察：通过野外考察、露头观测等手段，研究沉积岩的宏观特征，如颜色、层理、构造等。
- 显微镜观察：利用光学显微镜、扫描电镜等仪器，观察沉积岩的微观特征，如矿物成分、结构、成岩作用等。
- 地球化学分析：通过对沉积岩样品进行元素和同位素分析，研究其物质来源、沉积环境和成岩过程。
陆源碎屑岩一般特征课件
填隙物组分
粘土矿物
粘土矿物是填隙物中的重要组成部分，它们是在成岩过程中 由粘土颗粒转化而来。粘土矿物具有吸附和交换离子的能力 ，对碎屑岩的化学性质产生影响。
杂基
杂基是填隙物中非颗粒的细小物质，包括高岭石、蒙脱石等 。它们对碎屑岩的结构和物理性质有一定影响，同时也能反 映母岩的形成环境。
化学组分
可溶盐类
陆源碎屑岩的结构与构造
结构
01
结构类型
陆源碎屑岩的结构类型多样，包括砾状结构、砂状结构、粉砂状结构和
泥质结构等。
02 03
颗粒大小与形态
陆源碎屑岩的颗粒大小和形态是判断其成因和沉积环境的重要依据。一 般来说，颗粒越粗，说明沉积物的搬运距离越短，可能形成于近源沉积 环境；反之，则可能形成于远源沉积环境。
02
CATALOGUE
陆源碎屑岩的组成
碎屑组分
碎屑颗粒
碎屑颗粒是陆源碎屑岩的主要组成部分，由母岩机械破碎产生。根据颗粒的大 小、形状、成分和排列方式，可以推断母岩的性质和形成环境。
矿物碎屑
矿物碎屑是构成碎屑颗粒的矿物成分，常见的矿物碎屑包括石英、长石、云母 等。这些矿物的含量和比例对碎屑岩的物理性质和化学成分有一定影响。
缝合线构造
缝合线构造是指岩石中出现的呈线状或网格状的构造现象 ，主要由压溶作用形成。缝合线构造在一定程度上反映了 岩石的压实作用和成岩作用的过程。
04
CATALOGUE
陆源碎屑岩的物理性质
颜色
颜色
陆源碎屑岩的颜色多样，常见的 有灰色、浅灰色、深灰色、褐色
、红色等。
影响因素
陆源碎屑岩的颜色主要受其矿物 成分、粒度和成分的相对含量等
陆源碎屑岩的分布受地形、气候、地质构造等多种因素影响，常呈条带状或斑块状 分布。
陆源碎屑岩简介
成熟度和成分成熟度的概念、成熟度指数的
含义（重点）
一、碎屑颗粒的结构（Textures of clasticgrains）
碎屑颗粒的结构特征一般包括：粒度、球
度、形状、圆度、颗粒的表面特征。
（一）粒度（Grain size）
1.粒度的概念粒度—是指碎屑颗粒的大小。
粒度是碎屑颗粒的最主要的结构特征，直
胶结物形成于成岩期
或后生期化学沉淀的产物。
反映稳定强水流的
沉积特征。
3.接触胶结——亦为一种颗粒支撑结构，
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，孔隙中无胶
结物。
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而成；
或者是原来的孔隙式胶结物经
地下水淋滤溶蚀改造而成的。
碎屑岩的填隙物包括杂基和胶结物。
（一）杂基（Matrix）
（1）定义：碎屑岩中与粗碎屑一起沉积
下来的细粒填隙组分，粒度一般小于0.03mm
（>5Ф）。
成分主要是细粉砂和
粘土，有时有少量的碳酸
盐灰泥和铁质。对于更粗
的碎屑岩，如砾岩，杂基
也相对变粗，除泥以外，
还可以包括粉砂甚至砂级颗粒。
（2）地质意义：杂基的含量和性质可以反映
行业碎屑颗粒粒度分级标准。
（4）克鲁宾（Krumbein，1934）将伍登—温特
华斯的粒级划分转化为Ф值：
Ф= -log2D，D为碎屑颗粒直径（mm）
>2mm
2~0.0625mm
0.0625~0.0039mm
<0.0039mm
>8
<-1
-1~4
含义（重点）
一、碎屑颗粒的结构（Textures of clasticgrains）
碎屑颗粒的结构特征一般包括：粒度、球
度、形状、圆度、颗粒的表面特征。
（一）粒度（Grain size）
1.粒度的概念粒度—是指碎屑颗粒的大小。
粒度是碎屑颗粒的最主要的结构特征，直
胶结物形成于成岩期
或后生期化学沉淀的产物。
反映稳定强水流的
沉积特征。
3.接触胶结——亦为一种颗粒支撑结构，
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，孔隙中无胶
结物。
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而成；
或者是原来的孔隙式胶结物经
地下水淋滤溶蚀改造而成的。
碎屑岩的填隙物包括杂基和胶结物。
（一）杂基（Matrix）
（1）定义：碎屑岩中与粗碎屑一起沉积
下来的细粒填隙组分，粒度一般小于0.03mm
（>5Ф）。
成分主要是细粉砂和
粘土，有时有少量的碳酸
盐灰泥和铁质。对于更粗
的碎屑岩，如砾岩，杂基
也相对变粗，除泥以外，
还可以包括粉砂甚至砂级颗粒。
（2）地质意义：杂基的含量和性质可以反映
行业碎屑颗粒粒度分级标准。
（4）克鲁宾（Krumbein，1934）将伍登—温特
华斯的粒级划分转化为Ф值：
Ф= -log2D，D为碎屑颗粒直径（mm）
>2mm
2~0.0625mm
0.0625~0.0039mm
<0.0039mm
>8
<-1
-1~4
沉积岩岩石学
3）生物成因构造:
包括生物礁体（Reefs)： 生物遗迹（Trace fossils）：如虫孔、虫迹
生物层理: 如叠层构造，是由蓝绿藻分泌的粘 液捕获和黏结砂、粉砂和泥粒或晶体而形成的 一种纹层构造。是在固定基底上周期性繁殖形 成的一种纹层状构造，其中的纹层称藻纹层。 当条件适宜时，藻类大量繁殖，所形成的纹层 含有机质较多，称富藻层或暗层；条件不适宜 时，藻类处于休眠状态，称贫藻层或亮层。
★风成交错层属板状交错层，但层系厚度很大，可达1米以上
交错层理
其他物理成因构造 波痕：由于河流或波浪等介质的运动，在砂质沉积物表面 表面形成的一种波状起伏现象。
1 直线脊 2 波曲脊 3 舌形脊 4 菱形脊 5 新月脊
波长（L）：相邻两波峰间的距离。 波高（H）：波峰到波谷的垂直距离。 波痕指数（RI）：波长与波高之比（L/H）
海绿石、石膏、铁氧化物
矿物成分
常见的有20多种，如石英、长石、云母、粘土矿物、 方解石、白云石、菱铁矿、石膏、硬石膏、石盐、Fe、 Mn、Al的氧化物和氢氧化物等。
• 岩浆岩中常见的造岩矿物如橄榄石、辉石、角闪石、 黑云母及基性斜长石等在沉积岩中含量甚微或缺失；
• 钾长石、酸性斜长石、石英、白云母等在沉积岩中大 量存在；
砾质
砂质 砂质
粉砂质
化学沉积作用—真溶液的沉积作用
1）易溶矿物的沉积作用 易溶矿物：在常温下溶解度很大的矿物，如石膏、NaCl、KCl 等等。 易溶矿物的沉淀条件：蒸发量很大、降雨量很小，故又称蒸发矿物。
2）难溶矿物的沉积作用 难溶矿物：在常温下溶解度很小的矿物，如石英、长石、方解石等等。 难溶矿物的沉淀条件： ●酸性元素化合物：如石英（SiO2），在介质由碱性向酸性转化时 易沉淀。 ● 碱性元素化合物：如方解石（CaCO3），在介质由酸性向碱性转 化时易沉淀。 ●变价金属氧化物：如赤铁矿（Fe2O3），在氧化条件易沉淀。 ●变价非金属化合物：如黄铁矿（FeS2），在还原条件易沉淀。
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2、与胶结物有关的结构概念（易混淆！）： .胶结物结构：(p203) 指胶结物自身的结晶程度（非晶质、隐晶质、显
晶质）和晶粒大小、形态、排列等形貌特征。 .胶结类型： (p201) 指胶结物（广义）在沉积岩中的分布及其与碎屑
颗粒之间的胶结关系（基底式胶结，孔隙式胶结， 接触式胶结， 镶嵌式胶结，悬挂式胶结）。
分选差
分 选 好
分选中等
二，基质结构和 支撑类型
定义：沉积物（较大的碎屑颗粒和杂基物）对承 受上覆压力的分配关系
• 颗粒支撑：较大碎屑颗粒彼此直接接触搭成主要 格架，单独支撑上覆压力，杂基物分布在孔隙 间——浅海牵引流和深海颗粒流沉积物
• 杂基支撑：较大碎屑颗粒分布在杂基物中，不能 彼此直接接触，两者共同支撑上覆压力——风暴 流、浊流、冰筏沉积物
D 、加 大 边 结 构
又称共轴增生状结构， 即胶结物与被胶结颗粒 的成分相同、晶格连续， 就好像被胶结颗粒向着 粒间边缘向外加大一样。 这种胶结物称为颗粒的 自生加大边。
胶结物晶体粗大，多个颗粒镶嵌在一个光性一致 的大晶体内——类似于岩浆岩中的“包含结构”。 方解石、石膏、硬石膏、重晶石、沸石等胶结物 易形成这种结构。它形成于深埋成岩阶段，是胶 结物重结晶产物。
英、长石、岩屑和重矿物，含量 >50%， ❖. 杂基（基质）
❖. 胶结填物隙物
❖. 孔隙
杂基（基质）——与主要碎屑颗粒同时机械沉积的较为细粒的碎 屑部分。杂基的含量高低可指示沉积环境的水动力条件的强弱。
胶结物——成岩过程中，从粒间水溶液中沉淀出来的化学沉淀物 质。它可指示水体的化学成分特征，对沉积环境中水动力条件没有 任何指示意义。
Φ值 -2 -1 0 1 2 3 4 8
2、 圆度（Roundness）
指碎屑颗粒的棱和角被磨平的程度或颗粒表 面的光滑程度。它是碎屑颗粒在沉积作用过程中 累积磨蚀强度的衡量指标。肉眼观察中，据棱角、 次棱角的磨损程度和颗粒原形的保留程度，可定 性地将圆度划分成5个级别：棱角状、次角状、 次圆状、圆状和极圆状。
砂岩中的碎屑颗粒以石英为主, 颗粒之间为方 解石胶结物和基质.
杂基
第二节 陆源碎屑岩的结构特征
指组成碎屑岩的主要颗粒和填隙物的大小、形状、在岩石中的 分布及其彼此之间的相互关系，通常要考察碎屑颗粒、胶结物 和杂基物三个部分： 一、碎屑颗粒的结构（粒度、磨圆度、分选性/度） 二、杂基的结构和支撑类型 三、胶结物的结构和胶结类型 四、成分成熟度和结构成熟度
一，碎屑颗粒的结构(p173)
1、粒度（grain size)： 碎屑岩中骨架颗粒的大小称作粒度。
1） 粒度的计量： 通常用颗粒的直径来计量，但由于碎屑颗粒的形
状多变，所以测量的方法也各不相同，又分：
. 薄片粒度：以颗粒切面的长轴直径大小来计量． . 筛孔粒度：松散或破碎的碎屑颗粒过不同孔径的筛子之后，
3、 几种常见的胶结物结构(p203)
非晶质或隐晶质结构 胶结物为非晶质或隐晶质时，
在偏光显微镜下没有光性或隐约 显光性，通常是蛋白石、胶磷矿 等胶体沉淀.
显晶质结构 胶结物结晶很好，晶体形
态清楚，在偏光下光性特征典型 。可形成于整个成岩作用阶段。
对于显晶质的胶结物结构进一步还可划分为： A, 微晶结构：胶结物晶体细小(<5μ), B, 镶嵌粒状结构， C, 栉壳状结构, D, 加大边结构, E, 嵌晶结构,
B、 镶 嵌 粒 状 结 构
胶结物晶体比较粗大，但 小于结构颗粒和粒间孔，在 一个粒间孔内有两个以上胶 结物晶体彼此镶嵌。常见成 分是方解石、白云石、石膏、 重晶石或石英.
C、栉壳状结构(Ctenoid texture)
胶结物晶体呈针状、锥状、柱状、片状或板状垂直于被 胶结碎屑颗粒表面生长，在薄片中，它们的长轴彼此平 行或大体平行，又称丛生状结构。以这种结构方式生长 的矿物通常有：粘土、绿泥石等硅酸盐矿物和文石、镁 方解石、方解石等碳酸盐矿物
• 过渡支撑：
三，胶结物的结构和胶结类型
1、胶结物的常见成分(Cement)
胶结物——在成岩过程中，从粒间水溶液中沉淀 出来、对分离碎屑颗粒起焊结作用的化学沉淀物。
胶结物的沉淀空间主要是粒间孔隙。胶结物沉 淀需要有相关离子补给。胶结作用主要在早期成 岩阶段（同生、浅埋）进行。
陆源碎屑岩中常见的胶结物矿物有：方解石 （钙质），菱铁矿，海绿石，绿泥石，蛋白石和 玉髓（硅质），自生粘土等。
分离出不同粒径的颗粒。 . 名义粒度：与碎屑颗粒体积相等的球体的直径为名义粒度。
2）粒度标准
.自然粒级标准：以毫米为单位，以十进位的级差划分 不同粒度级别。
砾石：> 2.0 mm
砾状结构
砾岩
粗砂: 2-0.5 mm
粗砂状结构
粗砂岩
中砂: 0.5-0.25 mm 中砂状结构
中砂岩
细砂: 0.25-0.10 mm 细砂状结构
细砂岩
极细砂: 0.10-0.05 mm 极细砂状结构
极细砂岩
粉砂: 0.05-0.005 mm 粉砂状结构
粉砂岩
泥: < 0.005 mm 泥质结构 泥岩 页岩 粘土岩
❖. Φ值粒级标准：
Φ值: 毫米为计量单位的颗粒直径以２为底的负对数。
Φ＝－log2 d
d:颗粒直径（毫米）
颗粒直径
4 mm 2 mm 1 mm 0.5 mm 0.25mm 0.125mm 0.0625mm 0.0039mm
第四讲
它生沉积岩中的陆源碎屑岩类
沉积岩的分类
火山沉积碎
它生沉积岩 屑岩
砾岩
沉
陆源碎屑岩 砂岩
积 岩
碳酸盐岩 硅质岩
粉砂岩 泥质岩
自生沉积岩
铁质岩 磷质岩
铝质岩
锰质岩
蒸发岩
第一节 组分特征 第二节 构造特征 第二节 结构特征 第三节 主要岩石类型及其岩石特征
第一节 陆源碎屑岩的组分特征
四个结构组分 ❖. 碎屑颗粒（相当于碎屑岩中的骨架），主要为石
棱角状：颗粒的棱和角基本没磨损．
次棱角状：颗粒的棱和角稍有磨损，次级角 未磨损．
次圆状：颗粒的棱和角磨损厉害，次级角受 磨损，原形仍保留．
圆状：颗粒的棱和角磨损成圆弧状，次级角
圆（大的）和极圆状（小的）
圆状
次圆状
次棱状
3、分选性/度（Sorting）
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； 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。