陆源碎屑岩概论
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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
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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。
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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。
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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。
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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。
陆源碎屑岩类.ppt
22
第三节 砂岩
• 3)砂岩的沉积构造: 砂岩的沉积构造十分丰富，主要沉积构 造特征在前面已做过讲解。
• 4)砂岩的组分： 以石英为主，其次是长石及各种岩屑，有
时含云母和绿泥石等碎屑矿物。 砂岩具有重要的经济意义，它是两类最重
要的油气储集层之一，也是地下淡水的贮集库， 纯净的石英砂或石英砂岩还是玻璃工业原料。
17
第二节 砾(角砾)岩
砾岩成因类型及主要沉积特征
18
第二节 砾(角砾)岩
19
第二节 砾(角砾)岩
20
第三节 砂岩
1. 砂岩的一般特征
陆源碎屑中,含0.05-2mm的碎屑颗粒达 50% 以上的岩石 称为砂岩.
砂岩在地球表层十分多见，大约占25%。是陆相和滨海沉 积体系的格架沉积，砂岩主要沉积在河流、沙漠、湖泊、滨 海三角洲、海滩、潮坪环境、深海扇和浊流等环境。
16
第二节 砾(角砾)岩
• .石灰岩砾岩: 砾石以石灰岩为主或全部为石灰岩，粒度变化
较大，可以为粗砾、中砾或细砾，多次角-次圆状， 分选好到差，可含较多泥基或混基，有时也可被方 解石胶结。 • .复成分砾岩:
砾石成分复杂，常见岩浆岩、沉积岩和变质岩 混生，稳定和不稳定砾石比例不定，但不稳定砾石 常常较多，圆度中等，分选中等到差。多泥基或混 基。混基成分也很复杂。化学胶结物较少，有时有 石英胶结物。
40
第四节 粉砂岩
2)粉砂岩的结构：
受粒度限制，颗粒的粗细差别不大，但在 被搬运过程中，互相碰撞的机会少。因此，分 选好，磨园差。
3)粉砂岩的组分：
粉砂岩同样主要由碎屑颗粒、基质和胶结 物组成，其碎屑成分单一，以石英为主。因此 粉砂岩都根据填隙物的成分来分类。
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第三节 砂岩
• 3)砂岩的沉积构造: 砂岩的沉积构造十分丰富，主要沉积构 造特征在前面已做过讲解。
• 4)砂岩的组分： 以石英为主，其次是长石及各种岩屑，有
时含云母和绿泥石等碎屑矿物。 砂岩具有重要的经济意义，它是两类最重
要的油气储集层之一，也是地下淡水的贮集库， 纯净的石英砂或石英砂岩还是玻璃工业原料。
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第二节 砾(角砾)岩
砾岩成因类型及主要沉积特征
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第二节 砾(角砾)岩
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第二节 砾(角砾)岩
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第三节 砂岩
1. 砂岩的一般特征
陆源碎屑中,含0.05-2mm的碎屑颗粒达 50% 以上的岩石 称为砂岩.
砂岩在地球表层十分多见，大约占25%。是陆相和滨海沉 积体系的格架沉积，砂岩主要沉积在河流、沙漠、湖泊、滨 海三角洲、海滩、潮坪环境、深海扇和浊流等环境。
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第二节 砾(角砾)岩
• .石灰岩砾岩: 砾石以石灰岩为主或全部为石灰岩，粒度变化
较大，可以为粗砾、中砾或细砾，多次角-次圆状， 分选好到差，可含较多泥基或混基，有时也可被方 解石胶结。 • .复成分砾岩:
砾石成分复杂，常见岩浆岩、沉积岩和变质岩 混生，稳定和不稳定砾石比例不定，但不稳定砾石 常常较多，圆度中等，分选中等到差。多泥基或混 基。混基成分也很复杂。化学胶结物较少，有时有 石英胶结物。
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第四节 粉砂岩
2)粉砂岩的结构：
受粒度限制，颗粒的粗细差别不大，但在 被搬运过程中，互相碰撞的机会少。因此，分 选好，磨园差。
3)粉砂岩的组分：
粉砂岩同样主要由碎屑颗粒、基质和胶结 物组成，其碎屑成分单一，以石英为主。因此 粉砂岩都根据填隙物的成分来分类。
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第三章陆源碎屑岩--一般特征2
-1—0 0—1 1—2 2—3 3—4
0.05—0.01 0.01—0.005
<0.005
0.063—0.031 4—5 0.031—0.0039 5--8
<0.0039
>8
陆源碎屑结构
1、碎屑颗粒的结构 碎屑颗粒的分选（分选性）：碎屑颗粒大小的均匀程度
叫 分选或分选性。
分选性分为三级： 分选好：主要粒级含量大于75% 分选中等：主要粒级含量50-75% 分选差：各种粒级含量都小于50%
颗粒的接触类型示意图
泥状结构
泥状结构是由<0.0039mm的碎屑颗粒和粘土矿物组成的结构 类型，是泥岩特有的。 特点：粒度极细，粘土矿物定向排列，多具水平层理，手 触有滑感，贝壳状断口。
但自然界中，纯粹的泥状结构不多，常有数量不等的 粉砂混入，形成过渡结构类型。
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
陆源碎屑岩的定义及基本组成
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
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：
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。 杂基由机械沉积作用形成的细粒物质，充填在碎屑颗粒之间。 胶结物是对颗粒起胶结作用的化学沉淀物。 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。
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化、搬运 沉积作用的改造下接近最稳定的终极产物的程度。
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。
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。
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）
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
简述陆源碎屑岩的组成。
简述陆源碎屑岩的组成。
陆源碎屑岩是由岩石颗粒、矿物颗粒和有机质等陆源物质在风化、侵蚀、运移、沉积和成岩作用等多个过程中形成的一种岩石。
其主要组成成分包括四类：矿物、岩屑、有机质和水泥质。
1. 矿物：陆源碎屑岩中最常见的矿物是石英、长石和云母等硅
铝酸盐矿物，它们通常形成了岩石颗粒或者是其他更小的矿物颗粒的基本框架。
2. 岩屑：岩屑是指岩石经过风化、侵蚀、分解、磨碎等过程后
形成的碎片，包括砂、泥、卵石等，它们是构成陆源碎屑岩的重要组成部分。
3. 有机质：陆源碎屑岩中也含有来自植物和动物遗体的有机质，例如木材、叶子、骨头等，这些有机质在经过深埋和高温高压的作用下可以转化为油、气等烃类物质，形成油气藏。
4. 水泥质：水泥质是指在沉积后，附着在颗粒表面或充填在颗
粒之间的矿物物质，包括碳酸盐、黏土、硅质等。
水泥质可以使岩屑紧密结合，在成岩过程中起到胶结作用，从而形成固体的岩石结构。
以上就是陆源碎屑岩的主要组成成分。
不同种类的陆源碎屑岩由于其成因和组成的不同，在性质和特征上也有所区别。
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）
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
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。
08 第四章第3节陆源碎屑岩
胶结类型：碎屑岩中碎屑颗粒和填隙物间的关系。
3、碎屑岩的分类
依据碎屑岩颗粒粒度大小可分为： 砾岩、砂岩、粉砂岩、粘土岩
1）砾岩 依据圆度分为砾岩和角砾岩
角砾岩
砾岩
2）砂岩 主要由砂级（2～0.1mm）（>50%）的陆源碎屑 颗粒组成的碎屑岩
石英砂岩
（1）一般特征
①成分
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
2～ 1 1～0.5 0.5～0.25 0.25～0.125 0.125～0.0625 0.0625～0.0312 0.0312～0.0156 0.0156～0.0078 0.0078～0.0039
砾
极粗砂 粗 砂 中 砂 细 砂 极细砂 粗 粉 砂 中 粉 砂 细 粉 砂 极细粉砂
粗粉砂
＜0.01
第三节 陆源碎屑岩1、概念来自主要由母岩风化作用所形成的碎屑物质经过机械搬运和 沉积作用、沉积后作用形成的一类岩石，简称碎屑岩。 结构组分：碎屑、填隙物（杂基和胶结物）
2、一般特征
1）碎屑（grain）
（1）碎屑成分：矿物碎屑（石英、长石、云母及重矿物） 岩石碎屑（母岩碎裂形成的岩石碎块）
（2）碎屑粒度：碎屑颗粒的大小，是矿物稳定性、风化强度、
25% ~ 10%
<10%
复合命名法：
没有一个粒级≥50%，在50～25%的粒级不只一个。
以含量为50～25%的粒级进行复合命名
→“＊＊—＊＊岩” ，含量较多的写在后面。 举例：0.5 - 0.25mm 40%，0.1- 0.25mm 35%， 0.05 - 0.1mm 20%
含粗粉砂细砂—中砂岩
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。
不 规 则 网 状
丝 状
不规则网状
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-第十讲 陆源碎屑岩各论-砾岩
3.洪积砾岩 山区洪流在流出山间峡谷进入平原时， 山区洪流在流出山间峡谷进入平原时，流速 骤减，致使携带的碎屑物质快速堆积而成。 骤减，致使携带的碎屑物质快速堆积而成。 沿山麓分布，厚度巨大， 沿山麓分布，厚度巨大，有的可达几千米形 成与毗邻山区持续上升遭受强烈剥蚀有关， 成与毗邻山区持续上升遭受强烈剥蚀有关， 与砂岩、泥岩一起构成磨拉式建造（ 与砂岩、泥岩一起构成磨拉式建造（山麓洪 积扇相沉积体）。 积扇相沉积体）。 特点 砾石粗大，含较多的中砾级甚至粗砾级砾 砾石粗大， 石 分选很差， 分选很差，磨圆度很低直方图上看不出明 显的峰值。 显的峰值。 填隙物多为红色 厚度大， 厚度大，可达几千米 多呈透镜体和楔状体， 多呈透镜体和楔状体，在靠近山麓的岩体 一侧，切割充填构造很常见。 一侧，切割充填构造很常见。
深水（海、湖）砾岩 深水（
6.岩溶角砾岩 石灰岩溶洞的坍塌作用 特征 砾石棱角状 顶底界很明显 厚度变化大， cm～数十m 厚度变化大，几cm～数十m。 分布不稳定
四。研究意义 1.岩石学意义 推断陆源区位置和性质 划分对比地层，特别是底砾岩，常形成于强 划分对比地层 烈构造运动的后期，位于侵蚀面上。 推断古岸线、古河床位置 推断古岸线、 根据扁平砾石倾斜方向确定古流向。 根据扁平砾石倾斜方向确定古流向。 2.实际意义 油、气、水的储集岩 矿产（包括金、金刚石）、 ）、建筑材料 矿产（包括金、金刚石）、建筑材料
2.河成砾岩 常见于山区河流和平原河流， 常见于山区河流和平原河流，多分布于 河床沉积的底部。 河床沉积的底部。 成分成熟度较低，砾石较复杂， 成分成熟度较低，砾石较复杂，不稳定 组分仍然存在。基质中具有大量石英、 组分仍然存在。基质中具有大量石英、 长石、 长石、暗色矿物等砂级碎屑和泥质混入 物。 分选较差，粒度分布为双峰。 分选较差，粒度分布为双峰。 砾石最大扁平面向源倾斜叠瓦状， 砾石最大扁平面向源倾斜叠瓦状，倾角 15～30° 15～30°。砾石长轴与水流方向垂直， 在近岸处与岸线平行 透镜状产出，底部具冲刷面。 透镜状产出，底部具冲刷面。
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沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
2. 陆源碎屑岩的结构特征——碎屑颗粒的结构
包括：粒度、分选性、形态、表面特征
（１）粒度——指碎屑颗粒的大小
颗粒大小，以直径计算 分级—粒级（自然粒径、十进制粒径、指数粒径） 是碎屑岩分类命名的重要依据 （三级命名） 是搬运营力能力和效率的度量标志之一
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
2. 陆源碎屑岩的结构特征——碎屑颗粒的结构
（2）分选性——岩石中碎屑颗粒大小的均匀程度 若某一粒级含量 >90 ％——分选很好 ———————75-90 ％ ——分选好 ———————50-70 ％ ——分选中等 ——————— <50 ％ ——分选差
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
2. 陆源碎屑岩的结构特征——碎屑颗粒的结构
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
一、什么是陆源碎屑岩？
由风化作用所形成的碎屑 物质和不溶残余物质，经 过机械搬运和沉积以及固 结成岩作用而形成的沉积 岩类。
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
二、一般特征
1. 陆源碎屑岩的物质组成
碎屑物质 矿物碎屑 岩石碎屑
填隙物质
填隙物 碎屑物质
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
粒 度 划 分
形成
岩石类型
砾岩 砂岩 粉砂岩 粘土岩
沉积物来源于沉 内
沉
积盆地内，主要 源
积
为溶解物质和生 沉
作
物物质，经过化 积
用
学及生物化学作 岩
方
用形成
式
化学作用 生物作用
蒸发岩类 可燃性有机岩类
生物作用、化 学作用及生物
化学作用
非蒸发岩类
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
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
长石：含量仅次于Q
常见钾长石，酸性Pl
是重要的物质来源标志 分布于粗砂岩中，有时见于中粒砂岩 若长石含量多，说明属干燥气候区、 快速堆积
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
云母：多为白云母
白云母多呈细片状，常出现于细砂岩及 粉砂岩中 黑云母 较少，常见于距母岩较近的砾 岩及成份复杂的砂岩中
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
成因意义——母岩风化不彻底、搬运近、沉积快速 含量意义——若岩屑含量高，反映矿物成熟度低 分布————主要分布于在较粗的砂岩和砾岩中 成分————各类岩石中均可以有，但隐晶质和微晶
质多，原因是这些岩石较耐风化
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
包括杂基和化学胶结物质
硅酸盐——海绿石(为含K矿物，是矿物集合体)
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
硅质胶结物
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
2. 陆源碎屑岩的结构特征
指构成碎屑岩的矿物及岩石碎屑的大小、形 状、填隙物特征及它们的空间组合方式。
碎屑岩的结构包括： 碎屑颗粒结构——（大小、形态、表面特征） 填隙物结构—杂基及化学胶结物 胶结类型——碎屑颗粒及填隙物之间的关系
二、内源沉积岩（自生沉积岩 ）
组成物质主要来自于沉积盆地的溶液或沉积场所的溶 液内，是溶液中的溶解物质，通过化学、生物化学作 用沉淀的。
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
一、沉积岩的物质来源分类
原始物质成分来 类型 分类原则 源
沉积物来源于沉 陆 积盆地外，主要 源 为陆源碎屑物质 沉 和粘土物质，经 积 机械搬运及沉积 岩
（１）杂基：又名基质，是细小的机械成因组 分，呈 悬移状态搬运的物质 起胶结作用
粘土物质——指<0.005 mm的粘土矿物 <0.03 mm的细粉砂 <0.03 mm的碳酸盐矿物（具有胶结作用）
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 （2）化学胶结物和自生矿物
化学胶结物：从溶液中沉淀的化学物质， 起胶结作用
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
沉积岩各论部分
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
一、沉积岩的分类
沉积岩分类方案较多。
岩石成因分类 成分分类 结构分类
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
本教材分类——物质来源分类
一、陆源碎屑岩（他生沉积岩）
组成物质主要来源于沉积盆地之外，经机械搬运及沉 积作用，被带入到盆地中。
1. 陆源碎屑岩的物质组成——碎屑物质
石英：抗风化能力强，分布甚广
砂岩，粉砂岩——Q，平均66.8％ 页岩——————Q, 平均20-30％ 碎屑石英的特征可以判断母岩的性质 砂岩中碎屑石英含量可反映岩石矿物的成熟度 Q越多——成熟度越高，其搬运距离越大
成熟度：碎屑组分在风化、搬运、沉积作用的改 造下接近最稳定的终极产物的程度。
填隙物质
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
碎屑物质可以占整个岩石的50％以上，是特征组分， 是盆地之外，从陆地上搬运过来的，是物理风化、机 械搬运沉积之产物。
（1） 矿物碎屑: （又称碎屑矿物）
常见20多种，主要的一般3-5种， 以石英，长石，云母为主
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
（3）颗粒形态——指颗粒形状、圆度和球度
圆度——棱角被磨圆的程度