沉积岩课件 04-1讲陆源碎屑岩一般特征

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，
4, 胶结类型 (p201)
胶结类型： 指胶结物(广义）与碎屑颗粒之间的胶结关系。
基底式胶结(Basal cementation) 孔隙式胶结(Porous cementation) 接触式胶结(Contact cementation) 镶嵌式胶结(Mosaic cementation) 悬挂式胶结(Pendant cementation)
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
结构特征
分选
基质含量 （%）
差
＞15
差
5-15
中等
＜5
好
＜5
好
＜5
可能的沉积环境
大陆泥石流、洪积、 冰碛 洪积、河流、浅湖 洪积、河流、浅湖、 风成砂丘 河流、风成砂丘、海 滩 风成砂丘？、海滩
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
基底式胶结
孔隙式胶结
悬挂式胶结 (Pendant cementation)
接触式胶结
镶嵌式胶结
是孔隙式胶结的一种特殊类 型，胶结物和它附着的颗粒具 有相对一致方位性，它是孔隙 水附着在颗粒下方导致胶结物 向下生长的结果。
四，陆源碎屑岩的成熟度
划分：矿物成分成熟度；结构成熟度
（1）矿物成分成熟度（Compositional maturity） 定义：指碎屑沉积物中碎屑颗粒中稳定成分极端富集和终极状态的接
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
❖. 碎屑颗粒（相当于碎屑岩中的骨架），主要为石
英、长石、岩屑和重矿物，含量 >50%，
❖. 杂基（基质） ❖. 胶结物
填隙物
❖. 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。
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，次级角被严重磨损，原 形轮廓模糊． 极圆状：颗粒的棱和角不存在，失去原形轮郭，次级角不存 在．
圆（大的）和极圆状（小的）
圆状
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。
E, 嵌晶结构(Poikilotopic texture)
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。
结构成熟度是衡量牵引流的磨蚀、细粒化和分选程度 的综合指标，也是指示沉积环境的重要标志。如海滩砂 岩就具三好特征，即：分选好、磨圆好和胶结好；河流 砂岩的结构成熟度中－较差。
衡量结构成熟度的标准：
分选性、磨圆度和杂基含量及其可能沉积环境
成熟wk.baidu.com分
级
圆度
极不成熟 差 不成熟 差 次成熟 差
成熟 中等 极成熟 好
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。
分选差
分 选 好
分选中等
二，基质结构和 支撑类型
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
近程度。 沉积物中相对稳定的碎屑成分含量愈高，其成分构成愈接近这个终极
状态，它的成分成熟度也就愈高。 碎屑颗粒经过长期搬运和高能水流的洗刷作用，通常是稳定矿物颗粒
（石英）占绝对优势，最终状态是只有石英颗粒和稳定的重矿物（锆石、 金红石）存在，这也是牵引流分选和细粒化的最终产物。
实际工作中成分成熟度比较时随碎屑粒级不同而不同：
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
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）。
-2
2 mm
-1
1 mm
0
0.5 mm
1
0.25mm
2
0.125mm
3
0.0625mm
4
0.0039mm
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。
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
Φ值
4 mm
砾级：
（燧石岩+石英岩）砾石/其它岩类砾石
砂或粉砂级：单晶石英/单晶长石
（单晶石英+燧石岩屑）/（单晶长石+其它岩屑）
泥级：
Al2O3/Na2O
（2）.碎屑岩的结构成熟度（Textural maturity）
定义：
砂质沉积物在其形成过程中，接近于分选好、磨圆好 和无杂基的程度，它反映了碎屑颗粒被长期和长距离搬 运和被筛选的程度。
• 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。
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,