2.3沉积岩各论部分

• 粉砂岩中常具有薄的水平层理，沉积物含水时易 受液化产生变形层理及其它滑动构造。
• 粉砂岩按粒度分为：粗粉砂岩（0.0625～ 0.0312mm）和细粉砂岩（0.0312～ 0.0039mm）；
• 按混入物成分分为：泥质粉砂岩、铁质粉砂岩、 钙质粉砂岩等。
• 按碎屑成分划分为石英粉砂岩、长石粉砂岩、岩 屑粉砂岩（少见）和它们间的过渡类型。
• (一)类型划分 • 1. 根据碎屑的圆度： • 砾岩：圆及次圆状砾石含量>50%岩石。 • 角砾岩：棱角和次棱角状砾石>50%的岩石。 • 2. 根据砾石的大小 • 巨砾岩：砾石直经 >256mm。 • 粗砾岩：砾石直经为64—256mm。 • 中砾岩：砾石直经为4—64mm。 • 细砾岩：砾石直经为2—4mm。
3. 胶结类型
(1)支撑结构： 碎屑结构的支撑类型可划分为两类，即杂基支撑结构和 颗粒支撑结构。 杂基支撑结构：杂基含量高，颗粒在杂基中呈漂浮状。 它代表了一种快速堆积的产物，未遭受多少水流或波浪的 改造作用，细小的基质未被簸扬掉。如冰川堆积、冲积扇 沉积以及浊流沉积常见这种结构类型。 颗粒支撑结构：碎屑颗粒彼此相互接触。它是水流（波 浪）持续作用的结果，细小的基质已大部分被水冲走。如 沿岸砂坝、砂滩和风成沉积常见此种结构类型。
• 3.杂砂岩：杂基含量>15%，分选不好，泥砂混 杂的砂岩。
• 其进一步分类命名原则同净砂岩。
• 杂砂岩中一般含石英较少，有不同比例的长石和 岩屑，常含少量云母。
• 富含杂基是杂砂岩的基本特征：杂砂岩常呈暗灰 色、黑色，分选性、磨圆度均不好，多见于浊积 岩和其它重力流沉积物中。常见递变层理和底部 印模构造。
便于作粒度分析图件。
• （2）圆度
• 指碎屑颗粒的棱和角被磨蚀圆化的程度。一般分 为四级：棱角状、次棱角状、次圆状、圆状。
• （3）球度
• 指碎屑颗粒接近球体的程度。
• 圆度和球度有所不同，但一般对同一种矿物而言， 随着搬运距离的加长，其圆度和球度增高，故它 们是度量碎屑岩的结构成熟度的标准之一。
• 填隙物的结构：包括杂基的结构和胶结物的结构
• 作为胶结物的化学沉淀物常见的有硅质、碳酸盐质、 铁质、磷酸盐类矿物等。
• 硅质胶结物：硅质胶结物的SiO2可呈各种变体出现， 从非晶质的蛋白石、纤维状玉髓、微晶质石英到自形 的次生加大石英，其中石英最常见。
3. 杂基
• 基质或碎屑杂基：它们是充填于碎屑颗粒之间的 细粒的机械混入物，它们不是化学成因的矿物， 故叫杂基。
• 2.按碎屑成分分类 • 首先根椐杂基含量划分为两类： • 净砂岩：杂基<15% • 杂砂岩：杂基>15% • 然后根据石英、长石、岩屑相对含量进一步划分 ： • 当长石<25%，岩屑 <25%时，称为石英砂岩类； • 当长石>25%，且长石>岩屑时，称为长石砂岩
类； • 当岩屑>25%，且岩屑>长石时，称为岩屑砂岩
在碎屑岩中常见的是钾长石和酸性斜长石。
由于长石是不稳定矿物，故它们若在砂岩中大量出 现，则多半是在干旱气候和快速堆积条件下形成， 成分成熟低。
• 云母：多是稳定的白云母，常集中在细砂、粉砂 岩的层面上。
• 重矿物：少见。但可确定其源岩。
• （2）岩石碎屑(岩屑) • 是母岩直接破碎的产物，故岩屑可用来推断母岩。 • 岩屑反映气候干旱，母岩风化不彻底，搬运近，
• 胶结类型指碎屑物与填隙物（包括胶结物和杂基） 之间的关系。可分为：
• 基底式胶结：颗粒不接触，杂基支撑。
• 孔隙式胶结：多为点接触，也可有线接触，颗粒 支撑。
• 接触式胶结：多为线接触或凹凸接触，颗粒支撑
– 碎屑岩的结构成熟度。
• 镶嵌胶结：颗粒之间由点接触发展为线接触、凹 凸接触，甚至形成缝合状接触。
• 根据胶结物成分划分为粘土质粉砂岩、铁质粉砂 岩、钙质粉砂岩和白云质粉砂岩。
• 黄土也是一种疏松的或半固结的粉砂质沉积物。
• 粉砂岩多形成于河漫滩、三角洲、潟湖和海洋的较深 水部位。
• 粉砂岩的颜色多种多样，随混入物的成分不同而变。
三、中碎屑岩——砂岩
• 碎屑中2—0.0625mm粒级的颗粒在50%以上的 岩石。
• 砂岩的碎屑成分主要是石英、长石和岩屑。各自 含量反映成分成熟度。
• 砂岩中的填隙物除粘土杂基外，还常有钙质、硅 质、铁质等胶结物。
• (一)砂岩分类 • 1.按粒度大小分 ： • 砾砂岩： 粒径2—1mm。 • 粗粒砂岩：粒径2—0.5mm。 • 中粒砂岩：粒径0.5—0.25mm。 • 细粒砂岩：粒径0.25—0.125mm。 • 微粒砂岩：粒径0.125mm— 0.0625
• 典型的杂砂岩常堆积在急速沉降的地槽中，常见 于浊积岩或复理式建造中。
四、细碎屑岩—粉砂岩
• 粉砂岩：由粒径为0.0625～0.0039mm的粉砂 的含量占50％的细碎屑沉积岩。
• 粉砂岩的碎屑组分一般比较简单，以石英为主， 长石和岩屑少见，有时含较多的白云母。除粉砂 以外其它由砂、粘土或化学沉淀物组成。
• 3. 根据砾石成分：单成分砾岩、复成分砾岩。 • 单成分砾岩：砾岩成分单一，其中某种成分的砾石占75%
以上，多为稳定的岩屑和矿物(石英岩、燧石、石英等)， 代表改造比较彻底的产物。有时也由抗风化能力弱的岩屑 组成(如灰岩、粘土岩)，是快速堆积的产物。 • 复成分砾岩：砾岩成分复杂，各种成分的砾石含量均不超 过50%，其中大部分砾石的抗风化能力不强，分选不好、 圆度不高。是快速堆积的产物。
•
1—0.1mm
砂
• 0.1—0.01mm
粉砂
•
<0.01mm
泥
• 自然粒级标准 ：是根据颗粒大小及颗粒的 水力学行为的内在联系，来确定粒级的界 限。
•
>2mm
砾
• 2—0.05mm
砂
• 0.05—0.005mm 粉砂
• <0.005mm
泥
• φ值粒级标准 ：φ=-log2d
• 以φ值为标准的粒级在国内外已被广泛应用，它
• 4. 根据砾岩在地层中的位置
• 底砾岩：由常见于海侵层位底部而得名。代表一个长期的 沉积间断。
其特征：位于侵蚀面上，由下伏基岩风化剥蚀的砾石形成 的砾石；砾石成分简单，成分以稳定岩屑为主，多为单成 分砾岩；磨圆度、分选性好；厚度不大，但分布的层位稳 定。
• 层间砾岩：位于连续沉积的地层内部。在沉积过程中，由 于沉积环境局部变化（如水流的作用）及地壳的微弱升降 等原因形成的砾岩。其上下地层之间并无间断沉积。其特 点是：整合地夹于其它岩层之中，在剖面上向下可找到该 砾岩中砾石的基岩，砾石磨圆度差。如中国华北寒武系中 的竹叶状灰岩即属层间砾岩。
2.3.1 碎屑岩
• 母岩机械破碎产生的碎屑物质经搬运、沉积及压 实胶结等作用而形成的岩石。
• 一．碎屑岩的一般特征 • (一)碎屑岩的物质成分 • 碎屑岩的物质成分主要由碎屑物质、化学物质和
杂基三部分组成。 • 1、碎屑物质（陆源碎屑） • 它是母岩机械破碎产物，可分为矿物碎屑和岩石
碎屑。
• （1）矿物碎屑:又可分为轻矿物（密度<2.86） 和重矿物（密度>2.86）。
• 外貌与花岗岩相似。
• 3.岩屑砂岩：又称硬砂岩、杂砂岩、瓦克岩。是 指岩屑含量>25%，长石<10%，石英<75%的 砂岩。
• 岩屑砂岩中岩屑成分右多种多样，随母岩而异， 但以细晶及隐晶的岩石为主。
• 碎屑的分选、磨圆度不好，粘土杂基较多，也可 有碳酸盐等成分胶结物。多为基底胶结。
• 岩屑砂岩多形成于供给区附近，是一种不成熟的 快速堆积物，是构造变动强烈地区的产物，常在 山前冲积扇、山间盆地及河流相中产出。
（二）砾岩、角砾岩的类型
• 1. 滨海砾岩； 2. 河成砾岩；
• 3. 冲积扇砾岩； 4. 冰川角砾岩
• 5. 岩溶角砾岩：又称溶洞角砾岩、喀斯特角砾岩，是一种发 育在石灰岩地区,由于溶洞崩塌或岩溶水搬运堆积而成的角砾 岩。它的特点是分布局限，角砾成分单一，属原地来源；角 砾的粒度分选极差，圆度也较差，充填在角砾中的基质为富 含泥质的碳酸盐。
• 2. 长石砂岩：长石含量>25%，石英<75%，岩屑 <10%。
当长石>75%时称富长石砂岩。
• 其中的长石多为正长石、微科长石、酸性斜长石，而 中—基性斜长石少见。
• 岩屑较少，石英可多可少。砂粒间的填隙物为钙质、 铁质及粘土质。胶结类型多为孔隙式、接触式，有时 为基底式。
• 多数情况，长石砂岩岩层较大，由很好至极差，常含较多的杂基。
• 杂基的结构 杂基是碎屑岩中与粗碎屑一起沉积下 来的细粒填隙组分，粒度小于0.03mm，它们是 机械沉积产物，对碎屑也起胶结作用。
但这里指出的杂基粒度界限主要适用于砂岩；而对 于更粗的碎屑岩，如在砾岩中，杂基也相对变粗， 除泥以外可以包括粉砂甚至砂级颗粒。
• 胶结物的结构 胶结物是指颗粒和杂基以外的化学 沉淀物，常常是结晶质和胶体物质，在碎屑岩中 的含量少于50%，它对颗粒起胶结作用，使之变 为坚硬的岩石。
沉积快的特征。 • 故碎屑岩中岩屑多说明岩石成分成熟度低。岩屑
多分布在>0.1mm粒级的砂岩和砾岩中。
2. 化学物质
• 是从溶液中（沉积、成岩阶段）呈化学沉淀的物质。 这类物质在陆源碎屑岩中多以胶结物的形式存在。但 也可有少量不呈胶结物而孤立存在的矿物，称自生矿 物；或以交代碎屑或其它物质的形式存在。自生矿物 共同特点是：成分一般较单一、结晶颗粒较小，清洁 透明、晶形完好。
• 6. 盐溶角砾岩：是一种产于膏盐系中的碳酸盐岩角砾岩。碳 酸盐岩中的石盐、硬石膏、石膏等夹层，由于进入地下潜水 带，被淡水溶解，于是碳酸盐岩在上覆岩层的重荷压力下， 被压碎崩塌，其角砾呈尖棱角状，杂乱堆积，随后被粘土、 方解石或白云石充填固结起来，便形成盐溶角砾岩。此种岩 石层位稳定，但不成层，底面较平整，而顶面不整齐。