沉积岩石学-石英砂岩共28页
《沉积岩石学各论》PPT课件
砂岩和粉砂岩
四、砂岩的观察与描述实验 １、手标本观察 2、显微镜认识与晶体光学简介 3、砂岩的镜下鉴定
砾岩
砾岩
含砾粗砂岩
粗砂岩
灰色泥岩
红色泥岩
2.粘土岩(泥岩)
第一节 概述 第二节 成分 第三节 构造和构造 第四节 分类
第一节 概述
粘土岩：粘土矿物含量大于50%的岩石。 泥质岩 ：粒度小于0.05mm的颗粒含量大于
第一节 碎屑岩的构造组分
陆源碎屑物质 结构组分 填隙物质
孔隙
岩石碎屑 矿物碎屑 机械填隙物 杂基 化学沉淀物 胶结物 原生孔隙、次生孔隙
杂基: 充填在碎屑颗粒之间的以机械方式沉积下来的细粒 碎屑物质〔＜0. 0625mm〕，主要为粘土矿物〔剩余物 质〕。 胶结物：充填在碎屑颗粒之间的化学沉淀物质。
1、基底式胶结：颗粒互不接触； 2、孔隙式胶结：点接 触 ，胶结物分布于孔
隙中； 3、接触式胶结：点－线接触，胶结物分布
于接触处； 4、镶嵌胶结：线接触－凹接触。
胶结类型
基孔 底隙 式式
接镶 触嵌 式式
1.碎屑岩(陆源碎屑岩)
第一节 碎屑岩的构造组分 第二节 碎屑岩的成分 第三节 碎屑岩的构造 第四节 碎屑岩的构造 第五节 碎屑岩的孔隙 第六节 碎屑岩的分类
2、含量＞10、25％的组分分别冠以“含× ×〞和“× ×质〞，如：泥质粉砂岩、砂质砾 岩、含粉砂泥岩等。
粗碎屑岩－砾岩
砾级颗粒的含量大于50%的碎屑岩。福克 〔1954〕定义的含量下限为30%。
砂岩和粉砂岩
一、一般特征 1、概念：主要由砂和粉砂〔0.052mm颗粒＞50％〕组成的碎屑岩。 2、成分：石英为主，其次是长石及各 种岩屑，有时含云母。 3、构造：由碎屑、填隙物〔基质和胶 结物〕及孔隙三局部组成； 碎屑的构造、填隙物〔杂基和胶结物〕 的构造和孔隙构造。
石英砂岩野外编录描述
石英砂岩野外编录描述
石英砂岩是一种沉积岩，主要由石英颗粒组成。
在野外观察时，可以描述以下内容:
1. 结构类型：石英砂岩通常具有中粒砂状结构，颗粒大小均匀，分选性好，磨圆度高。
2. 碎屑颗粒大小和变化范围：石英砂岩中的碎屑颗粒大小范围较广，通常直径在 0.05-2 毫米之间。
颗粒形状为卵形或不规则形，表面光滑。
3. 分选性和磨圆度：石英砂岩的分选性通常很好，大部分颗粒大小均匀。
磨圆度也很好，大多数颗粒都具有圆滑的表面。
4. 胶结类型：石英砂岩通常采用孔隙式胶结，胶结物通常是硅质和钙质的。
5. 宏观沉积构造类型：石英砂岩通常具有典型的层理构造，层理方向通常与沉积韵律相关。
此外，还可能观察到波痕、底模、生物扰动构造等宏观构造类型。
6. 百分含量和肉眼鉴定特征：可以根据目估含量和肉眼鉴定特征来描述石英砂岩的特征。
例如，在良好的环境下，可以看到清晰的平行层理和孔隙式胶结物。
7. 上下岩层间的接触关系：可以描述石英砂岩与上下岩层之间的接触关系，包括接触方式、接触面特征等。
综合上述内容，可以编写出一份详细的石英砂岩野外观察描述。
沉积岩实验二 石英砂岩
3. 杂基结构 泥质结构、含粉砂泥质结构、粉砂泥质结构、微 晶结构、泥晶结构等。 4. 胶结类型 1）基底式胶结——杂基（泥晶基质）支撑
2）孔隙式胶结——颗粒支撑
3）接触式胶结——颗粒支撑 4）悬挂式胶结——颗粒支撑
5）镶嵌式胶结（无胶结物式胶结）
砾岩描述举例
产地：河北宣化 浅灰色，中～细粒砾状结构，块状构造。砾石均为等轴状，以次圆 和次棱角状为主。大小不均匀，粒径最大20mm，最小2mm，以10～15 mm多见，分选程度中等。砾石约占80％，填隙物约占20％。颗粒支撑， 孔隙式胶结。 砾石以白云岩岩屑为主，其次硅质岩岩屑。白云岩岩屑灰白色，硬
三、报告要求 1.提交完整的石英砂岩手标本和岩石薄片鉴定报告。 2.描述鉴定1～2块手标本。
环境。
海绿石沉积为典型海相指示性矿物，可能与浅海沉积环境有关。 同生阶段可能为酸性环境，有利于硅质沉淀，胶结成岩。在成岩 后生阶段，上覆沉积物质较少，沉积物无明显压实现象。随温度增 高，硅质胶结物围绕碎屑石英共轴生长，形成次生加大边。 母岩区可能主要以变质岩为主，含有岩浆岩。
实验二、陆源碎屑岩（一）
3.碎屑成分 矿物碎屑——常见石英、长石和白云母。 岩屑——多是结构较致密或隐晶质物质，颜色较深，光泽暗 谈，如暗灰、暗红、暗绿等，但也有颜色较浅的岩 屑，如燧石岩、石英岩等。对岩屑的观察是概略的， 准确鉴定只能在镜下进行。 应分别估计百分含量(全碎屑占全岩的百分比和各碎屑占全碎屑的 百分比)。 4.填隙物 常见胶结物有硅质(自生石英、玉髓和蛋白石)、方解石、白云石、 铁质、石膏和海绿石等，常见基质为粘土。手标本上有时难以区分胶 结物和基质，可统称为填隙物。
4.23沉积岩实习4-岩屑砂岩
手标本 岩屑砂岩 218 观察岩屑砂岩： 观察岩Βιβλιοθήκη 砂岩：薄片 岩屑砂岩 B60
碎屑颗粒——成分、含量、粒度、分选度、 成分、含量、粒度、分选度、 碎屑颗粒 成分 圆度、 圆度、支撑类型 填隙物——基质、胶结物的含量 基质、 填隙物 基质 胶结物——胶结物的类型、各自特征 胶结物的类型、 胶结物 胶结物的类型 综合定名——颜色＋胶结物＋粒度＋砂岩类型 综合定名 颜色＋胶结物＋粒度＋ 颜色
石英岩
燧石岩
胶结物 岩
岩 屑 砂 岩
长石 10x4（ 10x4（+）
石英岩
方 解 石
菱 铁 矿
10x4（ 10x4（+）
胶结物
菱 铁 矿
方 解 石
10x4（ 10x4（ ）
10x4（ 10x4（-）
方解石胶结物
高岭土化的长石， 高岭土化的长石， 常常显得污浊
10x4（ 10x4（+）
10x4（ 10x4（-）
沉积岩实习四
岩 屑 砂 岩
1.石英砂岩： 1.石英砂岩： 石英砂岩
净砂岩（杂基<15%） 净砂岩（杂基<15%）的分类 <15%
Q>95%, F+R<5% 2.长石石英砂岩： 2.长石石英砂岩： 长石石英砂岩 Q＝95-75%, F:R>1 953.岩屑石英砂岩: 3.岩屑石英砂岩: 岩屑石英砂岩 Q＝95-75%, F:R<1 954.长石砂岩: 4.长石砂岩: 长石砂岩 Q<75%, F:R>3 5.岩屑长石砂岩: 5.岩屑长石砂岩: 岩屑长石砂岩
岩浆岩
10x4（ 10x4（+）
岩浆岩
10x10（ 10x10（+）
沉积岩石学
沉积岩石学沉积岩是在一定条件下形成的，通常指形成于水域环境中的岩石。
它由碎屑物、胶结物及生物遗体组成，主要由颗粒组成，因此也叫颗粒岩。
按其成因分为海相和陆相两大类。
沉积岩一般是固态物质，并多以泥或泥晶质的状态存在。
它具有层状结构，通常具有清晰的层理构造，但如果成岩作用过程中生成了气孔、杏仁等晶状体时，则不具备层理构造。
在沉积岩中，泥晶质的灰岩和页岩经常含有化石，所以又称化石岩。
沉积岩的主要化学成分为SiO2和MgO，其中胶结物主要为钙质胶结物或硅质胶结物，生物遗体通常以碎屑物的形式存在，有些生物遗体甚至可以在沉积岩中保存成化石。
2．沉积岩具有层状构造与粒间孔隙构造沉积岩的层状构造，通常是在应力或张力作用下发生成岩变质时形成的，具有清楚的层理构造。
如常见的石灰岩就是在应力或张力作用下发生成岩变质时形成的，并保留了原岩的层状构造。
3．沉积岩具有生物的和物理的多样性由于地质历史上的长期演化过程，生物进化繁衍产生了多种生物，生物死后的遗体也堆积于各处，这些遗体经过生物成因风化形成有机残骸堆积物，再经过成岩作用形成沉积岩。
生物遗体有细菌、藻类、底栖生物、浮游生物、软体动物、甲壳类和鱼类等。
沉积岩具有非均质性和层理性。
沉积岩中的颗粒或生物碎屑之间无明显界线，因而颗粒或生物碎屑之间的界线亦即粒间孔隙是多种多样的，正是这些孔隙使沉积岩成为多孔介质。
例如石灰岩中的孔隙为薄膜状，大理岩中的孔隙呈分散状或柱状。
5．沉积岩具有多样性，但不均匀性及有些特殊性1．同一矿区或矿田内，不同的建筑群体采用同一类型的岩石； 2．用一套工艺方法采集到同一种建筑用石材，但在有关标准中，这种石材被列为特定的建筑用石材。
3．在不同的场合，同一种建筑用石材所要求的建筑等级不同。
4．在不同场合，同一种建筑用石材可能具有不同的功能或技术要求。
5．同一种建筑用石材，其形成过程和用途不同，则价格可能有很大差异。
沉积岩可划分为三大类：（ 1）海洋沉积岩：包括滨海砂砾岩、石英砂岩、粉砂岩、粘土岩和火山岩；（ 2）湖泊沉积岩：包括淤泥质粘土岩、硅质灰岩和石膏；（ 3）沼泽沉积岩：包括泥炭、腐泥和泥炭化的草皮、泥炭化的植物根茎。
沉积岩石学
名词解释：2沉积岩石学（sedimentarypetrology）是研究沉积岩的物质成分、结构、构造、分类及其形成作用，以及沉积环境和分布规律的一门地质科学。
沉积学：是研究沉积物的来源、沉积条件、沉积环境、沉积作用及沉积物转变为沉积岩的一系列复杂的成岩作用变化。
3风化作用：地壳最表层的岩石在温度变化、大气、水、生物等因素作用下，发生机械破碎和化学变化的一种作用。
4风化壳/风化带：由残余物质自称的地表岩石的表层部分，或者说已风化了的地表岩石的表层部分。
5层流：是一种缓慢流动的流体，流体的质点作有条不紊的平行现状运动，彼此不相掺混。
6紊流：是一种充满了漩涡的急流动的流体，流体质点的运动轨迹极不规则，其流苏大小和流动方向随时间而变化，彼此相互掺混。
7雷诺数（Re）：判别层流和紊流的准则。
表示惯性力与粘带力之间的关系的一个数值，为一无量纲数。
（当Re为1左右时，流动呈层流型，当Re大于40时，则出现“卡门涡街”，这时的流动叫做紊流或涡流。
）8弗劳德数（Fr）：在明渠水流中，按流动强度的不同可出现急流、缓流和临界流3种流态，这3种流态的判别标准是弗劳德数。
表示惯性力与重力之间关系的一个数值。
9牵引搬运/牵引作用：能使碎屑物质作底负载移动的各种作用的总称。
牵引流的搬运力表现在两个方面，一个是流体作用于碎屑颗粒上的推力（即牵引力），另一个是载荷力（或负荷力）。
10牵引流:符合牛顿流体定律，属静水流作用的流体，能沿沉积床底搬运沉积物，其搬运机制是流体动能拖曳牵引沉积物一起运动，如河流、风流、波浪流等。
11沉积物重力流:非牛顿流体，在重力作用下发生流动的弥散有大量沉积物的高密度重力流。
等深流：是由于地球旋转的结果而形成的温盐环流，这种底流平行于海底等深线作稳定低速流动，主要出现在陆隆区。
浊流：是深水沉积物重力流的一种类型。
是靠液体的湍流来支撑碎屑颗粒，使之呈悬浮状态，在重力作用下发生流体。
内波：是存在于两个不同密度的水层界面上或是具有密度梯度的水体之内的水下波。
实验3 砂岩(一)—石英砂岩
对砂岩成因的初步分析 要求以下几个方面：
（1）从碎屑的成分特征分析推断陆源区母岩的性 质及大地构造状况。 （2）从砂岩的成分成熟度和结构成熟度分析推断 风化作用、搬运沉积作用对碎屑的改造程度、搬运 距离的远近、搬运沉积介质的性质及搬运方式，并 推断沉积环境。 （3）从化学胶结物的成分、结构、胶结类型、自 生矿物、颗粒接触关系等分析推断成岩作用强度、 成岩环境及成岩演变历史。 （4）还可根据碎屑及填隙物的成分、颜色等特推 断古地理、古气候。
颜色+结构（粒度）+填隙物（特殊自生矿物）+基本名称 如：暗红色中粒铁质石英砂岩；绿色细粒海绿石石英砂岩等。
2．薄片的观察描述及作图要求
1）结构：根据碎屑颗粒的粒度测量的结果确定其 粒度结构名称和分选性。薄片内一般采用目镜微尺 测量根据视域直径估计其碎屑的大小。如测得碎屑 的粒度在0.5—0.25mm之间，则属于中砂级，应定 为中粒砂状结构。如所测粒级既有中砂级，又有粗 砂级，且以粗级砂为主，应定为中—粗粒砂状结构， 一般地分选中等。若碎屑的粒级混杂，则为不等粒 砂状结构，其相应的分选差。 观察并确定碎屑的磨圆程度，确定磨圆好坏。
5）支撑类型及胶结类型 6）成岩后生变化：砂岩的成岩后生变化见教材 P117—121。砂岩中常见的成岩后生变化作用有 以下类型。 （1）胶结作用与固结作用 （2）压实及压溶作用 （3）重结晶作用 （4）交代作用及自生矿物的形成
7）砂岩中孔隙的研究：应注意孔隙的类型、 成因、孔隙及其连通性。以便对砂岩的储集 性能作出评价。（详见教材P121—122） 8）砂岩成因的初步分析：通过对砂岩标本及 薄片的观察研究之后，应对砂岩的特点加以 总结，并在综合分析的基础上作出某些成因 推断和提出一些问题。
《沉积岩石学》精品课程
课程简介《沉积岩石学》是石油地质、矿产普查与勘探、地质工程及相近专业的必修课，属主干专业基础课，是中国石油大学重点课程和品牌课程。
该课共120学时，包括《沉积岩石学》部分80学时（含20学时实验课），《岩相古地理》部分40学时。
《沉积岩石学》和《岩相古地理》是地质工程专业（石油地质专业）重要的专业基础课之一，可为地层学、层序地层学、地球化学、石油地质学、储层地质学以及测井地质学、地震地层学学习和研究提供沉积学基础。
课程的主要内容是，全面研究沉积岩的物质成分、结构、构造、岩石产状和岩层之间的关系；总结沉积岩形成的理论，包括风化、搬运、沉积及沉积后变化的理论，特别是研究沉积作用及沉积后作用所形成的物质组分和结构、构造特点，搞清沉积物(岩)的成因和油气生成及储集的关系，并兼顾某些沉积矿床的成岩和成矿机理。
根据沉积岩的原生沉积特点和时空分布规律，阐明沉积岩的物源、沉积岩的成分、沉积岩的结构和构造、沉积岩类型和特征、沉积相的概念和分类、不同碎屑岩和碳酸盐岩沉积相的基本特征、主要识别标志和与油气分布之间的关系、沉积相模式、沉积岩形成的沉积环境、沉积砂体的时空分布，恢复沉积古地理面貌，预测沉积矿产的有利分布地区。
同时，介绍沉积岩和沉积相的综合研究方法。
岩石学（沉积岩石学）部分共80学时，5学分，其中实验课占20学时。
通过学习，要求掌握沉积岩的物质成分、结构、构造、岩石产状和岩层之间的关系，为阐明沉积岩成因及分布规律提供依据；总结沉积岩形成的理论，包括风化、搬运、沉积及沉积后变化的理论，特别是研究沉积作用及沉积后作用所形成的物质组分和结构、构造特点，搞清沉积物(岩)的成因和油气生成及储集的关系，并兼顾某些沉积矿床的成岩和成矿机理；掌握主要类型沉积岩的岩性特征，观察和描述方法，分类和命名原则，并初步掌握沉积岩的机械分析，染色分析，油浸法等常规测试鉴定办法。
了解部分先进测试鉴定方法。
要求学生有矿物学、岩浆岩、变质岩基础知识，熟练掌握矿物、岩石的描述和鉴定方法。