第二节 沉积岩的分类及主要类型

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>2mm 2~0.5mm 巨砾 粗砂
0.5~0.25mm 中砂 0.25~0.125mm 细砂 0.125~0.0625mm 微砂
3. 碎屑岩的结构
②圆度:碎屑颗粒的棱和角被磨蚀圆化的程度。 它是颗粒在沉积作用过程中累积磨蚀强度的衡量指标。
棱角状:说明碎屑未经搬运或搬运极近; 次棱角状:经过一定距离搬运; 次圆状:经过较长距离搬运; 圆状:经过了很长距离的搬运和磨蚀
物质。陆源碎屑岩类又分为:
砾岩(>2mm) 砂岩(2~0.063mm) 粉砂岩(0.063~0.004mm) 泥质岩(<0.004mm)
2、火山碎屑岩类 按颗粒大小,火山碎屑岩类分为: 集块岩(>64mm) 火山角砾岩(64~2mm) 凝灰岩(<2mm) 3、内源沉积岩类 亦称内生沉积岩,组成岩石的主要物质直接来自沉积 盆地的溶液或沉积场所的溶液,是溶液中的溶解物质通过 化学或生物化学作用沉淀的。
4.碎屑岩的孔隙
⑴ 原生孔隙:指原生粒间孔隙,也包括一些微孔隙; ⑵ 次生孔隙:在埋藏成岩过程中经受次生溶解作用形成的孔隙以 及构造裂蓬。 未压实砂的孔隙度在30-40%左右,随埋深增加而减少。
5.碎屑岩的分类
⑴ 按粒度
粗碎屑岩 ——砾岩、角砾岩 d>2mm
中碎屑岩——砂岩 细碎屑岩——粉砂岩 2-0.063mm 0.063-0.004mm
根据利用在剖面中的位置分类:
砾岩在地质剖面中的位置,即砾岩与相邻岩层,尤其
是下伏岩层的接触关系,具有很大的地质意义。
根据砾岩在剖面中的位置分 类
1.底砾岩
常分布于海侵层序的最底部,即侵蚀基准面上,与下伏
岩石呈不整合或假整合,是海进的开始阶段产物,代表了 一定历史时期的沉积间断,通常分布范围较广。底砾岩一
⑵ 化学物质(化学填隙物):
是从溶液中呈化学沉淀的物质,这类物质在陆源碎屑岩中多以胶结 物的形式存在,对碎屑物质起胶结作用,但也有部分只是孤立的分 散的矿物晶体,对碎屑物不起胶结作用,这类矿物称为自生矿物。 还有部分可以交代碎屑或其它物质或其它物质的形式出现。 在沉积盆地内、沉积期后的不同阶段新形成的矿物。 在碎屑中常见的化学沉淀矿物类型有: 硅质矿物/硫酸盐矿物/碳酸盐矿物/磷酸盐矿物/硅酸 盐矿物/卤化物/硫化物自生矿物的共同特点:成分简单、颗粒小、 清洁透明、晶形好。 研究自生矿物的意义:了解沉积、成岩及后生阶段的环境
⑵ 命名
1、含量>50%的组分作为基本名称;
2、含量>10、25%的组分分别冠以“含Βιβλιοθήκη Baidu ×”和“× ×质”,如:泥质粉砂岩、砂质砾岩、含粉砂泥岩等。
(1) 粗碎屑岩——砾岩、角砾岩 1、一般特征
直径>2mm的陆源碎屑,含量在50%以上的沉积岩称为砾岩。砾 石的粒度从2mm到几米的都有。其成分以各种成分和结构的岩屑为 主,此外可有长石、石英等矿物碎屑。砾石之间为砂粒和基质或胶 结物充填。 砾石的圆度差异也可以很大,从棱角状至圆状均可出现 砾岩和角砾岩层理一般不发育,有时有大型斜层理和粒序层理。
2. 碎屑岩的一般特征
② 岩石碎屑:是母岩破碎后的岩石碎块,故岩屑可
推母岩。各种岩石都可呈岩屑出现,但以细晶质或隐
晶质的岩屑较常见。
岩屑反映了气候干旱、母岩风化不彻底、搬运
近、沉积快的特征。
岩屑含量高,说明了岩石的成分成熟度低。常分
布于>0.1mm的砂岩和砾岩中。
2. 碎屑岩的一般特征
1) 碎屑岩的物质成分 主要由碎屑物质、化学物质、杂基三部分组成。 ⑴ 碎屑物质:陆源碎屑岩的碎屑物质,是陆源碎屑岩的特征组 分,陆地上搬来的碎屑故又称陆源碎屑。可分为矿物碎屑和岩石碎 屑两类。
3. 碎屑岩的结构
⑶ 胶结类型
颗粒与填隙物的关系——胶结类型及支撑性质 基底式胶结:颗粒互不接触; 孔隙式胶结:点接触,胶结物分布于孔隙中; 接触式胶结:点-线接触,胶结物分布于接触处; 镶嵌胶结:线接触-凹接触。
(4) 颗粒的支撑类型
颗粒的支撑特征是指沉积物所受压力在沉积物内 部的分布状况,它涉及到基质和较大颗粒的相对含 量。
内源沉积岩按其成分不同分为: 蒸发、非蒸发、可燃有机岩
二、陆源碎屑岩类
1. 碎屑岩的结构组分
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 化学沉淀物 基质 胶结物
原生孔隙、次生孔隙
2. 碎屑岩的一般特征
1) 碎屑岩的物质成分 主要由碎屑物质、化学物质、杂基三部分组成。 ⑴ 碎屑物质:陆源碎屑岩的碎屑物质,是陆源碎屑岩的特征组分, 陆地上搬来的碎屑故又称陆源碎屑。可分为矿物碎屑和岩石碎 屑两类。 ① 矿物碎屑:又称陆源碎屑矿物或碎屑矿物,在陆源碎屑岩中常见 的碎屑矿物有20多种,但每种岩石中主要的碎屑矿物常不超过3~5 种。 石英 抵抗风化能力很强,既抗磨又不易分解,在碎屑岩中分布最 广的一种碎屑矿物。在粗碎屑中含量较少,以充填的形式出现。 石英最稳定,若其含量高,表明砂岩中的成分成熟度高,即碎屑经 过了长距离的搬运、分异沉积。
长石 含量仅次于石英,主要来自花岗岩、花岗片麻岩。常见 的是钾长石、酸性斜长石,而中-基性斜长石少见。 属不稳定矿物,若在砂岩中大量出现,则多半是干燥气候和快 速条件下堆积。长石碎屑也只有在短距离搬运、迅速埋葬的情况下, 才能保存下来不被分解。 对长石含量、类型及其特征的研究,可以追溯母岩、推断古气 候、古构造等。 云母 多是稳定的白云母,常集中在细砂岩、粉砂岩的层面上。 黑云母不稳定,只出现在离陆源区近、而成分复杂的砂岩中。
等沉积构造。
2、砂岩的分类
(1) 粒度分类
按其颗粒大小可分为: 巨粒砂岩 粗粒砂岩 中粒砂岩 细粒砂岩 微粒砂岩 2~1mm 1~0.5mm 0.5~0.25mm 0.25~0.1mm 0.1~0.0625mm
成分分类: 砂岩成分分类的方案很多,三端元或四端元分类法。
三端元分类法:以砂岩中的主要碎屑成分石英、长石、岩屑作为三端元组分 划分岩石类型,不考虑粘土杂基。 四端元分类法是以砂岩中的主要碎屑成分石英、长石、岩屑作为三端元组分 划分岩石类型,再把基质也作为一个端元组分参加岩石的分类命名。 首先根据基质含量将砂岩分为两类:一类称为净砂岩类;另一类称为杂砂岩 类。
1颗粒支撑;2过渡支撑;3基质支撑
基质支撑(Matrix-suppot) 若基质含量很高,以致使较大颗粒被基质隔开而“漂浮”在基质 背景中,这时沉积物的格架将由基质和较大颗粒共同搭接形成,它 所受压力将会均匀分布在较大颗粒的整个表面上和所有基质中。 过渡支撑(Transitional support) 基质含量既不太多也不太少,较大颗粒有的直接叠加,有的又 被基质隔开,这样的支撑称为过渡性支撑。 颗粒支撑(Grain-support) 当基质和较大颗粒的分布都大体均匀时,若基质很少或无基质 (颗粒含量相对较高),那么较大颗粒就会直接堆垒起来搭成颗粒 格架,同时形成粒间孔,可能有的少量基质只会处在粒间孔内。这 时沉积物所受压力基本上只分布在较大颗粒相互间的接触部位,颗 粒其它部位和粒间孔内的基质则不承受压力或只承受很小压力。
⑶ 杂基:
是充填于碎屑颗粒之间的细粒机械混入物,它们对碎
屑物质也起胶结作用,但基质不是化学成因的物质,它是
和碎屑物质一起由机械沉积作用形成的。 杂基包括: 粘土物质, d<0.005mm; 细粉砂, 0.03~0.005mm; 碳酸盐矿物 d<0.03mm
3. 碎屑岩的结构
⑴ 碎屑本身的结构
① 粒度:碎屑颗粒的大小。粒度是碎屑岩进一步分类 的依据,又是进行成因分析的主要对象。
③球度:是指碎屑颗粒接近球体的程度。
球度与圆度:球度高的颗粒(石榴石),其圆度不一定高;球度低的 颗粒(角闪石),其圆度可能高。 球度不仅与搬运距离有关,更与矿物形态有关(云母)
④ 分选性: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;
2、砾岩和角砾岩的分类
通常依砾石的圆度: 岩石分为砾岩(主要由次圆至圆状的砾石组成); 角砾岩(主要由棱角状至次棱角砾石组成)。 按粒度可分为: 巨砾岩>256mm;卵石砾岩256~64mm;粗砾岩64~16mm;中砾 岩16~4;细砾岩4~2mm.
按砾石成分的分类分为:
单成分砾岩:砾石成分单一,同种成分的砾石占75%以上,且多半 是稳定性较高的岩屑或矿物碎屑,如石英岩、燧石等。
3、砂岩的观察与描述 ① 颜色 ② 成分:石英、长石、岩屑、含量; ③ 结构:颗粒:大小、形状、分选、磨圆、含量; ④ 填隙物:杂基及其含量、胶结物成分、结构、含量 ⑤ 胶结类型:基底式、孔隙式等; ⑥ 构造:层理构造、层面构造等;
⑦ 次生变化
⑧ 综合命名:颜色+结构+成分+名称,如浅灰色细粒
石英砂、灰褐色中粒岩屑长石杂砂岩
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。 ⑤ 表面特征:颗粒表面的磨光度,和显微刻蚀痕。 表面特征可判断搬运和沉积介质的性质:冰川搬运的 砂砾常有擦痕;浊流搬运的颗粒表明常带有细小的刻痕。
3. 碎屑岩的结构
⑵ 填隙物的结构
位于碎屑颗粒之间,对碎屑均可起胶结作用或填充作用的物质,称 填隙物。 胶结物:杂基、化学胶结物和砂质充填物 ① 杂基结构:粘土和<0.03mm的细粒碎屑物,它们一般是与碎屑物 质一起机械沉积,对碎屑也起胶结作用。 ② 胶结物结构:胶结物是指碎屑颗粒和杂基之外的化学沉淀物质, 常是结晶的或非晶质的自生矿物,对碎屑颗粒起胶结作用。
复成分砾岩: 砾石成分复杂,有时一种砾岩中可含有十几种不同成 分的砾石,各种类型的砾石都不超过50%,这主要取决于母岩成分 及其风化、搬运和沉积条件。这些砾石的抵抗风化能力大都不大, 分选通常不好,磨圆度不高。砾岩的层理通常不明显,多沿山区带 状分布,是母岩迅速破坏和迅速堆积的产物。 按成因把砾岩和角砾岩可分为: 滨海砾岩、冲积扇砾岩、河流砾岩、冰川角砾岩、卡斯特角砾岩和 盐溶角砾岩等。
般较简单,稳定性高的坚硬砾石较多,磨圆度高,分选性
好;基质少,主要是砂质—粉砂质成分,表明它们经历了 长距离的搬运。
2.层间砾岩
整合地夹于其它岩层之中,不代表任何侵蚀间断,与下
伏地层连续沉积。砾石和填隙物组分复杂而且不稳定,它
根据砾岩在剖面中的位置分 类
们可以是经过搬运的陆源碎屑,也可以是原地岩石破坏的 产物,如北京西山黑龙潭,在下二叠统上杨家屯煤系中, 有七层燧石中砾岩,与砂岩、泥岩组成七个岩性自下而上 由粗变细的正旋回,呈规律性重复出现,为层间砾岩。
(2) 中碎屑岩——砂岩 1、一般特征
粒度为2~0.063毫米的陆源碎屑含量在50%以上的沉积 岩称为砂岩。 砂岩的碎屑成分主要是石英、长石和岩屑,砂岩中的胶 结物常见的有钙质、硅质、铁质等,有时还有海绿石、石 膏等和泥质基质所胶结。 序粒层理,波痕、冲刷痕迹、槽模、沟模和生物扰动构造
砂岩中常见各种类型的斜层理、交错层理以及平行层理、
第二节 沉积岩的分类及主要类型
一、沉积岩的分类:
以沉积作用方式和岩石成分把沉积岩分三类: ① 碎屑岩类 ② 粘土岩类 ③ 化学岩及生物化学岩类
1、外源沉积岩类
亦称外生沉积岩类,其组成物质主要来源于沉积盆地
之外,是在盆地之外生成的,它包括母岩风化后形成的陆
源碎屑物质和粘土矿物以及火山喷发作用形成的火山碎屑
3. 碎屑岩的结构
⑵ 填隙物的结构
按照胶结物结晶程度、晶粒的大小和绝对大小、分布的
均一性、以及胶结物本身的组构特征等进行描述。 胶结物结构及其成分有以下几种: 非晶质胶结物、 隐晶质胶结物 微晶质胶结物 、 结晶粒状胶结物 栉壳状或丛生胶结物、 连生胶结物 带状、薄膜状胶结物、 次生加大、铁质胶结物
4、砂岩的主要类型
砂岩类进一步按三个端点组分分为石英砂岩、长石砂 岩、岩屑砂岩,它们之间存在一些过渡类型的岩石类型, 此外还有杂砂岩岩类。

石英砂岩 石英>90%,(燧石、硅质岩),少量的长石、岩屑。 重矿物很少,常为稳定的、磨圆度较好的重矿物。 胶结物:硅质、碳酸盐、铁质、石膏、磷酸盐等。 石英砂岩分布约占砂岩总量的1/3。 按胶结物成分分类: •铁质石英砂岩 •粘土质石英砂岩 •钙质石英砂岩 •白云质石英砂岩 •磷质石英砂岩 硅质石英砂岩 •硅质石英砂岩 石英岩状砂岩
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