粉砂岩的硬度等相关知识介绍
第12讲陆源碎屑岩各论粉砂岩与粘土岩
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
蒙脱石/胶岭石/微晶高岭石 细鳞片状、鹅毛状、棉絮 状，轮廓不清楚 加水膨胀或呈浆糊状
质纯白色/灰白色，含杂质呈黄色、桃红色、灰
绿色等。致密块状呈蜡状光泽，疏松土状光 泽暗淡。硬度1～2,相对密度2～3。 常与未变化的火山玻璃一同产出
在铝氧八面体中，Mg2+、Fe3+等可置换Al3+。
第四节 粘土岩
二、粘土岩的物质成分 （一）粘土矿物
（1）高岭石族 高岭石★★★、地开石★、珍珠陶土★
1：1型双层结构单元层由一层Si-O四面体和一层Al-(O-OH)八面体组成
四 面 体 片 八 面 体 片
高岭石
单个晶体：六边鳞片状、书页状。 集合体：蠕虫状、手风琴状；
★★
★
第四节 粘土岩
3.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（吸附的微量元素可判断古环境和古气候） 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
工业用途
可塑性、耐火性、烧结性、吸水膨胀性、吸附性等 经济意义 富集稀有元素和稀土元素，形成工业矿床黑色页岩和碳质页
第三节 粉砂岩
（二） 根据碎屑成分 单成分粉砂岩 石英为主 复成分粉砂岩 除石英外，还有较多云母、长石或其它碎屑
（三） 根据胶结物成分
铁质粉砂岩 钙质粉砂岩
山东莱阳上侏罗统白云质粉砂岩
实例分析
Calcareous siltstone, Cambrian Fucoid beds, Loch Assynt
《砂岩及粉砂岩》PPT课件
质性质、沉积速率、沉积能量。
二、建议的分类 〔第三版教材〕
砂岩的成分分类 〔根据基质含量15%为界，分别命名为砂
二、建议的分类 2、建议的砂岩分类 〔1〕按杂基含量将砂岩分为两大类，
一、砂岩的分类现状 目前国内外砂岩分类普遍采用三角形图解，也有用表格形 式的。就分类依据的组分而言，大致分为三组分和四组分 两种体系 。
一、砂岩的分类现状 1、三组分体系
〔1〕克里宁〔1948〕的分类
以来源区，构造变动为分类准那么 三个端元组分为： ①石英＋硅质岩：代表岩石成熟度 ②长石＋高岭石：代表母岩性质 ③云母＋绿泥石：表示构造变动强 度
一、砂岩的分类现状 2、四组分体系 〔1〕吉尔伯特〔Gilbert〕的分类 优点：引入杂基分类，并认为两种类型的砂岩在成因上不同
。 砂屑岩：经流水的充分冲刷、筛选而缓慢沉积。 杂砂岩：未经流水冲刷、筛选而沉积，即快速沉积。 缺点：某些砂岩类型在图解中没有明显的划分界限。
一、砂岩的分类现状 〔2〕裴蒂庄的分类：
一、砂岩的分类现状 〔2〕福克的分类： 1968年做了进一步修改，三端元为： 石英〔Q〕 长石＋火成岩屑〔F〕 其它岩屑＋燧石〔R〕
一、砂岩的分类现状 2、四组分体系 〔1〕吉尔伯特〔Gilbert〕的分类 ①首先按杂基划分为两大类 杂砂岩：杂基含量>10%，分选不好的混杂砂岩 砂屑岩：杂基含量<10%，分选良好的纯洁砂岩 ②再根据稳定和不稳定组分的相对含量划分一定类型。
〔3〕胶结物：化学沉淀物，硅质、钙质、铁质多见，构造较复杂 。
二、砂岩一般特征 2、构造：成熟度可高可低，杂基支撑、颗粒支撑均可出现。 3、构造与颜色：丰富，各种层理，波痕等。 4、产状：席状，带状，透镜状。 5、成因与分布：有海、湖、河流、风等〔重力流，牵引流〕，
砖瓦原料之页岩、砂岩、粉砂岩
砖瓦原料之页岩、砂岩、粉砂岩什么是页岩？*世界砖瓦网页岩是黏土岩的构造变种，它是具有页理构造（即岩石平行层理方面可分裂成层状或纸片状）的黏土岩。
页岩成分比较复杂，除黏土矿物外，常有很多碎屑矿物和次生矿物，如长石、石英、云母、绿泥石、角闪电、石榴石、电气石、锐钛矿和沸石等。
黏土矿物中常以水云母为主。
页岩化学成分的特点是氧化钾（K2O）含量较高，常达2%~3%，最高达7%~10%以上。
页岩一般为灰色、棕色、红色、绿色等各种颜色。
常常有清楚的层理。
根据页岩中砂和粉砂质点含量，页岩又可以分为泥质页岩、含粉砂质页岩、粉砂质页岩、含砂质页岩和砂质页岩。
页岩中如含碳酸钙（CaCO3）、硅质等较多，可相应地称为钙质页岩、硅质页岩等。
钙质页岩：含CaCO310%~30% 的页岩。
硅质页岩：是含隐晶或极细颗粒的硅质组分的页岩。
由于含硅质，硬度常常比一般页岩高。
成分比较纯的页岩SiO2 的平均含量约为58%，而硅质页岩SiO2 的含量可达85% 以上。
黑色页岩：是黑色的含有机质的页岩，这种页岩中化石一般很少，常含黄铁矿。
碳质页岩：这种页岩中含有肉眼能见到的粉末状碳质质点或碳质植物遗体，染手。
碳质页岩在煤系地层中特别多。
油页岩：油页岩是提炼石油的原料。
它主要有焦性沥青质页岩和碳质油页岩（腐泥质油页岩）两种。
泥岩与页岩的区别，主要在于泥岩不具页理构造而呈块状、层状。
颜色往往较浅，且较坚硬（因含硅质较多的缘故）。
什么是砂岩？碎屑物质被其他物质（黏土、碳酸盐等）胶结而成的岩石称为砂岩。
它属碎屑岩中的中碎屑岩。
砂岩的主要类型又分为：（1）单矿物砂岩单矿物砂岩组成成分简单，以一种矿物颗粒占绝对优势；通常所见的为石英砂岩（相当的疏松岩为石英砂）。
石英砂岩组成特征是石英颗粒占90% 以上，仅含少量的长石颗粒（<5%）及极少量的重矿物。
石英颗粒常为很好的浑圆体、大小均一、表面光泽较暗。
岩石粒度由粗粒到细粒的皆有。
其胶结物以硅质（SiO2）最常见。
5 砂岩和粉砂岩
有的长石砂岩直接覆盖在花岗质结晶 基底的侵蚀面上， 基底的侵蚀面上，它是古老花岗质岩石的崩 解产物， 解产物，在海侵过程中经过改造并在原地堆 积而成，称残余长石砂岩或基底长石砂岩. 积而成， 残余长石砂岩或基底长石砂岩. 地理位置：形成于山间拗陷、 地理位置：形成于山间拗陷、边缘拗陷地 区的河、湖泊环境中，海成少见。 区的河、湖泊环境中，海成少见。(?)
（4）典型岩石环境意义： 典型岩石环境意义：
不可能直接来源于花岗岩风化， 不可能直接来源于花岗岩风化，而是来自于先前存 在的砂岩 石英砂岩主要产于海洋环境： 石英砂岩主要产于海洋环境：海滩环境的强烈冲洗 与磨蚀导致砂粒净化的结果。 与磨蚀导致砂粒净化的结果。 稳定的大地构造环境、 稳定的大地构造环境、基准的夷平以及长期的风化 作用。 作用。
C/M比值可以直接反映砂泥混杂的程 值 （ C ／ M ） 。 C/M 比值可以直接反映砂泥混杂的程 度 ， 即岩石分选的好坏。 如果C/M比值很小， 则砂泥 即岩石分选的好坏 。 如果C/M比值很小 ， C/M 比值很小 混杂、分选性很差，说明簸选不彻底， 混杂、分选性很差，说明簸选不彻底，沉积物堆积速 度很快。 度很快。
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2、本书的分类方案
（ 1）四组分体系中首先按基质含量将砂岩分为砂岩 ） 和杂砂岩两大类： 和杂砂岩两大类： （净）砂岩:基质含量15％、分选性好； 砂岩 杂砂岩: 杂砂岩 基质含量＞15％的、分选性差的混
杂砂岩。
当粘土杂基含量超过50％ 则过渡为粘土岩。 当粘土杂基含量超过50％时，则过渡为粘土岩。 50
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12
例1：石英 ：石英53%，长石 ，长石10%，岩屑 ，岩屑13%， ， 杂基14%，胶结物2%，孔隙度 ，胶结物 杂基 ，孔隙度8%。 。
07 砂岩及粉砂岩
三、实例
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四、成因
母岩：富石英的花岗 岩、片麻岩、变质石英岩、 沉积石英岩。 风化类型与强度：温 湿或热湿气候、强化学风 化作用。
搬运与分异：(纯)石 英砂岩经由流水和波浪的 长距离长时间的搬运改造， 相当彻底的分异作用。
沉积环境：(纯)石英砂岩主要见于滨海、滨湖、 三角洲河口沙坝中；其它石英砂岩广布于河流、湖泊、 海洋等多种环境之中。 40
构造 强度 母岩 性质
2、褔克的1954和1968和分类分类(三组分分类)
沉积岩来源
成熟度
变质 岩源
火成 岩源
母岩 类型
10
3、北京石油学院1977年砂岩分类(三组分分类)
强调母 岩类型
11
4、吉尔伯特的分类(四组分分类)
杂基<10 %
杂基>10 %
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5、裴蒂庒的 分类(四组分 分类)
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塔中4井，3671.0M。临滨环境。褐灰色细 砂岩，发育低角度交错层理。巴楚组东河 砂岩段。
东河5井，6093.3M。前滨环境。灰色细砂 岩，具沥青，双向交错层理。巴楚组东河 砂岩段。
乡3井，5671.87M。临滨—前滨环境。 灰褐色细砂岩,发育双向交错层理，砂岩 具不规则的钙质胶结特征。东河砂岩段。
群4井，4950M。临滨环境。深灰色粉细砂 岩夹灰绿色泥质条带，发育斜层理、水平 层理和生物扰动构造。东河砂岩段。 33
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二、其它类型的石英砂岩 随着长石和岩屑含量的增加，石英含量的相对减少,而 过渡为长石质石英砂岩或岩屑质石英砂岩. 这两类砂岩的共同特点是石英含量仍较高(>75％)仍可 以看做是“净化”较高的砂岩。这类岩石的形成，一方面 取决于来源区的母岩性质，另一方面还取决于碎屑物质搬 运和磨蚀的历史。 长石质石英砂岩内长石的含量多于岩屑，一般为5％～ 25％，常见钾长石和酸性斜长石，而岩屑小于15％且小于 长石。重矿物除稳定组分外，一般尚含稳定性差的组分， 如十字石、蓝晶石等。 岩屑质石英砂岩中岩屑的含量多于长石，一般为5％～ 25％，而长石<15％且小于岩屑。岩屑多为抗风化能力较强 的石英岩、燧石和硅质岩等岩屑，重矿物也相应增加了不 稳定组分。 36
常见的沉积岩实习报告
一、实习目的通过本次实习，了解沉积岩的形成过程、特征及其在地质学中的重要性，掌握沉积岩的识别方法，提高野外地质观察和记录能力。
二、实习时间及地点实习时间：2021年X月X日至X月X日实习地点：某地质公园三、实习内容1. 沉积岩概述（1）沉积岩的定义：沉积岩是由外力作用，将母岩的风化产物、生物遗体等物质，经过搬运、沉积、成岩作用形成的岩石。
（2）沉积岩的形成过程：沉积岩的形成过程可分为以下几个阶段：母岩风化、物质搬运、沉积、成岩。
（3）沉积岩的分类：根据沉积岩的物质来源、成因和结构，可分为碎屑岩、黏土岩、化学岩和生物化学岩。
2. 常见沉积岩的类型及特征（1）碎屑岩：碎屑岩主要由母岩的风化产物组成，具有明显的层理构造，常见的碎屑岩有砂岩、砾岩、粉砂岩等。
1）砂岩：砂岩主要由石英、长石等碎屑颗粒组成，具有明显的层理构造，颜色多样，硬度较高。
2）砾岩：砾岩主要由大小不等的砾石组成，砾石之间充填有砂、粉砂等细小颗粒，硬度较低。
3）粉砂岩：粉砂岩主要由石英、长石等细小颗粒组成，具有明显的层理构造，颜色较浅，硬度较低。
（2）黏土岩：黏土岩主要由黏土矿物组成，具有明显的层理构造，颜色较深，质地较软。
1）页岩：页岩主要由黏土矿物组成，具有明显的层理构造，颜色较深，质地较软。
2）黏土岩：黏土岩主要由高岭石、伊利石等黏土矿物组成，具有明显的层理构造，颜色较深，质地较软。
（3）化学岩：化学岩主要由溶解、沉淀、结晶作用形成的矿物组成，常见的化学岩有石灰岩、白云岩等。
1）石灰岩：石灰岩主要由方解石、白云石等矿物组成，具有明显的层理构造，颜色多样，硬度较高。
2）白云岩：白云岩主要由白云石、方解石等矿物组成，具有明显的层理构造，颜色多样，硬度较高。
（4）生物化学岩：生物化学岩主要由生物遗体、有机质和化学物质组成，常见的生物化学岩有珊瑚礁、贝壳岩等。
1）珊瑚礁：珊瑚礁主要由珊瑚、海绵等生物的骨骼组成，具有明显的层理构造，颜色多样，质地较硬。
07第七章粉砂岩
搬运和磨蚀通过稳定组分和不稳定组分相对量比来 表示成熟度：Q／F＋R，称矿物成熟度。矿物成熟度越高，磨
蚀条件越好，搬运历史也越长。
粘土基质有无和数量多少，是机械分异作用好坏的 具体指标。
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7.2 砂岩的分类
2、教材(第四版)推荐分类方案
（1）四组分体系中首先按基质(杂基)含量将砂岩分 为砂岩和杂砂岩两大类： 砂岩：基质含量<15％、分选性好至差； 杂砂岩：基质含量＞15％、是向粘土岩过渡的混 杂砂岩。 当粘土杂基含量超过50％时，则过渡为粘土岩。 （2）三个端元组分为石英(Q)、长石(F)及岩屑(R)， 其中岩屑组合含燧石、硅质岩屑和花岗质岩屑在内的 各类岩屑及碎屑状云母； （3）相对含量的划分界线为：10%、25%和50%； （4）分类方案用三角图及表格表示。
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7.2 砂岩的分类
各组分的意义：
不稳定碎屑组分(长石和岩屑)可以反映物质来源(母 岩性质)
长石是花岗质母岩的标志，岩屑则是火山岩、沉积岩和浅变质岩的标志。 长石和岩屑的比值（即F／R，称来源指数）可以反映物源区母岩组合的基本特 征。 单晶石英来源是多方面的，石英岩、花岗岩、片麻岩等岩石，也可以是经 历多次沉积旋回的产物，不能反映来源区的母岩性质。
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7.5 岩屑砂岩类
1、成分特征
长石常是次要组分，数量变化大，常见各种斜 长石、正长石、条纹长石和微斜长石等，但主要的 长石一般为酸性斜长石。当长石较多时则过渡为长 石质岩屑砂岩。 石英屑数量变化大，常与岩屑互为消涨，多晶 石英常见。 碎屑云母 (黑云母和白云母)常见，一般平行层 理面富集。常见多种重矿物，直接与母岩及搬运改 造程度有关，依据重矿物及其组合可较好地确定母 岩的类型。 杂基数量较多(与环境条件有关)；胶结物多为 钙质及硅质；因塑性岩屑较多而常见假杂基。 43
粉砂岩
天然暖色石材---粉砂岩
暖色系精品之粉砂岩，颜色自然高雅大方，无放射性、无污染、无味、无毒、防滑、防潮,、不褪色，且保温隔音性能良好，富有大自然之色彩，是天然环保型石材中精品之所在。
一种暖色调的装饰用材，遇雨而润，素雅而温馨，协调而不失华贵，色彩丰富，贴近自然，古朴典雅。
是一种屋面、地面和内外墙非常理想的装饰材料，因而被广泛用于宾馆、酒店、别墅、园林等各类建筑墙面、地面的装饰装修，深得用户青睐。
常规规格为100*200，150*300，200*400，300*600，其他规格可根据客户要求加定做加工。
根据客户要求，还可加工成各种规格的文化石、乱型石、条石等。
文化石--板岩文化石有6大系列10余种颜色30多个石种，可精加工成平板文化石、毛边文化石、山峰文化石、流水文化石、拐角文化石等。
粉砂岩山峰文化石----表面和纹理有一种原始的气息，似大漠起伏的沙丘，似海边平缓的沙滩，它是整体和谐与细部变化的完美结合。
精加工成山峰状立体文化石，常应用于室内外高档精装修（形象墙，电视墙，背景墙等）
产品不褪色、吸音防潮、无放射性、品质坚硬，具有良好的抗压耐磨、耐腐蚀等特性。
并逐渐成为各类别墅、酒店、会所、复古建筑、娱乐场所、住宅小区群楼等建筑的外墙装饰材料首选，使建筑业主充分体现自己的建筑风格及艺术品味，营造出田园诗般的清新意境。
暖色系列，粉色经典，将温暖送至每一个别墅小区。
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以及室内装饰，使建筑业主充分体现自己的建筑风格及 艺术品味。系列产品，种类齐全。这是体现石材防护剂 环保程度的主要指标，它表示石材防护剂的活性物和溶 剂中对人类和环境产生危害的成分和含量的多
少。 按现行标准看，通常有苯、甲苯、二甲苯和voc实侧
指标和限量指标要求。粉砂岩主要由粉砂碎屑组成的沉 积岩.由粒径为0.0625～0.0039毫米(mm)的粉砂的含量占 50%以粉砂岩标
滑，防潮，不褪色，且保温隔音性能良好，富有大自然 之色彩，是天然环保型石材。砂岩石材对完成建筑实体 和建筑艺术起着不可估量的作用，它是构成建筑实体的 一种物质基础，是创造建筑艺术的必备条件之
一。粉砂岩是近期兴起的最新外墙专用装饰材料 ，砂岩
表达的是达到一定装饰效果的加工和制作方式，无论是 屋面、外墙、地坪，都是一种理想的建筑材料，并被广 泛应用于公共建筑，别墅庭院，园林内外，
家装中用的瓷砖重要的成分就是粉砂岩，大家都知道粉 砂岩，材质很硬，而且是一种很独特的产品。粉砂岩的 用途非常的广泛，比如现在的一些家居，还有一些园林 建筑行业都会使用这样的建筑材料，用它做出
来的产品具有一定的艺术风格，所以很多人都会去购买 这样的粉砂岩，那么粉砂岩的硬度是多少呢，下面就详 细的了解一下。我们砂岩类产品中的独特产品。颜色自 然大方，无放射性，无污染，无味，无毒，防
本的一种碎屑沉积岩.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.一般来说粉砂岩石 英比较多,硬度系数f=4～6
,大多是5.粉砂岩的硬度很大，就是因为这样的优势，可 以作为外墙装饰最重要的石材，目前来说粉砂岩的种类 是很齐全的，品种的多样化决定产品的风格非常的独特， 很多的装修中用到粉砂岩的地方很多，
除了有很大的硬度之外，还具有很好的防潮防霉不褪色 的优点，是很多建筑工程中必不可少的装修材料，根据 它的硬度可以设计出不同风格的艺术作品。粉砂岩渗透 系数和渗透率的分析人造砂岩品牌繁多，选购
时应当谨慎
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