沉积岩课件 04-1讲陆源碎屑岩一般特征
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04碎屑岩的构造与颜色-163页PPT文档资料
凹坑最深可达几厘米，长从几厘米到几十厘 米。其上游端陡而深，向下游变宽变浅，逐渐与 沉积物表面齐平。
上覆砂质层底面上的槽痕铸型——槽模。
槽 模（flute cast）
内蒙古桌子山中奥陶统拉什仲组
2、纵向脊与沟
（longitudinal ridge and furrow）
是由一系列平行于水流方向延伸的脊与沟紧 密间互排列所组成的构造。
流动构造系指沉 •（一）波痕 积物在搬运和沉积时， •（二）冲刷痕 在流体（主要是水和 •（三）压刻痕
空气）的流动作用下 •（四）其它表面痕迹
形成的构造。
•（五）层理 •（六）叠瓦状构造
（一）波痕（ripple mark）
波痕是风、水 流或波浪等介质的 运动，在沉积物表 面所形成的一种波 状起伏的层面构造。
•（三）压刻痕 •（四）其它表面痕迹 •（五）层理 •（六）叠瓦状构造
（二）冲刷痕 （scour mark）
水流在泥质沉积物表面流动时冲刷出来 的痕迹称为冲刷痕。
形成于泥质沉积物表面上的冲刷痕，通 常以上覆砂质层底面上的铸型形式保在下来。
1、槽痕（flute mark）
水流在泥质沉积物表面冲刷而形成的不连续 的长形小凹坑。
层理（bedding）—岩石性质沿垂向变化的一
种层状构造，它可以通过矿物成分、结构、颜色 的突变和渐变而显现出来。
岩石因层理的存在而显出岩石的非均质性。
层理的基本类型 及有关术语
纹层(Lamina)—组成层理的最基本的最小的单 位，纹层之内没有任何肉眼可见的层。亦称细层。
成因：在一定条件下同时沉 积的。
特征：厚度小，一般数 mm～数cm。
层系（set）—由许多在 成分、结构、厚度和产状 上近似的同类型纹层组合 而成。
上覆砂质层底面上的槽痕铸型——槽模。
槽 模（flute cast）
内蒙古桌子山中奥陶统拉什仲组
2、纵向脊与沟
（longitudinal ridge and furrow）
是由一系列平行于水流方向延伸的脊与沟紧 密间互排列所组成的构造。
流动构造系指沉 •（一）波痕 积物在搬运和沉积时， •（二）冲刷痕 在流体（主要是水和 •（三）压刻痕
空气）的流动作用下 •（四）其它表面痕迹
形成的构造。
•（五）层理 •（六）叠瓦状构造
（一）波痕（ripple mark）
波痕是风、水 流或波浪等介质的 运动，在沉积物表 面所形成的一种波 状起伏的层面构造。
•（三）压刻痕 •（四）其它表面痕迹 •（五）层理 •（六）叠瓦状构造
（二）冲刷痕 （scour mark）
水流在泥质沉积物表面流动时冲刷出来 的痕迹称为冲刷痕。
形成于泥质沉积物表面上的冲刷痕，通 常以上覆砂质层底面上的铸型形式保在下来。
1、槽痕（flute mark）
水流在泥质沉积物表面冲刷而形成的不连续 的长形小凹坑。
层理（bedding）—岩石性质沿垂向变化的一
种层状构造，它可以通过矿物成分、结构、颜色 的突变和渐变而显现出来。
岩石因层理的存在而显出岩石的非均质性。
层理的基本类型 及有关术语
纹层(Lamina)—组成层理的最基本的最小的单 位，纹层之内没有任何肉眼可见的层。亦称细层。
成因：在一定条件下同时沉 积的。
特征：厚度小，一般数 mm～数cm。
层系（set）—由许多在 成分、结构、厚度和产状 上近似的同类型纹层组合 而成。
第四章沉积岩2 152页PPT文档
碎屑岩中钾长石多于斜长石。都呈颗粒状。
钾长石未风化时，呈肉红色，玻璃光泽，一般 易风化成高岭土，颗粒表面变得不光洁，略带浅土 黄色，硬度也降低。
斜长石白色，玻璃光泽，表面少见污染，较光 洁，常被绢云母、碳酸盐矿物交代，而略带浅灰色 或浅灰黄色，透明度降低。
8
地质学基础
云母碎屑：在成分成熟度较低的砂岩和粉砂岩 中，云母极为常见。由于白云母比黑云母抗风化能 力强，常见白云母呈鳞片状分布于细砂岩、粉砂岩 中。黑云母常分解为绿泥石和磁铁矿，在海洋中可 分解为海绿石。
重要性一、是陆源碎屑岩分类的基础，据粒度通 常分为砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩四类；
重要性二、是陆碎屑岩最常用命名的基础。
13
(1)碎屑岩的粒度分析法
地质学基础
直接测量法：用于粗大的松散碎屑，获大(dl) 中(di)小(ds)三个直径;
筛析法：用于松散碎屑(砾、砂、粉砂)，获得 中径；
显微镜电镜：用于固结的砂、粉砂和泥，获得 视长径；
＜75 ＜65
＜10 25～5 ＜15 ＜25 ＞ 25 75～25
＜0.01
粘土(泥)
＜0.0039
Φ值标准 颗粒直径, φ
＜－8 －8～－6 －6～－2 －2～－1
－1～0 0～1 1～2 2～3 3～4 4～5 5～6 6～7 7～8 ＞8
12
石油行业碎屑颗粒粒度分级标准表
地质学基础
粒级 砾石 粗砂 中砂 细砂 粉砂 杂基
粒径，mm ＞2 2～0.5 0.5～0.25 0.25～0.1 0.1～0.03 ＜0.03
最常见分布最广泛的矿物碎屑有：
6
地质学基础
石英碎屑：碎屑岩中分布最广一种矿物。砂岩 及粉砂岩中平均含量达66.8％，在砾岩中含量较少， 粘土岩中含量更少。
钾长石未风化时，呈肉红色，玻璃光泽，一般 易风化成高岭土，颗粒表面变得不光洁，略带浅土 黄色，硬度也降低。
斜长石白色，玻璃光泽，表面少见污染，较光 洁，常被绢云母、碳酸盐矿物交代，而略带浅灰色 或浅灰黄色，透明度降低。
8
地质学基础
云母碎屑：在成分成熟度较低的砂岩和粉砂岩 中，云母极为常见。由于白云母比黑云母抗风化能 力强，常见白云母呈鳞片状分布于细砂岩、粉砂岩 中。黑云母常分解为绿泥石和磁铁矿，在海洋中可 分解为海绿石。
重要性一、是陆源碎屑岩分类的基础，据粒度通 常分为砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩四类；
重要性二、是陆碎屑岩最常用命名的基础。
13
(1)碎屑岩的粒度分析法
地质学基础
直接测量法：用于粗大的松散碎屑，获大(dl) 中(di)小(ds)三个直径;
筛析法：用于松散碎屑(砾、砂、粉砂)，获得 中径；
显微镜电镜：用于固结的砂、粉砂和泥，获得 视长径；
＜75 ＜65
＜10 25～5 ＜15 ＜25 ＞ 25 75～25
＜0.01
粘土(泥)
＜0.0039
Φ值标准 颗粒直径, φ
＜－8 －8～－6 －6～－2 －2～－1
－1～0 0～1 1～2 2～3 3～4 4～5 5～6 6～7 7～8 ＞8
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石油行业碎屑颗粒粒度分级标准表
地质学基础
粒级 砾石 粗砂 中砂 细砂 粉砂 杂基
粒径，mm ＞2 2～0.5 0.5～0.25 0.25～0.1 0.1～0.03 ＜0.03
最常见分布最广泛的矿物碎屑有：
6
地质学基础
石英碎屑：碎屑岩中分布最广一种矿物。砂岩 及粉砂岩中平均含量达66.8％，在砾岩中含量较少， 粘土岩中含量更少。
陆源碎屑岩一般特征PPT学习教案
颗 粒 大 小 ： 指碎屑 颗粒的 绝对大 小，也 称为粒 度。它 以颗粒 的 直 径 来 计量 。
粒 度 的 分 级 方案有 ：自然 粒级： 自然数 的大小 对 数 粒 级： 对颗粒 的直径 取对数 Φ 粒 级 ：Φ =-log2 d（d为 粒径）
第15页/共38页
单 个 碎 屑 颗 粒的最 大视直 径（d） （路凤 香等， 2002）
研究碎屑颗粒粒度分布情况的方法称为粒度分析，用这种方法可以准 确的计算分选系数或用标准偏差来表示分选程度。
第18页/共38页
碎 屑 颗 粒 分 选程度 的目估 分级（ 路凤香 等，20 02）
第19页/共38页
陆源碎屑结构
1、碎屑颗粒的结构
颗 粒 的 形 态 ：包括 颗粒的 圆度和 球度
圆度：颗粒棱角磨蚀的程度，棱角状、次棱角状、次圆状、圆状（在 镜下或标本上观察）
第25页/共38页
胶结物的非晶质结构
第26页/共38页
次 生 加 大 边 结 构
第27页/共38页
பைடு நூலகம் 栉状结
构
第28页/共38页
连生结构
第29页/共38页
1、非晶质结构 2、隐晶质结构 3、晶粒结构 4、栉状结构 5、嵌晶结构 6、次生加大结构
常见的胶结物结构特征
第30页/共38页
陆源碎屑结构
第13页/共38页
陆源碎屑岩的结构
陆源碎屑岩的结构类型
1 、 陆 源 碎屑 结构
碎屑颗粒本身的特征：碎屑颗粒的大小、形状和颗粒表面特征 填隙物的特征： 颗粒与填隙物之间的关系：胶结类型或支撑关系 颗粒间接触关系 泥岩所特有的结构
2 、 泥 状 结构 ：
第14页/共38页
陆源碎屑结构
粒 度 的 分 级 方案有 ：自然 粒级： 自然数 的大小 对 数 粒 级： 对颗粒 的直径 取对数 Φ 粒 级 ：Φ =-log2 d（d为 粒径）
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单 个 碎 屑 颗 粒的最 大视直 径（d） （路凤 香等， 2002）
研究碎屑颗粒粒度分布情况的方法称为粒度分析，用这种方法可以准 确的计算分选系数或用标准偏差来表示分选程度。
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碎 屑 颗 粒 分 选程度 的目估 分级（ 路凤香 等，20 02）
第19页/共38页
陆源碎屑结构
1、碎屑颗粒的结构
颗 粒 的 形 态 ：包括 颗粒的 圆度和 球度
圆度：颗粒棱角磨蚀的程度，棱角状、次棱角状、次圆状、圆状（在 镜下或标本上观察）
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胶结物的非晶质结构
第26页/共38页
次 生 加 大 边 结 构
第27页/共38页
பைடு நூலகம் 栉状结
构
第28页/共38页
连生结构
第29页/共38页
1、非晶质结构 2、隐晶质结构 3、晶粒结构 4、栉状结构 5、嵌晶结构 6、次生加大结构
常见的胶结物结构特征
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陆源碎屑结构
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陆源碎屑岩的结构
陆源碎屑岩的结构类型
1 、 陆 源 碎屑 结构
碎屑颗粒本身的特征：碎屑颗粒的大小、形状和颗粒表面特征 填隙物的特征： 颗粒与填隙物之间的关系：胶结类型或支撑关系 颗粒间接触关系 泥岩所特有的结构
2 、 泥 状 结构 ：
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陆源碎屑结构
沉积学与层序地层学4(陆源碎屑岩)剖析
2.杂基成分：高岭石、水云母、蒙脱石等 粘土矿物，亦见灰泥、云泥以及一些细粉砂级 碎：绢云母、绿泥石、石英、长石等。
3.不同碎屑岩中，杂基含量不同。杂基含 量高是不成熟砂岩的特征。
（二）胶结物（Cement）
胶结物是碎屑岩中以化学沉淀方式形成于 粒间孔隙中的自生矿物。
胶结物成分主要有： 硅质（石英、玉髓、蛋白石） 碳酸盐（方解石、白云石） 铁质（赤铁矿、褐铁矿等） 硬石膏、石膏、黄铁矿 粘土矿物
燧石：稳定，抗风化能 力较强
⑦粘土岩岩屑
在碎屑岩中，碎屑成分与粒度分布具有 一定关系。
三、填隙物成分（Interstitial minerals） 碎屑碎屑颗粒间的填隙物包括：杂基和胶结物
（一）杂基（Matrix）
1. 杂 基 是 碎 屑 岩 中 的 细 小 的 机 械 成 因 组 分 ， 其粒级以泥级为主，可包括一些细粉砂。
石英具有油 脂光泽，但只在 新鲜断口上表现 得明显。Biblioteka 在结晶岩中，深成中酸性岩浆岩、石英一
长石质片麻岩及片岩含有大量石英，这是碎屑 石英的主要来源。
不同来源的石英具有不同的特点。通过石
英中所含包裹体及波状消光现象，结合颗粒大 小及形状等特征，有助于判断石英的来源。
来自深成岩浆岩的石英：来自中酸性深 成岩的石英，常含有细小的液体、气体包裹体， 或含锆石、磷灰石、电气石、独居石等岩浆岩 副矿物包裹体。矿物包裹体颗粒细小，自形程 度高，排列无一定方位。尘状气、液包裹体使 石英颗粒呈云雾状。
过去认为岩浆 岩中的石英很少见 到波状消光，但更 多观察表明：较老 的岩浆岩中的石英 常常也表现有明显 的波状消光。
来自变质岩的石英：片麻岩和片岩风化崩 解后，会产生大量的单晶及多晶石英。变质石 英表面常见裂纹，不含气液包裹体。大多数的 石英晶粒都具有波状消光。
3.不同碎屑岩中，杂基含量不同。杂基含 量高是不成熟砂岩的特征。
（二）胶结物（Cement）
胶结物是碎屑岩中以化学沉淀方式形成于 粒间孔隙中的自生矿物。
胶结物成分主要有： 硅质（石英、玉髓、蛋白石） 碳酸盐（方解石、白云石） 铁质（赤铁矿、褐铁矿等） 硬石膏、石膏、黄铁矿 粘土矿物
燧石：稳定，抗风化能 力较强
⑦粘土岩岩屑
在碎屑岩中，碎屑成分与粒度分布具有 一定关系。
三、填隙物成分（Interstitial minerals） 碎屑碎屑颗粒间的填隙物包括：杂基和胶结物
（一）杂基（Matrix）
1. 杂 基 是 碎 屑 岩 中 的 细 小 的 机 械 成 因 组 分 ， 其粒级以泥级为主，可包括一些细粉砂。
石英具有油 脂光泽，但只在 新鲜断口上表现 得明显。Biblioteka 在结晶岩中，深成中酸性岩浆岩、石英一
长石质片麻岩及片岩含有大量石英，这是碎屑 石英的主要来源。
不同来源的石英具有不同的特点。通过石
英中所含包裹体及波状消光现象，结合颗粒大 小及形状等特征，有助于判断石英的来源。
来自深成岩浆岩的石英：来自中酸性深 成岩的石英，常含有细小的液体、气体包裹体， 或含锆石、磷灰石、电气石、独居石等岩浆岩 副矿物包裹体。矿物包裹体颗粒细小，自形程 度高，排列无一定方位。尘状气、液包裹体使 石英颗粒呈云雾状。
过去认为岩浆 岩中的石英很少见 到波状消光，但更 多观察表明：较老 的岩浆岩中的石英 常常也表现有明显 的波状消光。
来自变质岩的石英：片麻岩和片岩风化崩 解后，会产生大量的单晶及多晶石英。变质石 英表面常见裂纹，不含气液包裹体。大多数的 石英晶粒都具有波状消光。
【沉积岩】04-1讲陆源碎屑岩一般特征
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）。
分选差
分 选 好
分选中等
二，基质结构和 支撑类型
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
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。
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。
英、长石、岩屑和重矿物，含量 >50%， ❖. 杂基（基质）
❖. 胶结填物隙物
❖. 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。
Φ值 -2 -1 0 1 2 3 4 8
2、 圆度（Roundness）
讲陆源碎屑岩(岩类)
砾石成分复杂，常见岩浆岩、沉积岩和变质岩的砾石混杂，稳 定和不稳定砾石比例不定，但不稳定砾石常常较多；砾石圆度中等， 分选中等到差。 泥基支撑、砂基支撑或颗粒支撑混合基充填。化学胶结物较少。 为近源沉积或泥石流沉积。
特殊成因的砾岩
. 底砾岩： 位于某个地层组合底部的侵蚀面上，代表长期沉积间断以后，一 个新的沉积时期开始的产物，故在不整合面或假整合面上时有所见。 . 副砾岩：
３。砂岩的粒度分类（ 50%以上碎屑粒度）
粗砂岩：2-0.5 mm
中砂岩：0.5-0.25 mm
细砂岩： 0.25-0.10 mm
极细砂岩： 0.10-0.05 mm
三、 粉砂岩
粉砂岩：粒度为0.05-0.005 mm的颗粒含量占碎屑颗粒 的50%以上。由牵引流的底悬浮物（较粗的悬浮物）在弱 水动力条件下沉积的沉积物再经成岩作用改造而形成的。
湘 西 武 陵 石 英 砂 岩
岩屑砂岩 狭义的岩屑砂岩是在碎屑颗粒中，石英端元的含量小 于75%，长石含量／岩屑含量 < 1/3，是低成分成熟度砂岩。
。 广义的岩屑砂岩包括长石岩屑砂岩。
长石砂岩 狭义的长石砂岩是在碎屑颗粒中，石英端元的含量小于 75%，长石含量／岩屑含量大于３，是低成分成熟度砂岩。 广义的长石砂岩还包括岩屑长石砂岩。
（1） 成分－成因分类原则
两个基本点
第一个基本点: 以基质含量的百分比划分出结构成熟 度相对高的净砂岩和成熟度相对低的杂砂岩。
净砂岩: 四种组分中，基质含量<5%；在其填隙物中，胶结 物含量较高；结构成熟相对较高，是成熟－极成熟的砂岩；牵引 流（风）沉积成因。
杂砂岩：四种组分中，基质含量>5%；在填隙物中，基质含
4.长石杂砂岩: Q<75%, F:R>3
特殊成因的砾岩
. 底砾岩： 位于某个地层组合底部的侵蚀面上，代表长期沉积间断以后，一 个新的沉积时期开始的产物，故在不整合面或假整合面上时有所见。 . 副砾岩：
３。砂岩的粒度分类（ 50%以上碎屑粒度）
粗砂岩：2-0.5 mm
中砂岩：0.5-0.25 mm
细砂岩： 0.25-0.10 mm
极细砂岩： 0.10-0.05 mm
三、 粉砂岩
粉砂岩：粒度为0.05-0.005 mm的颗粒含量占碎屑颗粒 的50%以上。由牵引流的底悬浮物（较粗的悬浮物）在弱 水动力条件下沉积的沉积物再经成岩作用改造而形成的。
湘 西 武 陵 石 英 砂 岩
岩屑砂岩 狭义的岩屑砂岩是在碎屑颗粒中，石英端元的含量小 于75%，长石含量／岩屑含量 < 1/3，是低成分成熟度砂岩。
。 广义的岩屑砂岩包括长石岩屑砂岩。
长石砂岩 狭义的长石砂岩是在碎屑颗粒中，石英端元的含量小于 75%，长石含量／岩屑含量大于３，是低成分成熟度砂岩。 广义的长石砂岩还包括岩屑长石砂岩。
（1） 成分－成因分类原则
两个基本点
第一个基本点: 以基质含量的百分比划分出结构成熟 度相对高的净砂岩和成熟度相对低的杂砂岩。
净砂岩: 四种组分中，基质含量<5%；在其填隙物中，胶结 物含量较高；结构成熟相对较高，是成熟－极成熟的砂岩；牵引 流（风）沉积成因。
杂砂岩：四种组分中，基质含量>5%；在填隙物中，基质含
4.长石杂砂岩: Q<75%, F:R>3
陆源碎屑岩类.ppt
22
第三节 砂岩
• 3)砂岩的沉积构造: 砂岩的沉积构造十分丰富，主要沉积构 造特征在前面已做过讲解。
• 4)砂岩的组分： 以石英为主，其次是长石及各种岩屑，有
时含云母和绿泥石等碎屑矿物。 砂岩具有重要的经济意义，它是两类最重
要的油气储集层之一，也是地下淡水的贮集库， 纯净的石英砂或石英砂岩还是玻璃工业原料。
17
第二节 砾(角砾)岩
砾岩成因类型及主要沉积特征
18
第二节 砾(角砾)岩
19
第二节 砾(角砾)岩
20
第三节 砂岩
1. 砂岩的一般特征
陆源碎屑中,含0.05-2mm的碎屑颗粒达 50% 以上的岩石 称为砂岩.
砂岩在地球表层十分多见，大约占25%。是陆相和滨海沉 积体系的格架沉积，砂岩主要沉积在河流、沙漠、湖泊、滨 海三角洲、海滩、潮坪环境、深海扇和浊流等环境。
16
第二节 砾(角砾)岩
• .石灰岩砾岩: 砾石以石灰岩为主或全部为石灰岩，粒度变化
较大，可以为粗砾、中砾或细砾，多次角-次圆状， 分选好到差，可含较多泥基或混基，有时也可被方 解石胶结。 • .复成分砾岩:
砾石成分复杂，常见岩浆岩、沉积岩和变质岩 混生，稳定和不稳定砾石比例不定，但不稳定砾石 常常较多，圆度中等，分选中等到差。多泥基或混 基。混基成分也很复杂。化学胶结物较少，有时有 石英胶结物。
40
第四节 粉砂岩
2)粉砂岩的结构：
受粒度限制，颗粒的粗细差别不大，但在 被搬运过程中，互相碰撞的机会少。因此，分 选好，磨园差。
3)粉砂岩的组分：
粉砂岩同样主要由碎屑颗粒、基质和胶结 物组成，其碎屑成分单一，以石英为主。因此 粉砂岩都根据填隙物的成分来分类。
41
第三节 砂岩
• 3)砂岩的沉积构造: 砂岩的沉积构造十分丰富，主要沉积构 造特征在前面已做过讲解。
• 4)砂岩的组分： 以石英为主，其次是长石及各种岩屑，有
时含云母和绿泥石等碎屑矿物。 砂岩具有重要的经济意义，它是两类最重
要的油气储集层之一，也是地下淡水的贮集库， 纯净的石英砂或石英砂岩还是玻璃工业原料。
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第二节 砾(角砾)岩
砾岩成因类型及主要沉积特征
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第二节 砾(角砾)岩
19
第二节 砾(角砾)岩
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第三节 砂岩
1. 砂岩的一般特征
陆源碎屑中,含0.05-2mm的碎屑颗粒达 50% 以上的岩石 称为砂岩.
砂岩在地球表层十分多见，大约占25%。是陆相和滨海沉 积体系的格架沉积，砂岩主要沉积在河流、沙漠、湖泊、滨 海三角洲、海滩、潮坪环境、深海扇和浊流等环境。
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第二节 砾(角砾)岩
• .石灰岩砾岩: 砾石以石灰岩为主或全部为石灰岩，粒度变化
较大，可以为粗砾、中砾或细砾，多次角-次圆状， 分选好到差，可含较多泥基或混基，有时也可被方 解石胶结。 • .复成分砾岩:
砾石成分复杂，常见岩浆岩、沉积岩和变质岩 混生，稳定和不稳定砾石比例不定，但不稳定砾石 常常较多，圆度中等，分选中等到差。多泥基或混 基。混基成分也很复杂。化学胶结物较少，有时有 石英胶结物。
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第四节 粉砂岩
2)粉砂岩的结构：
受粒度限制，颗粒的粗细差别不大，但在 被搬运过程中，互相碰撞的机会少。因此，分 选好，磨园差。
3)粉砂岩的组分：
粉砂岩同样主要由碎屑颗粒、基质和胶结 物组成，其碎屑成分单一，以石英为主。因此 粉砂岩都根据填隙物的成分来分类。
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陆源碎屑岩
陆 源 碎 屑 岩类
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
为什么研究陆源碎屑岩
1、蕴藏丰富的矿产
2、用途广泛
硅砖和玻璃原料：纯净的石英砂岩 农业肥料：海绿石砂岩 建筑材料和研磨材料：砂岩 石油及地下水的良好运移通道 旅游胜地
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
主要内容
一、什么是陆源碎屑岩？ 二、陆源碎屑岩的一般特征 三、陆源碎屑岩类型
自生矿物：从溶液中沉淀的化学物质， 不起胶结作用
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
1. 陆源碎屑岩的物质组成——填隙物质
形成阶段——成岩阶段，由颗粒之间的溶液经化学 作用沉淀出来
含量：<50 %
常见胶结物： 硅质矿物———Q，蛋白石，玉髓 碳酸盐——方解石，白云石，菱铁矿 硫酸盐——石膏、重晶石(Ba), 天青石(Sr) 磷酸盐——胶磷矿(非晶态磷灰石） 铁氧化物、氢氧化物——
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
1. 陆源碎屑岩的物质组成——碎屑物质
重矿物碎屑：相对密度大于2.86的矿物
含量很少，一般不超过1％ 粒度大小多介于0.25—0.05mm 之间 反映母岩特征
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
1. 陆源碎屑岩的物质组成——碎屑物质
（２） 岩石碎屑: （又称岩屑） 母岩破坏后的岩石碎块，反映母岩性质
（3）胶结类型
胶结类型：也称之为支撑类型。 填隙物与碎屑颗粒的关系 。
碎屑颗粒与填隙物的相对数量 碎屑颗粒之间的接触关系
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
基底胶结 填隙物含量较多，碎屑颗粒在其中互不接触呈 漂浮状，填隙物主要为杂基。一般代表着高密度 流快速堆积的特征。它形成于沉积同生期。
二、内源沉积岩（自生沉积岩 ）
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
为什么研究陆源碎屑岩
1、蕴藏丰富的矿产
2、用途广泛
硅砖和玻璃原料：纯净的石英砂岩 农业肥料：海绿石砂岩 建筑材料和研磨材料：砂岩 石油及地下水的良好运移通道 旅游胜地
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
主要内容
一、什么是陆源碎屑岩？ 二、陆源碎屑岩的一般特征 三、陆源碎屑岩类型
自生矿物：从溶液中沉淀的化学物质， 不起胶结作用
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
1. 陆源碎屑岩的物质组成——填隙物质
形成阶段——成岩阶段，由颗粒之间的溶液经化学 作用沉淀出来
含量：<50 %
常见胶结物： 硅质矿物———Q，蛋白石，玉髓 碳酸盐——方解石，白云石，菱铁矿 硫酸盐——石膏、重晶石(Ba), 天青石(Sr) 磷酸盐——胶磷矿(非晶态磷灰石） 铁氧化物、氢氧化物——
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
1. 陆源碎屑岩的物质组成——碎屑物质
重矿物碎屑：相对密度大于2.86的矿物
含量很少，一般不超过1％ 粒度大小多介于0.25—0.05mm 之间 反映母岩特征
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
1. 陆源碎屑岩的物质组成——碎屑物质
（２） 岩石碎屑: （又称岩屑） 母岩破坏后的岩石碎块，反映母岩性质
（3）胶结类型
胶结类型：也称之为支撑类型。 填隙物与碎屑颗粒的关系 。
碎屑颗粒与填隙物的相对数量 碎屑颗粒之间的接触关系
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
基底胶结 填隙物含量较多，碎屑颗粒在其中互不接触呈 漂浮状，填隙物主要为杂基。一般代表着高密度 流快速堆积的特征。它形成于沉积同生期。
二、内源沉积岩（自生沉积岩 ）
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-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。
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
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，
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
成熟度分
级
圆度
极不成熟 差 不成熟 差 次成熟 差
成熟 中等 极成熟 好
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,
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）。
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。
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 texห้องสมุดไป่ตู้ure)
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
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
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
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
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。
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。
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
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
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
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
• 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。
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)
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：