陆源碎屑岩各论.ppt

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1、第四章 陆源碎屑岩各论,第一节 粗碎屑岩,一、一般特征（General characteristics）砾岩和角砾岩合称粗碎屑岩定义:主要由大于2mm（30%）的碎屑颗粒组成的岩石。成分最能反映母岩性质 碎屑组分岩屑为主 杂基细粒的砂、粉砂和粘土物质 胶结物方解石、二氧化硅、氢氧化铁等,沉积构造：常见大型交错层理和递变层理、扁平砾石叠瓦状排列。砾岩性质主要取决于母岩的性质，而且一般搬运距离不远，故研究砾石的成分有助于追溯物源。,二、砾岩和角砾岩的分类（Classification of conglomerates and breccias）（一）根据砾石的圆度分类（Classification

2、 by roundness of gravels）1.砾岩（conglomerates）：圆状和次圆状砾石含量50%。2.角砾岩（breccias）：棱角状和次棱角状砾石含量50%。,（二）根据砾石的大小分类（Classification by size of gravels）细砾岩（granules）：直径210mm的砾石50%中砾岩（pebbles）：直径10100mm的砾石50%粗砾岩（cobbles）：直径1001000mm的砾石50%巨砾岩（boulders）：直径1000mm的砾石50%当岩石中碎屑颗粒大小不一致时，可采用三级命名法。角砾岩也可以按平均粒度大小同样命名。,（三）根据

3、杂基的含量分类（Classification by contentof matrix）正砾岩（orthoconglomerate）：杂基15%，泥砂杂基较多，分选极差，主要是重力流或冰川所形成的。,（四）根据砾石成分的分类 1.单成分（角）砾岩 砾石成分单一，同种成分的砾石占75%以上。2.复成分砾岩 砾石成分复杂，各种类型的砾石都不超过50%。通常分选不好，磨圆度不高，层理不明显，多沿山区呈带状分布，厚度变化大，为母岩迅速破坏和迅速堆积的产物。以河成砾岩和山麓洪积砾岩分布最广。,（五）根据砾岩在剖面中的位置分类 1.底砾岩：分布于侵蚀基准面上，与下伏岩石呈不整合或假整合 代表沉积间断，分布稳

4、定，成熟度较高 2.层间砾岩：整合地夹于其它岩层之中，不代表侵蚀间断，与下伏地层连续沉积。河流暂时冲刷再沉积的产物 3.层内砾岩：半固结沉积物在同生期经破碎和再沉积形成的砾石（屑）沉积物，经成岩作用而成的砾岩同生砾岩 内碎屑砾岩、泥岩砾岩/泥砾岩,（六）成因分类（Genetic classification）诺尔顿（Norton，1917）首先提出角砾岩的成因分类。在砾岩分类中采用具有成因意义的岩石特征，作为分类的基础，既有利于成因分析，又便于实际工作，这样较为理想。滨岸砾岩、河成砾岩、洪积砾岩、冰川砾岩、内碎屑砾岩、泥石流砾岩、滑塌砾岩、岩溶砾岩、礁前砾岩等。,三、主要成因类型（Main g

5、enetic types and examples）砾岩和角砾岩的成因类型很多，常见的几种类型有：滨岸砾岩（Coastal conglomerates）河成砾岩（Fluvial conglomerates）洪积砾岩（Alluvial conglomerates）冰川角砾岩（Glacial breccias）滑塌角砾岩（Slump breccias）岩溶角砾岩（Karstbreccias）,滨岸砾石,刘家场丁家冲现代河床,刘家场关木山北侧山沟,洪积砾岩,第四节 砂岩及粉砂岩 Sandstones and siltstones,一、砂岩的一般特征（一）基本概念 砂岩：砂级碎屑（20.1mm）含量5

6、0%的碎屑岩。,（二）砂岩的一般特点成分复杂 碎屑颗粒 石英最多，长石、岩屑次之。重矿物含量少。杂基 0.03mm 粘土、碳酸盐泥、细粉砂，含量变化大胶结物 多见硅质、钙质、铁质，结构多样,二、砂岩的分类 结构分类、成分分类、成因分类、综合分类 结构分类 按粒度：巨砂岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩 成分分类：Q、F、R成因分类：河成砂岩、风成砂岩、滨岸砂岩,（一）砂岩结构分类与命名沉积学家们通常将砂划分为：极粗砂（21mm）粗砂（10.5mm）中砂（0.50.25mm）细砂（0.250.1mm）根据三级命名的原则命名。,（二）砂岩成分成因分类 1.分类端元选择的依据 三端元：Q,F,R 四组分：Q

7、,F,R,M 2.分类方案（1）按杂基含量将砂岩分为两大类 杂基15%杂砂岩（2）按碎屑成分分成 石英砂岩类 长石砂岩类 岩屑砂岩类,砂岩分类三单元图解,三、砂岩的主要类型（一）主要类型（Main types）1.石英砂岩（Quartz sandstones）成分 Q95%，F+R5%。成分成熟度较高，碎屑颗粒含量高，填隙物主要为胶结物，杂基很少或没有。胶结物：硅质；钙质；铁质；海绿石质,结构 结构成熟度较高，颗粒支撑。构造 大型交错层理、平行层理、波痕和冲刷充填构造等 颜色 取决于胶结物的颜色 硅质或钙质胶结黄白色或浅灰白色 铁质胶结红褐色 海绿石胶结浅绿色,2.长石质石英砂岩Q=7595%

8、，FR，F=525%，RF，R=525%，F15%。,（二）成因（Origin）石英砂岩属高度成熟砂岩，它是风化、分选和磨蚀等作用持久和深化的产物。它的产出需要稳定的大地构造条件和砂的多旋回沉积作用。多数人认为石英砂岩不可能直接来源于花岗岩的风化，而是来自于先前存在的砂岩，也就是说，它们是长期、多次再沉积的结果。石英砂岩主要产于海洋环境。,四、长石砂岩类（一）主要类型（Main types）1.长石砂岩（Arkosesandstnes）成分 Q3:1，少量重矿物和云母 成分成熟度较低，填隙物含量较高杂基为主 胶结物：钙质、硅质、铁质,结构 中粗粒最常见，分选、磨圆度中等成熟度中等。构造 各种大

9、型交错层理、波痕、生物扰动构造等。颜色 与长石的颜色有关淡黄色、灰白色或红色 成因 母岩富含长石花岗岩和花岗片麻岩类 物理风化作用为主，强烈的侵蚀、快速堆积 埋藏后的蚀变作用很弱 构造活动较强烈,2.岩屑质长石砂岩R=1050%，F=2575%，FR,（二）成因（Origin）1.物质基础 要有富含长石的母岩，如花岗岩、花岗片麻岩等。2.有利于母岩崩解条件（1）构造条件：在构造活动比较强烈的地区，形成高差较大的地形起伏，花岗质基底隆起，相邻地带发生沉陷，从而使母岩遭受到剧烈侵蚀、快速堆积。,（2）气候条件：极其干旱或寒冷的气候条件下化学风化减弱有利于不稳定组分的保存，温湿气候条件也有长石砂岩的

10、堆积。3.多在特定的环境下生成（1）在地台区少见，台地区多为基底型长石砂岩，分布不广，厚度较小。（2）在地槽区有大量长石砂岩堆积，山间坳陷、边缘坳陷的河、湖环境中，海成者很少见。,五、岩屑砂岩类（一）主要类型（Main types）1.岩屑砂岩（Rock fragment sandstones）成分 含有丰富的岩屑，Q3:1 成分成熟度较低 岩屑成分复杂，常见的只有35种 填隙物含量较多 胶结物常为硅质和碳酸盐质,结构 成熟度低 构造 以各种交错层理为主 颜色 灰色、灰绿色、灰黑色等暗色居多 成因 占全部砂岩的1/5到1/4 形成条件与长石砂岩基本类似 出现环境:河流、湖泊、冲积扇、重力流,2

11、.长石质岩屑砂岩 QF,（二）成因（Origin）1.岩屑砂岩的形成条件与长石砂岩基本类似，需要有利于不稳定物质产生和沉积的条件，即：强烈的物理风化和近源快速堆积。2.燧石岩屑砂岩则相反，它表示构造条件稳定，地形起伏小，长距离搬运及较彻底的风化条件。3.泥质岩屑为局部来源区的标志。,（四）杂砂岩类 1.定义 杂砂岩（wacke）粘土杂基大于15%，分选不好，砂泥混杂的砂岩 硬砂岩 埋深较大的杂砂岩，经强烈的硬化固结作用，含大量极细粒云母和绿泥石等矿物。2.分类 原则同（净）砂岩（arenite）,七、粉砂岩（Siltstones）粉砂岩：主要由0.10.01mm粒级（50%）的碎屑颗粒组成的细

12、粒碎屑岩。（一）一般特征：1、主要矿物成分：石英、白云母及粘土矿物为主，长石较少，岩屑极少或不存在。多为稳定重矿物，含量可达23%。填隙物常为粘土、钙质、铁质等。,2.结构 分选性较好，磨圆性较差碎屑颗粒常呈棱角次棱角状。3.构造 水平层理及波状层理 交错层理较少，多为小型 水平滑动形成的包卷层理等变形构造,（二）分类及主要类型1.据粒度分：粗粉砂岩（0.10.05mm）很像砂岩，不仅与砂岩共生，也常发育各种交错层理，而且可作为油气储层。细粉砂岩（0.050.01mm）具有粘土岩特性，常与泥质岩或泥晶灰岩共生，可能成为生油层。若粉砂岩中混有较多的砂和粘土，按三级命名法命名。,2.据碎屑成分分：

13、单成分粉砂岩：石英粉砂岩 复成分粉砂岩3.据胶结物成分：铁质粉砂岩 钙质粉砂岩,第四节 粘土岩一、概述 1.定义 广义：主要由粒径50%）组成的沉积岩。狭义：主要由粘土矿物（含量大于50%）组成的沉积岩。,二、粘土岩的物质成分 1.粘土矿物 机械方式：母岩风化而成 化学方式：自生粘土矿物 将粘土岩归为细碎屑岩 疏松或未固结成岩者粘土 固结成岩者粘土岩/泥质岩/泥状岩 有无页理泥岩和页岩,二、粘土岩的物质成分 2.非粘土矿物 陆源碎屑矿物 化学沉淀的自生矿物（5%）有机物生油母质 煤、腐殖质、沥青质等,三、粘土岩的结构（一）根据颗粒的相对含量划分 粘土结构/泥质结构 粘土90%。含粉砂粘土结构 粘土75%，粉砂1025%；粉砂质粘土结构 粘土7550%，粉砂2550%。,四、粘土岩的构造 无波痕 暴露成因构造 水平层理：小于1cm者称页理。小于1mm者为纹理 生物扰动构造、生物遗迹 同生变形构造,五、粘土岩的颜色 主要是原生色，能反映生成环境。影响粘土岩颜色的主要因素：粘土矿物成分、有机质和黄铁矿的含量、铁离子状态 暗色（主要是灰色、黑色）强还原环境（半）深湖/海、海湾、泻湖 红色、紫红色 强氧化环境 浅绿色或灰绿色 弱氧化弱还原环境,