陆源沉积岩

陆源沉积岩陆源碎屑岩泥质岩陆源碎屑岩概述碎屑岩的物质成分碎屑岩的结构砾岩和角砾岩—粗碎屑岩砂岩—中碎屑岩粉砂岩概述1、陆源碎屑岩——指母岩物理风化形成的碎屑物质，经过机械搬运、沉积和成岩作用形成的沉积岩。2、碎屑结构陆源碎屑岩具有碎屑结构，由四部分组成：①碎屑颗粒②杂基——与粗碎屑（砂、砾等）一起发生机械沉积形成的细粒物质。有粘土、粉砂、碳酸盐灰泥等。③胶结物——对碎屑颗粒起胶结作用的化学沉淀物质。如碳酸盐、铁质、硅质等。④孔隙杂基和胶结物统称为填隙物。杂基的含量反映了悬移物质的多少，在高密度流沉积中，常含大量杂基。碎屑岩的物质成分碎屑成分填隙物成分成分成孰度碎屑成分矿物碎屑岩屑碎屑为母岩机械风化的产物，包括两大类：①矿物碎屑石英—碎屑岩中广泛分布，没有解理，不易风化，表面洁净，可来源于岩浆岩、变质岩及原来的沉积岩。长石—长石的抗风化能力比石英差。在碎屑岩中常见酸性斜长石和钾长石，钾长石主要为正长石、微斜长石和条纹长石。云母—白云母较难风化，黑云母较易风化。重矿物—比重大于2.85，其含量较低，但对恢复母岩区有重要意义。常见有锆石、榍石、磷灰石、石榴子石、电气石等。②岩屑—即岩石碎屑包括岩浆岩、变质岩和沉积岩岩屑。填隙物成分①杂基——以粘土为主，次为粉砂，灰泥。②胶结物——碳酸盐（方解石、白云石），铁质（菱铁矿、黄铁矿）；硫酸盐（石膏、硬石膏、重晶石）、硅质（蛋白石、玉髓、石英）等。成分成熟度成分成孰度——指碎屑沉积组分在其风化、搬运和沉积作用的改造下接近最稳定的终极产物的程度。终极产物代表稳定产物，如石英与锆石、电气石、金红石。ZTR指数——指锆石、电气石、金红石三种重矿物占透明重矿物的百分比。表示碎屑岩的成分成熟度。ZTR指数越大，成分成熟度越高。碎屑岩的结构1、碎屑颗粒的结构2、填隙物的结构3、胶结类型4、结构成熟度1、碎屑颗粒的结构（Ⅰ）毫米粒级划分：a.砾—＞2mmb.砂—2-0.05mm(或0.63mm)c.粉砂—0.05(0.063)-0.005mmd.泥—＜0.005mm(Ⅱ)φ粒级划分φ=-log2dd-mm（Ⅲ）碎屑的分选性：三级好—主要粒级成分占75%以上中—主要粒级成分为50%-75%差—主要粒级成分占50%以下①碎屑大小②碎屑颗粒的形态（Ⅰ）圆度—碎屑被磨蚀圆化的程度。分为四个级别：棱角状—颗粒棱角尖锐，搬运距离很近次棱角状—颗粒棱角稍有磨圆，搬运距离短次圆状—颗粒棱角明显磨圆，较长距离搬运圆状—颗粒棱角消失，长距离搬运（Ⅱ）球度—碎屑接近球体的程度（Ⅲ）形状—与矿物解理、硬度、大小、介质等有关③碎屑颗粒的表面结构指碎屑表面的磨光面、毛玻璃面和显微刻蚀痕迹等。2、胶结类型胶结类型即碎屑岩中碎屑颗粒与填隙物间的接触关系。常见有下面几种类型：①基底式胶结——杂基支撑，碎屑在基质中彼此不接触，呈漂浮状。②孔隙式胶结——颗粒支撑，大部分颗粒彼此接触，填隙物为杂基和化学胶结物。③接触式胶结——颗粒支撑，胶结物出现于颗粒接触点处。④溶蚀式胶结——胶结物溶蚀并交代碎屑边缘，颗粒边缘呈港湾状。3、结构成熟度结构成熟度——碎屑沉积物在风化、搬运和沉积过程中接近终极结构的程度。理想的终极状态是碎屑为等大球体，分选磨圆极好，无杂基，填隙物为化学胶结物。杂基含量越高，碎屑分选磨圆越差，结构成熟度越低。砾岩和角砾岩—粗碎屑岩砾岩砾岩的分类砾岩与角砾岩的主要类型砾岩砾岩—砾级碎屑含量大于30%的碎屑岩。巨砾岩—粒径大于256mm卵石岩—粒径为256-64mm砾岩—粒径为64-2mm砾岩的分类据砾岩层的位置层间砾岩—整合于其它岩层，发生小型沉积间断，不发生侵蚀间断。底砾岩—位于地层侵蚀面之上，海侵沉积层序的底部。代表与下伏地层存在角度（平行）不整合，有一定时期的沉积间断。砾岩与角砾岩的主要类型①残积角砾岩—母岩风化的碎屑原地堆积形成，棱角状，无分选，成分单一。②正砾岩—正常沉积形成的砾岩，杂基含量低于15%，形成于强波浪或高速水流的条件。③副砾岩—杂基含量超过15%，砾石含量低于30%的砾岩。可是冰川作用形成的冰碛砾岩，也可是浮冰融化后砾石下落海底形成的纹层状砾岩。④同生砾岩和角砾岩—半固结沉积物在同生期破碎再沉积后形成。砾石叫内碎屑。如竹叶灰岩。⑤滑塌角砾岩—由于滑塌作用形成的角砾岩。⑥岩溶解砾岩—石灰岩发生岩溶作用导致石灰岩塌落形成。呈棱角，无分选，成分单一砂岩—中碎屑岩1、砂岩的分类2、砂岩的主要类型3、砂岩的成岩作用特征4、砂岩的常规研究方法5、研究砂岩的意义1、砂岩的分类砂岩—粒径为2-0.05mm的碎屑占全部碎屑50%以上的碎屑岩。粒度分类巨砂岩—粒径2-1mm粗砂岩—粒径1-0.5mm中砂岩—粒径0.5-0.25mm细砂岩—粒径0.25-0.1mm微粒砂岩—粒径0.1-0.005mm砂岩的成分分类依据杂基含量分为：净砂岩—杂基低于15%，简称砂岩杂砂岩—杂基高于15%（3）岩屑砂岩（杂砂岩）类Ⅵ—长石岩屑砂岩（杂砂岩）Ⅶ—岩屑砂岩（杂砂岩）依据石英、长石和岩屑三端元三角图，砂岩和杂砂岩分为三大类七小类：（1）石英砂岩（杂砂岩）类Ⅰ—石英砂岩（杂砂岩）Ⅱ—长石石英砂岩（杂砂岩）Ⅲ—岩屑石英砂岩（杂砂岩）（2）长石砂岩（杂砂岩）类Ⅳ—长石砂岩（杂砂岩）Ⅴ—岩屑长石砂岩（杂砂岩）石英、长石和岩屑三端元代表不同组分：石英（Q）端元—石英、燧石、石英岩及其它硅质岩屑长石（F）端元—长石与花岗岩、花岗片麻岩岩屑岩屑（R）端元—除Q、F之外的岩屑及碎屑云母、绿泥石等Q、F、R三端元意义：Q或Q/（F+R）值反映砂岩的成熟度F/R值反映物源与大地构造状况F值反映气候与风化特征2、砂岩的主要类型①石英砂岩（杂砂岩）Ⅰ、碎屑组分以硅质碎屑为主，占95%以上，仅有少量长石、岩屑和重矿物。碎屑颗粒以单晶石英为主，分选好，磨园好，成分成熟度和结构成熟度高。胶结物多为硅质，亦有钙质和铁质。砂岩多呈黄白或灰白色。Ⅱ、母岩一般为砂岩，经再次搬运沉积形成。Ⅲ、主要产于海洋环境，如海滩、浅海。Ⅳ、形成于稳定的大地构造环境和长期风化作用的结果。②长石砂岩（杂砂岩）Ⅰ、碎屑以石英和长石为主，石英不超过75%，长石超过25%，此外为少量岩屑和金属。长石主要为酸性斜长石和正长石、条纹长石、微斜长石。胶结物主要为钙质、铁质与粘土。呈淡黄、黄白、红、灰绿色。Ⅱ、长石形成需要一定条件：a.基底长石砂岩—花岗岩、花岗片麻岩基底出露地表，原地风化形成。b.构造长石砂岩—构造强烈活动区，长石碎屑快速堆积保存下来，砂岩杂基含量高，分选差，磨圆不好。多见于长石杂砂岩。c.气候长石砂岩—干旱寒冷地区，长石经过一定距离搬运之后被保存下来，长石碎屑分选磨圆较好，长石新鲜。Ⅲ、长石砂岩形成于山间拗陷、边缘拗陷地区的河、湖环境中。③岩屑砂岩（杂砂岩）Ⅰ、碎屑中石英低于75%，岩屑高于25%。岩屑/长石比值大于3。以石英与岩屑为主，此外有少量长石、云母及重矿物。胶结物为硅质、碳酸盐、粘土。碎屑分选，磨圆差。岩石呈灰、灰绿、灰黑色等。Ⅱ、岩屑砂岩形成于强烈剥蚀和快速堆积的构造条件，多出现于褶皱带山前或山间拗陷地区。Ⅲ、沉积环境多见于山前冲积及山间河流环境或浊流沉积。六、粉砂岩1、粉砂岩—指粉砂占全部碎屑50%以上的碎屑岩。2、粉砂岩的矿物组分—以石英为主，含白云母、长石、岩屑及重矿物。3、粉砂岩的分类：①按粒度：Ⅰ、粗粉砂岩—粒径4-5ΦⅡ、细粉砂岩—粒径5-8Φ②按胶结物成分：钙质粉砂岩、铁质粉砂岩等。4、黄土是一种特殊的粉砂岩，主要成分为石英、长石、碳酸盐和粘土矿物。泥质岩泥质岩的成分、结构和构造泥质岩的分类与主要类型泥质岩——由粘土矿物及粒径小于0.0039(或0.005)mm的细碎屑组成的陆源沉积岩。一、泥质岩的成分、结构和构造泥质岩的物质成分泥质岩的结构泥质岩的构造常见粘土矿物—蒙脱石、伊利石、绿泥石和高岭石。1、泥质岩的物质成分泥质岩的主要矿物为粘土矿物绿泥石高岭石伊蒙混层蒙脱石2、泥质岩的结构①据粘土与碎屑相对含量：Ⅰ、泥状结构Ⅱ、含粉砂泥状结构粉砂=5-25%Ⅲ、粉砂泥状结构粉砂=25-50%Ⅳ、含砂泥状结构砂=5-25%Ⅴ、砂泥状结构砂=25-50%②、据粘土矿物的结晶程度：Ⅰ、非晶质结构Ⅱ、隐晶质结构Ⅲ、显晶质结构—鳞片、粒状、纤维状Ⅳ、粗晶结构—蠕虫高岭石3、泥质岩的构造宏观构造Ⅰ、层理—水平层理，块状层理Ⅱ、页理—页岩Ⅲ、干裂、雨痕、虫孔、结核②微观构造Ⅰ、鳞片构造Ⅱ、毡状构造—纤维状交织分布Ⅲ、定向构造—片状定向排列二、泥质岩的分类与主要类型1、泥质岩分类2、泥岩主要类型1、泥质岩分类①按结构Ⅰ、泥岩Ⅱ、页岩②、按粘土矿物成分：Ⅰ、高岭石粘土岩Ⅱ、蒙脱石粘土岩Ⅲ、伊利石粘土岩2、泥岩主要类型①伊利石粘土岩粘土矿物主要为伊利石，其次有蒙脱石、伊/蒙混层。具鳞片状、毡状构造。产于各种大陆、海洋的低能环境。地质时代愈老伊利石含量越高。②高岭石粘土岩粘土矿物主要为高岭石。形成方式有两种：Ⅰ、残积形成—潮湿、酸性介质中，硅酸盐风化残积。Ⅱ、沉积形成—沼泽、近海、泻湖中化学沉积形成，与煤系地层有关。③蒙脱石粘土岩—斑脱岩粘土矿物主要为蒙脱石，吸水性强。形成方式：Ⅰ、残积型—火山喷发物质在碱性介质中水解形成Ⅱ、沉积型—湖泊、岛弧附近，与火山活动有关。④泥岩与页岩常见有：Ⅰ、钙质、铁质、硅质泥岩与页岩Ⅱ、碳质页岩与黑色页岩—前者为碳质引起，后者含有机质与FeS。Ⅲ、油页岩—干酪根超过10%的页岩