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1、第二章 陆源碎屑岩的基本特征,主要内容,一 陆源碎屑岩的定义及基本组成 二 陆源碎屑岩的成分 三 陆源碎屑岩的结构 四 陆源碎屑岩的构造 五 陆源碎屑岩的分类,一、陆源碎屑岩的定义及基本组成,陆源碎屑岩的定义,陆源碎屑岩是指由母岩经物理风化作用所形成的碎屑物质，经 过机械的搬运和沉积，并进一步压实和胶结而形成的沉积岩类。 陆源碎屑岩的基本组成： 碎屑颗粒、填隙物（杂基、胶结物）和孔隙 碎屑颗粒：是碎屑岩的主要组成部分，占整个岩石的50%以上，并 决定岩石的基本性质。 杂基：由机械沉积作用形成的细粒物质，充填在碎屑颗粒之间。 胶结物：是对颗粒起胶结作用的化学沉淀物。 孔隙：是指岩石中未被固体物质
2、所占据的部分，孔隙可以是原 生的，也可以是后期形成的,一、陆源碎屑岩的定义及基本组成,碎屑颗粒、杂基、胶结物间的组合特征反映了岩石形成的古水流介质的流动性质和沉积环境的某些特征。,陆源碎屑岩的基本组成,一、陆源碎屑岩的定义及基本组成,二、陆源碎屑岩的成分,一、碎屑颗粒成分,1、矿物碎屑成分 （1）石英碎屑：是分布最广的碎屑矿物，在砂岩和粉砂岩中的平均含量达66.8%。主要来源于花岗岩、片麻岩、片岩和先期形成的沉积岩，并常应用石英的各种特征来确定母岩的性质。 （2）长石碎屑：在砂岩中平均含量为10-15%，有时也可以含量很高而成为主要碎屑矿物。以钾长石（微斜长石）为主，其次为酸性斜长石，中基性斜
3、长石较少。长石主要来源于花岗岩和花岗片麻岩。根据长石的特点可推断母岩、古气候和古构造。,二、陆源碎屑岩的成分,一、碎屑颗粒成分,1、矿物碎屑成分 （3）云母和绿泥石碎屑：以白云母为主，常分布于细砂岩和粉砂岩的层面上，常与细粒的石英和长石共生。绿泥石都是成岩作用的产物，常以填隙物的形式出现。 （4）重矿物碎屑：是次要成分，通常含量不超过1%，比重大于2.86，常见的重矿物有：来自花岗岩的锆石、独居石、金红石、磷灰石；来自基性岩的尖晶石、铬铁矿、钛铁矿；来自变质岩的石榴子石、十字石、蓝晶石、电气石等。,二、陆源碎屑岩的成分,陆源碎屑岩的成分,陆源碎屑岩的成分,陆源碎屑岩的成分,陆源碎屑岩的成分,一
4、、碎屑颗粒成分：,2、岩石碎屑成分 简称为岩屑，是碎屑岩中的重要组分。 成分可以是火成岩、变质岩和沉积岩。 含量和粒度有关，泥岩中完全没有岩屑，砂岩中平均含 量为10-15%，多者可达95-100%，少则完全没有。 岩屑可直接提供母岩的特征，反映沉积环境、沉积搬运 的特征,陆源碎屑岩的成分,碎屑岩中颗粒大小与碎屑成分之间的关系,2、岩石碎屑成分,陆源碎屑岩的成分,二、填隙物成分,填隙物分为杂基和胶结物，二者成因不同，但成分上可相同或不同。 （1）杂基： 各种粘土矿物，如：高岭石、水云母、蒙脱石和绿泥石等，还包括 各种细粉砂碎屑，是机械搬运的产物。 （2）胶结物： 碎屑颗粒之间孔隙内的各种化学物
5、质，常见的有：碳酸岩矿物、硅 质矿物和少量铁质矿物，它们多形成于成岩作用期。还有一些自生 矿物。如：海绿石、沸石、磷酸岩矿物、硫酸岩矿物、硫化物、各 种自生重矿物，还有自生的粘土矿物等,陆源碎屑岩的成分,三、成分成熟度,碎屑岩的成分成熟度是指碎屑沉积组分在其风化、搬运 沉积作用的改造下接近最稳定的终极产物的程度。 在陆源碎屑组分中，石英抗风化能力强，在搬运和沉积 过程中蚀变很小，是最稳定的组分；长石的稳定性较石 英低；岩屑除硅质岩屑外，一般稳定性都不高。 成分成熟度一般表示为：石英与石英、长石和岩屑之和 的比值。随着成分成熟度的增高，不稳定组分相对减少， 稳定组分相对增加。,陆源碎屑岩的结构,
6、陆源碎屑岩的结构分为两种类型 1、陆源碎屑结构：包括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 及颗粒与填隙物之间的关系（胶结类型或支撑关系） 2、泥状结构：泥岩所特有的结构,陆源碎屑结构,一、碎屑颗粒的结构,（1） 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。 常用的分级方案有：自然粒级：颗粒的自然大小（mm） 对数粒级：对颗粒的直径取对数 粒级：=-log2d（d为粒径）,粒度测量方法：单个碎屑颗粒的最大视直径（d）（路凤香等，2002）,陆源碎屑结构,一、碎屑颗粒的结构,（2）碎屑颗粒的分选（分选性） 碎屑颗粒大小的均匀程度叫分选或
7、分选性。分为三级： A 分选好：主要粒级含量大于75%； B 分选中等：主要粒级含量50-75%； C 分选差：各种粒级含量都小于50% 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。,陆源碎屑结构,一、碎屑颗粒的结构,（2）碎屑颗粒的分选（分选性）,碎屑颗粒分选程度的目估分级（路凤香等，2002）,一、碎屑颗粒的结构,（3）颗粒的形态 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） 球度：颗粒度按近于球体的程度，受A、B、C三轴大小 的控制分为：圆球体、扁球体、椭球体、长扁球体 （4）颗粒的表面特征
8、 碎屑颗粒的表面是不光滑的，由于溶蚀作用，碰撞 作用，刻滑等，在碎颗粒表面留下一定的痕迹。,陆源碎屑结构,碎屑颗粒的球度和圆度分级示意图,二、填隙物的结构,填隙物按成因分： 杂基：0.003mm的细粒物质，是随粗屑一起搬运而来充填在碎屑颗粒孔隙中间。由机械作用形成。 胶结物：由化学结晶作用形成充填在碎屑颗粒孔隙中的化学物质，其结构特征与本身的结晶程度、晶粒大小和分布的均匀性有密切的关系。 （1）杂基的结构：杂基是同粗碎屑一同沉积的细粒物质。成分主要是细粉砂和粘土，有时有少量的碳酸盐灰泥和铁质。杂基可以反映介质的流动特点和分选特征，是碎屑岩中一个重要的参数。,陆源碎屑结构,二、填隙物的结构,（2
9、）胶结物的结构： 按胶结物的结晶程度和晶体的排列组合关系分为： 非晶质结构：蛋白石、磷酸盐、铁质等 隐晶质结构：粒度极细，只有在显微镜下才能分出光性，如玉髓、隐晶质的磷酸盐 显晶质结构：明显的晶粒结构，根据晶体的排列方式可进一步划分为：,陆源碎屑结构,二、填隙物的结构,（2）胶结物的结构： 晶粒结构：胶结物呈粒状晶体，它形镶嵌，排列无定向， 嵌晶结构（连生结构）：胶结物结晶形成粗大晶体，将一个或数个碎屑颗粒内部。 栉状结构（丛生结构）：胶结物呈纤维状或短柱状垂直碎屑颗粒表面生长；当胶结物围绕碎屑颗粒呈带状分布时则称为带状胶结。 再生（次生加大）结构：硅质胶结物沿碎屑石英颗粒边缘呈次生加大边，而
10、且二者光性方位一致。,陆源碎屑结构,二、填隙物的结构,（2）胶结物的结构： 常见的胶结物结构特征示意图,陆源碎屑结构,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,非晶质结构,次生加大边结构,栉 状 结 构,连生结构,三、胶结类型（支撑类型）：,胶结类型 ：碎屑颗粒与填隙物之间的互相关系或结合方式 按填隙物的含量及与颗粒的关系分为： A、基底胶结（杂基支撑）：杂基含量高，颗粒含量少，孤立地分散于 杂基中。颗粒不互相接触凝块式胶结。 B 孔隙胶结（颗粒支撑）：碎屑颗粒多，填隙物少，而多为胶结物。 胶结物有原生的也可是次生的（颗粒与颗粒接触） C、接触
11、胶结（颗粒支撑）是孔隙式胶结的一种特殊方式，胶结物少， 仅存在于颗粒与颗粒的接触处，多数是胶结物或杂基被淋滤所至。 D、溶蚀胶结：由于胶结物溶蚀交代了碎屑颗粒（颗粒的边缘呈湾港状。,陆源碎屑结构,三、胶结类型（支撑类型）：,陆源碎屑结构,四、碎屑颗粒间的接触关系,受颗粒形状的影响，以点接触和线接触为常见。 在压实和压溶作用下，碎屑颗粒排列越来越紧密，颗粒间由点接触逐渐演化为线接触（在空间上为面接触），直至变为缝合线状接触。,陆源碎屑结构,0.03mm的碎屑颗粒和粘土矿物组成的结构类型，是泥岩特有的。特点：粒度极细，粘土矿物定向排列，多具水平层理，手触有滑感，贝壳状断口。 自然界中，纯粹的泥状结
12、构不多，常有数量不等的粉砂混入，形成过渡结构类型。,泥状结构,常见的构造：各种层理构造、层面构造、 同生变性构造、虫孔和虫迹构造等,陆源碎屑岩的构造特征,层理及相关术语简介,概念: 沉积物沉积时在层内形成的成层现象。是由沉积物的成分、结构、颜色及层的厚度、形状等沿垂向变化而显示出的成层现象。 描述层理的基本术语： 细层： 层系： 层系组： 层： 层系界面：,层理的分类,水平层理和平行层理：细层呈直线状且相互平行，并都与层面一致。但二者形成的水动力条不同。,水平层理主要主要产于细屑岩和灰岩中（低能环境）；平行层理主要产于砂岩中,波状层理：细层呈波状起伏，但总方向平行层面，层系界面往往也呈波状状，
13、或与细层平行，或与细层相切，波形或对称，或不规则。,交错层理：由一系列斜交层系界面的细层组成,板状交错层理：层系间界面为平面且互相平行，层系为板状 楔状交错层理：层系间界面为平面，但不平行，层系呈楔型 槽状交错层理：层系界面为槽型冲刷面，细层顶部被切割，细层呈槽状,板状交错层理：层系间界面为平面且互相平行，层系为板状,槽状交错层理：层系界面为槽型冲刷面，细层顶部被切割，细层呈槽状,楔状交错层理：层系间界面为平面，但不平行，层系呈楔型,鱼骨形交错层理：水流变化的条件,压扁层理和透镜状层理：层系界面呈波状起伏的一种层理，波谷内有泥质压扁体存在称压扁层理；波谷内有砂质透镜体存在称透镜状层理。,压扁层理和透镜状层理：层系界面呈波状起伏的一种层理，波谷内有泥质压扁体存在称压扁层理；波谷内有砂质透镜体存在称透镜状层理。,韵律层理：在成分、结构和颜色等方面不同的薄层作有规律的重复出现而组成的。如：薄的粉砂和薄泥岩层相互重叠出现。,块状层理：层内物质均匀，组分和结构上没有差异，不现细层构造的层理，在泥岩及厚层粗碎屑岩中常见。 形成环境：悬浮物的快速堆积、生物扰动、重结晶作用、交代作用,按碎屑颗粒的大小，分为： 1、粗碎屑岩(大于2mm)砾岩（角砾岩） 2、中碎屑岩（20.063mm）砂岩 3、细碎屑岩(0.0630.0039mm)粉砂岩 4、泥岩（0.0039mm）,陆源碎屑岩的分类,