沉积岩石学各论.ppt

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1、第十一章 沉积岩各论,1.碎屑岩(陆源碎屑岩),第一节 碎屑岩的结构组分 第二节 碎屑岩的成分 第三节 碎屑岩的结构 第四节 碎屑岩的构造 第五节 碎屑岩的孔隙 第六节 碎屑岩的分类,第一节 碎屑岩的结构组分,杂基: 充填在碎屑颗粒之间的以机械方式沉积下来的细粒碎屑物质（0. 0625mm），主要为粘土矿物（残余物质）。 胶结物：充填在碎屑颗粒之间的化学沉淀物质。,1.碎屑岩(陆源碎屑岩),第一节 碎屑岩的结构组分 第二节 碎屑岩的成分 第三节 碎屑岩的结构 第四节 碎屑岩的构造 第五节 碎屑岩的孔隙 第六节 碎屑岩的分类,第二节 碎屑岩的成分,一、碎屑物质的成分 （一）矿物碎屑 1、石英；2

2、、长石；3、云母；4、重矿物（锆石 金红石）等。 （二）岩石碎屑 1、花岗岩岩屑；2、喷出岩岩屑；3、片麻岩片岩岩屑；4、石英砂岩岩屑；5、脉石英岩屑；6、燧石,第二节 碎屑岩的成分,二、填隙物成分 （一）杂基 细粒的机械填隙物，粒级泥为主。 成分：高岭石、水云母、蒙脱石等粘土矿物及细粉砂级碎屑，如：绢云母、绿泥石、石英、长石等 杂基的成因意义：杂基含量高，反映水动力条件弱，反之，则强。 （二）胶结物 化学沉淀方式形成于粒间孔隙中的自生矿物。 主要胶结物：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。 胶结物的成因意义：反映较强水动力条件。,1.碎屑岩(陆源碎

3、屑岩),第一节 碎屑岩的结构组分 第二节 碎屑岩的成分 第三节 碎屑岩的结构 第四节 碎屑岩的构造 第五节 碎屑岩的孔隙 第六节 碎屑岩的分类,第三节 碎屑岩的结构,一 碎屑颗粒的结构 、粒度 、球度 、形状：圆球体、椭球体、扁球体、长扁球体,、圆度：尖棱角状、棱角状、次梭角状、次圆状、圆状、滚圆状。 、颗粒表面结构： 霜面、磨光面、刻蚀痕等。,第三节 碎屑岩的结构,二、填隙物的结构 1、杂基：一般0.05mm，在砾岩中，可相应变粗 2、胶结物结构： 非晶质及隐晶质结构 显晶粒状结构（粒状、栉壳状） 嵌晶结构（连晶结构） 自生加大结构,胶结物结构,隐晶质,显晶粒状,栉壳状,皮壳状,次生加大,连

4、生胶结,第三节 碎屑岩的结构,三、颗粒与填隙物的关系胶结类型及支撑性质 1、基底式胶结：颗粒互不接触； 2、孔隙式胶结：点接触，胶结物分布于孔隙中； 3、接触式胶结：点线接触，胶结物分布于接触处； 4、镶嵌胶结：线接触凹接触。,胶结类型,基底式,孔隙式,接触式,镶嵌式,1.碎屑岩(陆源碎屑岩),第一节 碎屑岩的结构组分 第二节 碎屑岩的成分 第三节 碎屑岩的结构 第四节 碎屑岩的构造 第五节 碎屑岩的孔隙 第六节 碎屑岩的分类,碎屑岩的构造,见前述沉积岩的构造,1.碎屑岩(陆源碎屑岩),第一节 碎屑岩的结构组分 第二节 碎屑岩的成分 第三节 碎屑岩的结构 第四节 碎屑岩的构造 第五节 碎屑岩的

5、孔隙 第六节 碎屑岩的分类,1.第五节 碎屑岩的孔隙,、原生孔隙：主要指原生粒间孔隙，也包括一些微孔隙； 、次生孔隙：在埋藏成岩过程中经受次生溶解作用形成的孔隙以及构造裂缝。 未压实砂的孔隙度在30-40左右，随埋深增加而减少。,1.碎屑岩(陆源碎屑岩),第一节 碎屑岩的结构组分 第二节 碎屑岩的成分 第三节 碎屑岩的结构 第四节 碎屑岩的构造 第五节 碎屑岩的孔隙 第六节 碎屑岩的分类,第六节 碎屑岩的分类,一、按粒度 砾岩（角砾岩）2mm 砂岩 2-0.1mm 粉砂岩 0.1-0.05mm 泥岩 0.05mm 二、命名 、含量50%的组分作为基本名称； 2、含量10、25的组分分别冠以“含

6、 ”和“ 质”，如：泥质粉砂岩、砂质砾岩、含粉砂泥岩等。,粗碎屑岩砾岩,砾级颗粒的含量大于50%的碎屑岩。福克（1954）定义的含量下限为30%。,砂岩和粉砂岩,一、一般特征 1、概念：主要由砂和粉砂（0.05-2mm颗粒50）组成的碎屑岩。 2、成分：石英为主，其次是长石及各种岩屑，有时含云母。 3、结构：由碎屑、填隙物（基质和胶结物）及孔隙三部分组成； 碎屑的结构、填隙物（杂基和胶结物）的结构和孔隙结构。,二、砂岩的分类,砂岩和粉砂岩,Q石英 F长石 R岩屑,二、砂岩的分类 1、石英砂岩（石英杂砂岩） 2、长石石英砂岩（杂砂岩） 3、 岩屑质石英砂岩（杂砂岩） 4、长石岩屑石英砂岩（杂砂岩

7、） 5、长石砂岩（杂砂岩） 6、岩屑长石砂岩（杂砂岩） 7、长石岩屑砂岩（杂砂岩） 8、岩屑砂岩（杂砂岩） 杂砂岩：基质含量15的砂岩称杂砂岩。,砂岩和粉砂岩,三、砂岩的观察与描述 、颜色 、成分：石英、长石、岩屑、含量； 、结构：1）颗粒：大小、形状、分选、磨圆、含量； 2）填隙物：杂基及其含量、胶结物成分、 结构、含量； 3）胶结类型：基底式、孔隙式等； 、构造：层理构造、层面构造等； 、次生变化 、综合命名：颜色结构成分名称，如浅灰色细粒石英砂岩、灰褐色中粒岩屑长石杂砂岩,砂岩和粉砂岩,四、砂岩的观察与描述实验 、手标本观察 2、显微镜认识与晶体光学简介 3、砂岩的镜下鉴定,砂岩和粉砂岩

8、,含砾粗砂岩,砾岩,砾岩,粗砂岩,红色泥岩,灰色泥岩,2.粘土岩(泥岩),第一节 概述 第二节 成分 第三节 结构和构造 第四节 分类,第一节 概述,粘土岩：粘土矿物含量大于50%的岩石。 泥质岩 ：粒度小于0.05mm的颗粒含量大于50%的岩石。 注意两者的区别与联系！,粘土岩(泥岩),第一节 概述 第二节 成分 第三节 结构和构造 第四节 分类,第二节 成分,1、 粘土矿物：高岭石、蒙脱石、伊利石； 2、 陆源碎屑：石英、长石等； 3、 化学沉淀物质：CaCO3 、SiO2等； 4、 有机质,粘土岩(泥岩),第一节 概述 第二节 成分 第三节 结构和构造 第四节 分类,第三节 结构和构造,

9、结构：泥质结构、粉砂泥质结构； 构造：层理构造如水平层理、波状层理； 层面构造如波痕、泥裂等。,粘土岩(泥岩),第一节 概述 第二节 成分 第三节 结构和构造 第四节 分类,第四节 分类,1、按粘土矿物成分分类 高岭石粘土岩、蒙脱石粘土岩、伊利石粘土岩、高岭石蒙脱石粘土岩等； 、按结构分类 泥岩、含粉砂泥岩、粉砂质泥岩； 、按化学沉淀物成分分类 钙质泥岩、硅质泥岩等； 、按构造分类 泥岩、页岩,第五节 砂岩和粘土岩的埋藏成岩变化,一、压实作用： 二、压溶作用： 三、胶结作用：、氧化硅胶结物；2、碳酸盐胶结物；3、长石胶结物；4、沸石胶结物；5、硫酸盐胶结物；6、铁质胶结物（赤铁矿、黄铁矿）；7

10、、海绿石胶结物； 四、交代作用 一种矿物代替另一种矿物的现象 、SiO2与CaC3的交代；、方解石对长石的交代； 、方解石对粘土矿物的交代；、粘土矿物与长石的交代；、粘土矿物对石英的交代。,五、溶解作用与次生孔隙： 1、长石溶解 长石有机酸或酚类高岭石 孔隙度无贡献，若高岭石不能排出储层，渗透率降低 2、胶结物溶解 溶解作用形成次生孔隙 六、粘土矿物的转换,第五节 砂岩和粘土岩的埋藏成岩变化,六、粘土矿物的转换,粘 土 矿 物 的 基 本 结 构 单 元,六、粘土矿物的转换,粘土矿物的主要类型,高岭石：Al4Si4O10OH8 1:1型结构,层间： 有或无水分子,六、粘土矿物的转换,粘土矿物的

11、主要类型,蒙脱石：（Al2, Mg3)Si4O10OH2 nH2O 2:1型结构,伊利石：K1-x(H2O)xAl2AlSi3O10(OH)2-x(H2O)x 2:1型结构,层间： 阳离子或水化阳离子,六、粘土矿物的转换,高岭石地开石珍珠陶土消失（2002500C）（酸性条件）,蒙脱石,伊蒙混层矿物伊利石 （K）,绿蒙混层矿物绿泥石 （Fe2+、Mg2+）,六、粘土矿物的转换,3.火山碎屑岩,第一节 成分 第二节 结构 第三节 构造 第四节 颜色 第五节 分类命名,第一节 成分,、岩屑： 刚性已固结； 塑性由塑性、半塑性熔浆喷 出后经塑变而成； 火山弹由于塑性熔浆在空中 旋转而成； 、晶屑：多

12、为早期析出的斑晶随熔浆粉碎而成； 、玻屑：玻璃质碎屑，通常.10.01mm， 20.01mm 者称火山灰。,火山碎屑岩,第一节 成分 第二节 结构 第三节 构造 第四节 颜色 第五节 分类命名,第二节 结构,1、集块结构：100mm 集块50 2、火山角砾结构：1002mm 角砾75 3、凝灰结构： 20.01mm 火山灰75,火山碎屑岩,第一节 成分 第二节 结构 第三节 构造 第四节 颜色 第五节 分类命名,第三节 构造, 层理构造 斑杂构造 假流纹构造,火山碎屑岩,第一节 成分 第二节 结构 第三节 构造 第四节 颜色 第五节 分类命名,第四节 颜色,常具有特殊鲜艳的颜色：如浅红、紫红、

13、黄绿、浅黄等,火山碎屑岩,第一节 成分 第二节 结构 第三节 构造 第四节 颜色 第五节 分类命名,第五节 分类命名,、首先根据物质来源和生成方式，分为火山碎屑岩类； 、根据碎屑物质相对含量和固结方式，分为火山碎屑熔岩、熔结火山碎屑岩、火山碎屑岩、沉积火山碎屑岩和火山碎屑沉积岩； 、根据粒度，分为火山集块岩、火山角砾岩和凝灰岩； 、再以碎屑物态、成分、构造等依次作为形容词，如：晶屑凝灰岩、流纹质晶屑疑灰岩。,第五节 分类命名,4.碳酸盐岩,第一节 概论 第二节 碳酸盐岩的特征 第三节 构造 第四节 碳酸盐岩的分类,第一节 概论 主要由方解石和白云石等碳酸盐矿物组成的沉积岩，石灰岩、白云岩是最主

14、要的类型。,碳酸盐岩,第一节 概论 第二节 碳酸盐岩的特征 第三节 构造 第四节 碳酸盐岩的分类,第一节 概 述,碳酸盐岩是主要由方解石和白云石等碳酸盐矿物组成的沉积岩。 石灰岩和白云岩是碳酸盐岩的主要岩石类型。 碳酸盐岩分布很广 ，在沉积岩中居第三位 ； 重要的生油岩和储油岩。在当前国内外的大油气田中，碳酸盐岩产层占50，产量占60。 碳酸盐岩是重要的冶金熔剂、化工原料、建筑工业原料（水泥、石灰）、耐火原料、提炼金属镁的原料等。,第二节 碳酸盐岩的特征,一 、矿物成分 主要：碳酸盐矿物，方解石和白云石 CaCO3 ，方解石、文石、高镁方解石、低镁方解石； CaMgCO32 白云石； 其次：陆

15、源碎屑矿物，如石英、长石、粘土矿物等。,1、结构组分 2、主要结构类型,第二节 碳酸盐岩的特征,1、结构组分,第二节 碳酸盐岩的特征,结构组分,1、结构组分,第二节 碳酸盐岩的特征,结构组分,1、结构组分,第二节 碳酸盐岩的特征,结构组分,1、结构组分,第二节 碳酸盐岩的特征,结构组分,托盘类,管孔藻,海绵,珊瑚,苔藓虫,1200,礁 体,礁基棘屑滩,迎流面(礁前),生物礁滩的组合样式,巴楚达吾孜塔格1号礁礁滩组合形态图,1、结构组分,第二节 碳酸盐岩的特征,结构组分,1、结构组分,第二节 碳酸盐岩的特征,结构组分,如何区分泥屑、泥晶和微晶？,1、结构组分,第二节 碳酸盐岩的特征,结构组分,1

16、、结构组分,第二节 碳酸盐岩的特征,结构组分,空心鲕：无核心,真鲕：核心同心层,复鲕：鲕粒中包裹有二个或以上的小鲕,表鲕：核心同心层,1、结构组分,第二节 碳酸盐岩的特征,结构组分,1、结构组分,第二节 碳酸盐岩的特征,结构组分,1、结构组分,第二节 碳酸盐岩的特征,结构组分,1、结构组分,第二节 碳酸盐岩的特征,结构组分,1、结构组分,第二节 碳酸盐岩的特征,结构组分,1、结构组分 2、主要结构类型,第二节 碳酸盐岩的特征,第二节 碳酸盐岩的特征,2、主要结构类型,1）亮晶粒屑结构,第二节 碳酸盐岩的特征,2、主要结构类型,2）泥晶粒屑结构,第二节 碳酸盐岩的特征,2、主要结构类型,3）粒屑

17、泥晶结构,第二节 碳酸盐岩的特征,2、主要结构类型,4）泥晶结构,第二节 碳酸盐岩的特征,2、主要结构类型,5）晶粒结构,第二节 碳酸盐岩的特征,2、主要结构类型,6）生物格架结构,第二节 碳酸盐岩的特征,2、主要结构类型,7）生物粘结结构,碳酸盐岩,第一节 概论 第二节 碳酸盐岩的特征 第三节 构造 第四节 碳酸盐岩的分类,第三节 碳酸盐岩的构造,除碎屑岩中出现的构造以外，尚有些特有的构造 、叠层石（叠层构造） 富薄纹层与富屑纹层交替形成 、鸟眼构造 在泥粉晶灰岩中，一种毫米级的，被方解石、石膏充填的孔隙，形似鸟眼，故称鸟眼构造。 、示底构造 、缝合线构造,碳酸盐岩,第一节 概论 第二节 碳

18、酸盐岩的特征 第三节 构造 第四节 碳酸盐岩的分类,第四节 碳酸盐岩的分类,一、成分分类 1、石灰岩 4、含云灰岩 5、云质灰岩 8、含泥灰岩 9、泥质灰岩 16、含云含泥灰岩 17、含泥云灰岩 18、含云泥灰岩,第四节 碳酸盐岩的分类,二、结构成因分类,白云岩的分类命名,白云岩一词来源于德文的dolomie，是Saussure于1792年为记念最早研究白云岩的学者Dolimeu而命名的。 1、根据成因：原生白云岩、次生白云岩 2、根据白云石化程度： 1）有残余结构：残余鲕粒白云岩、残余生屑白云岩等 2）无残余结构：巨晶、粗晶、中晶、细晶、粉晶、微晶白云岩。,白云石化机理,1、人工合成的白云石均在120200度的高温； 2、目前自然界尚没有发现正直意义上的白云石； 结论：白云岩是交代成因的 回流渗透白云石化（seepage refluxion） 蒸发泵吸白云石化（evaparative pumping）,回流渗透白云石化（seepage refluxion）,回流渗透白云石化（seepage refluxion）,蒸发泵吸白云石化（evaparative pumping）,