《部分他生沉积岩》PPT课件.pptVIP

沉积岩的分类是成因 结构 成分分类 本教材分类沉积岩的分类 据成因分为 他生沉积岩 火山碎屑岩 陆源碎屑岩自生沉积岩 碳酸盐岩硅质岩铁质岩等 第一部分他生沉积岩 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 中碎屑岩粉砂岩泥岩 提纲 细碎屑岩 一 概述 1 他生沉积岩 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 碎屑岩组成 陆源碎屑岩由四部分组成 碎屑颗粒 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 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 孔隙注意 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 二 碎屑岩的物质成分 1 碎屑成分2 填隙物成分3 成分成熟度 1 碎屑成分 碎屑为母岩机械风化的产物 包括两大类 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 67 其含量较低 但对恢复母岩区有重要意义 常见重矿物有锆石 榍石 磷灰石 石榴子石 电气石等 岩屑 即岩石碎屑 包括岩浆岩 变质岩和沉积岩岩屑 2 填隙物成分 杂基 以粘土为主 次为粉砂 灰泥 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 3 成分成熟度 成分成熟度 指碎屑沉积物中的碎屑成分在其风化 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 CMI指数 指沉积物中稳定性较高与稳定性较低的碎屑成分含量之比来表示 CMI指数越大 成分成熟度越高 三 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 粒度 毫米粒级划分a 砾 2mmb 砂 2 0 05mmc 粉砂 0 05 0 005mmd 泥 0 005mm 粒级划分 log2dd mm 碎屑的分选度 指碎屑颗粒粗细的均匀程度粗略分为三级 圆度 碎屑被磨蚀圆化的程度 粗略分为三个级别 棱角状 颗粒棱角尖锐 搬运距离很近次圆状 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 2 填隙物的结构 胶结物的结构常见有 非晶质结构 蛋白石 胶磷矿 隐晶质结构 玉髓 隐晶碳酸盐 显晶质结构 常见石英 碳酸盐 杂基的结构杂基为粒度 0 03mm的细粒机械混入物 多为泥状结构 3 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 常见有下面三种类型 基底式胶结 杂基支撑 碎屑在基质中彼此不接触 呈漂浮状 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 接触式胶结 颗粒支撑 胶结物仅存在于颗粒接触点处 而粒间孔隙中无充填 胶结不牢固 4 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 四 砾岩和角砾岩 粗碎屑岩 粗碎屑岩 砾级碎屑体积分数大于30 的碎屑岩 50 以上的碎屑磨圆度为次圆状至圆状的砾岩也称为砾岩 50 以上的碎屑磨圆度为棱角状至次棱角状的粒岩为角砾岩 1 砾岩的一般特征2 砾岩的分类3 常见的砾岩与角砾岩 1 砾岩 成分 以各种成分和结构的岩屑为主 此外可有长石 石英等矿物碎屑 砾石之间为砂粒和基质或胶结物充填砾岩层理一般不发育 有时有大型斜层理和粒序层理 根据主要砾石的大小分为 2 砾岩的分类 单成分砾岩 砾石成分单一 同种成分的砾石一般占砾石含量的75 以上 主要是由抗风化能力强 稳定的石英岩 硅质岩和石英的岩屑或矿物碎屑组成 复成分砾岩 没有哪种成分超过75 成分复杂 主要由硅质碎屑 各类岩屑等组成 按砾石成分的分类分为 石英砾岩硅质中砾角砾岩 3 常见的砾岩与角砾岩 岩屑中砾岩 美国西部绿河组 刘焕杰摄 1989 五 砂岩 中碎屑岩 1 砂岩的分类2 砂岩的主要类型3 砂岩的常规研究方法4 研究砂岩的意义 砂岩 砂岩 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极细砂岩 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 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 2 长石石英砂岩 3 岩屑石英砂岩 4 长石砂岩 5 岩屑长石砂岩 6 长石岩屑砂岩 7 岩屑砂岩 砂岩的成分分类图 石英 长石和岩屑三端元代表不同组分 石英 Q 端元 单晶石英长石 F 端元 单晶长石岩屑 R 端元 除Q F之外的岩屑 包括燧石 石英岩和其它硅质岩屑 Q F R三端元意义 Q或Q F R 值反映砂岩的成熟度F值反映气候与风化特征F R值反映物源与大地构造状况 注意 2 砂岩的主要类型 石英砂岩 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 磨圆好 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 砂岩多呈浅黄色或灰白色 母岩一般为砂岩 经再次搬运沉积形成 主要产于海洋环境 如海滩 浅海 形成于稳定的大地构造环境和长期风化作用的结果 长石砂岩 碎屑以石英和长石为主 石英不超过75 长石超过18 75 此外为少量岩屑 长石主要为酸性斜长石和正长石 斜纹长石 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 长石砂岩按成因分 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 岩屑砂岩 碎屑中石英低于75 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 粘土质 碎屑分选 磨圆差 岩石呈灰 灰绿 灰黑色等 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 沉积环境多见于山前冲积及山间河流环境或浊流沉积 3 砂岩的常规研究方法 在野外观察露头砂岩 野外观察颜色 矿物组分 碎屑结构 沉积构造 分析沉积特征 古生物特征 4 研究砂岩的意义 砂岩中富含金 钼等无机矿产 为油 气 水的良好储层 具有重要的理论意义 分析母源区 分析沉积古环境 确定古气候 古地理 古构造特征 工程地质上的应用 砂岩的抗压强度一般较高 石英砂岩大于岩屑砂岩 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 次为长石 白云母成分 重矿物的含量较高 极少含岩屑 3 粉砂岩的分类 按粒度 粗粉砂岩 粒径0 03 0 05mm 细粉砂岩 粒径0 005 0 03mm 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 七泥质岩 泥质岩 由粘土矿物及粒径小于0 005mm的细碎屑 50 组成的陆源沉积岩 又称为粘土岩 泥质岩是重要的工业原料 含有放射性元素矿床 可作为油气的生油层和盖层 1 泥质岩的物质成分2 泥质岩的分类3 泥质岩的构造4 常见泥质岩类型 1 泥质岩的物质成分 成分 粘土矿物 75 如高岭石 蒙脱石及伊利石等 混有少量陆源碎屑 非粘土矿物以及有机质 颜色 黑 灰黄 灰绿 褐红 紫红色及白色 灰白色 与混入杂质的成分相关 2 泥质岩的分类 据粘土与碎屑相对含量 泥岩粉砂 砂 含量 5 含粉砂泥岩粉砂 5 25 粉砂质泥岩粉砂 25 50 按粘土矿物的成分 高岭石粘土岩 高岭石体积分数 50 蒙脱石粘土岩伊利石粘土岩 按是否有页理 泥岩 页岩 页理 指岩石易平行层面裂开成薄板状或薄片状的习性 3 泥质岩的构造 宏观构造 层理 水平层理 页理 页岩 1 红色页岩 泥岩 红色页岩 泥岩 是红色岩层中的主要岩石之一 含较多的分散的氧化铁和粉砂 有时含钙质结核 多为陆相沉积 形成于较干旱气候带的氧化环境中 常和蒸发岩共生 2 黑色页岩 泥岩 富含有机质 常含多量细分散的或结核状的黄铁矿 层理一般较好 故黑色页岩比黑色泥岩多 无化石或只有浮游的生物化石 如笔石 黑色页岩是在温湿气候条件下形成于湖泊 沼泽 海洋或泻湖等环境的较滞流的水体中 它们是在较强的还原环境下形成的 4 泥质岩的主要类型 3 炭质