沉积岩石学-第5章_粘_土_岩

2017/12/29,1,第五章 粘 土 岩,第1节. 概述 第2节. 粘土岩的物质成分*第3节. 粘土岩的结构、构造和颜色*第4节. 粘土岩的分类及主要类型 第5节. 粘土沉积物的沉积后变化,2017/12/29,2,第1节. 概述 概念：粘土岩是一种主要由粒径0.005或0.0039mm的细碎屑组成，并含大量粘土矿物的沉积岩。疏松者称为粘土，固结者称为粘土岩（泥岩）和页岩。 成因： 1.母岩风化产物，呈机械悬浮状态搬运沉积而成； 2.铝硅酸盐矿物分解的产物，通过胶体凝聚作用形成的自生矿物； 3.火山灰蚀变而成； 4.风化残积形成。 因此，可以把粘土岩（泥质岩）理解为广义的名称，它既包括陆源成因的泥岩，又包括其他成因的粘土岩。,2017/12/29,3,用途：粘土岩具有独特的物理性质，如可塑性、耐火性、烧结性、吸水膨胀性、吸附性等，有着广泛的用途。在黑色页岩和碳质页岩中还发现含有Ni、Mo、V、Pb、Pt、Pd、Ce、Y等稀有、稀土元素。粘土岩也是重要的生油岩和油气藏的盖层，所以，研究泥质岩（粘土岩）具有重要的经济意义。 分布：粘土岩是分布最广的一类沉积岩，布拉特(Blatt，1970)估计，地球表面大陆沉积物中有69是页岩，克拉克(clarke，1924)认为在整个地质时期所产生的沉积物中，页岩占80。 意义：研究粘土岩的成分、结构、构造、成因、成岩作用、地质地理分布，对认识地壳表层的发展历史，恢复古代沉积环境具有主要意义。,2017/12/29,4,2017/12/29,5,常见术语的解释关于粘土岩的术语比较混乱，介绍几个常见术语。 1. 粘土（clay）：在地质学中，粘土具有两个方面的含义。其一：粘土是一个岩石术语；其二：粘土为一个粒度术语。 在沉积岩石学中，粘土是指松散的、尚未固结成岩的、以粘土矿物为主的沉积物，经过成岩作用以后就便为沉积岩。 作为一个粒度术语，粘土是指粒度分析中的最细粒部分，重要由粘土矿物组成，其粒径一般小于0.005 或 0.0039mm（ 8 ），甚至在2m、1 m以下。 2粘土矿物 是构成岩石和土壤细粒部分（ 2m ）的主要矿物，一般情况下，粘土是细分散的、含水的层状硅酸盐矿物及层链状硅酸盐矿物和含水的非晶质硅酸盐矿物的总称。 3. 页岩（shale） ：页理（薄叶片状或薄片、层状节理）发育的粘土岩称为页岩。,2017/12/29,6,第2节. 粘土岩的物质成分 一、粘土岩的矿物成分 粘土岩的主要矿物成分是粘土矿物，其次为石英、长石、云母等陆源碎屑矿物和自生的非粘土矿物。 粘土矿物是一种含水的硅酸盐或铝硅酸盐矿物，粘土矿物大部分是晶质的，但也存在一些晶体结构、成分不固定的非晶质粘土，如水铝英石。结晶质粘土可分为层状和链状结构，最常见的是层状结构的粘土矿物。,2017/12/29,7,二、粘土岩的物质成分 (一) 粘土岩的矿物成分 1.粘土矿物 粘土岩（泥质岩）的主要矿物成分是粘土矿物。 粘土矿物是一种含水的硅酸盐或铝硅酸盐矿物，粘土矿物大部分是晶质的，但也存在一些晶体结构、成分不固定的非晶质粘土，如水铝英石。结晶质粘土可分为层状和链状结构，最常见的是层状结构的粘土矿物。,2017/12/29,8,层状结构的粘土矿物，由Si-O四面体和Al（Mg）-（O,OH）八面体二种单位层组成。,Al（Mg）-（O,OH）八面体结构示意图：c-单个八面体 d-八面体片,硅氧四面体结构示意图：a-单个四面体 b-四面体片,2017/12/29,9,四面体片与八面体片都与晶体的(001)面平行，与C轴垂直或近于垂直，并按一定的规律结合形成结构单元层。 根据结构单元层排列的规律性，又可分为：,1：1型 由一个Al-O八面体层连结一个Si-O四面体层组成，这种格架不随含水量变化而膨胀，如高岭石和埃洛石。,2017/12/29,10,2：1型 Al-O八面体层夹在两个Si-O四面体层之间。这些三层单位是疏松的，彼此在C轴方向上束缚其间存在的水和阳离子。含水量的增加，可使C轴大小范围从9.6单位到21.4单位变化，矿物具明显的膨胀性，如蒙脱石。,2：1：1型 以插进水镁石层为特征，Mg(OH)2介于三层单位之间，如绿泥石。,2017/12/29,11,不同类型的粘土矿物，其晶体结构不同。因此，可按晶体结构特征对粘土矿物进行分类。,2017/12/29,12,1）高岭石族 高岭石族矿物的晶体结构基本相同，系由一层Si-O四面体层和一层Al-O八面体层组成。高岭石、地开石、珍珠陶土三者之间的区别是各结构单位层之间平移的角度不同。高岭石晶体很小，约为0.01-0.001mm，经重结晶后可增大，一般在1mm以下。高岭石常为白色，有时呈淡褐、黄、浅红或淡青色。集合体呈鳞片状、土状或致密状。硬度硬度25 ，比重2.58-2.60。 薄片中无色至淡黄色，正低突起，结晶粗大者往往形成蠕虫状和手风琴状集晶。,2017/12/29,13,在透射电镜下，高岭石呈六边形鳞片状晶体，对边平行，对角相等(接近120。)。 在扫描电镜下呈全自形的六角板状晶体，常具有一定厚度。单个晶体有的在1m左右。在结晶条件较好的情况下，晶体可达5m以上，晶体轮廓鲜明，晶面平整光滑。 高岭石还具有几种典型的聚合体形态，即单晶按一定形状规则堆叠。一种为蠕虫状，单晶体(001)面沿Z轴方向堆叠并同时发生弯曲，形似一条弯曲的蠕虫。另一种聚合体呈呈六方柱状。 花岗岩风化壳中的高岭石，常具长石假象，内部亦呈叠片状。结晶差的高岭石则呈不规则状。,2017/12/29,14,2017/12/29,15,高 岭 石,2017/12/29,16,高岭石主要由岩浆岩、变质岩中的长石、似长石和其它铝硅酸盐矿物，在风化作用下，或在含碳酸盐和硫酸热液的作用下形成的。硅酸盐矿物中一部分SiO2分解出来，呈胶体溶液被带走，残留下来的在表生环境形成高岭石和其它粘土矿物。 形成残积型高岭石需要温湿或湿热的气候和微起状的地形条件。 缺乏碱金属和碱土金属的酸性介质环境(pH6.5)是高岭石富集的有利条件。,2017/12/29,17,2）埃洛石(多水高岭石)族 埃洛石族包括二种矿物，即埃洛石和变埃洛石。埃洛石又名多水高岭石或叙永石，化学式Al2O32SiO24H2O;变埃洛石又名变多水高岭石或变叙永石，化学式为Al2O32SiO22H2O。埃洛石的晶体结构与高岭石相似，但堆积方式不同。埃洛石属无序结构。层间分子键连结力微弱，水分子可进入，形成层间水。 埃洛石常呈致密块状或土状集合体产出，白色或略带浅色色调。土状者无光泽，瓷状块体可显蜡状光泽，比重2.1-2.6，硬度1-2.6，遇酸较易溶解。 薄片中无色，结晶极细，镜下不能分辨晶粒界限。干涉色极低，似乎是均质光性。在扫描电镜下的典型形态为管状，有时为长管状，有时为短管状；另一种形态为圆球状。,2017/12/29,18,埃洛石(多水高岭石),2017/12/29,19,3）蒙脱石族 蒙脱石族矿物的晶体结构属2：1型层状硅酸盐，四面体层中的Si+4可以被Al+3置换，八面体层中的Al+3可以被Fe+2、Mg+2、Ni、Li、Cr等阳离子置换。蒙脱石族矿物由于具有广泛的离子转换性能，其成分变化较大，形成一系列的蒙脱石族矿物。常见的有蒙脱石、拜来石、绿高岭石、皂石等，其中以蒙脱石、拜来石最常见。 蒙脱石(胶岭石、微晶高岭石)呈白色或灰白色，因含杂质而染成黄、桃红、灰绿等色。致密块状者呈腊状光泽，疏松状者光泽暗淡呈土状，硬度1-2，比重2-3。 薄片中无色，含铁者带淡绿和粉红色，具多色性，负突起，晶形呈极细的鳞片状，镜下难以分辨轮廓界限，干涉色可达二级蓝绿。,2017/12/29,20,蒙 脱 石,2017/12/29,21,蒙脱石主要产于中酸性火山岩及火山凝灰岩的风化壳，并大量富集于斑脱岩中。是在蒸发量超过降雨量，淋滤作用微弱的碱性环境中，由铝硅酸盐矿物及火山玻璃分解形成。蒙脱石粘土含有碱和碱土金属，是风化不充分的产物。如碱和碱土金属从中淋失，碱性介质转变为酸性介质时，蒙脱石就向高岭石转化。,2017/12/29,22,4）伊利石族 伊利石又称水云母，晶体结构属2：1型层状硅酸盐矿物。在国际粘土协会把它归入云母族中。水云母这一名词在沉积岩中运用很久，系指水化作用较强的云母族矿物。伊利石成分是KAl2(Si，Al)4O10OH2nH2O，与白云母的区别是钾少而含水多。颜色为无色、白色和绿色，细小鳞片集合体。薄片中无色，有时带淡绿或淡黄褐色。晶形很特别，常呈具弯曲轮廓的片状。干涉色一般不超过二级中部，近于平行消光，光轴角常小于5。 伊利石由于成因和产状不同，在形态上产生一些差异。在电子显微镜下主要有两个类型：(1)边界圆滑的鳞片状，为碎屑沉积、粘土岩和风化壳中的伊利石典型形态；(2)带有尖角和直边的片状，热液蚀变岩石和古老地层中产生的伊利石多具此形态。,2017/12/29,23,伊利石聚合体形态有以下几种：(1)杂乱堆积的聚合体；(2)(001)面沿Z轴略具定向排列；(3)薄片交叉堆叠形似峰窝状；边缘生长出极细的丝状物，称为毛发状；(4)丝缕状。 伊利石是介于云母、高岭石及蒙脱石之间的中间矿物，有多种成因，如长石和云母风化分解，蒙脱石被钾交代，胶体沉淀再结晶，热液蚀变等。形成于气温较低，排水不畅的碱性环境中。水云母成分中富碱金属钾，如果气候湿热，化学风化彻底，水流通畅，K被流失带走，则可形成高岭石。,2017/12/29,24,水云母(伊利石),2017/12/29,25,二.非粘土矿物 粘土岩中还含有非粘土矿物，包括碎屑矿物和其它自生矿物。 碎屑矿物主要有石英、长石、云母及副矿物等，大多分布在不纯的泥质岩中。据分析统计，在粘土级的质点中，石英碎屑很少超过0.1%，长石等就更少了。 化学沉淀的自生矿物则有赤铁矿、褐铁矿、蛋白石、方解石、白云石、石膏、硬石膏、黄铁矿等。 粘土岩中还常含有机质，Eh值低、还原、受限制的环境有利于有机物质保存。如泻湖、湖泊、海湾、远滨海盆均可具备这些条件。丰富的有机质提供了生油的前提，所以，泥岩是很重要的生油岩。,2017/12/29,26,三.有机质 粘土岩中常含有数量不等的有机质。有机质的丰度以岩石中剩余有机炭含量、氨基酸总量以及氨基酸总量与剩余有机炭含量的比值作为衡量标准。四. 粘土岩的化学成分 粘土岩的化学成分主要为SiO2，Al2O3及H2O，在一般粘土岩中，三者总量可达80%以上，其次为Fe2O3、FeO、MgO、CaO、Na2O、K2O等。不同粘土岩，化学成分变化较大，取决于矿物成分、混入物、吸附的阳离子类型和含量。 粘土岩的化学成分与沉积环境有一定关系，淡水粘土岩中，高岭石含量较高，故MgO、K2O的含量低于海相或泻湖相粘土岩；硼和某些放射性元素的含量在海相和非海相粘土岩中差异较大。,2017/12/29,27,第3节. 粘土岩的结构、构造和颜色 (一)、结构 1.根据粘土质点、粉砂及砂的相对含量，将粘土岩的结构划分为以下几种类型(见下表)：,2017/12/29,28,粘土结构： 岩石中90以上由隐晶质或细小鳞片状粘土质点组成，手触摸有滑感，用小刀切割，其切面很光滑，断口呈贝壳状。 （含）粉砂（砂）粘土结构：岩石中含有 1025 的粉砂（砂）粒。以手触摸有粗糙感，刀切面不平坦，断口粗糙。 粉砂（砂）质粘土结构：含有2550的粉砂（砂）粒。手触摸有明显的颗粒感，肉眼可见砂粒，断口呈参差状。,2017/12/29,29,2.按照粘土矿物的结晶程度： 1）非晶质结构 2）隐晶质结构 3）显晶质结构 4）粗晶结构,2017/12/29,30,3.按照粘土矿物集合体的形状划分为： 1）鲕状及豆状结构 在沉积过程中，粘土质点围绕核心凝聚而成，2mm者鲕粒，2mm者叫豆粒，这种结构多见于胶体成因的粘土岩中。 2）内碎屑结构 粘土沉积物沉积后，尚未完全固结，经波浪、水流、潮汐等作用剥蚀出来就地再沉积的碎屑，被粘土物质胶结而成。 3）生物泥质结构 含有植物碎片的称植物泥质结构，如炭质页岩常具此结构；含有微体动物化石，如介形虫、有孔虫、放射虫的称动物泥质结构。,2017/12/29,31,4）蠕虫状结构 见于高岭石泥岩中，其特征高岭石重结晶形成粗大蠕虫状的晶体，直径可达23mm，长可达20mm。显微镜下，蠕虫状高岭石晶体呈扇形消光，晶粒杂乱分布。粗大高岭石晶体之间是隐晶质高岭石，光性极其微弱，近于全消光。若蠕虫体含量少，可过渡为胶状结构。 5）残余结构 按原岩结构的不同，又可分为残余火山碎屑结构、残余斑状结构等。残余火山碎屑结构的特征是：除粘土质点外，可见棱角状长石、石英、云母晶屑，石英晶屑裂纹发育，具熔蚀边缘及六边形断面等，呈火山碎屑岩的结构特征。,2017/12/29,32,2017/12/29,33,粘土岩的构造分宏观构造和显微构造两种。 1、宏观构造 如层理、波痕、泥裂、雨痕、虫迹、结核、假晶等；而更为明显的特征是纹理和页理构造。 1）纹理构造 纹理的厚度范围从0.05-1mm，大多数为0.1-0.5mm，纹理可由粒度、颜色、成分不同而显示。如粉砂和粘土粗细颗粒的交替；有机质含量不同呈现的浅色层和深色层的交替；碳酸钙和粘土粉砂不同成分的交替。 纹理的成因可以是由于风暴或洪水带来的物质成分和粒度上的差异，或者物质供给受季节性控制等。,2017/12/29,34,2）页理构造 页理是岩石沿平行层面方向易于裂开成薄片的性质。具有页理构造的粘土岩称为页岩。页理是在一定压力作用下，由于水云母、绢云母、绿泥石等片状矿物平行排列所致，但片状矿物必须达到相当数量才能显示页理。 富含有机质的黑色页岩，通常格外易裂，常以呈“纸状页岩”为特征。其原因是有机分子具有极性。有机分子在粘土矿物之间，其极端吸附于粘土鳞片之上，成定向排列，非极端吸引力微弱，由此破裂而形成似纸状的薄片。,2017/12/29,35,页理页岩,2017/12/29,36,2017/12/29,37,2、显微构造 显微构造是在显微镜下确定的，常见的显微构造有：1）显微鳞片构造 由极细小的杂乱分布的鳞片状粘土矿物组成常见于泥质岩中。2）毡状构造 由细小纤维状粘土矿物错综交织而成，在正交偏光镜下转动载物台时，纤维体交错消光。 3）定向构造 片状粘土矿物沿(001)面定向排列而成，在正交偏光镜间干涉色和消光位甚本一致，在X射线衍射谱中，平行层面的切面，粘土矿物的底面反射强。定向构造与沉积环境有关，如淡水湖泊粘土定向好。也可以是压实过程中，片状粘土矿物呈择优取向排列而成。,2017/12/29,38,(三)、粘土岩的颜色 粘土岩因含氧化铁色素或游离碳而呈现各种颜色。粘土岩的氧化铁含量平均为6-7%，一般小于10%(富铁者除外)。 红色（褐色、黄色）：含有三价铁的化合物；,灰绿色：含有二价铁的化合物； 暗灰色、黑色：含有机碳细分散状黄铁矿、白铁矿。,2017/12/29,39,第4节. 粘土岩分类及主要类型 一、 粘土岩分类命名 1.按混入物粒度成分分类 按粘土岩中混入粉砂、砂的含量，可分为粘土岩、含粉砂粘土岩、粉砂粘土质岩、含砂粘土岩、砂质粘土岩(如下表)。混入成分含量5-25%者加“含”，25-50%者加“质”。,2017/12/29,40,2017/12/29,41,2.按粘土矿物成分分类 单矿物粘土岩：以粘土矿物命名，如高岭石粘土岩、蒙脱石粘土岩等； 复矿物粘土岩：采用复合名称命名，如高岭石-水云母粘土岩。 3.按成岩后生作用强度分类 粘土：弱固结; 粘土岩：固结，但不具页理构造； 页岩：固结，具页理构造； 泥板岩、页板岩：重结晶矿物大于50%（发生了深埋变质作用）。,2017/12/29,42,目前粘土岩的分类尚无一个完善而又统一的方案，原因是粘土岩的成分和成因较复杂，组成粘土岩的颗粒又极细小，精确鉴定和含量统计都很困难，成岩作用中又极易变化。现有的分类，一般先按粘土岩在成岩作用中的变化，如按固结程度及沉积构造划分大类，再进一步按粘土岩的结构、矿物成分及混入成分细分。其综合分类见表。,4. 粘土岩的综合分类,2017/12/29,43,2017/12/29,44,二、粘土岩 的主要类型 1.单矿物粘土岩 1）高岭石粘土岩 主要由高岭石组成，含量在90%以上，其次是埃洛石和水云母。非粘土矿物有石英、长石、重矿物、黄铁矿、菱铁矿、有机质等。岩石一般色浅，为白色、淡黄色，外貌致密块状或土状，性脆，具贝壳状断口。特征的结构构造为胶状结构、定向结构，粘舌性强，可塑性大，遇水膨胀性不明显，耐温性好。这种粘土主要是造纸工业、橡胶工业、耐火工业和陶瓷工业的原料。,2017/12/29,45,高岭石粘土岩按成因可分为沉积型高岭土、风化残余型高岭土和风化淋滤型高岭土（高岭土也有热液成因的）。 沉积型高岭土：物质来源主要有两种：一种是母岩风化分解时游离出来的SiO2胶体(带负电荷)与Al2O3胶体(带正电荷)，被搬运到沉积盆地中相互凝聚形成。另一种是风化残余型高岭土、热液成因高岭土以及母岩风化产物中的粘土矿物被流水冲刷搬运到沉积盆地中，以机械沉积方式形成。 风化残余型高岭土 主要产在富含铝硅酸盐矿物的酸性、中酸性火成岩的风化壳中。原岩中的长石是转化成高岭土的主要矿物。 风化淋滤型高岭土 多产于碳酸盐岩古岩溶剥蚀面上及其附近洞穴中，常形成有工业价值的矿床，,2017/12/29,46,2）蒙脱石粘土岩 又称为膨润土，主要由蒙脱石组成，其次为伊利石、绿泥石、混合型伊利石-蒙脱石等。常见的非粘土矿物有长石、石英、石膏、方解石及未分解完的火山凝灰物质等。 岩石一般为白色或带粉红、淡黄、淡青绿等色调，致密状或土状，有滑感，吸附性特强(主要吸附阳离子和有机质)，浸入水中剧烈膨胀，体积可增大2-3倍。可塑性和粘结性较强。常用于石油化工、制糖、油脂等工业作脱色剂、漂白剂，铸造工业、陶瓷工业作粉结剂，地质勘探中作为优质泥浆原料。,2017/12/29,47,风化型膨润土 形成此类膨润土的母岩主要是熔结凝灰岩、珍珠岩、松脂岩、玻屑凝灰岩等玻璃质火山岩，原岩裂隙节理必须非常发育，有利于地表水及地下水的流动，于是火山玻璃在碱性介质中发生分解，导致蒙脱石的生成。 火山沉积型膨润土 此类膨土一般产在火山沉积岩系中，按古地理环境可细分为：(1)海相火山沉积型 膨润土产在海相火山沉积岩系中，其特点是层位稳定，延伸广，储量大。 (2)陆相火山沉积型 以湖相沉积为主。此类膨润土矿的原岩，可以是火山喷发物直接降落到湖盆地形成的火山沉积岩系，也可以是盆地周围的火山岩被剥蚀，然后被地表水带入湖盆形成的正常沉积碎屑岩，它们在成岩过程中，随着火山玻璃的水解，带出碱和碱土元素，因而使介质转变为碱性环境，进一步促使火山玻璃向蒙脱石转化。,2017/12/29,48,3）水云母(伊利石)粘土岩 主要由水云母(伊利石)组成，其次有高岭石、蒙脱石、绿泥石、混合型伊利石-蒙脱石矿物等。非粘土矿物有石英、长石、重矿物及有机质等。成分较为复杂，与其它类型的粘土相比，碎屑物质含量较多，质纯的水云母粘土少见。化学成分与岩浆岩化学成分相近，K2O含量较高，可达3-7%。 颜色为黄、灰、绿、红褐等色，这是由于水云母粘土中常含有机质及不同价铁的化合物。岩石常呈粉砂泥状结构，水平或波状层理发育。风化后岩石碎块略呈丝状体。由于成分不纯，仅作为粗制陶瓷和砖瓦的原料。,2017/12/29,49,2.泥岩与页岩 泥岩和页岩的类型很多，按其中混入物成分不同，主要有以下几种： 1）普通泥岩和页岩 主要成分为粘土矿物和石英为主的粉砂。粘土含量变化大。在粘土含量高的页岩中，粘土质点非常细小，大部分小于0.002mm，显出平行于纹理的定向性。页岩中含有白云母、黑云母和绿泥石小片，也显出平行于层理的一致方位。粘土以伊利石为主，其次有高岭石和绿泥石的混合物。粉砂级碎屑主要是石英，多呈棱角状，通常重矿物贫乏。,2017/12/29,50,2017/12/29,51,2）钙质泥岩和页岩 大部分页岩中的碳酸盐含量少，平均含6%的方解石。如果碳酸钙增加，岩石就变得少有裂开性，并在5%的稀盐酸中起泡，则称为钙质页岩(其中CaCO3不能超过25%)。当碳酸钙含量增加时，则过渡为泥灰岩。 钙质页岩分布较广，常见于大陆和过渡带的红色岩系中，海洋和泻湖的钙质泥质岩系中。 3）铁质泥岩和页岩 含三价铁氧化物如赤铁矿、褐铁矿、针铁矿的粘土岩，为紫红、褐红、黄褐等色，也称红色泥岩和页岩。当粘土岩中含有二价铁的硅酸盐和硫化物(如绿泥石、黄铁矿)时，岩石呈灰绿、灰色等，有原生也有次生成因的。铁质矿物增多可过渡为粘土铁质岩。铁质泥岩和页岩是所谓“红层”中占优势的岩石类型。,2017/12/29,52,2017/12/29,53,4）硅质页岩 硅质页岩有异常高的氧化硅含量。页岩平均含氧化硅58%，而硅质页岩可高达85%。岩石中少含或不含低价铁或碳酸盐。硅质页岩较坚硬，耐风化和抗崩解，硅质不是碎屑石英，而是非晶质的SiO2或火山灰。所以认为SiO2来源与火山活动喷发的火山灰有关，还与生物活动及化学沉淀的SiO2有关。,2017/12/29,54,5）炭质泥岩和页岩岩石中含有大量炭化了的分散状有机质，能污手，常含大量的植物化石。是沼泽环境的产物，常成为煤层的顶底板。,2017/12/29,55,6). 黑色页岩 含有较多有机质和细分散状黄铁矿，不染手。对于黑色页岩的成因，曾有过许多争论。它形成于厌氧的条件下，但这样的条件究竟是如何达到的却并不很清楚。常在富含H2S的较闭塞的海湾、湖泊的较深水地区生成。,2017/12/29,56,7 ).油页岩 含一定数量干酪根(10%)的页岩。颜色多样，有淡黄、黄褐、暗棕、黑色等，风化后颜色变浅。页理发育，比普通页岩轻，具弹性，用小刀刮之往往形成刨花状的薄片，烧之有沥青味。油页岩主要是在闭塞海湾或湖沼环境下，由低等植物(如藻类)及浮游生物遗体沉积后，在隔绝空气的还原条件下形成，常与生油岩系或含煤岩系共生。,2017/12/29,57,2017/12/29,58,2017/12/29,59,第5节.粘土沉积物的沉积后变化,粘土沉积物的沉积后变化主要表现为压实作用、粘土矿物的转化和脱水作用。 一、压实作用 二、粘土矿物的转化作用 三、粘土矿物的脱水作用,2017/12/29,60,(一)、压实作用粘土物质的原始孔隙度高达7090，孔隙中饱含自由水。随埋藏深度增加，在上覆水体和沉积物负荷的重压下，粘土质点将重新排列、变形或破裂，孔隙水不断排出，孔隙度大大降低，体积缩小，最后被压实固结成为泥质岩。,2017/12/29,61,压实过程中，随着埋深的加大，若处在一个较封闭的系统中，上覆沉积负荷在粘土岩中产生超孔隙压力，孔隙中的流体支撑了大部分以至全部上覆压力，骨架颗粒承受的压力则大大地降低，形成塑性的可流动的“欠压实泥岩”。当上覆沉积负荷出现压力不均衡时，欠压实泥岩则向压力低的方向流动，在上覆层压力较小或具有裂隙的部位形成泥岩的刺穿或底辟。,2017/12/29,62,（二）、粘土矿物的转化作用,压实作用进行的同时，随着埋深的加大，压力和地温的增高，以及粘土矿物层间水的释放和层间阳离子的移出，粘土矿物之间将发生转化作用。如图82所示，在浅埋藏条件下，粘土矿物可出现高岭石和蒙脱石；而深埋藏条件下，这些矿物消失而转化成伊利石和绿泥石。粘土矿物在粘土岩中的分布随地质时代的新老而异。地质时代越老，高岭石和蒙脱石含量减少，伊利石和绿泥石含量增加。地质时代的新老在一定程度上反映了埋深和成岩作用的强弱，因而也就反映了粘土矿物在埋藏