碎屑岩岩屑描述方法.ppt

碎屑岩描述方法：,一、颜色与沉积环境关系,（一）、颜色成因类型沉积岩的颜色按成因可分为：原生色和次生色，原生色分为继承色和自生色。继承色主要取决于岩石中所含矿物碎屑的颜色；自生色是在沉积成岩阶段由自生矿物造成的；次生色是在沉积岩形成后由于次生变化而产生的。研究沉积岩要注意区分原生色和次生色。,（二）各种常见的自生色及其沉积环境1.白色：一般不含色素，如质纯的碳酸盐岩、盐岩、石英砂岩、高岭土、蛋白石等。2.灰色、黑色：由于含有机质(炭质、沥青质)、分散状硫化铁(黄铁矿、白铁矿)，这些物质含量愈高，颜色就愈深。并表明岩石形成于还原或强还原条件下。3.红色、紫红色、褐红色、黄棕色：由于含有铁的氧化物或氢氧化物之故。表明当时沉积介质为氧化及强氧化条件，其中黄色常见于炎热干燥气候条件下的陆相沉积物中，而红色常见于炎热潮湿气候条件下的陆相或海相沉积物中。,4.绿色：由于含有Fe2+和Fe3+的硅酸盐矿物(海绿石、鲕绿泥石)。代表弱氧化或弱还原的介质条件。碎屑岩中若含角闪石、绿帘石、绿泥石等碎屑矿物多时也可呈绿色。5.蓝色、青色：是硬石膏、天青石、石膏、石盐等特有的颜色。有时蓝色是由蓝铁矿和蓝铜矿引起的。6.紫色：与氧化铁或氧化锰有关，有时则由含土状萤石之故。岩石的颜色除与成分有关外，还与粒度、干湿情况有关：粒度愈细则相应的颜色要显得深一些；湿的标本比干的颜色要深些。,影响岩石颜色的因素是多方面的，除岩石的成分及沉积环境外，还有颗粒大小、干湿程度、风化程度等。一般来说，粒度越细、越潮湿，观察面越阴暗，颜色越深；反之则浅。因此，描述颜色必须观察岩石的新鲜面，并说明是在怎样的状态下观测的。,常见矿物及其鉴定特征,1、矿物种类沉积岩中已发现的矿物有160多种，其中最常见的约20种；分为碎屑矿物石英、长石类、云母类、角闪石、辉石等粘土矿物矿物高岭石、蒙脱石、水云母化学矿物主要有方解石、白云石、菱铁矿石膏、石盐、等及含水的氧化铁、锰、铝矿物,2、常见矿物及其鉴定特征,物理性质常为无色、乳白色及杂色等，玻璃光泽，贝壳状断口，断口为油脂光泽，硬度7，比重2.7。隐晶质的石英称石英（玉髓)。鉴定特征贝壳状断口，硬度大，不易风化，据此可与其它相似的方解石、长石等矿物相区别。方解石用小刀可刻动，硬度低，遇冷盐酸起泡。长石呈柱状，有解理。,1石英SiO2,石英晶体,致密块状石英,2长石族,长石族矿物是地壳中分布最广的矿物，约占地壳总重量的50。火成岩中含长石最多，约占长石总量的60。除了分布极少的某些超基性和碱性岩外，没有那一种火成岩，不含长石。所以在火成岩的分类中，往往将长石的相对含量和长石的种别，当作分类的标准之一。另有30的长石，分布在变质岩中尤以结晶片岩和片麻岩中的含量最多。其余的10则分布在其他岩石中，主要是砂岩或砾岩等碎屑岩。主要有正长石、斜长石。,正长石KAlSi3O8,物理性质短柱状或厚板状晶体，常见卡斯巴双晶、集合体为致密块状。肉红或浅黄、浅黄白色，玻璃光泽，解理面珍珠光泽，半透明。两组解理（一组完全、一组中等）相交成90。硬度6，比重2.56-2.58。正长石广泛分布于酸性和碱性成分的岩浆岩、火山碎屑岩中，以及长石砂岩和硬砂岩中也有分布。,斜长石,物理性质多为柱状或板状，常见聚片双晶，在晶面或解理面上可见细而平行的双晶纹。白至灰白色，有些呈微浅蓝或浅绿色，玻璃光泽，半透明。两组解理（一组完全、一组中等）相交成8624，故得名斜长石。硬度6-6.5，比重2.6-2.76。斜长石广泛分布于岩浆岩、变质岩和沉积碎屑岩中。斜长石易于蚀变，最常见的蚀变现象有绢云母化和泥化。,3.白云母,物理性质薄片无色透明，含杂质者则微带浅黄、浅绿、浅红或浅灰等色。解理面上显珍珠光泽，绢云母显丝绢光泽。硬度2.53。具极完全解理。比重2.772.88。薄片具弹性。绝缘隔热性特强。形态单晶体呈假六方柱状、板状或片状。横切面成六方形或菱形。集合体成鳞片状或叶片状。绢云母则成隐晶质或微细的晶质块体。,白云母,物理性质绿黑至黑色，条痕灰绿色，玻璃光泽，平行柱面有两组中等解理，交角为87o，硬度56，比重3.23.6。形态晶形常呈短柱状，横断面近于八边形。具接触或聚片双晶，集合体一般为粒状或致密块状。成因与产状普通辉石为基性和超基性岩浆岩的主要造岩矿物，与斜长石、橄榄石、角闪石共生。,4.普通辉石,普通辉石,5.方解石CaCO3,形态晶形变化复杂，常为菱面体、六柱状体及板状体。物理性质质纯者，无色透明或白色，但因含多种杂质或混人物而呈现各种不同的颜色，如灰黄，浅红，绿，蓝色等，条痕为灰色，玻璃光泽，解理面稍带珍珠光泽或晕色，透明至半透明，度3，三组菱面体解理完全，性脆，比重2.62.8，遇稀盐酸强烈起泡。纯净透明的方解石称为“冰洲石,方解石（三组解理）,方解石,6.白云石,形态常为菱面体，有时发育成柱状或板状，晶面常弯曲成马鞍形。有时具聚片双晶，集合体呈粒状、致密块状，少数为多孔状、肾状。物理性质灰白色微带浅黄、浅褐、浅绿等色，硬度3.54，玻璃光泽，三组(菱面体)解理完全，比重2.82.9，性脆，遇稀盐酸起泡不明显。,7.黄铁矿FeS2形态常见晶形为立方体和五角十二面体。立方体晶形者，晶面具细纹，两相邻面上条纹互相垂直，集合体为块状、粒状、结核状。物理性质浅黄铜色，条痕绿黑色，不透明，金属光泽，硬度66.5，小刀刻不动，性脆，无解理，比重4.95.2,鉴定特征以其颜色，条痕，晶面有条纹，硬度大，小刀刻不动及粒状等特征可与黄铜矿区别。,黄铁矿的晶形,8.石膏,晶体形态:单晶体常呈具板状，双晶为燕尾双晶，(或称巴黎双晶)。物理性质:通常呈白色，无色透明晶体称透石膏；玻璃光泽解理面显珍珠光泽，纤维状集合体呈丝绢光泽。硬度2；解理极完全，比重2.302.37鉴定特征:以其硬度低和具有极完全解理为鉴定特征与碳酸盐矿物的区别在于遇HCl时不发生气泡。,成因和产状:石膏广泛形成于沉积作用，如海盆或湖盆中化学沉积的石膏常与石灰岩、红色页岩、泥灰岩等成互层出现。在风化过程中硫化物矿床氧化带中的硫酸水溶液在与石灰岩作用时也可形成石膏。热液成因的石膏比较少见，通常见于某些低温热液硫化物矿床中。此外，硬石膏在压力降低与地下水相遇时也可形成石膏，其体积可增大30。,9.硬石膏,晶体形态:单晶体呈等轴状或厚板状。物理性质:纯净者透明，无色或白色，常因含杂质而呈暗灰色，有时微带红色或蓝色；玻璃光泽，解理面显珍珠光泽。硬度33.5；解理完全，比重2.93.0。鉴定特征:硬石膏可以二组相互垂直解理作为鉴定特征。与方解石等碳酸盐矿物的区别是解理的分布方向不同，且遇HCI不发生气泡。,石膏,1赤铁矿形态晶形呈板状、片状、菱面体状，集合体主要有鲕状、肾状，致密块状等。物理性质结晶者为铁黑、钢灰色，隐晶质或粉末状者为赭红色，条痕为缨红色，不透明，金属光泽至半金属光泽，硬度5.56.0，比重5.05.3，性脆，无解理，无磁性。鉴定特征形态多为鲕状、肾状，暗红色及缨红色条痕，无磁性等区别于磁铁矿。,赤铁矿,一、碎屑岩的物质成分,1碎屑物质,碎屑物质主要来源于陆源区母岩机械破碎的产物，亦称陆源碎屑。碎屑岩中有时含有少量火山喷发物质等其它碎屑。包括矿物碎屑和岩屑,2杂基（基质）杂基是与砂、砾等碎屑一起以机械方式沉积下来的细粒碎屑物质，主要为高岭石、水云母、蒙脱石等粘土矿物，还有细砂、粉砂、泥和碳酸盐等。3胶结物以化学沉淀方式形成于碎屑粒间孔隙中起胶结作用的沉积物质。常见的胶结物有硅质、钙质、铁质和泥质四种类型。,二、碎屑岩的结构碎屑岩的结构包括碎屑颗粒的大小（粒径）、形状（圆度、球度）、分选性和胶结类型等。,常用的碎屑颗粒粒度分级表1碎屑颗粒的粒度,如果某岩石中的碎屑基本为同一粒级，只需在相应的粒级后加上“岩”字即可；如中砂岩，粗砂岩等。但岩石往往由几种不同含量和不同粒级的矿物成分组成，故需采用三级定名方法：将含量大于或等于50%的粒级定为主名；含量在25%50%者称“质”，写在主名之前；含量在10%25%者称“含”，放在最前面。例如某碎屑岩由55%的粉砂，27%的粘土和18%的细砂组成，则定名为“含细砂的粘土质粉砂岩”。,2碎屑颗粒的形状,1）圆度：即碎屑颗粒的棱角被磨圆的程度，一般分为四级：,2）球度：即碎屑颗粒近于球体的程度。通常分为球状、扁球状、椭球状和不规则状四类。,3分选性,分选好：岩石中某一粒级含量大于或等于75%；分选中等：某一粒级含量为50%75%；分选差：任何粒级的含量都小于50%。,4、磨圆度,5胶结类型,基底式孔隙式接触式镶嵌式,三、碎屑岩的类型及特征,1砾岩,砾岩：圆状、次圆状砾石含量大于50%，一般由沉积作用形成。,砾岩：,角砾岩：棱角状、次棱角状的砾石含量大于50%。角砾岩除沉积形成之外，还常与构造作用、火山作用、重力作用或化学作用有关。,2、砂岩,主要由砂粒（其含量大于50%）组成的碎屑岩称为砂岩。,1）石英砂岩（类）：主要碎屑成分为石英，含量大于50%，长石、岩屑的含量分别小于25%，所含重矿物为稳定的锆英石、电气石、金红石等；胶结物多为硅质、钙质、铁质胶结，泥质胶结的少见。一般分选性好，圆度好，长距离搬运后沉积而成。,中-细粒石英砂岩,2）长石砂岩（类）：长石含量占碎屑总量的25%以上，主要以钾长石为主。胶结物一般为泥质和钙质，也见有铁质。分选性和圆度变化大。多形成于大陆沉积盆地或河流中。,中粒长石砂岩,3）岩屑砂岩（类）：岩屑含量占碎屑总量的25%以上，岩屑成分种类复杂，长石含量少于25%；重矿物成分复杂，含量高于长石砂岩。胶结物以泥质为主，分选性和圆度很差，为快速堆积的产物。,3粉砂岩,碎屑成分较单纯，以稳定的石英为主，白云母较多，长石较少，岩屑极少或无，常含稳定重矿物（含量可达2%3%）。胶结物以碳酸盐为主，铁质和硅质较少。按粒度划分粉砂岩可分为：粗粉砂岩、细粉砂岩；按胶结物成分可分为铁质粉砂岩、钙质粉砂岩等。经过较长距离搬运，在稳定的水动力条件下缓慢沉积而成的，多形成于湖、海的较深水地带以及河漫滩、三角洲、沼泽地带。,粘土岩,一种主要由粒径小于0.01mm，且主要是由粘土矿物组成的沉积岩。,一、粘土岩的物质成分及颜色,1、矿物成分：主要是粘土矿物高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石、水云母，还含有一些陆源碎屑矿物、化学沉淀自生矿物及有机质等非粘土矿物。有机质有煤、腐泥质、沥青质、生物遗体等。,2、粘土岩的颜色：1）在强氧化环境形成的粘土岩，因含Fe3+而呈红色及紫红色；2）在弱氧化弱还原环境形成的粘土岩，因含Fe2+离子或含海绿石、绿泥石而呈绿色；3）在还原环境形成的粘土岩，因富含有机质及低价铁的硫化物而呈黑色、灰色等。,二、粘土岩的结构及构造,粘土岩的结构-按其粘土矿物颗粒及粉砂、砂等碎屑物质的相对含量，可分为下列几种结构类型：,按粘土矿物结晶程度：分为显晶质、非晶质等结构类型。若粘土矿物在沉积过程中围绕核心凝聚呈同心状颗粒，则形成鲕粒（粒径小于2mm）、豆粒（粒径大于2mm）结构等。,2、粘土岩的构造,宏观：包括水平层理、块状层理、水底滑动构造、搅混构造、干裂、雨痕、结核、虫迹、晶体印痕等；显微构造：显微鳞片构造、显微杂乱构造、显微定向构造。,三、粘土岩的分类,1、泥岩一种成分较复杂、页理不发育的粘土岩，它是弱固结的粘土经压固、脱水、微弱的重结晶等作用形成的。,第四系铁质泥岩,钙质泥岩,2页岩是一种成份较复杂、具有页状层理的粘土岩，由弱固结的粘土经较强的压固、脱水和重结晶等作用形成的。,炭质页岩与黑色页岩,碳酸盐岩,主要由方解石和白云石等碳酸盐矿物组成的沉积岩。其分布极广，仅次于粘土岩和碎屑岩，是重要的油源岩和储集岩。,一、碳酸盐岩的成分,碳酸盐岩的矿物成分主要是方解石、白云石等碳酸盐矿物及自生矿物石膏、石英、黄铁矿、赤铁矿、海绿石等，另外还常含有机质和陆源碎屑。碳酸盐岩的主要化学成分是CaO、MgO和CO2，其次还含有一些其它氧化物及混合物。,二、碳酸盐岩的结构组分,1、颗粒,碳酸盐岩中的颗粒与碎屑岩中的碎屑颗粒相似。按其是否形成于沉积区内可分为内颗粒和外颗粒两大类。,外颗粒（盆外颗粒）即陆源碎屑颗粒，按粒度可分为砾、砂、粉砂和泥四级。,内颗粒：指沉积区内形成的各种碳酸盐颗粒，是碳酸盐岩的主要结构组分。,沉积岩的碎屑颗粒粒级划分及定名,常见的内颗粒有内碎屑、鲕粒、藻粒、球粒、变形颗粒、生物颗粒。,2泥,灰泥：成因有化学沉淀、生物作用和机械破碎作用三种。由化学沉淀及生物作用生成的灰泥称为泥晶，由机械破碎作用生成的灰泥称为泥屑。云泥：成因较复杂，是“准同生”交代作用的产物。,3胶结物,指充填于颗粒之间的结晶方解石或其他矿物，如白云石、石膏等。,4晶粒,5生物格架（生物骨架）,生物骨架是礁碳酸盐岩不可缺少的组分，它主要由原地生长的造礁群体生物（如珊瑚、苔藓虫、层孔虫、藻类等）的坚硬骨骼组成的碳酸盐格架。,三、碳酸盐岩的成分分类,根据方解石和白云石的相对含量，碳酸盐岩可分为两大类：方解石含量大于50%的为石灰岩类，白云石含量大于50%的为白云岩类，二者之间还有一些过渡类型。在碳酸盐岩与粘土岩、砂岩或粉砂岩之间也都存在一些过渡类型的岩石。其分类命名原则类似于碎屑岩的粒度分类定名原则。,三、碳酸盐岩的成分分类,四、石灰岩的主要类型,1颗粒灰泥石灰岩类,粉屑石灰岩角砾状砾屑石灰岩砂屑石灰岩竹叶状砾屑石灰岩鲕粒石灰岩生物颗粒石灰岩藻粒石灰岩,竹叶状砾屑灰岩,亮晶鲕粒灰岩,生物碎屑石灰岩,鲕粒石灰岩（含复