砂岩和粉砂岩

1、 第七章第七章 砂岩和粉砂岩砂岩和粉砂岩n一、概述n（一）定义n主要由砂级（20.1mm）（50%）的陆源碎屑颗粒组成的碎屑岩。第一节第一节 砂岩砂岩n（二）一般特征n1.成分：复杂n碎屑颗粒n石英最多，长石、岩屑次之。重矿物含量少。n杂基n10% 混杂砂岩（杂砂岩、瓦克岩）n粘土杂基含量95%)。n（三）目前分类（本教材分类）n1.分类原则实用性、科学性n（1）反映母岩性质n母岩区古气候n古大地构造背景/古地形n母岩类型n（2）反映搬运和磨蚀的历史（时间）n（3）反映介质的物理条件n流体性质、水体能量、沉积速率n2.分类端元选择的依据n石英、长石、岩屑和粘土杂基四种组分。n（1）容易辨别，又

2、具有成因意义n（2）Q、F、R是砂岩的主要结构组分n（3）F/R（来源系数）可反映母岩性质。F：深成岩，：深成岩，R：火山岩：火山岩n（4）Q/(F+R)（成分成熟度）反映搬运和磨蚀历史n（5）C/M（claster/matrix,流动系数） 表示介质性质、沉积速率、沉积能量n3.分类方案n（1）按杂基含量将砂岩分为两大类，n杂基15%的杂砂岩（相当于瓦克砂岩、硬砂岩）。n（2）以含量10（90）、25（75）、50为界nQ50% F25% R25% FR 长石砂岩类nR25% RF 岩屑砂岩类nF25% R50% F25% R90%，F+R10%。成分成熟度较高，碎屑颗粒含量高，填隙物主要为

3、胶结物，杂基很少或没有。n胶结物：n硅质石英次生加大n钙质充填孔隙、嵌晶式、栉壳状n铁质和海绿石质n 结构n结构成熟度较高，颗粒支撑。n构造n大型交错层理（楔状、冲洗） 、平行层理、波痕和冲刷充填等。n颜色n取决于胶结物的颜色n硅质或钙质胶结黄白色或浅灰白色，n铁质胶结红褐色 石英表面一层赤铁矿薄膜，占整个岩石石英表面一层赤铁矿薄膜，占整个岩石1%或更少，使岩石呈浅或更少，使岩石呈浅红或红褐色红或红褐色n海绿石胶结浅绿色n产状 n厚度不大的稳定层状。n约占砂岩总量的1/3。n以前寒武纪和早古生代构造条件相对稳定的地区为多。n成因n长期、多旋回再沉积的产物。n出现环境n滨岸（湖）、滩坝沉积体n风

4、成沉积成分成熟度和结构成熟度都很高的石英砂岩是长期风化、分选和磨蚀的结果，不会是直成分成熟度和结构成熟度都很高的石英砂岩是长期风化、分选和磨蚀的结果，不会是直接来源于花岗岩，而是来自早先存在的砂岩的改造。通过对砂的磨蚀实验和现代大河接来源于花岗岩，而是来自早先存在的砂岩的改造。通过对砂的磨蚀实验和现代大河流的观察，证明不论河流多大，其沉积物总含有相当数量的长石和岩屑。不稳定组分流的观察，证明不论河流多大，其沉积物总含有相当数量的长石和岩屑。不稳定组分经过长期反复作用，才会彻底破坏以致完全消失，从而使石英高度富集并被磨圆。经过长期反复作用，才会彻底破坏以致完全消失，从而使石英高度富集并被磨圆。

5、石英砂岩海绿石石英砂岩石英砂岩n2.长石质石英砂岩nF=525%，RR，n常见钾长石和酸性斜长石n3.岩屑质石英砂岩nR=525%，FF，n岩屑多为石英岩、燧石和硅质岩n4.长石岩屑质石英砂岩n向长石砂岩和岩屑砂岩过渡的类型。nQ=5075%，F、R均不超过25%，成分较复杂。n一般与长石质石英砂岩和岩屑质石英砂岩共生。n（二）长石砂岩类n长石砂岩、岩屑质长石砂岩n1.长石砂岩n成分nQ25%，FR，少量重矿物和云母。n成分成熟度较低，填隙物含量较高，杂基为主。n胶结物：钙质、硅质、铁质、长石次生加大。 石英颗粒磨圆度差。因为颗粒较粗，所以有许多多晶石英，并且可以看到石英和长石并连石英颗粒磨圆

6、度差。因为颗粒较粗，所以有许多多晶石英，并且可以看到石英和长石并连在一起的颗粒（花岗岩岩屑）。在一起的颗粒（花岗岩岩屑）。 长石以钾长石和酸性斜长石为主。钾长石类以正长石为多，具网格双晶的微斜长石和条纹长石以钾长石和酸性斜长石为主。钾长石类以正长石为多，具网格双晶的微斜长石和条纹长石也常见。长石也常见。 在较细粒的长石砂岩中可见较多的云母碎屑，白云母和黑云母都常见，一般比共生的石英在较细粒的长石砂岩中可见较多的云母碎屑，白云母和黑云母都常见，一般比共生的石英和长石颗粒要大些，常沿层面平行排列。云母片受邻近颗粒的挤压，可发生弯曲变形以和长石颗粒要大些，常沿层面平行排列。云母片受邻近颗粒的挤压，可

7、发生弯曲变形以至裂开，另外，黑云母常见绿泥石化。至裂开，另外，黑云母常见绿泥石化。 岩屑的种类因陆源区的母岩类型而异，常具有混合来源，即在同一岩石中会有多种岩屑类岩屑的种类因陆源区的母岩类型而异，常具有混合来源，即在同一岩石中会有多种岩屑类型。型。 重矿物大于重矿物大于1%。稳定组分如锆石、金红石、电气石、石榴石和磁铁矿等，稳定性差的如。稳定组分如锆石、金红石、电气石、石榴石和磁铁矿等，稳定性差的如磷灰石、绿帘石、角闪石等。磷灰石、绿帘石、角闪石等。 n结构n中粒中粗粒最常见，一般分选中等，磨圆度呈次圆次棱角状结构成熟度中等。含少量粘土杂基，很细而污浊，常被氧化铁和有机质污染。当其重结晶为细粒

8、集合体时，才含少量粘土杂基，很细而污浊，常被氧化铁和有机质污染。当其重结晶为细粒集合体时，才能大致分辨其类别。一般为高岭石质，有时为云母类和绿泥石类矿物。能大致分辨其类别。一般为高岭石质，有时为云母类和绿泥石类矿物。较古老的长石砂岩可显出石英和长石次生加大现象，次生加大很完善时，砂岩很像花岗岩类较古老的长石砂岩可显出石英和长石次生加大现象，次生加大很完善时，砂岩很像花岗岩类的岩石，容易判别出错。的岩石，容易判别出错。n构造n各种大型交错层理、波痕、生物扰动构造等。n颜色n主要与长石的颜色有关，常呈淡黄色、灰白色或红色 如钾长石呈肉红色，风化成高岭土后呈灰白色、土黄色，斜长石为灰白色。如钾长石呈

9、肉红色，风化成高岭土后呈灰白色、土黄色，斜长石为灰白色。n成因n前提条件n母岩是富含长石丰富的花岗岩和花岗片麻岩类，n以物理风化作用为主，n强烈的侵蚀、快速堆积 的条件，n埋藏后的蚀变作用很弱n构造活动比较强烈的地带（如断陷湖盆）长石砂岩n2.岩屑质长石砂岩nF=2575%， R=1050%，FR。 n渤海湾地区济阳坳陷下第三系沙河街组n碎屑含量：n石英55%，长石35%，岩屑10%。n岩屑类型：泥质岩屑、安山岩屑等。n杂基：泥质，一般为510%。n（三）岩屑砂岩类岩屑砂岩、长石质岩屑砂岩n1.岩屑砂岩n成分nR25%，F25%，QF。n岩屑类型：n硅岩、安山岩、泥质岩等n长石风化弱n钙质胶结

10、 长石质岩屑砂岩n（四）杂砂岩类n1.定义n杂砂岩（wacke）n粘土杂基大于15%，分选不好，砂泥混杂的砂岩。n硬砂岩n埋深较大的杂砂岩，经过强烈的硬化固结作用，含有大量极细粒的云母和绿泥石等矿物。n2.分类n原则同（净）砂岩（arenite）n3.特征n成分n成分成熟度低。Q、F、R、M（M15%）富含杂基是杂富含杂基是杂砂岩的基本特征。杂基含量似乎是砂级大小的函数，即颗粒越细，杂基含量越高砂岩的基本特征。杂基含量似乎是砂级大小的函数，即颗粒越细，杂基含量越高n长石：斜长石，钾长石n岩屑：种类多 泥页岩、粉砂岩、板岩、千枚岩、云母片岩，燧石和细粒石英岩、泥页岩、粉砂岩、板岩、千枚岩、云母片

11、岩，燧石和细粒石英岩、多晶石英多晶石英n碎屑云母常见n胶结物：方解石、铁白云石等较常见n结构n结构成熟度低n磨圆度和分选性不好。n颗粒一般呈棱角次棱角状，n碎屑包括所有粒级、似斑状结构。n杂基支撑。渗透性特低渗透性特低n基底式胶结n由紧密互生的绿泥石、绢云母以及石英、长石的粉砂级细粒基质粘合起来，而不像其它砂岩由充填孔隙的胶结物胶结在一起。n质地坚硬，固结良好n构造n递变层理n块状层理n底面印模构造n牵引流成因的构造不太发育。n颜色n暗灰色、褐色、黑色。n4.成因n形成条件与长石砂岩、岩屑砂岩类似，n需要侵蚀、搬运和沉积过程快速进行n可以形成于不同的气候条件，也与长石砂岩类似。n反映的物源区比

12、长石砂岩更丰富。n出现环境n急剧沉降的地槽或裂谷盆地中n深水重力流沉积中较常见岩屑杂砂岩n一、定义n主要由0.10.01mm粒级（含量大于50%）的碎屑颗粒组成的细粒碎屑岩。n二、一般特征n1.成分n主要矿物成分：n石英、白云母及粘土矿物为主，长石较少，岩屑极少或不存在。多为稳定重矿物，含量可达23%。n填隙物常为粘土、钙质、铁质等。第二节 粉砂岩n2.结构n分选性较好，磨圆性较差碎屑颗粒常呈棱角次棱角状。n3.n水平层理及波状层理n交错层理较少，多为小型n水平滑动形成的包卷层理等变形构造搬运距离远，但多为悬浮搬运。搬运距离远，但多为悬浮搬运。n三、粉砂岩的分类n（一）按颗粒大小n1.粗粉砂岩

13、 0.10.05mmn很像砂岩，不仅与砂岩共生，也常发育各种交错层理，而且可作为油气储层。n2.细粉砂岩 0.050.01mmn具有粘土岩特性，常与泥质岩或泥晶灰岩共生，可能成为生油层。尤其是富含粘土物质的细粉砂岩，尤其是富含粘土物质的细粉砂岩，n若粉砂岩中混有较多的砂和粘土，按三级命名法命名。 n（二）根据碎屑成分n单成分粉砂岩n石英为主n复成分粉砂岩n除石英外，还有较多云母、长石或其它碎屑n（三）根据胶结物成分n铁质粉砂岩n钙质粉砂岩粉砂岩粉砂岩n四、成因n经过较长距离搬运，在稳定的水动力条件下较缓慢沉降长距离搬运不仅能使碎屑物质破碎形成粉砂级颗粒，还可以使粗细混杂的物质逐渐分异，使粉长距离搬运不仅能使碎屑物质破碎形成粉砂级颗粒