沉积岩岩石学26碎屑岩分类与砾岩

陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩按粒度划分砾岩砂岩粉砂岩粘土岩学习各类碎屑岩的分类、特征和成因陆源碎屑岩碎屑颗粒的结构（一）粒度Ø＝－log2D砾（>2mm，<-1）、砂（2~0.05mm，-1~+4）粉沙（0.05~0.005mm，+4~+8）泥（粘土）（<0.005mm，>+8）（二）磨圆度（三）（形态）球度（四）表面特征分选极好分选好分选中等分选差极圆状圆状次圆状棱角状

极棱角状次棱角状低圆度度分选性砾岩和角砾岩第一节

一般特征第二节

砾岩和角砾岩的分类第三节

成因分类及主要成因类型第一节砾岩一、一般特征定义主要由大于2mm（>50%）的碎屑颗粒——砾石组成的岩石。野外常定为30%。属粗碎屑岩（一）成分——最能反映母岩性质碎屑组分以岩屑为主。杂基通常为细粒的砂、粉砂和粘土物质。胶结物常是方解石、二氧化硅、氢氧化铁等。二、构造特征大型斜层理和递变层理，有时不易识别。块状层理块状砾岩（杂基支撑）叠复递变层理反递变层理递变即单层内碎屑粒度在垂向上的逐渐变化，粗碎屑沉积有分布递变和粗尾递变两种类型。可以分出三种情况：正向递变反向递变无序最稳定的组构砾石的两种定位(Harms,

et

al.,1975）碎屑在底

滚动深水浊积砾岩a轴垂直水流，

b

轴向上游倾斜，即aibia轴平行水流且向上游倾斜，即apai叠瓦状构造陡坡河流陡坡河流（三）结构颗粒粗、填隙物粗。最大可达数米，甚至数十米。结构成熟度可高可低，一般较低。在持续高能（水动力）条件下，可形成筛状砾石层，称筛余沉积，砾间孔隙可被胶结物充填。也可砾、砂、泥混杂堆积（泥石流、冰川）。（四）颜色多样氧化，呈红色。常带继承色，但易砾石——继承色填隙物——自生色（五）产状组成厚度极大的砾岩岩系磨拉石建造沉积—火山岩建造夹层薄层透镜体局部堆积形式杂砾岩堆积，又称磨拉石（molasse）建造，造山作用的产物，山前冲积扇中最发育。和molasse对应的是flysch:复理石是深水的或水体相对较深的、砂岩泥岩频繁互层沉积。是地槽深水区的沉积。4．整体形态扇上的小河道沉积常具侵蚀型上凹底面，底面之上覆以滞留砾石有的水成沉积物呈孤立的席状覆于碎屑流之上或沿被埋藏河道路径作不规则的散布可能与同填现象（Hooke,1967)有关如呈席状且与河道无关，又缺乏交错层构造，则意味着未建立起性河道而为片流沉积5.成层性水平砾岩的成层性表现为砾石粒度或成分的变化、分选性变化和组构变化。层间渐变接触可能反映沉积务件的波动或脉动，而层间突变关系，则可能意味着不同的沉积事件。不过，砂、砾（中砾、粗砾）互层也许并不代表沉积条件的急剧交化。砾岩缺乏层理和优先组构，意味着搬运时质点间相对运动受限制，是许多高密度流的特征。滑塌，断层？槽状交错层理（六）研究意义1.岩石学意义推断陆源区位置和性质由于粗碎屑岩的性质主要取决于母岩的性质，而且一般搬运距离不远，故研究砾岩的成分有助于追溯物源。划分对比地层，特别是底砾岩，常形成于强烈构造运动的后期，位于侵蚀面上。推断古岸线、古河床位置根据扁平砾石倾斜方向确定古流向。2.实际意义油、气、水的储集岩矿产（包括金、

石）、建筑材料砾岩的主要类型和特征（据R.G.沃克，1975）砾岩和角砾岩的分类（一）按砾石圆度的分类1.砾岩：圆状和次圆状砾石含量大于50%；2.角砾岩：棱角状和次棱角状砾石大于50%。砾岩一般为沉积成因角砾岩除沉积成因外，还可成因于构造作用、火山作用、角砾岩及岩溶角砾化学作用。断层角砾岩、火山角砾岩、岩砾岩比角砾岩常见，且可呈巨厚层出现；角砾岩厚度不大，但具有明显的成因意义。两者之间存在着过渡的砾岩～角砾岩。（二）按砾石大小分类（十进制原则）1.细砾岩：砾石直径2～10mm；2.中砾岩：3.粗砾岩：4.巨砾岩：10～100mm（1～10cm）；100～1000mm（10

cm

～1

m）；＞1m。三级命名法同样适用石千峰组（P3s）（三）根据砾石成分的分类1.单成分（角）砾岩砾石成分单一，同种成分的砾石占75%以上。石英岩、燧石——改造作用比较彻底，多分布在地形平坦的滨岸地带→石英质砾岩。侵蚀区不坚固的岩石

机械破碎作用，就地堆积或短距离搬运后快速堆积→单成分砾岩。如由石灰岩碎屑组成的近岸陡崖堆积、坡脚下的堆积、生物礁旁的堆积→成分单一的石灰岩角砾岩。2.复成分砾岩砾石成分复杂，各种类型的砾石都不超过50%，分选通常不好，磨圆度不高。层理通常不明显，多沿山区带状分布，是母岩迅速破坏和迅速堆积的产物。以造山期后的河成砾岩和山麓洪积砾岩分布最广。大宏宇砾岩，石英（砂）岩仓房沟组，滨海砾岩，无火风化的安山岩，斜长石斑晶（四）根据砾岩在剖面中的位置分类与相邻岩层，尤其是下伏岩层的接触关系1.底砾岩分布于海侵层序的最底部，即侵蚀基准面上，与下伏岩石呈不整合或假整合。代表了一定历史时期的沉积间断，分布稳定。底砾岩一般成分较简单，稳定性高的坚硬砾石较多，结构成熟度高。三峡地区莲沱古洞口峡口地层系统郭家坝棺材崖木鱼黄陵花岗岩莲沱组砂岩2.层间砾岩整合地夹于其它岩层之中，不代表侵蚀间断，与下伏地层连续沉积。如河流暂时冲刷再沉积的产物。砾石和填隙物组分复杂而且不稳定，常呈透镜状。黑龙潭、郝家坊一带，在下二叠统上杨家屯煤系中，有七层燧石中砾岩，与砂岩、泥岩组成七个岩性自下而上由粗变细的正旋回，呈规律性重复出现，为层间砾岩。WWNE-DSC_0186冲刷面3.层内砾岩半固结沉积物在同生期经破碎和再沉积所形成的砾石（屑）沉积物，再经成岩作用而成的砾岩——同生砾岩内碎屑砾岩北方寒武、奥陶系的竹叶状砾屑灰岩泥岩砾岩/泥砾岩干燥气候条件下的冲积环境和湖泊环境中——浅水洪水—风暴沉积的产物。（五）按成因分类沉积成因风化残积砾岩洪积砾岩河成砾岩滨岸砾岩深水（湖、海）砾岩冰碛砾岩非沉积成因断层角砾岩、岩溶砾岩三、主要成因类型（一）残积角砾岩（砾石级风化壳）母岩风化的碎块原地堆积而成特点砾石无分选和磨圆，成分单一沿剖面向下过渡为下伏母岩沙漠沉积中的岩漠（二）滨岸砾岩颜色：浅色为主。成分：单一，成熟度高。稳定组分硅质砾石多结构：成熟度高。粒度集中、磨圆好、分选好（累积曲线陡，概率图滚动次总体为主）、杂基少、胶结物多。构造：若有扁平砾石，其最大扁平面应向深水（海）方向倾斜、倾角较小；砾石长轴方向应平行海岸线。其它砾石中常含生物碎片，完整者较少。如果是底砾岩，层位稳定、延伸较远，横向分布较广。基岩滨岸（三）河成砾岩常见于山区河流和平原河流，多分布于河床沉积的底部。成分成熟度较低砾石较复杂，不稳定组分仍然存在。基质中具有大量石英、长石、暗色矿物等砂级碎屑和泥质混入物。分选较差，粒度分布为双峰。砾石最大扁平面向源倾斜叠瓦状，倾角15～30°。砾石长轴与水流方向垂直，在近岸处与岸线平行。透镜状产出，底部具冲刷面。迁安城西至张官营,现代砾质心滩,砾石定向砾石滩剖面，大型粗糙交错层理砾石滩剖面，砾石粗细分层，砾石略定向（四）洪积砾岩山区洪流在流出山间峡谷进入平原时，流速骤减，致使携带的碎屑物质快速堆积而成。沿山麓分布，厚度巨大，有的可达几千米形成与毗邻山区持续上升

强烈剥蚀有关，与砂岩、泥岩一起构成磨拉式建造（山麓洪积扇相沉积体）。特点砾石粗大，含较多的中砾级甚至粗砾级砾石分选很差，磨圆度很低直方图上看不出明显的峰值。填隙物多为红色多呈透镜体和楔状体，在靠近山麓的岩体一侧，切割充填构造很常见。

/C22484/classpage//20111110/102181.shtml（五）冰川砾岩和角砾岩（冰碛岩）粉砂和泥级碎屑含量多，砾级碎屑一般不超过50%，严格说应称为砂岩。成熟度极差，成分复杂；砾石多呈棱角状，表面有“T”形擦痕。层理不清楚，常呈块状；砾石排列不规则。论证地质历史中冰川期的主要依据。这五个冰川期是：元古代早期、前寒武纪晚期、奥陶纪晚期、古生代晚期、晚期。冰碛岩在我国分布不广，但是、云南、一带震旦纪（前寒武纪晚期）的南沱暗绿、灰绿色冰碛岩是得到公认的。《地理中国》20111110

神秘石阵冰水砾石冰碛物（六）滑塌角砾岩在地形陡峻地区的边界地带，因崩塌或沿斜坡滑动形成可发生在陆上和水下，通过加入的水而过渡为泥流或浊流。分选很差，磨圆度不等。厚度变化大，常呈透镜状产出。我国南部雅鲁藏布地缝合线（欧亚与

洋板块的缝合线）南侧的上白垩统有滑塌角砾岩的罕见实例。深水（海、湖）砾岩（七）岩溶角砾岩石灰岩溶洞的坍塌作用特征砾石棱角状顶底界很明显厚度变化大，几cm～数10m。分布不稳定五、浊积砾岩：海底扇，重力流水道等环境中形成的深水碎屑岩，具递变构造，其成分是再搬运的，表现为杂基支撑（甚至泥质支撑砾岩），也有颗粒支撑等。六、风暴砾岩：片状砾石，剖面呈竹叶状，准同生沉积物破碎，风暴回流搬运而成，具重力流特征（也有解释为潮汐水道的）。浊积砾岩中原油田堆积砾岩七、其它：角砾岩，断层角砾岩等构造角砾岩研究方法及地质意义一、研究方法：野外和室内野外（直观描述）：

1．成分结构（粒度、分选、磨圆、球度、表面特征、基质成分、支撑类型等）构造（切割-充填构造，层理，定向构造）产状：与其它岩层的关系，平面上的分布二、地质意义：成因标志（相标志）：海（湖）岸线判断，古河床分布，古水流方向推断物源等；用以研究：古地理，古构造，古气候及冰川等划分地层，沉积间断的标志→底砾岩，层间砾岩可作储层（油，气，水的储层）杂基粒度、分选、粘结性组分（细于4φ）的比例矿物成分颜色、成土变化（结核等）粗碎屑结构成熟度粒度、分选磨圆度、分选组构－方位、叠复、填集是否均匀岩性类型和成分成熟度单个层碎屑支撑还是杂基支撑整体形状，是否具河道形态顶、底界面特征成层性，有无交错层粒级递变成岩变化，孔隙度和渗透性层厚与最大粒度间的关系层系层特征向上变化情况横向相变砾石/砾岩的研究内容Walker，1984修改紫泥泉子组2．碎屑和杂基间的关系砾岩的碎屑一般是指直径大于2mm的颗粒（骨架颗粒），而其间的砂泥物质则为杂基。当砾岩可作筛析时，可以得出分选程度和粒度分布双众数型—常为碎屑支撑，分选好多众数型—杂基支撑，表示搬运时粒度分选作用不显著不适于作筛析时，只能定性地判明它们属于碎屑支撑还是杂基支撑若为碎屑支撑（滚动加积、高密度浊流），需要区分a）较细粒间物质是与碎屑一道沉积的；b)粒间物质是沉积后渗入的。（2）若为杂基支撑，则要区分碎屑是与基质一道搬运的，还是有先有后。如前冰川湖的坠石是浮冰融化后进入湖泥中的常见的杂基支撑砾石有两种产状：基质为砂粒物质，而具一定成层性，表示水流搬运，但当时能量较低，不足以形成分选好的碎屑支撑砾岩基质含泥质，不成层（块状），为高粘度的碎屑流2．2

mm双众数的砂砾岩砂质