沉积岩与沉积相5.3陆源碎屑岩各论25

本讲导学粉砂岩是非常常见的一类碎屑岩。粘土岩是分布最广的沉积岩，约占沉积岩的2/3。它是最重要的生油母质，还可以作为油气储集层的良好盖层。因此，对粘土岩进行研究不仅对沉积岩成因、沉积环境分析起作用，而且还具有重要的石油地质意义。本节要求掌握粉砂岩的概念、一般特征、分类及成因；粘土岩的基本概念、粘土矿物的基本类型、粘土岩的结构和构造特征。第三节粉砂岩一、定义主要由0.1～0.01mm粒级（含量大于50%）的碎屑颗粒组成的细粒碎屑岩。二、一般特征1.成分主要矿物成分：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2～3%。填隙物常为粘土、钙质、铁质等。第三节粉砂岩2.结构分选性较好，磨圆性较差——碎屑颗粒常呈棱角～次棱角状。WHY？

3.构造水平层理及波状层理交错层理较少，多为小型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。第三节粉砂岩三、粉砂岩的分类（一）按颗粒大小1.粗粉砂岩0.1～0.05mm

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。2.细粉砂岩0.05～0.01mm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。

若粉砂岩中混有较多的砂和粘土，按三级命名法命名。第三节粉砂岩（二）根据碎屑成分

1.单成分粉砂岩石英为主2.复成分粉砂岩石英；云母、长石或其它碎屑（三）根据胶结物成分铁质粉砂岩钙质粉砂岩如山东莱阳上侏罗统白云质粉砂岩。第三节粉砂岩四、成因经较长距离搬运，在稳定的水动力条件下缓慢沉降分布极其广泛砂岩向泥岩过渡的水流缓慢地带海、湖较深处、河漫滩、三角洲、泻湖、沼泽等第三节粉砂岩五、实例

第四纪黄土及黄土状岩石——一种特殊类型的粉砂岩颜色：浅黄色、棕黄色、褐色或红色；半固结、多孔成分：石英（>50%）、长石、碳酸盐、粘土矿物结构：粉砂>50～60%，泥质30～40%，砂<10%成因：风成分布：西北黄土高原★★，华北平原和东北南部★第三节粉砂岩我国黄土面积达54万平方公里,占全国土地面积的二十分之一。第三节粉砂岩黄河三角洲现代沉积颜色：黄色、灰黄色、土黄色成分：颗粒（70～80%）石英、长石、云母；

重矿物：锆石、磷灰石、角闪石、绿帘石、金红石杂基（粘土）<15%胶结物（10～30%）——方解石、白云石为主结构：分选好、磨圆差一、概述1.定义广义：主要由粒径<0.01mm的细碎屑物质（>50%）组成的沉积岩。狭义：主要由粘土矿物（含量大于50%）组成的沉积岩。第四节粘土岩第四四节节粘粘土土岩岩粘土土矿矿物物成成因因：：机械械方方式式：：母岩岩风风化化而而成成★★★★化学学方方式式：：自生生粘粘土土矿矿物物★★将粘粘土土岩岩归归为为细细碎碎屑屑岩岩疏松松或或未未固固结结成成岩岩者者————粘粘土土固结结成成岩岩者者————粘粘土土岩岩/泥泥质质岩岩/泥泥状状岩岩有无无页页理理————泥泥岩岩和和页页岩岩第四四节节粘粘土土岩岩2.研研究究意意义义分布布最最广广，，约约占占沉沉积积岩岩总总体体积积的的55～～60%。。沉积岩成因、、沉积环境分分析重要的石油地地质意义重要的生油母母质；良好盖盖层；泥岩裂裂缝油气藏工业用途可塑性、耐火火性、烧结性性、吸水膨胀胀性、吸附性性等经济意义富集稀有元素素和稀土元素素，形成工业业矿床第四节粘土土岩二、粘土岩的的物质成分1.粘土矿物物含水的硅酸盐盐或铝硅酸盐盐矿物，非晶晶质和结晶质质两类。结晶质粘土矿矿物具有层状状和链层状两两种结构类型型以层状结构粘粘土矿物最常常见硅氧四面体铝/镁氧八面面体（1）高岭石石族·高岭石★★★★、地开石石★、珍珠陶陶土★1：1型双层层结构单元层层第四节粘土土岩四面体片八面体片O2-面Si4+阳离子面（OH）-和O2-混合面八面体阳离子面（OH）-面○O2-面○

（OH）-●AL3+面●○

Si4+·高岭石单个晶体：六六边鳞片状、、书页状。集合体：蠕虫虫状、手风琴琴状；·成因：长石石类矿物在酸酸性介质中分分解的产物；；富含Al3+的硅酸盐转变变。第四节粘土土岩第四节粘土土岩郑418井，1358.64m长石溶蚀孔内内自生蠕虫状状、六方板状状高岭石第四节粘土土岩（2）蒙脱石石族·蒙脱石★★★、拜来石★★★、绿脱石石★、皂石★★2:1型三层层结构单元：：两层四面体体夹一层八面面体层·蒙脱石/胶岭岭石/微晶高高岭石细鳞片状、鹅鹅毛状、棉絮絮状，轮廓不不清楚；加水膨胀或呈呈浆糊状第四节粘土土岩（3）伊利石石族/水云母母族·伊利石★★、、海绿石★2:1型结构构单元层·伊利石偏光显微镜下下：弯曲叶片状，，低—中正突突起，干涉色色可达二级扫描电镜下：：圆滑鳞片状或或带尖角和直直边的片状第四节粘土土岩（4）绿泥石石族2：1：1型型结构单元层层2：1结构构单元层再叠叠置和连接一一个八面体层层。叶绿泥石★★★★、鲕绿泥泥石★、铁绿绿泥石绿色单体：针叶状状、玫瑰花状状集合体：绒球球状第四节粘土土岩（5）混层粘粘土矿物·两种或两种种以上不同类类型的粘土矿矿物结构单元元叠置而成有序（规则））混层无序（不规则则）混层扫描电镜下伊/蒙无序间层形态特征粒表丝状、不不规则网状郑366井，1217.00m，Es1第四节粘土土岩2.非粘土矿矿物陆源碎屑矿物物；化学沉淀的自自生矿物（<5%））；有机物——生生油母质煤、腐殖质、、沥青质等。。第四节粘土土岩三、粘土岩的的结构（一）根据颗颗粒的相对含含量划分粘土结构/泥泥质结构粘粘土>90%。含粉砂粘土结结构粘粘土>75%，粉砂砂10～25%；粉砂质粘土结结构粘粘土=75～50%，粉砂25～50%（二）按粘土土矿物的结晶晶程度和晶体体形态划分非晶质结构隐晶质结构★★★★显微晶质结构构粗晶结构第四节粘土土岩四、粘土岩的的构造（一）宏观构构造无波痕暴露成因构造造水平层理小于于1cm者称页理。小小于1mm者为纹理生物扰动构造造、生物遗迹迹同生变形构造造，如泥火山山、水下滑动动等（二）微观构构造第四节粘土土岩五、粘土岩的的颜色——主主要是原生色色，能反映生生成环境。影响粘土岩颜颜色的主要因因素粘土矿物成分分、有机质和和黄铁矿的含含量、铁离子子状态暗色（主要是是灰色、黑色色）强还原环境———（半）深深湖/海、海海湾、泻湖红色、紫红色色强氧化环境浅绿色或灰绿绿色弱氧化——弱弱还原环境第四节粘土土岩六．粘土岩的的主要类型（一）按成分分分类1.单成分粘粘土岩伊利石粘土岩岩分布最广高岭石粘土岩岩