碎屑岩岩石薄片鉴定

关于碎屑岩岩石薄片鉴定概述、执行标准碎屑岩岩石分类镜下鉴定地质意义碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）第2页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）概述本次以偏光显微镜为手段，利用矿物的光性特征，确定沉积岩的组成、结构、构造等矿物及岩石学参数，重点讲述砂岩鉴定过程及内容。碎屑岩由母岩经物理风化作用（机械破碎）所形成的碎屑物质，经过机械搬运和沉积，并进一步压实和胶结而形成的沉积岩类。第3页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）中华人民共和国石油天然气行业标准执行标准SY/T5368—2000《岩石薄片鉴定》2000-03-10发布中华人民共和国国家标准GB/T17412.2—1998《岩石分类和命名方案沉积岩岩石分类和命名方案》2000-03-10发布第4页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）

根据碎屑物的粒度可分为粗碎屑岩、中碎屑岩和细碎屑岩三类。粗碎屑岩的代表岩石为砾岩和角砾岩；中碎屑岩的代表岩石为砂岩；细碎屑岩代表岩石为粉砂岩。碎屑岩岩石分类细砾岩细粒海绿石长石石英砂岩钙质粗粉砂岩第5页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石分类粗碎屑岩—砾岩和角砾岩

此类岩石中粗碎屑的粒度>2mm。按砾石的大小还可进一步分为细砾岩（2-10mm)、中砾岩（10-50mm）、粗砾岩（50-250mm）、巨砾岩（>250mm）。当砾石的磨圆度很差，呈棱角状或次棱角状时称为角砾岩。

砾岩砾岩第6页,共43页，2024年2月25日，星期天粗碎屑岩—砾岩和角砾岩

粗碎屑岩中的砾石主要是各种岩石的碎块，它们主要为机械强度较高的岩石，较少为机械强度较低的岩石。研究粗碎屑岩主要是在野外露头上或手标本上观察，观察的内容包括砾石的成分、大小、圆度、定向性、支撑性和填隙物的成分（是泥质、砂质还是化学胶结物）。然后根据砾石的成分进行定名，如石英岩砾岩、火山岩砾岩、石灰岩角砾岩、复成分砾岩（由多种成分砾石组成的砾岩）。断层角砾岩碎屑岩岩石分类第7页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石分类细碎屑岩—粉砂岩粒径为0.0625～0.0039毫米的粉砂占全部碎屑50％以上的碎屑岩。按颗粒的大小，粉砂岩又可分为粒径为0.0625～0.015毫米的粗粉砂岩和粒径为0.015～0.0039毫米的细粉砂岩。粉砂岩的主要碎屑成分是石英，还有长石、云母、绿泥石、粘土矿物和多种重矿物，但很少岩屑。碎屑颗粒一般为棱角状，圆化的少见，这是因为颗粒太小，不易磨圆。常具薄的水平层理至显微水平层理，以及小型沙纹层理、包卷层理等。形成于弱的水动力条件下，常堆积于湖泊、沼泽、河漫滩、三角洲和海盆地环境。第8页,共43页，2024年2月25日，星期天中碎屑岩—砂岩

是指砂级碎屑含量>50%的沉积岩。在自然界分布较广，是研究最多的的沉积岩类之一。砂岩由砂级陆源碎屑和填隙物两部分组成，主要特征如下：

碎屑特征：砂岩中碎屑的粒度在0.05-2mm之间，由于粒度较细，碎屑的成分主要为一些单矿物碎屑，其次为由较细粒矿物组成的岩石碎屑。最常见的矿物碎屑有石英、长石，含少量云母和一些重矿物。岩屑的成分较复杂，三大岩类的岩屑都可以出现，若要鉴别它们需要具有岩石学方面的基本知识。砂岩厚层砂岩碎屑岩岩石分类第9页,共43页，2024年2月25日，星期天

是指砂级碎屑含量>50%的沉积岩。在自然界分布较广，是研究最多的的沉积岩类之一。砂岩由砂级陆源碎屑和填隙物两部分组成，主要特征如下：

碎屑粒度：在显微镜下观察时，用目镜微尺准确测定屑碎颗粒的直径。确定岩石中的主要碎屑的粒度可进一步分为粗砂（2-0.5mm）、中砂（0.5-0.25mm）、细砂（0.25-0.06mm）。

碎屑的圆度：主要指碎屑的磨圆程度，它与碎屑搬运的距离有关，也与碎屑的物理性质有关。碎屑的圆度通常分为五级即棱角状、次棱角状、次圆状、圆状和极圆状，其特征见图1。中碎屑岩—砂岩碎屑岩岩石分类第10页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）镜下鉴定内容1、碎屑组分：石英、长石、岩屑、其他矿物、盆屑、火山碎屑、炭屑。2、填隙物：3、结构：4、显微构造：5、古风化壳标志：6、储集空间类型：7、岩石组分统计：杂基：＜0.03mm同生期形成的非化学沉淀物。如粘土矿物、长英质等胶结物：碎屑部分与杂基以外的化学沉淀矿物或胶体矿物。颗粒排列方式、微层理、显微粒序层理、微冲刷面、生物扰动构造等。岩石地表暴露期所留下的风化淋滤特征。孔、洞、缝（具体分为13个亚类）。面积法、点测法、线测法、方网格法。各组分的形态特征，包括碎屑颗粒本身的特点，胶结物的特点及碎屑与胶结物之间的关系。第11页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）薄

片

描述

重点1、在显微镜下的薄片鉴定着重解决碎屑岩的物质成分和结构。2、根据所学《晶体光学及造岩矿物》的知识，鉴定岩石中矿物成分，描述矿物的主要光性特征，估计各矿物的百分含量。对于具碎屑结构和粒屑结构的岩石，碎屑、粒屑与填隙物的成分、含量应分别描述，并注意各种组分之间的关系。3、结构观察：对于陆源碎屑岩，应描述碎屑的大小、磨圆度、分选程度及胶结物的结构和胶结类型；对于粘土岩，要注意粘土矿物的结晶程度、粘土矿集合体形态及含有碎屑矿物的粒级和含量。

4、显微构造观察：沉积岩的构造主要在野外露头上直接观察，但有些构造只能在显微镜下才能见到，这些显微构造对判断岩石的成因是很有意义的。岩石定名：根据上述观察结果，按相应岩类的分类命名原则对岩石进行详细定名。第12页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）单偏光正交偏光千枚岩岩屑岩屑石英杂砂岩（分选磨圆差，成分和结构成熟度都很低）第13页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）单偏光正交偏光0.5mm石英加大边被溶蚀长石被溶蚀钙质长石石英砂岩第14页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）碎屑组分主要碎屑：石英：单晶：形态、裂纹、包裹体、次生加大、消光性。燧石长石：钾长石、斜长石。形态、交代蚀变、风化程度、次生加大及溶蚀。岩屑：火成岩、变质岩、沉积岩。含量、描述具体岩类、结构、形态、交代蚀

变及溶蚀现象。次要碎屑：其它矿物：云母、绿泥石；重矿物（电气石、锆石等）；白云石及方解石碎屑。火山碎屑：与沉积同期的火山作用提供的。炭屑：炭化植物碎片、煤屑。小于1%不作成分统计。盆屑：盆地内由化学、生物化学作用形成的颗粒。有碳酸盐质、磷质、硅质等。第15页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）ChChChChCh：燧石岩岩屑正交偏光石英加大边第16页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）填隙物成份

碎屑杂基：与碎屑同时沉积的颗粒更细的黏土或粉砂质物，以粘土为主，包括细粉砂、铁质、长英质、有机质等杂质（杂基）。

胶结物：常见胶结物有硅质和碳酸盐质胶结，如方解石泥晶、白云石泥晶。单偏光正交偏光钙质含细砾中粗粒岩屑砂岩第17页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩的结构构造碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）1、结构：由碎屑颗粒经胶结作用形成的结构，由碎屑颗粒和胶结物两部分构成。

按照颗粒大小：

砾状结构，碎屑粒径>2mm；

砂质结构，碎屑粒径0.05～

2mm；

粉砂质结构，碎屑粒径0.005～0.05

mm。按照颗粒形状：棱角状（角砾状）结构、次棱角状结构、次圆状结构、滚圆结构。2、构造：是指沉积岩中各个组成部分的空间分布和排列方式，即沉积岩的整体

外貌特征。如：块状构造、层状构造、缝合线构造、结核构造、泥裂构造等等。第18页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）单偏光正交偏光0.5mm钙质岩屑砂岩第19页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）结构风化蚀变程度：按长石风化蚀变程度分为：浅（不足1/10）、中（1/10～1/2）、深（1/2以上）。粒度：粒度分级见表1；粒径以粒状长轴为准；表示方式：最大粒径和主要粒径区间。分选性：好（同一粒级含量大于碎屑总量75%）、中（同一粒级含量占碎屑总量50%～75%）、差（碎屑粒级集中趋势不明显的砂岩）。磨圆度：指颗粒被磨蚀圆化的程度，以石英为标准划分为棱角、次棱、次圆、圆、极圆五级描述。见图1支撑类型：杂基支撑：碎屑颗粒彼此不相接触而呈游历状，粒间均被杂基充填。颗粒支撑：碎屑颗粒彼此相接触，形成支架结构，颗粒间留下孔隙或充填杂基和胶结物。接触方式：指颗粒支撑型中粒间相互接触的紧密程度，是埋藏成岩过程中压实—压溶作用强烈的反映。（a）点接触：颗粒之间呈点状接触；（b）线接触：颗粒间呈线状接触；（c）凹凸接触：颗粒间呈曲线状接触；（d）缝合线接触：颗粒间呈缝合线状接触。胶结类型：根据胶结物和杂基在岩石中的分布状况及它们与颗粒的关系和本身的结构特征，划分为10种类型，见胶结类型图版。第20页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）第21页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）第22页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）胶结类型图版第23页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）砂岩的成分成熟度绝对成熟度：单晶石英碎屑与其它碎屑的含量之比相对成熟度：单晶石英碎屑与长石碎屑含量之比单晶和多晶石英碎屑与长石含量碎屑之比单晶石英碎屑与不稳定岩屑含量之比粒度相等的两种砂岩才能比较它们成熟度的高低！第24页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）单偏光正交偏光（分选磨圆差；石英有溶蚀）石英杂砂岩石英被粘土矿物交代第25页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）砂岩的沉积结构1、粒度：以最大视长轴衡量ddd2、分选：碎屑颗粒大小的均匀程度3、磨圆：碎屑颗粒棱角的圆化程度4、支撑：岩石三度空间的格架构成（常以基质含量衡量）第26页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）砂岩的结构成熟度如果与上述特征不完全相符，常是结构退变的产物，可重点考虑磨圆。第27页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）单偏光正交偏光长石杂砂岩分选中等，磨圆差，结构次成熟；杂基无光性，成分以高岭石为主。第28页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）砂岩的成岩结构1、压实性结构特征①碎屑颗粒变形：云母片弯曲、揉皱；泥质等岩屑压扁、内部呈流动状，长石解理缝变宽、双晶错动……②碎屑颗粒长轴定向排列（压实性定向）③碎屑颗粒似镶嵌或机械性镶嵌2、压溶性结构特征刚性颗粒（如石英、长石）之间呈面接触、凸凹接触、缝合线接触3、原生胶结性结构特征-----胶结类型基底式胶结孔隙式胶结接触式胶结镶嵌式胶结4、交代结构特征

似镶嵌、交代第29页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）泥晶白云石基质加大边被磨圆石英加大边与颗粒面接触白云质砂岩（成分和结构成熟度都较高）（泥晶白石基质；颗粒多面接触，但分选磨圆较好，故似镶嵌不明显）单偏光正交偏光第30页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）砂岩命名1、完整命名：颜色+胶结物+粒度+碎屑成分+基质+砂岩如：灰绿色钙质胶结细粒长石石英净砂岩（“胶结”、“净”等可省略）暗褐色铁质中粒长石岩屑净砂岩灰白色粗粒长石杂砂岩2、可按实际情况省略如：灰绿色中粒砂岩紫色砂岩3、关于净砂岩和杂砂岩长石砂岩长石杂砂岩白云质砂岩石英杂砂岩岩屑砂岩岩屑石英杂砂岩第31页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）颗粒大小、支撑类型、磨圆度、分选性、胶结类型、接触方式等。第32页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）第33页,共43页，2024年2月25日，星期天单偏光正交偏光熔结凝灰岩晶屑凝灰岩岩屑砂岩流纹岩碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）第34页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）单偏光正交偏光玉髓质石英砂岩第35页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）局部放大正交偏光0.5mm0.1mm玉髓胶结第36页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）镜下薄片描述实例：薄片编号：S1-007

产地：浙江杭州

砂状碎屑结构，颗粒支撑，孔隙式胶结，局部为基底式胶结。

碎屑含量85%，分选中等，磨圆度较差，粒度0.3-0.5mm，主要成分为石英（80%）、岩屑（5%）。石英：次棱角状，具一级灰白干涉色，晶内常见包裹体，有的颗粒具波状消光。岩屑：次棱角—棱角状，粒度与石英碎屑相近，主要由玄武岩岩屑组成，少量片麻岩岩屑。

填隙物含量15%，主要为粘土矿物（13%），少量铁质胶结物（2%）。粘土矿物：以蒙脱石为主，少量高岭石、水白云母。蒙脱石：鳞片状，粒度0.005mm，单偏光下呈浅黄色，正交镜下具一级橙黄干涉色。成集合体分布在碎屑之间的孔隙中。高岭石：鳞片状，粒度0.003mm，单偏光下无色，正交镜下具一级灰干涉色。水白云母：片状，粒度0.01mm，单偏光下无色透明，正交镜下具二级蓝干涉色。铁质胶结物：黑色不透明，形态不规则，在强光下呈褐黑色，可能为褐铁矿。第37页,共43页，2024年2月25日，星期天碎屑岩岩石薄片鉴定（砂岩）详细定名：中粒岩屑石英杂砂岩S1-007

显微照片砂状碎屑结构，颗粒支撑，孔隙式胶结。碎屑成分主要为石英（Q），少量岩屑（Yx）。填隙物主要为粘土矿物（Nt)。正交偏光，×50。第38页,共43页，2024年2月