砂岩及粉砂岩课件

第五节第五节 砂岩砂岩 砂岩主要由砂（20.1mm的陆源碎屑颗粒）组成的碎屑岩，其中砂的含量50%。砂岩的特点：碎屑成分较为复杂，以轻矿物为主，重矿物10%的，分选不好的混杂砂岩杂砂岩（wacke，瓦克岩）粘土基质10%的，分选良好的纯净砂岩砂屑岩（arenite）（2）Pettijohn(1975)的分类 该分类把反映沉积物的来源区，矿物成熟度及流动因素（介质的密度和粘度）作为砂岩分类的准则。首先把砂岩分为两大类：砂屑岩：基质15%然后再以砂岩的主要碎屑组分石英（Q）、长石（F）、岩屑（R）为三个端元，进一步分类和命名。裴蒂庄（Pettijohn，1975）的砂岩分类 （3）信醛麟的分类 A.按杂基15区分砂岩和杂砂岩 B.在砂岩和杂砂岩中，按照三角图解中三个端元：石英（Q）、长石（F）、岩屑（R）的相对含量进行划分。其中R包括燧石、硅质岩屑和花岗质岩石在内的各种岩屑以及碎屑状云母及绿泥石。岩类名称岩石名称主要碎屑颗粒含量（%）备注石英长石岩屑石英砂岩类1石英砂岩9010102长石质石英砂岩7590525R3岩屑质石英砂岩759015525FR4长石岩屑质石英砂岩 50702525长石砂岩类5长石砂岩25256岩屑质长石砂岩R岩屑砂岩类7岩屑砂岩75258长石质岩屑砂岩F二.主要砂岩类型1.石英砂岩类 铁质石英砂岩石英砂岩 钙质石英砂岩 硅质石英砂岩 硅质石英砂岩 石英岩状砂岩 沉积石英岩 1）石英砂岩主要特征（1）石英碎屑90%，含少量长石和燧石等岩屑，重矿物含量极少。（2）石英大都为单晶石英，磨圆好，分选好，缺少泥质。（3）几乎所有的石英都含有包裹体。（4）长石主要是微斜长石、正长石和钠长石。（5）岩屑可能只包含少量磨蚀好的燧石和石英岩等。（6）胶结物大多为硅质，次为钙质、铁质及海绿石等。（7）化学成分：SiO2含量高，可达99%，甚至更高。（8）颜色：大多为灰白色，有些略带浅红、浅黄、浅绿等色调，主要取决于胶结物的颜色。（9）沉积构造：波痕、交错层理。2）长石质石英砂岩石英Q=7590%，长石F=525%，岩屑RR，3）岩屑质石英砂岩石英Q=7590%，岩屑R=525%，长石F15%。FR，4）长石岩屑质石英砂岩石英Q=5075%，岩屑R 25%，长石F25%。成分较复杂 实例 河北宣化庞家堡中、上元古界串岭沟组铁质石英砂岩北京昌平和河北唐山龙山组的海绿石石英砂岩单偏光，80川中侏罗系长石石英砂岩和长石岩屑质石英砂岩正交光，80正交光，80 成因 石英砂岩是高度成熟的砂岩，它是风化作用、分选作用和磨蚀作用持续较久和深化的终极产物。它的产出需要稳定的大地构造条件和砂的多旋回沉积作用。母岩：多数人认为石英砂岩不可能直接来源于花岗岩的风化，而是来自于先前存在的砂岩，也就是说，它们是长期、多次再沉积的结果。沉积环境：石英砂岩主要产于海洋环境 构造环境：石英砂岩主要发育在稳定的地台区，标志着稳定的大地构造环境。基准面的夷平作用以及长期的风化作用。2.长石砂岩类 1）主要类型 A.长石砂岩 （1）主要由石英和长石组成，Q25%，R25%，以钾长石和酸性斜长石为常见。（4）含有大量云母碎屑，白云母和黑云母都常见，含量高达10%以上。（5）岩屑在长石砂岩中通常作为附属成分。（6）重矿物一般比石英砂岩类含量高，可达1%，成分较复杂。（7）含有少量粘土基质。（8）胶结物常为钙质，有时为铁质，硅质较少。（9）化学成分与其花岗质母岩极其相似，富含Al2O3和K2O。（10）粒度一般较粗，分选性和磨圆度变化很大。（11）颜色，一般为肉红色（钾长石），也有呈灰色或白色的。（12）沉积构造类型多样。B.岩屑质长石砂岩石英QR，2)实例 河北唐山中、上元古界长城系底部的长石砂岩正交偏光，80 渤海湾地区济阳拗陷下第三系沙河街组中岩屑质长石砂岩单偏光，65 3)成因 长石砂岩的形成在很大程度上取决于母岩成分，其次是构造条件和气候条件。母岩（物质基础）：要有富含长石的母岩，如花岗岩、花岗片麻岩等。有利于母岩崩解条件：构造条件、气候条件。构造条件，在构造活动比较强烈的地区，形成高差较大的地形起伏，花岗质基底隆起，相邻地带发生沉陷，从而使母岩遭受到剧烈侵蚀、快速堆积。气候条件：一般为极其干旱或寒冷的气候条件；温湿气候条件也有长石砂岩的堆积。形成环境：多在特定的环境下生成。（1）在地台区少见，多为基底型长石砂岩，分布不广，厚度较小。（2）在地槽区有大量长石砂岩堆积，山间坳陷、边缘坳陷的河、湖环境中，海成者很少见。3.岩屑砂岩类 1)主要类型 A.岩屑砂岩 （1）含有丰富的岩屑，R25%，F25%，Q75%（2）岩屑成分复杂，有时在一种砂岩之内岩屑可达20种之多，但一般只有几种是主要的。（3）石英一般也是岩屑砂岩的主要成分 在含沉积岩岩屑的砂岩中，Q圆度较高。在含变质岩岩屑的砂岩中，Q为多晶，棱角 状次棱角状。（4 4）长石含量一般较少，常见的为斜长石（主）长石含量一般较少，常见的为斜长石（主 要为酸性斜长石）、正长石、条纹长石、微要为酸性斜长石）、正长石、条纹长石、微 斜长石。斜长石。（5）可以含有碎屑云母（6）常见的重矿物有锆石、电气石、角闪石、绿帘石、斜黝帘石、榍石、柘榴石等。（7）常见碳酸盐和氧化硅胶结物，一般缺乏基质物质，有时出现假基质。B.长石质岩屑砂岩石英Q65%，岩屑R=2575%，长石F=1025%。F15%（50%）的碎屑颗粒组成的细粒碎屑岩。1）一般特征 （1）碎屑物质中，稳定组分较多，成分较单纯，常以石英为主，长石较少，岩屑极少或不存在。（2）重矿物含量比砂岩多，可达23%，多为稳定性高的组分。（3）粘土基质含量一般相当多。（4）碳酸盐胶结物较常见，铁质和硅质较少。（5）颗粒圆度不高，分选一般较好。（6）常见薄的水平层理和波状层理，亦见小型交错层理和包卷层理。2）分类及主要类型 （1）据粒度分：粗粉砂岩（0.10.05mm）细粉砂岩（0.050.01mm）（2）据碎屑成分分：单成分粉砂岩-石英粉砂岩 复成分粉砂岩 （3）据胶结物成分分 铁质粉砂岩 钙质粉砂岩 （4）黄土 一种半固结的泥质粉砂岩，粉砂5060%，泥质可达3040%，砂（0.25mm）10%。3）成因 粉砂岩是经过较长距离搬运，在稳定的水动力条件下缓慢沉降形成的。粉砂岩分布极其广泛，几乎在所有的砂-泥质岩系中都有粉砂岩层或夹层。本章复习思考题 沉积岩石学实验指导书P.80.9097题