碎屑岩各论课件

主主要要由由砂砂粒粒(粒粒径径为为2 20.0.0625mm)0625mm)和和填填隙隙物物组组成成的的陆陆源源碎碎屑屑岩岩，称称砂砂岩岩。砂砂岩岩在在沉沉积积岩岩中中的的分分布布仅仅次次于于粘粘土土岩岩而而居居第第二二位位，约约占占沉沉积积岩岩的的1/51/5左左右右。它它是是最最主主要要的的储储集集油油气气和和水水的的岩岩石石之之一一。因因此此，研研究砂岩不仅有理论意义，而且有很重要的实际意义。究砂岩不仅有理论意义，而且有很重要的实际意义。一、砂岩的分类一、砂岩的分类 二、砂岩的主要类型二、砂岩的主要类型2.2.32.2.3中碎屑岩中碎屑岩砂岩砂岩1一、砂岩的分类一、砂岩的分类按粒度大小细分为：按粒度大小细分为：巨粒砂岩：巨粒砂岩：砂粒直径砂粒直径2 21mm1mm粗粒砂岩：粗粒砂岩：砂粒直径砂粒直径1 10.5mm0.5mm中粒砂岩：中粒砂岩：砂粒直径砂粒直径0.50.50.25mm0.25mm细粒砂岩：细粒砂岩：砂粒直径砂粒直径0.250.250.1mm0.1mm微粒砂岩：微粒砂岩：砂粒直径砂粒直径0.10.10.0625mm0.0625mm2沉沉积积岩岩一一般般有有两两种种分分类类方方法法：即即描描述述分分类类和和成成因因分分类类。理想的分类应当兼顾描述和成因两个方面。理想的分类应当兼顾描述和成因两个方面。基基于于上上述述分分类类原原则则，就就成成因因观观点点而而言言，砂砂岩岩分类应当反映岩石生成的三个主要问题：分类应当反映岩石生成的三个主要问题：(1)来源区的母岩性质；来源区的母岩性质；(2)搬运和磨蚀历史，即岩石成熟度；搬运和磨蚀历史，即岩石成熟度；(3)沉积时的介质物理条件，即流动因素。沉积时的介质物理条件，即流动因素。3目目前前砂砂岩岩分分类类普普遍遍采采用用三三角角形形图图解解，可可大大致分为致分为三组分和四组分三组分和四组分两种体系。两种体系。本本书书采采用用的的的的砂砂岩岩分分类类属属于于四四组组分分体体系系。首先按杂基含量将砂岩分为两大类：首先按杂基含量将砂岩分为两大类：杂基含量杂基含量15%的（净）砂岩；的（净）砂岩；杂基含量杂基含量15%的杂砂岩。的杂砂岩。当基质含量当基质含量50%时，则过渡为泥质岩。时，则过渡为泥质岩。4各端元组分包括的内容：各端元组分包括的内容：Q：石英石英；F：各种长石各种长石；R：岩岩屑屑，主主要要是是火火山山岩岩、浅浅变变质质岩岩和和细细粒粒沉沉积岩岩屑；积岩岩屑；M：杂基。杂基。5这一分类既能很好反这一分类既能很好反映砂岩成因特征，即映砂岩成因特征，即搬运磨蚀历史和来源搬运磨蚀历史和来源区母岩性质，又保留区母岩性质，又保留了传统作法，以长石了传统作法，以长石或岩屑含量大于或岩屑含量大于2525作为长石砂岩类或岩作为长石砂岩类或岩屑砂岩类的分界，便屑砂岩类的分界，便于野外鉴定。此外，于野外鉴定。此外，岩屑端元的组合包括岩屑端元的组合包括燧石、硅质岩屑和花燧石、硅质岩屑和花岗质岩屑在内的各种岗质岩屑在内的各种岩屑以及碎屑状云母岩屑以及碎屑状云母及绿泥石，及绿泥石，这样可以这样可以减少分类工作中的困减少分类工作中的困难。难。6砂砂岩岩（杂杂砂砂岩岩）基基本本类类型型的的划划分分依依据据是是主主要要的的陆陆源源碎碎屑屑组组分分，没没有有考考虑虑次次要要矿矿物物和和特特殊殊矿矿物物。当当砂砂岩岩中中含含有有这这些些矿矿物物时时，可可采采用用附附加加定定名名，如如海海绿绿石石石石英英砂砂岩等。岩等。砂岩的命名：砂岩的命名：详细名称详细名称=颜色颜色+粒级粒级+胶结物胶结物+基本名称基本名称如：灰白色细粒钙质石英砂岩灰白色细粒钙质石英砂岩7907080908070矿物分类三角图矿物分类三角图投图方法投图方法QFR8某某砂砂岩岩薄薄片片鉴鉴定定资资料料如如下下：碎碎屑屑颗颗粒粒（91%91%）：石石英英40%40%，微微斜斜长长石石38%38%，钠钠长长石石8%8%，燧燧石石5%5%，变变质质岩岩岩岩屑屑2%2%，沉沉积积岩岩岩岩屑屑3%3%，岩岩浆浆岩岩岩岩屑屑4%4%；填填隙隙物物（9%9%）：为为陆陆源源粘粘土土矿矿物物。该岩石命名为：该岩石命名为：9某某砂砂岩岩薄薄片片鉴鉴定定资资料料如如下下：碎碎屑屑颗颗粒粒中中石石英英91%91%、粘粘土土岩岩岩岩屑屑3%3%、燧燧石石6%6%，杂杂基基（1%1%）为为陆陆源源粘粘土土，胶胶结结物物（10%10%）主主要要为为硅硅质质。该该岩石命名为：岩石命名为：_ _。10 这种分类的特点既能很好反映砂岩成因特征这种分类的特点既能很好反映砂岩成因特征。各端元的成因意义：各端元的成因意义：Q的含量或的含量或Q/（F+R）比值：比值：反映砂岩的成熟度；反映砂岩的成熟度；F：反映气候和风化作用特点；反映气候和风化作用特点；R：也可反映砂岩的成熟度；也可反映砂岩的成熟度；F/R：反映物质来源和大地构造状况反映物质来源和大地构造状况 M：反映砂岩的结构成熟度和搬运介质的流动特征。反映砂岩的结构成熟度和搬运介质的流动特征。111.1.石英砂岩石英砂岩 石石英英碎碎屑屑占占9 90%0%以以上上，长长石石岩岩屑屑1010和和极极少少量量重重矿矿物物。石石英英大大都都为为单单晶晶石石英英，磨磨圆圆度度和和分分选选性性都都比比较较好好，在在成成分分成成熟熟度度和和结结构构成成熟熟度度上上都都是是砂砂岩岩中中最最好好的的。胶胶结结物物大大都都为为硅硅质质，亦亦有有钙钙质质、铁铁质质及及海海绿绿石石等等，杂杂基基很很少少或或没没有有，常常为为明明显显的的颗颗粒粒支支撑撑。石石英英砂砂岩岩颜颜色色一一般般较较浅浅，为为黄黄白白色色或或浅浅灰灰白白色色，当当有有铁铁质质胶胶结结物物时时则则为为浅浅褐红色。褐红色。长长石石主主要要是是微微斜斜长长石石、正正长长石石和和钠钠长长石石，通通常常在在较较细粒的石英砂岩中少含少量长石。细粒的石英砂岩中少含少量长石。其它岩屑一般较少见。其它岩屑一般较少见。二、砂岩的主要类型二、砂岩的主要类型12 氧氧化化硅硅是是最最常常见见的的胶胶结结物物。这这种种硅硅质质胶胶结结物物在在石石英英砂砂岩岩中中常常由由蛋蛋白白石石、玉玉髓髓和和石石英英组组成成。石英胶结物主要以石英胶结物主要以次生次生(自生自生)加大加大的形式存在。的形式存在。碳碳酸酸盐胶胶结物物以以方方解解石石较常常见，它它可可以以有有以以下下三三种种结结构构形形式式：(1)(1)粒粒状状结结构构；(2)(2)嵌嵌晶晶结构；结构；(3)(3)栉壳状结构。栉壳状结构。13 石石英英砂砂岩岩主主要要产产于于海海洋洋环环境境，这这可可以以由由它它所所含含的的海海相相化化石石、海海绿绿石石以以及及与与海海相相地地层层共共生生和和具具有有一一些些典典型型的的海海岸岸沉积构造等得到证实。沉积构造等得到证实。高成熟度的高成熟度的石英砂岩石英砂岩是是长期风化、分选和磨蚀作用的产物。长期风化、分选和磨蚀作用的产物。在构造稳定、地形起伏不大、温暖潮湿气候条件下，由富含在构造稳定、地形起伏不大、温暖潮湿气候条件下，由富含石英的母岩，遭受强烈风化，并经过长距离地搬运，在滨海石英的母岩，遭受强烈风化，并经过长距离地搬运，在滨海或浅海地区沉积而成。或浅海地区沉积而成。波痕和交错层理是石英砂岩的特征波痕和交错层理是石英砂岩的特征构构造造，产状产状一般为厚度不大的稳定层状。一般为厚度不大的稳定层状。14 随随着着长长石石和和岩岩屑屑含含量量的的增增加加，石石英英含含量量的的相相对对减减少少，石石英英砂砂岩岩过过渡渡为为长长石石质质石石英英砂砂岩岩或或岩岩屑屑质质石石英英砂砂岩岩。这这两两类类砂砂岩岩的的共共同同特特点点是是石石英英含含量量仍仍较较高高，都都大大于于75%75%，仍仍可可以以看看作作是是“净净化化”较较高高的的砂砂岩岩。这这类类岩岩石石的的形形成成，一一方方面面取取决决于于来来源源区区的的母母岩岩性性质质，另另一一方方面面还还决决定定于于碎碎屑屑物物搬搬运运和和磨蚀的历史。磨蚀的历史。152.2.长石砂岩长石砂岩 石石英英含含量量75%75%，长长石石25%25%，岩岩屑屑2525，重重矿矿物物含含量量有有时时可可达达1%1%。长长石石以以钾钾长长石石和和酸酸性性斜斜长长石石为为常常见见，在在较较细细的的岩岩石石中中可可含含较较多多的的云云母母。胶胶结结物物主主要要为为钙钙质质、铁铁质质和和粘粘土土质质，而而硅硅质质较较少少。胶胶结结类类型型为为孔孔隙隙式式和和接接触触式，有时为基底式。式，有时为基底式。颜颜色色常常呈呈灰灰色色、灰灰白白色色、淡淡黄黄色色、灰灰绿绿色色或或肉肉红红色色。长长石石砂砂岩岩以以粒粒度度较较粗粗者者常常见见，分分选选性性和和磨磨圆圆度度变变化化很很大大，由分选差的棱角状的到分选好磨圆度高的均可出现。由分选差的棱角状的到分选好磨圆度高的均可出现。化学成分特点类似于花岗岩，富含化学成分特点类似于花岗岩，富含Al2O3和和K2O。16 长长石石的的稳稳定定性性较较差差，在在搬搬运运沉沉积积过过程程中中易易遭遭受受化化学学的的分分解解和和机机械械的的磨磨蚀蚀，因因此此，要要形形成成长长石石的的大大量量沉积需要两个条件：沉积需要两个条件：1）母岩是富含长石的花岗岩和花岗片麻岩类；）母岩是富含长石的花岗岩和花岗片麻岩类；2）形成过程中以机械的破碎为主。）形成过程中以机械的破碎为主。17强强烈烈起起伏伏的的地地形形条条件件，母母岩岩被被强强烈烈侵侵蚀蚀，风风化化产产物快速堆积物快速堆积构造长石砂岩构造长石砂岩。干干燥燥、寒寒冷冷的的气气候候条条件件，风风化化产产物物免免遭遭化化学学分分解解，可被长距离搬运可被长距离搬运气候长石砂岩气候长石砂岩。古古老老花花岗岗质质在在海海侵侵过过程程中中经经改改造造并并在在原原地地堆堆积积而而成成残余长石砂岩残余长石砂岩。这这几几种种长长石石砂砂岩岩由由于于搬搬运运、磨磨蚀蚀的的历历史史不不同同，因此岩性特征也大不相同。因此岩性特征也大不相同。长石砂岩的形成环境长石砂岩的形成环境18长长石石砂砂岩岩随随着着其其中中岩岩屑屑含含量量的的增增加加，则则逐逐渐渐向向岩岩屑屑砂砂岩岩过过渡渡。当当长长石石/岩屑岩屑1 13 3时，则称为岩屑长石砂岩时，则称为岩屑长石砂岩。岩岩屑屑长长石石砂砂岩岩193.3.岩岩屑屑砂砂岩岩 含含 有有 较较 丰丰富富的的岩岩屑屑。石石英英含含量量75%75%，岩岩屑屑含含量量25%25%，且且长长石石 1010，并并含含有有少量的重矿物。少量的重矿物。20 岩岩屑屑成成分分复复杂杂，有有时时在在一一种种砂砂岩岩中中岩岩屑屑可可有有2020种种之之多多，但但一一般般只只有有几几种种是是主主要要的的。常常见见的的可可分分三三类类：(1)(1)各各种种隐隐晶晶质质的的喷喷出出岩岩屑屑；(2)(2)板板岩岩、千千枚枚岩岩及及云云母母片片岩岩等等低低级级变变质质岩岩屑屑；(3)(3)粉粉砂砂岩岩、粘粘土土岩岩岩岩屑屑，甚甚至至还还有有泥泥晶晶灰灰岩岩和和白白云云岩岩等等沉沉积积岩岩屑屑。在在许许多多岩岩屑屑砂砂岩岩中中，碎碎屑屑云云母母常常是是值值得得注注意意的的组组分分，可可以以有有黑黑云云母母和和白白云云母母。云云母母片片一一般般平平行行层层理理面面富富集集，常常常常由由于于压压实实作作用用而而发发生生变变形形，在相邻石英颗粒之间成弯曲状甚至破裂在相邻石英颗粒之间成弯曲状甚至破裂。（1 1）碎屑颗粒）碎屑颗粒21 石石英英也也是是岩岩屑屑砂砂岩岩的的主主要要成成分分，其其磨磨圆圆度通常比长石砂岩及杂砂岩中的石英圆些。度通常比长石砂岩及杂砂岩中的石英圆些。长长石石含含量量一一般般较较少少，在在岩岩屑屑砂砂岩岩中中含含有有较较多多长长石石时时，常常可可见见到到各各种种斜斜长长石石、正正长长石石、条条纹纹长长石石和和微微斜斜长长石石等等，但但主主要要的的长长石石一一般般为为酸性斜长石酸性斜长石。总体而言，砂岩的分选和磨圆不好。总体而言，砂岩的分选和磨圆不好。22胶结物常为氧化硅和碳酸盐，多为基底式胶结。胶结物常为氧化硅和碳酸盐，多为基底式胶结。（2）填隙物）填隙物填隙物填隙物既有胶结物也有粘土杂基。既有胶结物也有粘土杂基。颗颗粒粒的的分分选选性性和和磨磨圆圆度度一一般般都都不不好好。岩岩石石的的颜颜色色以以灰灰色色、灰灰绿绿色色和和灰灰黑黑色色者者居居多多。在在地地层层中中常常与与粉粉砂砂岩岩、泥泥岩岩组组成成韵韵律律层层，在在岩岩性性上上则则常常与与长长石石岩岩屑屑砂砂岩岩或或岩岩屑屑杂杂砂砂岩岩过渡。过渡。23长石岩屑砂岩长石岩屑砂岩 随随着着长长石石含含量量的的增增加加，当当长长石石/岩岩屑屑1/31/31 1 时时，就就过过渡渡为为长长石石岩屑砂岩。岩屑砂岩。24 岩岩屑屑砂砂岩岩的的分分布布较较广广，由由于于它它们们的的成成分分及及结结构构成成熟熟度度均均低低，都都需需要要有有造造成成强强烈烈剥剥蚀蚀和和快快速速堆堆积积的的构构造造条条件件，故故常常大大量量产产出出于于经经强强烈烈褶褶皱皱的的侵侵蚀蚀区区附附近近的的山山前前或或山山间间坳坳陷陷盆盆地地中中。只只有有在在这这各各种种条条件件下下，强强烈烈的的物物理理风风化化和和近近源源快快速速堆堆积积，才才可可使使大大量量母母岩岩的的崩解产物得以保存。崩解产物得以保存。254.杂砂岩类杂砂岩类 杂杂砂砂岩岩一一般般含含石石英英较较少少，且且多多呈呈棱棱角角状状。长长石石和和岩岩屑屑比比例例变变化化较较大大。颗颗粒粒越越细细，杂杂基基含量越高。含量越高。杂杂砂砂岩岩常常呈呈暗暗灰灰色色、黑黑色色，分分选选磨磨圆圆均均不不好好，多多见见于于浊浊积积岩岩和和其其它它重重力力流流沉沉积积中中，常常显递变层理和底部印模构造。显递变层理和底部印模构造。262.2.42.2.4细碎屑岩细碎屑岩粉砂岩粉砂岩一、一般特征一、一般特征 主主要要由由0.0.062506250.000.0039mm39mm粒粒级级(含含量量50%)50%)的的碎碎屑屑颗颗粒粒组组成成的的细细粒粒碎碎屑屑岩岩称称粉粉砂砂岩岩。按按颗颗粒粒大大小小又又可分为：可分为：粗粉砂岩粗粉砂岩 0.0.062506250.030.03mmmm 细粉砂岩细粉砂岩 0.03 0.030.000.0039mm39mm。27 碎碎屑屑组组分分：稳稳定定组组分分较较多多，成成分分较较单单纯纯，常常以以石石英英为为主主；长长石石较较少少，多多为为钾钾长长石石，次次为为酸酸性性斜斜长长石石；岩岩屑屑极极少少或或不不存存在在，常常含含较较多多白白云云母母。重重矿矿物物含含量量比比砂砂岩岩多多，可可达达2 23%3%，多为稳定性高的组分，如锆石、电气石、石榴石、钛铁矿等。多为稳定性高的组分，如锆石、电气石、石榴石、钛铁矿等。填填隙隙物物：粘粘土土基基质质含含量量一一般般相相当当多多，常常向向粘粘土土岩岩过过渡渡形形成粉砂质粘土岩。碳酸盐胶结物较常见，铁质和硅质较少。成粉砂质粘土岩。碳酸盐胶结物较常见，铁质和硅质较少。结结构构：磨磨圆圆度度不不高高，特特别别是是细细粉粉砂砂多多呈呈悬悬浮浮负负载载，几几乎乎总总是是棱棱角角状状的的。分分选选性性一一般般较较好好，当当有有较较多多砂砂粒粒混混入入时时可可以以较差。较差。构构造造：常常见见薄薄的的水水平平层层理理及及波波状状层层理理；交交错错层层理理较较少少，且且多多为为小小型型的的，细细层层倾倾角角比比相相邻邻的的砂砂岩岩小小得得多多。粉粉砂砂岩岩饱饱含含水水后后易易于于流流动动，故故常常见见水水平平滑滑动动所所形形成成的的包包卷卷层层理理等等变变形形构构造。造。28二、分类和主要类型二、分类和主要类型 粉粉砂砂岩岩的的进进一一步步分分类类命命名名还还可可根根据据碎碎屑屑成成分分和和胶胶结结物成分。物成分。根根据据砂砂和和粘粘土土的的含含量量（按按照照三三级级命命名名原原则则）：如如含含砂泥质粉砂岩、含泥质粉砂岩等砂泥质粉砂岩、含泥质粉砂岩等。根根据据碎碎屑屑组组分分的的含含量量：分分为为石石英英粉粉砂砂岩岩、长长石石粉粉砂砂岩、岩屑粉砂岩岩、岩屑粉砂岩；根根据据胶胶结结物物的的成成分分：如如铁铁质质粉粉砂砂岩岩和和钙钙质质粉粉砂砂岩岩等等。29粉粉 砂砂 岩岩30三、成因三、成因 粉粉砂砂岩岩是是经经过过较较长长距距离离搬搬运运，在在稳稳定定的的水水动动力力条条件件下下缓缓慢慢沉沉降降形形成成的的。长长距距离离搬搬运运不不仅仅使使碎碎屑屑物物质质破破碎碎形形成成粉粉砂砂级级颗颗粒粒，还还可可使使粗粗细细混混杂杂的的物物质质逐逐渐渐分分异异，使使粉粉砂砂颗颗粒粒相相对对的的集集中中。因因为为颗颗粒粒细细小小故故需需在在稳稳定定的的环环境境中中方可沉降堆积。方可沉降堆积。粉粉砂砂岩岩的的分分布布极极其其广广泛泛，几几乎乎在在所所有有砂砂-泥泥质质岩岩系系中中，都都有有粉粉砂砂岩岩层层或或夹夹层层。它它在在横横向向上上的的分分布布也也有有一一定定的的规规律律性性，一一般般出出现现在在砂砂岩岩向向泥泥岩岩过过渡渡的的水水流流缓缓慢慢地地带带。多多产产于于海海、湖湖较较深深处处；在在河河漫漫滩滩、三三角角洲洲、泻泻湖湖、沼沼泽泽地区亦较常见。地区亦较常见。31p经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量pStudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe写在最后感谢聆听不足之处请大家批评指导Please Criticize And Guide The Shortcomings结束语讲师：XXXXXX XX年XX月XX日