碎屑巖各論ppt課件

主要由砂粒(粒徑為20.0625mm)和填隙物組成的陸源碎屑巖，稱砂巖。砂巖在沉積巖中的分布僅次于粘土巖而居第二位，約占沉積巖的1/5左右。它是最主要的儲(chǔ)集油氣和水的巖石之一。因此，研究砂巖不僅有理論意義，而且有很重要的實(shí)際意義。一、砂巖的分類二、砂巖的主要類型,2.2.3中碎屑巖砂巖,1,一、砂巖的分類,按粒度大小細(xì)分為：巨粒砂巖：砂粒直徑21mm粗粒砂巖：砂粒直徑10.5mm中粒砂巖：砂粒直徑0.50.25mm細(xì)粒砂巖：砂粒直徑0.250.1mm微粒砂巖：砂粒直徑0.10.0625mm,2,沉積巖一般有兩種分類方法：即描述分類和成因分類。理想的分類應(yīng)當(dāng)兼顧描述和成因兩個(gè)方面。基于上述分類原則，就成因觀點(diǎn)而言，砂巖分類應(yīng)當(dāng)反映巖石生成的三個(gè)主要問(wèn)題：(1)來(lái)源區(qū)的母巖性質(zhì)；(2)搬運(yùn)和磨蝕歷史，即巖石成熟度；(3)沉積時(shí)的介質(zhì)物理?xiàng)l件，即流動(dòng)因素。,3,目前砂巖分類普遍采用三角形圖解，可大致分為三組分和四組分兩種體系。,本書采用的的砂巖分類屬于四組分體系。首先按雜基含量將砂巖分為兩大類：雜基含量15%的（凈）砂巖；雜基含量15%的雜砂巖。當(dāng)基質(zhì)含量50%時(shí)，則過(guò)渡為泥質(zhì)巖。,4,各端元組分包括的內(nèi)容：Q：石英；F：各種長(zhǎng)石；R：巖屑，主要是火山巖、淺變質(zhì)巖和細(xì)粒沉積巖巖屑；M：雜基。,5,這一分類既能很好反映砂巖成因特征，即搬運(yùn)磨蝕歷史和來(lái)源區(qū)母巖性質(zhì)，又保留了傳統(tǒng)作法，以長(zhǎng)石或巖屑含量大于25作為長(zhǎng)石砂巖類或巖屑砂巖類的分界，便于野外鑒定。此外，巖屑端元的組合包括燧石、硅質(zhì)巖屑和花崗質(zhì)巖屑在內(nèi)的各種巖屑以及碎屑狀云母及綠泥石，這樣可以減少分類工作中的困難。,6,砂巖（雜砂巖）基本類型的劃分依據(jù)是主要的陸源碎屑組分，沒(méi)有考慮次要礦物和特殊礦物。當(dāng)砂巖中含有這些礦物時(shí)，可采用附加定名，如海綠石石英砂巖等。砂巖的命名：詳細(xì)名稱=顏色+粒級(jí)+膠結(jié)物+基本名稱如：灰白色細(xì)粒鈣質(zhì)石英砂巖,7,90,70,80,90,80,70,礦物分類三角圖投圖方法,Q,F,R,8,某砂巖薄片鑒定資料如下：碎屑顆粒（91%）：石英40%，微斜長(zhǎng)石38%，鈉長(zhǎng)石8%，燧石5%，變質(zhì)巖巖屑2%，沉積巖巖屑3%，巖漿巖巖屑4%；填隙物（9%）：為陸源粘土礦物。該巖石命名為：,9,某砂巖薄片鑒定資料如下：碎屑顆粒中石英91%、粘土巖巖屑3%、燧石6%，雜基（1%）為陸源粘土，膠結(jié)物（10%）主要為硅質(zhì)。該巖石命名為：_。,10,這種分類的特點(diǎn)既能很好反映砂巖成因特征。各端元的成因意義：Q的含量或Q/（F+R）比值：反映砂巖的成熟度；F：反映氣候和風(fēng)化作用特點(diǎn)；R：也可反映砂巖的成熟度；F/R：反映物質(zhì)來(lái)源和大地構(gòu)造狀況M：反映砂巖的結(jié)構(gòu)成熟度和搬運(yùn)介質(zhì)的流動(dòng)特征。,11,1.石英砂巖石英碎屑占90%以上，長(zhǎng)石巖屑10和極少量重礦物。石英大都為單晶石英，磨圓度和分選性都比較好，在成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度上都是砂巖中最好的。膠結(jié)物大都為硅質(zhì)，亦有鈣質(zhì)、鐵質(zhì)及海綠石等，雜基很少或沒(méi)有，常為明顯的顆粒支撐。石英砂巖顏色一般較淺，為黃白色或淺灰白色，當(dāng)有鐵質(zhì)膠結(jié)物時(shí)則為淺褐紅色。長(zhǎng)石主要是微斜長(zhǎng)石、正長(zhǎng)石和鈉長(zhǎng)石，通常在較細(xì)粒的石英砂巖中少含少量長(zhǎng)石。其它巖屑一般較少見(jiàn)。,二、砂巖的主要類型,12,氧化硅是最常見(jiàn)的膠結(jié)物。這種硅質(zhì)膠結(jié)物在石英砂巖中常由蛋白石、玉髓和石英組成。石英膠結(jié)物主要以次生(自生)加大的形式存在。碳酸鹽膠結(jié)物以方解石較常見(jiàn)，它可以有以下三種結(jié)構(gòu)形式：(1)粒狀結(jié)構(gòu)；(2)嵌晶結(jié)構(gòu)；(3)櫛殼狀結(jié)構(gòu)。,13,石英砂巖主要產(chǎn)于海洋環(huán)境，這可以由它所含的海相化石、海綠石以及與海相地層共生和具有一些典型的海岸沉積構(gòu)造等得到證實(shí)。,高成熟度的石英砂巖是長(zhǎng)期風(fēng)化、分選和磨蝕作用的產(chǎn)物。在構(gòu)造穩(wěn)定、地形起伏不大、溫暖潮濕氣候條件下，由富含石英的母巖，遭受強(qiáng)烈風(fēng)化，并經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離地搬運(yùn)，在濱?；驕\海地區(qū)沉積而成。波痕和交錯(cuò)層理是石英砂巖的特征構(gòu)造，產(chǎn)狀一般為厚度不大的穩(wěn)定層狀。,14,隨著長(zhǎng)石和巖屑含量的增加，石英含量的相對(duì)減少，石英砂巖過(guò)渡為長(zhǎng)石質(zhì)石英砂巖或巖屑質(zhì)石英砂巖。這兩類砂巖的共同特點(diǎn)是石英含量仍較高，都大于75%，仍可以看作是“凈化”較高的砂巖。這類巖石的形成，一方面取決于來(lái)源區(qū)的母巖性質(zhì)，另一方面還決定于碎屑物搬運(yùn)和磨蝕的歷史。,15,2.長(zhǎng)石砂巖石英含量75%，長(zhǎng)石25%，巖屑25，重礦物含量有時(shí)可達(dá)1%。長(zhǎng)石以鉀長(zhǎng)石和酸性斜長(zhǎng)石為常見(jiàn)，在較細(xì)的巖石中可含較多的云母。膠結(jié)物主要為鈣質(zhì)、鐵質(zhì)和粘土質(zhì)，而硅質(zhì)較少。膠結(jié)類型為孔隙式和接觸式，有時(shí)為基底式。顏色常呈灰色、灰白色、淡黃色、灰綠色或肉紅色。長(zhǎng)石砂巖以粒度較粗者常見(jiàn)，分選性和磨圓度變化很大，由分選差的棱角狀的到分選好磨圓度高的均可出現(xiàn)。化學(xué)成分特點(diǎn)類似于花崗巖，富含Al2O3和K2O。,16,長(zhǎng)石的穩(wěn)定性較差，在搬運(yùn)沉積過(guò)程中易遭受化學(xué)的分解和機(jī)械的磨蝕，因此，要形成長(zhǎng)石的大量沉積需要兩個(gè)條件：,1）母巖是富含長(zhǎng)石的花崗巖和花崗片麻巖類；2）形成過(guò)程中以機(jī)械的破碎為主。,17,強(qiáng)烈起伏的地形條件，母巖被強(qiáng)烈侵蝕，風(fēng)化產(chǎn)物快速堆積構(gòu)造長(zhǎng)石砂巖。干燥、寒冷的氣候條件，風(fēng)化產(chǎn)物免遭化學(xué)分解，可被長(zhǎng)距離搬運(yùn)氣候長(zhǎng)石砂巖。古老花崗質(zhì)在海侵過(guò)程中經(jīng)改造并在原地堆積而成殘余長(zhǎng)石砂巖。這幾種長(zhǎng)石砂巖由于搬運(yùn)、磨蝕的歷史不同，因此巖性特征也大不相同。,長(zhǎng)石砂巖的形成環(huán)境,18,長(zhǎng)石砂巖隨著其中巖屑含量的增加，則逐漸向巖屑砂巖過(guò)渡。當(dāng)長(zhǎng)石/巖屑13時(shí)，則稱為巖屑長(zhǎng)石砂巖。,巖屑長(zhǎng)石砂巖,19,3.巖屑砂巖含有較豐富的巖屑。石英含量75%，巖屑含量25%，且長(zhǎng)石10，并含有少量的重礦物。,20,巖屑成分復(fù)雜，有時(shí)在一種砂巖中巖屑可有20種之多，但一般只有幾種是主要的。常見(jiàn)的可分三類：(1)各種隱晶質(zhì)的噴出巖屑；(2)板巖、千枚巖及云母片巖等低級(jí)變質(zhì)巖屑；(3)粉砂巖、粘土巖巖屑，甚至還有泥晶灰?guī)r和白云巖等沉積巖屑。在許多巖屑砂巖中，碎屑云母常是值得注意的組分，可以有黑云母和白云母。云母片一般平行層理面富集，常常由于壓實(shí)作用而發(fā)生變形，在相鄰石英顆粒之間成彎曲狀甚至破裂。,（1）碎屑顆粒,21,石英也是巖屑砂巖的主要成分，其磨圓度通常比長(zhǎng)石砂巖及雜砂巖中的石英圓些。長(zhǎng)石含量一般較少，在巖屑砂巖中含有較多長(zhǎng)石時(shí)，常可見(jiàn)到各種斜長(zhǎng)石、正長(zhǎng)石、條紋長(zhǎng)石和微斜長(zhǎng)石等，但主要的長(zhǎng)石一般為酸性斜長(zhǎng)石。,總體而言，砂巖的分選和磨圓不好。,22,膠結(jié)物常為氧化硅和碳酸鹽，多為基底式膠結(jié)。,（2）填隙物,填隙物既有膠結(jié)物也有粘土雜基。,顆粒的分選性和磨圓度一般都不好。巖石的顏色以灰色、灰綠色和灰黑色者居多。在地層中常與粉砂巖、泥巖組成韻律層，在巖性上則常與長(zhǎng)石巖屑砂巖或巖屑雜砂巖過(guò)渡。,23,長(zhǎng)石巖屑砂巖隨著長(zhǎng)石含量的增加，當(dāng)長(zhǎng)石/巖屑1/31時(shí)，就過(guò)渡為長(zhǎng)石巖屑砂巖。,24,巖屑砂巖的分布較廣，由于它們的成分及結(jié)構(gòu)成熟度均低，都需要有造成強(qiáng)烈剝蝕和快速堆積的構(gòu)造條件，故常大量產(chǎn)出于經(jīng)強(qiáng)烈褶皺的侵蝕區(qū)附近的山前或山間坳陷盆地中。只有在這各種條件下，強(qiáng)烈的物理風(fēng)化和近源快速堆積，才可使大量母巖的崩解產(chǎn)物得以保存。,25,4.雜砂巖類,雜砂巖一般含石英較少，且多呈棱角狀。長(zhǎng)石和巖屑比例變化較大。顆粒越細(xì)，雜基含量越高。雜砂巖常呈暗灰色、黑色，分選磨圓均不好，多見(jiàn)于濁積巖和其它重力流沉積中，常顯遞變層理和底部印模構(gòu)造。,26,2.2.4細(xì)碎屑巖粉砂巖一、一般特征主要由0.06250.0039mm粒級(jí)(含量50%)的碎屑顆粒組成的細(xì)粒碎屑巖稱粉砂巖。按顆粒大小又可分為：粗粉砂巖0.06250.03mm細(xì)粉砂巖0.030.0039mm。,27,碎屑組分：穩(wěn)定組分較多，成分較單純，常以石英為主；長(zhǎng)石較少，多為鉀長(zhǎng)石，次為酸性斜長(zhǎng)石；巖屑極少或不存在，常含較多白云母。重礦物含量比砂巖多，可達(dá)23%，多為穩(wěn)定性高的組分，如鋯石、電氣石、石榴石、鈦鐵礦等。填隙物：粘土基質(zhì)含量一般相當(dāng)多，常向粘土巖過(guò)渡形成粉砂質(zhì)粘土巖。碳酸鹽膠結(jié)物較常見(jiàn)，鐵質(zhì)和硅質(zhì)較少。結(jié)構(gòu)：磨圓度不高，特別是細(xì)粉砂多呈懸浮負(fù)載，幾乎總是棱角狀的。分選性一般較好，當(dāng)有較多砂粒混入時(shí)可以較差。構(gòu)造：常見(jiàn)薄的水平層理及波狀層理；交錯(cuò)層理較少，且多為小型的，細(xì)層傾角比相鄰的砂巖小得多。粉砂巖飽含水后易于流動(dòng)，故常見(jiàn)水平滑動(dòng)所形成的包卷層理等變形構(gòu)造。,28,二、分類和主要類型粉砂巖的進(jìn)一步分類命名還可根據(jù)碎屑成分和膠結(jié)物成分。根據(jù)砂和粘土的含量（按照三級(jí)命名原則）：如含砂泥質(zhì)粉砂巖、含泥質(zhì)粉砂巖等。根據(jù)碎屑組分的含量：分為石英粉砂巖、長(zhǎng)石粉砂巖、巖屑粉砂巖；根據(jù)膠結(jié)物的成分：如鐵質(zhì)粉砂巖和鈣質(zhì)粉砂巖等。,29,粉砂巖,30,三、成因粉砂巖是經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)距離搬運(yùn)，在穩(wěn)定的水動(dòng)力條件下緩慢沉降形成的。長(zhǎng)距離搬運(yùn)不僅使碎屑物質(zhì)破碎形成粉砂級(jí)顆粒，還可使粗細(xì)混雜的物質(zhì)逐漸分異，使粉砂顆粒相對(duì)的集中。因?yàn)轭w粒細(xì)小故需在穩(wěn)定的環(huán)境中方可沉降堆積。粉砂巖的分布極其廣泛，幾乎在所有砂-泥質(zhì)巖系中，都有粉砂巖層或夾層。它在橫向上的分布也有一定的規(guī)律性，一般出現(xiàn)在砂巖向泥巖過(guò)渡的水流緩慢地帶。多產(chǎn)于海、湖較深處；在河漫灘、三角洲、瀉湖、沼澤地區(qū)亦較常見(jiàn)。,31,黃土為粉砂質(zhì)沉積的典型代表