沉積巖巖石學(xué)26碎屑巖分類與礫巖

陸源碎屑巖各論陸源碎屑巖按粒度劃分礫巖砂巖粉砂巖粘土巖學(xué)習(xí)各類碎屑巖的分類、特征和成因陸源碎屑巖碎屑顆粒的結(jié)構(gòu)（一）粒度?＝－log2D礫（>2mm，<-1）、砂（2~0.05mm，-1~+4）粉沙（0.05~0.005mm，+4~+8）泥（粘土）（<0.005mm，>+8）（二）磨圓度（三）（形態(tài)）球度（四）表面特征分選極好分選好分選中等分選差極圓狀圓狀次圓狀棱角狀

極棱角狀次棱角狀低圓度度分選性礫巖和角礫巖第一節(jié)

一般特征第二節(jié)

礫巖和角礫巖的分類第三節(jié)

成因分類及主要成因類型第一節(jié)礫巖一、一般特征定義主要由大于2mm（>50%）的碎屑顆?！[石組成的巖石。野外常定為30%。屬粗碎屑巖（一）成分——最能反映母巖性質(zhì)碎屑組分以巖屑為主。雜基通常為細(xì)粒的砂、粉砂和粘土物質(zhì)。膠結(jié)物常是方解石、二氧化硅、氫氧化鐵等。二、構(gòu)造特征大型斜層理和遞變層理，有時(shí)不易識(shí)別。塊狀層理塊狀礫巖（雜基支撐）疊復(fù)遞變層理反遞變層理遞變即單層內(nèi)碎屑粒度在垂向上的逐漸變化，粗碎屑沉積有分布遞變和粗尾遞變兩種類型?？梢苑殖鋈N情況：正向遞變反向遞變無(wú)序最穩(wěn)定的組構(gòu)礫石的兩種定位(Harms,

et

al.,1975）碎屑在底

滾動(dòng)深水濁積礫巖a軸垂直水流，

b

軸向上游傾斜，即aibia軸平行水流且向上游傾斜，即apai疊瓦狀構(gòu)造陡坡河流陡坡河流（三）結(jié)構(gòu)顆粒粗、填隙物粗。最大可達(dá)數(shù)米，甚至數(shù)十米。結(jié)構(gòu)成熟度可高可低，一般較低。在持續(xù)高能（水動(dòng)力）條件下，可形成篩狀礫石層，稱篩余沉積，礫間孔隙可被膠結(jié)物充填。也可礫、砂、泥混雜堆積（泥石流、冰川）。（四）顏色多樣氧化，呈紅色。常帶繼承色，但易礫石——繼承色填隙物——自生色（五）產(chǎn)狀組成厚度極大的礫巖巖系磨拉石建造沉積—火山巖建造夾層薄層透鏡體局部堆積形式雜礫巖堆積，又稱磨拉石（molasse）建造，造山作用的產(chǎn)物，山前沖積扇中最發(fā)育。和molasse對(duì)應(yīng)的是flysch:復(fù)理石是深水的或水體相對(duì)較深的、砂巖泥巖頻繁互層沉積。是地槽深水區(qū)的沉積。4．整體形態(tài)扇上的小河道沉積常具侵蝕型上凹底面，底面之上覆以滯留礫石有的水成沉積物呈孤立的席狀覆于碎屑流之上或沿被埋藏河道路徑作不規(guī)則的散布可能與同填現(xiàn)象（Hooke,1967)有關(guān)如呈席狀且與河道無(wú)關(guān)，又缺乏交錯(cuò)層構(gòu)造，則意味著未建立起性河道而為片流沉積5.成層性水平礫巖的成層性表現(xiàn)為礫石粒度或成分的變化、分選性變化和組構(gòu)變化。層間漸變接觸可能反映沉積務(wù)件的波動(dòng)或脈動(dòng)，而層間突變關(guān)系，則可能意味著不同的沉積事件。不過(guò)，砂、礫（中礫、粗礫）互層也許并不代表沉積條件的急劇交化。礫巖缺乏層理和優(yōu)先組構(gòu)，意味著搬運(yùn)時(shí)質(zhì)點(diǎn)間相對(duì)運(yùn)動(dòng)受限制，是許多高密度流的特征?；瑪鄬?？槽狀交錯(cuò)層理（六）研究意義1.巖石學(xué)意義推斷陸源區(qū)位置和性質(zhì)由于粗碎屑巖的性質(zhì)主要取決于母巖的性質(zhì)，而且一般搬運(yùn)距離不遠(yuǎn)，故研究礫巖的成分有助于追溯物源。劃分對(duì)比地層，特別是底礫巖，常形成于強(qiáng)烈構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的后期，位于侵蝕面上。推斷古岸線、古河床位置根據(jù)扁平礫石傾斜方向確定古流向。2.實(shí)際意義油、氣、水的儲(chǔ)集巖礦產(chǎn)（包括金、

石）、建筑材料礫巖的主要類型和特征（據(jù)R.G.沃克，1975）礫巖和角礫巖的分類（一）按礫石圓度的分類1.礫巖：圓狀和次圓狀礫石含量大于50%；2.角礫巖：棱角狀和次棱角狀礫石大于50%。礫巖一般為沉積成因角礫巖除沉積成因外，還可成因于構(gòu)造作用、火山作用、角礫巖及巖溶角礫化學(xué)作用。斷層角礫巖、火山角礫巖、巖礫巖比角礫巖常見(jiàn)，且可呈巨厚層出現(xiàn)；角礫巖厚度不大，但具有明顯的成因意義。兩者之間存在著過(guò)渡的礫巖～角礫巖。（二）按礫石大小分類（十進(jìn)制原則）1.細(xì)礫巖：礫石直徑2～10mm；2.中礫巖：3.粗礫巖：4.巨礫巖：10～100mm（1～10cm）；100～1000mm（10

cm

～1

m）；＞1m。三級(jí)命名法同樣適用石千峰組（P3s）（三）根據(jù)礫石成分的分類1.單成分（角）礫巖礫石成分單一，同種成分的礫石占75%以上。石英巖、燧石——改造作用比較徹底，多分布在地形平坦的濱岸地帶→石英質(zhì)礫巖。侵蝕區(qū)不堅(jiān)固的巖石

機(jī)械破碎作用，就地堆積或短距離搬運(yùn)后快速堆積→單成分礫巖。如由石灰?guī)r碎屑組成的近岸陡崖堆積、坡腳下的堆積、生物礁旁的堆積→成分單一的石灰?guī)r角礫巖。2.復(fù)成分礫巖礫石成分復(fù)雜，各種類型的礫石都不超過(guò)50%，分選通常不好，磨圓度不高。層理通常不明顯，多沿山區(qū)帶狀分布，是母巖迅速破壞和迅速堆積的產(chǎn)物。以造山期后的河成礫巖和山麓洪積礫巖分布最廣。大宏宇礫巖，石英（砂）巖倉(cāng)房溝組，濱海礫巖，無(wú)火風(fēng)化的安山巖，斜長(zhǎng)石斑晶（四）根據(jù)礫巖在剖面中的位置分類與相鄰巖層，尤其是下伏巖層的接觸關(guān)系1.底礫巖分布于海侵層序的最底部，即侵蝕基準(zhǔn)面上，與下伏巖石呈不整合或假整合。代表了一定歷史時(shí)期的沉積間斷，分布穩(wěn)定。底礫巖一般成分較簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性高的堅(jiān)硬礫石較多，結(jié)構(gòu)成熟度高。三峽地區(qū)蓮沱古洞口峽口地層系統(tǒng)郭家壩棺材崖木魚(yú)黃陵花崗巖蓮沱組砂巖2.層間礫巖整合地夾于其它巖層之中，不代表侵蝕間斷，與下伏地層連續(xù)沉積。如河流暫時(shí)沖刷再沉積的產(chǎn)物。礫石和填隙物組分復(fù)雜而且不穩(wěn)定，常呈透鏡狀。黑龍?zhí)?、郝家坊一帶，在下二疊統(tǒng)上楊家屯煤系中，有七層燧石中礫巖，與砂巖、泥巖組成七個(gè)巖性自下而上由粗變細(xì)的正旋回，呈規(guī)律性重復(fù)出現(xiàn)，為層間礫巖。WWNE-DSC_0186沖刷面3.層內(nèi)礫巖半固結(jié)沉積物在同生期經(jīng)破碎和再沉積所形成的礫石（屑）沉積物，再經(jīng)成巖作用而成的礫巖——同生礫巖內(nèi)碎屑礫巖北方寒武、奧陶系的竹葉狀礫屑灰?guī)r泥巖礫巖/泥礫巖干燥氣候條件下的沖積環(huán)境和湖泊環(huán)境中——淺水洪水—風(fēng)暴沉積的產(chǎn)物。（五）按成因分類沉積成因風(fēng)化殘積礫巖洪積礫巖河成礫巖濱岸礫巖深水（湖、海）礫巖冰磧礫巖非沉積成因斷層角礫巖、巖溶礫巖三、主要成因類型（一）殘積角礫巖（礫石級(jí)風(fēng)化殼）母巖風(fēng)化的碎塊原地堆積而成特點(diǎn)礫石無(wú)分選和磨圓，成分單一沿剖面向下過(guò)渡為下伏母巖沙漠沉積中的巖漠（二）濱岸礫巖顏色：淺色為主。成分：?jiǎn)我?，成熟度高。穩(wěn)定組分硅質(zhì)礫石多結(jié)構(gòu)：成熟度高。粒度集中、磨圓好、分選好（累積曲線陡，概率圖滾動(dòng)次總體為主）、雜基少、膠結(jié)物多。構(gòu)造：若有扁平礫石，其最大扁平面應(yīng)向深水（海）方向傾斜、傾角較??；礫石長(zhǎng)軸方向應(yīng)平行海岸線。其它礫石中常含生物碎片，完整者較少。如果是底礫巖，層位穩(wěn)定、延伸較遠(yuǎn)，橫向分布較廣?；鶐r濱岸（三）河成礫巖常見(jiàn)于山區(qū)河流和平原河流，多分布于河床沉積的底部。成分成熟度較低礫石較復(fù)雜，不穩(wěn)定組分仍然存在。基質(zhì)中具有大量石英、長(zhǎng)石、暗色礦物等砂級(jí)碎屑和泥質(zhì)混入物。分選較差，粒度分布為雙峰。礫石最大扁平面向源傾斜疊瓦狀，傾角15～30°。礫石長(zhǎng)軸與水流方向垂直，在近岸處與岸線平行。透鏡狀產(chǎn)出，底部具沖刷面。遷安城西至張官營(yíng),現(xiàn)代礫質(zhì)心灘,礫石定向礫石灘剖面，大型粗糙交錯(cuò)層理礫石灘剖面，礫石粗細(xì)分層，礫石略定向（四）洪積礫巖山區(qū)洪流在流出山間峽谷進(jìn)入平原時(shí)，流速驟減，致使攜帶的碎屑物質(zhì)快速堆積而成。沿山麓分布，厚度巨大，有的可達(dá)幾千米形成與毗鄰山區(qū)持續(xù)上升

強(qiáng)烈剝蝕有關(guān)，與砂巖、泥巖一起構(gòu)成磨拉式建造（山麓洪積扇相沉積體）。特點(diǎn)礫石粗大，含較多的中礫級(jí)甚至粗礫級(jí)礫石分選很差，磨圓度很低直方圖上看不出明顯的峰值。填隙物多為紅色多呈透鏡體和楔狀體，在靠近山麓的巖體一側(cè)，切割充填構(gòu)造很常見(jiàn)。

/C22484/classpage//20111110/102181.shtml（五）冰川礫巖和角礫巖（冰磧巖）粉砂和泥級(jí)碎屑含量多，礫級(jí)碎屑一般不超過(guò)50%，嚴(yán)格說(shuō)應(yīng)稱為砂巖。成熟度極差，成分復(fù)雜；礫石多呈棱角狀，表面有“T”形擦痕。層理不清楚，常呈塊狀；礫石排列不規(guī)則。論證地質(zhì)歷史中冰川期的主要依據(jù)。這五個(gè)冰川期是：元古代早期、前寒武紀(jì)晚期、奧陶紀(jì)晚期、古生代晚期、晚期。冰磧巖在我國(guó)分布不廣，但是、云南、一帶震旦紀(jì)（前寒武紀(jì)晚期）的南沱暗綠、灰綠色冰磧巖是得到公認(rèn)的?！兜乩碇袊?guó)》20111110

神秘石陣冰水礫石冰磧物（六）滑塌角礫巖在地形陡峻地區(qū)的邊界地帶，因崩塌或沿斜坡滑動(dòng)形成可發(fā)生在陸上和水下，通過(guò)加入的水而過(guò)渡為泥流或濁流。分選很差，磨圓度不等。厚度變化大，常呈透鏡狀產(chǎn)出。我國(guó)南部雅魯藏布地縫合線（歐亞與

洋板塊的縫合線）南側(cè)的上白堊統(tǒng)有滑塌角礫巖的罕見(jiàn)實(shí)例。深水（海、湖）礫巖（七）巖溶角礫巖石灰?guī)r溶洞的坍塌作用特征礫石棱角狀頂?shù)捉绾苊黠@厚度變化大，幾cm～數(shù)10m。分布不穩(wěn)定五、濁積礫巖：海底扇，重力流水道等環(huán)境中形成的深水碎屑巖，具遞變構(gòu)造，其成分是再搬運(yùn)的，表現(xiàn)為雜基支撐（甚至泥質(zhì)支撐礫巖），也有顆粒支撐等。六、風(fēng)暴礫巖：片狀礫石，剖面呈竹葉狀，準(zhǔn)同生沉積物破碎，風(fēng)暴回流搬運(yùn)而成，具重力流特征（也有解釋為潮汐水道的）。濁積礫巖中原油田堆積礫巖七、其它：角礫巖，斷層角礫巖等構(gòu)造角礫巖研究方法及地質(zhì)意義一、研究方法：野外和室內(nèi)野外（直觀描述）：

1．成分結(jié)構(gòu)（粒度、分選、磨圓、球度、表面特征、基質(zhì)成分、支撐類型等）構(gòu)造（切割-充填構(gòu)造，層理，定向構(gòu)造）產(chǎn)狀：與其它巖層的關(guān)系，平面上的分布二、地質(zhì)意義：成因標(biāo)志（相標(biāo)志）：海（湖）岸線判斷，古河床分布，古水流方向推斷物源等；用以研究：古地理，古構(gòu)造，古氣候及冰川等劃分地層，沉積間斷的標(biāo)志→底礫巖，層間礫巖可作儲(chǔ)層（油，氣，水的儲(chǔ)層）雜基粒度、分選、粘結(jié)性組分（細(xì)于4φ）的比例礦物成分顏色、成土變化（結(jié)核等）粗碎屑結(jié)構(gòu)成熟度粒度、分選磨圓度、分選組構(gòu)－方位、疊復(fù)、填集是否均勻巖性類型和成分成熟度單個(gè)層碎屑支撐還是雜基支撐整體形狀，是否具河道形態(tài)頂、底界面特征成層性，有無(wú)交錯(cuò)層粒級(jí)遞變成巖變化，孔隙度和滲透性層厚與最大粒度間的關(guān)系層系層特征向上變化情況橫向相變礫石/礫巖的研究?jī)?nèi)容Walker，1984修改紫泥泉子組2．碎屑和雜基間的關(guān)系礫巖的碎屑一般是指直徑大于2mm的顆粒（骨架顆粒），而其間的砂泥物質(zhì)則為雜基。當(dāng)?shù)[巖可作篩析時(shí)，可以得出分選程度和粒度分布雙眾數(shù)型—常為碎屑支撐，分選好多眾數(shù)型—雜基支撐，表示搬運(yùn)時(shí)粒度分選作用不顯著不適于作篩析時(shí)，只能定性地判明它們屬于碎屑支撐還是雜基支撐若為碎屑支撐（滾動(dòng)加積、高密度濁流），需要區(qū)分a）較細(xì)粒間物質(zhì)是與碎屑一道沉積的；b)粒間物質(zhì)是沉積后滲入的。（2）若為雜基支撐，則要區(qū)分碎屑是與基質(zhì)一道搬運(yùn)的，還是有先有后。如前冰川湖的墜石是浮冰融化后進(jìn)入湖泥中的常見(jiàn)的雜基支撐礫石有兩種產(chǎn)狀：基質(zhì)為砂粒物質(zhì)，而具一定成層性，表示水流搬運(yùn)，但當(dāng)時(shí)能量較低，不足以形成分選好的碎屑支撐礫巖基質(zhì)含泥質(zhì)，不成層（塊狀），為高粘度的碎屑流2．2

mm雙眾數(shù)的砂礫巖砂質(zhì)