沉積巖石學第四章二節(jié)課件

第四章陸源碎屑巖第一節(jié)概述

★按照成因，碎屑巖的組成部分包括:陸源碎屑物質(zhì)、化學沉淀物質(zhì)。

碎屑巖陸源碎屑物質(zhì)化學沉淀物質(zhì)碎屑顆粒雜基膠結(jié)物礦物碎屑巖石碎屑★按照按產(chǎn)出形式，碎屑巖的基本組成部分包括：碎屑顆粒（礦物碎屑和巖石碎屑）、填隙物（雜基和膠結(jié)物）、孔隙。碎屑巖的基本組成碎屑顆粒填隙物雜基膠結(jié)物礦物碎屑巖屑孔隙★碎屑巖中的礦物

碎屑巖中的礦物陸源碎屑礦物自生礦物在后生階段生成的礦物他生礦物，亦稱繼承礦物在沉積、成巖階段生成的礦物后生礦物第二節(jié)碎屑巖的成分★碎屑包括：礦物碎屑、巖石碎屑（巖屑）1、礦物碎屑(Mineralclastics)

沉積巖中已發(fā)現(xiàn)的碎屑礦物約有160種，最常見的約有20種。在一種碎屑巖石中，其主要的碎屑礦物通常不過3～5種。

按照相對密度，碎屑礦物可分為：

輕礦物：<2.86，石英、長石等

重礦物：>2.86，榍石、鋯石等一、碎屑成分

石英具有油脂光澤，但只在新鮮斷口上表現(xiàn)得明顯。

在結(jié)晶巖中，深成中酸性巖漿巖、石英一長石質(zhì)片麻巖及片巖含有大量石英，這是碎屑石英的主要來源。

不同來源的石英具有不同的特點。來自噴出巖及熱液巖石的石英再旋回石英：呈渾圓狀或帶自生加大邊

長石主要來源于花崗巖和花崗片麻巖。地殼運動比較劇烈,地形高差大,氣候干燥,物理風化作用為主,搬運距離近以及堆積迅速等條件,是長石大量出現(xiàn)的有利因素。

在碎屑巖中,鉀長石(正長石>微斜長石)>斜長石(鈉長石>>鈣長石)。

在長石中，最新鮮的是微斜長石，其顆粒表面極光潔，網(wǎng)格雙晶清晰可見，常呈圓粒狀。正長石常見高嶺石化，使表面呈云霧狀，顆粒輪廓模糊不清。酸性斜長石常具有清晰的鈉長石雙晶。斜長石常被絹云母或碳酸鹽礦物所交代，表面呈云霧狀，輪廓模糊。3）云母(Mica)

在碎屑巖中，白云母>黑云母。4)重礦物(Heavymineral)

在碎屑巖中含量極少，一般不超過1%，在粒級為0.25～0.05mm的范圍重礦物含量最高。

按重礦物的風化穩(wěn)定性可分為:穩(wěn)定的重礦物和不穩(wěn)定的重礦物。

不同類型的母巖其礦物組分不同,經(jīng)風化破壞后會產(chǎn)生不同的重礦物組合,因此,利用重礦物解釋母巖是非常有用的。2、巖屑(Rockfragments)

巖屑是母巖巖石的碎塊,是保持著母巖結(jié)構(gòu)的礦物集合體。

巖屑的含量決定于粒度、母巖成分及成熟度等因素。

所以,巖屑是提供沉積物來源區(qū)的巖石類型的直接標志。

在砂巖的碎屑中，巖屑的平均含量為10～15%，常見的巖屑類型有:

花崗巖巖屑:花崗巖是地殼上分布最廣的一類巖漿巖,沉積碎屑巖的主要母巖。噴出巖巖屑:在砂巖中較豐富酸性中性基性堿性脈石英巖屑

石英砂巖巖屑:較少或很少

在碎屑巖中，碎屑成分與粒度分布具有一定關系。二填隙物成分碎屑碎屑顆粒間的填隙物包括:雜基和膠結(jié)物(Interstitialminerals)1、雜基(Matrix)

1）雜基是碎屑巖中的細小的機械成因組分,其粒級以泥級為主,可包括一些細粉砂。

3）不同碎屑巖中,雜基含量不同。雜基含量高是不成熟砂巖的特征。

2）雜基成分:高嶺石、水云母、蒙脫石等粘土礦物,亦見灰泥、云泥以及一些細粉砂級碎屑:絹云母、綠泥石、石英、長石等。碎屑顆粒雜基2、膠結(jié)物(Cement)

1）膠結(jié)物是碎屑巖中以化學沉淀方式形成于粒間孔隙中的自生礦物。

2）膠結(jié)物成分主要有:

硅質(zhì)(石英、玉髓、蛋白石)

碳酸鹽(方解石、白云石)

鐵質(zhì)(赤鐵礦、褐鐵礦等)

硬石膏、石膏、黃鐵礦

粘土礦物硅質(zhì)膠結(jié)物（Siliceouscement）

包括非晶質(zhì)的蛋白石、隱晶質(zhì)的玉髓和結(jié)晶質(zhì)的石英。重結(jié)晶轉(zhuǎn)變:蛋白石——玉髓——石英碳酸鹽膠結(jié)物(Carbonatecement)在砂巖中最常見的碳酸鹽膠結(jié)物是方解石由方解石膠結(jié)的砂巖常形成嵌晶結(jié)構(gòu)白云石膠結(jié)物菱鐵礦膠結(jié)物3)

其它類型的膠結(jié)物

①氧化鐵：赤鐵礦、纖鐵礦、針鐵礦②石膏及硬石膏③磷灰石、沸石、海綠石等

④重晶石、天青石、高嶺石、水云母、蒙脫石、螢石、巖鹽、鉀鹽、黃鐵礦、綠泥石等碎屑顆粒、雜基、膠結(jié)物及孔隙四種組分的區(qū)別三化學成分

碎屑巖的成分可以用所含礦物成分表示,也可以用化學成分表示。(Chemicalcomposition)

化學成分對巖漿巖、變質(zhì)巖的研究十分重要。當前化學分析方法在研究碎屑巖中的應用還是日趨廣泛。

在砂巖中,不同碎屑組分的砂巖,其化學成分特點亦不相同。主要砂巖類型的平均化學組分

成熟度——指碎屑物質(zhì)在風化、搬運過程中，被改造趨向于最終產(chǎn)物的程度。碎屑物質(zhì)被改造趨于的最終產(chǎn)物是什么樣的程度？化學成分與礦物成分：

SiO2、Al2O3含量；石英、長石、巖屑等含量→成分成熟度結(jié)構(gòu)：圓度、球度、分選性等方面→結(jié)構(gòu)成熟度五、成分成熟度

成分成熟度——指碎屑物質(zhì)成分上被改造趨向于最終產(chǎn)物的程度，亦稱“化學成熟度”或“礦物成熟度”?；瘜W成分：SiO2含量高，Al2O3含量少；礦物成分：石英含量高、長石、巖屑等含量少

成熟度指數(shù)——判別砂巖或其它碎屑巖在化學上及在礦物學上成熟度高低的一個指數(shù)：SiO2/Al2O3，Q/F，Q/（F+R），ZTR

Q=Quartz石英F=Feldspar長石R=Rockfragments巖屑Z=zircon鋯石

T=tourmaline電氣石

R=rutile金紅石

SiO2/Al2O3，Q/F，Q/（F+R），ZTR值與成分成熟度的關系？SiO2/Al2O3越大，成分成熟度越

？

Q/F越大，成分成熟度越

？

Q/（F+R）越大，成分成熟度越

？

ZTR越大，成分成熟度越

？?

成熟的砂巖——以最穩(wěn)定組分Q為主，Q>75%，甚至90%以上，SiO2含量極高，Al2O3含量極低，SiO2/Al2O3比值高。

未成熟的砂巖——最穩(wěn)定組分含量低，不穩(wěn)定組分含量高，SiO2/Al2O3比值低，如長