第十一章++沉积岩的基本特征

1、第十一章 沉积岩的基本特征第一节 概述一 沉积岩的定义和分布 沉积岩：在地壳表层常温常压条件下，由风化作用、生物作用、火山作用的产物，经过搬运、沉积和成岩作用所形成的岩石。 沉积岩在地壳表层分布甚广，占陆地面积75%，而海底几乎全由沉积物覆盖。但以体积而言，沉积岩仅占岩石圈体积的5%，结晶岩占95%。 各类沉积岩的分布各不相同。分布最广的是泥质岩（72.2%）、砂岩（13.2%）和碳酸盐岩(7.7%)，其余的沉积岩及其沉积矿产仅占1%2%。 沉积岩在地表广泛分布，是储油、储水的有利场所。沉积岩中的矿产不仅种类多，而且储量大。据统计沉积和沉积变质矿产占世界矿产总储量的7585%。煤、石油、油页岩

2、和天然气等全是沉积形成。铁、锰、铝、磷、放射性金属及铜、铅、铅、锌、汞、锑等矿产，多属沉积成因或、与沉积有成因关系。有些沉积岩本身就是矿产。二沉积岩的成分特征（一）化学成分特征沉积岩的主要物质来源于火成岩的风化产物，所以两者的平均化学成分非常相似。但由于火成岩转变为沉积岩要经过风化、搬运、沉积、成岩等一系列转化过程，因而仍存在有一些差别。1 Fe2O3与FeO：火成岩和沉积岩中铁的总量大致相等，但沉积岩中Fe2O3>FeO，火成岩中FeO>Fe2O3。2 K2O与Na2O：沉积岩中K2O和Na2O总量低于火成岩中。在沉积岩中K2O>Na2O，而火成岩中Na2O>K2O。

3、3 H2O和CO2：沉积岩较火成岩富含H2O和CO2。4 有机质：沉积岩中有且可富含（如煤、油页岩、石油等），岩浆岩中无。5 化学成分：火成岩中各类岩石的化学成分彼此过渡，而沉积岩则各类岩石之间化学成分差别很大。如石英砂岩以SiO2为主，页岩以SiO2和Al2O3为主，石灰岩则以CaO和CO2为主。（二）矿物成分特征沉积岩的平均矿物成分与火成岩相比有明显差别。构成沉积岩的主要矿物是：云母及粘土矿物，碳酸盐矿物，石英族矿物（石英、玉髓、蛋白石等）。这三类矿物约占沉积岩80%±。沉积岩火成岩 橄榄石、辉石、角闪石和 少见可大量存在黑云母（铁镁矿物）石英、长石、白云母 都可大量存在 石英（

4、平均含量） 长石（平均含量） 盐类矿物（石膏、石盐等）、 特有矿物， 无或很少碳酸盐类矿物、粘土矿物 常是主要矿物生物组分 特有 无二. 沉积岩的结构构造特征沉积岩的结构构造明显不同于岩浆岩。岩浆岩多为晶粒结构；而沉积岩的结构则随岩石的类型和成因而变化，最常见碎屑结构（陆源碎屑岩）、泥状结构（泥质岩）、晶粒结构（化学及生物化学岩）、颗粒结构（内源沉积岩）等。沉积岩具特征的层理和层面构造。第二节 沉积岩的形成和变化沉积岩的形成作用可概括为以下3个阶段：沉积岩原始物质的形成阶段（风化阶段），沉积岩原始物质的搬运和沉积作用阶段，沉积物的同生、成岩作用和沉积岩的后生作用阶段。一 沉积物质的形成作用沉积

5、岩的原始物质有四类：1 母岩风化所提供的物质：陆源碎屑、粘土物质、溶解物质。2 生物成因的物质：生物残骸及有机质。3 深部来源的物质：火山碎屑物质、深部来的卤水、温泉水、喷气物质等。4 宇宙来源的物质：陨石及宇宙尘埃。以下主要介绍风化作用形成的物质。（一）风化作用地壳表层的岩石，在水、空气、太阳能和生物的作用和影响下发生机械破碎和化学变化的作用。风化作用按性质分为：物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。1 物理风化作用使母岩发生机械破碎为主的风化作用称为物理风化作用。它为沉积岩的形成提供各种碎屑物质。2 化学风化作用不仅使母岩破碎，而且其矿物成分和化学成分也发生本质的改变，直至形成在地表条

6、件下稳定的矿物组合的过程称为化学风化作用。它为沉积岩的形成提供各种溶解物和不溶残余物。3 生物风化作用生物对岩石产生的机械和化学的破坏作用。风化作用的产物：碎屑物质碎屑岩溶解物质（真溶液、胶体溶液）化学岩和生物化学岩粘土物质 泥质岩 （二）主要造岩矿物和岩石在风化过程中的稳定性1 长石类矿物长石类矿物是地壳中分布最广的矿物。受到各种酸，尤其是碳酸的作用极易发生分解，析出K、Na、Ca等离子，同时发生水化而变为水云母，并继续分解。以钾长石为例：KAlSi3O8 K<1Al2(Si,Al)4O10(OH)nH2O Al4Si4O10(OH)8 钾长石 水云母高岭石Al2O3nH2O (铝土矿

7、)SiO2nH2O （蛋白石） 在长石类中钾长石比斜长石难于风化，酸性斜长石较基性斜长石难于风化。2 铁镁矿物这类矿物包括橄榄石、辉石、角闪石等铁镁矿物，易风化，沉积岩中甚少，一般呈重矿物形式出现。3 石英类是在地表最稳定的矿物，在风化过程中几乎只有机械破碎。母岩风化愈彻底，风化产物中石英的相对含量愈高。4 云母类白云母稳定性较大，故在沉积岩中较多，黑云母不稳定，所以在沉积岩中很少。岩石由造岩矿物组成，因而在风化时的稳定程度取决于它所含的矿物成分。因而抗风化能力，岩浆岩中为：酸性岩中性岩基性岩超基性岩沉积岩中砂岩、页岩其矿物成分为地表稳定的组分，不易发生化学分解，主要以碎屑物被搬运；石灰岩在干

8、旱地区以机械破碎为主，在湿热地区则以溶解为主；硅质岩则很难受化学风化。变质岩的风化习性与岩浆岩近似。二 沉积物的搬运和沉积作用母岩的风化产物有三类：碎屑物质、粘土物质（又叫不溶残余物）和溶解物质。它们除少部分残留原地组成风化壳堆积外，大部分被搬运走，并在新的地方沉积下来。三者的性质不同，故其搬运、沉积方式也不同。使沉积物发生搬运和沉积的地质营力主要是流水、风、冰川、重力和生物。搬运方式可分为机械搬运、化学搬运和生物搬运。（一） 机械的搬运与沉积作用碎屑物质在水、风、冰及重力等的作用下，以机械的方式进行搬运和沉积，受流体力学定律支配。可呈悬浮状态搬运（称悬移载荷），也可呈滑动、滚动或跳跃方式搬运

9、（称推移载荷或床沙载荷）。按搬运流体的性质分为牵引流和重力流两种。对原始沉积物的搬运以牵引流最常见，如含少量沉积物的流水（包括雨水、河流、湖流、洋流等）和大气流等属牵引流，为牛顿流体。符合牛顿流体定律=µ，为水体单位面积上的内摩擦力，即水的应力，µ为水的粘滞系数，为流速梯度。它以悬浮和推移方式搬运沉积物。随着流体中沉积颗粒数量增加，逐渐过渡为重力流，如浊流、泥石流、颗粒流等。为非牛顿流体宾汉塑性流体，主要以悬浮方式搬运。=+=µ1 碎屑物质在流水中的搬运和沉积（1）碎屑物质的搬运促使碎屑搬运的力有：水体对物质的上举力（浮力），流水的动力（包括水平推力和负荷力），它

10、主要决定于流速、流量和流体性质。其中水平推力主要决定于流水的流速。当流量一定时，流水搬运碎屑的大小与流速平方成正比（dv2）。山区河流流速快（58m/s），可手搬运粗大的碎屑；平原河流流速小（1.5m/s），只能搬运细小颗粒。尤尔斯特隆研究了碎屑颗粒的侵蚀（开始搬运）、继续搬运、沉积与水流速度的关系。 从此图可知：1） 颗粒开始搬运（侵蚀）所需的启动流速要大于继续搬运的流速。2）052mm间的颗粒所需的起动流速最小，而且起动流速与沉积临界流速间的差距也不大。流水的负荷力主要决定于流量。流量大小决定了搬运数量，如长江流量大，能搬运大量泥沙（970×106t/a）入海，但无大的碎屑。 因

11、此，砂粒在流水搬运中最为活跃，易搬运也易沉积，故常呈跳跃式地搬运前进。3）>2mm颗粒的起始流速与沉积临界流速相差也很小，但这两个流速本身却很大，且随粒径增大而增大，故砾石很难作长距离搬运，且多沿河底滚动式推移前进。4）<0.05mm颗粒的起始流速与沉积临界流速之间的差值随着颗粒的变小而增大，因而粉砂和泥质一经搬运，就长期悬浮于水体中，大多数搬运至较远的深水环境缓慢地沉积下来。侵蚀固结的粘土所需的流速甚至大于侵蚀松散的中砾。（2）碎屑物质的沉积作用处于搬运状态的碎屑物质，当流水的流速降低，流水的动力不足以克服颗粒的重力，颗粒就会沉积下来。或当流水的水平推力小于颗粒的有效重力（重力减

12、浮力）时，床沙颗粒就会停止移动。当流水的上举力小于有效重力，或流速小于颗粒沉速的12倍，悬浮颗粒就会下沉。碎屑物质在静水中的下沉情况可用斯托克斯实验公式表示： = 式中：颗粒下沉速度（mm/s），重力加速度（cm/s2），r 球体的半径（cm），颗粒的密度（g/cm3），水介质的密度（g/cm3），介质的粘度（Pa·s）。影响碎屑颗粒沉速的因素很多，主要有颗粒的密度、形状、水质、含沙量等。 颗粒的沉速与其粒度和形状有关同样密度的颗粒，颗粒愈大，沉速愈大。因而砾砂粉砂先后沉积。颗粒的形状对沉速也有关。如同样体积和密度的颗粒：球状颗粒为100，椭球状颗粒为6181，立方体为74，长柱状体

13、为50，片状体为3880。 颗粒的沉速与其密度成正比，或与其体重成正比。 颗粒的沉速与介质的粘度成反比。碎屑沉积物在水盆地（海、湖）中的搬运与沉积因受波浪流、潮汐流和洋流、湖流的反复改造，特别是海洋对碎屑沉积物的改造能力比河流大100倍，故海洋沉积物常分选好、磨圆度好、结构成熟度和成分成熟度常很好。2 碎屑物质在风中的搬运与沉积3 冰川的搬运与沉积4 重力流的机械搬运与沉积作用5 搬运过程中碎屑物质的变化（主要指牵引流搬运过程中）随着搬运距离的加长，碎屑物质要发生以下变化： 粒度变细。 圆度、球度渐好（粉砂、泥等则始终不好）。 颗粒的分选愈好（即颗粒的大小愈接近一致）。在水成环境中分选最好通常

14、是细砂；而对风成砂来说，最好的分选出现在极细砂的粒径。 稳定矿物增多，不稳定矿物渐少，即岩石的成分成熟度渐好。 发生机械沉积分异作用。即按搬运距离加长，碎屑物按大小、比重、形状、成分不同而分别沉积。6 沉积分异作用沉积岩的原始物质经过搬运、沉积而分化为比较简单的沉积物（岩石和矿产）类型的作用，称为沉积分异作用。主要受物理因素支配的分异作用，叫机械沉积分异作用。其一般规律为：1） 按颗粒大小分异：砾砂粉砂泥。2） 按比重分异：3） 按形状分异：4） 按矿物成分分异：（二） 化学的搬运与沉积作用沉积物质中的溶解质，常呈胶体溶液或真溶液被子搬运和沉积。这主要与物质的溶液解度有关。Ca、Na、K、Mg

15、等的溶解度大，常呈真溶液搬运；而Al、Fe、Mn、Si等的氧化物难溶于水，多呈胶体溶液搬运。1胶体物质的搬运与沉积胶体物质的性质介于粗分散系（悬浮液其中的粒子直径>100nm）和离子分散系（真溶液分子或离子直径<1nm）之间。它主要靠布朗运动维系。当胶体溶液由于： 带不同电荷的胶体相互混合， 电介质的作用， 蒸发作用，使胶体浓度增大， 其它如pH值的改变等。会发生凝聚作用，使胶体质点在溶液中成凝絮状、团块状的胶块，在重力作用下沉积下来。由胶体凝聚沉淀而成的沉积物和沉积岩有以下特征： 呈胶状、贝壳状断口。 胶体沉积物形成的岩石，颗粒细小，吸收性强，故有粘舌现象。常呈微晶、放射状结构。

16、 胶体陈化脱水而产生收缩裂隙，孔隙性也较好，易敲击成尖棱角状碎块。 具有较强的离子交换和吸附能力。 胶体沉积物可呈巨厚状岩层，也可呈透镜、结核状产出。2真溶液的搬运与沉积化学溶解物质中Cl、S、Ca、Na、K、Mg等成分主要呈离子状态存在于水溶液中，呈真溶液搬运。有时Fe、Mn、Al、Si也可呈真溶液搬运。并通过化学作用而沉淀。它们沉淀先后，主要受物质的溶解度决定，即溶解度愈大，愈易搬运，不易沉淀。物质的溶解度除物质本身的性质外，还受介质条件影响，如pH、Eh(氧化-还原电位)、温度、压力、CO2含量等一系列因素控制。这些因素的改变都会使溶解度发生改变，使各类溶解物先后沉淀，而使物质在沉积阶段

17、发生分异作用。这种主要受化学因素支配的分异作用称为化学沉积分异作用。普斯托瓦洛夫根据溶解度提出从沉积盆地边缘到盆地中心溶解物质的沉积顺序，首先是溶解度小的铝、铁、锰、硅的氧化物，继而是溶解度大一些的磷酸盐、硅酸盐和碳酸盐，最后是溶液解度大的硫酸盐和卤化物。三 沉积期后的变化及其作用（一）阶段划分 划分为四个阶段：同生阶段（或海解阶段）、成岩阶段、后生阶段和退后生阶段。（二） 主要的沉积期后变化1 压实作用2 压溶作用3 胶体的陈化及重结晶作用4 交代作用5 结核的形成6 自生矿物的形成7 胶结作用第三节 沉积岩的构造和颜色沉积岩的构造是指沉积岩各个组成部分空间分布和排列方式。通过沉积岩的构造研

18、究，可确定沉积介质的营力类型及强弱、介质的流动状态，分析沉积环境，确定地层的顶底和地层层序，对恢复古地理环境及寻找相应矿产等均有重要意义。一. 层理构造主要层理类型：水平层理：主要见于细粒岩石（泥岩、细粉砂岩、泥灰岩）中。平行层理：主要见于砂岩中。波状层理：常发育于粉砂岩中。交错层理：递变层理（又称粒序层理）： 韵律层理：二. 层面构造一）顶面构造1）波痕 浪成波痕流水波痕风成波痕2）干裂二）底面构造槽模沟模块状层理： 冲刷面及侵蚀下切现象二同生变形构造重荷模球状及枕状构造包卷层理泄水构造三生物成因构造（略）四化学成因构造结核缝合线五沉积岩的颜色颜色是沉积岩最醒目的标志，它反映岩石的成分、结构

19、和成因，并常把它作为分层、对比和推断古地理条件的重要标志之一。沉积岩颜色的成因分类：继承色：取决于碎屑物质的颜色。碎屑岩类自生色：取决于沉积和成岩阶段形成的自生矿物的颜色。粘土岩类，化学岩和部分碎屑岩类。如含Fe3+页岩呈红色或黄褐色，海绿石砂岩呈绿色。前二者为原生色。次生色：在后生作用或风化作用过程中，原生色发生次生变化而形成。区别：原生色在同一层内常稳定，而次生色呈斑点状或沿裂隙等分布。次生色和自生色常由色素造成，如铁质，有机质等。常见的自生色及沉积环境：白色：一般不含色素，如质纯碳酸盐岩、石英砂岩等。灰色、黑色：常由于含有机质（炭质、沥青质）、分散状硫化铁等，表明岩石形成于还原或强还原条

20、件下。红色、紫红色、黄褐色：由于含有铁的氧化物或氢氧化物之故，表明当时沉积介质为氧化及强氧化条件。绿色：由于含有Fe2+和Fe3+的硅酸盐矿物（海绿石、鲕绿泥石）。代表弱氧化或弱还原的介质条件。第十二章 沉积岩的主要类型第一节 沉积岩的分类物源类别火山源陆 源内 源大类 火山碎屑岩陆 源 沉 积 岩 内 源 沉 积 岩碎屑岩 泥质岩蒸发岩 非蒸发岩可燃有机岩集块岩火山角砾岩凝灰岩砾岩和角砾岩砂岩粉砂岩高岭石粘土岩水云母粘土岩蒙脱石粘土岩泥 岩页 岩石膏、硬石膏石盐岩钾镁盐岩铝质岩铁质岩锰质岩磷质岩碳酸盐岩硅质岩煤油页岩第二节 碎屑岩母岩机械破碎产生的碎屑物质经搬运、沉积及压实胶结等作用而形成的

21、岩石。一碎屑岩的一般特征 （一）碎屑岩的物质成分碎屑岩的物质成分主要由碎屑物质、化学物质和杂基三部分组成。1 碎屑物质（陆源碎屑）它是母岩机械破碎产物，可分为矿物碎屑和岩石碎屑。（1） 矿物碎屑又可分为轻矿物（密度<2.86）和重矿物（密度>2.86）。轻矿物主要为石英、长石和云母；重矿物主要为岩浆岩中的一些副矿物和铁镁矿物等，在碎屑岩中一般很少。石英：陆源碎屑岩中最常见。在砂岩、粉砂岩中含量最高，平均达66.8%。因石英最稳定，故若砂岩中石英含量多，则说明砂岩的成分成熟度高。长石：长石在碎屑岩（砂岩、粉砂岩）中的含量仅次于石英，平均含量有11.5%。长石主要来自于花岗岩、花岗片麻

22、岩。在碎屑岩中常见的是钾长石和酸性斜长石。由于长石是不稳定矿物，故它们若在砂岩中大量出现，则多半是在干旱气候和快速堆积条件下形成，成分成熟低。云母：多是稳定的白云母，常集中在细砂、粉砂岩的层面上。重矿物：少见，但可确定源岩。（2） 岩石碎屑 岩屑是母岩直接破碎的产物，故岩屑可用来推断母岩。岩屑反映气候干旱，母岩风化不彻底，搬运近，沉积快的特征。故碎屑岩中岩屑多说明岩石成分成熟度低。岩屑多分布在>0.1mm粒级的砂岩和砾岩中。2 化学物质是从溶液中（沉积、成岩阶段）呈化学沉淀的物质。这类物质在陆源碎屑岩中多以胶结物的形式存在。但也可有少量不呈胶结物而孤立存在的矿物，称自生矿物；或以交代碎屑

23、或其它物质的形式存在。作为胶结物的化学沉淀物常见的有硅质、碳酸盐质、铁质、磷酸盐类矿物等。硅质胶结物：硅质胶结物的二氧化硅可呈各种变体出现，从非晶质的蛋白石、纤维状玉髓、微晶质石英到自形的次生加大石英，其中石英最常见。3 杂基又称基质或碎屑杂基。它们是充填于碎屑颗粒之间的细粒的机械混入物，它们不是化学成因的矿物，故叫杂基。它们对碎屑也起胶结作用，因而将化学胶结物和杂基称为填隙物质或广义的胶结物。杂基主要为<0.03mm的细粉砂和粘土物质。其成分主要为粘土矿物和石英、长石碎屑的混杂物。成分成熟度：碎屑物质在风化、搬运、沉积过程中，被地质营力综合改造，稳定组分被富集的程度。碎屑岩（砂岩）中常

24、用：石英长石或 （石英+燧石）（长石+岩屑）来表示。（三） 碎屑岩的结构1 碎屑本身结构（1）粒度碎屑颗粒的大小称为粒度。一般以长径或中径来度量。由于工作性质不同和目的不同，所采用的粒度划分标准也不同。主要有三种标准：1） 十进位标准碎屑直径>1mm 砾 10.1mm 砂0.10.01mm 粉砂 <0.01mm 泥2） 自然粒级标准是根据颗粒大小及颗粒的水力学行为的内在联系，来确定粒级的界限。 >2mm 砾 20.05mm 砂 0.050.005mm 粉砂 <0.005mm 泥3） 值粒级标准=以值为标准的粒级在国内外已被广泛应用，它便于作粒度分析图件。（2）圆度指碎屑

25、颗粒的棱和角被磨蚀圆化的程度。一般分为四级：1） 棱角状2） 次棱角状3） 次圆状4） 圆状（3）球度指碎屑颗粒接近球体的程度。圆度和球度有所不同，但一般对同一种矿物而言，随着搬运距离的加长，其圆度和球度增高，故它们是度量碎屑岩的结构成熟度的标准之一。2 胶结类型指碎屑物与填隙物（包括胶结物和杂基）之间的关系。胶结类型或叫支撑性质，它与碎屑颗粒与杂基相对含量有关，也考虑到颗粒之间的关系。它们的形成与水动力条件有关。可分为：1） 基底式胶结：颗粒不接触，杂基支撑2） 孔隙式胶结：多为点接触，也可有线接触，颗粒支撑3） 接触式胶结：多为线接触或凹凸接触，颗粒支撑3 碎屑岩的结构成熟度碎屑岩在结构上

26、接近最终产物的程度称为结构成熟度。碎屑物在风化、搬运和沉积过程中，不断被改造，其总趋势是杂基减少，分选性，磨圆度、球度提高。（三） 碎屑岩的分类和命名1 分类根据碎屑颗粒大小分为三类：1）粗碎屑岩砾岩、角砾岩 d>2mm2) 中碎屑岩砂岩 d=20.05mm3）细碎屑岩粉砂岩 d=0.050.005mm2 命名原则1） 主要根据碎屑含量占50%以上者确定岩石基本名称。2） 次要粒径碎屑含量占2550%时，则在基本名称前加“××质”表示。二粗碎屑岩砾岩、角砾岩（一） 类型划分1 根据碎屑的圆度砾岩；圆及次圆状砾石含量>50%岩石。角砾岩：棱角和次棱角状砾石>

27、50%的岩石。2 根据砾石的大小巨砾岩：砾石直经>256mm。粗砾岩：砾石直经为64256mm。中砾岩：砾石直经为464mm。细砾岩：砾石直经为24mm。3 根据砾石成分单成分砾岩：复成分砾岩：4 根据砾岩在地层中的位置底砾岩：由常见于海侵层位底部而得名。与下伏岩层呈不整合或假整合接触。层间砾岩：位于连续沉积的地层内部。三中碎屑岩砂岩碎屑中20.05mm粒级的颗粒在50%以上的岩石。砂岩的碎屑成分主要是石英、长石和岩屑。各自含量反映成分成熟度。砂岩中的填隙物除粘土杂基外，还常有钙质、硅质、铁质等胶结物。（一） 砂岩分类1 按粒度大小分粗粒砂岩：粒径20.5mm。中粒砂岩：粒径0.50.2

28、5mm。细粒砂岩：粒径0.250.05mm。2 按碎屑成分分类1） 首先根椐杂基含量划分为两类：净砂岩：杂基<15%杂砂岩：杂基>15%2)然后根据石英、长石、岩屑相对含量进一步划分（表28）当长石<25%，岩屑 <25%时，称为石英砂岩类；当长石>25%，且长石>岩屑时，称为长石砂岩类；当岩屑>25%，且岩屑>长石时，称为岩屑砂岩类。（二） 砂岩常见类型1 石英砂岩：碎屑物质中50%以上为石英（包括燧石和硅质岩）碎屑，可有少数长石、岩屑等。重矿物很少。石英含量>90%时，称为（纯）石英砂岩。碎屑以中细粒砂常见，磨圆度及分选性良好，反映其改

29、造作用充分，成熟度高。石英砂岩进一步按胶结物成分可分为：铁质石英砂岩：粘土质石英砂岩：钙质石英砂岩：硅质石英砂岩：2 长石砂岩：长石含量>25%，石英<75%，岩屑<10%。当长石>75%时称富长石砂岩。长石砂岩中长石多为正长石、微科长石、酸性斜长石，而中基性斜长石少见。岩屑较少，石英可多可少。砂粒间的填隙物为钙质、铁质及粘土质。胶结类型多为孔隙式、接触式，有时为基底式。多数情况，长石砂岩岩层为块状。碎屑粒度较粗，一般为中粗粒。3 岩屑砂岩岩屑含量>25%，长石<10%，石英<75%。岩屑砂岩中岩屑成分多种多样，随母岩而异，但以细晶及隐晶的岩石为主。碎

30、屑的分选、磨圆度不好，粘土杂基较多，也可有碳酸盐等成分胶结物。多为基底胶结。岩屑砂岩多形成于供给区附近，是一种不成熟的快速堆积物，是构造变动强烈地区的产物，常在山前冲积扇、山间盆地及河流相中产出。4 杂砂岩杂基含量>15%，分选不好，泥砂混杂的砂岩。其进一步分类命名原则同净砂岩。杂砂岩中一般含石英较少，有不同比例的长石和岩屑，常含少量云母。富含杂基是杂砂岩的基本特征。杂砂岩常呈暗灰色、黑色，分选性、磨圆度均不好，多见于浊积岩和其它重力流沉积物中。常见递变层理和底部印模构造。典型的杂砂岩常堆积在急速沉降的地槽中，常见于浊积岩或复理式建造中。四 细碎屑岩粉砂岩粒径0.050.005mm大小的

31、碎屑含量>50%的岩石。粉砂岩的性质介于砂岩与泥质岩之间，并常混有砂和粘土。第三节 泥质岩一 泥质岩的一般特征泥质岩亦称粘土岩，是粒度<0.005mm主要由粘土矿物组成的岩石。（一）物质成分主要成分为粘土矿物，此外还有陆源碎屑矿物和自生矿物。（二）泥质岩的结构常见的有：泥状结构：粉砂泥状结构：生物泥状结构：鲕状或豆状结构：砾状及角砾状结构：同生碎屑（或内碎屑）被粘土质胶结而成。（三） 泥质岩的构造多为水平层理，当单层厚度<1mm者称为页理。页理发育的泥质岩叫页岩；无页理或页理不发育者叫泥岩。泥岩常可见干裂、雨痕、虫迹、晶体印模等。（四） 颜色（五） 物理性质可塑性：吸水性：蒙

32、脱石烧结性：耐火性：较纯的高岭石粘土>1580吸收性（吸附性）：二 泥质岩的分类及其主要类型1） 通常按固结程度及构造（有无页理）分：泥 未固结泥岩 固结，但无页理页岩 固结，有页理泥板岩 强固结，重结晶矿物含量>50%2) 根据含粉砂（砂）含量分：粉砂（砂）含量<5% 泥岩等525% 含粉砂（砂）泥岩等2550% 粉砂质（砂质）泥岩等3） 粘土矿物成分分：如高岭石粘土、蒙脱石粘土、水云母粘土等。4） 化学及有机混入物分：如钙质页岩、硅质页岩、油页岩等5） 颜色分：第四节 火山碎屑岩类一 一般特征由火山爆发作用产生的火山碎屑物质，于火山口附近就地堆积，或在空气或水介质中搬运、

33、降落、沉积，而后固结形成的岩石。含有火山碎屑物5010%的岩石可属于广义的火山碎屑岩，正常火山碎屑岩则含火山碎屑物在90%以上。它常与火山熔岩伴生，也可与正常沉积岩共存。二 火山碎屑物质的类型和特征可分为岩屑、晶屑和玻屑：岩屑：带棱角的岩块，一般粒度比较大，通常>2mm，来自于火山基底和管道的各种围岩。火山渣：火山弹：塑性岩屑：晶屑：大多<2mm玻屑：多<2mm三 火山碎屑岩的结构1火山碎屑物质的粒度>64mm 集块642mm 火山角砾20.005mm 火山灰<0.005mm 火山尘2火山碎屑岩的结构火山集块结构：火山角砾结构：凝灰结构：火山尘结构：并有一些过渡的

34、结构：碎屑熔岩结构、沉火山碎屑结构、凝灰沉积结构等。四 火山碎屑岩的构造层理构造：粒序层理：假流纹构造：斑杂构造：火山泥球构造：五 火山碎屑岩分类和命名首先考虑火山碎屑岩向沉积岩和熔岩过渡的特征，主要考虑火山碎屑物含量，正常沉积物或熔岩物质相对含量来划分；其次结合成岩方式和结构构造特征分为三大类五个亚类。然后再根据岩石中碎屑物的主要粒级（>50%）划分为集块、角砾、凝灰的命名。第五节 碳酸盐岩一概述碳酸盐岩主要由沉积的碳酸盐矿物（方解石、白云石等）组成，主要的岩石类型为石灰岩和白云岩。碳酸盐岩在地壳中的分布仅次于泥质岩和砂岩，约占地表沉积岩分布面积的1/5。据统计，占我国沉积岩分布面积的

35、55%，其中西南地区最为发育。二碳酸盐岩的物质成分（一） 化学成分主要化学成分为CaO、MgO及CO2，其余氧化物还有SiO2、TiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、K2O、Na2O及H2O等。方解石理论化学成分为CaO56%，CO244%，白云石为CaO30.4%，MgO21.7%，CO247.9%。（二） 矿物成分 碳酸盐岩的矿物成分包括三类：碳酸盐矿物、自生的非碳酸盐矿物及陆源矿物。1 碳酸盐矿物碳酸盐矿物是同二价络阴离子CO32-和二价的金属阳离子Mg2+、Ca2+等结合形成无水的碳酸盐矿物。阳离子MgOFeO ZnMnCdCaSrPbBa半径Å矿物名 称066菱镁矿074 菱铁矿074菱锌矿080菱锰矿097菱镉矿099方解石文 石116碳酸锶矿124白铅矿143毒重石结晶型 方解石型 文石型 位于钙左