03第三章碎屑岩的成分ppt课件

1、 第三章 碎屑岩的成分 陆源碎屑岩：是指母岩风化作用所形成陆源碎屑岩：是指母岩风化作用所形成的碎屑物质经过机械搬运沉积少量化学搬的碎屑物质经过机械搬运沉积少量化学搬运沉积和成岩作用所形成的岩石。运沉积和成岩作用所形成的岩石。 碎屑岩包括砾岩、砂岩、粉砂岩、粘土碎屑岩包括砾岩、砂岩、粉砂岩、粘土岩。岩。 陆源碎屑岩按其结构特征和组成物质可陆源碎屑岩按其结构特征和组成物质可分为：碎屑颗粒和填隙物两大类。前者又分分为：碎屑颗粒和填隙物两大类。前者又分为矿物碎屑和岩石碎屑；后者又分为杂基、为矿物碎屑和岩石碎屑；后者又分为杂基、胶结物、自生矿物和孔隙。胶结物、自生矿物和孔隙。碎屑岩显微镜下照片碎屑岩电子

2、显微镜下照片一、矿物碎屑一、矿物碎屑( (石英、长石、重矿物石英、长石、重矿物) )二、岩石碎屑岩屑）二、岩石碎屑岩屑）三、盆内碎屑三、盆内碎屑四、成分成熟度四、成分成熟度 第一节第一节 碎屑成分碎屑成分 碎屑颗粒主要是母岩在风碎屑颗粒主要是母岩在风化作用过程中形成的矿物碎屑化作用过程中形成的矿物碎屑和岩石碎屑，数量大，是陆源和岩石碎屑，数量大，是陆源碎屑岩的主要结构成分。其次碎屑岩的主要结构成分。其次为盆内碎屑，数量较少。为盆内碎屑，数量较少。第三章 碎屑岩的成分 第一节 碎屑成分 一、矿物碎屑一、矿物碎屑 （已经发现的碎屑矿物约有（已经发现的碎屑矿物约有160160种，常见的约种，常见的约

3、2O2O种，种，但在一种碎屑岩中，其主要碎屑矿物通常不过但在一种碎屑岩中，其主要碎屑矿物通常不过3 35 5种。）种。） 碎屑矿物按比重可分为两类碎屑矿物按比重可分为两类: : 轻矿物轻矿物: :比重比重2 28686，主要为石英、长石；，主要为石英、长石； 重矿物重矿物: :比重比重2 28686，主要为岩浆岩中的付矿物，主要为岩浆岩中的付矿物榍石、铝英石）、部分铁镁矿物如辉石、角闪石榍石、铝英石）、部分铁镁矿物如辉石、角闪石以及变质岩中的变质矿物如石榴石、红柱石），此以及变质岩中的变质矿物如石榴石、红柱石），此外，重矿物中还包括沉积和成岩过程中形成的比重大外，重矿物中还包括沉积和成岩过程中

4、形成的比重大于于2 28686的自生矿物如黄铁矿、重晶石），但它们属的自生矿物如黄铁矿、重晶石），但它们属于化学成因物质范畴。于化学成因物质范畴。 碎屑岩中最常见分布最广泛的矿物碎屑有：碎屑岩中最常见分布最广泛的矿物碎屑有： 石英、长石、重矿物石英、长石、重矿物第三章 碎屑岩的成分 第一节 碎屑成分1石英石英(1)石英是碎屑岩中分石英是碎屑岩中分布最广的一种矿物布最广的一种矿物.砂砂岩及粉砂岩中平均含岩及粉砂岩中平均含量达量达66.8，在砾岩中，在砾岩中含量较少，粘土岩中含量较少，粘土岩中含量更少。含量更少。(2)肉眼观察石英碎屑肉眼观察石英碎屑多呈碎屑粒状，无色多呈碎屑粒状，无色透明，玻璃光

5、泽，断透明，玻璃光泽，断口油脂光泽，硬度为口油脂光泽，硬度为7,无解理；显微镜下无无解理；显微镜下无色，洁净光亮无风化色，洁净光亮无风化产物，粒状，无解理，产物，粒状，无解理，正低突起，一级灰白正低突起，一级灰白干涉色，一轴晶正光干涉色，一轴晶正光性。性。第三章 碎屑岩的成分 第一节 碎屑成分碎屑岩显微镜下照片塔里木盆地石炭系东河砂岩薄片）第三章 碎屑岩的成分 第一节 碎屑成分 (3) (3)石英的来源：深成中酸性岩浆岩、片麻岩、石英的来源：深成中酸性岩浆岩、片麻岩、片岩以及石英岩等含有大量的石英，是碎屑石英片岩以及石英岩等含有大量的石英，是碎屑石英的主要来源。的主要来源。 (4)“(4)“单

6、晶石英单晶石英指碎屑颗粒为单一的石英晶指碎屑颗粒为单一的石英晶体，体，“多晶石英多晶石英指的是碎屑颗粒为指的是碎屑颗粒为2 2至多个石至多个石英晶体的集合体。英晶体的集合体。 (5)(5)不同来源的石英往往有不同的包裹体、形不同来源的石英往往有不同的包裹体、形状、消光现象等，这些能表徵母岩类型的微观标状、消光现象等，这些能表徵母岩类型的微观标志称志称“标型特征标型特征”。第三章 碎屑岩的成分 第一节 碎屑成分u来自岩浆岩的石英特征来自岩浆岩的石英特征气液包裹体气液包裹体磷灰石包裹体磷灰石包裹体电气石包裹体电气石包裹体锆石包裹体锆石包裹体第三章 碎屑岩的成分 第一节 碎屑成分（来自岩浆岩中的石英

7、常含有细小的包裹体）（来自岩浆岩中的石英常含有细小的包裹体）第三章 碎屑岩的成分 第一节 碎屑成分第三章 碎屑岩的成分 第一节 碎屑成分u来自火山岩的石英特征来自火山岩的石英特征来自火山岩中的石英不含包裹体，表面光洁来自火山岩中的石英不含包裹体，表面光洁碎屑表面的粘土氧化铁等构成碎屑表面的粘土氧化铁等构成“尘埃线尘埃线”第三章 碎屑岩的成分 第一节 碎屑成分再旋回石英塔里木盆地石炭系东河砂岩u再旋回石英特征再旋回石英特征 2长石长石 (1)长石碎屑很常见，含量少于石英。据统计，长石碎屑很常见，含量少于石英。据统计，砂岩中长石的平均含量为砂岩中长石的平均含量为1015，远比石英含，远比石英含量为

8、少。量为少。 (2)长石很容易水解，抗化学风化能力弱，解理长石很容易水解，抗化学风化能力弱，解理发育抗物理风化能力也不强；在风化和搬运的过发育抗物理风化能力也不强；在风化和搬运的过程中，长石逐渐地被淘汰，在碎屑岩中长石含量程中，长石逐渐地被淘汰，在碎屑岩中长石含量较低。但在特殊条件下，在有些砂岩中长石的含较低。但在特殊条件下，在有些砂岩中长石的含量可以相当高。例如我国某些陆相沉积的储油岩量可以相当高。例如我国某些陆相沉积的储油岩层中，长石的含量可达到层中，长石的含量可达到50左右。左右。 第三章 碎屑岩的成分 第一节 碎屑成分(3)(3)长石主要来源于中长石主要来源于中- -酸性岩浆岩酸性岩浆

9、岩( (花岗岩花岗岩) )和片麻岩以和片麻岩以及沉积岩。一般认为，在碎屑岩中钾长石多于斜长石，及沉积岩。一般认为，在碎屑岩中钾长石多于斜长石，在钾长石中正长石略多于微斜长石，在斜长石中钠长石在钾长石中正长石略多于微斜长石，在斜长石中钠长石更长石远远超过中性和基性斜长石。更长石远远超过中性和基性斜长石。 (4)(4)在肉眼下长石多为板柱状、短柱状、粒状，无色在肉眼下长石多为板柱状、短柱状、粒状，无色- -浅浅褐黄色，玻璃光泽，二组正交或近于正交的完全解理，褐黄色，玻璃光泽，二组正交或近于正交的完全解理，硬度硬度6 6左右；镜下粒状，无色或因风化产物而显灰左右；镜下粒状，无色或因风化产物而显灰-

10、-浅褐浅褐黄色，表面较脏，二组解理完全，双晶常见，负低突起，黄色，表面较脏，二组解理完全，双晶常见，负低突起，一组灰干涉色。各种类长石可据双晶、突起、风化产物一组灰干涉色。各种类长石可据双晶、突起、风化产物不同相区别。不同相区别。第三章 碎屑岩的成分 第一节 碎屑成分第三章 碎屑岩的成分 第一节 碎屑成分高岭石化正长石来自花岗片麻岩的微斜长石双晶纹很细的中酸性斜长石绢云母化长石再旋回微斜长石再旋回斜长石(5)长石的双晶、包裹体、形状、自生加大边等也是判断其来源长石的双晶、包裹体、形状、自生加大边等也是判断其来源的的“标型特征标型特征”。第三章 碎屑岩的成分 第一节 碎屑成分正长石正长石正长石正

11、长石微斜长石微斜长石斜长石斜长石第三章 碎屑岩的成分 第一节 碎屑成分阴极发光薄片照片阴极发光薄片照片 3重矿物重矿物 (1) 碎屑岩中比重大于碎屑岩中比重大于2.86的矿物碎屑称重的矿物碎屑称重矿物。它们在岩石中含量很少，一般在矿物。它们在岩石中含量很少，一般在1左右，左右，其分布的粒度受重矿物的晶形大小、比重及硬度其分布的粒度受重矿物的晶形大小、比重及硬度的控制。重矿物是在的控制。重矿物是在0250.05mm的粒级范围的粒级范围内含量最高。内含量最高。 第三章 碎屑岩的成分 第一节 碎屑成分第三章 碎屑岩的成分 第一节 碎屑成分重矿物形态素描及鉴定特征重矿物形态素描及鉴定特征(2)(2)重

12、矿物的种类很多，根据重矿物的风化稳定性重矿物的种类很多，根据重矿物的风化稳定性可将其划分为稳定和不稳定的两类。前者抗风化能可将其划分为稳定和不稳定的两类。前者抗风化能力强，分布广泛，后者抗风化能力弱，分布不广。力强，分布广泛，后者抗风化能力弱，分布不广。第三章 碎屑岩的成分 第一节 碎屑成分第三章 碎屑岩的成分 第一节 碎屑成分(3)(3)重矿物的类型及标型特征、重矿物的组合以及轻重矿物的类型及标型特征、重矿物的组合以及轻重矿物的组合可有效的指示母岩的类型与性质。重矿物的组合可有效的指示母岩的类型与性质。(4)依据重矿及其组合在平面的变化趋势和规律可有效的依据重矿及其组合在平面的变化趋势和规律

13、可有效的确定物源方向的碎屑的搬运方向。确定物源方向的碎屑的搬运方向。第三章 碎屑岩的成分 第一节 碎屑成分第三章 碎屑岩的成分 第一节 碎屑成分 (5) 重矿物在碎屑岩中含量很少，薄片中偶重矿物在碎屑岩中含量很少，薄片中偶尔可见，一般应进行专门的尔可见，一般应进行专门的“人工重砂分析人工重砂分析”。 (6) 虽然重矿物含量较少，但在适当的条件虽然重矿物含量较少，但在适当的条件下也可以富集成有经济价值的重砂矿床。下也可以富集成有经济价值的重砂矿床。第三章 碎屑岩的成分 第一节 碎屑成分锆石沙矿锆石沙矿 二、岩石碎屑岩屑）二、岩石碎屑岩屑） 1、概念、概念 岩屑：是母岩岩石的碎块，简岩屑：是母岩岩

14、石的碎块，简称岩屑或岩块。称岩屑或岩块。 2、岩屑含量与下列因素有关：、岩屑含量与下列因素有关： 、碎屑岩的粒度、碎屑岩的粒度 砾岩中岩屑含量高，砂岩中岩砾岩中岩屑含量高，砂岩中岩屑含量底；屑含量底； 、母岩抗风化的能力的强弱，、母岩抗风化的能力的强弱， 强则容易成为岩屑，弱则难以强则容易成为岩屑，弱则难以成为岩屑；成为岩屑； 、岩屑大量出现反映了一、岩屑大量出现反映了一种特殊的地质条件，如干燥的气候种特殊的地质条件，如干燥的气候条件，快速的剥蚀和堆积环境，离条件，快速的剥蚀和堆积环境，离母岩近，而搬运不远等等。母岩近，而搬运不远等等。第三章 碎屑岩的成分 第一节 碎屑成分第三章 碎屑岩的成分

15、 第一节 碎屑成分岩屑主要依据其矿物组成、结构特征岩屑主要依据其矿物组成、结构特征以及构造特征进行鉴别。以及构造特征进行鉴别。 三、盆内碎屑三、盆内碎屑 我国中、新生代陆相碎屑岩我国中、新生代陆相碎屑岩中经常含少量盆内碎屑或称为中经常含少量盆内碎屑或称为内源碎屑），主要是碳酸盐颗粒、内源碎屑），主要是碳酸盐颗粒、球粒、内碎屑和化石碎屑，其次球粒、内碎屑和化石碎屑，其次是泥质内碎屑。有时随着碳酸盐是泥质内碎屑。有时随着碳酸盐颗粒的增加，也可过渡为含陆源颗粒的增加，也可过渡为含陆源碎屑的颗粒碳酸盐岩石灰岩或碎屑的颗粒碳酸盐岩石灰岩或白云岩）。白云岩）。 第三章 碎屑岩的成分 第一节 碎屑成分盆内碎

16、屑鲕粒）塔里木盆地石炭系东河砂岩薄片 在碎屑岩中，碎屑物质的含量与粒度分布有一定关系，某种成在碎屑岩中，碎屑物质的含量与粒度分布有一定关系，某种成分的颗粒常常只出现在某一定粒级范围内。分的颗粒常常只出现在某一定粒级范围内。第三章 碎屑岩的成分 第一节 碎屑成分u 碎屑物质的含量与粒度的关系碎屑物质的含量与粒度的关系 四、成分成熟度四、成分成熟度 成分成熟度：碎屑岩的成分接近于终结产物的程度称为成分成成分成熟度：碎屑岩的成分接近于终结产物的程度称为成分成熟度。熟度。 是一个描述性的术语、比较性的术语，因终结产物与环境条件是一个描述性的术语、比较性的术语，因终结产物与环境条件有关。常依据稳定组分的

17、含量的进行比较有关。常依据稳定组分的含量的进行比较 。 重矿物中，锆石、电气石、金红石是最稳定的，这三种矿物在重矿物中，锆石、电气石、金红石是最稳定的，这三种矿物在透明重矿物中所占比例称为透明重矿物中所占比例称为“ZTR指数，是判别成分成熟度的指数，是判别成分成熟度的标志。标志。 石英石英/长石的比值和长石的比值和SiO2/Al2O3的比值也可为的比值也可为“成分成熟度成分成熟度”。 碎屑岩的成分成熟度反映碎屑组分所经历的地质作用的时间和碎屑岩的成分成熟度反映碎屑组分所经历的地质作用的时间和强度，即碎屑物质被改造彻底的程度，它们在很大程度上受气候强度，即碎屑物质被改造彻底的程度，它们在很大程度

18、上受气候和大地构造条件的制约。和大地构造条件的制约。 第三章 碎屑岩的成分 第一节 碎屑成分第二节第二节 填隙物成分填隙物成分 填隙物是碎屑岩中的次要成分，以粒填隙物是碎屑岩中的次要成分，以粒度细小、数量少度细小、数量少( (特殊情况如粘土岩例外特殊情况如粘土岩例外) )与碎屑颗粒相区别。与碎屑颗粒相区别。第三章 碎屑岩的成分 第二节 填隙物一、杂基一、杂基二、胶结物二、胶结物填隙物填隙物 一、杂基一、杂基 1 1、定义：、定义：杂基：是以机械方式与碎屑颗粒同时沉积并充杂基：是以机械方式与碎屑颗粒同时沉积并充填于碎屑颗粒之间孔隙中的细小物质。填于碎屑颗粒之间孔隙中的细小物质。 2 2、特征：、

19、特征：a a、粒度细小，对砂岩、粒度细小，对砂岩0.03mm0.03mm，对砾岩可达，对砾岩可达细砂级细砂级b b、与碎屑颗粒同时沉积；、与碎屑颗粒同时沉积；c c、以机械方式沉积、以机械方式沉积( (悬浮载荷经卸载后形成悬浮载荷经卸载后形成的堆积产物的堆积产物),),受物理因素控制受物理因素控制, ,反映沉积时的水反映沉积时的水介质的性质和状态；介质的性质和状态；d d、成分复杂，粘土矿物为主，并有石英、长、成分复杂，粘土矿物为主，并有石英、长石等矿物及隐晶质岩石的细小碎屑，有时可见石等矿物及隐晶质岩石的细小碎屑，有时可见有灰泥和云泥；有灰泥和云泥； e e、数量变化大，一般少，特殊时较多或

20、单、数量变化大，一般少，特殊时较多或单独成岩；独成岩； f f、对碎屑岩也有一定的胶结作用。、对碎屑岩也有一定的胶结作用。第三章 碎屑岩的成分 第二节 填隙物第三章 碎屑岩的成分 第二节 填隙物 二、胶结物二、胶结物1、定义：、定义： 胶结物：在成岩阶段以化学沉淀方式形成胶结物：在成岩阶段以化学沉淀方式形成于粒间孔隙中的对岩石起胶结作用的矿物，称于粒间孔隙中的对岩石起胶结作用的矿物，称“胶结物胶结物”。第三章 碎屑岩的成分 第二节 填隙物第三章 碎屑岩的成分 第二节 填隙物 2、胶结物的类型 主要胶结物包括硅质石英、玉髓、蛋白石）、碳酸盐方解石、白云岩和一部分铁质赤铁矿、褐铁矿）。其它胶结物有

21、： 硬石膏、石膏、黄铁矿，以及高岭石、水云母、蒙脱石、海绿石、绿泥石等粘土矿物。第三章 碎屑岩的成分 第二节 填隙物硅质胶结物石英次生加大方解石胶结物、硅质胶结物：（石英、蛋白石、玉髓）硅质胶结物石英次生加大第三章 碎屑岩的成分 第二节 填隙物、碳酸盐胶结物： （方解石、铁方解石、白云石、铁白云石、菱铁矿)早期方解石胶结物第三章 碎屑岩的成分 第二节 填隙物、其它胶结物： 硬石膏、石膏、黄铁矿，以及高岭石、水云母、蒙脱石、海绿石、绿泥石等粘土矿物。第三章 碎屑岩的成分 第二节 填隙物3、胶结物的特征：、胶结物的特征：形成时间晚于碎屑颗粒，形成于成岩作用阶段；形成时间晚于碎屑颗粒，形成于成岩作用

22、阶段；以化学方式形成，反应成岩阶段孔隙水的性质；以化学方式形成，反应成岩阶段孔隙水的性质；成分多样，常见有硅质成分多样，常见有硅质(石英、玉髓和蛋白石石英、玉髓和蛋白石)、碳、碳酸盐酸盐(方解石、白云石方解石、白云石)及铁质及铁质(赤铁矿、褐铁矿赤铁矿、褐铁矿)硬石膏、硬石膏、石膏、黄铁矿以及高岭石、水云母、蒙脱石、海绿石、石膏、黄铁矿以及高岭石、水云母、蒙脱石、海绿石、绿泥石等粘土矿物都可作为碎屑岩的胶结物。但在同一绿泥石等粘土矿物都可作为碎屑岩的胶结物。但在同一岩石胶结物成分单一岩石胶结物成分单一(常为常为1-2种种)；粒度变化较大，一般小于碎屑粒度变化较大，一般小于碎屑(有例外有例外)而大于杂基；而大于杂基；常有多样复杂的结构类型，有世代和期次；常有多样复杂的结构类型，有世代和期次；对碎屑颗粒起主要的胶结作用；对碎屑颗粒起主要的胶结作用；数量少于碎屑颗粒，与杂其有互为消涨的现象。数量少于碎屑颗粒，与杂其有互为消涨的现象。第三章 碎屑岩的成分 第二节 填隙物问题：问题： 胶结物与杂基的区胶结物与杂基的区别？别？ 1、形成时间：、形成时间： 2、形成方式：、形成方式： 3、成分上的区别：、成分上的区别：第三章