沉积岩与沉积相：第三章 沉积岩的结构、构造和颜色

1、第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第一节 沉积岩的结构 第二节 沉积岩的构造 第三节 沉积岩的颜色一、基本概念 二、碎屑颗粒结构 三、填隙物结构四、胶结类型和颗粒接触类型五、孔隙结构六、结构成熟度第一节 沉积岩的结构第三章 沉积岩的结构、构造和颜色一、基本概念1 碎屑岩的结构：是指组成碎屑岩的各部分自身特征及其间相互关系。碎屑沉积岩的成因不同，造成碎屑岩结构多样。2 碎屑岩的结构组分：指组成碎屑岩的各部分第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第一节 沉积岩的结构3 碎屑岩的结构组分类型： 颗粒 杂基 胶结物 孔隙填隙物二、碎屑颗粒结构 1 碎屑颗粒结构：包括粒度大小和分选性、圆度、球度、形状和颗粒表面

2、特征五个方面，其中粒度大小、分选和圆度是碎屑岩结构特征研究重要内容。第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第一节 沉积岩的结构2 碎屑颗粒的粒度：是指碎屑颗粒的绝对大小，一般用颗粒的直径来计量。3 碎屑颗粒的分选性：是指碎屑颗粒大小的均匀程度。值粒度标准:值的数学定义是：logd 某一粒级颗粒90二、碎屑颗粒结构 4 碎屑颗粒圆度：是指碎屑颗粒的棱角被磨圆的程度。它与颗粒的形状关系较小，只与棱的尖锐程度关系密切。第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第一节 沉积岩的结构棱角状：碎屑颗粒具有尖锐的棱角，棱角没有或很少有磨蚀的痕迹。次棱角状：碎屑颗粒的棱角稍有磨蚀现象，但棱角仍清楚可见。次圆状：碎屑颗粒的棱角

3、有明显的磨损，棱角圆化，但颗粒的原始轮廓、棱角所在位置还清楚。圆状：碎屑颗粒的棱角已磨损消失，颗粒圆化，原始轮廓、棱角位置难于推断。这是颗粒经过长距离搬运，长期磨蚀的结果。颗粒的圆度主要与搬运距离、搬运方式有关，但还受矿物结晶习性影响，如推移搬运的颗粒比悬移搬运的颗粒易磨圆，软的颗粒比硬的颗粒易磨圆。研究圆度主要是针对推移载荷，而悬移载荷的圆度研究意义不大。二、碎屑颗粒结构 5 粒度分析：是指研究碎屑岩不同粒级颗粒的含量及分布特征。（1）常用方法：筛析、薄片、专门仪器（2）常用粒度区间：1/4 （3）常用图表：数据表、直方图、算术和概率曲线、CM图第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第一节 沉积岩

4、的结构C1M50二、碎屑颗粒结构 第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第一节 沉积岩的结构5 粒度分析二、碎屑颗粒结构 第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第一节 沉积岩的结构5 粒度分析1：4分选极差三、填隙物结构 1胶结物结构 胶结物结构与本身的结晶程度、晶粒大小和分布的均匀性有关，常见的胶结物结构类型有：非晶质结构：如蛋白石、铁质等。隐晶质结构：如玉髓、隐晶质磷酸盐、碳酸盐等。显晶质结构：胶结物晶粒粗大粒状镶嵌，常见碳酸盐胶结物。带状(薄膜状)和栉壳状(丛生)结构：胶结物环绕颗粒呈带状分布称为带状结构，也称薄膜状结构或包壳结构，常为粘土胶结物。如果胶结物呈纤维状或针状垂直于碎屑颗粒表面生长，称为

5、栉壳状结构。带状和栉壳状结构胶结物多形成于成岩期或同生期。再生结构(次生或自生加大结构)：常见自生石英胶结物沿碎屑石英边缘呈次生加大边，而且两者光性方位大体一致。除石英外，方解石和长石都可形成再生结构。再生结构多数是在成岩后生期形成。嵌晶(连生)结构：是指胶结物重结晶时形成很大的晶体，或者从孔隙水溶液结晶的粗大晶体，往往将一个或几个颗粒包含在一个晶体中，它是典型成岩后期产物。第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第一节 沉积岩的结构三、填隙物结构第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第一节 沉积岩的结构三、填隙物结构第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第一节 沉积岩的结构三、填隙物结构第三章 沉积岩的结构、构

6、造和颜色第一节 沉积岩的结构2杂基结构：杂基：与碎屑同时以机械沉积方式沉积的细小（0.03mm)石英、长石和粘土矿物。杂基结构可分为原杂基结构、正杂基结构和似杂基结构三种类型。1)原杂基结构：由未重结晶的粘土，及细粉砂级石英、长石、云母等构成泥状结构。 2)正杂基结构：经过明显重结晶作用，粘土多呈鳞片状，杂基与颗粒边缘有交代现象。 3)似杂基结构：碎屑岩中有时可见一些成分、结构上与杂基相似，但又并非原始机械沉积成因的填隙细粒物质，这些均可称之为“似杂基” 。三、填隙物结构第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第一节 沉积岩的结构 3)似杂基结构：可分为三种类型： 外杂基：它是沉积物沉积后，沿颗粒间渗

7、漏到孔隙中的外来细粉砂和粘土，这种组分在岩石中分布不均匀，常具示底构造； 淀杂基：它是成岩期从孔隙水中沉淀形成的粘土矿物，一般成分单纯，实际上是粘土胶结物； 假杂基：是由塑性泥质岩屑和极易破碎的某些岩屑，在压实作用下发生变形或破碎而成，一般分布不均匀，如果是泥岩挤压变形所成的假杂基，有时还可见到模糊的岩屑外形，由此可以看出，这些“似杂基”与真正的杂基具有完全不同的成因意义，原杂基和正杂基可反映搬运流体的粘度、密度等物理性质，是碎屑岩分选好坏的标度，一定要严格区分。 四、胶结类型和颗粒接触类型第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第一节 沉积岩的结构胶结类型：碎屑岩中，碎屑颗粒和真隙物间的关系称为胶结

8、类型或支撑类型。它取决于颗粒和填隙物的相对含量和颗粒之间的接触关系。首先，按颗粒和杂基的相对含量分为杂基支撑和颗粒支撑两大类，再按颗粒和胶结物的相对含量和相互关系分为基底胶结、孔隙胶结、接触式胶结及镶嵌胶结四类。基底胶结属于基质支撑，孔隙胶结和接触胶结属颗粒支撑，镶嵌胶结则是颗粒与颗粒呈缝合接触 基底胶结孔隙胶结接触胶结镶嵌胶结五、孔隙结构第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第一节 沉积岩的结构孔隙可分为原生孔隙和次生孔隙两类。 原生孔隙主要是粒间孔隙，即碎屑颗粒原始格架间的孔隙。它往往或多或少被后期成岩过程所形成的胶结物充填，真正的原生孔隙在沉积岩中很难全部保留。 次生孔隙是沉积物沉积以后，特别

9、是在固结成岩之后，岩石组分(颗粒、填隙物)发生溶蚀作用的结果。被溶蚀的组分不仅有碳酸盐、硫酸盐和氯化物等溶矿物，一些难溶组分如石英、长石、部分岩屑等的溶蚀现象在碎屑岩中也十分常见。因此，人们越来越认识到次生孔隙对油气储集的重要性。原生孔隙次生孔隙六、结构成熟度第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第一节 沉积岩的结构结构成熟度:指碎屑沉积物与无基质、分选、磨圆都极好的终极状态的接近程度。结构成熟度的判别分三步:第一步：看基质（杂基）第二步：看分选第三步：看磨圆第二节 沉积岩的构造第三章 沉积岩的结构、构造和颜色一、基本概念二、沉积构造的分类三、流动成因构造四、同生变形构造五、曝露成因构造六、化学成因

10、构造七、生物成因构造一、基本概念第三章 沉积岩的结构、构造和颜色1 沉积构造：是指沉积岩不同特征组分的空间排列所显示的岩石宏观特征。按其形成的时间，又可分为原生沉积构造和次生沉积构造。2 原生沉积构造：是指陆源碎屑沉积物沉积时到沉积物固结成岩之前，由物理、化学、生物等作用在沉积物内部或者沉积物与流体界面处所形成的构造，既包含了沉积过程中产生的并受沉积条件所控制的沉积构造(如波痕、层理等)，也包含了沉积物沉积之后到固结之前由同生作用和准同生变形作用所形成的沉积构造(如滑塌构造、负载构造等)。3 次生沉积构造：是指沉积物固结之后由压实作用、成岩作用等所产生的沉积构造(如成岩结核等)。第二节 沉积岩

11、的构造二、沉积构造的分类第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第二节 沉积岩的构造三、流动成因构造第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第二节 沉积岩的构造 1层面构造 浪成波痕，山东日照，黄海海岸沟模跳模干涉波痕干涉波痕干涉波痕干涉波痕水流波痕舌形、波曲形小波痕巨型波痕和波浪波痕直脊、孤立波痕直线、波曲形小波痕波痕与巨型风成波痕三、流动成因构造第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第二节 沉积岩的构造对称指数（symmetry indexSI）：向流面与背流面水平投影之比波痕指数（ripple index=RI）：波长与波高之比。三、流动成因构造第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第二节 沉积岩的构造三种成因类型

12、波痕对比2层理构造第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第二节 沉积岩的构造三、流动成因构造（1）层理的有关术语细层(laminae)：又称纹层，是组成层理的最小单位，其厚度极小，以毫米计。是相同水动力条件下同时形成的。层系(set)：又称系丛，是由成分、结构和产状上相同的许多细层组成的，是在同一环境的相同水动力条件下不同时间形成的细层组成的。层系组：由两个或两个以上岩性（成分，结构）基本一致的相似层系组成，是在同一环境的相似水动力条件下形成的。层：由成分基本一致的岩石组成，是组成沉积地层的基本单位，层可以与上下邻层分开，一个层可以是一个或若干个纹层、层系或层系组组成2层理构造第三章 沉积岩的结构、

13、构造和颜色第二节 沉积岩的构造三、流动成因构造（2）层理的主要类型及特征1 板状交错层；2 楔状交错层；3，4，槽状交错层； 5 波状交错层；小箭头指向上层面，大箭头表示流向. 请注意层系界面的不同平行层理与剥离线理水平层理2层理构造第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第二节 沉积岩的构造三、流动成因构造（2）层理的主要类型及特征爬升层理递变层理波状透镜状脉状羽状丘状冲刷充填 波状交错层理水道充填交错层理图解水道充填交错层理海滩冲洗交错层理2层理构造第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第二节 沉积岩的构造三、流动成因构造（3）层理、底形与粒度和流态的关系2层理构造第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第二节

14、 沉积岩的构造三、流动成因构造（3）层理、底形与粒度和流态的关系四、同生变形构造第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第二节 沉积岩的构造重荷模包卷层理Slump folds混杂堆积五、曝露成因构造第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第二节 沉积岩的构造干裂干裂晶痕晶痕六、化学成因构造第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第二节 沉积岩的构造燧石结核缝合线七、生物成因构造第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第二节 沉积岩的构造叠层构造（Stromatolitic structure）由单细胞或简单多细胞藻类（还有细菌）等在固定基底上周期性繁殖形成的一种纹层状构造，其中的纹层称藻纹层，可出现在碳酸盐岩、硅质岩、铁质

15、岩或磷质岩中。七、生物成因构造第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第二节 沉积岩的构造潜穴与水深的关系滨 岸 带分选好沙与粉沙纯净沙与粉沙深海泥侵蚀面食悬浮物动物食沉积物动物爬迹觅食迹第三节 沉积岩的颜色第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第二节 沉积岩的构造碎屑岩的颜色，按成因可分为三类，即继承色、自生色和次生色。继承色和自生色都是原生色。1.继承色：继承色主要决定于碎屑颗粒的颜色，而碎屑颗粒是母岩机械风化的产物，故碎屑岩颜色是继承了母岩的颜色。2.自生色：决定于沉积物堆积过程及其早期成岩过程中自生矿物的颜色。 3.次生色：是在后生作用阶段或风化过程中，原生组分发生次生变化，由新生成的次生矿物所造成

16、的颜色。第三节 沉积岩的颜色第三章 沉积岩的结构、构造和颜色第二节 沉积岩的构造几种典型自生色的致色成分及其成因意义白色或浅灰白色：岩石不含有机质、构成矿物基本上都是无色透明矿物. 如纯净的高岭石、蒙脱石粘土岩、钙质石英砂岩、结晶灰岩等等。红、紫红、褐或黄色：岩石含高铁氧化物或氢氧化物(其含量低至百分之几即有很强的致色效果).可指示氧化条件（但并非一定是暴露条件）。灰、深灰或黑色：岩石含有机质或弥散状低铁硫化物（如黄铁矿、白铁矿）微粒. 可指示还原条件.绿色：一般由海绿石、绿泥石等矿物造成。这类矿物中的铁离子为Fe2+，可代表弱氧化或弱还原条件。思考题第三章 沉积岩的结构、构造和颜色1 基本概念： 碎屑岩的结构、