沉积岩与沉积相3.1碎屑岩的成分

1、本节导学 前几讲我们学习了沉积岩的概念、沉积岩的形成过程。那么沉积岩具体有什么特征呢？ 对于岩石来说，特征描述要从成分、结构、构造、颜色等方面来进行描述。碎屑岩是沉积岩最主要的岩石类型之一，这一讲我们就以碎屑岩为例来学习一下沉积岩的成分特征，同学们需要重点掌握碎屑颗粒、杂基、胶结物的概念、类型及基本特征。第三章 碎屑岩的成分与结构引 言一、碎屑岩的概念 主要由母岩风化作用所形成的碎屑物质经过机械搬运和沉积作用、少量化学搬运和沉积作用，并经沉积后作用形成的一类岩石，又叫陆源碎屑岩（Terrigenous Clastic Rocks）引 言二、碎屑岩的基本组成 碎屑颗粒（grain） 碎屑岩的骨架

2、，主要由母岩物理风化作用过程中机械破碎而成的矿物碎屑和岩石碎屑组成。 杂基（matrix） 细小的碎屑，与碎屑颗粒同时沉积 胶结物（cement） 化学沉淀物质，成岩期产物 孔隙 （pore）杂基颗粒胶结物孔隙三、岩石描述内容 成分（composition） 结构（texture） 构造（structure） 颜色（color）引 言引言1、化学成分 Al2O3、SiO2、 Fe2O3、 FeO、Ca、Na、K2、产出形式/物质成分 碎屑颗粒（grain） 杂基（matrix） 胶结物（cement）第一节 碎屑岩的成分一、碎屑颗粒 来源 母岩区陆源碎屑（继承矿物） 沉积区（再旋回）碎屑、生物

3、碎屑 火山碎屑 宇宙源陨石碎屑 组成 矿物碎屑：石英、长石最多，重矿物含量少 岩石碎屑：稳定的多第一节 碎屑岩的成分（一）矿物碎屑 按密度 轻矿物：比重2.86 来自岩浆岩：榍石、锆石、铁镁矿物 来自变质岩：石榴石、红柱石 碎屑岩自生矿物：黄铁矿、重晶石 第一节 碎屑岩的成分1、石英（quartz） 抗风化能力强，分布最广，含量最高 砂岩和粉砂岩66.8% 砾岩中较少，粘土岩中更少 主要来源不同来源的石英特点不同 深成中酸性岩浆岩、长英质片麻岩、片岩 老沉积岩、流纹岩、脉岩、其它石英质母岩。 不同来源的石英特点不同第一节 碎屑岩的成分来自岩浆岩的石英来自深成岩浆岩的石英新鲜,可有包裹体来自喷出

4、岩的石英第一节 碎屑岩的成分来自变质岩的石英云状波状消光，来自接触变质岩带状消光，来自区域/动力变质岩第一节 碎屑岩的成分来自沉积岩的石英(再旋回石英)具次生加大边，颗粒内部边缘有尘线第一节 碎屑岩的成分2、长石（feldspar） 含量石英，相当于石英的1/4，在砂岩中，占总量的1015%。 主要来源于花岗岩和花岗片麻岩 地壳运动剧烈，地形高差大 气候干燥，物理风化为主 搬运距离近，堆积迅速 钾长石多于斜长石 钾长石中，正长石略多于微斜长石 斜长石中，钠长石远多于钙长石有利于长石大量出现第一节 碎屑岩的成分第一节 碎屑岩的成分不同来源长石也具有不同的特征3、云母类 破碎片状 白云母居多4、重

5、矿物 10%（多为1%），小（多为0.250.05mm）。 根据风化稳定性分为： 稳定重矿物 电气石、锆英石、金红石、石榴石、榍石、磁铁矿等 不稳定重矿物 重晶石、磷灰石、绿帘石、黄铁矿第一节 碎屑岩的成分母岩不同类型矿物组分不同重矿物组合不同判断母岩性质第一节 碎屑岩的成分判断母岩性质（二）岩石碎屑（简称岩屑） 1、母岩机械破碎形成的碎块，保留母岩结构的矿 物集合体 提供母岩特征的直接信息 大量出现：气候干燥、快速剥蚀和堆积、距离母岩近等。 砾岩中大量出现，平均1015%，可达95100% 粘土岩中几乎没有 2、岩屑类型 岩浆岩、变质岩、硅岩、粘土岩和碳酸盐岩等第一节 碎屑岩的成分（三）盆内

6、碎屑 我国中新生代陆相碎屑岩中经常含少量的盆内碎 屑（内源碎屑） 主要是碳酸盐鲕粒、球粒、内碎屑和化石碎屑， 其次是泥质内碎屑。 随着碳酸盐颗粒的增加，可过渡为含陆源碎屑的 颗粒碳酸盐岩（石灰岩或白云岩）。第一节 碎屑岩的成分（四）研究碎屑颗粒的意义 1、分析母岩 岩屑类型矿物组合矿物特征 2、成分成熟度 成熟度 碎屑颗粒在风化、搬运、沉积等作用的改造下 接近终极产物的程度。 成分成熟程度 轻组分Q/（F+R）；重矿物ZTR指数 反映搬运距离、水动力条件和物源方向第一节 碎屑岩的成分二、杂基1、定义：分布于碎屑颗粒之间，以悬移载荷方式与颗粒同时沉积，粒径一般小于0.03mm的细小机械成因碎屑沉

7、积物。 成因：机械成因 粒级：以泥为主，包括一些细粉砂2、成分 高岭石、水云母、蒙脱石和绿泥石等粘土矿物； 灰泥、云泥；细粉砂级别的石英、长石及岩屑第一节 碎屑岩的成分3、杂基的沉积学意义 搬运介质的流动性质（流体性质） 低牵引流 高重力流 沉积速率 低高 高低 结构成熟度 碎屑岩中保留大量杂基，表明沉积环境中的簸选作用不足以对沉积物进行再改造，使不同粒度的泥、砂混杂堆积，是不成熟砂岩的特征。第一节 碎屑岩的成分颗粒、杂基、胶结物作为碎屑岩的三大成分，必须牢记！仅对砾岩和砂岩而言，不适用于粉砂岩和粘土岩！ 砾和砂主要是推移载荷 粉砂和粘土主要为悬浮载荷第一节 碎屑岩的成分三、胶结物 1、定义 碎屑岩在沉积、成岩阶段，以化学沉淀方式从胶体或真溶液中沉淀出来，充填在碎屑颗粒之间的各种自生矿物。 自生矿物：沉积和成岩阶段以化学或生物化学方式形成的沉积矿物。 2、主要类型 碳酸盐质 硅质 铁质 泥质及其它第一节 碎屑岩的成分方解石胶结作用硅质胶结长石胶结绿泥石胶结石膏斑状胶结第一节 碎屑岩的成分胶结物反映其析出