沉积岩课件第六章各论

1、第六章沉积岩各论大学地球科学与第一节沉积岩的分类沉积岩分类的依据一般是以沉积物的来源作为基本类型的划分准则，而以沉积作用方式、成分、结岩作用强度等作为进一步划分的依据，见表6-1。值得说明的是，内源沉积岩是指沉积盆地内的溶解物质通过化学或生物化学方式结矿物而沉淀形成的，其前身可能是物，或是火山活动物质。的化学风化产表6-1沉积岩的分类表本课程重点介绍沉积岩和碳酸盐岩，对其它内源岩只介绍其中的某些类别。火山碎屑岩中已作介绍。面岩浆岩第二节碎屑岩碎屑岩是母岩机械破碎的产物经搬运、沉积、成岩形成的岩石，简称碎屑岩。一、碎屑岩的物质成分碎屑岩由碎屑颗粒、杂基和化学物质三部分组成。按照成因，碎屑岩的组成

2、部分包括:矿物碎屑碎屑颗粒岩石碎屑碎屑物质胶结物化学沉淀物质碎屑岩杂基按照产出形式，碎屑岩的基本组成部分包括孔 隙胶结物填隙物杂 基碎屑岩的基本组成岩石碎屑碎屑颗粒矿物碎屑碎屑颗粒填隙物1碎屑物质碎屑岩中的碎屑物质，可占整个岩石组分的50以上，是碎屑岩的特征组分。碎屑物质主要是来自沉积盆地之外的，陆地上搬运来的碎屑，故又称为碎屑或外碎屑，它是母岩机械破碎的产物。在沉积盆地内形成的内碎屑是很少的。碎屑物质可分为矿物碎屑和岩石碎屑两类。（1）矿物碎屑又称矿物继承矿物或他生矿物。在碎屑岩中常见的碎屑矿物有20余种，而在一种碎屑岩中主要的碎屑矿物通常不超过3-5种。碎屑2.86）。1）轻矿物：主要包括

3、石英、长石和云母。石英石英抵抗风化的能力很强，既抗磨又不易分解，因此是碎屑岩中分布最广的一种碎屑矿物。在砂岩、粉砂岩中含量尤高，平均含量达66.8（据，1924），在粗碎屑岩中含量较少，且以充填物的形式出现。由不同母岩风化来的石英其特征不一样，故可根据石英的特征来推测母岩的类型。一般由岩浆岩（如花岗岩等）风化来的体锆石、磷灰石、电石英，常有矿物气石等，有时有细小的液体或气体体；来自变质岩(片麻岩、片岩、石英岩等)中的石英单晶可具波状消光；来自先期沉积岩中的石英，因经过长期磨蚀，故较圆，有的具磨蚀的次生加大边，这种石英有人称为再轮回石英。但对这种现象要慎重，因为次生加大边的圆滑，不一定是磨圆的，

4、可以是因为介质条件改变（如由酸性变为碱性）具加大边的石英发生溶圆造成。因石英最稳定，故若碎屑岩中石英含量多，则说明砂岩的成分成熟度高，即碎屑颗粒是经过了长距离的搬运、分异后而沉积的。长石长碎屑岩中的含量仅次于石英，平均含量为11.5%（据1924）。，长石主要来自花岗岩、花岗片麻岩。在碎屑岩中常见的是钾长石、酸性斜长石，而中一基性斜长石少见。由于长石是不稳定矿物，故它们若在砂岩中大量出现，则多半是干燥气候和快速堆积条件下形成的。这主要是因为干燥气候使长石不易受化学风化，仅是物理风化，有利于产生大量的长石碎屑，长石碎屑也只有在短距离搬运、迅速埋藏的情况下，才能保存下来，不被分解。故对长石含量、长

5、石类型及其特征的研究，有助于追溯母岩、推断古气候、古构造等情况。云母多是稳定的，常集中在细砂岩、粉砂岩的层面上。黑云母不稳定，少见，只出现在离岩中。区近、成分复杂的砂2）重矿物重矿物在碎屑岩中含量一般很少，常小于1%，颗粒也很小，多分布在0.25-0.1mm 的细砂级砂岩中。它们可以是岩浆岩中的副矿物、变质岩中的变质矿物及部分早先沉积岩中的自生重矿物等。重矿物含量虽少，但意义很大，它们可以用来划分和对比地层（特别是缺乏化石的哑地层），可以确 定母岩性质，不同母岩来源的重矿物种类也不同，如：源自花岗岩的重矿物常有：锆石，榍石，独居石、磷灰石等。源自超基性岩的重矿物有：尖晶石、铬铁矿、橄榄石、辉石

6、等。源自变质岩的重矿物有：石、石榴石等。、石，矽线不过在利用重矿物对比、划分地层和确定母岩性质时有两点值得注意：在碎屑岩中见到的重矿物不一定都是的，有的是自生（沉积、同生、成岩期生成的）重矿物，自生重矿物的特点常是晶形完好、清洁透明。注意层内溶解问题，即沉积的重矿物在成岩、后生阶段，又可被溶解。但有的稳定性高，不易溶解（如锆石），有的易溶解（如绿帘石），故在应用重矿物和计算稳定与不稳定重矿物的相对数量时，要考虑到“层内溶解问题”。（2）岩石碎屑简称岩屑，是母岩直接破碎的产物，故岩屑可直接用来推断母岩。岩屑反映了气候干旱、母岩风化不彻底、搬运近、沉积快等特征，故碎肩岩中若岩屑含量高，则说明岩石的

7、成分成熟度低。岩屑多分布在0.1mm粒级的砂岩和砾岩中。各种岩石都可呈岩屑出现，但以细晶或隐晶质岩石的碎屑为主，如：岩浆岩岩屑：多为火山岩，如玄武岩、流纹岩、粗面岩及火山玻璃等；部分微细脉岩，如细晶岩、辉绿岩等；少见粗粒的侵入岩，如花岗岩等。变质岩岩屑：多为浅变质岩，板岩、千枚岩、变质石英岩、少数片岩、个别见深变质的片麻岩。沉积岩岩屑：多为细粒及隐晶的岩石，泥岩、页岩、燧石等。少数微晶灰岩、粉砂岩，个别有砂岩、凝灰岩等。长石镇泾油田长8长石分布图红河24井，1797.74 m，长81长8储层长石有钾长石和斜长石两种，大部分井段斜长石钾长石，只有红河24井的1798.80 m - 1823.19

8、 m井段，钾长石斜长石。含量（%）12840钾长石斜长石钾长石斜长石岩屑长8储层岩屑有岩浆岩、变质岩和沉积岩三种，其中以岩浆岩岩屑为主，变质岩次之、沉积岩最少。岩浆岩岩屑中以中酸性的火山岩岩屑为主，中基性的火山岩次之，深成岩少见；变质岩岩屑以片岩和石英岩为主，千枚岩次之；沉积岩岩屑以粉砂岩，含粉砂泥岩为主，泥岩和燧石次之。含量（%）1612840岩浆岩变质岩沉积岩红河23井，2011.87 m红河24井，1796.17 m中酸性火山岩中基性火山岩岩浆岩岩屑中酸性深成岩红河24井，1796.17 m红河23井，2011.37 m变质岩千枚岩 红河24井，1797.74 m 红河24井，1823.

9、19 m 石英岩片岩片岩沉积岩粉砂岩岩屑，长81红河24井，1823.19 m（正交光，20）粉砂质泥岩，长81ZJ21井，2161.69 m（正交光，5）红河24井1798.06 m海绿石2化学物质化学物质有三种形式：对碎屑起胶结作用者称化学胶结物；孤立存在、不对碎屑起胶结作用者称自生矿物；呈交代碎屑及其它物质的矿物形式存在，则称交代矿物。以上三者都是在沉积盆地内、在沉积期后的不同阶段新形成的矿物，故又可称为广义的自生矿物。在碎屑岩中常见的化学沉淀矿物类型有：（1）硅质矿物：蛋白石、石英、玉髓。（2）硫酸盐矿物：石膏、硬石膏、重晶石、天青石等。碳酸盐矿物：菱锰矿等。磷酸盐矿物 ： 磷灰石、胶

10、磷矿等。硅酸盐矿物 ： 海绿石、鲕绿泥石、沸石、自生长石、云母及自生重矿物等。、石、菱铁矿、（6）其它：铁的氧化物及氢氧化物、卤化物（萤石、岩盐等）、硫化物（）等。自生矿物的共同特点是：成分一般较简单、结晶颗粒较小，清洁透明、晶形完好。研究自生矿物有很大意义：可以了沉积、成岩及后生阶段的环境，对于了解岩石的形成 和变化很有帮助。下面只介绍几种重要自生矿 物的特征和形成条件：1）海绿石海绿石是海解作用阶段最特征的产物，是海相沉积的标志。海绿石的形成条件是： 水温10-15，水深一般为150-2000即多产于温暖的浅海陆棚中。m， 因海绿石是富铁矿物，而且具有Fe3+和Fe2+共存，及Fe3+Fe

11、2+的特点，故形成于弱氧化至弱还原环境，Eh=0-200mV。=7-8，属弱碱性条一般海绿石生成的件，这和形成碳酸盐矿物时的石也可产于石灰岩中。相近，故海绿由于海绿石常成椭球状团粒，故要求水流缓慢，既要有水的扰动，但又不能有强水流冲刷，且要有较长时间的沉积间断，所以在富含海绿石层位的下部附近，常有不整合或假整合存在。海绿石的生成与生物或有机质有密切关系。另外在寒流与暖流会合的地方海绿石特别发育。2)自生长石自生长砂岩中可呈碎屑长石的次生加大边，或在杂基中呈细小的自形晶体。自生长石中以钾长石和酸性斜长石最常见。自生长其晶形完好，清洁透明而与碎屑长石相区别。3. 杂基又称基质或碎屑杂基，它们是充填

12、于碎屑颗粒之间的细粒机械混入物。它们对碎屑也起胶结作用，但它们不是化学成因的矿物，故叫杂基。化学胶结物和杂基可总称为填隙物质或广义的胶结物。杂基包括：粘土物质：指小于0.005mm的粘土矿物。细粉砂：指粒度在0.03-0.005mm之间的碎屑物质，如长石、石英、云母等陆源碎屑。1mm砾1-0.1mm0.1-0.0l mm2mm砾2-0.05mm-砂0.05-0.03 粗粉砂0.05-0.005mm粉砂0.03-0.005细粉砂2mm的颗粒多以滚动方式沿底部搬运，成分多以岩屑为主。 2 -0.05mm 的颗粒，以跳跃搬运为主，在搬运介质中他们是很活跃的。成分以矿物碎屑为主。 0.05-0.005

13、mm的颗粒，多呈悬浮状态搬运，其沉降速度己不符合公式。 75时，或颗粒大小近于相等时称为分选好，当主要粒级成分含量为75-50时称为分选中等，当没有一种粒级成分含量超过 50%时，或者碎屑颗粒的大小相差甚大者，称为分选差。（2）圆度圆度是指碎屑颗粒的棱和角被磨蚀圆化的程度，一般分四级：1）棱角状：颗粒具的棱角，原始形状基本未变或变化很小，说明碎屑或搬运极近。搬运2 ） 次棱角状：碎屑颗粒的棱角稍有磨蚀，尖角并不十分突出，一般说明碎屑经过了短距离搬运。次圆状：棱角有显著磨蚀，碎屑的原始轮廓还可看出，说明碎屑经过了较长距离的搬运。圆状：棱角已全磨圆，碎屑的原始轮廓已，说明碎屑经过了很长距离的搬运和

14、磨损。（3）球度球度是指碎屑颗粒接近球体的程度。球度是颗粒三度空间的形状，三轴相等者球度最高，片状及柱状颗粒球度最低。球度与圆度是两个不同的概念，球度高的颗粒（如晶形很好的石榴石），其圆度不一定高，球度低的颗粒（如长柱状的角闪石其边、棱被磨圆了），其圆度可能高。球度不仅与搬运距离有关，更与矿物形态有关（如片状云母矿物的球度很低）。但一般对同种矿物而言，随着搬运距离的加长，其圆度和球度均增高，故它们是度量碎屑岩结熟度的标准之一。球度与圆度的关系（4）表面结构是指碎屑颗粒表面的形态特征，包括颗粒表面的磨光程度和显微刻蚀痕迹两方面。由表面特征可判断沉积物搬运和沉积介质的性质：如一般认为颗粒表面呈毛玻

15、璃状的霜面是风力搬运的结果（但也有人认为是化学腐蚀的）；冰川搬运的砂砾常有擦痕（有人认为河床砂砾也可造成擦痕），浊流搬运的颗粒表面常带有细小的刻痕。2填隙物的结构位于碎屑颗粒之间，对碎屑起胶结作用或充填作用的物质称填隙物，也称广义的胶结物。它包括杂基，化学胶结物和砂质充填物（对砾岩、角砾岩而言），主要是前二者。（1）杂基的结构结构作如下划分：按成因和形态可将杂基的1）原杂基未重结晶的粘土质点和细粉砂，它是同生期沉积的物质。2）正杂基重结晶的原杂基和微细的碎屑质点，与碎屑颗粒间可有交代作用发生。3）淀杂基是在成岩阶段于粒间孔隙中化学沉淀的粘土矿物，一般成分单一，质纯，如透明的绿泥石、高岭石等，应

16、属粘土质胶结物。4）外杂基为次生渗滤的粉砂和泥质物质，或是成岩期交代碎屑的产物，沉积环境。5）假杂基指软弱的粘土质碎屑被挤压变形，位于其它碎屑之间，而似杂基一样。6）内杂基砂粒间起胶结作用的微晶、泥晶碳酸盐碎屑，是盆内化学一机械或生物一机械沉积的物质。以上原杂基、正杂基、内杂基才是真正的杂基，其余三者均为非真正的杂基。（2）胶结物的结构胶结物是指除碎屑颗粒和杂基之外的化学沉淀物质，常为结晶的或非晶质的自生矿物，在碎屑岩中含量小于50%，它对碎屑颗粒起胶结作用，使之成为坚硬的岩石。由于胶结物是化学沉淀物质，故可以按其结晶程度、晶粒的相对大小和绝对大小、分布的均一性、以及胶结物本身的组构特征等进行

17、描述，如图6-1所示。图6-1胶结物的结构归纳起来，胶结物的结构及其成分有以下几种：非晶质胶结（物）：主要有蛋白石、磷酸盐、铁质等（有时把“物”字省略，直接叫 X X胶结）。隐晶质胶结（物）：玉髓、隐晶磷酸盐矿物等。微晶质胶结（物）：微晶碳酸盐矿物等。结晶粒状胶结（物）：碳酸盐、硅酸盐矿物。5）栉壳状或丛生状胶结（物）：碳酸盐矿物。6）6-2）。胶结（物）：碳酸盐、硫酸盐矿物（图7）带状、薄膜状胶结（物）：硅质、磷质矿物。8）再生（次生加大或共轴生长）胶结（物）：（图6-3）。石英、长石或9）凝块状胶结（物）： 铁质。图6-2胶结胶结物为 石膏， 粒间硬石膏在镜下呈大面积同时消光，具有相同的解

18、理方向。长石砂岩，陕北，系， 单偏光d=1.9mm图6-3再生胶结物胶结物为硅 质，围绕石英碎屑发生次生加大。胶结物中还有无色鳞片状绿泥石。沉积石英砂岩某地单偏光d=1.9mm3. 胶结类型指碎屑物与填隙物（包括胶结物及杂基）之间的关系。胶结类型或叫支撑性质，它首先与碎屑颗粒与杂基的相对数量比例（即粒基比）有关，是颗粒之间的相互关系（图6-4）。另一重要图 6-4胶结类型及颗粒接触性质如当水动力强时，和碎屑同时沉积下来的杂基将被冲走，使碎屑颗粒彼此相接触，颗粒之间留有孔隙，造成“颗粒支撑”的结岩后形成化学胶结物胶结的碎屑岩。如果水动力弱或介质为密度流时，大小碎屑与泥质一起沉积，造成“杂基支撑”

19、的结构，碎屑呈“游离状”分布于杂基之中，成岩后形成杂基充填的碎屑岩。归纳起来，胶结类型主要有以下几种：（1）基底式胶结填隙物含量较多，碎屑彼此不相连。填隙物多半是和碎屑同时沉积的杂基，或为微晶碳酸盐矿物（图6-5）。（2）孔隙式胶结碎屑颗粒紧密相接，胶结物充填在粒间孔隙中。图6-5基底胶结胶结物为泥晶-微晶石，局部重结晶成粉晶。胶结物多，使碎屑彼此不相连。石英砂岩河北昌平震旦系单偏光 d=1.9mm（3）接触式胶结只在碎屑颗粒的彼此接触处才有胶结物，故胶结物数量很少。（4）溶蚀胶结胶结物溶蚀并交代碎屑的边缘，使碎屑边缘呈港湾状（图6-6）。在同一岩石中可出现二种以上的胶结物结构和胶结类型，可用

20、复合命名法，如再生孔隙胶结、基底胶结等。图6-6溶蚀胶结胶 结 物 为 铁质，它溶蚀和交代了石英等碎屑，使之边缘呈港湾状。铁质石英砂岩河北宣化震旦系单偏光d=1.4mm4孔隙的结构碎屑岩的原始孔隙类型几乎全是粒间孔隙（即砂粒之间的孔隙），最终孔隙度最高达15-30，（碳酸盐岩的孔隙类型复杂、最终孔隙度一般较小，为5-15）。在成岩后生期或表生期经收缩、压固、溶解等作用，也可产生少数微裂缝或改造原有孔隙形成的次生孔隙。粒间孔隙多半形成于沉积期，但在其它阶段也可产生粒间孔隙，故可根据孔隙的形状及其中的残余物边缘性质等特点判断孔隙的成因和形成阶段。孔隙的大小、形状及孔隙度与碎屑的粒度、形状、分选性、

21、排列及胶结情况有关，也与岩石的结熟度、成分成熟度、成岩后生变化（如压实作用）的程度等有关。孔隙的均匀程度主要受粒度和分选性控制，孔隙的连通性（即渗透率）也与岩石的致密度、粒度、分选性、颗粒的排列及裂缝特征等一系列有关。为了表示岩度，提出了结结构上受改造的程熟度的概念，是用碎屑的分选、磨圆和杂基含量来度量，即碎屑的分选愈好，磨圆度愈高、杂基含量愈少，则岩石的结熟度就高，说明沉积物质经过了长期的改造，再沉积而成岩石的，反之则相反。在碎屑岩中一般是成分愈纯、分选愈好、颗粒愈多，胶结物愈少，而且是孔隙式或接触式胶结的砂岩，孔隙度愈高，对油气水的储集性能愈好；砂岩孔隙度的好坏，直接影响到岩层的储集性能，

22、故对岩石孔隙性的研究，对水文和石油专业来说，同等重要。三、碎屑岩的分类根据碎屑颗粒的大小，可以把碎屑岩分为三类：（1）粗碎屑岩砾岩、角砾岩以上。碎屑直径在2mm（2）中碎屑岩砂岩碎屑直径2-0.0625mm。（ 3 ）细碎屑岩 粉砂岩0.0039mm碎屑直径0.0625- 二、粗碎屑岩砾岩、角砾岩（一）类型划分大于2mm的碎屑含量在50以上的岩石叫粗碎屑岩，也有人称砾质岩。粗碎屑岩的碎屑成分主要为岩屑，只有在较细的粗碎屑岩中有时可见到单矿物砾石，重矿物极少或几乎没有，除2mm的碎屑之外，还有30%(Folk,1954)砾石填隙物沉积构造：常见大型斜层理和递变层理、扁平砾石叠瓦状排列。砾岩性质主

23、要取决于母岩的性质，而且一般搬运距离不远，故研究砾石的成分有助于追溯物源。粗碎屑岩进一步可根据下列原则划分：1. 根据碎屑的圆度（1）砾岩岩石称砾岩。圆及次圆状砾石含量50%的（2）角砾岩棱角和次棱角状砾石含量50%的岩石称角砾岩。砾岩一般都是沉积作用形成的，包括河成砾岩、滨海砾岩、滨湖砾岩及三角洲砾岩等，而角砾岩的成因可能是多种的，如：沉积角砾岩岩、冰川角砾岩等。主要由重力作用形成的角砾岩同生角砾岩，礁翼角砾山崩滑坡角砾岩、岩堆角砾岩、近岸角砾岩等。断层角砾岩、火山角砾岩、冲击角砾岩（由陨石冲击岩层而成)。岩洞角砾岩、岩溶角砾岩等多属碳酸盐岩质的角砾岩。成岩后生角砾岩。在地质历史中，砾岩比角

24、砾岩分布广、厚度大。2根据砾石的大小（1）巨砾岩（巨角砾岩）砾石直径256mm。（2）粗砾岩（粗角砾岩）砾石直径256-64mm。（3）中砾岩（中角砾岩）砾石直径64-4mm。（4）细砾岩（细角砾岩）砾石直径4-2mm。3按砾石成分（1）单成分砾岩（角砾岩）砾石成分单一，其中某种成分的砾石占75%以上，多为稳定的岩屑和矿物，如石英岩、燧石、石英等，代表改造作用比较彻底的产物。有时也有由抵抗风化力弱的岩石（如石灰岩、粘土岩）在邻近地区迅速堆积而成的砾岩或角砾岩，如川西的上统莲花口砾岩，就是石灰质的砾岩，为山麓冲积扇沉积物。（2）复成分砾岩（角砾岩）砾石成分复杂，各种成分的砾石含量都不超过50%，

25、其中大部分砾石抵抗风化能力不强，常分选不好、圆度不高。这种砾岩多沿山麓呈带状分布，代表巨大的古老山脉中的母岩迅速破坏、堆积的产物。这种砾岩的成因可以很多，但以造山后期的河流和洪积沉积的砾岩最常见。4根据砾岩在地层剖面中的位置:（1）底砾岩常见于层位最底部的侵蚀面上，代表一个长期沉积间断之后，另一个新时期沉积的开始。故在不整合面或假整合面之上常见底砾岩。底砾岩的特点： 位于侵蚀面之上，底砾岩中常见有下伏岩石的砾石。砾石成分简单，以稳定的岩石碎屑为主，多为单成分砾岩。砾石的圆度高，分选好。其厚度不大，但分布的层位较稳定。底砾岩的粒度有从下到上逐渐变细、圆度逐渐变好的现象。（2）层间砾岩（角砾岩）在

26、沉积过，由于沉积环境的局部变化，如： 水流对盆地底部的冲刷。 波浪的冲击。 水盆地的暂时干涸。 盆地底部或沿岸的山崩地滑。 地壳的微弱升降运动等原因。均可形成层间砾岩（角砾岩）。层间砾岩（角砾岩）的特点：整合地夹于其它岩层之中，不代表侵蚀间断。在剖面上，向下可找到该砾岩中砾石的基岩。有时与下伏岩层之间可有不同程度的冲刷现象，但不代表长期的沉积间断。如碳酸盐岩中常见的由水流冲刷形成的同生砾岩及角砾岩，碎屑岩层中常见的泥砾岩或含泥砾的砂岩。砾石圆度差，有不稳定的砾石，如灰岩、粘土岩等，有时甚至成为主要组分。杂。充填物、杂基及胶结物的成分均较复层间砾岩有的是同生砾岩，如华北寒武系中的竹叶状灰岩。（二

27、）砾岩的主要成因类型1砾岩山区河流和平原河流形成的砾岩，包括暂时水流形成的洪积砾岩或扇积砾岩，以山区河流形成的砾岩最常见，它们多沿山麓呈带状分布。砾岩的特点如下：（1）粒度特点山区河流砾形成单独的层，而且砾石较粗大，平原河流砾在河床相砂岩中形成薄的夹层，砾石较小。砾石的粒度特点是具有典型的正粒序层理，即由下而上粒度逐渐变细。（2）成分和结构砾岩的砾石成分复杂，多为复成分砾岩。但有时也只由少数抵抗风化力强的岩石组成，这和母岩性质以及当时的地形、气候、构造运动等有关。复成分砾岩中的填隙物以砂及杂基最常见，少见化学胶结物。砾石圆度好至中等、分选差，常有7-10个粒级。（3）构造砾石外形的对称性差，在

28、平原河流中砾石长轴与水流方向垂直，在山区河流中则一致，砾石最大扁平面的倾向与水流方向相反，倾角较大。其岩层中可见大型板状交错层理，斜细层倾向与水流方向一致。（4）化石一般不含动物化石，但可见较多的植物碎屑、硅化木、树干等，它们多平行水流方向排列。（5）冲刷面河流相砾岩底部与下伏岩层之间常有一个波状起伏的冲刷面，冲刷面上常含有下伏岩层的砾石，这是河流相砾岩的典型标志之一。（6）产状河流相砾成透镜体产出，厚度变化大。透镜体底界不平，可切割不同岩层。在平原河流沉积中，河床砾岩相沿剖面向上常过渡为河床砂岩相，山区河流的河床砾岩相常直接与湖泊相沉积共生，或与湖成砾岩呈过渡关系。2滨海砾岩（1）成分和结构

29、滨海相砾岩的砾石主要是母岩破碎的产 物，由河流搬运至滨海地区堆积而成，因而其砾石成分单纯，多为稳定的砾石，如石英岩、燧石岩等，砾石分选好，磨圆度高，常以一种粒级的砾石为主，砾石较小（一般2.5cm）。少数情况下可见由沿岸岩石崩塌下来的角砾，经波浪、海流或潮汐改造而成的砾石组成，其成分与海岸岩石一致。（2）构造砾石扁平面一般倾斜，倾角较小（78），砾石倾斜方向与斜层理倾向一致，砾石长轴多平行海岸线方向排列。层理一般不发育，有时可见同向单斜层理及交错层理，少数为波状层理。（3）化石极少完整的生物化石，有时含海相贝壳或其它生物碎片。（4） 产状滨海砾岩的厚度不大、但稳定，可呈不连续的层状或透镜状。它

30、一方过渡为浅海砾岩或浅海砂岩，向陆一方可过渡为沙洲、沙坝、沙嘴砂岩相。浅海砾岩与滨海砾岩比较有以下特点：填隙物中有较多的粘土质、硅质、钙质。常保存有底栖动物化石。砾石的圆度和分选性反而较差，可过渡为浅海角砾岩。浅海砾岩与其它浅海相岩层共生。滨湖砾岩滨湖砾岩有以下特点：一般中小型湖泊无砾岩沉积，在少数大型湖泊的沿岸或有河流流入大湖的沿岸地区，可形成滨湖砾岩。砾石的成分、圆度、分选性常介于河流砾岩和海相砾岩之间。河流注入大湖可形成湖滨三角洲砾岩沉积，具有不太厚的单向斜层理和交错层理。有时有生物化石。底部一般也有冲刷面，其上可见下伏岩层的砾石。滨湖砾岩中有砂岩、粉砂岩和粘土岩的夹层及透镜体。滨湖砾岩

31、和滨湖三角洲砾岩，由剖面向下常过渡为河漫滩砂岩及粉砂岩相，或河 床砾岩及砂岩相，向上则过渡为浅湖砂岩相。4海岸三角洲砾岩海岸三角洲砾岩是在河流与海水两种成的，其特点为:同时影响下形砾石成分比较简单，圆度及分选性中等。有大型单斜层理及交错层理，有时见楔固有河流及海水的同时作用，故砾石常呈向相对的排列。完整化石少见，有时见植物碎片。形层理。两个方（5）三角洲砾呈大小不等的透镜体，其中夹有砂岩、粉砂岩或粘土岩的透镜体或簿的夹层。（6）由剖面向上常过渡为滨湖砂岩、粉砂岩相，或沙洲、沙坝、沙嘴砂岩相；向下可过渡为河流砾岩、砂岩相。（三）粗碎屑岩的研究方法及实际意义研究砾岩、角砾岩的意义在沉积岩和沉积相及

32、古地理的研究中，砾岩是很重要的，它可用于：划分和对比地层，是判断沉积间断和区域不整合存在的重要标志。推断古岸线位置和古河流流向。（3）判断区的位置和母岩性质。（Walker，1975）提出了鉴别砾岩成因类型的四个标志，即分选性和粒度分布、支撑性、组构、层理。这些标志可用于恢复古岸线和流向，如图6-7所示。描述和研究要点砾岩、角砾岩的研究工作，要着重野外观察，内容包括：砾岩的颜色。砾石的成分及含量。砾石的粒度及分选性，要测定100颗以上砾石的长轴。砾石的圆度、球度、形状及表面特征。充填物的成分、结构、胶结物及杂基成分和胶结类型。构造特征：层理类型、砾石的排列，并作定向测量。岩体产状、厚度、与上下

33、岩层关系、有无冲刷面。岩石成因：形成过程及沉积条件。砾岩命名原则：颜色+胶结物+砾石成分+粒级。例如：灰黄色粘土质石英质细砾岩。a(p)、 a(i)代表砾石长轴(a)平行水流(p)方向，长轴(a)呈叠瓦状(i)排列 a(t)、 p(i)代表砾石长轴(a)平行水流(t)方向，长轴(p)呈叠瓦状(i)排列.图6-7砾岩的成因类型及主要特征（据walker，1975）3实际意义砾石可作铺路材料、水泥拌料和建筑材料等；有的砾岩中可含有用矿产金、铂、石、铀、铜等。三、中碎屑岩砂岩（一）概述碎屑中2-0.0625mm粒级的颗粒占50以上的岩石叫砂岩。砂岩分布很广，具有重要的经济和地质意义。砂岩首先按粒度大

34、小可细分为：巨粒砂岩：砂粒直径2-1mm，即 -1-0。粗粒砂岩：砂粒直径1-0.5mm，即 0-1。中粒砂岩：砂粒直径0.5-0.25mm，即 1-2。细粒砂岩：砂粒直径0.25-0.1mm，即2-3。 微粒砂岩：砂粒直径0.1-0.0625mm，即3-4。有时不划分出微粒砂岩，而把0.25-0.0625mm（即2-4）的砂岩统称为细粒砂岩。以上各种砂岩，其相应的粒级含量应在50%以上，若由含量相近的二种粒级组成的砂岩，则用复合名称，如中细粒砂岩、粗中粒砂岩等，若由三种或三种以上的粒级，含量又都相近时则称为不等粒砂岩；有砾石或粉砂混入时，则用“含”或“质”来表示之，如含砾砂岩、粉砂质砂岩等。

35、（二）砂岩分类问题砂岩的分类方法很多，主要有结构（如按粒度）的分类、成分（碎屑成分等）的分类、成因分类（如分为砂岩、砂岩等），还有综合性的因分类等。成分成因分类或结分类方案有几十种，不同国家，不同部门在不同地区采用不同的分类方案，且大多采用表格式或三角图形的端点分类法，后者是以三角形的每一端点代表一种组分，三种组分按不同比例组合即多种岩石。但每个端点代表哪些组分，它又代表什么意义，则各家意见不一。11954年分类，主要表示来源区的母岩性质，他的三个端点分别为Q，M，F，详见图6-8。2宁1948年三角图分类，主要表示来源区的构造强度。他认为在强烈变动褶皱区形成的砂岩中，云母和绿泥石含量高是一个

36、重要标志。他的三个端点分别为Q，M，F，详见图6-9。图6-8的砂岩分类图（1954）图6-9宁的砂岩分类图（1948）由上可知，端点组分的成因意义不同，则所划分出的即使是同一名称的岩石，所代表的岩石成因也不同。如硬砂岩这个名称在宁的分类中代表强烈构造变动下的产物，而在的分类中则代表以变质岩为蚀源区而形成的岩石。因此在选用或编制分类图时，必须考虑所选择的端点组分代表的意义，要适用于工作区的情况和目的。31978年在沉积岩和沉积矿床一书中提出了砂岩分类，与和成都地质学院分类相似，首先按砂岩中杂基含量把砂岩分为两类：杂基含量15%者称杂砂岩类（wacke），或称岩，两者进一步按石英（包括燧石及石英

37、岩岩屑）、长石（包括花岗岩、片麻岩岩屑）、不稳定岩屑三者（即Q，F、Rx）的比例划分类型，如图6-10所示：图6-10何起祥的砂岩分类图砂岩分类1分类的原则和依据理想的分类应当兼顾描述和成因两个方面首先选择在客观上能够鉴定而又最能联系岩石成因的特征作为分类依据，应适当考虑分类方案既适用于野外工作，又适用于室内研究。砂岩的分类应当反映岩石生成的三个主要问题，即：从具体标志来说，可选择砂岩中的石英、长石、岩屑和粘土基质四种组分作为分类依据。沉积时介质的物理条件，即搬运和磨蚀的历史，即岩石的成熟度来源区母岩性质不稳定组分可以反映物质来源，F / R(来源指数)可以反映出来源区母岩组合的基本特征。搬运

38、和磨蚀的历史可以通过稳定组分和不稳定组分的相对量比Q/(F+R) （矿物成熟度）来表示介质的物理条件(密度和粘度)可用碎屑与基质比值(C / M，指数)来表示。建议的分类（1）首先按基质含量将砂岩分为：当基质50%时，则过渡为泥质岩杂砂岩，基质15%（50%）砂岩，基质15时，叫石英杂砂岩）钙质石英砂岩（4）石英砂岩（图6-12）（5）磷质石英砂岩（图6-13）（6）硅质石英砂岩构分为：再根据硅质胶结物结硅质石英砂岩次生加大。石英岩状砂岩屑次生加大。硅质胶结物未围绕石英碎屑硅质胶结物部分围绕石英碎3）沉积石英岩（或叫正石英岩） 硅质胶结物全部围绕石英碎屑次生加大，即全部成为再生石英（图6-14

39、）。若石英砂岩中含有特殊的自生矿物时，虽然其量很少，但也可参加定名，如海绿石石英砂岩、锆石石英砂岩、含铜石英砂岩等。图6-11溶蚀胶结胶结物为铁质，它溶蚀和交代了石英等碎屑。使之呈港湾状。铁质石英砂岩河北宣化震旦系单偏光 d=1.4mm图6-12基底胶结胶结物为泥晶-微晶,局部重结晶成粉晶。胶结物多,使碎屑彼此不相连石英砂岩河北昌平震旦系单偏光d=1.9mm图6-13带状胶结物 胶结物为磷质矿物(针状磷灰 石 及 胶 磷矿)，围绕碎屑颗粒表面排列。磷质石英砂岩风台寒武系单偏光d=l.4mm图6-14再生胶结物胶结物为硅质，都已围绕石英碎屑发生次生加大胶结物中还有无色鳞片绿泥石。沉积石英砂岩d=

40、1.9mm某地单偏光石英砂岩具有最好的分选性、最好的圆度，最富集的石英以及很少的重矿物组合，故一般在构造稳定、地形起伏不大、温暖潮湿气候条件下，由富含石英的母岩（花岗岩、花岗片麻岩、变质石英岩等），强烈地化学风化，使母岩中不稳定成分被破坏，而稳定的石英及硅质岩岩屑增多，并经过长距离地搬运，在地台区的滨海或浅海地区沉积而成。这种石英砂岩分布面积广，厚度不大，但较稳定。有人认为这样纯的石英砂岩，不可能是来源于花岗质岩石的风化，而是来自先前存在的砂岩的风化，即再成因的砂岩。石英磨圆度极好、粒度上显双众数（一种大、另一种很小的粒级，中间无过渡类型，两者磨圆均好），并有较多的杂基，这种石英砂岩曾经历过“

41、幕”。还有一种石英砂岩是由于经历了长时期的成岩后生作用，受层内溶解“净化”而成的纯石英砂岩。所以石英砂岩的成因可能是多种的。它多产于海相沉积物中，在（滨湖、甚至河流相）沉积或“净化”作用有物中也可能产出（与物源、再关），但浊积岩中无石英砂岩。我国华北震旦系广泛分布有石英砂岩；并有自生矿物海绿石 （图6-15）多，如河北震旦系的。石英砂岩中有时杂基石英杂砂岩 （图6-16）。石英砂岩与长石砂岩之间的过渡类型称为长石石英砂岩，与岩屑砂岩之间的过渡类型称为岩屑石英砂岩。图6-15海绿石沉积石英岩图6-16 基底胶结胶结物为泥晶-微晶石，局部重结晶成粉晶。胶结物多，使碎屑彼此不相连，石英砂岩。河北昌平

42、震旦系 单偏光d=1.9mm长石石英砂岩：碎屑中石英占60-90，长石5-25，岩屑10。岩屑石英砂岩：碎屑中石英占60-90，长石10，岩屑5-25。若石英砂岩中，石英占碎屑的50-80，而长石和岩屑都达到10-25%，则这类岩石叫岩屑长石石英砂岩（长石多于岩屑）或长石岩屑石英砂岩（岩屑多于长石），或统称为多矿石英砂岩。2长石砂岩主要由碎屑石英和长石组成，碎屑中石英25，岩屑75%，称富长石砂岩。长石砂岩中的长石多为正长石、微斜长石、酸性斜长石，而中基性斜长石少见，可有少数云母。重矿物含量较高，可达1%以上，除稳定重矿物外，还可有些不太稳定的重矿物，如磷灰石、绿帘石、角闪石等。砂粒间的填隙物

43、为钙质、铁质及粘土质，有时粘土可围绕长石次生加大成再生长石（图6-17）、或者重结晶成绢云母、绿泥石等，粘土甚至可交代石英碎屑。胶结类型多为孔隙式、接触式、有时有基底式。图6-17长石砂岩分选不好，细-粗粒均有，圆度为次棱角状-次圆状。碎屑成分以石英、长石为主，少量石英岩岩屑，长石主要为钾长石，少量斜长石。填隙物为粘土和铁质，粘土围绕长石形成再生加大边，个别颗粒次生加大后使长石具有良好的晶形。河北唐山震旦系。多数情况下，长石砂岩岩层是块状的。碎屑的粒度较粗，一般为中粗粒。分选性和磨圆度变化大，从分选差，棱角状到分选好、圆度高的均有，颜色常为红色或黄色，外貌似花岗岩。长石砂岩的化学成分特点是：有

44、较多的碱金属和氧化铝，与花岗岩成分近似。长石砂岩的形成很大程度上取决于母岩成分，首先要有富含长石的母岩，如花岗岩、花岗片麻岩等。另外还需要有利的古构造，古地理和古气候条件。在构造运动形起伏也大，花岗岩基底隆起地区，地强烈侵蚀，邻近地区发生沉陷，侵蚀产物迅速堆积，而形成很厚的长石砂岩，有人称为构造长石砂岩，有的长石砂岩直接覆盖在花岗岩基底的侵蚀面上，它是古老花岗质岩石的崩解产物，在过经改造并在原地堆积而成。这种岩石常呈厚度不大的稳定层状，位于岩层底部，故称基底长石砂岩或残余长石砂岩。多产于地台区，如河北唐山，山西大同花岗岩基底之上的长石砂岩。过去有人认为有的长石砂岩是极其干旱或寒冷气候条件下的产

45、物，是沙漠或冰川的标志，属气候长石砂岩。它的砂粒分选和磨圆较好，长石也新鲜，稳定重矿物较多。但许多资料表明，温湿气候（如煤系地层中）也有长石砂岩，这主要与构造、地形、堆积速度等条件有关。长石砂与岩屑砂岩及其它复成分砂岩共生。长石砂岩中当岩屑成分增加时，可向岩屑砂岩过渡。岩屑长石砂岩：石英10-25%。25%，岩屑富岩屑长石砂岩：石英25%，岩屑25%，但长石岩屑。富长石砂岩：石英75%，岩屑10%。3岩屑砂岩以石英和岩屑为主的砂岩，名称叫法很多，如岩屑砂岩、硬砂岩、杂砂岩等。而且即使使用同一个名称，对岩屑成分及含量界限的规定亦不同，名称的含义也不同。主张叫岩屑砂岩，而且把岩屑限定为不稳定的变质

46、岩及火山岩等岩屑。岩屑占碎屑总量的25%以上，长石10%，石英75%。岩屑砂岩中碎屑成分可多种多样：随母岩而异，但以细晶及隐晶的岩石为主，石英碎屑常具棱角状，长斜长石为主，也有钾长石，还可出现不稳定的基性斜长石，可见黑云母。重矿物含量较高，不稳定和稳定重矿物兼有。碎屑的分选、磨圆不好，粘土杂基较多，也可有碳酸盐等成分的胶结物，多为基底胶结。岩屑砂岩颜色较深，为灰、灰绿、灰黑色，浅色者少见。岩屑砂岩分布较广，估计占全部砂岩的1/5-1/4。岩屑砂岩多形成烈构造隆起区附近的拗陷带或拗陷盆地中，其是由母岩迅速剥蚀、堆积而成。故岩屑砂岩的不稳定组分多，属不成砂岩。岩屑砂产于地槽区或地台区，可以是的、海

47、相的或海相浊积岩相，它可与粉砂岩、泥岩组成韵律层。根据岩屑种类不同，可对岩屑砂岩作进一步划分：火山岩屑砂岩：岩屑以火山喷出岩为主。凝灰岩屑砂岩；岩屑以火山凝灰岩为主。粉砂泥质岩屑砂岩：岩屑以粉砂岩、泥岩为主。变质岩屑砂岩：岩屑以变质的板岩、千枚岩、片岩为主。钙屑砂岩，或叫石灰岩屑砂岩：岩屑以碳酸盐岩的外碎屑为主，它不同于钙质砂岩（钙质胶结的砂 岩）和砂屑灰岩（由碳酸盐内碎屑组成的石灰岩）。岩屑砂岩中，长石含量增加，则向长石砂岩过渡，即：长石岩屑砂岩：石英25%，长石10-25%。富长石岩屑砂岩： 石英25%，长石25，但岩屑长石（图6-18）。富岩屑砂岩：石英25%，长石75%，图6-18 富

48、长石岩屑砂岩4杂砂岩类前已论及，将杂砂岩定义为杂基含量15%，分选不好，泥砂混杂的砂岩。它在分类上与净砂岩并列，其进一步分类和命名原则也与净砂岩相同。杂砂岩一般含石英较少，且多呈棱角状。有不同比例的长石和岩屑，常含少量云母。长石主要是斜长石，少见钾长石，岩屑多种。富含杂基是杂砂岩的基本特征，颗粒越细，杂基含量越高。杂基成分以绿泥石、水云母最常 见，它们可交代碎屑，使其界线不清，胶结较紧。杂砂呈暗灰色、黑色，分选磨圆均不好，多见于浊积岩和其它重力流沉积物中，常显递变层理和底部印模构造，也可与泥岩呈韵律互层沉积。估计杂砂岩约占全部砂岩的1/5-1/4。杂砂岩的进一步划分主要根据碎屑的性质分为石英杂

49、砂岩，长石杂砂岩和岩屑杂砂岩，它们间还有过渡类型。（1970）根据杂砂岩中的石英含量来判断物源区和沉积区的大地构造环境：贫石英（ 75%）杂砂岩，来自沉积岩区，属稳定大陆边缘的产物；中间型（石英1575%）杂砂岩，为混合来源区，属活动大陆边缘或微型地块的产物。杂砂岩的形成条件与长石砂岩或岩屑砂岩类似，即快速侵蚀、搬运和沉积形成，但杂砂杂砂在不同的气候条件下形成。典型的堆积在急速沉降的地槽中，常见于浊积岩或复理石建造中。（四）砂岩的研究方法和实际意义1研究方法砂岩的研究方法分野外和室内两方面：野外要观察砂岩的颜色、成分、结构等，并对岩石进行野外定名，还要研究砂岩层的构造、产状及接触关系，尤其要注

50、意层理构造，对斜层理要进行定向测量。室内要进行薄片鉴定、重矿物分析、粒度分析、形态分析等工作。这对岩石的精确命名，以及岩石的成因和其孔隙度、渗透率和抗压强度等性质的了解都有意义。另一方面，室内及野外的综合研究对地层划分和对比，研究古地理、古气候、古构造等方面均可提供某些重要的资料。2实际意义某些砂岩本身就可作为矿产，胶结坚硬的砂岩是良好的建筑材料，纯净的石英砂岩可作玻璃和硅质耐火材料。某些砂和砂岩中常富集有重要矿产：如砂金、铜、铂、锡石、锆石、独居石等。孔隙好的砂岩是良好的储油、气、水的岩石，是石油和水文地质工作者研究的主要对象 。四、细碎屑岩粉砂岩（一） 概述凡0.0625-0.0039mm

51、大小的碎屑含量50%的岩石叫粉砂岩。粉砂岩的性质介于砂岩和泥岩之间，常混有砂和粘土。粉砂岩的碎屑组分一般比砂岩简单，稳定组分较多，以石英为主，长石次之，岩屑少见，有时含有较多的。重矿物含量较高，可达2-3以上，多为稳定矿物。碎屑的磨圆度差，常呈棱角状（因粉砂质点多呈悬浮搬动，故磨圆差），分选性时好时差。填隙物有钙质、铁质及粘土等。粉砂具有薄的水平层理，还可有波状及斜波状层理，很少见斜层理。粉砂沉积物饱含水后易液化，产生变形层理及其它滑动构造。(二) 类 型粉砂一步细分。按粒度、碎屑成分和胶结物成分进1按粒度划分粗粉砂岩：碎屑颗粒的大小为0.0312mm。细粉砂岩：碎屑颗粒的大小为 0.0039

52、mm。0.0625-0.0312-当粉砂岩中含砂粒，则由砂质粉砂岩经粉砂质砂岩过渡到砂岩；当粉砂岩中含泥时，则由泥质粉砂岩经粉砂质泥岩过渡到泥岩。2按碎屑成分划分同砂岩一样，可分为石英粉砂岩、长石粉砂岩，岩屑粉砂岩（少见）及它们之间的过渡类型。或可分为：少矿物粉砂岩，粉砂成分以石英为主；多矿物粉砂岩，粉砂成分除石英外，还有长石、云母、绿泥石及岩屑等。3根据填隙物成分划分粘土质粉砂岩铁质粉砂岩石呈红色少见河北宣化震旦系中有产，岩(3)钙质粉砂岩常见(4)粉砂岩山东莱阳上统有产粉砂岩的完整定名应将以上三原则综合考虑，如铁质长石粗粉砂岩。粉砂岩的颜色多种多样，随填隙物及混入物的成分不同而变。在红层中

53、常见到杂色粉砂岩，岩石多呈杂色斑块状，最常见的是棕红色和暗褐色，并可过渡为淡绿色，还可有灰色、浅黄色黑色及过渡色。我国北方广泛分布的黄土就是一种半固结的粘土质粉砂岩。其中粉砂含量一般为40- 60%，其次为粘土，华北黄土中粘土有超过40%的，再次为砂粒，直径一般0.25mm， 含量10%。黄土中的主要矿物是石英、长石、碳酸盐及粘土矿物。北方黄土的成因多半是的，而其它地区（如平原、苏北、附近）的黄土则以水成为主（可为洪积、坡积或冲积成因的）。粉砂岩是在经过了长距离搬运，在水动力条件比较安静、沉积速度比较缓慢的环境下形成的。横向上分布于砂岩和粘土岩的过渡带，纵向上也可渐变为砂岩或粘土岩，并可韵律层

54、理。从沉积环境上看，粉砂岩多分布于河漫滩、三角洲、泻湖、沼泽和河湖的深水部位等。第三节述泥质岩一、概泥质岩是粒度0.0039mm（即4m），主要由粘土矿物组成的岩石。它们多是由母岩风化过形成的粘土矿物呈悬浮状态被搬运到水盆地中，以机械方式沉积而成。由水盆地中的胶体SiO2与Al2O3直接凝聚形成的粘土及由火山灰蚀变成因的粘土是比较少的（这种化学成因的才是真正的粘土岩） 。因此，从沉积机理而言泥质岩是属机械沉积分异的最细产物，属微细碎屑岩类。它在沉积序列、分布特征和共生关系上都与其它碎屑岩密不可分。现代海洋粘土泥质物的分布与邻近大陆的岩石类型和气候有关，而非海洋的河湖粘土沉积物，总是受其来源区物

55、质成分的控 制，即便在海岸三角洲沿岸地区也是如此。如三角洲沿岸地区的沉积物中，高岭石富积在近岸地带，而蒙脱石的含量则随离岸距离的增大而增加。现代粘土的沉积作用基本上都是机械的，这也是把粘土岩归入碎屑岩的主要根据，故称泥质岩。泥质岩是分布最广的一类沉积岩，约占沉积岩总量的50-60%，与油、气、水及很多金属矿产有关，本身也有很大用途，故极为重要。二、泥质岩一般特征(一)泥质岩的物质成分1、 泥质岩的矿物成分(1)粘土矿物粘土矿物是泥质岩中最主要的矿物成分，它决定了泥质岩的主要性质。粘土矿物多是很细小的，它们的结晶大小一般不超过1-2m（即0.001-0.002mm），晶体多呈板状、片状或状，也有

56、少数为非晶（铝英石）。沉积岩中的粘土矿物按成因可分为两种：碎屑的粘土矿物：是由区母岩风化产物搬运而来的；自生的粘土矿物，即在水盆地中生成的，包括（主要是胶体化学）沉积的、成岩的和后生期生成的粘土矿物（一般以前者为主）。但这两类粘土矿物用一般的方法不能区别，只有在电子显微镜下根据其形态才可区别。粘土矿物有十几种，但在泥质岩中分布最广的是高岭石、水云母、蒙脱石、绿泥 石，其次是单热石和拜来石，其它粘土矿物少见。现将前三种主要粘土矿物的特征列于表6-3。表6-3粘土矿物特征表（2）碎屑矿物泥质岩中常含有部分碎屑矿物，如石英、长石、云母、重矿物及其它少量的岩石碎屑（如酸性喷出岩、硅质岩和板岩等）。碎屑

57、物质大小多为粉砂级。泥质岩中碎屑矿物的研究，对判断母岩成分、确定区位置、局部地区的地层对比和划分等方面也有一定帮助。（3）自生的非粘土矿物这些矿物是在沉积岩形成过生成的，包括化学及胶体沉积的、以及成岩后生阶段形成的非粘土矿物。如铁、锰、铝的氧化物和氢氧化物（赤铁矿、褐铁矿、软锰矿、水铝石等）；碳酸盐（、石、菱铁矿）；硫酸盐（石膏、硬石膏、重晶石，天青石）；硅质矿物（蛋白石、玉髓，自生石英）；硫化物（、白铁矿）以及磷灰石、石盐、海绿石等。此外还可有一些非晶质的胶体物质。这些矿物含量虽少，但它们可影响粘土岩的性质，又能反映粘土岩的形成条件，及其生成后的变化。除了以上几种组分外，粘土岩中还含有数量不

58、等的有机质，主要是炭质，沥青质以及动植物遗体等。这些物质的存在，可以帮助推断岩石的沉积环境 。2泥质岩的化学成分泥质岩的化学成分取决于它的矿物成分和粘土中吸附离子的成分。页岩的成分大致与岩浆岩的平均化学成分相似，由表6-4 中可看出，泥土岩的主要化学成分是SiO2、Al2O3、铁的氧化物及挥发物质。另外，粘土能从周围的介质中吸收某些离子，某些被吸附的有用元素富集时还可成为有价值的矿床，如铜、镍，钼、钒、铌、铀等，还可吸附钙、镁、钠、钾及氯、氢等。表6-4几种粘土岩的化学成分（二）泥质岩的结构泥质岩中最常见的结构是泥状（或称泥质）结构，当有碎屑（砂、粉砂）混入物时，形成各种过渡型结构，此外还有化

59、学、机械和生物成因的结构。(1)几乎（或90以上）全由泥状结构0.005mm以下的粘土质点组成，这是泥质岩的主。如果质点再细，则呈凝胶状结构。(2)粉砂泥质结构除粘土质点外，岩石中还含有25-50的粉砂质点。若含粉砂5-25，则称含粉砂泥质结构。(3)砂泥质结构除粘土质点外，岩石中还含有25-50的砂粒，若含砂粒5-25%，则称含砂泥质结构。(4)鲕状及豆状结构在沉积过，粘土凝聚成鲕粒（2mm者)。这种结构多见于胶体成因的粘土岩中，有时呈致密的胶状结构。(5)砾状及角砾状结构由粘土质沉积物受侵蚀而产生的碎屑（称同生碎屑或内碎屑，或叫泥砾）再沉积，又被粘土质胶结而成。也可能是成岩、后生阶段（如沉

60、积物脱水、体积收缩）的产物。(6) 生物泥状结构含有动植物化石的泥状结构，分别称动物泥状结构和植物泥状结构。(7) 残余结构风化、蚀变成因有关的泥质岩中有各种残余结构，如西南地区三叠系的绿豆岩（原为火山凝灰岩）呈残余火山碎屑结构，江西一些地方的高岭石粘土常直接由花岗岩或花岗风化而成，故呈残余花岗结构或残余斑状结构。（三）泥质岩的构造泥质岩的构造分大型构造和显微构造两种。大型构造包括层理、层面（干裂、雨痕、虫迹）及变形构造等。由于物质成分和颜色的不同而形成的构造，如斑点构造、巢状构造、带状构造及瘤状构造等也属大型构造。常见的显微构造有磷片状构造、杂乱构造、定向构造等。(1)显微鳞片状构造由极细小