沉积岩的基本特征课件

第二章沉积岩的一般特征第二章沉积岩的一般特征沉积岩的结构构造沉积岩的结构，要比岩浆岩更为多样

沉积岩的结构类型和特点取决于其形成方式：由机械搬运和机械沉积形成的沉积岩具有：“碎屑结构”（由机械破碎的陆源碎屑组成的岩石）“火山碎屑结构”（由火山喷发的碎屑组成的岩石）“泥状结构”（由化学风化形成的陆源粘土组成的岩石）由机械作用形成的内源岩具有“粒屑结构”由化学和生物化学作用形成的岩石具有“结晶粒状（晶粒）结构”由生物作用形成的岩石具有“生物结构”沉积岩的结构构造第二章-沉积岩的基本特征课件一、碎屑颗粒的结构（Texturesofclasticgrains）碎屑颗粒的结构特征一般包括：粒度、球度、形状、圆度、颗粒的表面特征。（一）粒度（Grainsize）1.粒度的概念粒度—是指碎屑颗粒的大小。粒度是碎屑颗粒的最主要的结构特征，直接决定着岩石的类型和性质，是碎屑岩分类命名的重要依据。一、碎屑颗粒的结构（Texturesofclasticg

表示粒度，可用线性值和体积值体积值：可用标准直径（dn）表示，代表着与颗粒同体积的球体直径。线性值：直观度量出来的线性直径，颗粒的长、中、短直径:dL（A）、dI（B）、dS（C）最大投影面表示粒度，可用线性值和体积值最大投影面2.粒级的划分（1）伍登—温特华斯（Udden-Wentworth）的划分方案，2的几何级数制。它是以1mm为中心，乘以2或除以2来进行分级的。

>2mm2~0.0625mm0.0625~0.0039mm<0.0039mm

砾砂粉砂粘土（泥）2.粒级的划分（2）十进制划分方案，在我国应用较广泛。>1mm砾2～0.1mm砂0.1～0.01mm粉砂<0.01mm粘土（泥）（2）十进制划分方案，在我国应用较广泛。>1mm（3）中国石油天然气集团公司标准——石油行业碎屑颗粒粒度分级标准。（3）中国石油天然气集团公司标准——石油行业碎屑颗粒粒度分级（4）克鲁宾（Krumbein，1934）将伍登—温特华斯的粒级划分转化为Ф值：

Ф=-log2D，D为碎屑颗粒直径（mm）>2mm2~0.0625mm0.0625~0.0039mm<0.0039mm<-1-1~44~8>8

砾砂粉砂粘土（泥）（4）克鲁宾（Krumbein，1934）将伍登—温特华斯的3.碎屑岩的粒度分类及命名（1）三级命名法：≥50%的粒级定为岩石的主名，即基本名；介于50-25%之间的粒级以形容词“××质”的形式写在基本名之前；25-10%的粒级作次要形容词，以“含××”的形式写在最前面；含量﹤10%的粒级一般不反映在岩石的名称中3.碎屑岩的粒度分类及命名（2）复合命名：若碎屑岩的粒度分选较差，所含粒级较多，没有含量>50%的粒级，而含量介于50～25%的粒级又不止一个，进行复合命名，以“××—××岩”的形式表示，含量较多的写在后面。（3）若碎屑岩的粒度分选更差，粒度含量均<25%，则应将此岩石的全部粒度组分分别合并为砾、砂和粉砂三大级别，然后按前两条原则命名。（2）复合命名：若碎屑岩的粒度分选较差，所含粒级较多，没有含举例

1.中砂占55%，粗砂占30%，砾石占10%，其它占5%

命名：2.中砂占40%，细砂占35%，粗粉砂占20%

命名：举例2.中砂占40%，细砂占35%，粗粉砂占2

（二）碎屑颗粒的分选（分选性）碎屑颗粒大小的均匀程度叫分选或分选性。分选性分为三级：

分选好：主要粒级含量大于75%；

分选中等：主要粒级含量50-75%；

分选差：各种粒级含量都小于50%

碎屑颗粒分选程度的目估分级（路凤香等，2002）

（二）碎屑颗粒的分选（分选性）碎屑颗粒分选程度的目估分级（（三）球度（Sphericity）

球度是一个定量参数，用它来度量一个颗粒近于球体的程度。

1958年斯尼德和福克（SneedandFolk）提出了最大球度投影法，用以确定球度参数数值。它是用与颗粒体积相同的球体的横切面积与该颗粒的最大投影面积的比值求得的。（三）球度（Sphericity）

颗粒的三个轴愈接近相等，其球度愈高；相反，片状和柱状颗粒都具有很低的球度。在悬浮搬运组分中，球度小的片状颗粒最容易被漂走。在滚动搬运组分中，只有球度大的颗粒才最易沿床底滚动。球度=

颗粒的三个轴愈接近相等，其球度愈高；相反，片状和柱状（四）圆度（Roundness）

圆度—指碎屑颗粒的原始棱角被磨圆的程度。

在手标本的观察描述中，通常把碎屑的圆度划分为4个级别：棱角状、次棱角状、次圆状、圆状（四）圆度（Roundness）在手标本的观察描述中Rounding…Rounding…球度与圆度的关系球度与圆度的关系（五）形状（shape）颗粒的形状是由颗粒中A、B、C三个轴的相对大小决定的。辛格（Zingg，1935）根据颗粒A、B、C三个轴的长度比例，将颗粒划分为四种形状：圆球体：B/A>2/3，C/B>2/3椭球体：B/A<2/3，C/B>2/3扁球体：B/A>2/3，C/B<2/3长扁球体：B/A<2/3，C/B<2/3（五）形状（shape）二、填隙物的结构（Texturesofinterstitialmaterials

）碎屑岩的填隙物包括杂基和胶结物。二、填隙物的结构（一）杂基（Matrix）（1）定义：碎屑岩中与粗碎屑一起沉积下来的细粒填隙组分，粒度一般小于0.03mm（>5Ф）。成分主要是细粉砂和粘土，有时有少量的碳酸盐灰泥和铁质。对于更粗的碎屑岩，如砾岩，杂基也相对变粗，除泥以外，还可以包括粉砂甚至砂级颗粒。（一）杂基（Matrix）（2）地质意义：杂基的含量和性质可以反映搬运介质的流动特性，反映碎屑组分的分选性，也是水动力强度的重要标志，是碎屑岩结构成熟度的重要标志。（2）地质意义：杂基的含量和性质可以反映搬运介质的流动特性，（二）胶结物

胶结物：由化学结晶作用形成充填在碎屑颗粒孔隙中的化学物质。胶结物的结构，按胶结物的结晶程度和晶体的排列组合关系分为：

非晶质结构：蛋白石、磷酸盐、铁质等

隐晶质结构：粒度极细，只有在显微镜下才能分出光性，如玉燧、隐晶质的磷酸盐

显晶质结构：明显的晶粒结构（二）胶结物三、胶结类型及颗粒支撑类型（Typesofcementationandgrain-supportedcharacteristics

）（一）概述1.胶结类型——在碎屑岩中，填隙物的分布状况及其与碎屑颗粒的接触关系。2.决定碎屑岩胶结类型的因素：（1）碎屑颗粒与填隙物的相对数量（2）碎屑颗粒之间的接触关系三、胶结类型及颗粒支撑类型（二）胶结类型的分类

1.基底胶结——填隙物（杂基）含量较多，碎屑颗粒在杂基中互不接触呈漂浮状。代表高密度流快速堆积的特征又可称杂基支撑结构形成于沉积同生期（二）胶结类型的分类杂基支撑的砾岩杂基支撑的砾岩

2.孔隙胶结——最常见的颗粒支撑结构，碎屑颗粒构成支架状，颗粒之间多呈点状接触，胶结物充填在碎屑颗粒之间的孔隙中。胶结物形成于成岩期或后生期化学沉淀的产物。反映稳定强水流的沉积特征。2.孔隙胶结——最常见的颗粒支撑结构，碎屑颗粒构成支3.接触胶结——亦为一种颗粒支撑结构，颗粒之间呈点接触或线接触，胶结物含量少，分布于碎屑颗粒相互接触的地方，孔隙中无胶结物。可能是干旱气候条件下的砂层，因毛细管作用，溶液沿颗粒间细缝流动并沉淀而成；或者是原来的孔隙式胶结物经地下水淋滤溶蚀改造而成的。3.接触胶结——亦为一种颗粒支撑结构，颗粒之间呈点接四、结构成熟度（texturalmaturity）结构成熟度——指碎屑物质结构上被改造趋向于最终产物的程度。等大分选好圆状球形无杂基四、结构成熟度（texturalmaturity）二、内源沉积岩的结构组分

二、内源沉积岩的结构组分由机械作用形成的内源岩具有“粒屑结构”由机械作用形成的内源岩具有“粒屑结构”（一）颗粒

碳酸盐岩颗粒：泛指沉积盆地内由化学、生物化学成因的碳酸盐沉积物，在波浪、潮汐等水流作用下就地或经短距离搬运而形成的一系列碳酸盐岩颗粒，简称“颗粒”。福克（1959，1962）：异化颗粒、异化组分分类：内碎屑、鲕粒、藻粒、球粒、生物颗粒第二章-沉积岩的基本特征课件1.内碎屑内碎屑：主要是沉积盆地中沉积不久的、半固结或固结的碳酸盐沉积物，受波浪、潮汐、风暴等的冲刷、破碎、磨蚀、搬运、再沉积而成的颗粒，也可以是其他作用形成的。1.内碎屑砾屑>2mm砂屑2-0.1mm粉屑0.1-0.01/0.005mm泥屑<0.01/0.005mm砾屑>2mm2.鲕粒鲕粒：一种由核心和包壳组成的粒径小于2mm的球形或椭球形颗粒。核心：陆源碎屑、内碎屑、生物碳酸盐颗粒等包壳：化学沉淀形成的同心状或放射状微晶碳酸盐矿物。2.鲕粒鲕粒不同于豆粒和核形石：豆粒：粒径>2mm豆状核形石：具不等厚包壳，果核状藻灰结核鲕粒鲕粒不同于豆粒和核形石：藻灰结核鲕粒鲕粒成因：有机成因说：与藻类及细菌作用有关。无机成因说：在碳酸盐过饱和且扰动的环境中，溶液中析出的钙（文石）围绕被搅起的质点而沉淀。鲕粒成因：3、藻粒

核形石：也称藻灰结核，为球状叠层石，粒径小者为0.2~0.3mm，大者2~5mm或更大。

藻团块:藻类粘结增长而成的颗粒，不具同心层结构

3、藻粒藻灰结核藻团块藻灰结核藻团块4、球粒与粪球粒

球粒(pellet)

较细粒的（粉砂或细砂级）、不具特殊内部结构的、泥晶的、分选较好的颗粒。

粪球粒(fecalpellet)

卵形或椭球形，分选很好，有机质含量较高。无脊椎动物吃进碳酸盐软泥后排泄物

并不是所有的球粒都是粪球粒球粒4、球粒与粪球粒球粒5.生物碎屑分级：自形，半自形，砂砾级他形，化石碎片5.生物碎屑第二章-沉积岩的基本特征课件第二章-沉积岩的基本特征课件二、泥泥级的碳酸盐质点，与颗粒相对应与粘土岩/粘土质粉砂岩中的粘土泥相当（<0.005mm）

同义语：微晶碳酸盐泥、微晶、泥晶、泥屑

分类灰泥：方解石成分，也称“微晶方解石泥”云泥：白云石成分

二、泥（三）胶结物（cements）胶结物：充填于碳酸盐岩原始粒间起胶结作用的化学沉淀物，通常是方解石，还有白云石、石膏等。特点：晶粒一般比灰泥粗大，>0.005mm或>0.01mm；由于晶体清澈明亮，常称作“亮晶胶结物”、“亮晶”。形成环境：强水动力条件下，原始细粒沉积物被冲走，成岩期粒间孔内以化学方式沉淀出的方解石。（三）胶结物（cements）亮晶胶结物亮晶胶结物（四）晶粒（crystalgrain）

晶粒是晶粒碳酸盐岩（结晶碳酸盐岩）的主要结构组分。碳酸盐岩晶粒粒级的划分按晶形特征：自形晶、半自形晶、他形晶

（四）晶粒（crystalgrain）第二章-沉积岩的基本特征课件（五）生物格架（organicframework）

生物格架是原地生长的群体生物（如珊瑚、苔藓、海绵、层孔虫等）以其坚硬的钙质骨骼所形成的骨骼格架。

粘结格架：一些藻类（如蓝藻和红藻）的粘液粘结其他碳酸盐组分（灰泥、颗粒、生物碎屑等）形成的一种生物格架。（五）生物格架（organicframework）

碎屑岩碳酸盐岩碎屑颗粒杂基泥胶结物胶结物

晶粒

生物格架孔隙孔隙碎屑岩碳酸盐岩

第二章沉积岩的一般特征第二章沉积岩的一般特征沉积岩的结构构造沉积岩的结构，要比岩浆岩更为多样

沉积岩的结构类型和特点取决于其形成方式：由机械搬运和机械沉积形成的沉积岩具有：“碎屑结构”（由机械破碎的陆源碎屑组成的岩石）“火山碎屑结构”（由火山喷发的碎屑组成的岩石）“泥状结构”（由化学风化形成的陆源粘土组成的岩石）由机械作用形成的内源岩具有“粒屑结构”由化学和生物化学作用形成的岩石具有“结晶粒状（晶粒）结构”由生物作用形成的岩石具有“生物结构”沉积岩的结构构造第二章-沉积岩的基本特征课件一、碎屑颗粒的结构（Texturesofclasticgrains）碎屑颗粒的结构特征一般包括：粒度、球度、形状、圆度、颗粒的表面特征。（一）粒度（Grainsize）1.粒度的概念粒度—是指碎屑颗粒的大小。粒度是碎屑颗粒的最主要的结构特征，直接决定着岩石的类型和性质，是碎屑岩分类命名的重要依据。一、碎屑颗粒的结构（Texturesofclasticg

表示粒度，可用线性值和体积值体积值：可用标准直径（dn）表示，代表着与颗粒同体积的球体直径。线性值：直观度量出来的线性直径，颗粒的长、中、短直径:dL（A）、dI（B）、dS（C）最大投影面表示粒度，可用线性值和体积值最大投影面2.粒级的划分（1）伍登—温特华斯（Udden-Wentworth）的划分方案，2的几何级数制。它是以1mm为中心，乘以2或除以2来进行分级的。

>2mm2~0.0625mm0.0625~0.0039mm<0.0039mm

砾砂粉砂粘土（泥）2.粒级的划分（2）十进制划分方案，在我国应用较广泛。>1mm砾2～0.1mm砂0.1～0.01mm粉砂<0.01mm粘土（泥）（2）十进制划分方案，在我国应用较广泛。>1mm（3）中国石油天然气集团公司标准——石油行业碎屑颗粒粒度分级标准。（3）中国石油天然气集团公司标准——石油行业碎屑颗粒粒度分级（4）克鲁宾（Krumbein，1934）将伍登—温特华斯的粒级划分转化为Ф值：

Ф=-log2D，D为碎屑颗粒直径（mm）>2mm2~0.0625mm0.0625~0.0039mm<0.0039mm<-1-1~44~8>8

砾砂粉砂粘土（泥）（4）克鲁宾（Krumbein，1934）将伍登—温特华斯的3.碎屑岩的粒度分类及命名（1）三级命名法：≥50%的粒级定为岩石的主名，即基本名；介于50-25%之间的粒级以形容词“××质”的形式写在基本名之前；25-10%的粒级作次要形容词，以“含××”的形式写在最前面；含量﹤10%的粒级一般不反映在岩石的名称中3.碎屑岩的粒度分类及命名（2）复合命名：若碎屑岩的粒度分选较差，所含粒级较多，没有含量>50%的粒级，而含量介于50～25%的粒级又不止一个，进行复合命名，以“××—××岩”的形式表示，含量较多的写在后面。（3）若碎屑岩的粒度分选更差，粒度含量均<25%，则应将此岩石的全部粒度组分分别合并为砾、砂和粉砂三大级别，然后按前两条原则命名。（2）复合命名：若碎屑岩的粒度分选较差，所含粒级较多，没有含举例

1.中砂占55%，粗砂占30%，砾石占10%，其它占5%

命名：2.中砂占40%，细砂占35%，粗粉砂占20%

命名：举例2.中砂占40%，细砂占35%，粗粉砂占2

（二）碎屑颗粒的分选（分选性）碎屑颗粒大小的均匀程度叫分选或分选性。分选性分为三级：

分选好：主要粒级含量大于75%；

分选中等：主要粒级含量50-75%；

分选差：各种粒级含量都小于50%

碎屑颗粒分选程度的目估分级（路凤香等，2002）

（二）碎屑颗粒的分选（分选性）碎屑颗粒分选程度的目估分级（（三）球度（Sphericity）

球度是一个定量参数，用它来度量一个颗粒近于球体的程度。

1958年斯尼德和福克（SneedandFolk）提出了最大球度投影法，用以确定球度参数数值。它是用与颗粒体积相同的球体的横切面积与该颗粒的最大投影面积的比值求得的。（三）球度（Sphericity）

颗粒的三个轴愈接近相等，其球度愈高；相反，片状和柱状颗粒都具有很低的球度。在悬浮搬运组分中，球度小的片状颗粒最容易被漂走。在滚动搬运组分中，只有球度大的颗粒才最易沿床底滚动。球度=

颗粒的三个轴愈接近相等，其球度愈高；相反，片状和柱状（四）圆度（Roundness）

圆度—指碎屑颗粒的原始棱角被磨圆的程度。

在手标本的观察描述中，通常把碎屑的圆度划分为4个级别：棱角状、次棱角状、次圆状、圆状（四）圆度（Roundness）在手标本的观察描述中Rounding…Rounding…球度与圆度的关系球度与圆度的关系（五）形状（shape）颗粒的形状是由颗粒中A、B、C三个轴的相对大小决定的。辛格（Zingg，1935）根据颗粒A、B、C三个轴的长度比例，将颗粒划分为四种形状：圆球体：B/A>2/3，C/B>2/3椭球体：B/A<2/3，C/B>2/3扁球体：B/A>2/3，C/B<2/3长扁球体：B/A<2/3，C/B<2/3（五）形状（shape）二、填隙物的结构（Texturesofinterstitialmaterials

）碎屑岩的填隙物包括杂基和胶结物。二、填隙物的结构（一）杂基（Matrix）（1）定义：碎屑岩中与粗碎屑一起沉积下来的细粒填隙组分，粒度一般小于0.03mm（>5Ф）。成分主要是细粉砂和粘土，有时有少量的碳酸盐灰泥和铁质。对于更粗的碎屑岩，如砾岩，杂基也相对变粗，除泥以外，还可以包括粉砂甚至砂级颗粒。（一）杂基（Matrix）（2）地质意义：杂基的含量和性质可以反映搬运介质的流动特性，反映碎屑组分的分选性，也是水动力强度的重要标志，是碎屑岩结构成熟度的重要标志。（2）地质意义：杂基的含量和性质可以反映搬运介质的流动特性，（二）胶结物

胶结物：由化学结晶作用形成充填在碎屑颗粒孔隙中的化学物质。胶结物的结构，按胶结物的结晶程度和晶体的排列组合关系分为：

非晶质结构：蛋白石、磷酸盐、铁质等

隐晶质结构：粒度极细，只有在显微镜下才能分出光性，如玉燧、隐晶质的磷酸盐

显晶质结构：明显的晶粒结构（二）胶结物三、胶结类型及颗粒支撑类型（Typesofcementationandgrain-supportedcharacteristics

）（一）概述1.胶结类型——在碎屑岩中，填隙物的分布状况及其与碎屑颗粒的接触关系。2.决定碎屑岩胶结类型的因素：（1）碎屑颗粒与填隙物的相对数量（2）碎屑颗粒之间的接触关系三、胶结类型及颗粒支撑类型（二）胶结类型的分类

1.基底胶结——填隙物（杂基）含量较多，碎屑颗粒在杂基中互不接触呈漂浮状。代表高密度流快速堆积的特征又可称杂基支撑结构形成于沉积同生期（二）胶结类型的分类杂基支撑的砾岩杂基支撑的砾岩

2.孔隙胶结——最常见的颗粒支撑结构，碎屑颗粒构成支架状，颗粒之间多呈点状接触，胶结物充填在碎屑颗粒之间的孔隙中。胶结物形成于成岩期或后生期化学沉淀的产物。反映稳定强水流的沉积特征。2.孔隙胶结——最常见的颗粒支撑结构，碎屑颗粒构成支3.接触胶结——亦为一种颗粒支撑结构，颗粒之间呈点接触或线接触，胶结物含量少，分布于碎屑颗粒相互接触的地方，孔隙中无胶结物。可能是干旱气候条件下的砂层，因毛细管作用，溶液沿颗粒间细缝流动并沉淀而成；或者是原来的孔隙式胶结物经地下水淋滤溶蚀改造而成的。3.接触胶结——亦为一种颗粒支撑结构，颗粒之间呈点接四、结构成熟度（texturalmaturity）结构成熟度——指碎屑物质结构上被改造趋向于最终产物的程度。等大分选好圆状球形无杂基四、结构成熟度（texturalmaturity）二、内源沉积岩的结构组分

二、内源沉积岩的结构组分由机械作用形成的内源岩具有“粒屑结构”由机械作用形成的内源岩具有“粒屑结构”（一）颗粒

碳酸盐岩颗粒：泛指沉积盆地内由化学、生物化学成因的碳酸盐沉积物，在波浪、潮汐等水流作用下就地或经短距离搬运而形成的一系列碳酸盐岩颗粒，简称“颗粒”。福克（1959，1962）：异化颗粒、异化组分分类：内碎屑、鲕粒、藻粒、球粒、生物颗粒第二章-沉积岩的基本特征课件1.内碎屑内碎屑：主要是沉积盆地中沉积不久的、半固结或固结的碳酸盐沉积物，受波浪、潮汐、风暴等的冲刷、破碎、磨蚀、搬运、再沉积而成的颗粒，也可以是其他作用形成的。1.内碎屑砾屑>2mm砂屑2-0.1mm粉屑0.1-0.01/0.005mm泥屑<0.01/0.005mm砾屑>2mm2.鲕粒鲕粒：一种由核心和包壳组成的粒径小于2mm的球形或椭球形颗粒。核心：陆源碎屑、内碎屑、生物碳酸盐颗粒等包壳：化学沉淀形成的同心状或放射状微晶碳酸盐矿物。2.鲕粒鲕粒不同于豆粒和核形石：豆粒：粒径>2mm豆状核形石：具不等厚包壳，果核状藻灰结核鲕粒鲕粒不同于豆粒和核形石：藻灰结核鲕粒鲕粒成因：有机成因说：与藻类及细菌作用有关。无机成因说：在碳酸盐过饱和且扰动的环境中，溶液中析出的钙（文石）围绕被搅起的质点而沉淀。鲕粒成因：3、藻粒

核形石：也称藻灰结核，为球状叠层石，粒径小者