沉积岩与沉积相5.3陆源碎屑岩各论25

本讲导导学粉砂岩岩是非非常常常见的的一类类碎屑屑岩。。粘土岩岩是分分布最最广的的沉积积岩，，约占占沉积积岩的的2/3。它是是最重重要的的生油油母质质，还还可以以作为为油气气储集集层的的良好好盖层层。因因此，，对粘粘土岩岩进行行研究究不仅仅对沉沉积岩岩成因因、沉沉积环环境分分析起起作用用，而而且还还具有有重要要的石石油地地质意意义。。本节要求掌掌握粉砂岩的概概念、一般般特征、分分类及成因因；粘土岩的的基本概念念、粘土矿矿物的基本本类型、粘粘土岩的结结构和构造造特征。第三节粉粉砂岩一、定义主要由0.1～0.01mm粒级（含量量大于50%）的碎碎屑颗粒组组成的细粒粒碎屑岩。。二、一般特特征1.成分主要矿物成成分：石英、白云云母及粘土土矿物为主主，长石较较少，岩屑屑极少或不不存在。多多为稳定重重矿物，含含量可达2～3%。。填隙物常为为粘土、钙钙质、铁质质等。第三节粉粉砂岩2.结构分选性较好好，磨圆性性较差———碎屑颗粒粒常呈棱角角～次棱角角状。WHY？3.构造水平层理及及波状层理理交错层理较较少，多为为小型水平滑动形形成的包卷卷层理等变变形构造搬运距离远远，但多为为悬浮搬运运。第三节粉粉砂岩三、粉砂岩岩的分类（一）按颗颗粒大小1.粗粉砂砂岩0.1～0.05mm很像砂岩，，不仅与砂砂岩共生，，也常发育育各种交错错层理，而而且可作为为油气储层层。2.细粉砂砂岩0.05～～0.01mm具有粘土岩岩特性，常常与泥质岩岩或泥晶灰灰岩共生，，可能成为为生油层。。若粉砂岩中中混有较多多的砂和粘粘土，按三三级命名法法命名。第三节粉粉砂岩（二）根据据碎屑成分分1.单成分分粉砂岩石英为主2.复成分分粉砂岩石英；云母、长石石或其它碎碎屑（三）根据据胶结物成成分铁质粉砂岩岩钙质粉砂岩岩如山东莱阳阳上侏罗统统白云质粉粉砂岩。第三节粉粉砂岩四、成因经较长距离离搬运，在在稳定的水水动力条件件下缓慢沉沉降分布极其广广泛砂岩向泥岩岩过渡的水水流缓慢地地带海、湖较深深处、河漫漫滩、三角角洲、泻湖湖、沼泽等等第三节粉粉砂岩五、实例第四纪黄土土及黄土状状岩石———一种特殊殊类型的粉粉砂岩颜色：浅黄色、棕棕黄色、褐褐色或红色色；半固结结、多孔成分：石英（>50%）、、长石、、碳酸盐、、粘土矿物物结构：粉砂>50～60%，泥质30～40%，砂<10%成因：风成分布：西北黄土高高原★★，，华北平原原和东北南南部★第三节粉粉砂岩我国黄土面面积达54万平方公里里,占全国土地地面积的二二十分之一一。第三节粉粉砂岩黄河三角洲洲现代沉积积颜色：黄色、灰黄黄色、土黄黄色成分：颗粒（70～80%）石英、、长石、云云母；重矿物：锆锆石、磷灰灰石、角闪闪石、绿帘帘石、金红红石杂基（粘土土）<15%胶结物（10～30%）———方解石、、白云石为为主结构：分选好、磨磨圆差一、概述1.定义广义：主要由粒径径<0.01mm的的细碎屑物物质（>50%）组组成的沉积积岩。狭义：主要由粘土土矿物（含含量大于50%）组组成的沉积积岩。第四节粘粘土岩第四节粘粘土岩粘土矿物成成因：机械方式：：母岩风化而而成★★化学方式：：自生粘土矿矿物★将粘土岩归归为细碎屑屑岩疏松或未固固结成岩者者——粘土土固结成岩者者——粘土土岩/泥质质岩/泥状状岩有无页理———泥岩和和页岩第四节粘粘土岩2.研究意意义分布最广，，约占沉积积岩总体积积的55～～60%。。沉积岩成因因、沉积环环境分析重要的石油油地质意义义重要的生油油母质；良良好盖层；；泥岩裂缝缝油气藏工业用途可塑性、耐耐火性、烧烧结性、吸吸水膨胀性性、吸附性性等经济意义富集稀有元元素和稀土土元素，形形成工业矿矿床第四节粘粘土岩二、粘土岩岩的物质成成分1.粘土矿矿物含水的硅酸酸盐或铝硅硅酸盐矿物物，非晶质质和结晶质质两类。结晶质粘土土矿物具有有层状和链链层状两种种结构类型型以层状结构构粘土矿物物最常见硅氧四面体体铝/镁氧八八面体（1）高岭岭石族·高岭石★★★★、地地开石★、、珍珠陶土土★1：1型双双层结构单单元层第四节粘粘土岩四面体片八面体片O2-面Si4+阳离子面（OH）-和O2-混合面八面体阳离子面（OH）-面○O2-面○

（OH）-●AL3+面●○

Si4+·高岭石单个晶体：：六边鳞片片状、书页页状。集合体：蠕蠕虫状、手手风琴状；；·成因：长长石类矿物物在酸性介介质中分解解的产物；；富含Al3+的硅酸盐转转变。第四节粘粘土岩第四节粘粘土岩郑418井，1358.64m长石溶蚀孔孔内自生蠕蠕虫状、六六方板状高高岭石第四节粘粘土岩（2）蒙脱脱石族·蒙脱石★★★、拜来来石★★、、绿脱石★★、皂石★★2:1型三三层结构单单元：两层层四面体夹夹一层八面面体层·蒙脱石/胶胶岭石/微微晶高岭石石细鳞片状、、鹅毛状、、棉絮状，，轮廓不清清楚；加水膨胀或或呈浆糊状状第四节粘粘土岩（3）伊利利石族/水水云母族·伊利石★★★、海绿石石★2:1型结结构单元层层·伊利石偏光显微镜镜下：弯曲叶片状状，低—中中正突起，，干涉色可可达二级扫描电镜下下：圆滑鳞片状状或带尖角角和直边的的片状第四节粘粘土岩（4）绿泥泥石族2：1：1型结构单单元层2：：1结构单单元层再叠叠置和连接接一个八面面体层。叶绿泥石★★★★、鲕鲕绿泥石★★、铁绿泥泥石绿色单体：针叶叶状、玫瑰瑰花状集合体：绒绒球状第四节粘粘土岩（5）混层层粘土矿物物·两种或两两种以上不不同类型的的粘土矿物物结构单元元叠置而成成有序（规则则）混层无序（不规规则）混层层扫描电镜下下伊/蒙无序间层层形态特征粒表丝状、、不规则网网状郑366井，1217.00m，Es1第四节粘粘土岩2.非粘土土矿物陆源碎屑矿矿物；化学沉淀的的自生矿物物（<5%）；；有机物———生油母质质煤、腐殖质质、沥青质质等。第四节粘粘土岩三、粘土岩岩的结构（一）根据据颗粒的相相对含量划划分粘土结构/泥质结构构粘土土>90%。含粉砂粘土土结构粘粘土>75%，粉砂砂10～25%；粉砂质粘土土结构粘粘土=75～50%，粉砂25～50%（二）按粘粘土矿物的的结晶程度度和晶体形形态划分非晶质结构构隐晶质结构构★★★显微晶质结结构粗晶结构第四节粘粘土岩四、粘土岩岩的构造（一）宏观观构造无波痕暴露成因构构造水平层理小小于1cm者称页理。。小于1mm者为纹理生物扰动构构造、生物物遗迹同生变形构构造，如泥泥火山、水水下滑动等等（二）微观观构造第四节粘粘土岩五、粘土岩岩的颜色———主要是是原生色，，能反映生生成环境。。影响粘土岩岩颜色的主主要因素粘土矿物成成分、有机机质和黄铁铁矿的含量量、铁离子子状态暗色（主要要是灰色、、黑色）强还原环境境——（半半）深湖/海、海湾湾、泻湖红色、紫红红色强氧化环境境浅绿色或灰灰绿色弱氧化———弱还原环环境第四节粘粘土岩六．粘土岩岩的主要类类型（一）按成成分分类1.单成分分粘土岩伊利石粘土土岩分布最最广高岭石粘土土