第章 碎屑岩的成分

《沉积岩石学》第三章碎屑岩的成分

碎屑岩由碎屑成分、化学沉淀物质和杂基三部分组成。其中碎屑成分占50%以上。

一、碎屑成分：碎屑岩的碎屑成分，主要包括陆源矿物碎屑和各种岩石碎屑二部分。

岩石碎屑是以矿物集合体的形式出现的碎屑，反映母岩的岩石类型。

碎屑成分主要是母岩机械破碎的产物。常在碎屑岩中出现的矿物和岩屑主要有石英、长石、岩屑、云母和重矿物等几种组分。

（一）

矿物碎屑：目前已发现的碎屑矿物约有160多种、最常见的约20种。但在一种碎屑岩中，其主要碎屑矿物通常不过3～5种。

1、

石英：石英抗风化能力很强，既抗磨又难分解，同时在大部分岩浆岩和变质岩中石英含量又高，因此，石英是碎屑岩中分布最广的一种碎屑矿物，尤其在较细的碎屑岩（砂岩及粉砂岩）中含量相当高（平均含量可达66.8%）。石英在沉积岩中，一般呈不规则粒状，完整晶形极少见，灰白或烟灰色、常因胶结物的浸染光泽不明显。（1）来自深成岩浆岩的石英：来自中酸性深成岩的石英，常含有细小的液体、气体包裹体，或含一些岩浆岩副矿物包裹体，很浑浊。常表现明显的波状消光。矿物包裹体颗粒细小，自形程度高，排列无一定方位。尘状气、液包裹体使石英颗粒呈云雾状。

（2）来自变质岩的石英：

片麻岩和片岩风化崩解后，会产生大量的单晶及多晶石英。来自变质岩的单晶石英比来自深成岩的单晶石英颗粒细小，表面常见裂纹，大多数石英晶粒具有波状消光、带状消光、云状的波状消光。

（3）来自喷出岩石英：喷出岩石英多为单晶，干净，不含包裹体，不具波状消光。在外形特征上如果发现石英颗粒具有六边形外形，则说明其来源于喷出岩。另外颗粒具有破裂纹、港湾状熔蚀边缘等也是喷出岩石英的特征。

（4）再旋回石英：来自先期沉积岩的石英为再旋回石英，其特征是呈浑圆状或带自生加大边。再旋回石英应以单晶的非波状消光石英为主。

2、

长石：（1）一般特征：长石比石英易风化，所以一般情况下在碎屑岩中长石含量低于石英，且随搬运距离的增加而减少。较长见的是稳定度较高的钾长石和钠长石。

（2）长石大量出现的有利因素：地壳运动比较剧烈、地形高差大、气候干燥、物理风化作用为主、搬运距离近以及堆积迅速等条件，是长石大量出现的有利因素。

对长石含量、长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。比如，具有自生加大边的长石属再旋回长石，来自沉积岩；微斜长石来自于深成岩及变质岩（不会是喷出岩）；长石含量高，说明气候干燥，地形起伏大等。

3、云母：黑云母和白云母是碎屑岩中常见的重矿物组分。云母是片状矿物，因此在搬运过程中沉降速度较低，常与细砂级甚至粉砂级的石英、长石共生。①黑云母[K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2]：黑云母的风化稳定性差，主要见于距母岩较近的砾岩或杂砂岩中。经风化及成岩作用常分解为绿泥石[Mg5Al[AlSi3O10](OH)8(Fe3O4)]和磁铁矿；经海底风化还可海解为海绿石[(K,HO)(Fe,Mg,Al)2[(Si,Al)Si3O10](OH)2]。②白云母：抗风化能力强于黑云母，相对密度也略小，常见其呈鳞片状平行分布于细砂岩、粉砂岩的层面上，有时会富集成层。

4、重矿物：碎屑岩中相对密度大于2.86的矿物称为重矿物，含量一般不超过1%。（1）重矿物的风化稳定性：

锆石、金红石最稳定；橄榄石最不稳定。

成分纯、分选好的石英砂岩中重矿物含量少，而且其中只含有那些风化稳定度高的重矿物组分（如锆石、电气石、金红石等）；在成分复杂、分选差的岩屑砂岩中，则重矿物含量高，稳定与不稳定的重矿物（如辉石、角闪石、绿帘石等）均可出现。

（2嘴）利离用重撞矿物她推断技母岩因类型更：不同蜜类型各的母饼岩其查矿物岛组分劫不同闲，经散风化另破坏梦后会冻产生鼓不同高的重坦矿物笼组合遣。（二项）岩屑丙：岩敲屑是截母岩班破碎虫而成识的岩劣石碎纺块。1、棵碎屑陶岩中断岩屑矩含量舰的影粗响因份素：（1张）碎寻屑岩贿粒度堵：碎艇屑岩扰中岩县屑的狡含量贼随其钥粒级羊的增鸣大而臭增加闹，砾循岩中探岩屑撞含量无最大鉴。（2疤）母亿岩性毙质：肢细粒束或隐逃晶结薪构的尤岩石拔，如蚁燧石火岩（拒硅质叮岩）恰、中颂酸性更喷出租岩等担岩石亦的岩锁屑分度布最墨广；送而石冤灰岩舅等易掉受化阳学分苏解的摸岩石慎，只冻有在弯离母菜岩区变很近舌的地贼方，域在快铅速搬辣运和俘迅速晋堆积帅埋藏扬的条集件下膝形成嫂的碎伸屑岩轨中才炎能见南到。（3饰）碎盒屑岩联成熟把度：树结构朴上成别熟的暮砂岩握，其赞碎屑勿的圆稠度和喇分选芝都较辈好，漠岩屑喊含量腿一般籍较低钥；而肥岩屑恢砂岩场则常白表现冻出很跃差的摄结构忍成熟挤度。2、耍碎屑沸岩中鱼所含阀岩屑毫的类冲型特沿征：花岗猎岩和遮片麻亚岩等银粗粒钩结构手岩石箩的岩渡屑多英分布亏在颗回粒较腹粗的挑砾岩拒中；向砂岩贡中只捡存在碍有细晒粒结胆构及锣隐晶唉结构稻的岩阅屑。3、响岩屑奖可以谦直接斧用来少推断朱母岩覆：岩屑喜是保晒持着育母岩抹结构亡的矿站物集休合体甘，是夏母岩洗破碎笑时矿芒物颗撒粒尚东未完箩全分大开的沾岩石帅碎块组，因不此，登岩屑蹈是提须供沉磁积物颈来源走区的肌岩石让类型昨的直羞接标础志。（三应）盆公内碎即屑：盆内臣碎屑鱼是指抗在盆轮地内归生成车的碎筋屑，谷不是龄陆地抢搬运犯来的软（但呢其物友质成波分可桂以是仪陆源缺的）庭。相亩对于寇陆源多碎屑驱而言格，盆投内碎锋屑又头称为红内源哑碎屑蛇。盆内抄碎屑琴主要淋是：羽碳酸样盐鲕筑粒、颠化石淡碎屑朝、泥陷质内愧碎屑午、球妖粒、岂内碎翁屑等胖。（四李）碎倦屑岩耐中颗舟粒大浴小与金碎屑阿成分期之间飘的相档互关包系：二、朋化学领沉淀冠物质欣：胶舅结物着和自俭生矿膀物。（一分）自沙生矿咐物：晓指在乔同生阵、成晋岩、舟后生睬阶段爹生成榴的矿默物。自生树矿物富的特标点：贞自生范矿物宴可形饮成于阅不同陈的阶缘瑞段、宽不同刻的介晴质环阴境。割但其框共同栽特点炭是：成分把一般身较单靠一、碍结晶胜颗粒帖较小关，清屠洁透烛明、浆晶形阁完好。研究饭自生腹矿物骡的意田义：夏可以寒了解聋沉积抬、成态岩及铺后生猫阶段节的环维境，侮对于肃了解壳岩石源的形死成和训变化僚很有裳帮助赠。比如案，海合绿石尿是海蚕解作输用阶郑段最康特征集的产亭物，肾是海亭相沉宾积的艰标志称。（二歼）胶鉴结物泪：胶结苗物是垫碎屑日岩中爬以化筑学沉哪淀方孩式形霉成于舒粒间廉孔隙有中的爬自生钱矿物控。它床们有乱的形钉成于串沉积扰～同庭生期冬，但石大多盼数是银成岩略期的恭沉淀直产物蔑。1、幻玉硅质矛胶结更物：（1苍）硅担质胶露结的倚主要乳形式恶：硅质扛作为炎胶结敢物出互现的迷形式牺主要米有非歪晶质射的蛋白已石、隐央晶质赚的玉髓和结做晶质动的石英。蛋白宋石、源玉髓：蛋白员石可支以围绿绕砂处粒沉财淀，妙形成鬼自生仰环边编；也岁可以巨大量翻充填护孔隙庄，从扮而胶点结砂够岩。石英：在砂吨岩中项，特纵别是止古老尺的石芽英砂垄岩中独，自贤生加鬼大石盘英是团常见粘的，桂从而浑因石认英颗考粒的毅自生凯加大挡而起诱到胶辣结作接用。（2纷）硅惨质胶允结物嗽的来萄源：硅质奖胶结柄物是晨在成攻岩阶弃段由丛砂岩木的过思饱和俭孔隙痒水中询沉淀咸出来调的，炒孔隙角水中苗溶解下的二冷氧化宽硅可劣以有成不同现的来着源。①溶戏解生笼物硅游质骨寇骼：而海相悉沉积腊物孔壁隙水今中的犬二氧朋化硅给，大具量是释由硅放藻、盒放射轻虫、信硅质善海绵冒以及忍其他欢非晶执质氧需化硅誓骨骼瓣的溶考解所直提供锯的。②石焦英颗拼粒的呈压溶暴作用排：在填强大鸽的压胳力作栏用下夸，碎洁屑沉帜积物锹中相阳邻的梳石英蒙颗粒耀接触罗处会直发生议局部兔溶解以，这彼部分统溶解摸的二熊氧化勉硅也信会进虏入孔梁隙水桶。③母扑岩风凑化产串物中棉的二侵氧化爪硅溶饼解物俭质。2、蠢碳酸手盐胶状结物齐：（1道）碳疤酸盐壤胶结锅的主号要形励式：多以楼方解驳石、律白云忠石、侄铁白太云石灯、菱箱铁矿砌等碳凤酸盐时矿物继作为史胶结培物。赌最常够见的采是方榨解石蛙，它珍在砂谅岩中递大量零分布凝。（2美）碳腿酸盐垃胶结巾物的并来源友：一种哪观点丑认为亏是在蝇沉积务～同储生阶走段生贝成的烤：咐即由种于碎寇屑物博质被遵搬运勇到了肺碳酸约盐沉映积的迹环境瓣里，翁碎屑崖砂与扑化学夫成因征的碳纲酸盐路同时失沉积殊而形均成的防。另一巩种观兔点认纲为是膨在成巷岩阶都段沉田淀在钟孔隙泽中的罚。孔缺隙水崖中碳趋酸盐尊的来触源：①碳防酸盐碧介壳种溶于达孔隙妨水中林，当定条件弱变化晒时又含从孔抖隙水哭中以顷胶结涌物形跟式进第行再根沉淀句。②压闹溶作吉用：堆沉积期物埋乏藏后绣由于储承受乱压力败作用连，沉英积体涉内的钢碳酸领盐物泛质会扑发生咐溶解谁，经切重新宋分布教后再菠沉淀沙成胶根结物缩慧。3、决铁质适胶结甜：赤虫铁矿惕、褐础铁矿捐。砂岩正中的钥氧化草铁物董质，净一部指分是轨与碎掌屑颗村粒同合时从范溶液息中沉暴淀出拢来的胀原始升孔隙控充填膏物（页即沉旬积～绒同生使阶段别生成全的）绢。另雕一部纺分铁溪质是利含铁事矿物腥在成贸岩作载用过宜程中抵不断攀被孔颂隙水膊分解混，从据而将余氧化果铁释村放出继来。4、事硫酸炕盐胶饺结物脾：石飞膏、瓜硬石耐膏、月重晶锄石。硫酸桨盐胶甘结物箩是在蒙蒸发遥