第三章 碎屑岩的成分

第三章碎屑岩的成分第一节碎屑成分一、矿物碎屑二、岩屑三、盆内碎屑第二节填隙物成分一、杂基二、胶结物三、其它类型填隙物第三节化学成分本章重点碎屑岩的结构组分，识别常见矿物和岩屑，识别杂基和常见胶结物概述碎屑岩：主要由母岩风化作用所形成的碎屑物质经过机械搬运、沉积作用及沉积后作用形成的一类岩石，又叫陆源碎屑岩（TerrigenousClasticRocks）碎屑岩的成分：碎屑颗粒（grain）：由母岩物理风化破碎而成的碎屑杂基（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，成岩期的产物孔隙（pore）陕207井，2832m,石英砂岩，石英加大白云石交代溶解作用第一节碎屑成分一、矿物碎屑1、石英（quartz）石英抗风化能力强，稳定，在沉积岩中相对富集，主要出现在砂岩及粉砂岩中（平均含量可达66.8%）。

石英的主要来源于富含石英的岩石，不同来源的石英特点不同，主要包裹体、波状消光、颗粒大小、颗粒形态、边缘特征主要等来判断石英的来源。（1）来自深成岩浆岩的石英（2）来自变质岩的石英（片麻岩、片岩）（3）来自喷出岩的石英及热液岩石的石英（4）再旋回石英深成岩浆岩中的石英来自喷出岩和古老沉积岩的石英来自喷出岩的石英具六边形β、破裂纹、熔蚀港湾状来自老沉积岩中的石英圆度好、常见次生加大边。中-细砂岩,分选差,方解石胶结及交代作用,100(+)再旋回石英,硅质岩屑,方解石胶结,吐哈盆地,40(+)G78井,3429m,石盒子组,次生加大陕参1井,3285m,上古生界,高岭石交代石英加大边石英桃6井，3411m,石英加大一、矿物碎屑2、长石（feldspar）（1）分布：主要分布于粗砂岩中，有时见于中粒长石砂岩中，砾岩、粉砂岩中含量较少。（2）来源：主要来自花岗岩、花岗片麻岩（3）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，快速堆积。（4）稳定性：钾长石>钠长石>钙长石；正长石>微斜长石。

长石斜长石,方解石交代,中原油田,下第三系,200(+)斜长石,中原,下第三系,100(+)长石,中原,下第三系LD-22-1,微斜长石,加大斜长石破裂,中原,沙河街组条纹长石斜长石,白云石胶结,细砂岩,东濮,100(+)陕甘宁,G1-6井,1579m长石粒内溶孔陕甘宁,榆27井,石盒子组,长石粒内溶孔及微裂缝长石变形,柴达木盆地,西岔沟一、矿物碎屑3、云母及粘土矿物都属于层状硅酸盐，云母常作为大碎屑出现，而粘土矿物则属于泥粒级。绿泥石介于二者之间。（1）云母①白云母比黑云母抗风化，常与粉、细砂岩伴生。②黑云母易风化为海绿石或绿泥石、磁铁矿，常分布在距母岩较近的砾岩或杂砂岩中。③云母呈薄片状，常分布于细、粉砂岩的层面，平行层理排列，可作为层面的判断标志，在成岩中可发生变形→反映压实作用。镇川1井，h8，黑云母受压变形100倍

一、矿物碎屑（2）粘土矿物①常见粘土矿物有蒙脱石、水云母、高岭石等，是砂岩中最细粒的碎屑。②在碎屑岩中的含量不等，有的含有大量粘土矿物，有的却完全不含，粘土矿物的含量可反映水动力条件、反映结构成熟度等。③成因：机械沉积→碎屑型；化学沉淀→胶体沉淀、孔隙水中水溶液直接沉淀。一、矿物碎屑4、重矿物：指碎屑岩中比重大于2.86的矿物。在岩石中含量很少，一般<1%，主要分布在在0.25～0.05mm的粒级范围内（细砂—粗粉砂岩）根据风化稳定性稳定重矿物电气石、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、黄铁矿等

锆石,石榴石,角闪石锆石绿帘石角闪石金红石,绿帘石,绿泥石,石榴石各类岩石的轻重矿物组合母岩矿物组合（包括部分岩屑）花岗岩花岗闪长岩重矿物锆石榍石磷灰石黑云母轻矿物石英正长石微斜长石酸性斜长石安山岩和玄武岩重矿物辉石角闪石轻矿物安山岩或玄武岩岩屑中性和基性斜长石橄榄岩和辉长岩重矿物尖晶石铬铁矿橄榄石紫苏辉石轻矿物基性岩岩屑基性斜长石蛇纹石变质岩重矿物蓝晶石十字石硅线石石榴石轻矿物具波状消光和镶嵌结构的石英沉积岩重矿物锆石（圆）金红石石榴石电气石（较圆）轻矿物颗粒圆滑或具次生加大的石英二、岩屑（岩石碎屑）岩屑：是母岩机械破碎形成的碎块提供母岩区岩石类型的直接标志岩屑含量取决于粒度、母岩成分及成熟度等。砾岩中岩屑含量最大花岗片麻岩岩屑来自变岩的多晶石英岩屑类型岩屑类型岩屑类型岩屑类型榆24井，2682m,粉砂岩岩屑桃6井，3340m,石英岩岩屑夏2井，4717m,流纹岩岩屑镇川1井，二叠系，石英砂岩岩屑、千枚岩屑燧石千枚岩屑镇川1井，2083m，h8，千枚岩岩屑

镇川1井h8，h8，燧石、石英岩岩屑镇川1井h8，石英岩、脉石英岩屑酸性喷出岩岩屑镇川1井，h8，千枚岩燧石

镇川1井，山2，石英岩，燧石三、盆内碎屑

我国中、新生代陆相碎屑岩中经常含少量盆内碎屑或称内源碎屑，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，有时随着碳酸盐颗粒的增加也可过度为含陆源碎屑的颗粒碳酸盐岩（石灰岩或白云岩）。成分成熟程度：以碎屑岩中最稳定组分的相对含量表示轻组分——Q/（F+R）重矿物——ZTR指数锆石（Zircon）＋电气石（Tourmaline）＋金红石（Rutile）在重矿物中所占的比例。第二节填隙物成分一、杂基1、定义：分布于碎屑颗粒之间的，以悬移载荷方式与颗粒同时沉积的，粒径一般小于0.03mm的，细小的机械成因碎屑沉积物。成因：机械成因2.成分（1）高岭石、蒙脱石和绿泥石、伊利石等粘土矿物（2）灰泥、云泥（3）细粉砂级别的石英、长石及岩屑。几种与杂基有关的，分布于颗粒之间的细粒物质原杂基：原始沉积状态，。正杂基：经成岩作用明显重结晶后的原杂基。淀杂基：从孔隙水析出的粘土矿物胶结物。晶体干净，透明度好，常呈栉壳状或薄膜状。外杂基：成岩及后生期充填于粒间孔隙中的外来杂基物质。分布不均、污浊、透明度差。假杂基：软碎屑经压实碎裂形成的类似杂基的填隙物。。似杂基陕219井,2889m,火山灰二、胶结物（－）概念胶结物：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（二）常见的胶结物类型1、硅质胶结物：蛋白石、玉髓、石英2、碳酸盐胶结物：方解石类、白云石类、菱铁矿等3、铁质胶结物：赤铁矿、褐铁矿4、其它胶结物：粘土矿物、石膏、硬石膏、黄铁矿、磁铁矿、磷酸盐类矿物等二、常见的胶结物类型1、硅质胶结物：蛋白石、玉髓、石英2、碳酸盐胶结物：方解石类、白云石类、菱铁矿等3、铁质胶结物：赤铁矿、褐铁矿4、其它胶结物：粘土矿物、石膏、硬石膏、黄铁矿、磁铁矿、磷酸盐类矿物等苏3井，3602m石英加大石英加大(硅质胶结),桃6井，3411m,镇川1井，h8，石英加大、方解石胶结，（100+）陕219井，2994m,铁白云石胶结作用桃6井，3453m含铁方解石胶结夏2井，4717.55m，P2w，粒间浊沸石，放大倍数800岩屑细砂岩，沙1井，5453m，浊沸石胶结方解石胶结及交代,陕甘宁,二叠系海绿石石英砂岩,海绿石胶结铁质石英砂岩,褐铁矿胶结硬石膏胶结,陕100井,3433m,太原组,方解石、高岭石胶结及交代,石英加大，榆20井，2751m,沙1井，5452.34m，T1b，粒间高岭石与绿泥石胶结，放大倍数3000伊利石胶结第三节化学成分

碎屑岩的成分可用矿物成分表示，也可用化学成分表示。微量元素的研究；不同碎屑岩组分的砂岩其化学成分特点亦不相同；成分成熟度：可用SiO2/Al2O3比值表示成熟度高低

主要类型砂岩的平均化学组分（裴蒂庄，1963）

粘土岩的化学成分（引自裴蒂庄，1975）

A—夏季粉砂，芬兰，