(沉积岩石学课件）第三章 陆源碎屑岩的成分与结构

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1、沉积岩与沉积相教案——第三章陆源碎屑岩的成分与结构第三章陆源碎屑岩的成分与结构根据前面的学习，我们已经知道，碎屑岩又叫陆源碎屑岩，是母岩风化作用所形成的碎屑物质经过机械搬运作用、少量化学搬运作用和沉积后作用形成的岩石。对岩石，包括碎屑岩的沉积特征的描述包括成分、结构、构造和颜色四个方面。综合分析研究碎屑岩的沉积特征会得到有关岩石的成因、岩石物理性质等方面的资料，并对恢复古环境，寻找油气储集规律等很有意义。下面我们对这四方面分别学习。第一节碎屑岩的物质成分碎屑岩包含四种组成部分：碎屑颗粒、杂基、胶结物和孔隙。前三者也是碎屑岩的三大物质组分。其中碎屑颗粒是岩石的主体部分，占整个岩石的50%以上

2、，并决定了碎屑岩的基本特征。杂基和胶结物合称填隙物。碎屑岩好比是砖块砌起来的墙，则一块块的砖就相当于砂岩中的砂粒、粉砂岩中的粉砂。填隙物是充填在碎屑颗粒之间的组分。杂基是与碎屑颗粒一起沉积下来的较细粒物质，分布于碎屑颗粒间，如砂岩中的细粉砂和粘土物质，相当于附着在砖块上的尘土和砂粒。胶结物是碎屑颗粒之间的化学沉淀物，形成于沉积后阶段，如碳酸钙、二氧化硅等，将松散沉积物粘结、固结起来，形成沉积岩，可以与将砖块起粘结固定作用的水泥相比。在砖块、水泥和尘土之间没有被充填的或墙砌成后由于风吹雨淋造成的空隙和裂缝就相当于碎屑岩的孔隙。不同的是，碎屑岩孔隙和裂缝发育是好事，能为油气提供良好的储集空间和

3、运移通道，一堵墙如果出现大量孔洞和裂缝可就糟了。一、碎屑颗粒碎屑颗粒主要是由母岩物理风化作用过程中机械破碎而成的矿物碎屑和岩石碎屑组成。第16页沉积岩与沉积相教案——第三章陆源碎屑岩的成分与结构（一）矿物碎屑目前发现的碎屑矿物约有160种，最常见的约20种。但在一种碎屑岩中，主要碎屑矿物通常3~5种。碎屑矿物中比重大于2.86的称为重矿物，主要为来自岩浆岩的副矿物（如榍石、锆英石）、部分铁镁矿物（如辉石、角闪石）以及来自变质岩的变质矿物（如石榴石、红柱石），此外还包括在碎屑岩沉积和成岩过程中形成的比重大于2.86的自生矿物（如黄铁矿、重晶石），但这已属于化学成因物质成分；比重小于2.86的

4、称为轻矿物，轻矿物的种类不多，但决定了碎屑岩的主要性质，以石英、长石、云母为主。1．石英（quartz）陆源碎屑矿物中以石英最常见，几乎每一种碎屑岩中都含有石英。它主要出现在砂岩和粉砂岩中，平均含量66.8%，在砾岩中含量较少，在粘土岩中含量更少。石英抗风化能力很强，耐磨又难分解。石英的新鲜断口呈油脂光泽。碎屑石英颗粒的磨圆程度随形成条件的不同而有差异。深成中酸性岩浆岩、石英-长石质片麻岩及片岩是碎屑石英的主要来源，来源于流纹岩、脉岩和其他石英母岩的碎屑石英要少得多。不同来源的石英往往特点不同，注意观察石英中所含包裹体及波状消光现象，结合颗粒大小和颗粒类型等特征，有助于判断石英的来源。除了

5、单晶石英碎屑外，常见有几颗石英或许多微粒石英组成一颗碎屑，成为多晶石英碎屑。2．长石（feldspar）陆源碎屑矿物中的长石主要来源于花岗岩和花岗片麻岩第16页沉积岩与沉积相教案——第三章陆源碎屑岩的成分与结构。长石是结晶岩中分布最广、数量最多的矿物。但在碎屑岩中，据统计，长石碎屑仅相当于石英碎屑的1/4。这是因为长石的风化稳定性远小于石英。从化学性质看，长石容易水解；从物理性质看，长石的解理和双晶都很发育，易于破坏。因此，长石在风化和搬运中逐渐被淘汰，造成数量大幅度减少。但在近距离快速堆积的碎屑岩中，长石的含量可达到50%。海相砂岩一般石英含量高于湖相砂岩，这主要是因为在海相沉积环境中，

6、沉积物搬运距离远大于在湖相环境中，例如，我国东部中、新生代陆相断陷盆地砂岩中长石含量常达10～25%以上，构成长石质石英砂岩或长石砂岩。一般认为，地壳运动比较剧烈、地形高差大、气候干燥、物理风化为主、搬运距离近、堆积迅速等是长石大量出现的有利因素。一般地，碎屑岩中，钾长石多于斜长石。钾长石中，正长石略多于微斜长石；斜长石中，钠长石远多于钙长石。3．云母类云母类的矿物碎屑一般呈破碎片状与比其细小的粒状长英质轻矿物共生，以抗化学风化能力较强的白云母居多。4．重矿物几乎每一种碎屑岩中都含有不超过10%的重矿物，它们的颗粒往往比石英、长石等轻矿物小，一般在0.25~0.05mm粒级中含量最高。根据

7、重矿物的风化稳定性可将其划分为稳定重矿物和不稳定重矿物两类。稳定重矿物抗风化能力高，分布广泛，在远离母岩区的沉积岩中百分含量相对增高，是物源分析的有利标志。常见的稳定重矿物有石榴石、榍石、磁铁矿、电气石、锆英石、金红石等。不稳定重矿物稳定性弱，分布不广，离母岩距离越远，含量越低，常见的有重晶石、磷灰石、绿帘石、黄铁矿（不包括自生成因的）等。（二）岩石碎屑岩石碎屑简称岩屑，是母岩机械破碎形成的岩块，是保持着母岩结构的矿物集