沉積巖鑒定方法ppt課件

1、沉積巖李宏林僅供參考沉積巖概念：沉積巖是在地表和地表不太深的地方形成的地質(zhì)體，它是在常溫常壓下由風(fēng)化作用、生物作用和某些火山作用所形成的沉積物經(jīng)過改造而成的。沉積巖的形成與演化風(fēng)化作用按其性質(zhì)可分為:物理風(fēng)化作用、化學(xué)風(fēng)化作用、和生物風(fēng)化作用。石英是巖石中的主要造巖礦物。石英在風(fēng)化作用中穩(wěn)定性極高，它幾乎不發(fā)生化學(xué)溶解作用，一般只發(fā)生機(jī)械破碎作用。因此在沉積碎屑巖中石英成為最主要造巖礦物。長石的風(fēng)化穩(wěn)定性僅次于石英。其中鉀長石穩(wěn)定性較高。在一般情況下鉀長石風(fēng)化轉(zhuǎn)變?yōu)樗颇负透邘X石，完全風(fēng)化將形成蛋白石和鋁土礦。斜長石風(fēng)化時一般形成蒙脫石、蛋白石等，基性斜長石的風(fēng)化穩(wěn)定性比酸性斜長石低，因此在沉

2、積巖中基性斜長石很少見。白云母抗風(fēng)化能力較強(qiáng)，在沉積巖中常見。鐵鎂硅酸巖礦物易風(fēng)化，故在沉積巖中很少見橄欖石、輝石、角閃石。碳酸鹽巖礦物，風(fēng)化穩(wěn)定性很小，易溶于水，在碎屑沉積巖中少見。只有在干旱、近母巖快速搬運(yùn)堆積的沉積巖中才可見到它們。 剝蝕作用 概念：將風(fēng)化產(chǎn)物從巖石上剝離下來，同時也對未風(fēng)化的巖石進(jìn)行破壞，不斷改變著巖石面貌的作用。其地質(zhì)營力有風(fēng)、流水、冰川和海浪等。風(fēng)的吹蝕作用、水的侵蝕作用、地下水的潛蝕作用、冰川的刨蝕作用、海水和湖水的沖蝕作用。陸地是剝蝕作用的主要場所。 風(fēng)的剝蝕作用。 流水的侵蝕作用：河流、海水、湖水以自己的動能并以夾帶的砂、礫石破壞河床或海湖岸巖石，且把破壞下來

3、的物質(zhì)帶走，此過程叫流水的侵蝕作用。v沉積物的來源v1、陸源：風(fēng)化產(chǎn)物v2、生物源：生物遺體與產(chǎn)物v3、地下深處：火山噴發(fā)物v4、宇宙物：隕石。碎屑物質(zhì)的搬運(yùn)搬運(yùn)方式：水流搬運(yùn)；風(fēng)的搬運(yùn)；冰川搬運(yùn)；生物搬運(yùn)；化學(xué)搬運(yùn)。搬運(yùn)遠(yuǎn)的碎屑，成分變得簡單，穩(wěn)定成分增多，不穩(wěn)定成分減少。同時粒度變小，磨圓變好。搬運(yùn)越遠(yuǎn)，這種變化越明顯。v成巖作用v成巖作用：松散沉積物脫離沉積環(huán)境而被固結(jié)成巖期間所發(fā)生的作用。主要包括v1、壓固作用：孔隙縮小，水分排出v2、壓溶作用：壓力作用沉積物發(fā)生溶解v3、膠結(jié)作用：從溶液中沉淀出的礦物質(zhì)膠結(jié)物將松散的沉積物膠結(jié)成堅(jiān)硬巖石的過程。v4、重結(jié)晶作用：溫度和壓力增加時，小晶

4、體重新結(jié)晶成大晶體或非晶質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榫з|(zhì)的現(xiàn)象什么叫縫合線v碳酸鹽巖中常見的一種由壓溶作用形成的鋸齒狀裂縫構(gòu)造。在平面上,即在沿裂縫破裂面上,它呈現(xiàn)為參差不平凹凸起伏的面,即縫合面；從立體上看,這些凹下或凸起的大小不等的柱體,稱為縫合柱?？p合線構(gòu)造的大小差別較大。大者,其凹凸幅度可達(dá)十幾厘米甚至更大；小者,其凹凸幅度小于1毫米,甚至僅在顯微鏡下才能看出?？p合線作為一種裂縫構(gòu)造,它可以成為油、氣、水運(yùn)移的通道。已有許多證據(jù)證明,縫合線在油氣的運(yùn)移和聚集上起著積極的作用。 v碎屑巖v碎屑成分v一、礦物成分v1、石英：石英抗風(fēng)化能力很強(qiáng)，同時在大部分巖漿巖和變質(zhì)巖中石英含量又高，因此石英是碎屑巖中分布最

5、廣的一種碎屑礦物。它主要出現(xiàn)在砂巖和粉砂巖中，在礫巖中含量較少。v2 、長石：在碎屑巖中長石少于石英。長石中以鉀長石最穩(wěn)定，鈉長石較不穩(wěn)定，鈣長石最不穩(wěn)定。一般認(rèn)為在碎屑巖中鉀長石多于斜長石。長石主要分布于粗砂巖中，有時出現(xiàn)在中粒長石砂巖中。在礫巖和粉砂巖中，長石碎屑礦物很少見。二、巖屑 巖屑是母巖巖石的碎塊，是保持著母巖結(jié)構(gòu)的礦物集合體。巖屑含量明顯取決于粒級，即巖屑的含量隨粒級的增大而增加，礫巖中巖屑含量最大，砂巖中只存在有細(xì)粒結(jié)構(gòu)及隱晶結(jié)構(gòu)的巖屑。另外，各類巖屑的豐度還取決于母巖的性質(zhì)。細(xì)?；螂[晶結(jié)構(gòu)的巖石，如中酸性噴出巖的巖屑分布最廣；而易受化學(xué)分解的石灰?guī)r，除非在母巖區(qū)附近有快速堆積

6、和埋藏的條件，否則很難形成巖屑。 v第二節(jié)：填隙物成分v雜基：v雜基是碎屑巖中細(xì)小的機(jī)械成因組分，其粒級以泥為主，可包括一些細(xì)粉砂。不是化學(xué)沉淀組份。 v膠結(jié)物：v膠結(jié)物是碎屑巖中以化學(xué)沉淀方式形成于粒間孔隙中的自生礦物。碎屑巖中主要膠結(jié)物是硅質(zhì)、碳酸鹽及一部分鐵質(zhì)。還有一些粘土礦物都可作為碎屑巖的膠結(jié)物。v1、硅質(zhì)膠結(jié)物：v硅質(zhì)常作為膠結(jié)物在砂巖里出現(xiàn)。主要有非晶質(zhì)的蛋白石、隱晶質(zhì)的玉髓和結(jié)晶質(zhì)的石英。其性質(zhì)表現(xiàn)為致密、堅(jiān)硬。v2、碳酸鹽膠結(jié)物：v在砂巖中最常見的碳酸鹽膠結(jié)物是方解石。它在砂巖中大量分布。其性質(zhì)表現(xiàn)為致密，加HCI起泡。v3、泥質(zhì)膠結(jié)物：其性質(zhì)表現(xiàn)為疏松。v第二節(jié)：膠結(jié)類型v

7、在碎屑巖中，膠結(jié)物或填隙物的分布狀況及其與碎屑顆粒的接觸關(guān)系稱為膠結(jié)類型。v1、基底式膠結(jié)：填隙物含量較多，碎屑顆粒在其中互不接觸呈漂浮狀，填隙物主要為原雜基。v2、孔隙式膠結(jié)：v3、接觸式膠結(jié)：v4、鑲嵌式膠結(jié)：碎屑巖的結(jié)構(gòu)及粒度分級第一節(jié)：碎屑顆粒的結(jié)構(gòu)碎屑巖的結(jié)構(gòu)是指構(gòu)成碎屑巖的礦物及巖石碎屑的大小、形狀以及空間組合方式。碎屑巖的結(jié)構(gòu)組分包括碎屑顆粒和填充物雜基及膠結(jié)物。碎屑顆粒的結(jié)構(gòu)特征一般包括粒度、圓度、分選、膠結(jié)物、膠結(jié)類型以及顆粒的表面特征。粒度的的概念:指碎屑顆粒的大小。是碎屑顆粒的最主要的結(jié)構(gòu)特征。分為巨、粗、中、細(xì)、粉等粒級。v圓度是指碎屑顆粒的原始棱角被磨圓的程度。它是碎

8、屑的重要結(jié)構(gòu)特征。通常把碎屑的圓度劃分為四級：棱角狀、次棱角狀、次圓狀、圓狀。v分選：分好、中、差等。v膠結(jié)物成分：分為泥質(zhì)、灰質(zhì)、硅質(zhì)、鐵質(zhì)、白云質(zhì)。v膠結(jié)類型：基底式等。v碎屑巖的粒度分級和命名：v1粒度分級的方法v2三級命名法：以含量大于50%的粒級定巖石的主名，含量在50-25%之間粒級的為“質(zhì)”，含量在25-10%之間粒級的為“含”，含量小于10%的一般不參與定名。碎屑巖的構(gòu)造和顏色碎屑巖的構(gòu)造和顏色是沉積巖的宏觀特征。沉積巖的構(gòu)造是指沉積巖的各個組成部分之間的空間分布和排列方式，它是沉積物在沉積期或沉積后通過物理作用、化學(xué)作用和生物作用形成的。層理、波痕等流動成因的是原生構(gòu)造。v一

9、、層理：是巖石性質(zhì)沿垂向變化的一種層狀構(gòu)造，它可以通過礦物成分、構(gòu)造、顏色的突變或漸變而顯示出來。v碎屑巖因?qū)永淼拇嬖诙@示出巖石的非均質(zhì)性。v二、層理分類及主要類型v按照層內(nèi)組分和結(jié)構(gòu)的性質(zhì)把層理一般劃分為四種類型：非均質(zhì)層理、均質(zhì)層理、遞變層理、韻律層理。非均質(zhì)層理中又分為水平層理、波狀層理、交錯層理。 v水平層理和平行層理v水平層理的特點(diǎn)是紋層呈直線狀互相平行，并且平行于層面。v平行層理主要由平行而又幾乎水平的紋層狀砂和粉砂組成。v波狀層理v特點(diǎn)是紋層呈對稱或不對稱的波狀，但總的方向平行于層面。v交錯層理，通常也叫斜層理。v遞變層理是具有粒度遞變的一種特殊的層理。這種層理的特點(diǎn)是由底部向

10、上至頂部顆粒逐漸由粗變細(xì)。除了粒度變化外，沒有任何內(nèi)部紋層。v韻律層理：v這種層理是在成分、結(jié)構(gòu)與顏色方面不同的薄層作有規(guī)律地重復(fù)出現(xiàn)而組成的。v均質(zhì)層理：v通常稱塊狀層理，這是一種呈現(xiàn)大致均質(zhì)外貌，不具任何紋層構(gòu)造的層理。v碎屑巖的顏色v碎屑巖的顏色是碎屑巖最醒目的標(biāo)志，是鑒別巖石、劃分和對比地層、分析判斷古氣候和古地理?xiàng)l件的重要依據(jù)之一。v灰色和黑色：大多數(shù)粘土巖由暗灰色變?yōu)楹谏且驗(yàn)榇嬖谟袡C(jī)質(zhì)或分散狀硫化鐵造成的。巖石的顏色隨著有機(jī)碳含量的增加而變深，表明巖石形成于還原或強(qiáng)還原環(huán)境中。紅、棕、黃色：這些顏色通常是由于巖石中含有鐵的氧化物或氫氧化物染色的結(jié)果。若系自生色，則表示沉積時為氧

11、化或強(qiáng)氧化環(huán)境。綠色：巖石的綠色多數(shù)是由于其中含有低價鐵的礦物如海綠石、鮞綠泥石所致。若系自生色，綠色一般反映弱還原環(huán)境。 v沉積巖的分類v一、碎屑巖陸源碎屑）v1、角礫巖v2、礫巖細(xì)礫巖、中礫巖、粗礫巖、巨礫巖v3、砂巖細(xì)砂巖、中砂巖、粗砂巖v4、粉砂巖 角礫巖：棱角狀、次棱角狀礫石含量大于50%。 可以是沉積形成的，還可以是構(gòu)造作用形成的，也可以是火山作用形成的。與礫巖比較，分布狹窄，厚度小，但具有更為明顯的成因意義。 從成因上分角礫巖：山崩滑坡角礫巖；殘積角礫巖。 從成分上分：單成分角礫巖；復(fù)成分角礫巖。 v礫巖：圓狀及次圓狀礫石含量大于50%。v一般都是沉積作用形成的，與角礫巖比較，分

12、布廣，厚度大。v按成分分為：單成分礫巖；復(fù)成分礫巖。v按位置分為：底礫巖；層間礫巖。v底礫巖：分布于侵蝕面上，常常位于海侵層位的最底部，代表著一個長期的侵蝕間斷。這種礫石的成分比較簡單，以堅(jiān)硬穩(wěn)定的礫石居多，圓度高，分選好。表示這些礫石經(jīng)歷較長距離的搬運(yùn)，但厚度一般不大。v注：v侵蝕面 ：經(jīng)過長期流水侵蝕作用，原有的地表沉積消失殆盡、原有的構(gòu)造起伏被削平而形成的廣闊而又近于水平的地面。 v按成因分為：海成礫巖；河成礫巖。v海成礫巖：磨圓與分選都好，無或很少有泥質(zhì)充填；（海岸物源、河流搬運(yùn)來的礫石）v河成礫巖：它形成于河床沉積的底部。磨圓與分選都差，膠結(jié)物都為泥質(zhì)。v碎屑巖野外觀察和描述v1、碎

13、屑巖的命名：首先確定主要粒級并按命名原則作粒度命名；其次區(qū)分泥、灰、鐵、硅等主要膠結(jié)物成分，作為形容詞加在粒級命名之前。v粒度較粗的砂巖、礫巖，應(yīng)鑒定碎屑的主要成分，作礦物成分的分類命名；若為較粗的礫巖，應(yīng)根據(jù)圓度區(qū)分礫巖和角礫巖。顏色是巖石的醒目標(biāo)志，加于巖石命名之前。v碎屑巖的描述內(nèi)容v要突出重點(diǎn)，特別要注意能反映巖石成因的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造現(xiàn)象。描述順序和內(nèi)容：顏色、成分、構(gòu)造、構(gòu)造、化石、含有物、膠結(jié)物、膠結(jié)程度、膠結(jié)類型、油氣顯示。v二、粘土巖v粘土巖是一種主要由直徑小于0.01mm的顆粒組成。v粘土巖的礦物成分：以粘土礦物為主，其次是碎屑礦物、自生的非粘土礦物及有機(jī)物質(zhì)。v粘土巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)

14、造及顏色：v 粘土巖的結(jié)構(gòu)：1、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)；2、鮞狀、豆?fàn)钅噘|(zhì)結(jié)構(gòu)。v v粘土巖的構(gòu)造：主要是層理構(gòu)造。粘土巖多呈水平層理。紋層厚度小于0.01m稱為頁狀層理或頁理。頁理發(fā)育的粘土巖稱為頁巖，不發(fā)育的為泥巖。v粘土巖的顏色：粘土巖的顏色主要物質(zhì)成分所決定的。由單一的高嶺土粘土巖、蒙脫石粘土巖其顏色多呈白色、灰白色、淺灰色；成分復(fù)雜的粘土巖顏色多種多樣。多樣的原因主要是受其中色素離子及有機(jī)質(zhì)的影響。含三價鐵的氧化物或氫氧化物的粘土巖多呈v紅色、紫色、褐色；含二價鐵的化合物及氫氧化物的粘土巖多呈黑灰色或灰綠色。有機(jī)質(zhì)含量越高，巖石的顏色越深，可從灰黑色到黑色。v粘土巖的物理性質(zhì)：v可塑性、吸水性、吸

15、收性。v三、火山碎屑巖火山碎屑）v1、火山角礫巖v2、火山集塊巖v3、凝灰?guī)rv四、化學(xué)巖及生物化學(xué)巖v母巖遭受化學(xué)風(fēng)化作用之后形成的溶解物質(zhì)，以膠體或真溶液狀態(tài)被搬運(yùn)，在沉積盆地內(nèi)以化學(xué)作用或生物化學(xué)作用使之沉淀，并經(jīng)成巖與后生作用形成化學(xué)巖及生物化學(xué)巖。v物質(zhì)成分v1、碳酸鹽類礦物：方解石、白云石、文石、菱鐵礦。v2、氧化硅類礦物：石英、玉髓、蛋白石。v3、硅酸巖類礦物：海綠石、鮞綠泥石。v碎屑礦物：作為雜質(zhì)存在于本類巖石中。主要是石英、長石、云母及粘土礦物。v化學(xué)巖及生物化學(xué)巖的結(jié)構(gòu)v1、結(jié)晶結(jié)構(gòu)：本類巖石由結(jié)晶礦物顆粒組成。粗晶、中晶、細(xì)晶、粉晶。v2、生物結(jié)構(gòu)：巖石中含有30%以上生物

16、遺體或介殼及生物碎片時，稱為生物結(jié)構(gòu)。v3、碎屑結(jié)構(gòu)：巖石中碎屑物質(zhì)經(jīng)膠結(jié)而成的結(jié)構(gòu)稱為碎屑結(jié)構(gòu)。碎屑分陸源碎屑和內(nèi)碎屑。v化學(xué)巖及生物化學(xué)巖的類型v一、碳酸鹽巖類v物質(zhì)成分主要是方解石、白云石，其次還有少量文石、菱鐵礦。雜質(zhì)有粘土和石英、長石等。v碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)類型：v1、顆粒：按其是否在沉積盆地內(nèi)生成，可分為盆內(nèi)顆粒和盆外顆粒兩大類。盆內(nèi)顆粒是指在沉積盆地內(nèi)生成和各種碳酸鹽巖成分的顆粒。這些顆粒可以是機(jī)械破碎成因的，也可是生物成因的，還可以是化學(xué)聚集作用成因的。常見類型：內(nèi)碎屑、生物顆粒、包粒等。v（1內(nèi)碎屑：是指在盆地內(nèi)在沉積作用過程生成的碎屑。內(nèi)碎屑可根據(jù)其顆粒直徑的大小，劃分為礫屑、砂屑、粉屑和泥屑四個等級。v（2生物顆粒：凡是經(jīng)過搬運(yùn)的或未經(jīng)搬運(yùn)的，完整的或破碎的生物化石，統(tǒng)稱為生物顆粒。v（3包粒：包粒是鮞粒和豆粒的統(tǒng)稱，當(dāng)顆粒直徑大于2mm時稱為豆粒，小于2mm時稱為鮞粒。v鮞