第二節(jié)沉積巖的分類及主要類型

1、以沉積作用方式和巖石成分把沉積巖分三類： 碎屑巖類 粘土巖類 化學巖及生物化學巖類一、沉積巖的分類：第二節(jié)第二節(jié) 沉積巖的分類及主要類型沉積巖的分類及主要類型 亦稱外生沉積巖類，其組成物質(zhì)主要來源于沉積盆地之外，是在盆地之外生成的，它包括母巖風化后形成的陸源碎屑物質(zhì)和粘土礦物以及火山噴發(fā)作用形成的火山碎屑物質(zhì)。陸源碎屑巖類又分為: 礫巖（2mm） 砂巖（20.063mm） 粉砂巖（0.0630.004mm） 泥質(zhì)巖（0.004mm） 1、外源沉積巖類 2、火山碎屑巖類 按顆粒大小，火山碎屑巖類分為: 集塊巖（64mm） 火山角礫巖（642mm） 凝灰?guī)r（2mm） 3、內(nèi)源沉積巖類 亦稱內(nèi)生沉積

2、巖，組成巖石的主要物質(zhì)直接來自沉積盆地的溶液或沉積場所的溶液，是溶液中的溶解物質(zhì)通過化學或生物化學作用沉淀的。內(nèi)源沉積巖按其成分不同分為：蒸發(fā)、非蒸發(fā)、可燃有機巖1. 碎屑巖的結構組分碎屑巖的結構組分二、陸源碎屑巖類二、陸源碎屑巖類碎屑巖的物質(zhì)成分碎屑巖的物質(zhì)成分主要由碎屑物質(zhì)、化學物質(zhì)、雜基三部分組成。 碎屑物質(zhì)碎屑物質(zhì)：陸源碎屑巖的碎屑物質(zhì)，是陸源碎屑巖的特征組分，陸地上搬來的碎屑故又稱陸源碎屑?？煞譃榈V物碎屑和巖石碎屑兩類。 2. 碎屑巖的一般特征碎屑巖的一般特征 礦物碎屑：又稱陸源碎屑礦物或碎屑礦物，在陸源碎屑巖中常見的碎屑礦物有20多種，但每種巖石中主要的碎屑礦物常不超過35種。石英

3、石英 抵抗風化能力很強，既抗磨又不易分解，在碎屑巖中分布最廣的一種碎屑礦物。在粗碎屑中含量較少，以充填的形式出現(xiàn)。石英最穩(wěn)定，若其含量高，表明砂巖中的成分成熟度高，即碎屑經(jīng)過了長距離的搬運、分異沉積。 長石長石 含量僅次于石英，主要來自花崗巖、花崗片麻巖。常見的是鉀長石、酸性斜長石，而中基性斜長石少見。 屬不穩(wěn)定礦物，若在砂巖中大量出現(xiàn)，則多半是干燥氣候和快速條件下堆積。長石碎屑也只有在短距離搬運、迅速埋葬的情況下，才能保存下來不被分解。 對長石含量、類型及其特征的研究，可以追溯母巖、推斷古氣候、古構造等。 云母云母 多是穩(wěn)定的白云母，常集中在細砂巖、粉砂巖的層面上。黑云母不穩(wěn)定，只出現(xiàn)在離陸

4、源區(qū)近、而成分復雜的砂巖中。 巖石碎屑：是母巖破碎后的巖石碎塊，故巖屑可推母巖。各種巖石都可呈巖屑出現(xiàn)，但以細晶質(zhì)或隱晶質(zhì)的巖屑較常見。 巖屑反映了氣候干旱、母巖風化不徹底、搬運近、沉積快的特征。 巖屑含量高，說明了巖石的成分成熟度低。常分布于0.1mm的砂巖和礫巖中。 2. 碎屑巖的一般特征碎屑巖的一般特征1) 碎屑巖的物質(zhì)成分碎屑巖的物質(zhì)成分 主要由碎屑物質(zhì)、化學物質(zhì)、雜基三部分組成。 碎屑物質(zhì)碎屑物質(zhì)：陸源碎屑巖的碎屑物質(zhì)，是陸源碎屑巖的特征組分，陸地上搬來的碎屑故又稱陸源碎屑。可分為礦物碎屑和巖石碎屑兩類。 2. 碎屑巖的一般特征碎屑巖的一般特征是從溶液中呈化學沉淀的物質(zhì)，這類物質(zhì)在陸

5、源碎屑巖中多以膠結物的形式存在，對碎屑物質(zhì)起膠結作用，但也有部分只是孤立的分散的礦物晶體，對碎屑物不起膠結作用，這類礦物稱為自生礦物。還有部分可以交代碎屑或其它物質(zhì)或其它物質(zhì)的形式出現(xiàn)。在沉積盆地內(nèi)、沉積期后的不同階段新形成的礦物。 化學物質(zhì)化學物質(zhì)(化學填隙物)：在碎屑中常見的化學沉淀礦物類型有： 硅質(zhì)礦物/硫酸鹽礦物/碳酸鹽礦物/磷酸鹽礦物/硅酸鹽礦物/鹵化物/硫化物自生礦物的共同特點：成分簡單、顆粒小、清潔透明、晶形好。研究自生礦物的意義：了解沉積、成巖及后生階段的環(huán)境 是充填于碎屑顆粒之間的細粒機械混入物，它們對碎屑物質(zhì)也起膠結作用，但基質(zhì)不是化學成因的物質(zhì)，它是和碎屑物質(zhì)一起由機械沉

6、積作用形成的。雜基包括：粘土物質(zhì)， d0.005mm；細粉砂， 0.030.005mm；碳酸鹽礦物 d0.03mm 雜基雜基：3. 碎屑巖的結構碎屑巖的結構 碎屑本身的結構 粒度：碎屑顆粒的大小。粒度是碎屑巖進一步分類的依據(jù)，又是進行成因分析的主要對象。3. 碎屑巖的結構碎屑巖的結構 圓度：碎屑顆粒的棱和角被磨蝕圓化的程度。它是顆粒在沉積作用過程中累積磨蝕強度的衡量指標。它是顆粒在沉積作用過程中累積磨蝕強度的衡量指標。棱角狀：說明碎屑未經(jīng)搬運或搬運極近；次棱角狀：經(jīng)過一定距離搬運；次圓狀：經(jīng)過較長距離搬運；圓狀：經(jīng)過了很長距離的搬運和磨蝕球度：是指碎屑顆粒接近球體的程度。 球度與圓度：球度高的

7、顆粒(石榴石)，其圓度不一定高；球度低的顆粒(角閃石)，其圓度可能高。球度不僅與搬運距離有關，更與礦物形態(tài)有關(云母) 分選性分選性: :分選性又稱分選度，指碎屑顆粒大小均勻程度。分選性又稱分選度，指碎屑顆粒大小均勻程度。它是流體在沉積作用中對粒度累積分異強度的衡量指標。它是流體在沉積作用中對粒度累積分異強度的衡量指標。 分選好：分選好：一個粒級顆粒達一個粒級顆粒達7575以上；以上； 分選中等：分選中等：一個粒級顆粒為一個粒級顆粒為75-5075-50； 分選差：分選差：一個粒級顆粒未超過一個粒級顆粒未超過5050, ,多級別顆粒共存。多級別顆粒共存。 表面特征：顆粒表面的磨光度，和顯微刻蝕

8、痕。 表面特征可判斷搬運和沉積介質(zhì)的性質(zhì)：冰川搬運的砂礫常有擦痕；濁流搬運的顆粒表明常帶有細小的刻痕。3. 碎屑巖的結構碎屑巖的結構 填隙物的結構位于碎屑顆粒之間，對碎屑均可起膠結作用或填充作用的物質(zhì)，稱填隙物。膠結物：雜基、化學膠結物和砂質(zhì)充填物 雜基結構：粘土和2mm的陸源碎屑，含量在50%以上的沉積巖稱為礫巖。礫石的粒度從2mm到幾米的都有。其成分以各種成分和結構的巖屑為主，此外可有長石、石英等礦物碎屑。礫石之間為砂粒和基質(zhì)或膠結物充填。礫石的圓度差異也可以很大，從棱角狀至圓狀均可出現(xiàn)礫巖和角礫巖層理一般不發(fā)育，有時有大型斜層理和粒序?qū)永?。通常依礫石的圓度圓度：巖石分為礫巖礫巖（主要由次

9、圓至圓狀的礫石組成）; 角礫巖角礫巖（主要由棱角狀至次棱角礫石組成）。按粒度粒度可分為：巨礫巖256mm；卵石礫巖25664mm；粗礫巖6416mm；中礫巖164；細礫巖42mm.2、礫巖和角礫巖的分類按礫石成分礫石成分的分類分為：單成分礫巖：礫石成分單一，同種成分的礫石占75%以上，且多半是穩(wěn)定性較高的巖屑或礦物碎屑，如石英巖、燧石等。復成分礫巖： 礫石成分復雜，有時一種礫巖中可含有十幾種不同成分的礫石，各種類型的礫石都不超過50%，這主要取決于母巖成分及其風化、搬運和沉積條件。這些礫石的抵抗風化能力大都不大，分選通常不好，磨圓度不高。礫巖的層理通常不明顯，多沿山區(qū)帶狀分布，是母巖迅速破壞和

10、迅速堆積的產(chǎn)物。按成因成因把礫巖和角礫巖可分為：濱海礫巖、沖積扇礫巖、河流礫巖、冰川角礫巖、卡斯特角礫巖和鹽溶角礫巖等。根據(jù)利用在剖面中的位置分類：(2) 中碎屑巖中碎屑巖砂巖砂巖 1、一般特征 粒度為20.063毫米的陸源碎屑含量在50%以上的沉積巖稱為砂巖。 砂巖的碎屑成分主要是石英、長石和巖屑，砂巖中的膠結物常見的有鈣質(zhì)、硅質(zhì)、鐵質(zhì)等，有時還有海綠石、石膏等和泥質(zhì)基質(zhì)所膠結。 砂巖中常見各種類型的斜層理、交錯層理以及平行層理、序粒層理，波痕、沖刷痕跡、槽模、溝模和生物擾動構造等沉積構造。(1) 粒度分類 按其顆粒大小可分為： 巨粒砂巖 21mm 粗粒砂巖 10.5mm 中粒砂巖 0.50

11、.25mm 細粒砂巖 0.250.1mm 微粒砂巖 0.10.0625mm2、砂巖的分類成分分類：砂巖成分分類的方案很多，三端元或四端元分類法。三端元分類法：以砂巖中的主要碎屑成分石英、長石、巖屑作為三端元組分劃分巖石類型，不考慮粘土雜基。四端元分類法是以砂巖中的主要碎屑成分石英、長石、巖屑作為三端元組分劃分巖石類型，再把基質(zhì)也作為一個端元組分參加巖石的分類命名。首先根據(jù)基質(zhì)含量將砂巖分為兩類：一類稱為凈砂巖類；另一類稱為雜砂巖類。3、砂巖的觀察與描述顏色成分：石英、長石、巖屑、含量；結構：顆粒：大小、形狀、分選、磨圓、含量；填隙物：雜基及其含量、膠結物成分、結構、含量膠結類型：基底式、孔隙式

12、等；構造：層理構造、層面構造等；次生變化綜合命名：顏色結構成分名稱，如淺灰色細粒石英砂、灰褐色中粒巖屑長石雜砂巖4、砂巖的主要類型 砂巖類進一步按三個端點組分分為石英砂巖、長石砂巖、巖屑砂巖，它們之間存在一些過渡類型的巖石類型，此外還有雜砂巖巖類。 石英砂巖 石英90%，(燧石、硅質(zhì)巖)，少量的長石、巖屑。重礦物很少，常為穩(wěn)定的、磨圓度較好的重礦物。 膠結物：硅質(zhì)、碳酸鹽、鐵質(zhì)、石膏、磷酸鹽等。 石英砂巖分布約占砂巖總量的1/3。按膠結物成分分類：鐵質(zhì)石英砂巖粘土質(zhì)石英砂巖鈣質(zhì)石英砂巖白云質(zhì)石英砂巖磷質(zhì)石英砂巖硅質(zhì)石英砂巖硅質(zhì)石英砂巖石英巖狀砂巖沉積石英巖4、砂巖的主要類型長石砂巖其形成取決于

13、母巖成分，富含長石的母巖。主要是石英、長石，石英25%、巖屑25%，長石10%，石英15%，富含雜基是雜砂巖的基本特征。不同比例的長石、巖屑，常含少量白云母，其次石英。長石：斜長石、鉀長石(少見)，巖屑類型多。顆粒愈細，雜基含量愈高。濁積巖和其它重力流沉積物中常見，粒序?qū)永?、底部印模構造，或與泥巖互層。(3) 細碎屑巖細碎屑巖粉砂巖粉砂巖 1、一般特征 粉砂巖是0.0630.004mm的陸源碎屑占50%以上的沉積巖。 碎屑成分以石英為主，常含數(shù)量不定的白云母，長石和巖屑都較少見。 填隙物以泥質(zhì)基質(zhì)為最多，其次為鈣質(zhì)和鐵質(zhì)膠結物，硅質(zhì)膠結物極少見。 粉砂巖多呈薄層狀，常具微細的水平層理、微波狀層

14、理及包卷層理等變形構造也較常見。 2、粉砂巖分類按粒度分：粗粉砂巖、細粉砂巖按碎屑成分分類：石英粉砂巖、長石粉砂巖、巖屑粉砂巖按填隙物分類：泥質(zhì)粉砂巖、鐵質(zhì)粉砂巖、鈣質(zhì)粉砂巖、碳質(zhì)粉砂巖。泥質(zhì)粉砂巖：填隙物以粘土（雜基）為主，含量25%50%，為快速沉積的產(chǎn)物。 鈣質(zhì)粉砂巖：粉砂級顆粒主要被鈣質(zhì)膠結。多為河口三角洲前緣、前三角洲或海灘的沉積. 鐵質(zhì)粉砂巖：粉砂級顆粒主要被菱鐵礦膠結。多為河口三角洲前緣、前三角洲沉積. 炭質(zhì)粉砂巖：粉砂級顆粒與有機質(zhì)和泥質(zhì)共生，顏色深，多為淺湖、湖沼或前三角洲沉積。 2、粉砂巖分類按粒度分：粗粉砂巖、細粉砂巖按碎屑成分分類：石英粉砂巖、長石粉砂巖、巖屑粉砂巖按填

15、隙物分類：泥質(zhì)粉砂巖、鐵質(zhì)粉砂巖、鈣質(zhì)粉砂 巖、碳質(zhì)粉砂巖。粉砂巖定名：應綜合考慮，鐵質(zhì)石英細粉砂巖(4). 泥質(zhì)巖泥質(zhì)巖泥質(zhì)巖泥質(zhì)巖：它是粒度0.004mm的陸源碎屑、自生礦物和粘土礦物組成的巖石。還含有數(shù)量不等的有機質(zhì)， 粘土礦物含量大于50%的巖石。泥質(zhì)巖是分布最廣泛的一類沉積巖，可占沉積巖總量的60%左右。1、一般特征粘土礦物：高嶺石、蒙脫石、伊利石；陸源碎屑：石英、云母及少量長石等；自生礦物：鐵、錳、鋁的氧化物和氫氧化物(褐鐵礦、赤鐵礦等)；碳酸鹽、硫酸鹽、硅質(zhì)礦物、硫化物等；有機質(zhì)：炭質(zhì)、瀝青質(zhì)及動植物遺體等。2、泥質(zhì)巖成分3、結構和構造結構：泥質(zhì)結構、粉砂泥質(zhì)結構、生物泥狀結構、

16、鮞狀或豆粒結構及殘余結構等。構造：層理構造如水平層理、波狀層理；層面構造如波痕、泥裂等。1).1). 按是否發(fā)育頁理劃分：泥巖（無頁理）、頁巖（有頁理）按是否發(fā)育頁理劃分：泥巖（無頁理）、頁巖（有頁理）2）根據(jù)粘土礦物的組成分類根據(jù)粘土礦物的組成分類高嶺石粘土巖：高嶺石含量高嶺石粘土巖：高嶺石含量50%. 50%. 蒙脫石粘土巖：蒙脫石含量蒙脫石粘土巖：蒙脫石含量50%. 50%. 伊利石粘土巖：伊利石含量伊利石粘土巖：伊利石含量50%. 50%. 伊蒙混生粘土巖：伊利石和蒙脫石含量相近。伊蒙混生粘土巖：伊利石和蒙脫石含量相近。4、泥質(zhì)巖的分類3).3). 根據(jù)泥巖中的混入物（非粘土）分類根據(jù)

17、泥巖中的混入物（非粘土）分類 粉砂質(zhì)泥巖：粉砂質(zhì)泥巖： 泥巖中粘土礦物含量泥巖中粘土礦物含量50%50%，粉砂質(zhì)含量為，粉砂質(zhì)含量為25-50%25-50%。 砂質(zhì)砂質(zhì)( (或礫質(zhì)）泥巖：或礫質(zhì)）泥巖： 泥巖中粘土礦物含量泥巖中粘土礦物含量50%50%，砂（或礫石）含量低于，砂（或礫石）含量低于50%50%，多為重力，多為重力流沉積。流沉積。鈣質(zhì)泥巖：鈣質(zhì)泥巖： 泥巖中粘土礦物含量泥巖中粘土礦物含量50%50%，方解石含量為，方解石含量為25-50%25-50%。 鐵質(zhì)泥巖：鐵質(zhì)泥巖： 泥巖中粘土礦物含量泥巖中粘土礦物含量50%50%，菱鐵礦或赤鐵礦含量為，菱鐵礦或赤鐵礦含量為25-50%25

18、-50%。炭質(zhì)泥巖：炭質(zhì)泥巖： 泥巖中粘土礦物含量泥巖中粘土礦物含量50%50%，腐植有機質(zhì)含量為低于，腐植有機質(zhì)含量為低于50%50%。黑或灰黑，。黑或灰黑，污手。污手。黑色泥巖：黑色泥巖： 泥巖中粘土礦物含量泥巖中粘土礦物含量50%50%，含細分散狀黃鐵礦而呈黑色，不污手。，含細分散狀黃鐵礦而呈黑色，不污手。硅質(zhì)頁巖：硅質(zhì)頁巖：油頁巖：油頁巖：(5). 碳酸鹽巖碳酸鹽巖碳酸鹽巖是以鈣、鎂碳酸鹽礦物為主組成的沉積巖。主要的巖石類型為石灰?guī)r和白云巖。分布僅次于泥質(zhì)巖和砂巖，占沉積巖總面積的20%；為很有價值的礦產(chǎn)，廣泛用于建筑、冶金、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等方面；另外與碳酸鹽巖共生的層狀礦床有鐵、錳、鋁、

19、磷、硫等。1、一般特征化學成分：CaO、MgO、及CO2，其余氧化物還有SiO2、 TiO2、Al2O3、FeO、 Fe2O3、 K2O、 Na2O和H2O。石灰?guī)r：CaO 56%; CO2 44%白云巖：CaO 30.4%; MgO 21.7%; CO2 47.9%微量元素，如Sr 、Ba 、Mn、Ni、Co、Pb、Zn、Cu、Cr、V、Ca、Ti等。利用這些元素種類、含量、元素對的比值來劃分和對比地層、判斷沉積環(huán)境和研究巖石成因。2、碳酸鹽巖的物質(zhì)成分組成碳酸鹽巖的礦物成分，可以分為三類： 1) 碳酸鹽礦物碳酸鹽礦物 2) 陸源礦物陸源礦物 3) 非碳酸鹽的自生礦物。非碳酸鹽的自生礦物。

20、礦物成分1) 碳酸鹽礦物碳酸鹽礦物 主要是方解石和白云石，偶爾有文石、鐵白云石和菱鐵礦等。2) 陸源礦物陸源礦物 粘土礦物、碎屑礦物（如石英、長石、云母）和微量的重礦物（多為穩(wěn)定的重礦物）。當陸源礦物含量超過當陸源礦物含量超過50%時，碳酸鹽巖即時，碳酸鹽巖即過渡為泥質(zhì)巖和碎屑巖。過渡為泥質(zhì)巖和碎屑巖。3) 非碳酸鹽的自生礦物非碳酸鹽的自生礦物 常見的有氧化鐵礦物，海綠石，黃鐵礦、白鐵礦、石英、玉髓，石膏、硬石膏、天青石、重晶石、磷灰石、螢石和石鹽等。它們在巖石中的含量一般也不多。(一一) 碳酸鹽巖結構分類碳酸鹽巖結構分類1、粒屑結構粒屑結構：經(jīng)波浪或流水搬運、沉積而成的碳酸鹽巖；是由顆粒(內(nèi)

21、碎屑、生物碎屑、包粒、團粒、團塊)和填隙物、孔隙構成。2、生物骨架結構生物骨架結構：由原地生長的生物骨架構成的生物灰?guī)r、礁灰?guī)r。3、泥晶結構微晶結構泥晶結構微晶結構：有化學或生物化學作用沉淀的灰?guī)r、白云巖。4、殘余結構殘余結構：交代作用和重結晶作用形成。3、碳酸鹽巖的結構、碳酸鹽巖的結構1 1、粒屑結構粒屑結構：由顆粒、泥晶基質(zhì)由顆粒、泥晶基質(zhì)( (或灰泥雜基或灰泥雜基) )、亮晶膠結物、孔、亮晶膠結物、孔隙等四種結構組分構成，也稱隙等四種結構組分構成，也稱“顆粒結構顆粒結構” 。 內(nèi)碎屑(無內(nèi)部結構的碳酸鹽巖軟泥顆粒) 鮞粒和豆粒 生物碎屑(骨粒) 團粒(不具有內(nèi)部結構的糞團粒) 團塊(顆粒

22、集合體) 核形石注意：碎屑結構與粒屑結構的異同注意：碎屑結構與粒屑結構的異同(二二) 碳酸鹽巖結構特征碳酸鹽巖結構特征 由盆地內(nèi)部弱固結的碳酸鹽沉積物經(jīng)岸流、潮汐或波浪作用破碎、搬運、沉積的碎屑。 礫屑：2mm 砂屑：2-0.06mm 粉屑：0.06mm-0.03mm 微屑：0.03mm-0.004mm 泥屑：0.004微屑和泥屑充填于顆粒之間時稱為泥晶基質(zhì)。 球狀-橢球狀的顆粒，由一圈或多圈規(guī)則的同心紋圍繞一個核心組成，核心通常是一個碳酸鹽顆?；蜿懺此樾?。 。鮞粒的分類： 真鮞； 假鮞； 復鮞； 薄皮鮞； 變形鮞； 變晶鮞； 負鮞 鮞粒鮞粒(豆粒豆粒) 破碎的生物骨骼碎屑。骨骼的組分指示水深

23、、水溫、鹽度和水流特征等；骨骼的門類、分選和磨園，可提供環(huán)境標志。 生物碎屑生物碎屑(骨屑骨屑) 不具內(nèi)部結構的碳酸鹽球狀、橢球狀的顆粒。一般認為是生物的糞便。 團粒團粒 由幾個碳酸鹽顆粒被灰泥或藻類粘結在一起而形成也稱為葡萄石。 團塊團塊 核形石核形石與鮞粒的區(qū)別：圈層不規(guī)則，核心顆粒較大，已厘米級區(qū)別。泥晶方解石泥晶方解石： 為粒度為小于0.004mm的泥晶方解石，機械作用形成；晶體大小不均勻，晶體間界限可直可彎，易重結晶為微晶方解石。亮晶方解石亮晶方解石： 為粒度通常大于0.01mm的、干凈透明的亮晶方解石，化學結晶作用形成。 亮晶方解石常發(fā)育櫛狀結構、連生結構。：泥晶方解石（泥晶基質(zhì)）和亮晶方解石2 2、生物骨架結構生物骨架結構 原地生長的底棲固著生物通過生命活動，由生物骨架和伴生的生物化學組分構成的結構，也稱生物結構。常見于礁灰?guī)r中。(二二) 碳酸鹽巖結構特征碳酸鹽巖結構特征3、結晶結構（化學結構）、結晶結構（化學結構） 按照結晶程度可分為按照結晶程度可分為: : 非晶質(zhì)結構：非晶質(zhì)結構見于一些化學或膠體化學成因的巖石類型中，如硅質(zhì)巖、磷灰?guī)r等