沉積巖與沉積相5.3陸源碎屑巖各論25

本講導(dǎo)學(xué)粉砂巖是非常常見(jiàn)的一類(lèi)碎屑巖。粘土巖是分布最廣的沉積巖，約占沉積巖的2/3。它是最重要的生油母質(zhì)，還可以作為油氣儲(chǔ)集層的良好蓋層。因此，對(duì)粘土巖進(jìn)行研究不僅對(duì)沉積巖成因、沉積環(huán)境分析起作用，而且還具有重要的石油地質(zhì)意義。本節(jié)要求掌握粉砂巖的概念、一般特征、分類(lèi)及成因；粘土巖的基本概念、粘土礦物的基本類(lèi)型、粘土巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征。第三節(jié)粉砂巖一、定義主要由0.1～0.01mm粒級(jí)（含量大于50%）的碎屑顆粒組成的細(xì)粒碎屑巖。二、一般特征1.成分主要礦物成分：石英、白云母及粘土礦物為主，長(zhǎng)石較少，巖屑極少或不存在。多為穩(wěn)定重礦物，含量可達(dá)2～3%。填隙物常為粘土、鈣質(zhì)、鐵質(zhì)等。第三節(jié)粉砂巖2.結(jié)構(gòu)分選性較好，磨圓性較差——碎屑顆粒常呈棱角～次棱角狀。WHY？

3.構(gòu)造水平層理及波狀層理交錯(cuò)層理較少，多為小型水平滑動(dòng)形成的包卷層理等變形構(gòu)造搬運(yùn)距離遠(yuǎn)，但多為懸浮搬運(yùn)。第三節(jié)粉砂巖三、粉砂巖的分類(lèi)（一）按顆粒大小1.粗粉砂巖0.1～0.05mm

很像砂巖，不僅與砂巖共生，也常發(fā)育各種交錯(cuò)層理，而且可作為油氣儲(chǔ)層。2.細(xì)粉砂巖0.05～0.01mm具有粘土巖特性，常與泥質(zhì)巖或泥晶灰?guī)r共生，可能成為生油層。

若粉砂巖中混有較多的砂和粘土，按三級(jí)命名法命名。第三節(jié)粉砂巖（二）根據(jù)碎屑成分

1.單成分粉砂巖石英為主2.復(fù)成分粉砂巖石英；云母、長(zhǎng)石或其它碎屑（三）根據(jù)膠結(jié)物成分鐵質(zhì)粉砂巖鈣質(zhì)粉砂巖如山東萊陽(yáng)上侏羅統(tǒng)白云質(zhì)粉砂巖。第三節(jié)粉砂巖四、成因經(jīng)較長(zhǎng)距離搬運(yùn)，在穩(wěn)定的水動(dòng)力條件下緩慢沉降分布極其廣泛砂巖向泥巖過(guò)渡的水流緩慢地帶海、湖較深處、河漫灘、三角洲、瀉湖、沼澤等第三節(jié)粉砂巖五、實(shí)例

第四紀(jì)黃土及黃土狀巖石——一種特殊類(lèi)型的粉砂巖顏色：淺黃色、棕黃色、褐色或紅色；半固結(jié)、多孔成分：石英（>50%）、長(zhǎng)石、碳酸鹽、粘土礦物結(jié)構(gòu)：粉砂>50～60%，泥質(zhì)30～40%，砂<10%成因：風(fēng)成分布：西北黃土高原★★，華北平原和東北南部★第三節(jié)粉砂巖我國(guó)黃土面積達(dá)54萬(wàn)平方公里,占全國(guó)土地面積的二十分之一。第三節(jié)粉砂巖黃河三角洲現(xiàn)代沉積顏色：黃色、灰黃色、土黃色成分：顆粒（70～80%）石英、長(zhǎng)石、云母；

重礦物：鋯石、磷灰石、角閃石、綠簾石、金紅石雜基（粘土）<15%膠結(jié)物（10～30%）——方解石、白云石為主結(jié)構(gòu)：分選好、磨圓差一、概述1.定義廣義：主要由粒徑<0.01mm的細(xì)碎屑物質(zhì)（>50%）組成的沉積巖。狹義：主要由粘土礦物（含量大于50%）組成的沉積巖。第四節(jié)粘土巖第四四節(jié)節(jié)粘粘土土巖巖粘土土礦礦物物成成因因：：機(jī)械械方方式式：：母巖巖風(fēng)風(fēng)化化而而成成★★★★化學(xué)學(xué)方方式式：：自生生粘粘土土礦礦物物★★將粘粘土土巖巖歸歸為為細(xì)細(xì)碎碎屑屑巖巖疏松松或或未未固固結(jié)結(jié)成成巖巖者者————粘粘土土固結(jié)結(jié)成成巖巖者者————粘粘土土巖巖/泥泥質(zhì)質(zhì)巖巖/泥泥狀狀巖巖有無(wú)無(wú)頁(yè)頁(yè)理理————泥泥巖巖和和頁(yè)頁(yè)巖巖第四四節(jié)節(jié)粘粘土土巖巖2.研研究究意意義義分布布最最廣廣，，約約占占沉沉積積巖巖總總體體積積的的55～～60%。。沉積巖成因、、沉積環(huán)境分分析重要的石油地地質(zhì)意義重要的生油母母質(zhì)；良好蓋蓋層；泥巖裂裂縫油氣藏工業(yè)用途可塑性、耐火火性、燒結(jié)性性、吸水膨脹脹性、吸附性性等經(jīng)濟(jì)意義富集稀有元素素和稀土元素素，形成工業(yè)業(yè)礦床第四節(jié)粘土土巖二、粘土巖的的物質(zhì)成分1.粘土礦物物含水的硅酸鹽鹽或鋁硅酸鹽鹽礦物，非晶晶質(zhì)和結(jié)晶質(zhì)質(zhì)兩類(lèi)。結(jié)晶質(zhì)粘土礦礦物具有層狀狀和鏈層狀兩兩種結(jié)構(gòu)類(lèi)型型以層狀結(jié)構(gòu)粘粘土礦物最常常見(jiàn)硅氧四面體鋁/鎂氧八面面體（1）高嶺石石族·高嶺石★★★★、地開(kāi)石石★、珍珠陶陶土★1：1型雙層層結(jié)構(gòu)單元層層第四節(jié)粘土土巖四面體片八面體片O2-面Si4+陽(yáng)離子面（OH）-和O2-混合面八面體陽(yáng)離子面（OH）-面○O2-面○

（OH）-●AL3+面●○

Si4+·高嶺石單個(gè)晶體：六六邊鱗片狀、、書(shū)頁(yè)狀。集合體：蠕蟲(chóng)蟲(chóng)狀、手風(fēng)琴琴狀；·成因：長(zhǎng)石石類(lèi)礦物在酸酸性介質(zhì)中分分解的產(chǎn)物；；富含Al3+的硅酸鹽轉(zhuǎn)變變。第四節(jié)粘土土巖第四節(jié)粘土土巖鄭418井，1358.64m長(zhǎng)石溶蝕孔內(nèi)內(nèi)自生蠕蟲(chóng)狀狀、六方板狀狀高嶺石第四節(jié)粘土土巖（2）蒙脫石石族·蒙脫石★★★、拜來(lái)石★★★、綠脫石石★、皂石★★2:1型三層層結(jié)構(gòu)單元：：兩層四面體體夾一層八面面體層·蒙脫石/膠嶺嶺石/微晶高高嶺石細(xì)鱗片狀、鵝鵝毛狀、棉絮絮狀，輪廓不不清楚；加水膨脹或呈呈漿糊狀第四節(jié)粘土土巖（3）伊利石石族/水云母母族·伊利石★★、、海綠石★2:1型結(jié)構(gòu)構(gòu)單元層·伊利石偏光顯微鏡下下：彎曲葉片狀，，低—中正突突起，干涉色色可達(dá)二級(jí)掃描電鏡下：：圓滑鱗片狀或或帶尖角和直直邊的片狀第四節(jié)粘土土巖（4）綠泥石石族2：1：1型型結(jié)構(gòu)單元層層2：1結(jié)構(gòu)構(gòu)單元層再疊疊置和連接一一個(gè)八面體層層。葉綠泥石★★★★、鮞綠泥泥石★、鐵綠綠泥石綠色單體：針葉狀狀、玫瑰花狀狀集合體：絨球球狀第四節(jié)粘土土巖（5）混層粘粘土礦物·兩種或兩種種以上不同類(lèi)類(lèi)型的粘土礦礦物結(jié)構(gòu)單元元疊置而成有序（規(guī)則））混層無(wú)序（不規(guī)則則）混層掃描電鏡下伊/蒙無(wú)序間層形態(tài)特征粒表絲狀、不不規(guī)則網(wǎng)狀鄭366井，1217.00m，Es1第四節(jié)粘土土巖2.非粘土礦礦物陸源碎屑礦物物；化學(xué)沉淀的自自生礦物（<5%））；有機(jī)物——生生油母質(zhì)煤、腐殖質(zhì)、、瀝青質(zhì)等。。第四節(jié)粘土土巖三、粘土巖的的結(jié)構(gòu)（一）根據(jù)顆顆粒的相對(duì)含含量劃分粘土結(jié)構(gòu)/泥泥質(zhì)結(jié)構(gòu)粘粘土>90%。含粉砂粘土結(jié)結(jié)構(gòu)粘粘土>75%，粉砂砂10～25%；粉砂質(zhì)粘土結(jié)結(jié)構(gòu)粘粘土=75～50%，粉砂25～50%（二）按粘土土礦物的結(jié)晶晶程度和晶體體形態(tài)劃分非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)★★★★顯微晶質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)粗晶結(jié)構(gòu)第四節(jié)粘土土巖四、粘土巖的的構(gòu)造（一）宏觀構(gòu)構(gòu)造無(wú)波痕暴露成因構(gòu)造造水平層理小于于1cm者稱(chēng)頁(yè)理。小小于1mm者為紋理生物擾動(dòng)構(gòu)造造、生物遺跡跡同生變形構(gòu)造造，如泥火山山、水下滑動(dòng)動(dòng)等（二）微觀構(gòu)構(gòu)造第四節(jié)粘土土巖五、粘土巖的的顏色——主主要是原生色色，能反映生生成環(huán)境。影響粘土巖顏顏色的主要因因素粘土礦物成分分、有機(jī)質(zhì)和和黃鐵礦的含含量、鐵離子子狀態(tài)暗色（主要是是灰色、黑色色）強(qiáng)還原環(huán)境———（半）深深湖/海、海海灣、瀉湖紅色、紫紅色色強(qiáng)氧化環(huán)境淺綠色或灰綠綠色弱氧化——弱弱還原環(huán)境第四節(jié)粘土土巖六．粘土巖的的主要類(lèi)型（一）按成分分分類(lèi)1.單成分粘粘土巖伊利石粘土巖巖分布最廣高嶺石粘土巖巖