砂粉砂巖的教案

砂粉砂巖的教案第1頁/共69頁24、構(gòu)造特征：沉積構(gòu)造及其多樣復(fù)雜，沉積構(gòu)造的類型及發(fā)育程度與環(huán)境主要任務(wù)有關(guān)，反之依其沉積構(gòu)造的類型與特征，能有效的推斷形成時(shí)的環(huán)境條件。5、巖石分布特征：分布遠(yuǎn)比礫巖廣，約占沉積巖1／3左右，僅次于粘土巖。6、研究意義：砂巖中孔隙發(fā)育，一般均是良好的儲(chǔ)水層和油層、氣層。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上半數(shù)以上的油氣資源儲(chǔ)集在砂巖中。我國絕大部分油氣都是儲(chǔ)集在砂巖中。第2頁/共69頁3第3頁/共69頁4第4頁/共69頁5第5頁/共69頁6第6頁/共69頁7

第二節(jié)砂巖的分類

一、砂巖分類的現(xiàn)狀

1、克里寧的分類(1948)(三組分分類)

成熟度母巖性質(zhì)構(gòu)造強(qiáng)度第7頁/共69頁82、褔克的1954和1968和分類分類(三組分分類)沉積巖來源火成巖源變質(zhì)巖源成熟度母巖類型第8頁/共69頁93、北京石油學(xué)院1977年砂巖分類(三組分分類)強(qiáng)調(diào)母巖類型第9頁/共69頁104、吉爾伯特的分類(四組分分類)雜基>10%雜基<10%第10頁/共69頁115、裴蒂庒的分類(四級(jí)分分類)第11頁/共69頁12第12頁/共69頁13第13頁/共69頁14第14頁/共69頁15

二、教材(馮增昭趙澄林等)推薦分類方案

1、分類原則與依據(jù)從具體標(biāo)志來說，選擇砂巖中的石英、長石、巖屑和粘土基質(zhì)四種組分作為分類依據(jù)。因?yàn)檫@些變量容易鑒別，又有成因意義，它們彼此間的數(shù)量關(guān)系可以反映砂巖的成因特征。綜上所述，國內(nèi)外砂巖分類現(xiàn)狀都是以碎屑巖的結(jié)構(gòu)組分作為分類的依據(jù)(稱為結(jié)構(gòu)組分分類),分類均用三角圖與表格表示；各分類的差異在于：粘土雜基(基質(zhì))的處理；端元組分的選擇、組合方式及成因解釋；三角圖的形式及其劃分(各組分的分界點(diǎn)和命名)；輔助三角圖的采用及關(guān)于硬砂巖的使用等。第15頁/共69頁16各組分的意義：不穩(wěn)定碎屑組分(長石和巖屑)可以反映物質(zhì)來源(母巖性質(zhì))。長石是花崗質(zhì)母巖的標(biāo)志，巖屑則是火山巖、沉積巖和淺變質(zhì)巖的標(biāo)志。長石和巖屑的比值（即F／R，稱來源指數(shù)）可以反映出來源區(qū)母巖組合的基本特征。

單晶石英來源是多方面的,石英巖、花崗巖、片麻巖等巖石，也可以是經(jīng)歷多次沉積旋口的產(chǎn)物，不能反映來源區(qū)的母巖性質(zhì)。搬運(yùn)和磨蝕通過穩(wěn)定組分和不穩(wěn)定組分相對(duì)量比來表示成熟度：Q／F＋R，稱礦物成熟度。礦物成熟度越高，磨蝕條件越好，搬運(yùn)歷史也越長。粘土基質(zhì)有無和數(shù)量多少，是機(jī)械分異作用好壞的具體指標(biāo)。流動(dòng)指數(shù)表示：碎屑與基質(zhì)比值C／M。

第16頁/共69頁172、教材(趙澄林等)推薦分類方案內(nèi)容(1)四組分體系中首先按基質(zhì)(雜基)含量將砂巖分為砂巖和雜砂巖兩大類：

(純凈)砂巖:基質(zhì)含量15％、分選性好至差；

雜砂巖:基質(zhì)含量＞15％的、是向粘土巖過渡的混雜砂巖。

當(dāng)粘土雜基含量超過50％時(shí)，則過渡為粘土巖。

(2)三個(gè)端元組分為石英(Q)、長石(F)及巖屑(R)，其中巖屑組合含燧石、硅質(zhì)巖屑和花崗質(zhì)巖石在內(nèi)的各類巖屑及碎屑狀云母及綠泥石；

相對(duì)含量的劃分界線為：10%、25%和50%；命名名稱用三角圖及表格表示。第17頁/共69頁1865%ABA：Q65%F25%R10%B：Q65%F10%R25%含各種巖屑、云母及綠泥石屑等第18頁/共69頁19第19頁/共69頁20三、現(xiàn)行石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(SY/T5368.2-1995)砂巖分類(三組分類)(含燧石屑)(含各種巖屑)(含各種長石)第20頁/共69頁21注意：三角圖及表格中各碎屑組分按相對(duì)含量計(jì)；命名不遵循三級(jí)命名原則；雜基的數(shù)量按巖石總量計(jì)算第21頁/共69頁22例：某砂砂巖樣品由正長石屑12%、微斜長石10%、鈉長石屑8%、石英屑47%、巖漿巖屑6%、變質(zhì)巖屑8%、燧石巖屑2%、石英膠結(jié)物4%、雜基3%組成，如何分類定名？按教材推薦方案：第一步：分組石英屑組：47%；長石組(含正長石、微斜生和鈉長石等)30%；巖屑組(含巖漿巖、變質(zhì)巖和燧石巖屑屑)16%；雜基3%。雜基小于15%，屬凈砂巖類。第二步：碎屑組分的相對(duì)含量(碎屑顆?？偭?3%)：石英組=47/93=50.54%；長石組=30/93=32.26%；巖屑組=16/93=17.20%.第三步：依據(jù)三角圖及分類命名表定名：巖屑質(zhì)長石(凈)砂巖第22頁/共69頁23注意：當(dāng)長石屑>25%且長石>巖屑時(shí)，(R-10)<0.3(F-25)為長石砂巖,相反巖屑質(zhì)長石砂巖；當(dāng)巖屑>25%且?guī)r屑>長石時(shí)，(F-10)<0.3(R-25)為巖屑砂巖，相反長石質(zhì)巖屑砂巖；第23頁/共69頁24按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方案：第一步：分組石英屑組(含石英和燧石)：49%；長石組(含正長石、微斜生和鈉長石等)30%；巖屑組(含巖漿巖、變質(zhì)巖和沉積巖屑)14%；雜基3%，不參與分類。第二步：碎屑組分的相對(duì)含量(碎屑顆?？偭?3%)：石英組=49/93=52.69%；長石組=30/93=32.26%；巖屑組=14/93=15.05%.第三步：依據(jù)三角圖及分類命名表定名：長石砂巖第24頁/共69頁25第三節(jié)、石英砂巖類

石英含量>50％，長石和巖屑的含量皆小于25％；常按粒度進(jìn)行三級(jí)分類命名；也常按結(jié)構(gòu)成分進(jìn)行分類命名。(純)石英砂巖是其典型代表，其次是分布更為廣泛的長石質(zhì)石英砂巖、巖屑質(zhì)石英砂巖和長石巖屑質(zhì)石英砂巖；第25頁/共69頁26一、(純)石英砂巖的突出特征1、成分特征幾乎全由單晶石英屑(>90％)組成，多晶石英及波狀消光石英很少；長石很少，均為正長石、微斜長石和鈉長石；重礦物極少，且多為很穩(wěn)定的鋯石、電氣石和金紅石；巖屑無或極少量燧石和石英巖屑。表明是成分成熟度極高的碎屑巖類型。填隙物中膠結(jié)物為主，雜基很少。膠結(jié)物以石英最常見，少數(shù)情況下是蛋白石或玉髓；方解石膠結(jié)物較常見，呈小的多面體產(chǎn)出白云石也較常見。石膏、重晶石、天青石、鐵質(zhì)和海綠石等膠結(jié)物在特殊條件下在局部地區(qū)也可出現(xiàn)。礦物成分中石英占絕對(duì)多數(shù)，化學(xué)成分與巖漿巖有較大的差異，SiO2為主，Al2O3及鐵、鉀、鈉等很少。第26頁/共69頁272、結(jié)構(gòu)特征大部分石英碎屑常磨得很圓，光澤暗淡呈霧狀，大小均一，分選良好，缺少泥質(zhì)。結(jié)構(gòu)成熟度很高，表明它是接近理論上砂巖演化的終極產(chǎn)物。石英膠多為自生加大膠結(jié)；方解石膠結(jié)物有三種形式：每一單獨(dú)的孔隙被一個(gè)單晶方解石充填；呈大的“嵌晶狀(連晶)”斑塊；在碎屑顆粒上形成櫛狀包殼。3、構(gòu)造顏色特征波痕和交錯(cuò)層理是石英砂巖的特征構(gòu)造。石英砂巖的顏色大部分為灰白色，有些略帶淺紅、淺黃、淺綠等，少數(shù)為較深色調(diào)。其顏色主要取決于膠結(jié)物的顏色。第27頁/共69頁284、形態(tài)、產(chǎn)狀、分布及意義一般為厚度不大的穩(wěn)定層狀。主要產(chǎn)于構(gòu)造條件相對(duì)穩(wěn)定的海洋濱岸地區(qū)、大型河流入海的海口地區(qū)，在湖泊的濱岸及湖泊三角洲中也有產(chǎn)出。(純)石英砂巖是成分成熟度與結(jié)構(gòu)成熟度均極高的巖石類型，巖屑等不穩(wěn)定組分?jǐn)?shù)量極少或無，母巖留下的信息極少。一般僅可據(jù)石英屑的“標(biāo)型特征”

(包體、消光特性)來確定母巖的類型。第28頁/共69頁29第29頁/共69頁30第30頁/共69頁31第31頁/共69頁32二、其它類型的石英砂巖隨著長石和巖屑含量的增加，石英含量的相對(duì)減少,而過渡為長石質(zhì)石英砂巖或巖屑質(zhì)石英砂巖.這兩類砂巖的共同特點(diǎn)是石英含量仍較高(>75％)仍可以看做是“凈化”較高的砂巖。這類巖石的形成，一方面取決于來源區(qū)的母巖性質(zhì)，另一方面還取決于碎屑物質(zhì)搬運(yùn)和磨蝕的歷史。長石質(zhì)石英砂巖內(nèi)長石的含量多于巖屑，一般為5％～25％，常見鉀長石和酸性斜長石，而巖屑小于15％且小于長石。重礦物除穩(wěn)定組分外，一般尚含穩(wěn)定性差的組分，如十字石、藍(lán)晶石等。巖屑質(zhì)石英砂巖中巖屑的含量多于長石，一般為5％～25％，而長石<15％且小于巖屑。巖屑多為抗風(fēng)化能力較強(qiáng)的石英巖、燧石和硅質(zhì)巖等巖屑，重礦物也相應(yīng)增加了不穩(wěn)定組分。

第32頁/共69頁33長石巖屑質(zhì)石英砂巖是向長石砂巖和巖屑砂巖的過渡類型，其中石英含量已顯著減少，為50％～75％，長石和巖屑含量有所增加，但均不超過25％；其成分較復(fù)雜，不穩(wěn)定組分明顯較前幾類巖石增多，碎屑顆粒的圓度和分選性亦明顯變差，雜基數(shù)量常有所增多，即成分成熟度與結(jié)構(gòu)成熟度明顯降低。一般常與其它的長石質(zhì)石英砂巖和巖屑質(zhì)石英砂巖共生，或與長石砂巖、巖屑砂巖共生過渡。其數(shù)量遠(yuǎn)較()純)石英砂巖多，廣泛分布于河流、三角洲、湖泊、海洋等多種環(huán)境之中。這三類石英砂巖中巖屑及重礦物類型較多，為母巖區(qū)巖性的確定提供了更多的選擇。三、實(shí)例第33頁/共69頁34第34頁/共69頁35第35頁/共69頁36四、成因母巖：富石英的花崗巖、片麻巖、變質(zhì)石英巖、沉積石英巖。風(fēng)化類型與強(qiáng)度：溫濕或熱濕氣候、強(qiáng)化學(xué)風(fēng)化作用。搬運(yùn)與分異：(純)石英砂巖經(jīng)由流水和波浪的長距離長時(shí)間的搬運(yùn)改造，相當(dāng)徹底的分異作用。沉積環(huán)境：(純)石英砂巖主要見于濱海、濱湖、三角洲河口沙壩中；其它石英砂巖廣布于河流、湖泊、海洋等多種環(huán)境之中。第36頁/共69頁37第37頁/共69頁38長石含量>25％，長石>巖屑，石英含量<75％的一大類砂巖；長石砂巖是典型的代表，當(dāng)巖屑數(shù)量較多時(shí)過渡為巖屑質(zhì)長石砂巖。

第四節(jié)長石砂巖類第38頁/共69頁39

一、基本特征1、成分特征：主要由石英屑和長石屑組成，石英含量＜75％，長石含量＞25％，巖屑含量＜25％且小于長石屑。巖屑質(zhì)長石砂巖中巖屑含量在10-50%間。長石以鉀長石和酸性斜長石為主；常含云母碎屑,多者可達(dá)10％以上；重礦物少量(1%以上),成分復(fù)雜，不穩(wěn)定的重礦物常見。巖屑是覺的次要成分，其類型與母巖性質(zhì)及環(huán)境條件有關(guān)；總體上成分成熟度較石英砂巖類差,依環(huán)境條件的不同而在較大范圍內(nèi)變化.可含少量粘土雜基,膠結(jié)物常為鈣質(zhì)，有時(shí)為鐵質(zhì),硅質(zhì)的較少。長石砂巖的化學(xué)成分與其花崗巖質(zhì)母巖極其相似，富含A1203及K20。第39頁/共69頁402、結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)特征與環(huán)境條件有關(guān)而在較大范圍內(nèi)變化。一般粒度較粗，圓度、分選性中等，即其結(jié)構(gòu)成熟明顯較石英砂巖的差。膠結(jié)物多為細(xì)粒鑲嵌狀，較古老的長石砂巖可有石英及長石的自生加大膠結(jié)物。3、構(gòu)造與顏色構(gòu)造類型與形成環(huán)境有關(guān)，常見各種斜層理、遞變層理、波痕、沖刷充填構(gòu)造。一般因鉀長石含量多而呈肉紅色，當(dāng)風(fēng)化作用較強(qiáng)時(shí)也可呈灰至灰白色。當(dāng)巖屑較多時(shí)也呈灰黑色等其它色調(diào)。第40頁/共69頁41二、實(shí)例

第41頁/共69頁42第42頁/共69頁43第43頁/共69頁44三、成因與環(huán)境意義母巖：富含長石的母巖如花崗巖、花崗片麻巖等為源區(qū)，是物質(zhì)基礎(chǔ)。有利于物理風(fēng)化及碎屑堆積的環(huán)境條件：構(gòu)造運(yùn)動(dòng)比較強(qiáng)烈地區(qū)，形成高差較大的地形起伏，母巖遭受劇烈侵蝕，快速堆積，有利于形成長石砂巖，稱構(gòu)造型長石砂巖。其成分及結(jié)構(gòu)成熟度均較差。干燥和寒冷的氣候條件，物理風(fēng)化為主，也可形成長石砂巖，稱為氣候型長石砂巖。其成分成熟度較低而結(jié)構(gòu)成熟度較好。第44頁/共69頁45

有的長石砂巖直接覆蓋在花崗質(zhì)結(jié)晶基底的侵蝕面上，它是古老花崗質(zhì)巖石的崩解產(chǎn)物，在海侵過程中經(jīng)過改造并在原地堆積而成，稱殘余長石砂巖或基底長石砂巖。其成分及結(jié)構(gòu)成熟度均很低，且分布于古風(fēng)化殼之中。形成環(huán)境：母巖區(qū)花崗巖、片麻巖發(fā)育的于山間拗陷、邊緣拗陷地區(qū)的河、湖泊環(huán)境中較常見,海成少見.

因其形成條件較為特殊，其分布不如石英砂巖廣泛.第45頁/共69頁46

第五節(jié)巖屑砂巖類巖屑＞25％，長石長石<巖屑，石英<75％的一類砂巖；典型代表是巖屑砂巖；當(dāng)長石較多時(shí)則為長石質(zhì)巖屑砂巖。第46頁/共69頁47

一、基本特征1、成分特征巖屑＞25％，長石屑<25%且長石屑<巖屑；石英屑<75％。巖屑成分復(fù)雜，有時(shí)一種砂巖內(nèi)巖屑可達(dá)20余種，但一般只有幾種是主要，尤以搞風(fēng)化能力強(qiáng)的巖屑常見：即：①各種隱晶質(zhì)的噴出巖屑；②板巖、千枚巖及云母片巖等低級(jí)變質(zhì)巖屑；③粉砂巖、粘土巖、硅巖及燧石巖屑，甚至還有單晶石英和多晶石英，這種石英往往呈棱角狀至次棱角狀。長石常是次要組分，數(shù)量變化大，常見各種斜長石、正長石、條紋長石和微斜長石等，但主要的長石一般為酸性斜長石。當(dāng)長石較多時(shí)則過渡為長石質(zhì)巖屑砂巖。第47頁/共69頁48石英屑數(shù)量變化大，常與巖屑互為消漲，多晶石英常見。碎屑云母常(黑云母和白云母)常見，一般平行層理面富集。常見多種重礦物，直接與母巖及搬運(yùn)改造程度有關(guān)，依據(jù)重礦物及其組合可較好的確定母巖的類型在。

表明巖屑砂巖一般成分成熟度較低。雜基數(shù)量較多(與環(huán)境條件有關(guān))；膠結(jié)物多為鈣質(zhì)及硅質(zhì)；因塑性的巖屑較多而常可見假雜基。巖屑砂巖化學(xué)成分有較大變化，與其巖屑組成有關(guān)。第48頁/共69頁492、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征：結(jié)構(gòu)特征與形成條件有關(guān)而變化較大，一般粒度較粗，分選性、磨圓度均不好，結(jié)構(gòu)成熟度較低。沉積構(gòu)造與環(huán)境條件有關(guān)，常見各種層理構(gòu)造、沖刷充填構(gòu)造等。顏色一般深暗,多呈淺灰色,灰綠色及灰黑色等色.二、實(shí)例第49頁/共69頁50第50頁/共69頁51第51頁/共69頁52三、成因及環(huán)境意義：巖屑砂巖形成的成因復(fù)雜，與源區(qū)巖石類型及比例，與地形及氣候有關(guān)的風(fēng)化作用類型及強(qiáng)度，與搬運(yùn)距離的遠(yuǎn)近，還與分異作用的徹底程度及成沉積后作用等多種因素有關(guān)。研究其成因應(yīng)結(jié)合區(qū)域地質(zhì)情況進(jìn)行綜合的具體的分析。一般源區(qū)巖石類型復(fù)雜、強(qiáng)烈的物理風(fēng)化和近源快速堆積，常可形成巖屑砂巖。在沖積扇、河流、湖泊、海洋、重力流等環(huán)境中均發(fā)育。第52頁/共69頁53

第六節(jié)雜砂巖類

本文將雜砂巖定義為粘土基質(zhì)為15％的、分選不好的、泥砂混雜的砂巖。在分類上與純凈砂巖并列，進(jìn)一步分類和命名原則與純凈砂巖相同。

第53頁/共69頁54一、一般特征

1、成分特征雜砂巖一般富含石英，有不同比例的長石和巖屑，通常含少量云母碎屑。石英一般有棱角，常有顯著的波狀消光，通常構(gòu)成碎屑部分半數(shù)左右。長石主要是斜長石，鉀長石少見。

巖屑多樣，以細(xì)結(jié)構(gòu)的搞風(fēng)化能力較強(qiáng)的巖屑常見，其它不穩(wěn)定巖屑環(huán)境條件可或多或少的產(chǎn)出。其成分成熟一般較低。填隙的中雜基為主，基質(zhì)含量似乎是砂級(jí)大小的函數(shù)，即顆粒越細(xì)，基質(zhì)含量越高。膠結(jié)物極少，常有交代成因的斑點(diǎn)裝的方解石白云石等碳酸鹽礦物。

第54頁/共69頁55雜砂巖就是由這些緊密互生的綠泥石和絹云母以及石英。長石粉砂級(jí)細(xì)?；|(zhì)粘連起來的，而不是像其他砂巖由充填孔隙的沉淀膠結(jié)物膠結(jié)在一起。雜砂巖的總化學(xué)成分在世界各地都很相似，一般富含SiO2、FeO,Fe2O3,MgO和Na2O。Na2O的含量高反映出長石是鈉長石，F(xiàn)eO含量高與綠泥石基質(zhì)有關(guān)。其中通常FeO＞Fe2O3，MgO＞CaO，Na2O＞K2O，這些正是與長石砂巖的不同。2、結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征：具雜基支撐結(jié)構(gòu)；磨圓度和分選性均不好，多為基質(zhì)膠結(jié)。沉積構(gòu)造極其豐富多檔：遞變層理、塊狀層理、韻律層理、槽模、溝模、同生變形構(gòu)造、生物攝食跡等沉積構(gòu)造和鮑瑪序列。雜砂巖呈暗灰色或黑色，一般是堅(jiān)硬固結(jié)良好的砂巖。第55頁/共69頁56二、實(shí)例第56頁/共69頁57三、成因及意義雜砂巖由于含較多的石英和長石，并?；煊械图?jí)變質(zhì)巖屑，甚至火山巖巖屑，表明它比長石砂巖來源區(qū)更富于變化。侵蝕、搬運(yùn)及沉積的快速進(jìn)行，這可使物質(zhì)不發(fā)生完全的化學(xué)風(fēng)化。有利于雜砂巖的形成。雜砂巖可在不同氣候條件下形成，既可以形成于濕熱條件，也可以形成于干旱的或寒冷的氣候條件。典型的雜砂巖通常堆積在急速沉降的活動(dòng)構(gòu)造單元中，在較老層的復(fù)理石建造中廣泛發(fā)育，因此不少人認(rèn)為大多數(shù)雜砂巖是海相濁積巖。

第57頁/共69頁58

第七節(jié)粉砂巖一、一般特征（1）概念：主要由0.l～0.01mm粒級(jí)（含量＞50％）碎屑顆粒組成的細(xì)粒碎屑巖；按顆粒大小又可分為：粗粉砂巖（0.1～0.05mm）和細(xì)粉砂巖（0.05~0.0lmm）；

（2）成分特征：穩(wěn)定組分較多，成分較單純，常以石英為主，長石較少，多為鉀長石，常含較多白云母。重礦物含量比砂巖多，可達(dá)2～3％，多為穩(wěn)定性高的組分，如鋯英石、電氣石等。粘土基質(zhì)含量一般相當(dāng)多，常向粘土巖過渡形成粉砂質(zhì)粘土巖。碳酸鹽膠結(jié)物較常見，鐵質(zhì)和硅質(zhì)較少。第58頁/共69頁59（3）結(jié)構(gòu)與構(gòu)造特征：磨圓度不高棱角狀的。分選性一般較好，當(dāng)有較多砂?；烊藭r(shí)可以較差。水平層理及波狀層理；交錯(cuò)層理較少，多為小型；常見水平滑動(dòng)所形成的包卷層理等變形構(gòu)造。第59頁/共69頁60第60頁/共69頁61第61頁/共69頁62第62頁/共69頁63

二、分類粉砂巖的進(jìn)一步分類可根據(jù)粒度、碎屑成分和膠結(jié)物成分。根據(jù)粒度：一般分為粗粉砂巖和細(xì)粉砂巖之外，如果粉砂巖中混有較多的砂和粘土?xí)r，亦可按三級(jí)復(fù)合命名原則來命名，如含砂質(zhì)粉砂巖、含泥砂質(zhì)粉砂巖等。根據(jù)碎屑成分：分為單成分粉砂巖和復(fù)成分粉砂巖；前者以石英為主，后者除石英外