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2、沉积岩_图文

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沉积岩 图文
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第二篇 沉积岩与沉积相基础第一章 沉积岩第一节 沉积岩的基本特征第二节 碎屑岩第三节 火山碎屑岩第四节 碳酸盐岩第一节 沉积岩的基本特征一、沉积岩的成分二、沉积岩的结构三、沉积岩的构造四、沉积岩的颜色五、沉积岩的分类概述沉积岩: 是由各种 外力地质作用 形成的沉积物在地表或近地表条件下,经过 固结成岩 作用而形成的岩石。它的 成分、结构、构造和颜色 等基本特征与岩浆岩和变质岩都有明显的差别。最显著特征是有 层理和层面构造 。一、沉积岩的成份物质来源: 母岩风化后的 碎屑物质 和 溶解物质 、生物活动形成的 有机物质、火山物质 以及 来自宇宙的物质 。沉积岩通常在常温常压下形成,形成过程中伴有机质成分加入和古生物化石保存。1、有机质: 沥青、干酪根、煤、石油、古生物等。沥青: 可溶于有机溶剂的多种高分子碳轻化合物极其非金属衍生物组成的复杂的混合物。干酪根: 不溶于有机溶剂的有机物,占沉积有机质的 95%。2、矿物: 包括 他生矿物 和 自生矿物 ,组成沉积岩最常见的矿物有 20种。⑴ 他生矿物: 在沉积岩生成以前就已存在的矿物。如石英、长石、云母等。⑵ 自生矿物: 是指在沉积岩形成过程中 原地生成的矿物 ,化学沉淀物全是自生矿物,如方解石、白云石、石膏等。成份成熟度 : 指碎屑物质成份上被改造 趋向于最终产物 的程度 , 亦称“化学成熟度”或“矿物成熟度”。黄铁矿方解石二、沉积岩的结构沉积岩的结构是: 指组成沉积岩的物质 (碎屑 、 晶粒 )的 形状 、 大小 、 结晶程度及组合方式 等 。 常见类型有:碎屑结构 、泥质结构 、 晶粒结构 、 生物结构 、 火山碎屑结构 。1、碎屑结构: 是指各种 碎屑物 被 胶结物粘结 起来形成的结构。根据颗粒大小可分为:⑴砾状结构:颗粒 ﹥ 2砂状结构: 2~ 粉砂状结构: 、泥质结构: 指粒径 ﹤ 质物质 形成的沉积岩所 具有的结构 。3、晶粒结构: 是由 化学沉积作用 形成的 结晶岩石 所具有的结构。按颗粒大小可分为巨晶 (﹥4、粗晶 (4~ 中晶 (细晶 (粉晶 (微晶 (隐晶 (﹤。4、生物结构: 是由 生物遗体或生物碎屑 形成的岩石所具有的结构。生物遗体或碎屑含量应达 30%以上。5、火山碎屑结构: 由 火山碎屑物 构成的岩石所具有的结构。据颗粒大小分为:集块结构 (﹥64 、火山角砾结构 (64~ 2 凝灰结构 (﹤2 。泥晶灰岩 粗玄(间粒)结构 生物机构高岭石显微结构三、沉积岩的构造沉积岩的构造: 是指由 组成岩石 各个部分的 空间分布和排列方式 显示出来的 形貌特征 。 常见的构造有 层理构造 、 层面构造 、 变形构造 、 化学成因和生物成因 构造 。机机械械成成因因构构造造波波痕痕层层理理侵蚀构造侵蚀构造变形构造变形构造暴露构造暴露构造水平层理水平层理波状层理波状层理平行层理平行层理水平层理水平层理粒序层理粒序层理交错层理交错层理沙纹层理沙纹层理韵律层理韵律层理槽槽模模刻蚀模痕刻蚀模痕冲刷充填构造冲刷充填构造侵蚀面侵蚀面槽槽模模刻蚀模痕刻蚀模痕冲刷充填构造冲刷充填构造侵蚀面侵蚀面重荷构造重荷构造包卷层理包卷层理岩脉和岩床岩脉和岩床重荷构造重荷构造包卷层理包卷层理岩脉和岩床岩脉和岩床雨雨痕痕泥泥裂裂冰雹痕冰雹痕雨雨痕痕泥泥裂裂冰雹痕冰雹痕机机械械成成因因构构造造波波痕痕层层理理侵蚀构造侵蚀构造变形构造变形构造暴露构造暴露构造槽槽模模刻蚀模痕刻蚀模痕冲刷充填构造冲刷充填构造侵蚀面侵蚀面槽槽模模刻蚀模痕刻蚀模痕冲刷充填构造冲刷充填构造侵蚀面侵蚀面重荷构造重荷构造包卷层理包卷层理岩脉和岩床岩脉和岩床重荷构造重荷构造包卷层理包卷层理岩脉和岩床岩脉和岩床雨雨痕痕泥泥裂裂冰雹痕冰雹痕雨雨痕痕泥泥裂裂冰雹痕冰雹痕生生物物成成因因构构造造叠层石叠层石生物扰动构造生物扰动构造生物层理构造生物层理构造生生物物成成因因构构造造叠层石叠层石生物扰动构造生物扰动构造生物层理构造生物层理构造化化学学成成因因构构造造晶体印模晶体印模缝合线缝合线结结核核叠叠锥锥示顶底构造示顶底构造鸟眼构造鸟眼构造晶体印模晶体印模缝合线缝合线结结核核叠叠锥锥示顶底构造示顶底构造鸟眼构造鸟眼构造化化学学成成因因构构造造晶体印模晶体印模缝合线缝合线结结核核叠叠锥锥示顶底构造示顶底构造鸟眼构造鸟眼构造晶体印模晶体印模缝合线缝合线结结核核叠叠锥锥示顶底构造示顶底构造鸟眼构造鸟眼构造机机械械成成因因构构造造波波痕痕层层理理侵蚀构造侵蚀构造变形构造变形构造暴露构造暴露构造槽槽模模刻蚀模痕刻蚀模痕冲刷充填构造冲刷充填构造侵蚀面侵蚀面槽槽模模刻蚀模痕刻蚀模痕冲刷充填构造冲刷充填构造侵蚀面侵蚀面重荷构造重荷构造包卷层理包卷层理岩脉和岩床岩脉和岩床重荷构造重荷构造包卷层理包卷层理岩脉和岩床岩脉和岩床雨雨痕痕泥泥裂裂冰雹痕冰雹痕雨雨痕痕泥泥裂裂冰雹痕冰雹痕机机械械成成因因构构造造波波痕痕层层理理侵蚀构造侵蚀构造变形构造变形构造暴露构造暴露构造槽槽模模刻蚀模痕刻蚀模痕冲刷充填构造冲刷充填构造侵蚀面侵蚀面槽槽模模刻蚀模痕刻蚀模痕冲刷充填构造冲刷充填构造侵蚀面侵蚀面重荷构造重荷构造包卷层理包卷层理岩脉和岩床岩脉和岩床重荷构造重荷构造包卷层理包卷层理岩脉和岩床岩脉和岩床雨雨痕痕泥泥裂裂冰雹痕冰雹痕雨雨痕痕泥泥裂裂冰雹痕冰雹痕生生物物成成因因构构造造叠层石叠层石生物扰动构造生物扰动构造生物层理构造生物层理构造生生物物成成因因构构造造叠层石叠层石生物扰动构造生物扰动构造生物层理构造生物层理构造化化学学成成因因构构造造晶体印模晶体印模缝合线缝合线结结核核叠叠锥锥示顶底构造示顶底构造鸟眼构造鸟眼构造晶体印模晶体印模缝合线缝合线结结核核叠叠锥锥示顶底构造示顶底构造鸟眼构造鸟眼构造化化学学成成因因构构造造晶体印模晶体印模缝合线缝合线结结核核叠叠锥锥示顶底构造示顶底构造鸟眼构造鸟眼构造晶体印模晶体印模缝合线缝合线结结核核叠叠锥锥示顶底构造示顶底构造鸟眼构造鸟眼构造机机械械成成因因构构造造波波痕痕层层理理侵蚀构造侵蚀构造变形构造变形构造暴露构造暴露构造槽槽模模刻蚀模痕刻蚀模痕冲刷充填构造冲刷充填构造侵蚀面侵蚀面槽槽模模刻蚀模痕刻蚀模痕冲刷充填构造冲刷充填构造侵蚀面侵蚀面重荷构造重荷构造包卷层理包卷层理岩脉和岩床岩脉和岩床重荷构造重荷构造包卷层理包卷层理岩脉和岩床岩脉和岩床雨雨痕痕泥泥裂裂冰雹痕冰雹痕雨雨痕痕泥泥裂裂冰雹痕冰雹痕机机械械成成因因构构造造波波痕痕层层理理侵蚀构造侵蚀构造变形构造变形构造暴露构造暴露构造槽槽模模刻蚀模痕刻蚀模痕冲刷充填构造冲刷充填构造侵蚀面侵蚀面槽槽模模刻蚀模痕刻蚀模痕冲刷充填构造冲刷充填构造侵蚀面侵蚀面重荷构造重荷构造包卷层理包卷层理岩脉和岩床岩脉和岩床重荷构造重荷构造包卷层理包卷层理岩脉和岩床岩脉和岩床雨雨痕痕泥泥裂裂冰雹痕冰雹痕雨雨痕痕泥泥裂裂冰雹痕冰雹痕生生物物成成因因构构造造叠层石叠层石生物扰动构造生物扰动构造生物层理构造生物层理构造生生物物成成因因构构造造叠层石叠层石生物扰动构造生物扰动构造生物层理构造生物层理构造化化学学成成因因构构造造晶体印模晶体印模缝合线缝合线结结核核叠叠锥锥示顶底构造示顶底构造鸟眼构造鸟眼构造晶体印模晶体印模缝合线缝合线结结核核叠叠锥锥示顶底构造示顶底构造鸟眼构造鸟眼构造化化学学成成因因构构造造晶体印模晶体印模缝合线缝合线结结核核叠叠锥锥示顶底构造示顶底构造鸟眼构造鸟眼构造晶体印模晶体印模缝合线缝合线结结核核叠叠锥锥示顶底构造示顶底构造鸟眼构造鸟眼构造机机械械成成因因构构造造波波痕痕层层理理侵蚀构造侵蚀构造变形构造变形构造暴露构造暴露构造槽槽模模刻蚀模痕刻蚀模痕冲刷充填构造冲刷充填构造侵蚀面侵蚀面槽槽模模刻蚀模痕刻蚀模痕冲刷充填构造冲刷充填构造侵蚀面侵蚀面重荷构造重荷构造包卷层理包卷层理岩脉和岩床岩脉和岩床重荷构造重荷构造包卷层理包卷层理岩脉和岩床岩脉和岩床雨雨痕痕泥泥裂裂冰雹痕冰雹痕雨雨痕痕泥泥裂裂冰雹痕冰雹痕机机械械成成因因构构造造波波痕痕层层理理侵蚀构造侵蚀构造变形构造变形构造暴露构造暴露构造槽槽模模刻蚀模痕刻蚀模痕冲刷充填构造冲刷充填构造侵蚀面侵蚀面槽槽模模刻蚀模痕刻蚀模痕冲刷充填构造冲刷充填构造侵蚀面侵蚀面重荷构造重荷构造包卷层理包卷层理岩脉和岩床岩脉和岩床重荷构造重荷构造包卷层理包卷层理岩脉和岩床岩脉和岩床雨雨痕痕泥泥裂裂冰雹痕冰雹痕雨雨痕痕泥泥裂裂冰雹痕冰雹痕生生物物成成因因构构造造叠层石叠层石生物扰动构造生物扰动构造生物层理构造生物层理构造生生物物成成因因构构造造叠层石叠层石生物扰动构造生物扰动构造生物层理构造生物层理构造化化学学成成因因构构造造晶体印模晶体印模缝合线缝合线结结核核叠叠锥锥示顶底构造示顶底构造鸟眼构造鸟眼构造晶体印模晶体印模缝合线缝合线结结核核叠叠锥锥示顶底构造示顶底构造鸟眼构造鸟眼构造化化学学成成因因构构造造晶体印模晶体印模缝合线缝合线结结核核叠叠锥锥示顶底构造示顶底构造鸟眼构造鸟眼构造晶体印模晶体印模缝合线缝合线结结核核叠叠锥锥示顶底构造示顶底构造鸟眼构造鸟眼构造㈠ 、层理层理 是 岩性 沿 垂向 变化而形成的 层状构造 ,它通过岩石的 成分、结构、颜色 等的变化而显现出来。1、层理的基本术语层: 层或一个单层 是在基本稳定的介质条件下沉积的一个单元,表示最小的岩石地层单位,它由成分上基本一致的沉积物组成。 层面代表了短暂的无沉积或沉积作用突然变化的间断面 。层的厚度变化很大,由几厘米至几米。按厚度可分为:块状层 (﹥2m) 、厚层 (2~ 0.5 m)、中层 (.1 m)、薄层 (﹤。层理的基本术语: 细层、层系、层系组 。细层又称纹层: 是组成层理的最小分割单位,常以毫米计,是在 相同水动力条件 下同时形成的。细层可以与层面平行或斜交;细层之间可以平行或不平行;细层可以是 平直、波状、弯曲、连续或断续 。层系: 是由 成分、结构和产状 上相同的许多细层组成的。层系是在 同一环境的相同水动力条件 下,由不同时间形成的细层组成。层系组: 是由 两个或两个以上的相似层系 组成,是在同一环境下相似水动力条件下形成的。2、根据细层界面形状及与层面关系可分为⑴ 水平层理和平行层理: 细层界面平直且互相平行,并平行于层面,其中水平层理由细粉砂和泥质物组成,是在较稳定水动力条件下由悬浮物垂直降落形成的; 而平行层理由砂级颗粒组成,它是较强水动力条件下流动水作用的产物。油页岩水平层理 细砂岩平行层理⑵ 波状层理: 细层 界面呈波状 ,总的方向 平行于层面 。是由浅水地区的波浪和水流所造成。⑶ 交错层理: 交错层理是最常见的一种层理类型。在层系内部由一组 倾斜细层与层面斜交 ,所以又称为斜层理。根据交错层理内层系形状差别分为: 板状交错、楔状交错、槽状交错、波状交错层理 等类型。按层系厚度规模分为小型 (200错层理。大庆油田⑷ 韵律层理: 由 层与层间平行或近于平行的 、从数毫米至数十厘米的等厚或不等厚的、两种或两种以上的岩性层的互层重复 出现所组成,常见砂质层和泥质的韵律互层,称为砂泥互层层理。⑸粒序层理: 又称为 递变层理 ,沉积物通过粒度变化显示层状构造,是浊积岩中的特征层理。从层的底部至顶部,粒度由粗逐渐变细者称为 正粒序 ,由细逐渐变粗则称为 逆粒序 。⑹ 透镜状层理: 表现为 泥质沉积层 中夹有多层 小型透镜状砂体 (多具斜层理 )“ 泥包砂 ” 。 若波状起伏的沙层中夹泥质透镜体 , 则称为 压扁层理 /脉状层理 。潮汐层理: 羽状交错层理 、 脉状层理 、 透镜状层理 、波状复合层理 。⑺ 块状层理: 是指肉眼分辨不出上述层理特征 、且岩石成分 、 颜色 、 粒度均匀的岩层 。 它是沉积物快速堆积的反应;有时是由于生物扰动作用将原生层理破坏而成的 。㈡ 、层面构造层面构造: 当岩层 沿着层面分开 时,在层面上可出现各种构造和铸模 ,有的保存在岩层顶面上,如波痕、剥离线理、干裂纹、雨痕、虫孔等;有的保存在岩层的底面上,特别是下伏层为泥岩的砂岩底面上保存下来的铸模。如沟模、槽模等,总称为层面构造。层面构造可以有流动成因的及暴露成因的。1、波痕波痕:在 风、水流或波浪 的作用下,非粘性的砂质沉积物层面上特有的 波状起伏 的层面构造,在砾岩和泥岩中见不到波痕。按成因可分为 浪成波痕、流水波浪和风成波痕 。波痕要素包括波长 (L)、波高 (H)、波痕指数 (L/H)和不对称度 (2)。⑴ 流水波痕: 单向水流作用于非粘性沉积物表面所形成的波痕为流水波痕。其特点是: 波峰、波谷都圆滑 ;横剖面不对称;向流面平缓,背流面陡;波脊不分叉;波痕指数大于 5,多为 8~ 15。流水波痕在 河流、潮坪和海岸等浅水 环境中较发育,也见于湖泊、三角洲等环境。⑵ 浪成波痕: 波浪作用于非粘性沉积物表面所形成的波痕。其特征是 波峰尖锐、波谷圆滑 ;波脊直线型,有分叉现象;波痕指数一般为 4~ 13、多为 6~ 7。浪成波痕主要发育于 湖滨、潮坪、海滩 等浅水环境中,进一步可分为对称浪成波痕和不对称浪成波痕。⑶ 风成波痕: 风作用于非粘性沉积物表面所形成的波痕 。特征是: 极不对称 ;波痕指数在 10~ 70之间 , 一般在 15~ 20以上;谷宽峰窄 、 峰谷都较圆滑 。2、 泥裂: 未固结的沉积物露出水面 , 受曝晒而干枯时 , 发生收缩 所产生的裂缝称为 泥裂 。 在平面上呈不规则的多边形 ,剖面上呈 “ V” 字形 , 有时呈 “ U” 形 。 泥裂通常是 潮坪或河漫滩 沉积物露出水面而形成的 。 泥裂的 尖端总是指向岩层底面的 。3、雨痕及冰雹痕: 由于 雨滴或冰雹 落到松软的 泥质或沙质沉积物表面 上所形成的圆形或椭圆形凹坑。它们常与泥裂共生。4、槽模: 是岩层底面上的一种半圆锥形突起构造。它是在定向水流作用下,软泥表面被冲刷的凹槽 后来被砂质充填而形成。其特征是: 长轴平行于水流,向上游一端突起,向下游一端呈倾伏状 渐趋消失。常见于浊积岩中。5、 沟模: 是砂质岩层底面上一些稍微突起的直线形的平行脊状构造 , 是一种 刻蚀构造 。 由下伏泥岩层面上细沟被砂质物充填而成 。 多成组出现 。 沟模在 浊积岩底部 最多 , 也见于浅水沉积中 。雨痕 沟模槽模㈢ 、变形构造变形构造也称为同生变形构造: 是指在 沉积作用的同时 或在沉积物 固结成岩之前 处于 塑性状态 时发生变形所形成的构造。可分为 负荷构造、球枕构造、包卷层理、滑塌构造 。1、重荷构造: 是指覆盖于 泥质岩之上 的 砂层底面上 的 瘤状突起 。它是由于 上覆砂质物质陷入下伏泥质物中而产生 ,其形状不规则,多在浊积岩内保存良好。火焰构造重荷构造2 、球枕构造: 又称为砂球和砂枕构造。是指 砂岩层 断开并陷入 泥岩中 形成的许多紧密或稀疏排列的 椭球形或枕状块体 。此种构造不限于任何特殊环境,在浅水与深水环境中均有发现。往往表明其 沉积环境具有快速沉积作用 。3、包卷层理: 也称为卷曲层理、揉皱层理,是指在一个岩层内所发生的 纹层盘回和扭曲 现象。在浊流沉积中较为常见,但在潮间滩地与河流环境中的泛滥平原及点砂坝中也很丰富。成因解释较多,但沉积物的 液化作用 即液化层的层间流动引起原生层理的弯曲应是最主要的因素。泥岩中的砂枕 塑性变形泥岩中的砂枕 砂岩中的包卷层理4、滑塌构造: 是指斜坡上 未固结 的沉积物在 重力作用下发生滑动而形成的变形构造。沉积物 顺坡 滑动,使沉积层内发生变形、揉皱,还常伴随有 小型断裂 。滑塌构造一般 伴随快速沉积 而产生,是水下滑坡的良好标志。多分布在 潮间滩地的水道内、河道中的点沙坝、三角洲前缘以及海底峡谷前缘 。三角洲前缘灰白色砂岩中的滑塌构造砂枕滑动变形构造㈣ 、化学成因化学成因构造: 晶痕 、 结核 、 缝合线等 5种构造 。1、晶体印痕 /晶痕: 当含有食盐、石膏、黄铁矿等晶体的松软沉积物在成岩过程中被 压实和脱水 ,由于粘土等沉积物体积的收缩远比晶体显著,因而造成晶体突出于岩层表面,并可嵌入到上覆岩层中的现象称为 晶痕 。如果晶体被其他物质交代,则称为晶体假象或假晶。2、 结核: 是一种在 成分 、 结构 等方面 与围岩 有明显差别的矿物集合体 。 形状多样 , 内部构造可呈同心圆状 、 放射状等 。常见钙质 、 硅质结核和黄铁矿结核等 。3、 缝合线: 常见于 碳酸盐岩 中 , 是指剖面上两部分岩层间的 锯齿状接触线 , 实际上是一个缝合面 。 对缝合线成因已有很多解释 , 压溶说 认为缝合线是岩石受压力后发生不均匀溶解所致 。 缝合线在碳酸盐储集层中是一种重要的微裂缝 。4、鸟眼构造: 主要出现在 泥晶灰岩、微晶白云岩、球粒灰岩、粉屑、砂屑灰岩中的原生小孔洞 ,被亮晶方解石或硬石膏充填。5、示顶底构造: 在碳酸盐岩的 原生孔洞 中,有两种不同的 充填物 ,在孔洞的 底部或下部,为泥屑、粉屑等内碎屑充填,色较暗 ;孔洞的 顶部或上部为亮晶方解石充填,色较浅 ,两者之间 界面平直 ,能表示岩层的顶和底。鸟眼构造 示顶底构造㈤ 、生物成因的构造生物成因构造: 生物 在沉积物 内部或表层活动 时,常把原来的沉积构造加以破坏或变形,而留下它们活动的 痕迹 ,这些构造称作生物成因构造。包括有 虫孔、足迹、爬痕 等。在某些情况下钻孔生物活动可破坏层理,形成生物搅动构造。广西象州大乐四、沉积岩的颜色㈠概念: 是沉积岩表面呈现出的色调,按成因可以分为三类: 继承色、自生色和次生色 。㈡类型1、继承色: 主要由碎屑 颗粒颜色 所决定,它继承了母岩的颜色。如长石砂岩呈红色是由于母岩的长石颗粒是红色。2、自生色: 是 沉积和成岩过程中自生矿物的颜色 。大部分粘土岩、化学岩和部分碎屑岩都具有自生色。如海绿石砂岩常呈绿色。红色软泥其中含赤铁矿等。3、次生色: 是在 后生作用或风化作用 下产生新的次生矿物使原生色发生次生变化。㈢ 、沉积岩的常见颜色常见的颜色主要有: 白、红、灰、褐、黑、绿、蓝和紫色 等等。对颜色的研究 有助于划分和对比地层,了解古气候、古地理条件、作为评价找矿的标志 。1、白色或浅灰白色:岩石不含有机质、构成矿物基本上都是无色透明矿物。如纯净的高岭石、蒙脱石粘土岩、钙质石英砂岩、结晶灰岩等等。2、红、紫红、褐或黄色:岩石含高铁氧化物或氢氧化物,可指示 氧化条件 (但并非一定是暴露条件 )。3、灰、深灰或黑色:岩石含有机质或侵染状低铁硫化物 (如黄铁矿、白铁矿 )微粒 . 可 指示还原条件 。4、绿色:一般由海绿石、绿泥石等矿物造成。这类矿物中的铁离子有 种价态,可 代表弱氧化或弱还原条件 。五 、沉积岩的分类根据物质成分和沉积物的生成环境可划分为 碎屑岩、火山碎屑岩、粘土岩、化学岩和生物化学岩 四大类。岩石类型 岩石结构 粒径大小 分类岩石结构 岩石名称> 1 m m 砾状结构 砾岩1 ~0 . 1 m m 砂状结构 砂岩0 . 1 ~0 . 0 1 m m 粉砂状结构 粉沙岩> 1 0 0 m m 集块岩2 ~1 0 0 m m 火山角砾岩1 0 0 0 巨砾 巨砾 > 2 5 61 0 0 0 ~1 0 0 粗砾 中砾 2 5 6 ~6 41 0 0 ~1 0 中砾 砾石 6 4 ~21 0 ~1 细砾 卵石 4 ~2极粗砂 2 ~1粗砂 1 ~0 . 50 . 5 ~0 . 2 5 中砂 中砂 0 . 5 ~0 . 2 5细砂 0 . 2 5 ~0 . 1 2 5极细砂 0 . 1 2 5 ~0 . 0 6 2 5粗粉砂 0 . 0 6 2 5 ~0 . 0 3 1 2中粉砂 0 . 0 3 1 2 ~0 . 0 1 5 6细粉砂 0 . 0 1 5 6 ~0 . 0 0 7 8极细粉砂 0 . 0 0 7 8 ~0 . 0 0 3 950%,它是由 矿物碎屑 和 岩石碎屑 (岩屑 )所组成。㈠、矿物碎屑已发现的碎屑矿物约 160种,常见的约 20种。主要碎屑矿物不过 3~ 5种,包括石英、长石、云母、粘土矿物及重矿物。1、石英: 石英是碎屑岩中分布最广和最稳定的矿物,主要出现在砂岩和粉砂岩中。2、长石: 碎屑岩中长石含量一般小于石英,这是由于长石的稳定性小于石英所致。长石主要来源于 花岗岩、花岗片麻岩 。主要分布于巨、粗砂岩中。海滩石英砾石 细粒长石砂岩3、云母: 白云母抗风化能力强,易呈碎片分布于粉砂岩层面上。黑云母易风化,在碎屑岩中含量不多。两者都是次要组分。4、粘土矿物: 是碎屑岩的最细的组分。其中包括 高岭石、水云母、蒙脱石 等各类粘土矿物。碎屑岩中大量粘土矿物的存在 反映沉积时水体的冲洗不强 。5、重矿物: 比重大于 含量很少,一般不超过 1%,但种类多。锆石 绿帘石石榴子石㈡ 、岩石碎屑 (岩屑 )1、岩屑: 是指母岩 岩石的碎块 ,是保持着 母岩结构的矿物集合体 。在砂岩中,岩屑的平均含量为 10~ 15%,但有时可高达 50%左右。2、岩屑含量影响因素 : ① 随着碎屑岩的粒级增大而增加,因此,岩屑含量在砾岩中最多。② 取决于母岩性质,细粒和隐晶质结构的岩石如燧石等岩屑分布广,而易受风化的灰岩岩屑分布则受局限。③与岩石的成分熟度成反比。碎屑岩中常见的岩屑有 石英砂岩 岩屑、 变质石英岩 岩屑、千枚岩 岩屑、 片岩 岩屑、 片麻岩 岩屑、 泥页岩 岩屑等。㈢ 、填隙物包括 杂基和胶结物 。实验证明胶结物含量在 5%以下,粘土含量在 5间,对储层渗透率没有明显影响,但含量增加时渗透率显著降低。1、杂基: 是碎屑岩中 充填于颗粒之间 的 机械成因 的组分,以泥为主,其次为细、粉砂。 杂基含量越高,表明沉积环境中的分选作用不强 ,如泻湖、湖泊的低能区以及洪积和深水重力流中沉积的砂岩杂基含量较高。泥质杂基 砂质杂基2、胶结物: 是碎屑岩中 以 化学沉淀 方式形成于粒间孔隙中的自生矿物 ,其作用是把松散的碎屑胶结起来。最常见的胶结物有 碳酸盐质 (方解石、白云石 )、铁质和硅质 。用肉眼观察时:⑴钙质胶结岩石呈灰白色,滴盐酸起泡;⑵硅质胶结坚硬;⑶铁质胶结呈 红色 。当碎屑岩中胶结物含量较多时,也常参加命名,如钙质砂岩,含铁质砂岩等。菱铁矿胶结 白云质胶结㈣ 、碎屑岩的成分分类1、砾岩的成分分类据 砾石成分 可分为 单成分砾岩和复成分砾岩 两种。⑴单成分砾岩: 砾石成分主要为一种,约占 75%以上。最常见的是石英,其次为燧石、硅质岩、石英岩等 稳定性高的岩石 。单成分砾岩主要形成于 地形平缓的滨岸地带 。其碎屑物经过长途搬运和反复的波浪冲刷、磨蚀,故只能保留稳定性高的组分,多为 磨圆度好的石英质砾岩 。⑵复成分砾岩: 砾石成分在两种或两种以上,它取决于母岩区的组成及风化、剥蚀和搬运、沉积的条件。 复成分砾岩分布 较广,形成于 洪积、河流、冰川 等各种环境中。单成分石英砾岩 复成分砾岩2、 砂岩的成分分类一般采用三角形端点组分分类图。三角形的三端点一般分别代表碎屑颗粒三大类主要成分,即 石英、长石和岩屑 。该三角图表中,每一端点代表该种成分达到 100%。按照这种方案,砂岩可分为三大类:石英砂岩 (长石或岩屑含量都小于25%, 石英含量大于 50% )、长石砂岩 (长石含量大于 25% )和岩屑砂岩 (岩屑含量大于 25% )。若砂岩中长石、岩屑含量都大于 25%时称作 (混 )杂砂岩。砂岩的成分分类石英 长石 岩屑石英砂岩 9 0 ~1 0 0 0 ~1 0 0 ~1 0长石质石英砂岩 6 5 ~9 0 1 0 ~2 5 0 ~1 0岩屑质石英砂岩 6 5 ~9 0 0 ~1 0 1 0 ~2 5长石岩屑质石英砂岩 5 0 ~8 0 1 0 ~2 5 1 0 ~2 5长石砂岩 0 ~7 5 2 5 ~1 0 0 0 ~1 0岩屑质长石砂岩 0 ~6 5 2 5 ~1 0 0 1 0 ~2 5岩屑砂岩 0 ~7 5 0 ~1 0 2 5 ~1 0 0长石质岩屑砂岩 0 ~6 5 1 0 ~2 5 2 5 ~1 0 0混合砂岩 0 ~5 0 2 5 ~7 5 2 5 ~7 5主要碎屑颗粒成分含量( % )石英砂岩长石砂岩岩屑砂岩大类名称 小类名称砂岩的主要类型: 石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩。⑴石英砂岩: 主要碎屑成分是石英,有时其含量高达 90%以上。多为灰白色,有时为淡黄、淡绿色。 圆度一般较好,分选较好 。⑵ 长石砂岩: 长石含量较高 。 若要使长石能得以保存 , 需要有短途搬运和迅速埋藏的条件 , 因此 , 长石砂岩多形成在近母岩区的山麓 、 河湖沉积环境中 。⑶岩屑砂岩: 一般是在遭受 剧烈剥蚀、强烈物理风化和短距离搬运以及快速堆积 条件下形成的。石英砂岩3、粘土岩 (泥岩 )主要由高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石等粘土矿物组成。古风化壳褐色粘土岩 浅湖相灰色粘土岩第二篇 沉积岩与沉积相基础第一章 沉积岩第一节 沉积岩的基本特征第二节 碎屑岩第三节 火山碎屑岩第四节 碳酸盐岩第三节 火山碎屑岩一、概述二、物质类型及特征三、结构、构造与颜色四、分类和命名五、火山岩相及期次六、火山岩储集性能一、概述火山碎屑岩: 指 火山碎屑物 经 固结或熔结 形成的岩石。火山碎屑物的含量大于 90%,其次为正常沉积物或熔岩物质。①熔结火山碎屑岩。 由火山碎屑物经熔结而成。碎屑多为塑变颗粒,火山碎屑物含量大于 90%。当熔结火山碎屑岩中,熔岩含量在 10~ 90%时,为熔岩与火山碎屑岩之间的过渡类型。② 固结火山碎屑岩: 通过 正常成岩方式固结成岩的火山碎屑岩。无或很少塑变颗粒,火山碎屑物的含量大于 90%。当固结火山碎屑岩中,沉积物含量在 10~ 90%时,为火山碎屑岩与沉积岩之间的过渡类型。火山岩与石油地质的关系①生油;②储层;③盖层。火山碎屑岩在自然界分布十分广泛,从前寒武纪至第四纪均有分布。世界各地区的火山岩和火山碎屑岩中,已陆续发现了一些工业性油气田。岩性包括 集块岩、火山角砾岩、凝灰岩以及熔岩 等。我国中、新生代陆相含油气盆地中,已有多个油田在火山岩中发现油气藏。如大庆、胜利、辽河、渤海、克拉玛依、塔里木等。火山岩油气藏研究现状勘探现状: 多为偶然发现,失败教训多,成功经验少。研究现状: 认为火山岩的渗流空间是构造裂缝;过多的进行与储集性能无关研究。人员状况: 知道的人很多,系统研究的人很少,无专门的研究队伍;长江大学 火山岩油气藏研究组,在系统分析火山岩储层类型及其孔隙类型的基础上,初步形成了一套 火山岩油气藏勘探 的方法,在实践中得到了成功应用,已获得多项有价值的勘探成果。比如,与大庆、辽河、吐哈油田的合作中,发现了一些火山岩油气藏,部署了许多高产井,影响在日益扩大。二、物质类型及特征按照颗粒直径大小,通常将直径大于 2直径小于 2山碎屑按其 组成及结晶状况 可将其分为 岩屑、晶屑、玻屑 三种类型。1、岩屑: 物质来源为 火山基底和火山喉管周围的各种围岩 ,也包括早期形成的熔岩,成分非常复杂。岩屑又分为 刚性和塑性 两种类型。刚性岩屑: 指火山口或火山通道内的固体物质,在火山喷发爆炸时的产物。塑性岩屑: 指原来为固体的岩石,在岩浆作用的影响下呈熔融状态,被抛射到空中后落地 冷凝 形成。特征为表面结晶程度低,内部结晶程度高。颗粒直径多大于 2呈撕裂状,堆积后被压扁拉长成带状、透镜状。2、晶屑: 多为 早期析出的斑晶 随火山爆发被炸碎,常呈棱角状,部分晶屑保持原有的晶形。石英、长石中普遍有裂纹,并有熔蚀现象。3、玻屑: 是火山喷发过程中形成,因 挥发组分 骤然膨胀爆炸,形成 玻璃质碎片 ,因此中酸性玻屑常见,基性玻屑少见。颗粒直径很少超过 2常在 屑可分为 刚性和塑性 两种。刚性玻屑又划分为弧面棱角状和浮石状。弧面棱角状玻屑出现普遍,形状多样,镜下常用 弓形、镰刀形、月牙形、鸡骨状、管状 等形容词来描述。浮石状玻屑不甚普遍,是没有彻底炸碎的弧面棱角状玻屑,内部保留较多的 气孔 ,状如浮石,在 中基性火山碎屑岩 中出现较多。塑性玻屑 是炽热的玻屑在上覆火山碎屑物的重压下,彼此 压扁拉长叠臵定向排列 , 且相互粘连熔结在一起而成 。强烈塑变玻屑 显流纹状 ,通称假流纹构造。火山弹 是由于塑性熔浆团在空中飞舞、旋转而成。显示塑性流动构造、旋扭纹理和裂隙。形如 纺缍、椭球、麻花、陀螺、梨状 等,直径大于 64毫米,大者可达数米。三、结构、构造与颜色1、结构: 由火山碎屑物构成的岩石所具有的结构。根据颗粒大小分为:集块结构 (﹥64 、火山角砾结构 (64~ 2 凝灰结构 (﹤2 ~ 火山尘结构 (﹤。2、构造在火山碎屑岩中,常见的构造有:斑杂构造: 是火山碎屑物的 颜色、粒度、成分上分布不均 ,表现出来的一种杂乱构造。假流纹构造: 由 塑性的玻屑、浆屑平行排列形成的类似流纹 的一种构造,为熔结火山碎屑岩所特有。除上述构造外,有时还见气孔、杏仁等构造。流纹岩 斑杂构造 气孔构造假流纹构造3、颜色颜色主要取决于物质成分:中基性火山碎屑岩色深 ,为暗紫红、墨绿等色;中酸性者色则浅 ,常为粉红、浅黄、灰白等颜色。火山碎屑岩常具有特殊鲜艳的颜色,是野外鉴别火山碎屑岩的重要标志之一。钙质胶结的灰白色粗安岩 褐色玄武岩四、分类和命名㈠、分类1、根据物质来源和生成方式分为:火山碎屑岩类型、向沉积岩过渡类型和向熔岩过渡类型。㈡、命名以碎屑的物态、成分、构造等依次作为形容词对岩石进行命名。如,晶屑凝灰岩、流纹质晶屑凝灰岩等。向熔岩过渡类型火山碎屑熔岩 熔结火山碎屑岩 固结火山碎屑岩 沉火山碎屑岩 火山碎屑沉积岩熔岩基质中,火山碎屑含量为1 0~9 0 % 。火山碎屑含量为> 9 0 % ,其中以塑变颗粒为主。火山碎屑含量为> 9 0 % ,无或很少塑变颗粒。火山碎屑含量为5 0~9 0 % ,其他为正常的沉积物。火山碎屑含量为1 0~5 0 % ,其他为正常的沉积物。熔浆粘结 熔结和压结 化学胶结 化学胶结 化学胶结岩 集块岩( > 6 4 m m ) 集块熔岩 熔结集块岩 集块岩 沉集块岩 凝灰质巨砾岩石 角砾岩( 2 ~6 4 m m ) 角砾熔岩 熔结角砾岩 角砾岩 沉角砾岩 凝灰质砾岩类型 凝灰岩( 2 豆粒 、 核形石 ) 。藻团块: 藻类粘结增长而成的颗粒 , 但它不具同心层结构 。蜓类⑤ 球粒与粪球粒球粒: 较细粒的 (粉砂级或细砂级 )、不具特殊内部结构的、泥晶的、球形卵形的、分选较好的颗粒。粪球粒: 呈卵形或椭球形,分选甚好, 有机质含量较高的颗粒 。 薄片中呈暗色 。2、碳酸盐岩泥: 分为灰泥和云泥,又称泥晶或微晶,是 泥级的碳酸盐质点 。颗粒的界限一般以 、胶结物胶结物: 沉淀于颗粒之间的 结晶方解石或其他矿物 。由于沉淀的晶粒较清洁明亮,又叫 淀晶胶结物,简称淀晶或亮晶 ,对碳酸盐颗粒起胶结作用,相当于陆源碎屑岩中的化学胶结物。泥晶灰岩 亮晶砂屑灰岩4、 晶粒晶粒是 晶粒碳酸盐岩 (结晶碳酸盐岩 )的主要组份。按晶粒大小划分为 砾晶、砂晶、粉晶、泥晶 等。 晶粒愈粗反映重结晶作用愈强 。5、 生物格架是原地生长的 造礁群体生物 (如珊瑚类、苔藓虫、藻类、层孔虫、海绵等 )以其坚实的钙质骨骼所形成的 骨骼格架 。中 物格架 、碳酸盐岩的结构分类常见的碳酸盐岩分类中有 颗粒 胶结物 的三端元分类(和颗粒、灰泥的两端元分类。福克的三端元分类强调了岩石的结构,也考虑到了成因。按各组分比例,可划分为三个主要类型。连同礁灰岩和交代白云岩共 5 种类型,即:( Ⅰ )亮晶方解石胶结物胶结的异常化学岩;( Ⅱ )微晶方解石基质“胶结”的异常化学岩;(皿)无异化颗粒的正常化学岩;( Ⅳ )原地礁块岩;( Ⅴ )交代白云岩。石灰岩结构 冯增昭, 1979)灰泥 颗粒 晶粒 生物格1 2 ( % ) ( % ) 内碎屑 生物颗粒 鲕粒 球粒 藻粒 ( Ⅱ ) 架 ( Ⅲ )生物晶 格粒 架石 礁灰 石岩 灰岩含球粒灰泥石灰岩含灰泥藻粒石灰岩灰泥质藻粒石灰岩藻粒质灰泥石灰岩含藻粒灰泥石灰岩含生粒灰泥石灰岩含灰泥鲕粒石灰岩灰泥质鲕粒石灰岩鲕粒质灰泥石灰岩含鲕粒灰泥石灰岩藻粒石灰岩含灰泥生粒石灰岩灰泥质生粒石灰岩生粒质灰泥石灰岩含灰泥球粒石灰岩灰泥质球粒石灰岩球粒质灰泥石灰岩含灰泥内碎屑石灰岩生粒石灰岩鲕粒石灰岩球粒石灰岩颗粒灰泥石灰岩灰泥石灰岩灰泥石灰岩灰泥石灰岩灰泥石灰岩内碎屑石灰岩含内碎屑灰泥石灰岩内碎屑质灰泥石灰岩灰泥质内碎屑石灰岩90 1010 90无颗粒石灰岩灰泥石灰岩25 7550 5075 25颗粒质石灰岩颗粒质灰泥石灰岩含颗粒石灰岩含颗粒灰泥石灰岩颗粒灰泥石灰岩( Ⅰ)颗粒石灰岩含灰泥颗粒石灰岩灰泥质颗粒石灰岩颗粒石灰岩在有些情况下区分微晶方解石和亮晶胶结物比较困难,所以许多人仍采用两端元分类系统,即依据颗粒和基质进行分类。三、碳酸盐岩的构造碳酸盐岩的构造类型多种多样,碎屑岩中的构造在碳酸盐岩中都能见到,如层理和层面构造。除了具有碎屑岩的构造外,碳酸盐岩还具有一些特殊构造,如 缝合线、叠层构造 等。四、白云岩的成因分类白云岩是主要由 白云石 组成的碳酸盐岩。白云岩的结构组分、分类和命名和石灰岩一样,只需将“石灰岩”改为“白云岩,“灰泥”改为“云泥”即可。根据白云岩的成因 (生成机理 )可将白云岩划分为两大类: 原生白云岩和次生白云岩 。㈠ 、原生白云岩是指以 化学沉淀方式 从水体中直接沉淀出白云石所组成的白云岩。由地下水的沉淀作用所形成的淡水白云石晶洞或脉,是真正的原生白云石。但是,这种原生白云石却不具地层学意义,即它们不能形成一定的地层单位。目前为止,还没有找到一个过硬的现代沉积的实例来证明具有地层学意义的原生白云岩。㈡ 、次生白云岩是指一切非原生沉淀作用生成的白云岩,即指一切 由交代作用或白云石化作用生成的白云岩 。1、同生白云岩: 是指 刚沉积的碳酸钙沉积物或者是原生白云石沉积物 ,在 水体的影响 下,通过 交代作用或白云化作用所生成的白云岩 。同生白云岩可以算作 沉积期生成的白云岩 ,但却不是化学沉淀作用直接生成的原生白云岩。2、准同生白云岩: 是指 沉积不久 的碳酸钙沉积物,在脱离了沉积水体 后,通过 交代作用或白云化作用 而生成的白云岩。潮上带、泻湖等环境的蒸发浓缩作用 ,可形成准同生白云岩。3、成岩白云岩:是指碳酸钙沉积物在其 成岩作用过程中由交代作用或白云化作用所生成的白云岩。4、后生白云岩:是指在 石灰岩形成以后 ,由 交代作用或白云化作用 生成的白云岩。思考题一、名词解释沉积岩、层理、 杂基、 胶结物。二、填空题1、与岩浆岩相比,沉积岩最显著特征是有 具有层理构造 和 含有化石 构造。2、沉积岩的结构分为 碎屑 、 泥质 、 生物 、 残余 、 晶粒 五种。3、沉积岩的构造按照成因可分为 、 、 三大类。4、交错层理常见有 板状交错层 、 楔形交错层、槽状交错层 、 羽状交错层理 、四种。5、 根据物质成分和生成环境将沉积岩分为 碎屑岩
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