砂粉砂岩实用教案

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1、14、构造特征：沉积构造及其多样复杂，沉积构造的类型及发育程度与环境主要任务有关，反之依其沉积构造的类型与特征，能有效的推断形成时的环境条件。5、岩石分布特征：分布远比砾岩广，约占沉积岩13左右，仅次于粘土岩。6、研究意义：砂岩中孔隙发育，一般均是良好的储水层和油层、气层。据统计，世界(shji)上半数以上的油气资源储集在砂岩中。我国绝大部分油气都是储集在砂岩中。第1页/共68页第一页，共68页。2第2页/共68页第二页，共68页。3第3页/共68页第三页，共68页。4第4页/共68页第四页，共68页。5第5页/共68页第五页，共68页。6 第二节第二节 砂岩砂岩(sh yn)的分类的分类 一

2、、砂岩分一、砂岩分类的现状类的现状(xinzhun(xinzhung)g) 1 1、克里宁的、克里宁的分类分类(1948)(1948)( (三组分分类三组分分类) ) 成熟度母岩性质构造强度第6页/共68页第六页，共68页。72、褔克的1954和1968和分类(fn li)分类(fn li)(三组分分类(fn li)沉积岩来源火成岩源变质岩源成熟度母岩类型第7页/共68页第七页，共68页。83、北京石油学院1977年砂岩(sh yn)分类(三组分分类)强调母岩类型第8页/共68页第八页，共68页。94、吉尔伯特的分类(fn li)(四组分分类(fn li)杂基10 %杂基25%且长石(chn

3、sh)岩屑时，(R-10)25%且岩屑长石(chn sh)时，(F-10)50，长石和岩屑的含量皆小于25；常按粒度进行三级分类命名；也常按结构成分进行分类命名。(纯)石英(shyng)砂岩是其典型代表，其次是分布更为广泛的长石质石英(shyng)砂岩、岩屑质石英(shyng)砂岩和长石岩屑质石英(shyng)砂岩；第24页/共68页第二十四页，共68页。25一、一、(纯纯)石英砂岩的突出特征石英砂岩的突出特征1、成分、成分(chng fn)特征特征几乎全由单晶石英屑几乎全由单晶石英屑(90)组成，组成，多晶石英及波状消光石英很少；长石很少，多晶石英及波状消光石英很少；长石很少，均为正长石、微

4、斜长石和钠长石；重矿物均为正长石、微斜长石和钠长石；重矿物极少，且多为很稳定的锆石、电气石和金极少，且多为很稳定的锆石、电气石和金红石；岩屑无或极少量燧石和石英岩屑。红石；岩屑无或极少量燧石和石英岩屑。表明是成分表明是成分(chng fn)成熟度极高的碎成熟度极高的碎屑岩类型。屑岩类型。填隙物中胶结物为主，杂基很少。胶填隙物中胶结物为主，杂基很少。胶结物以石英最常见，少数情况下是蛋白石结物以石英最常见，少数情况下是蛋白石或玉髓；方解石胶结物较常见，呈小的多或玉髓；方解石胶结物较常见，呈小的多面体产出白云石也较常见。石膏、重晶石、面体产出白云石也较常见。石膏、重晶石、天青石、铁质和海绿石等胶结物

5、在特殊条天青石、铁质和海绿石等胶结物在特殊条件下在局部地区也可出现。件下在局部地区也可出现。矿物成分矿物成分(chng fn)中石英占绝对中石英占绝对多数，化学成分多数，化学成分(chng fn)与岩浆岩有与岩浆岩有较大的差异，较大的差异，SiO2为主，为主，Al2O3及铁、及铁、钾、钠等很少。钾、钠等很少。第25页/共68页第二十五页，共68页。262、结构特征大部分石英碎屑常磨得很圆，光泽暗淡呈雾状，大小均一，分选良好，缺少泥质。结构成熟度很高，表明它是接近(jijn)理论上砂岩演化的终极产物。石英胶多为自生加大胶结；方解石胶结物有三种形式：每一单独的孔隙被一个单晶方解石充填；呈大的“嵌晶

6、状(连晶)”斑块；在碎屑颗粒上形成栉状包壳。3、构造颜色特征波痕和交错层理是石英砂岩的特征构造。石英砂岩的颜色大部分为灰白色，有些略带浅红、浅黄、浅绿等，少数为较深色调。其颜色主要取决于胶结物的颜色。第26页/共68页第二十六页，共68页。274、形态、产状、分布及意义一般为厚度不大的稳定层状。主要产于构造条件相对(xingdu)稳定的海洋滨岸地区、大型河流入海的海口地区，在湖泊的滨岸及湖泊三角洲中也有产出。(纯)石英砂岩是成分成熟度与结构成熟度均极高的岩石类型，岩屑等不稳定组分数量极少或无，母岩留下的信息极少。一般仅可据石英屑的“标型特征” (包体、消光特性)来确定母岩的类型。第27页/共6

7、8页第二十七页，共68页。28第28页/共68页第二十八页，共68页。29第29页/共68页第二十九页，共68页。30第30页/共68页第三十页，共68页。31二、其它类型的石英砂岩随着长石和岩屑含量的增加，石英含量的相对减少,而过渡为长石质石英砂岩或岩屑质石英砂岩.这两类砂岩的共同特点是石英含量仍较高(75)仍可以看做是“净化”较高的砂岩。这类岩石的形成，一方面取决于来源区的母岩性质，另一方面还取决于碎屑物质搬运和磨蚀的历史。长石质石英砂岩内长石的含量多于岩屑，一般为525，常见钾长石和酸性斜长石，而岩屑小于15且小于长石。重矿物除稳定组分外，一般尚含稳定性差的组分，如十字石、蓝晶石等。岩屑

8、质石英砂岩中岩屑的含量多于长石，一般为525，而长石25，长石岩屑，石英含量(hnling)75的一大类砂岩；长石砂岩是典型的代表，当岩屑数量较多时过渡为岩屑质长石砂岩。 第四节 长石(chn sh)砂岩类第37页/共68页第三十七页，共68页。38 一、基本特征一、基本特征1、成分特征：主要由石英屑和长石屑组成，石英含量75，长石含量25，岩屑含量25且小于长石屑。岩屑质长石砂岩(sh yn)中岩屑含量在10-50%间。长石以钾长石和酸性斜长石为主；常含云母碎屑,多者可达10以上；重矿物少量(1%以上),成分复杂，不稳定的重矿物常见。岩屑是觉的次要成分，其类型与母岩性质及环境条件有关；总体上

9、成分成熟度较石英砂岩(sh yn)类差,依环境条件的不同而在较大范围内变化.可含少量粘土杂基,胶结物常为钙质，有时为铁质,硅质的较少。长石砂岩(sh yn)的化学成分与其花岗岩质母岩极其相似，富含 A1203及 K20。第38页/共68页第三十八页，共68页。392、结构特征结构特征与环境条件(tiojin)有关而在较大范围内变化。一般粒度较粗，圆度、分选性中等，即其结构成熟明显较石英砂岩的差。胶结物多为细粒镶嵌状，较古老的长石砂岩可有石英及长石的自生加大胶结物。3、构造与颜色构造类型与形成环境有关，常见各种斜层理、递变层理、波痕、冲刷充填构造。一般因钾长石含量多而呈肉红色，当风化作用较强时也

10、可呈灰至灰白色。当岩屑较多时也呈灰黑色等其它色调。第39页/共68页第三十九页，共68页。40二、实例(shl) 第40页/共68页第四十页，共68页。41第41页/共68页第四十一页，共68页。42第42页/共68页第四十二页，共68页。43三、成因与环境意义三、成因与环境意义母岩：富含长石的母岩如花岗岩、花岗片麻岩等为源区，是物质基础。母岩：富含长石的母岩如花岗岩、花岗片麻岩等为源区，是物质基础。有利于物理风化及碎屑堆积的环境条件：有利于物理风化及碎屑堆积的环境条件：构造运动比较强烈地区，形成高差构造运动比较强烈地区，形成高差(o ch)(o ch)较大的地形起伏，母岩遭受剧烈侵较大的地形

11、起伏，母岩遭受剧烈侵蚀，快速堆积，有利于形成长石砂岩，称构造型长石砂岩。其成分及结构成熟度均较差。蚀，快速堆积，有利于形成长石砂岩，称构造型长石砂岩。其成分及结构成熟度均较差。干燥和寒冷的气候条件，物理风化为主，也可形成长石砂岩，称为气候型长石干燥和寒冷的气候条件，物理风化为主，也可形成长石砂岩，称为气候型长石砂岩。其成分成熟度较低而结构成熟度较好。砂岩。其成分成熟度较低而结构成熟度较好。第43页/共68页第四十三页，共68页。44 有的长石砂岩直接覆盖在花岗质结晶基底的侵蚀面上，它是古老花岗质岩石的崩解产物(chnw)，在海侵过程中经过改造并在原地堆积而成，称残余长石砂岩或基底长石砂岩。其成

12、分及结构成熟度均很低，且分布于古风化壳之中。 形成环境：母岩区花岗岩、片麻岩发育的于山间拗陷、边缘拗陷地区的河、湖泊环境中较常见,海成少见. 因其形成条件较为特殊，其分布不如石英砂岩广泛.第44页/共68页第四十四页，共68页。45 第五节 岩屑砂岩(sh yn)类岩屑25，长石长石岩屑，石英(shyng)75的一类砂岩；典型代表是岩屑砂岩；当长石较多时则为长石质岩屑砂岩。第45页/共68页第四十五页，共68页。46 一、 基本特征1、成分特征岩屑25，长石屑25%且长石屑岩屑；石英屑75。岩屑成分复杂，有时一种砂岩内岩屑可达20余种，但一般只有几种是主要，尤以搞风化能力强的岩屑常见：即：各种

13、隐晶质的喷出岩屑；板岩、千枚岩及云母片岩等低级变质岩屑；粉砂岩、粘土岩、硅岩及燧石岩屑，甚至还有单晶石英和多晶石英，这种石英往往呈棱角状至次棱角状。长石常是次要组分，数量(shling)变化大，常见各种斜长石、正长石、条纹长石和微斜长石等，但主要的长石一般为酸性斜长石。当长石较多时则过渡为长石质岩屑砂岩。第46页/共68页第四十六页，共68页。47石英屑数量变化大，常与岩屑互为消涨，多晶石英屑数量变化大，常与岩屑互为消涨，多晶石英常见。石英常见。碎屑云母常碎屑云母常( (黑云母和白云母黑云母和白云母) )常见，一般平行常见，一般平行层理面富集。常见多种重矿物，直接与母岩及搬运层理面富集。常见多

14、种重矿物，直接与母岩及搬运改造程度有关，依据重矿物及其组合可较好的确定改造程度有关，依据重矿物及其组合可较好的确定母岩的类型在。母岩的类型在。 表明岩屑砂岩一般成分成熟度较低。表明岩屑砂岩一般成分成熟度较低。杂基数量较多杂基数量较多( (与环境条件有关与环境条件有关) )；胶结物多为；胶结物多为钙质及硅质；因塑性的岩屑较多而常可见假杂基。钙质及硅质；因塑性的岩屑较多而常可见假杂基。岩屑砂岩化学成分有较大变化，与其岩屑砂岩化学成分有较大变化，与其(yq)(yq)岩屑组成有关。岩屑组成有关。第47页/共68页第四十七页，共68页。482、结构和构造特征：结构特征与形成条件有关而变化(binhu)较

15、大，一般粒度较粗，分选性、磨圆度均不好，结构成熟度较低。沉积构造与环境条件有关，常见各种层理构造、冲刷充填构造等。颜色一般深暗,多呈浅灰色,灰绿色及灰黑色等色.二、实例第48页/共68页第四十八页，共68页。49第49页/共68页第四十九页，共68页。50第50页/共68页第五十页，共68页。51三、成因及环境意义： 岩屑砂岩形成的成因复杂，与源区岩石类型及比例，与地形及气候有关的风化作用类型及强度，与搬运距离的远近，还与分异作用的彻底程度及成沉积后作用等多种因素有关。研究其成因应结合区域地质情况(qngkung)进行综合的具体的分析。一般源区岩石类型复杂、强烈的物理风化和近源快速堆积，常可形

16、成岩屑砂岩。在冲积扇、河流、湖泊、海洋、重力流等环境中均发育。第51页/共68页第五十一页，共68页。52 第六节 杂砂岩(sh yn)类 本文将杂砂岩定义为粘土基质(j zh)为15的、分选不好的、泥砂混杂的砂岩。 在分类上与纯净砂岩并列，进一步分类和命名原则与纯净砂岩相同。 第52页/共68页第五十二页，共68页。53一、一般特征 1、成分特征 杂砂岩一般富含石英，有不同比例的长石和岩屑，通常含少量云母碎屑。石英一般有棱角(lngjio)，常有显著的波状消光，通常构成碎屑部分半数左右。 长石主要是斜长石，钾长石少见。 岩屑多样，以细结构的搞风化能力较强的岩屑常见，其它不稳定岩屑环境条件可或

17、多或少的产出。其成分成熟一般较低。 填隙的中杂基为主，基质含量似乎是砂级大小的函数，即颗粒越细，基质含量越高。胶结物极少，常有交代成因的斑点装的方解石白云石等碳酸盐矿物。 第53页/共68页第五十三页，共68页。54杂砂岩就是由这些紧密互生的绿泥石和绢云母以杂砂岩就是由这些紧密互生的绿泥石和绢云母以及石英。长石粉砂级细粒基质粘连起来及石英。长石粉砂级细粒基质粘连起来(q li)的，而的，而不是像其他砂岩由充填孔隙的沉淀胶结物胶结在一起。不是像其他砂岩由充填孔隙的沉淀胶结物胶结在一起。杂砂岩的总化学成分在世界各地都很相似，一般杂砂岩的总化学成分在世界各地都很相似，一般富含富含SiO2、FeO,F

18、e2O3,MgO和和Na2O。 Na2O的的含量高反映出长石是钠长石，含量高反映出长石是钠长石，FeO含量高与绿泥石基含量高与绿泥石基质有关。其中通常质有关。其中通常FeOFe2O3，MgOCaO，Na2OK2O，这些正是与长石砂岩的不同。，这些正是与长石砂岩的不同。2、结构构造特征：具杂基支撑结构；磨圆度和分、结构构造特征：具杂基支撑结构；磨圆度和分选性均不好，多为基质胶结。选性均不好，多为基质胶结。沉积构造极其丰富多档：递变层理、块状层理、沉积构造极其丰富多档：递变层理、块状层理、韵律层理、槽模、沟模、同生变形构造、生物摄食迹韵律层理、槽模、沟模、同生变形构造、生物摄食迹等沉积构造和鲍玛序

19、列。等沉积构造和鲍玛序列。杂砂岩呈暗灰色或黑色，一般是坚硬固结良好的杂砂岩呈暗灰色或黑色，一般是坚硬固结良好的砂岩。砂岩。第54页/共68页第五十四页，共68页。55二、实例(shl)第55页/共68页第五十五页，共68页。56三、成因及意义杂砂岩由于含较多的石英和长石，并常混有低级变质岩屑，甚至火山岩岩屑，表明它比长石砂岩来源区更富于变化。侵蚀、搬运及沉积的快速进行，这可使物质不发生完全的化学风化。有利于杂砂岩的形成。杂砂岩可在不同气候条件下形成，既可以形成于湿热条件，也可以形成于干旱的或寒冷的气候条件。 典型的杂砂岩通常(tngchng)堆积在急速沉降的活动构造单元中，在较老层的复理石建造

20、中广泛发育，因此不少人认为大多数杂砂岩是海相浊积岩。 第56页/共68页第五十六页，共68页。57 第七节 粉砂岩(sh yn)一、一般特征一、一般特征（1 1）概念：主要由）概念：主要由0.l0.l0.01mm0.01mm粒级（含量粒级（含量5050）碎）碎屑颗粒组成的细粒屑颗粒组成的细粒(x l)(x l)碎屑岩；按颗粒大小又可分为：粗碎屑岩；按颗粒大小又可分为：粗粉砂岩（粉砂岩（0.10.10.05mm0.05mm）和细粉砂岩（）和细粉砂岩（0.050.0lmm0.050.0lmm）；）； （2 2）成分特征：稳定组分较多，成分较单纯，常以石）成分特征：稳定组分较多，成分较单纯，常以石英

21、为主，长石较少，多为钾长石，常含较多白云母。重矿物含英为主，长石较少，多为钾长石，常含较多白云母。重矿物含量比砂岩多，可达量比砂岩多，可达2 23 3，多为稳定性高的组分，如锆英石、，多为稳定性高的组分，如锆英石、电气石等。电气石等。粘土基质含量一般相当多，常向粘土岩过渡形成粉砂质粘土基质含量一般相当多，常向粘土岩过渡形成粉砂质粘土岩。碳酸盐胶结物较常见，铁质和硅质较少。粘土岩。碳酸盐胶结物较常见，铁质和硅质较少。第57页/共68页第五十七页，共68页。58（3 3）结构与构造特征：磨圆度不高棱角状的。分选性一般较好，当有较）结构与构造特征：磨圆度不高棱角状的。分选性一般较好，当有较多砂粒混人

22、时可以较差。多砂粒混人时可以较差。水平层理及波状层理；交错层理较少，多为小型；常见水平层理及波状层理；交错层理较少，多为小型；常见(chn jin)(chn jin)水水平滑动所形成的包卷层理等变形构造。平滑动所形成的包卷层理等变形构造。第58页/共68页第五十八页，共68页。59第59页/共68页第五十九页，共68页。60第60页/共68页第六十页，共68页。61第61页/共68页第六十一页，共68页。62 二、分类二、分类粉砂岩的进一步分类可根据粒粉砂岩的进一步分类可根据粒度、碎屑成分和胶结物成分。度、碎屑成分和胶结物成分。根据粒度：一般分为粗粉砂岩根据粒度：一般分为粗粉砂岩和细粉砂岩之外

23、，如果和细粉砂岩之外，如果(rgu)(rgu)粉粉砂岩中混有较多的砂和粘土时，砂岩中混有较多的砂和粘土时，亦可按三级复合命名原则来命名，亦可按三级复合命名原则来命名，如含砂质粉砂岩、含泥砂质粉砂如含砂质粉砂岩、含泥砂质粉砂岩等。岩等。根据碎屑成分：分为单成分粉根据碎屑成分：分为单成分粉砂岩和复成分粉砂岩；前者以石砂岩和复成分粉砂岩；前者以石英为主，后者除石英外，含较多英为主，后者除石英外，含较多长石、云母或其他碎屑。如四川长石、云母或其他碎屑。如四川侏罗系凉高山组粉砂岩，即是以侏罗系凉高山组粉砂岩，即是以石英为主的单成分粉砂岩。石英为主的单成分粉砂岩。根据胶结物的成分对粉砂岩命根据胶结物的成分

24、对粉砂岩命名，如铁质粉砂岩和钙质粉砂岩名，如铁质粉砂岩和钙质粉砂岩等。如山东莱阳上侏罗统中，有等。如山东莱阳上侏罗统中，有白云质粉砂岩。白云质粉砂岩。 第62页/共68页第六十二页，共68页。63黄土为粉砂质沉积的典型代表之一。它是一种半固结泥质粉砂岩，其中粉砂含量超过50%60%；泥质含量常可达30%40%；再次为砂粒，粒径一般小于0.25mm，含量约10。碎屑成分以石英、长石为主，重矿物有电气石、钻石(zunsh)、铁云母、榴石等，含量可达50。黄土中常含有形态奇特的钙质结核，俗称姜石。一般认为黄土是风成的，即认为粉砂由沙漠地区被吹扬搬运至他地堆积而成。我国黄土主要分布在西北的黄土高原上，

25、其次分布在华北平原及东北的南部。 第63页/共68页第六十三页，共68页。64第64页/共68页第六十四页，共68页。65三 成因(chngyn)是经过较长距离搬运，在稳定的水动力条件下缓是经过较长距离搬运，在稳定的水动力条件下缓慢沉降形成的或经风力沉积而成。因为长距离搬运不慢沉降形成的或经风力沉积而成。因为长距离搬运不仅能使碎屑物质破碎形成粉砂级颗粒，而且还可使粗仅能使碎屑物质破碎形成粉砂级颗粒，而且还可使粗细混杂的物质逐渐分异，使粉砂颗粒相对集中。这些细混杂的物质逐渐分异，使粉砂颗粒相对集中。这些物质因颗粒细小故需在稳定的环境中方可沉降堆积。物质因颗粒细小故需在稳定的环境中方可沉降堆积。粉

26、砂岩的分布极其广泛，几乎在所有的砂粉砂岩的分布极其广泛，几乎在所有的砂泥质泥质岩系中，都有粉砂岩层或夹层。它在横向上的分布也岩系中，都有粉砂岩层或夹层。它在横向上的分布也有一定的规律性，一般出现有一定的规律性，一般出现(chxin)(chxin)在砂岩向泥岩在砂岩向泥岩过渡的水流缓慢地带，多产于海、湖底部较深处，另过渡的水流缓慢地带，多产于海、湖底部较深处，另外在河漫滩、三角洲、渴湖、沼泽地区亦较常见。外在河漫滩、三角洲、渴湖、沼泽地区亦较常见。 第65页/共68页第六十五页，共68页。66本章(bn zhn)小结1、砂岩是以砂级碎屑(与粒级划分方案有关)为主的陆源碎屑岩类型；常按粒度和结构成分的不同进行成分分类；粒度分类通常按三级命名原则进行命名；而结构成分分类依方案的不同有不同的命名系统。要求掌握1-2种分类命名方案。2、掌握(纯)石英砂岩类及石英砂岩大类的基本特征及成因意义(yy)；3、熟悉长石砂岩类、岩屑砂岩类及杂砂岩类的基本特征及成因意义(yy)；4、熟悉粉砂岩的基本特征及分类命名方法。第66页/共68页第六十六页，共68页。67第67页/共68页第六十七页，共68页。68感谢您的观看(gunkn)！第68页/共68页第六十八页，共68页。