1、2.3.1 碎屑岩,母岩机械破碎产生的碎屑物质经搬运、沉积及压实胶结等作用而形成的岩石。一碎屑岩的一般特征(一)碎屑岩的物质成分碎屑岩的物质成分主要由碎屑物质、化学物质和杂基三部分组成。1、碎屑物质（陆源碎屑）它是母岩机械破碎产物，可分为矿物碎屑和岩石碎屑。,（1）矿物碎屑:又可分为轻矿物（密度2.86）。轻矿物主要为石英、长石和云母；重矿物主要为岩浆岩中的一些副矿物和铁镁矿物等，在碎屑岩中一般很少。石英：陆源碎屑岩中最常见。在砂岩、粉砂岩中含量最高，平均达66.8%。因石英最稳定，故若砂岩中石英含量多，则说明砂岩的成分成熟度高。,长石：在碎屑岩（砂岩、粉砂岩）中的含量仅次于石英，平均含量有1
2、1.5%。长石主要来自于花岗岩、花岗片麻岩。 在碎屑岩中常见的是钾长石和酸性斜长石。 由于长石是不稳定矿物，故它们若在砂岩中大量出现，则多半是在干旱气候和快速堆积条件下形成，成分成熟低。云母：多是稳定的白云母，常集中在细砂、粉砂岩的层面上。重矿物：少见。但可确定其源岩。,（2）岩石碎屑(岩屑)是母岩直接破碎的产物，故岩屑可用来推断母岩。岩屑反映气候干旱，母岩风化不彻底，搬运近，沉积快的特征。故碎屑岩中岩屑多说明岩石成分成熟度低。岩屑多分布在0.1mm粒级的砂岩和砾岩中。,2. 化学物质,是从溶液中（沉积、成岩阶段）呈化学沉淀的物质。这类物质在陆源碎屑岩中多以胶结物的形式存在。但也可有少量不呈胶
3、结物而孤立存在的矿物，称自生矿物；或以交代碎屑或其它物质的形式存在。自生矿物共同特点是：成分一般较单一、结晶颗粒较小，清洁透明、晶形完好。作为胶结物的化学沉淀物常见的有硅质、碳酸盐质、铁质、磷酸盐类矿物等。硅质胶结物：硅质胶结物的SiO2可呈各种变体出现，从非晶质的蛋白石、纤维状玉髓、微晶质石英到自形的次生加大石英，其中石英最常见。,3. 杂基,基质或碎屑杂基：它们是充填于碎屑颗粒之间的细粒的机械混入物，它们不是化学成因的矿物，故叫杂基。它们对碎屑也起胶结作用，因而将化学胶结物和杂基称为填隙物质或广义的胶结物。杂基主要为0.005mm的粘土物质； 0.03-0.005mm的细碎屑物质，包括石英
4、、长石、白云母等陆源碎屑； 1mm 砾 10.1mm 砂 0.10.01mm 粉砂 2mm 砾 20.05mm 砂 0.050.005mm 粉砂 2mm中碎屑岩砂岩 d=20.05mm细碎屑岩粉砂岩 d=0.050.005mm2.命名原则主要根据对应碎屑含量占50%以上者确定岩石基本名称。次要粒径碎屑含量占2550%时，则在基本名称前加“质”表示,二、粗碎屑岩砾岩、角砾岩,粗碎屑岩是指由直径大于2毫米的碎屑含量大于50%的岩石。主要由岩屑组成。(一)类型划分 1. 根据碎屑的圆度：砾岩：圆及次圆状砾石含量50%岩石。角砾岩：棱角和次棱角状砾石50%的岩石。2. 根据砾石的大小巨砾岩：砾石直经
5、256mm。粗砾岩：砾石直经为64256mm。中砾岩：砾石直经为464mm。细砾岩：砾石直经为24mm。,3. 根据砾石成分：单成分砾岩、复成分砾岩。单成分砾岩：砾岩成分单一，其中某种成分的砾石占75%以上，多为稳定的岩屑和矿物(石英岩、燧石、石英等)，代表改造比较彻底的产物。有时也由抗风化能力弱的岩屑组成(如灰岩、粘土岩)，是快速堆积的产物。复成分砾岩：砾岩成分复杂，各种成分的砾石含量均不超过50%，其中大部分砾石的抗风化能力不强，分选不好、圆度不高。是快速堆积的产物。,4. 根据砾岩在地层中的位置 底砾岩：由常见于海侵层位底部而得名。代表一个长期的沉积间断。 其特征：位于侵蚀面上，由下伏基
6、岩风化剥蚀的砾石形成的砾石；砾石成分简单，成分以稳定岩屑为主，多为单成分砾岩；磨圆度、分选性好；厚度不大，但分布的层位稳定。层间砾岩：位于连续沉积的地层内部。在沉积过程中，由于沉积环境局部变化（如水流的作用）及地壳的微弱升降等原因形成的砾岩。其上下地层之间并无间断沉积。其特点是：整合地夹于其它岩层之中，在剖面上向下可找到该砾岩中砾石的基岩，砾石磨圆度差。如中国华北寒武系中的竹叶状灰岩即属层间砾岩。,（二）砾岩、角砾岩的类型,1. 滨海砾岩； 2. 河成砾岩； 3. 冲积扇砾岩； 4. 冰川角砾岩5. 岩溶角砾岩：又称溶洞角砾岩、喀斯特角砾岩，是一种发育在石灰岩地区,由于溶洞崩塌或岩溶水搬运堆积
7、而成的角砾岩。它的特点是分布局限，角砾成分单一，属原地来源；角砾的粒度分选极差，圆度也较差，充填在角砾中的基质为富含泥质的碳酸盐。 6. 盐溶角砾岩：是一种产于膏盐系中的碳酸盐岩角砾岩。碳酸盐岩中的石盐、硬石膏、石膏等夹层，由于进入地下潜水带，被淡水溶解，于是碳酸盐岩在上覆岩层的重荷压力下，被压碎崩塌，其角砾呈尖棱角状，杂乱堆积，随后被粘土、方解石或白云石充填固结起来，便形成盐溶角砾岩。此种岩石层位稳定，但不成层，底面较平整，而顶面不整齐。,三、中碎屑岩砂岩,碎屑中20.0625mm粒级的颗粒在50%以上的岩石。砂岩的碎屑成分主要是石英、长石和岩屑。各自含量反映成分成熟度。砂岩中的填隙物除粘土
8、杂基外，还常有钙质、硅质、铁质等胶结物。 (一)砂岩分类 1.按粒度大小分 ：砾砂岩： 粒径21mm。粗粒砂岩：粒径20.5mm。中粒砂岩：粒径0.50.25mm。细粒砂岩：粒径0.250.125mm。微粒砂岩：粒径0.125mm 0.0625,2.按碎屑成分分类 首先根椐杂基含量划分为两类：净砂岩：杂基15%然后根据石英、长石、岩屑相对含量进一步划分 ：当长石25%，且长石岩屑时，称为长石砂岩类；当岩屑25%，且岩屑长石时，称为岩屑砂岩类。,(二)砂岩常见类型 1.石英砂岩：碎屑物质中90%以上为石英（包括燧石和硅质岩）碎屑，可有少数长石、岩屑等。重矿物很少。石英含量90%时，称为（纯）石英
9、砂岩。碎屑以中细粒砂常见，磨圆度及分选性良好，反映其改造作用充分，成熟度高。石英砂岩进一步按胶结物成分可分为：铁质石英砂岩，粘土质石英砂岩，钙质石英砂岩，硅质石英砂岩等。,外貌与花岗岩相似。,2. 长石砂岩：长石含量25%，石英75%时称富长石砂岩。其中的长石多为正长石、微科长石、酸性斜长石，而中基性斜长石少见。岩屑较少，石英可多可少。砂粒间的填隙物为钙质、铁质及粘土质。胶结类型多为孔隙式、接触式，有时为基底式。多数情况，长石砂岩岩层为块状。肉红色至灰色，碎屑粒度较粗，一般为中粗粒，分选性和磨圆度变化较大，由很好至极差，常含较多的杂基。,3.岩屑砂岩：又称硬砂岩、杂砂岩、瓦克岩。是指岩屑含量2
10、5%，长石10%，石英15%，分选不好，泥砂混杂的砂岩。其进一步分类命名原则同净砂岩。杂砂岩中一般含石英较少，有不同比例的长石和岩屑，常含少量云母。富含杂基是杂砂岩的基本特征：杂砂岩常呈暗灰色、黑色，分选性、磨圆度均不好，多见于浊积岩和其它重力流沉积物中。常见递变层理和底部印模构造。典型的杂砂岩常堆积在急速沉降的地槽中，常见于浊积岩或复理式建造中。,四、细碎屑岩粉砂岩,粉砂岩：由粒径为0.06250.0039mm的粉砂的含量占50的细碎屑沉积岩。粉砂岩的碎屑组分一般比较简单，以石英为主，长石和岩屑少见，有时含较多的白云母。除粉砂以外其它由砂、粘土或化学沉淀物组成。粉砂岩中常具有薄的水平层理，沉
11、积物含水时易受液化产生变形层理及其它滑动构造。,粉砂岩按粒度分为：粗粉砂岩（0.06250.0312mm）和细粉砂岩（0.03120.0039mm）；按混入物成分分为：泥质粉砂岩、铁质粉砂岩、钙质粉砂岩等。按碎屑成分划分为石英粉砂岩、长石粉砂岩、岩屑粉砂岩（少见）和它们间的过渡类型。根据胶结物成分划分为粘土质粉砂岩、铁质粉砂岩、钙质粉砂岩和白云质粉砂岩。黄土也是一种疏松的或半固结的粉砂质沉积物。,粉砂岩多形成于河漫滩、三角洲、潟湖和海洋的较深水部位。粉砂岩的颜色多种多样，随混入物的成分不同而变。粉砂岩是在经过了长距离搬运、水动力条件比较安静、沉积速度缓慢的环境下形成的。在横向上和纵向上可渐变成
12、砂岩或粘土岩，并构成韵律性层理。粉砂岩形成于弱的水动力条件下，常堆积于潟湖、湖泊、沼泽、河漫滩、三角洲和海盆地环境。粉砂岩的性质介于砂岩与泥质岩之间，并常混有砂和粘土。,2.3.2 泥质岩,一泥质岩的一般特征 泥质岩亦称粘土岩，主要由粒度50%2. 根据含粉砂（砂）含量分： 粉砂（砂）含量0.01mm。当亮晶多时，代表岩石形成时的水动力强；当泥晶基质多时，代表水动力弱。广义的胶结物（或叫填隙物）包括亮晶胶结物和泥晶基质，它们都对碳酸盐颗粒起胶结作用，但两者的成因意义不同。胶结类型也有基底式、孔隙式、接触式等。,2、晶粒结构 灰岩经强烈重结晶作用或白云石化作用，常呈晶粒结构或残余结构。3、生物骨
13、架结构 4、残余结构,四、酸盐岩的构造在碎屑岩和泥质岩中能见到的构造在碳酸盐岩中几乎都能见到，包括各种层理、波痕、冲刷构造、变形构造等。此外尚有一些特有的构造，如叠层构造、鸟眼构造、示底构造、缝合线构造等。,叠层构造：是由蓝绿藻细胞丝状体或球状体分泌的粘液将碳酸盐细屑物质粘结而成的，由富藻纹层(暗层，藻类组份含量多)和富屑纹层（亮层，藻类组份少）这两种基本层叠置出现，即形成叠层构造。它主要发育于潮坪地区或潮下浅水区。 鸟眼构造：在泥晶、微晶或球粒碳酸盐中，发育有1-3mm大小的、大致平行的鸟眼状孔隙，被亮晶方解石或石膏等胶结物充填而形成的一种沉积构造。关于鸟眼构造的成因有种种说法：碳酸盐沉积物
14、曾一度露出水面,由于干裂而成；碳酸盐沉积物中生物遗体等有机质腐烂而成；碳酸盐沉积物成岩时干涸收缩形成等。 鸟眼构造只形成于潮上或潮间沉积环境中,所以是特定的沉积相标志。示底构造：在碳酸盐岩的孔隙内，常充填两种不同的沉积物，下部充填的是泥晶或微晶方解石，颜色较暗；上部充填的是亮晶方解石，呈白色。两种沉积物的分界面较平直，界面与层面平行。,五、碳酸盐岩的分类命名,1、成分分类碳酸盐岩最常见的是两种成分的混合，如方解石和白云石，方解石与泥质或白云石与泥质，少数见有此三种成分的混合等。因而常根据它们各自含量分别命名。2、结构成因分类 1）福克的石灰岩类型划分：主要根据石灰岩中主要三个基本组分：异化颗粒
15、、微晶方解石基质及亮晶方解石胶结物，作为端元组分，按各自含量相对比例，把石灰岩分为三个主要类型，再加上礁灰岩和交代白云岩，共五类：亮晶异化粒石灰岩、微晶异化粒石灰岩、微晶灰岩、原地礁灰岩和交代白云岩。2）顿哈姆、恩布里与克洛范的分类。P126表2-11,异化颗粒（allochem）简称异化粒，又称粒屑（grained clast），即异常化学颗粒，是碳酸盐岩的主要结构组分之一，是指在沉积盆地中形成的一种非正常化学沉淀的碳酸盐颗粒。这些颗粒可以是机械破碎作用形成的，也可以是生物作用形成的，还可以是化学凝聚作用形成的。它们的直径下限是0.03或0.05mm。异化颗粒包括：内碎屑；球粒（团粒）；包粒
16、（包括鲕粒、豆粒、生物包壳颗粒）；骨粒或骨屑；核形石及凝块石。,3、石灰岩的分类命名原则以矿物成分命名为基础，再加上结构，两者结合即为灰岩的基本名称。如亮晶鲕粒灰岩、微晶球粒灰岩，在颗粒之前加填隙物的类型。若有二种颗粒，则少者放在前，多者放在后，如亮晶砂屑鲕粒灰岩等。4、白云岩的分类按成因：原生白云岩和交代白云岩；前者有同生白云岩，内碎屑白云岩和生物白云岩；后者按白云石化程度、原生结构被破坏的程度和白云石含量定名。,六、碳酸盐的主要类型(一) 石灰岩的主要类型1、内碎屑灰岩(intraclast limestone):内碎屑粒间填隙物可为亮晶或泥晶或亮晶和泥晶同时存在。内碎屑颗粒多，填隙物为亮
17、晶为高能环境；内碎屑颗粒少，填隙物为泥晶为低能环境。内碎屑灰岩按内碎屑大小分为：砾屑灰岩，砂屑灰岩，粉屑灰岩，泥屑灰岩等。它是水盆地中已固结的或弱固结的碳酸盐沉积物，遭受波浪、水流冲刷、破碎、磨蚀后再次沉积而成的具有碎屑结构的石灰岩。竹叶状石灰岩便是一种典型的砾屑灰岩。,竹叶状石灰岩：在正常的浅水海洋中形成的薄层石灰岩，在其刚形成后不久，有的可能尚处于半固结状态，被强烈的水动力破碎，搬运和磨蚀，并在搬运不太远的地方，在水动力条件相对较弱的环境下堆积下来，再经成岩作用，从而形成竹叶状灰岩石灰岩。其特点为截面有砾石呈竹叶状。便是一种典型的砾屑灰岩。 2. 生物碎屑灰岩：是一种由破碎的生物碎屑被碳酸
18、钙胶结而成的石灰岩。,3. 鲕状灰岩(oolitic limestone) ：又称鲕粒灰岩，鲕粒含量超过岩石组分的50%的石灰岩。按填隙物成分可分为亮晶鲕灰岩和泥晶鲕粒灰岩。按鲕粒内部的结构特征，可分为正常鲕灰岩、薄皮鲕灰岩、假鲕灰岩、变鲕灰岩、复鲕灰岩等。它是兼具化学和机械成因的石灰岩，形成于碳酸钙处于过饱和状态的海、湖波浪活动地带或潮汐通道水流活动地带。波浪和潮汐的作用引起水介质的搅动，每搅动一次，生物碎屑、球粒、内碎屑、陆源碎屑等便处于悬浮状态，同时促使二氧化碳从水体中逸出，过饱和的碳酸钙（文石针）围绕碎屑颗粒沉淀一圈包壳，这样周而复始的搅动，便形成具有一圈圈同心纹包壳的鲕粒。当鲕粒达到
19、一定大小，其质量超过波浪、水流搅动的能量，便堆积在海底，不再被搅动，并为亮晶方解石胶结，形成亮晶鲕粒灰岩，若鲕粒被带到低能环境，则形成泥晶鲕粒灰岩。,4. 球粒灰岩(pellet limestone): 是颗粒细小的藻球粒或粪球粒被泥晶方解石固结或被藻类粘结而成的，富含有机质的灰岩。产生于潟湖或潮上带低能环境。亮晶球粒灰岩是泥晶球粒灰岩经过波浪及潮汐水流改造，灰泥被冲洗走，由亮晶方解石胶结而成的；也可以是潮坪上的细屑，经过潮汐水流冲洗、磨蚀、分选沉积而成的。5. 藻灰岩(algal limestone):是一种由钙藻堆积而成的石灰岩，或者由于藻类生命活动产生的石灰岩。如红藻类的珊瑚藻科及绿藻类
20、的伞藻科、毛藻科。可以分泌钙质或促使水介质沉淀出钙质构成坚硬钙质鞘或钙质骨骼，直接形成岩石。也可以通过藻类的特殊生长方式，例如蓝绿藻的生命活动过程，形成一种具有叠层构造的灰岩。藻灰岩在中国震旦纪地层中较常见。由于其吸附金属矿物可成矿。,6. 泥晶灰岩(micritic limestone)：主要由小于0.004mm的灰泥(泥晶)方解石组成。如果主要由小于0.03mm的微晶方解石组成则为微晶灰岩(micrite) 。它在结构上相当于陆源粘土岩。常形成于低能环境，如潟湖、潮上带、浪基面以下的深水区。白垩：是一种微细的碳酸钙的沉积物，主要是由单细胞浮游生物的遗骸（颗石）构成。 是一种特殊的泥晶灰岩。
21、,2.3.4 其它内源沉积岩,2.3.4.1 蒸发岩(evaporite )由湖盆、海盆中的卤水经蒸发、浓缩，盐类物质依不同的溶解度结晶而成。海湾、潟湖和大陆上的干燥地区是蒸发岩形成的有利环境。主要由氯化物（石盐、钾盐等）、硫酸盐（杂卤石、石膏等）、硝酸盐（钾、钠、硝石等）和硼酸盐（硼砂等）组成。按成分可分为：石膏和硬石膏岩、盐岩、钾镁质岩等。寒武纪、志留纪、泥盆纪和二叠纪是世界上重要的蒸发岩形成时期。中国则以三叠纪、白垩纪和第三纪为主。常见类型：石膏、硬石膏岩；岩盐；钾镁岩等。蒸发岩是重要的矿产资源，广泛用于农业和工业。,岩盐沉淀条件：岩盐是氯化钠的矿物，通常又叫做盐或石盐。 1. 有能促进
22、蒸发的气候条件，要求一个长期干旱的气候。2. 有供给盐水的条件，或为闭流的内陆盆地。3. 有控制浓缩的封闭条件，能起封闭作用的沙洲、生物礁、水下隆起地形等。4. 有保存岩盐的后生条件。岩盐矿床埋藏深度适宜。,2.3.4.2 硅质岩硅质岩是指由化学作用、生物作用和某些火山作用形成的，富含SiO2 (7090%)的岩石。不包括机械沉积岩。其主要矿物成分有非晶质的蛋白石，隐晶质的玉髓和是自生石英、粘土矿物、碳酸盐、氧化铁等。岩石具有非晶质结构、结晶结构，鲕状结构、内碎屑结构、生物结构等。主要呈薄层状、透镜状、结核状产出。颜色为黑色，少数为白色等，岩石坚硬脆。主要类型有：硅藻土、碧玉岩、燧石岩、放射虫
23、岩等。,硅藻土：主要由硅藻遗体组成。矿物成分主要为蛋白石，具有典型的硅藻生物结构，具有微细的纹理。纯净的硅藻土呈白色，轻且软，吸附性强，熔点高。海绵岩：主要由硅质海绵骨针组成，矿物成分主要为蛋白石。放射虫岩：主要由硅质放射虫介壳组成，具有质轻硬度小的特点。放射虫软泥广泛主要分布于现代热带海洋沉积中。碧玉岩：主要矿物成分是玉髓和自生石英，可含有少量生物遗体，如放射虫、海绵骨针等。碧玉岩因含氧化铁而呈现各种颜色，常为红色、绿色或灰黄色，使岩石具斑杂状色调。分布于地槽区，与火山岩伴生。,燧石岩：主要由玉髓、沉积石英和蛋白石组成。岩性致密坚硬，具贝壳状断口。颜色因含杂质不同而变。 燧石岩按产状分为层状燧石岩和结核状燧石岩。 硅质岩的用途随其成分和结构特征不同而异。如洁白纯净的硅质岩可作为玻璃原料；含硅藻丰富的硅藻土可用作滤清材料或隔音材料；颜色光泽美丽的碧玉岩可做宝石或雕刻工艺品的原料。,泥晶灰岩,含白云质泥晶生物碎屑灰岩,
