1、1,第六章 砂岩和粉砂岩,2,1、砂岩？ 2、粉砂岩？ 3、本教材砂岩的分类？组分分类？7类砂岩岩石名称？ 4、石英砂岩类？ 5、长石砂岩类？ 6、岩屑砂岩类？ 7、粉砂岩的分类及各类名称？,问题,3,第一节 砂岩基本特征,1、概念： 砂级(20.1mm)陆源碎屑颗粒含量50的陆源碎屑岩石称“砂岩” 。,第七章 砂岩和粉砂岩 第一节 砂岩基本特征,砾岩,砂岩,粉砂岩和泥岩,4,2、成分特征： 碎屑颗粒主要为石英、长石及各种岩屑，有少量重矿物及其它碎屑；杂基为0.03mm的粘土及矿物的细小碎屑，胶结物多为钙质、硅质和铁质等。,第七章 砂岩和粉砂岩 第一节 砂岩基本特征,5,3、结构特征： 砂岩的
2、粒度、分选性、圆度等均与形成环境有关而变化较大，一般分选性与结构成熟度中等。,第七章 砂岩和粉砂岩 第一节 砂岩基本特征,4、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、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。,6,第二节 砂岩的分类,第七章 砂岩和粉砂岩 第二节 砂岩的分类,一、砂岩的分类现状,国内外砂岩分类普遍采用三角形图解，表格分类很少采用。就分类依据的组分而言，可大致分为三组分和四组分两种
3、体系我国目前普遍采用三组分三角形图解进行砂岩的分类。,7,二、教材分类方案1、分类原则与依据,第七章 砂岩和粉砂岩 第二节 砂岩的分类,原则：首先选择在客观上能够鉴定而又最能联系岩石成因的特征作为分类依据，应适当考虑分类方案既适用于野外工作，又适用于室内研究。,8,(1)来源区母岩性质,(2)成分成熟度,(3)结构成熟度,1、分类原则,(4)沉积时介质的物理条件，即流动因素,(6)原生沉积构造,(5) 大地构造状况,(7)气候及风化作用,(8)沉积期后的变化,9,二、砂岩的分类与命名,（1）首先按基质含量将砂岩分为：,砂岩，杂基15%,杂砂岩，杂基15%（50%）,当杂基50%时，则过渡为泥质
4、岩,杂基：反映砂岩的结构成熟度和搬运介质的流动特征。,第五节、砂岩,10,二、砂岩的分类与命名,Q（石英）端元：石英、燧石、石英岩和其它硅质岩岩屑； F（长石）端元：长石以及花岗岩和花岗片麻岩类岩屑； R（岩屑）端元：除Q、F中的岩屑以外的其它岩屑（火山岩及其变化产物，板岩、千枚岩、结晶片岩等浅变质岩，粉砂岩及泥质岩、碳酸盐岩等沉积岩），以及碎屑云母和绿泥石。,成因意义： Q含量或Q/（F+R）：反映砂岩成分成熟度；矿物成熟度越高，磨蚀条件越好，搬运历史也越长。 F/R值：反映物质来源（深成岩或表成岩），其中长石是花岗质母岩的标志，岩屑则是火山岩、沉积岩和浅变质岩的标志。又反映大地构造情况；
5、F：在一定程度上反映了气候和风化作用特点。,第五节、砂岩,（2）然后对颗粒组分进行分类统计：,11,Q,F,二、砂岩的分类与命名,（3）根据颗粒组分中Q端元的含量95%和75%值为界分为三大区：,：石英砂岩（杂砂岩） ：长石石英砂岩（杂砂岩） ：岩屑石英砂岩（杂砂岩） ：长石砂岩（杂砂岩） ：岩屑长石砂岩（杂砂岩） ：长石岩屑砂岩（杂砂岩） ：岩屑砂岩（杂砂岩）,1、石英砂岩区（）；2、长石砂岩-岩屑砂岩区（-）；3、二者的过渡区（-）。,再根据Q 、F和R的相对含量进一步细分：,第五节、砂岩,R,12,砂岩的名称及成分特征 1、石英砂岩：Q95%, F+RR 3、岩屑石英砂岩：Q=75-95
6、%， F+R F 4、长石砂岩： Q 18.75%，F/R 3 5、岩屑长石砂岩： Q 18.75%， F/R 1/3,二、砂岩的分类与命名,第五节、砂岩,13,对于富长石特别是富岩屑砂岩(一般指长石或岩屑含量75%)，可以采用辅助三角图解，辅助三角图的三个端元组分可根据具体情况灵活选择。例如，岩屑可细分为沉积岩屑、火成岩屑及变质岩屑三端元，或燧石、喷出岩屑及千枚岩+板岩三端元；长石可细分为钾长石、酸性斜长石和基性斜长石三端元等。按照岩屑成分或长石性质可将岩屑砂岩或长石砂岩进一步划分和命名。如果岩石里含有特殊意义的矿物，可用附加命名的方法。 ,二、砂岩的分类与命名,第五节、砂岩,14,二、砂岩
7、的分类与命名,第五节、砂岩,碎屑颗粒： 84% 杂基： 8% 胶结物：6 孔隙：2,Q组分：68 F组分：9 R组分：7,Q组分：68 F组分：9 R组分：7,Q组分：81 F组分：10.7 R组分：8.3,换算前（84%）,换算后（100%),2、实例分析（1）,第一步：分组(杂基，Q、F、R端元） 第二步：碎屑组分的相对含量 第三步：依据三角图及分类命名表定名,6,2,15,二、砂岩的分类与命名,第五节、砂岩,Q组分：68 F组分：9 R组分：7,换算前（84%）,Q：81%,F：10.7%,R：8.3%,16,二、砂岩的分类与命名,实例分析（2）：某砂岩中：粘土杂基10%；颗粒90。 颗
8、粒中各组分含量：石英60%、微斜长石18%、钠长石8%、云母1%、碎屑绿泥石1%、燧石2%、脉石英3%、细粒石英岩屑1%、粘土岩岩屑3%、千枚岩岩屑1%、花岗岩岩屑1%、流纹岩岩屑1%,基质=10%； 颗粒90 (Q=66%， F=27%， R=7%， 颗粒合计100%),R,长石砂岩,第五节、砂岩,17,二、砂岩的分类与命名,为了克服人为因素造成的误差，成都理工大学沉积地质研究院黄思静等老师在 excel下开发了砂岩投点图软件，能自动在三角图上投点，避免了不必要的误差。,第五节、砂岩,18,第三节、石英砂岩类,石英含量75，长石和岩屑的含量皆小于25. 石英砂岩是其典型代表，其次是分布更为广
9、泛的长石石英砂岩和岩屑石英砂岩。,第七章 砂岩和粉砂岩 第三节 石英砂岩类,石英砂岩,长石石英砂岩,岩屑石英砂岩,Q=75-95%，F+RR,Q=75-95%F+R F,19,一、石英砂岩的突出特征 1、成分特征石英砂岩是成分成熟度与结构成熟度均极高的岩石类型，长石、岩屑等不稳定组分数量极少或无（5）。 填隙物中胶结物为主，杂基很少。胶结物以石英最常见，方解石胶结物较常见，石膏、重晶石、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。,第七章 砂岩和粉砂岩 第三节 石英砂岩类,20,2、结构特征 磨圆、分选良好，缺少泥质。结构成熟度很高，表明它是接近理论上砂岩演化的终极产物。 3、
10、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。,第七章 砂岩和粉砂岩 第三节 石英砂岩类,21,第七章 砂岩和粉砂岩 第三节 石英砂岩类,实例分析,塔里木盆地东河砂岩岩心照片,颜色及层理,22,第七章 砂岩和粉砂岩 第三节 石英砂岩类,塔里木盆地东河砂岩颗粒成分三角图,23,第七章 砂岩和粉砂岩 第三节 石英砂岩类,塔里木盆地东河砂岩显微镜下照片,24,第七章 砂岩和粉砂岩 第三节 石英砂岩类,25,第七章 砂岩和粉砂岩 第三节 石英砂岩类,26,二、其它类型的石英砂岩随着长石和岩屑含
11、量的增加，石英含量的相对减少,而过渡为长石石英砂岩或岩屑石英砂岩. 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。,第七章 砂岩和粉砂岩 第三节 石英砂岩类,27,实例分析,第七章 砂岩和粉砂岩 第三节 石英砂岩类,岩屑石英砂岩 塔里木盆地东河砂岩,28,川中侏罗系长石石英砂岩和长石岩屑质石英砂岩,正交光，80,正交光，80,29,长石含量18.75，长石岩屑，石英含量75的一大类砂岩； 进一步分为长石砂岩和岩屑长石砂岩。,第四节 长石砂岩类,第七章 砂岩和粉砂岩 第四节 长石
12、砂岩类,长石砂岩,岩屑长石砂岩,Q 18.75% F/R 3,Q 75%F/R =3-1,岩屑长石砂岩,30,一、基本特征,1、成分特征： 主要由石英屑和长石屑组成。 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。 岩屑是次要成分，其类型与母岩性质及环境条件有关；总体上成分成熟度较石英砂岩类差,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。,第七章 砂岩和粉砂岩 第四节 长石砂岩类,31,2、结构特征 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。3、构造与
13、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可呈灰至灰白色。当岩屑较多时也呈灰黑色等其它色调。,第七章 砂岩和粉砂岩 第四节 长石砂岩类,32,陕西富县上三叠统 长6段砂岩三端元组分图,石英：含量一般在17-49%之间，平均30%，以单晶石英为主，多晶石英少见。 长石：含量一般在25-50%之间，平均36%，主要为微斜长石，少量酸性斜长石， 岩屑 ：含量一般在8.530%之间，平均为13.6%，主要为硅质岩岩屑、碳酸盐岩岩屑，另外可见泥质岩岩屑、变质岩岩屑。 云母：主要为黑云母，极少量白云母，含量一般小于2%。,
14、长石砂岩,第七章 砂岩和粉砂岩 第四节 长石砂岩类,实例分析,33,第七章 砂岩和粉砂岩 第四节 长石砂岩类,长6段长石砂岩,34,长6段长石砂岩,第七章 砂岩和粉砂岩 第四节 长石砂岩类,长石次生加大,35,第七章 砂岩和粉砂岩 第四节 长石砂岩类,36,第七章 砂岩和粉砂岩 第四节 长石砂岩类,37,第七章 砂岩和粉砂岩 第四节 长石砂岩类,38,4、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。 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，形成高差较大的地形起伏，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
15、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，称为气候型长石砂岩。其成分成熟度较低而结构成熟度较好。,第七章 砂岩和粉砂岩 第四节 长石砂岩类,39,第五节 岩屑砂岩类,岩屑18.75，长石岩屑，石英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岩屑砂岩。,第七章 砂岩和粉砂岩 第五节 岩屑砂岩类,岩屑砂岩,Q 18.75% F/R 1/3,Q 75%F/R =1/3-1,长石岩屑砂岩,40,一、 基本特征,1、成分特征 岩屑成分复杂，以抗风化能力强的岩屑常见。长石常是次要组分，数量变化大，常见各种斜长石、正长石、条纹长石和微斜长石等。 碎屑云母 (黑云母和
16、白云母)常见，一般平行层理面富集。常见多种重矿物。 杂基数量较多(与环境条件有关)； 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。,第七章 砂岩和粉砂岩 第五节 岩屑砂岩类,41,2、结构和构造特征： 结构特征与形成条件有关而变化较大，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. 3、成因及环境意义：岩屑砂岩形成的成因与多种因素有关。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。,第七章 砂岩和粉
17、砂岩 第五节 岩屑砂岩类,42,塔里木盆地库车坳陷白垩系碎屑组分三角图,第七章 砂岩和粉砂岩 第五节 岩屑砂岩类,实例分析,43,第七章 砂岩和粉砂岩 第五节 岩屑砂岩类,塔里木盆地库车坳陷第三系岩心薄片照片,岩屑砂岩薄片照片,44,第七章 砂岩和粉砂岩 第五节 岩屑砂岩类,膏质岩屑砂岩薄片照片,塔里木盆地库车坳陷第三系岩心薄片照片,45,第七章 砂岩和粉砂岩 第五节 岩屑砂岩类,46,第七章 砂岩和粉砂岩 第五节 岩屑砂岩类,47,第六节 杂砂岩类,本文将杂砂岩定义为粘土基质为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。,第七章 砂岩和粉砂
18、岩 第六节 杂砂岩类,48,第七节 粉砂岩类,一、主要特征 （1）概念：主要由0.l0.01mm粒级（含量50）碎屑颗粒组成的细粒碎屑岩；按颗粒大小又可分为：粗粉砂岩（0.10.05mm）和细粉砂岩（0.050.0lmm）；（2）成分特征：稳定组分较多，成分较单纯，常以石英为主，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。,第七章 砂岩和粉砂岩 第七节 粉砂岩类,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。,49,第七章 砂岩和粉砂岩 第七节 粉砂岩类,实例分析（塔里木盆地库车凹陷白垩系、第三系粉砂岩岩心照片）,50,（塔里木盆地库
19、车凹陷第三系粉砂岩铸体薄片照片）,第七章 砂岩和粉砂岩 第七节 粉砂岩类,51,第七章 砂岩和粉砂岩 第七节 粉砂岩类,（塔里木盆地库车凹陷第三系粉砂岩铸体薄片照片）,52,第七章 砂岩和粉砂岩 第七节 粉砂岩类,（塔里木盆地库车凹陷第三系粉砂岩铸体薄片照片）,53,第七章 砂岩和粉砂岩 第七节 粉砂岩类,54,第七章 砂岩和粉砂岩 第七节 粉砂岩类,55,第七章 砂岩和粉砂岩 第七节 粉砂岩类,56,第七章 砂岩和粉砂岩 第七节 粉砂岩类,57,二、粉砂岩的分类 粉砂岩可根据粒度、碎屑成分和胶结物成分进行进一步的分类。1、根据粒度： 一般分为粗粉砂岩和细粉砂岩之外，如果粉砂岩中混有较多的砂和
20、粘土时，亦可按三级复合命名原则来命名， 如：含砂质粉砂岩、含泥砂质粉砂岩等。,第七章 砂岩和粉砂岩 第七节 粉砂岩类,58,2、根据碎屑成分（三角图）： 分为单成分粉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，即是以石英为主的单成分粉砂岩。,第七章 砂岩和粉砂岩 第七节 粉砂岩类,59,3、根据胶结物的成分： 根据胶结物的成分对粉砂岩命名。泥质粉砂岩钙质粉砂岩膏质粉砂岩白云质粉砂岩铁质粉砂岩,第七章 砂岩和粉砂岩 第七节 粉砂岩类,60,三、粉砂岩成因,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。 粉砂岩
21、的分布极其广泛，几乎在所有的砂泥质岩系中，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，另外在河漫滩、三角洲、泻湖、沼泽地区亦较常见。,第七章 砂岩和粉砂岩 第七节 粉砂岩类,61,第八节 砂岩的研究方法及意义,第七章 砂岩和粉砂岩 第八节 砂岩的研究方法及意义,砂岩是良好的储集油气的岩石。 我国古生代海相碎屑岩储层主要为石英砂岩和岩屑石英砂岩类。 我国中新生代陆相碎屑岩储层主要是长石砂岩、岩屑长石砂岩和岩屑砂岩类。,62,第七章 砂岩和粉砂岩 第八节 砂岩的研究方法及意义,对砂岩粉砂岩的研究首先应进行野外剖面和井下岩心的详细观察和描述。然后是室内的研究工作，有大量的工作要做：显微镜下薄片鉴定、铸体薄片鉴定。粒度分析、重矿物分析、粘土矿物分析、扫描电镜、阴极发光鉴定等。孔隙度和渗透率测定，压汞分析将野外、岩心及室内分析结合起来，总结砂岩粉砂岩的形成环境、进行古地理、古构造、古气候等的分析研究，最终对砂体的分布进行分析和预测。,63,重点,1、砂岩的分类准则？p112 2、掌握本教材采用的砂岩成分成因分类，并用三角投点图进行说明？,
