沉积岩整理

沉积岩整理

第二章陆源碎屑岩部分

1 陆源碎屑岩的成分

2 陆源碎屑岩的结构

3 陆源碎屑岩的岩石类型

第一节、陆源碎屑岩的定义

一、陆源碎屑岩的定义

陆源碎屑岩是指由母岩经物理风化作用所形成的碎屑物质，经过机械的搬运和沉积，并进一步压实和胶结而形成的沉积岩类。

二、陆源碎屑岩的基本组成：

碎屑颗粒、填隙物（杂基、胶结物）和孔隙

碎屑颗粒是碎屑岩的主要组成部分，占整个岩石的50%以上，并决定岩石的基本性质。杂基由机械沉积作用形成的细粒物质，充填在碎屑颗粒之间。胶结物是对颗粒起胶结作用的化学沉淀物。孔隙是指岩石中未被固体物质所占据的部分，孔隙可以是原生的，也可以是后期形成的。

第二节、陆源碎屑岩的物质成分

碎屑成分主要来源于陆源区母岩机械风化作用。常见的碎屑分为矿物碎屑和岩石碎屑。填隙物成分：又分为杂基和胶结物，二者由于成因不同，成分上也有很大的差异。

一、矿物碎屑成分

1、石英碎屑：是分布最广的碎屑矿物，在砂岩和粉砂岩中的平均含量达66.8%。主要来源于花岗岩、片麻岩、片岩和先期形成的沉积岩，并常应用石英的各种特征来确定母岩的性质。

2、长石碎屑：在砂岩中含量为10-15%，以钾长石（微斜长石）为主，其次为酸性斜长石，中基性斜长石较少。长石主要来源于花岗岩和花岗片麻岩。根据长石的特点可推断母岩、古气候和古构造。

3、云母和绿泥石碎屑：以白云母为主，常分布于细砂岩和粉砂岩的层面上，常与细粒的石英和长石共生。绿泥石都是成岩作用的产物，常以填隙物的形式出现。

4、重矿物碎屑：是次要成分，通常含量不超过1%，常见的重矿物有：来自花岗岩的锆石、独居石、金红石、磷灰石；来自基性岩的尖晶石、铬铁矿、钛铁矿；来自变质岩的石榴子石、十字石、蓝晶石、电气石等。

二、岩石碎屑

简称为岩屑，是碎屑岩中的重要组分。其成分可以是火成岩、变质岩和沉积岩。其含量和粒度有关，泥岩中完全没有岩屑，砂岩中平均含量为10-15%，多者可达95-100%，

少则完全没有。岩屑可直接提供母岩的特征，反映沉积环境、沉积搬运的特征

三、填隙物的成分

填隙物分为杂基和胶结物，二者成因不同，但成分上可以相同，也可不同。

1、杂基：各种黏土矿物，如：高岭石、水云母、蒙脱石和绿泥石等，还包括各种细粉砂碎屑，是机械搬运的产物。

2、胶结物：碎屑颗粒之间孔隙内的各种化学物质，常见的有：碳酸岩矿物、硅质矿物和少

量铁质矿物，它们多形成于成岩作用期。还有一些自生矿物。如：海绿石、沸石、磷酸岩矿物、硫酸岩矿物、硫化物、各种自生重矿物，还有自生的黏土矿物等

第三节陆源碎屑岩的结构

碎屑岩的结构总称为碎屑结构，它是指碎屑颗粒本身的特征（碎屑颗粒的大小、形状和颗粒表面特征）、填隙物的特征及颗粒与填隙物之间的关系（胶结类型或支撑关系）。

一、碎屑颗粒的结构

1、颗粒大小：指碎屑颗粒的绝对大小，也称为粒度。它以颗粒的直径来计量。由于工作性质和目的的差异，对粒度的分级标准也有所不同，常用的分级方案有：自然粒级、对数粒级和Φ粒级，把碎屑岩分为砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩。其中自然粒级就是按自然数的大小划分；对数粒级就是对颗粒的直径取对数；而Φ粒级则是负的以2为底的直径的

对数，Φ=-log2d，这是目前通常使用的粒级划分方案，能比较好的反映碎屑岩的粒度变化规律。

2、碎屑颗粒的分选（分选性）

碎屑岩很少是由一种粒级的颗粒组成的。碎屑性颗粒大小的均匀程度叫分选或分选性，分选性一般分为三级：

分选好：主要粒级含量大于75%；

分选中等：主要粒级含量50-75%；

分选差：各种粒级含量都小于50%

研究碎屑颗粒粒度分布情况的方法称为粒度分析，用这种方法可以准确的计算分选系数或用标准偏差来表示分选程度。

3、颗粒的形态：

圆度：颗粒棱角磨蚀的程度，棱角状、次棱角状、次圆状、圆状（在镜下或标本上观察）球度：颗粒度按近于球体的程度，受A、B、C三轴大小的控制分为：圆球体、扁球体、椭球体、长扁球体

4、颗粒的表面特征

碎屑颗粒的表面是不光滑的，由于溶蚀作用，碰撞作用，刻滑等，在碎颗粒表面留下

一定的痕迹。

二、泥状结构

<0.03mm的碎屑颗粒和粘土矿物组成的结构类型，是泥岩特有的。特点：粒度极细，粘土矿物定向排列，多具水平层理，手触有滑感，贝壳状断口。

但自然界中，纯粹的泥状结构不多，常有数量不等的粉砂混入，形成过渡结构类型

第四节碎屑岩的岩石类型

陆源碎屑颗粒按粒度的大小分为四个级别：砾（>2毫米）砂（2-0.063毫米）粉砂

（0.063-0.0039毫米）和泥（<0.0039毫米），所形成的岩石分别形成砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩。

这四种岩石类型的形成条件有所不同，各自的特征也明显不同。

一、粗碎屑岩－砾岩和角砾岩

定义：粒度>2mm的陆源碎屑颗粒含量超过50%的沉积岩，据碎屑颗粒的磨圆程度分为砾岩或角砾岩，松散的沉积物称为砾或角砾

1、粗碎屑岩的一般特征

A 成分特征：颗粒以岩碎屑为主，细砾才能见到碎屑矿物，不含重矿物，粗碎屑的成

分复杂多样。化学成份少见。细碎屑杂基：<2mm，细碎屑，岩屑或矿物矿碎屑都有，化学胶结物少见。

B 结构特征

碎屑颗粒粗大，分选不好，磨圆可好可差，砾石表面常有一些特殊的痕迹，如冰川擦痕，沙漠漆等

C 填隙物既有细碎屑，也有化学胶结物，多为基底式胶结，砾石有定向排列，可推断与水流向。

D 胶结类型多为基底式胶结，杂基支撑，也有孔隙胶结，颗粒支撑。

2、粗碎屑岩的分类

分类原则：粒度、形状、成因、地理位置等，理想的分类是成因分类但很难做到，常用多级分类

A 按圆度：

砾岩：圆状或次圆状>50%（占碎屑含量）

角砾岩：次棱角状或棱角状>50%

一般砾岩是长期搬运的正常沉积物，而角砾岩的成因则多种:构造作用、火山作用、溶解作用

B 按砾石的大小

巨砾>256mm 粗砾256-64 中砾64-4 细砾4-2

当砾石分选差时，可用混积法命名

C 按成分：单成分砾岩－单一成分.75%

复成分砾岩-每种成分<50%

D 按砾岩在剖面中的位置：

层间砾岩：整合地产于岩层中间

底砾岩：分布于侵蚀面上

F 按成因：河成砾岩、海成砾岩、冰川角砾岩、崩积角砾岩、岩溶角砾岩、构造角砾岩等

3、砾岩、角砾岩的主要类型

单成分砾岩（石英质砾岩）

复成分砾岩（岩块砾岩）

残积角砾岩：

冰碛砾岩

同生砾岩和角砾岩：砾石与下伏岩层成分一致，向上变细，冲刷的标志

滑塌角砾岩：

岩溶角砾岩：

4 砾岩的研究方法及地质意义

常用方法：

砾石的碎屑成分：

粒度和分选性：

砾石的圆度、球度及表面特征

砾岩的构造

砾岩岩体的产状、接触关系、底面特征的观察

意义：

沉积间断和地层对比的标志

地壳运动的标志

了解古海岸线的位置、古河床的分布及古流向

矿产资源

二、中碎屑岩－砂岩

定义：粒度在2-0.0063mm碎屑占50%以上的陆源碎屑岩称为砂岩。

1、砂岩的成分特征及结构

碎屑颗粒成分：Q、F、R（三者的区分取决于母岩的成分和沉积物的改造历史）

成分成熟度＝Q/F+R

F/R反映物源特征R反映气候和风化作用的特点

填隙物的成分：杂基胶结物

结构：碎屑结构

2、砂岩的分类

A 按颗粒大小分类：

粗粒砂岩2-0.5mm

中粒砂岩0.5-0.25mm

细粒砂岩0.25-0.063mm

B 按颗粒成分分类:只根据成分特征来划分砂岩的岩石类型，不考虑结构和成因。如：吉尔伯特的成分分类；福克的成分分类；佩蒂庄的成分分类。

C 三端无四组分类

本次课程采用现在流行的三端元四组（成分-成因）分类方案，这个方案既考虑了成分的重要影响，又能反映成因的差异。

三端元四组分分类方案详解：

首先根据杂基的含量，将砂岩分为两大类，杂砂岩（杂基>15%）和净砂岩（杂基<15%）；这两类砂岩有明显的差异，因为杂基能反映搬运介质的流动特征。其次，根据砂岩的三种碎屑主要成分，按三角形图解进行成分划分，其中：Q（石英）端元：石英、玉燧、石英岩和其他硅质岩屑；F（长石）端元；长石、花岗岩和花岗片麻岩类岩屑；R（岩屑）端元：除去花岗质和硅质岩屑之外的其他岩屑，以及碎屑云母和绿泥石。

Q端元反映砂岩的成分成熟度，F/R值反映物质来源和大地构造状况，F端元在一定程度上反映气候和风化作用的特点

M>15%, 杂砂岩M<15%，净砂岩

砂岩的名称及成分特征

1、石英砂岩：Q>95%, F+R<5%;

2、长石石英砂岩：Q=75-95%， F+R<25%，F >R

3、岩屑石英砂岩：Q=75-95%， F+R<25%， R > F

4、长石砂岩： Q < 75%， F >25%，F/R >3

5、岩屑长石砂岩： Q < 75%， F/R =3-1

6、长石岩屑砂岩： Q < 75%， F/R =1/3-1

7、岩屑砂岩： Q < 75%， R >25%， F/R < 1/3 3、常见的砂岩岩石类型 石英砂岩和石英杂砂岩： 长石砂岩和长石杂砂岩： 岩屑砂岩和岩屑杂砂岩： 4、砂岩的研究意义和方法 意义：

砂岩本身就是一种矿产资源，并蕴藏着丰富的矿产；可用于地层对比、分析母岩性质、推测来源区的位置和搬运途径，了解沉积环境的特征、古气候和古地理特征；了解砂岩的孔隙度和渗透性等。 方法：

野外工作方法：了解砂岩的物质成分、结构和构造特征及产状和空间变化规律，采集室内工作的样品；

室内工作方法：薄片鉴定、重矿物分析、结构分析、化学分析、孔渗的测量、电子显

微镜和阴极发光的应用等

三、细碎屑岩—粉砂岩

定义：粒度在0.063-0.0039mm(4-8m)的碎屑颗粒含量25%的一种陆源碎屑岩 1、一般特征

A 成分特征：Q 较多，含较多的云母，粘土矿物及绿泥石，也含有一定数量的长石等。重矿物含量较多。

B 结构：碎屑结构及碎屑与泥状结构的过渡类型（碎屑颗粒棱角分明）

C 构造特征：水平层理，波纹层理，虫孔变形 2、分类： 按粒度：

R

1/3 1/1 3/1

粗粉砂岩：0.063-0.03mm

粗粉砂岩：0.03-0.0039mm

按颜色

土黄色粉砂岩、砖红色粉砂岩等

按胶结物含量及成分：

Fe质粉砂岩、钙质粉砂岩等

3、特殊的粉砂岩－黄土

黄土是一种未固结的粉砂岩，浅黄色、棕黄色、褐色或红色，呈土状，是一种半固结的多孔粉砂。

主要成分以石英含量最多>50%，还有长石，结晶的Cc矿物，少量的白云母20-30%，粘土矿物10-20%，重矿物5%

成因：风成的、冰积的、洪积的、冲积的

多数人认为：河流洪积平原堆积的风成粉砂。

常具水平层理：沙纹层理、包卷层理

我国黄土主要分布在西北地区、华北地区，及东北的南部和华东的北部。

粉砂岩分布：河漫滩、潮坪、三角洲、泻湖、沼泽及海、湖的浅水部位。

四、泥岩

定义：主要由粒度<0.0039m的细碎屑和由粘土矿物组成的沉积岩类（分布最广，占沉积岩总量的45%以上），粘土矿物既可以是母岩风化产物被搬运沉积的，也可以是成

岩作用过程中生成的。

1、成分特征：

粘土矿物：高岭石、蒙脱石、伊利石

碎屑颗粒：石英和长石的碎屑、云母等

非粘土的自生矿物：Cc、Fe氧化物、氢氧化物、硫酸盐、盐岩

由粘土矿物的吸附作用，常含有特殊的元素

2、结构特征：泥状结构及与碎屑结构的过渡结构

特殊结构：团粒结构鲕粒结构砾状及角砾状结构生物泥状结构

3、构造：

宏观：层理、层面（晶痕、雨痕、虫孔）干裂、页理（页岩：沿水平层理岩石劈开的）微观：鳞片构造

毡状构造

定向构造

4、泥岩的颜色：多样，主要由物质成分、沉积环境和所含色素离子决定的

按粒度划分的泥质岩的结构类型

粒度含量各粒级含量 %

粘土粉砂砂泥状结构>90 <5 <5 含粉砂泥状>70 5-25 <5 粉砂泥状结构>50 25-50 <5 含砂泥状结>70 <5 5-25 砂泥状结构>50 <5 25-50

5、泥岩的物理性质：

可塑性：黏土岩粉碎后加适当的水分，受压后可塑造成一定的形状，压力取消后，形状不变；吸水性：某些粘土具有强烈的吸水能力，而且体积膨胀，蒙脱石的吸水能力最强

烧结性：在低于耐火度的低温下局部溶化，使质点互相粘结成坚硬的瓷质石块的性质

耐火性：粘土在高温下不熔融的特征，最高可达1580度以上

吸附性：粘土质点能从周围介质中吸收各种气态、液态及有机色素的能力。

干缩性：含水的粘土沉积物失水后，由于质点表面水分的丢失，发生体积缩小的性质。

6、泥岩的分类

A 按混入物组分的粒级及含量：

粉砂质泥岩砂质泥岩含砂泥岩含粉砂泥岩

B 按粘土矿物的类型：

高岭土粘土白云母粘土蒙脱石粘土岩，（有二种组分时按前少后多的原则命名）C 按成因分类：

沉积型粘土岩、残积型粘土岩

D 按固结程度：

未固结的、固结的

7、常见泥质岩类型

伊利石粘土岩：

高龄石粘土岩：

蒙脱石粘土岩：

页岩和泥岩：

油页岩：

8、泥质岩的研究方法

野外工作：观察泥质岩的颜色、结构和构造等宏观特征；由于其颗粒细小，室内工作

是主要的。

室内工作：主要以仪器鉴定为主。

薄片鉴定：

粒度分析：

差热分析：

电子显微镜法：

X射线衍射法：

加热脱水失重分析：

其他方法：

第三章内源沉积岩—碳酸盐岩

主要内容

一、碳酸盐岩的成分特征

二、碳酸盐岩的结构

三、碳酸盐岩的构造

四、碳酸盐岩的分类

五、碳酸盐岩的主要岩石类型

六、碳酸盐岩的成岩作用

碳酸盐岩主要由沉积的碳酸盐矿物（方解石和白云石）组成，岩石类型有石灰岩（方解石含量大于50%）和白云石（白云石含量大50%）。

碳酸盐岩中的矿产资源丰富;多种金属矿产，建筑材料、古潜山储层，生烃层系。岩溶地貌及其旅游资源、水资源和土壤等等。沉积相标志、古地理再造、古环境恢复、古气候变迁。

碳酸盐岩主要形成于海相环境中，有少量的陆相沉积。

碳酸盐岩的形成即可以是化学成因的，也可以是机械作用形成的。占沉积岩体积20%,在我国沉积岩占全国总面积75%，其中55%为碳酸盐。

一、碳酸盐岩的成分特征

1、化学成分：

主要化学成分：CaO、MgO、CO2

次要化学成分：SiO2、TiO2 、Al2O3、FeO、Fe2O3、

K2O、Na2O、H2O等

石灰岩的化学成分：CaO占42.61%; MgO占7.9%; CO2占

41.58%; SiO2 占5.91%,

(纯)白云岩的化学成分：CaO占30.4%; MgO占21.8%;

CO2占47.8%;

极少量的微量元素：Sr、Ba、Rb、V、Ni等，可作为判别环境的标志

A.化学式表示：CaCO3、CaMg(CO3)2、FeCO3、MgCO3

B.氧化物表示：CaO（43%)、MgO(8%)、CO２(42%)及SiO2(5.2%),

其它氧化物(3%):FeO、Fe2O3、K2O、Na2O、H2O

C.微量元素：Sr、Ba, Rb, Ni, Zn,

２.同位素：

A. 18O/16O：区分海陆相、古海水盐度、水温变化、海陆变迁

B. 13C/12C 和14C ：区分海陆相、古海水盐度、水温变化、海陆变迁, 14C定年。

海相：重同位素含量高

3、矿物成分：

碳酸盐矿物：方解石（三方晶系）和文石（与方解石同质二相，斜方晶系）、白云石、菱铁

矿、菱锰矿、菱锌矿、铁白云石Ca(Mg,Fe)(CO3)2

陆源碎屑混入物：粘土矿物、石英、长石及微量重矿物。当陆源碎屑混入物>50%则过渡为粘土岩或粉砂岩／砂岩。

非碳酸盐自生矿物：石膏Ca(SO4)2H2O、硬石膏Ca(SO4)，重晶石Ba(SO4)、天青石Sr(SO4)、K,Na,Mg卤化物、及蛋白石、自生石英、黄铁矿（FeS2 ,等轴晶系)、白铁矿（FeS2 ,斜方晶系，同质多相)、海绿石（K,Fe,Mg的铝硅酸盐矿物）、鲕绿泥石（Fe,Mg的铝硅酸盐矿物）、磷酸盐矿物和有机质。

一、碳酸盐岩结构分类

1、粒屑结构：经波浪或流水搬运、沉积而成的碳酸盐岩；是由颗粒（内碎屑、生物碎屑、包粒、团粒、团块）和填隙物、孔隙构成。

2、生物骨架结构：由原地固着生长的生物骨架构成。

3、结晶结构／重结晶结构：有化学或生物化学作用而成。

4、次生结构：交代作用和重结晶作用形成。

二、碳酸盐岩结构特征分述

1、粒屑结构：由颗粒和填隙物组成。

颗粒类型包括：

内碎屑（无内部结构的碳酸盐岩软泥颗粒）

生物碎屑（骨粒）

鲕粒和豆粒

团粒（不具有内部结构的粪团粒）

团块（颗粒集合体）

核形石

粒屑类型之——内碎屑

由盆地内部弱固结的碳酸盐沉积物经岸流、潮汐或波浪作用破碎、搬运、沉积的碎屑。

内碎屑按直径大小分为：

砾屑：〉2mm

砂屑：2—0.06mm

粉屑：0.06mm—0.03mm

微屑：0.03mm—0.004mm

泥屑：〈0.004

微屑和泥屑充填于颗粒之间时称为泥晶基质。

内碎屑—砾屑：

由核心和同心纹层构成的球体或椭球体。鲕粒直径在2—0.2mm之间，大于2mm称为豆粒。鲕粒的分类：

真鲕：

假鲕：

复鲕：

薄皮鲕；

变形鲕：

变晶鲕：

真鲕,亮晶方解石胶结：

粒屑之——生物碎屑（骨屑）

破碎的生物骨骼碎屑。骨骼的组分指示水深、水温、盐度和水流特征等；骨骼的门类、生态类型、分选和磨园，可提供环境标志。

粒屑之——团粒: 不具内部结构的碳酸盐球状、椭球状的颗粒。一般认为是生物的粪便。

粒屑之——团块：由几个碳酸盐颗粒被灰泥或藻类粘结在一起而形成——也称为葡萄石。粒屑之——核形石：特殊形状的藻灰岩

图中A、B、C、D、E、F依次为内碎屑、生物碎屑、团粒、团块、豆粒、核形石

填隙物：

泥晶方解石（泥晶基质）和亮晶方解石

泥晶方解石：

为粒度为0.001—0.004mm（石化后的粒度为0.001-0.035mm）的泥晶方解石，机

械作用形成；泥晶方解石常为泥晶结构。

亮晶方解石：

为粒度通常大于0.01mm的、干净透明的亮晶方解石，化学结晶作用形成。亮晶方解石常发育栉状结构、连生结构。

2、生物骨架结构

原地生长的底栖固着生物通过生命活动，由生物骨架和伴生的生物化学组分构成的结构，也称生物结构。常见于礁灰岩中。

3、结晶结构（化学结构）

按照结晶程度可分为

非晶质结构：非晶质结构见于一些化学或胶体化学成因的岩石类型中，如硅质岩、磷灰岩等。

隐晶质结构：隐晶质结构由微晶矿物集合体组成

显晶质结构：显晶质结构按照结晶颗粒的大小分为：

粗晶（大于2mm）

中晶（2-0.062mm）

细晶(0.062-0.004mm)

微晶(0.004-0.001mm)。

4、次生结构:为交代结构和重结晶结构

矿物成分分类和结构成因分类

＞50％为基本名50－25％××质（白云质

灰岩）25－10％含××（含白云质灰岩）＜10％不参加命名

一、碳酸盐岩矿物成分分类

根据方解石和白云石相对含量划分的岩石类型

分类前应了解的四个基本概念：

（1）原地灰岩／白云岩：未经搬运的灰岩，指微晶灰岩和生物礁灰岩。

（2）异地灰岩／白云岩：经过搬运的灰岩，指粒屑灰岩。

（3）泥晶：原地机械沉积的、粒度＜0.0039mm的灰泥。

（4）亮晶／淀晶：化学沉淀的、粒度＞0.0039mm的、较为洁净的方解石（胶结物）。

二、石灰岩的结构一成因分类

1、分类：

（1）微晶或泥晶灰岩（正常化学岩）：

为化学—生物化学成因，形成于低能环境，具微晶或泥晶结构。

（2）颗粒石灰岩或粒屑石灰岩（异常化学岩）：

是经过波浪及流水作用或重力作用形成的岩石类型，具有典型的粒屑结构特征。（3）原地固着生物灰岩：

以生物作用为主形成的石灰岩，具有典型的生物骨架结构。

（4）重结晶石灰岩：

前三类岩石经过强烈重结晶作用而形成，具有各种化学结构及残余结构。

分类级序

（1）按成因类型分为：原地（微晶灰岩和生物礁灰岩）、异地（粒屑灰岩）、重结晶、交代四大类（灰岩／白云岩）。

（2）异地灰岩按泥晶或亮晶／颗粒比分为：泥晶或亮晶颗粒灰岩、颗粒泥晶或亮晶灰岩。对颗粒灰岩来说，进一步细分的原则为：

A 泥晶和亮晶的比值；

B 颗粒与泥晶的比值：

C 颗粒的类型。

三、白云岩的分类

按成因分为：

原生白云岩：准同生或同生的交代白云岩（交代证据不明显）和原生沉淀的白云岩。

次生白云岩：石灰岩经过成岩后期白云岩化形成的白云岩或白云质灰岩。

参照灰岩的结构成因分类，可作如下的分类：

一、石灰岩类

1、内碎屑灰岩：

（1）亮晶内碎屑灰岩

成因：高能、稳定环境，如滨浅海；

特征：颗粒支撑、具波痕、交错层理

（2）泥晶内碎屑灰岩

成因：高能、不稳定环境，如浊流；

特征－基质支撑、具粒序层理。

内碎屑：大到砾屑级，小到粉屑级。圆度因搬运磨蚀程度而有所差别

填隙物：灰泥基质，或亮晶胶结物或者两者均有。

形成环境：高能浅滩环境，磨圆好、分选较好、亮晶方解石胶结，常伴生波痕和交错层理以及冲刷充填构造等。高能量环境形成内碎屑而沉积于低能环境时内碎屑含量少并含有大量的灰泥基质的泥晶砾（砂）屑灰岩和粉屑灰岩。

2、生物碎屑灰岩

（1）亮晶生物碎屑灰岩

成因：高能、稳定环境，如滨浅海；

特征：颗粒支撑、具波痕、交错层

（2）泥晶生物碎屑灰岩

成因：低能、稳定（静水）环境，如潮下带；

特征－基质支撑、块状层理。

（3）生物碎屑种类

海百合茎、珊瑚、介形虫、有孔虫、藻类、层孔虫、双壳、腕足类等。

3、鲕粒灰岩：

由鲕粒构成，填隙物可以是灰泥基质或亮晶胶结物。特征：颗粒支撑、具波痕、交错层理；成因：温暖浅水、中等搅动；一般形成于温暖的、中等能量的浅海环境，如台地边缘浅滩（鲕滩）、潮汐协坝或潮汐三角洲等环境。

4、藻灰岩：典型的生物－生物化学成因

5、生物礁灰岩：

主要造礁生物：钙藻、珊瑚、层孔虫、海綿、苔藓虫

6、泥晶（微晶）灰岩

泥晶（微晶）灰岩中的颗粒含量较低，一般小于10%，还含有少量陆源碎屑。泥晶（微晶）灰岩外观致密、均一。

水平层理或微波状层理发育。

化学沉淀的微晶灰岩一般为微晶结构，呈稳定的层状分布，具有均匀块状或水平层理。

具水平纹理的化学成因的微晶灰岩与发育水平层理的机械或生物成因的泥屑（晶）灰岩难以区分。

第四章沉积环境和沉积相

一、有关沉积环境和沉积相的概述

1、沉积相分析或环境分析

任何沉积岩都是在地表特定环境中堆积下来的，都印有堆积环境的标记，因此通过沉积岩一系列特征的研究可以恢复其沉积时的环境——沉积相分析（简称相分析）或环境分析。

2、研究意义

古环境的恢复、了解地壳地质历史的演变

找矿

3、沉积环境、沉积相的定义

沉积环境：在物理上、化学上和生物上均有别于相邻地区的一块地球表面。

沉积环境的鉴别特征：

A 物理方面：主要是介质的动力条件，包括介质性质、流体流动

性质、流体密度、水深、气温等；

B 化学方面：沉积介质的pH、Eh、盐度等；

C 生物方面：动物和植物

沉积相：一定沉积环境的物质表现。相就是能表明沉积条件的岩性特征和古生物特征的有规律综合，因此，相就是沉积物形成条件的物质表现。

4、沉积相模式：

将今论古——古代沉积面貌的再现，并加以典型化和模式化。

沉积相模式可以用图解表示

三、沉积相律**

只有横向相依的相，才能在纵向上相互叠置而没有沉积间断

四、沉积环境的识别标志和分析方法

1、沉积环境的识别标志

岩石学标志：

1）岩石类型和矿物成分：指示沉积环境、物源区性质、构造状况和古气候条件；

2）沉积岩的结构：指示水流性质-如杂基含量；

3）沉积构造（如层理、层面构造）：指示介质动力条件和流体性质、提供古水流资料，解释沉积环境。

古生物和古生态标志：

确定沉积时的自然地理环境最有效，指示时沉积时的水深、盐度和浊度；如遗体和遗迹化石。

地球化学标志：

岩石或生物介壳中的微量元素、同位素和有机地化资料解释沉积环境。

2、沉积环境的分析方法

1）剖面层序分析法：

综合分析研究岩性、粒度、沉积构造在剖面上的变化序列，最终确定沉积环境。2）沉积岩的产状及岩相分布特征：

一般陆相和过渡相的产状不稳定，而海相则稳定。

3）沉积模式：

大部分沉积环境已经建立了比较系统、完善的沉积模式，有助于沉积环境的预测。

沉积模式—是沉积环境中个亚环境或亚相在空间和时间上演化和分布规律的高度综合。

浊积岩

浊流的沉积物——浊积岩。浊流是沉积物重力流的一种.

一、沉积物重力流的概念和分类

概念：沉积物重力流是指沉积物与流体的混合物在重力作用下形成的流动。它常被简称为沉积物流或重力流，也有称其为块体流。

沉积物重力流的分类

水下沉积物重力流：碎屑流（泥石流）

颗粒流

液化沉积物流

浊流

大气沉积物重力流：岩块崩塌流

热气地浪沉积

热灰云（发光云）

水下沉积物重力流形成的基本条件

足够的水深

足够的坡度

充沛的物源

一定的触发机制

二、浊流和浊积岩的特征

1、概念和分类：

浊流：是沉积物重力流中研究历史最早的一种类型，是指主要由涡流（即紊流、湍流）的向上分力支撑的一种沉积物重力流。

分类：A-按密度：

高密度浊流：大于1.1g/cm；可悬浮搬运0.06mm的石英颗粒

低密度浊流：小于1.1g/cm；

B- 按形成的持续性：阵发性浊流

稳定性浊流

2、浊流的构成和形成机理

浊流的构成：

头部：头部后，呈舌状、向前和向上卷起，存在循环流动方使，密度高、流速快，粗大颗粒集中于头部，又极强的侵蚀能力；

体部：位于头部之后，厚度均一，主要发生沉积作用；

尾部：流速变缓、密度变低，沉积为主。

3、浊积岩的构造

浊积岩是一种特殊环境下形成的一套沉积物组合。经典浊积岩，即低密度浊流沉积，其粒度较细，限于砂级；沉积构造规模较小，限于交错纹理。而高密度浊流沉积的粒度可达中砾级，沉积构造的规模也可以很大。

浊积岩的沉积构造主要有：

（1）底痕：冲蚀痕与工具痕

槽模

沟模

锥模

（2）底痕：准同生载荷构造

重荷模

火焰构造

（3）粒度递变层理

分布递变

粗尾递变

以上三类沉积构造在高、低密度浊流沉积中均可见到

（4）包卷层理

（5）交错纹理

以上两种沉积构造主要见于低密度浊流沉积中

（6）中~大型交错层

（7）逆行沙波交错层理

以上两种沉积构造主要见于高密度浊流沉积中

4. 浊积岩的其他特征

1 浊积岩中的砂岩是杂砂岩，杂基含量可达15-20%, 成分成熟度和结构成熟度低。

2 浅水生物和深水生物、浮游生物和底栖生物共存

3 同生变形构造发育，没有暴露成因的构造和波痕等。

5、浊积岩的相模式——鲍玛层序

浊积岩的相模式——鲍玛层序

自下而上分为5个层段：

A段—递变层理段或块状层理段：

主要由砂岩组成，底部含砾，向上粒度变细，反映浊流能量逐渐减弱的过程底面发育冲刷—充填构造。A段厚度比其他岩相单元厚度大，为递变悬浮沉积的产物

B段—平行层理段（下部平行纹理段）：

由细砂或中砂岩组成。与下伏A段为渐变关系。

C段—波状层理段（流水波状纹理段）：

由细砂岩和粉砂岩组成。以发育小型波状层理为特征，有时见有包卷层理。与下伏B

段呈突变接触。

D段—水平层理段（上部平行纹理段）：

由泥质粉砂岩和粉砂质泥岩组成。具有清晰的水平层理。与下伏C段界线清晰。

E段—泥岩段：

由块状泥岩组成，与下伏D段呈过渡关系。有时顶部分布有页岩或泥灰岩。

6、浊积岩的形成需要的条件：

1）有良好的地形：

2）有充足的沉积物：

3）有阵发机制：

7、浊积岩的形成环境和条件

湖泊，水库，三角洲前缘，大陆架及深海平原（深海盆地）；

浊积岩是浊流的沉积物，凡是有浊流的环境都有浊积岩。用现代的观点，任何载满沉积物的水体都能形成浊积岩。