沉积岩与沉积相第七章.ppt

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1、沉积岩与沉积相第七沉积岩与沉积相第七章章沉积岩石学沉积岩石学教材第七章教材第七章P.99116SedimentaryPetrologyChapter5.3P.8696本章复习思考题本章复习思考题沉积岩石学实验指导书沉积岩石学实验指导书P.80，9097题题砂砂岩岩主主要要由由砂砂（20.1mm的的陆陆源源碎碎屑屑颗颗粒粒）组组成成的的碎碎屑岩，其中砂的含量屑岩，其中砂的含量50%。Generalcharacteristicsofsandstones砂岩的特点砂岩的特点碎屑成分较为复杂，以轻矿物为主，重碎屑成分较为复杂，以轻矿物为主，重矿物矿物90%，含少，含少量长石和燧石等岩屑，重矿物量长石和

2、燧石等岩屑，重矿物含量极少。含量极少。（2）石英石英大都为单晶石英，大都为单晶石英，磨圆好，分选好，缺少泥质。磨圆好，分选好，缺少泥质。（3）几乎所有的）几乎所有的石英石英都含有包裹体。都含有包裹体。（4）长石长石主要是微斜长石、正长石和钠长石。主要是微斜长石、正长石和钠长石。（5）岩屑岩屑可能只包含少量磨蚀好的燧石和石可能只包含少量磨蚀好的燧石和石英岩等。英岩等。（6）胶结物胶结物大多为硅质，次为钙质、铁质及大多为硅质，次为钙质、铁质及海绿石等。海绿石等。硅质石英砂岩硅质石英砂岩石英岩状砂岩石英岩状砂岩沉积石英岩沉积石英岩（7）化学成分化学成分：SiO2含量高，可达含量高，可达99%，甚至更

3、高。甚至更高。（8）颜色颜色：大多为灰白色，有些略带浅红、：大多为灰白色，有些略带浅红、浅黄、浅绿等色调，主要取决于胶结物的颜色。浅黄、浅绿等色调，主要取决于胶结物的颜色。（9）沉积构造沉积构造：常见波痕、交错层理等。：常见波痕、交错层理等。2、长石质石英砂岩、长石质石英砂岩石英石英Q=7590%，长石长石F=525%，岩屑岩屑RR3、岩屑质石英砂岩、岩屑质石英砂岩石英石英Q=7590%，岩屑岩屑R=525%，长石长石FF4、长石岩屑质石英砂岩、长石岩屑质石英砂岩石英石英Q=5075%，长石长石F25%，岩屑岩屑R25%，成分较复杂成分较复杂河北宣化庞家堡中、上河北宣化庞家堡中、上元古界串岭沟

4、组铁质石英砂元古界串岭沟组铁质石英砂岩岩单偏光，单偏光，40北京昌平和河北唐山北京昌平和河北唐山龙山组的海绿石石英砂岩龙山组的海绿石石英砂岩单偏光，单偏光，80川中侏罗系长石石英砂岩和长石岩屑质石英砂岩川中侏罗系长石石英砂岩和长石岩屑质石英砂岩正交光，正交光，80正交光，正交光，80石英砂岩（石英砂岩（Q90%）是高度成熟的砂岩，）是高度成熟的砂岩，它是风化作用、分选作用和磨蚀作用持续较久它是风化作用、分选作用和磨蚀作用持续较久和深化的终极产物。和深化的终极产物。它的产出需要稳定的大地构造条件和砂的它的产出需要稳定的大地构造条件和砂的多旋回沉积作用。多旋回沉积作用。母岩：母岩：多数人认为石英砂

5、岩不可能直接来源多数人认为石英砂岩不可能直接来源于花岗岩的风化，而是来自于先前存在的砂岩，于花岗岩的风化，而是来自于先前存在的砂岩，也就是说，它们是长期、多次再沉积的结果。也就是说，它们是长期、多次再沉积的结果。沉积环境：沉积环境：主要产于海洋环境（滨岸）。主要产于海洋环境（滨岸）。构造环境：构造环境：主要发育在稳定的地台区，标志主要发育在稳定的地台区，标志着稳定的大地构造环境。基准面的夷平作用以及着稳定的大地构造环境。基准面的夷平作用以及长期的风化作用。长期的风化作用。Arkosesandstones1、长石砂岩、长石砂岩(Arkosesandstones)（1）主要由石英和长石组成，）主要

6、由石英和长石组成，Q25%，R25%，以钾长石和酸性，以钾长石和酸性斜长石为常见。斜长石为常见。（4）含有大量）含有大量云母碎屑云母碎屑，白云母和黑云母都，白云母和黑云母都常见，含量高达常见，含量高达10%以上。以上。（5）岩屑岩屑在长石砂岩中通常作为附属成分。在长石砂岩中通常作为附属成分。（6）重矿物重矿物一般比石英砂岩类含量高，可达一般比石英砂岩类含量高，可达1%，成分较复杂。，成分较复杂。（7）含有少量粘土）含有少量粘土杂基杂基。（8）胶结物胶结物常为钙质，有时为铁质，硅质较常为钙质，有时为铁质，硅质较少。少。（9）化学成分化学成分与其花岗质母岩极其相似，与其花岗质母岩极其相似，富含富含

7、Al2O3和和K2O。（10）粒度粒度一般较粗，一般较粗，分选性分选性和和磨圆度磨圆度变化变化很大。很大。（11）颜色颜色一般为肉红色（钾长石），也有一般为肉红色（钾长石），也有呈灰色或白色的。呈灰色或白色的。（12）沉积构造沉积构造类型多样。类型多样。2、岩屑质长石砂岩、岩屑质长石砂岩石英石英QR河北唐山中、上元河北唐山中、上元古界长城系底部的长石古界长城系底部的长石砂岩砂岩正交偏光，正交偏光，80渤海湾地区济阳拗陷渤海湾地区济阳拗陷古近系沙河街组中的古近系沙河街组中的岩屑质长石砂岩岩屑质长石砂岩单偏光，单偏光，65长石砂岩的形成在很大程度上取决于母岩长石砂岩的形成在很大程度上取决于母岩成分

8、，其次是构造条件和气候条件。成分，其次是构造条件和气候条件。母岩母岩(物质基础物质基础)：要有富含长石的母岩，：要有富含长石的母岩，如花岗岩、花岗片麻岩等如花岗岩、花岗片麻岩等。有利于母岩崩解条件有利于母岩崩解条件：构造条件、气候条件：构造条件、气候条件构造条件：构造条件：在在构造活动比较强烈构造活动比较强烈的地区，形的地区，形成高差较大的地形起伏，花岗质基底隆起，相邻成高差较大的地形起伏，花岗质基底隆起，相邻地带发生沉陷，从而使母岩遭受到剧烈侵蚀、快地带发生沉陷，从而使母岩遭受到剧烈侵蚀、快速堆积速堆积。气候条件：气候条件：一般为一般为极其干旱或寒冷极其干旱或寒冷的气候条的气候条件；温湿气候

9、条件也有长石砂岩的堆积。件；温湿气候条件也有长石砂岩的堆积。形成环境形成环境：多在特定的环境下生成：多在特定的环境下生成在地台区少见，多为基底型长石砂岩，分在地台区少见，多为基底型长石砂岩，分布不广，厚度较小。布不广，厚度较小。在地槽区有大量长石砂岩堆积，山间坳陷、在地槽区有大量长石砂岩堆积，山间坳陷、边缘坳陷的河、湖环境中，海成者很少见。边缘坳陷的河、湖环境中，海成者很少见。Rockfragmentsandstones1、岩屑砂岩、岩屑砂岩(Litharenites)含丰富的含丰富的岩屑岩屑，Q25%，F25%。岩屑岩屑成分复杂，有时在一成分复杂，有时在一种砂岩之内岩屑可达种砂岩之内岩屑可达

10、20种之多，种之多，但一般只有几种是主要的但一般只有几种是主要的。常见的岩屑可分三类：常见的岩屑可分三类：各种隐晶质的各种隐晶质的喷出岩岩屑喷出岩岩屑；板岩、千枚岩及云母片岩等低级板岩、千枚岩及云母片岩等低级变质岩岩屑变质岩岩屑；粉砂岩、粘土岩、硅岩及燧石岩屑，以及灰粉砂岩、粘土岩、硅岩及燧石岩屑，以及灰岩、白云岩等岩、白云岩等沉积岩岩屑沉积岩岩屑；石英石英一般也是岩屑砂岩的主要成分。一般也是岩屑砂岩的主要成分。在含沉积岩岩屑的砂岩中，在含沉积岩岩屑的砂岩中，Q圆度较高。圆度较高。在含变质岩岩屑的砂岩中，在含变质岩岩屑的砂岩中，Q为多晶，棱角状为多晶，棱角状次棱角状。次棱角状。长石长石含量一般

11、较少，常见的为斜长石（主含量一般较少，常见的为斜长石（主要为酸性斜长石）、正长石、条纹长石、微斜长要为酸性斜长石）、正长石、条纹长石、微斜长石。石。常见的常见的重矿物重矿物有锆石、电气石、角闪石、有锆石、电气石、角闪石、绿帘石、斜黝帘石、榍石、柘榴石等。绿帘石、斜黝帘石、榍石、柘榴石等。常见碳酸盐和氧化硅常见碳酸盐和氧化硅胶结物胶结物，一般缺乏基，一般缺乏基质物质，有时出现假基质。质物质，有时出现假基质。化学成分化学成分差异大，差异大，Al2O3和和K2O含量较高。含量较高。颜色颜色一般呈浅灰色、灰绿色、灰黑色等。一般呈浅灰色、灰绿色、灰黑色等。分选性分选性及及磨圆度磨圆度均不好，一般为细粒结

12、构。均不好，一般为细粒结构。当岩屑含量高时，可按岩屑成分分类。当岩屑含量高时，可按岩屑成分分类。2、长石质岩屑砂岩、长石质岩屑砂岩石英石英QF渤海湾地区古近系沙河街组中的岩屑砂岩。渤海湾地区古近系沙河街组中的岩屑砂岩。辽河坳陷西部浊积岩中的火山岩屑砂岩。辽河坳陷西部浊积岩中的火山岩屑砂岩。黄骅坳陷北靠近埕宁隆起西北侧的钙岩屑黄骅坳陷北靠近埕宁隆起西北侧的钙岩屑砂岩。砂岩。四川某地三叠系长石四川某地三叠系长石质岩屑砂岩。岩屑有质岩屑砂岩。岩屑有硅岩、安山岩、泥质硅岩、安山岩、泥质岩等，钙质胶结。岩等，钙质胶结。正交偏光，正交偏光，80岩屑砂岩岩屑砂岩的形成条件与长石砂岩基本类似，的形成条件与长石

13、砂岩基本类似，需要有利于不稳定物质产生和沉积的条件，即：需要有利于不稳定物质产生和沉积的条件，即：强烈的物理风化和近源快速堆积。强烈的物理风化和近源快速堆积。燧石岩屑砂岩燧石岩屑砂岩则相反，它表示构造条件稳定，则相反，它表示构造条件稳定，地形起伏小，长距离搬运及较彻底的风化条件。地形起伏小，长距离搬运及较彻底的风化条件。泥质岩屑泥质岩屑，局部来源区的标志。，局部来源区的标志。Graywacke/wacke杂砂岩杂砂岩（wacke）一词与砂屑岩）一词与砂屑岩（arenite）相对应，由）相对应，由Gilbert（1955）首创的。）首创的。杂砂岩杂砂岩粘土基质粘土基质15%（50%）组成的细粒碎

14、屑岩。）组成的细粒碎屑岩。1、碎屑物质中，稳定组分较多，成分较、碎屑物质中，稳定组分较多，成分较单纯，常以石英为主，长石较少，岩屑极少或单纯，常以石英为主，长石较少，岩屑极少或不存在。不存在。2、重矿物含量比砂岩多，可达、重矿物含量比砂岩多，可达23%，多，多为稳定性高的组分。为稳定性高的组分。3、颗粒圆度不高，分选一般较好。、颗粒圆度不高，分选一般较好。4、粘土基质含量一般相当多、粘土基质含量一般相当多。5、碳酸盐胶结物较常见，铁质和硅质较少。、碳酸盐胶结物较常见，铁质和硅质较少。6、常见薄的水平层理和波状层理，亦见小、常见薄的水平层理和波状层理，亦见小型交错层理和包卷层理。型交错层理和包卷

15、层理。1根据粒度分根据粒度分2根据碎屑成分分根据碎屑成分分3根据胶结物成分分根据胶结物成分分4黄土黄土一种半固结的泥质粉砂岩，一种半固结的泥质粉砂岩，其中粉砂其中粉砂5060%，泥质可达，泥质可达3040%，砂，砂（0.25mm）约）约10%。粉砂岩粉砂岩是经过较长距离搬运，在稳定的水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。动力条件下缓慢沉降形成的。粉砂岩粉砂岩分布极其广泛，几乎在所有的砂分布极其广泛，几乎在所有的砂-泥泥质岩系中都有粉砂岩层或夹层。质岩系中都有粉砂岩层或夹层。Petroleumreservoirpropertiesofsandstonesandtheirrel

16、ationtolithology1、砂岩是良好的储集油气的岩石、砂岩是良好的储集油气的岩石2、砂岩的、砂岩的孔隙孔隙由原生和次生孔隙两部分组由原生和次生孔隙两部分组成，研究表明，不少油田的砂岩储集层均为次成，研究表明，不少油田的砂岩储集层均为次生孔隙或以次生孔隙为主。生孔隙或以次生孔隙为主。3砂岩的储集性能表示参数：孔隙度、砂岩的储集性能表示参数：孔隙度、渗透率渗透率4砂岩的孔隙度取决于粒度组分、排列砂岩的孔隙度取决于粒度组分、排列方式、填隙物的数量和成分。方式、填隙物的数量和成分。5影响渗透率的岩石特性有粒度、分选、影响渗透率的岩石特性有粒度、分选、格架颗粒的排列、胶结作用以及层理。格架颗粒

17、的排列、胶结作用以及层理。6良好的砂岩储集岩大多数是中砂岩和细良好的砂岩储集岩大多数是中砂岩和细砂岩，其次为粗砂岩和粗粉砂岩。砂岩，其次为粗砂岩和粗粉砂岩。7从砂岩类型来看，石英砂岩的储油物性从砂岩类型来看，石英砂岩的储油物性最好。我国大多数油田的砂岩类型多属长石砂最好。我国大多数油田的砂岩类型多属长石砂岩，一般渗透性良好。岩，一般渗透性良好。Researchmethodsandsignificanceofsandstones（自学为主）（自学为主）1、砂岩的野外研究、砂岩的野外研究要观察砂岩的颜色、成分、结构，对岩石定要观察砂岩的颜色、成分、结构，对岩石定出大类名称；并要研究砂岩的沉积构造、

18、产状以出大类名称；并要研究砂岩的沉积构造、产状以及与其它岩石的关系；此外，还应注意砂岩和粉及与其它岩石的关系；此外，还应注意砂岩和粉砂岩的含油气情况。砂岩的含油气情况。2、砂岩的室内研究、砂岩的室内研究A薄片鉴定：详细研究砂岩的成分、结构、薄片鉴定：详细研究砂岩的成分、结构、成岩后生变化，以便正确地予以命名和进行成因成岩后生变化，以便正确地予以命名和进行成因分析。分析。B其他手段：粒度分析、重矿分析、扫描其他手段：粒度分析、重矿分析、扫描电镜、电子探针、阴极发光、化学成分、电镜、电子探针、阴极发光、化学成分、1、固结良好的砂岩，可作建筑石材、固结良好的砂岩，可作建筑石材2、松散的砂可作水泥拌料松散的砂可作水泥拌料3、纯净的石英砂和石英砂岩是硅酸盐工业、纯净的石英砂和石英砂岩是硅酸盐工业和玻璃工业的原料和玻璃工业的原料4、某些矿和砂岩中常富集有重要矿产某些矿和砂岩中常富集有重要矿产5、砂岩是良好的储水层、储油气层砂岩是良好的储水层、储油气层