第五章 沉积岩的一般特征

第五章 沉积岩的一般特征 课 程 名 称 石油地质 授 课 班 级 授 课 日 期 本 次 课 题 沉积岩的一般特征 教 学 目 的 通过本次课程的讲授，使学生理解沉积岩的定义，掌握沉积岩的一般特征，和技能要求 诸如沉积岩的结构和构造等等 重点:沉积岩的定义、沉积岩的构造(层理、层面) 难点:沉积岩的构造(水平层理、平行层理、交错层理、递变层理、透镜状层理和 压扁层理、韵律层理和沉积旋回) 德育:学习别人的优点，别人的优点可能也会成为自己的优点，大庆人就是在不断 地学习国外和国内其他的石油单位的先进的生产技术中获得不断的前进的。 教学方法:讲授法 教学内容摘要:沉积岩的一般特征(沉积岩的物质成分、沉积岩的颜色-继承色、自 生色、次生色;沉积岩的构造——水平层理、交错层理、递变层理、透镜状 层理、韵律层理和沉积旋回)沉积岩的构造、沉积岩的分类 课后安排:复习第一章到第三章的关于概念性的内容 授课教案 第五章 沉 积 岩 第一节 沉积岩的一般特征 沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石(岩浆岩、变质岩、沉积岩)“地壳 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 层”是指 大气圈的下层、水之一。它是在地壳表层条件下，由母岩的风化产物、火山物质、有机物 圈和生物圈的全质等沉积岩的原始物质成分，大都经搬运作用、沉积作用以及沉积后作部以及岩石圈的 上层。它是包围地用而形成的一类岩石。 球表面的一个圈 沉积岩的分布(参考课本内容第60页) 层，沉积岩就生成 1 在这个层圈中，所一、 沉积岩的物质成分 以可以把它称为1.矿物成分特征 沉积岩生成圈或 沉积圈。 在沉积岩中已知的矿物达160种以上，但是组成岩石的99%以上 的矿物只有20余种，而在一种岩石中常见的主要(造岩)矿物不过1-3 种，通常不超过5-6种。沉积岩的矿物组分与岩浆岩不同，它有自己的特 点。沉积岩的矿物组分可分为三类: (1)在岩浆岩中大量存在，而在沉积岩中很稀少的矿物，如橄榄 石、普通角闪石、普通辉石等铁镁矿物。 (2)在岩浆岩和沉积岩中都是比较多的矿物，如钾长石、酸性斜 长石及石英。 (3)在沉积作用的过程中新生成的矿物，如盐类矿物、某些氧化 物和氢氧化物、粘土矿物、碳酸盐矿物等。 2.化学成分的特点 (1)FeO和FeO的对比关系，在沉积岩和岩浆岩中铁的总量是23 大体相同的，但在沉积岩中多半是FeO，而在岩浆岩中FeO则略高于23 FeO。 23 (2)沉积岩中碱金属和碱土金属的含量远低于岩浆岩，尤其是Na的含 量。 (3)由于沉积岩是形成于富含HO、CO、O的地表环境里，所以沉222 积岩就特别富含HO、CO，尤其是CO较多，而它们在岩浆岩中则几乎222 是没有的。 (4)沉积岩的生成往往会导致游离子的SiO呈石英、玉髓、蛋白石2 以及其它低温变种的形式聚集起来，而岩浆岩中的SiO则呈石英及其它2 高温度变种产出。 3.结构和构造的特点 沉积岩的结构、构造特点与岩浆岩的不同。 沉积岩的结构类型及其特点取决于岩石的形成作用。 例如，由母岩机械破碎作用的产物所形成的岩石具有“碎屑结构”;由机械悬浮沉积作用或者胶体凝聚作用所形成的岩石具有“泥状结构”; 2 机械作用形成内源岩则具有“粒屑结构”;由化学或生物化学作用形成的岩石具有“结晶粒状结构”;由生物作用形成的岩石则为“生物结构”;由火山喷发作用形成的碎屑再经沉积作用所组成的岩石则有“火山碎屑结构”。其中“碎屑结构”、“生物结构”与“粒屑结构 ”都是沉积岩所特有的，化学与生物化学成因岩石的“晶粒结构 ”虽与岩浆岩的结构相似，但它们各自形成的热力学条件却迥然不同。 沉积岩是在地表的条件下，在各种地质营力(如流水、空气等)的作用下堆积而成，常常具有各种各样成层构造，层内构造以及层面构造。尤其是层理构造，在岩浆岩中除少数情况(层状火山成岩)外，很少见到层理，故层理构造乃是沉积岩的基本构造特征，常见如水平层理、沙纹状层理，交错层理等，其它如各种层面构造(波痕、干裂、象形印模等)、缝合线构造、叠层构造、鳞状构造、结核等都是沉积岩所特有的。 4.孔隙性 由于沉积岩是在地表或接近地表压力条件下形成的，因而沉积岩都是富于孔隙性，而结晶岩一般是孔隙性很差的。 沉积岩的分类 沉积岩的分类方案很多。这里，首先根据沉积岩的形成作用(冯增昭，1982，1992)划分以下大类和基本类型: 1)主要由母岩风化产物组成的沉积岩; 2)主要由火山碎屑物质和深部卤水组成的沉积岩; 3)主要由生物遗体组成的沉积岩; 4)主要由宇宙物质来源组成的沉积岩。 二、沉积岩的颜色 原生色(继承色、自生色)、次生色 三、沉积岩的构造 1.层理构造 2.层面构造 3.层内构造 沉积岩的构造是指沉积岩的各个组成部分之间的分布和排列方式，它是沉积物在沉积期或沉积后通过物理作用、化学作用和生物作用形成 3 的。 其中沉积期形成的构造称为原生构造，如层理、波痕等流动成因构造。沉积后形成的构造，有的是在沉积物固结成岩之前形成的，如负荷构造、包卷层理等同生变形构造。 沉积岩的构造种类繁多，可按形态、成因、形成阶段等进行分类。 1. 层理 层理是碎屑岩最典型、最重要的特征之一。它是沉积物沉积时水动力条件的直接反映，也是沉积环境的重要标志之一。 1)水平层理和平行层理 特点是纹层呈直线状互相平行，并且平行于层面。 平行层理一般出现在急流及高能量环境中，如河道、海(湖)岸和海滩等沉积环境中，常与大型交错层理或冲洗层理共生，平行层理具良好含油气性。 2)波状层理 这种层理的特点是纹层呈对称或不对称的波状，但其总的方向平行于层面。这种层理主要是由沉积介质的波浪振荡运动造成的，其次是单向水流的前进运动造成的。前者主要形成对称形态的波状层理，后者形成不对称波状层理，同时叠覆层的相位错开。 3)交错层理 交错层理通常也称为斜层理。它是由一系列斜交于层系界面的纹层组成，斜层系可以彼此重叠、交错、切割的方式组合(图中的3，4，5)。这种层理是由沉积介质(水流及风)的流动造成的。当介质具有一定流速时，底床上可以产生一系列的砂波，这种砂波顺流移动的结果，在陡坡加积作用一侧形成了由一系列纹层组成的斜层系。斜层系互相平行或彼此切割构成不同形态的交错层理。纹层倾向表示介质流动方向。 4)递变层理 4 递变层理是具有粒度递变的一种特殊的层理，又称为粒序层理。这种层理的特点是由底向上顶部颗粒逐渐由粗变细。除了粒度变化以外，没有任何内部纹层。 5)压扁层理和透镜状层理 这是在砂、泥沉积中的一种复合型层理，有时也称为潮汐层理。它是由压扁层理(又称为脉状层理)、波状层理、透镜状层理组合而成，在形态上很像小型波状层理。 6)韵律层理 这种层理是在成分、结构与颜色方面不同的薄层作有规律地重复出现而组成的。狭义的韵律层理以纹层厚度通常小于3mm或4mm有别于一般的韵律层理。 2.层面构造 在岩层表面呈现出的各种不平坦的沉积构造的痕迹，统称为层面构造。层面构造有的保存在岩石层面上，如波痕、剥离线理、干裂纹、雨痕等;有的保存在岩层的底面上，特别是砂岩底面铸模构造，如槽模、沟模等。层面构造可分为流动成因和暴露成因两类。 一、波痕 二、剥离线理构造 三、泥裂 四、雨痕和冰雹痕 五、底层面构造,底模 3.层内构造 结核 结核是岩石中自生矿物的集合体。这种矿物集合体表现为在成分、结构、颜色等方面与围岩有显著差别的不规则团块。它主要是由在未固结的沉积物中呈溶液状态的分散物质重新分配和集中并逐渐增长而成。结核的形状通常为球状、椭球状、饼状或不规则状，有时也常见管状。这 5 种管状结核是树干、树根等被交代而成的植物假象。结核的大小可以小于1cm至数十厘米。 4.生物成因的构造 (略) 课 程 名 称 石油地质 授 课 班 级 授 课 日 期 本 次 课 题 碎屑岩 教 学 目 的 通过本次课程的讲授，使学生理解和掌握碎屑岩的物质成分、结构、构造以和技能要求 及命名等，掌握常见的一些碎屑岩的类型及其特征，掌握砂岩的分类和命名。 6 重点:碎屑岩的三级命名法、碎屑岩的分类、碎屑岩的结构(胶结类型、碎屑岩的 结构和油气储藏的关系) 难点:碎屑岩的三级命名法 德育:不要因为别人的否定而自我否定，大庆的先辈就有这种自信，我们国家的石 油前辈就是有这种自信。 教学方法:讲授法 教学内容摘要:碎屑岩的物质成分(碎屑物质、杂基、胶结物)碎屑岩的结构(粒 度、形状、分选、胶结类型、碎屑岩结构与储油物性的关系)、碎屑岩的类 型(砾岩、砂岩、粉砂岩、粘土岩)及其分别分类 课后安排:复习本次课程内容，预习下次课，然后为实验做准备 授课教案 第二节 碎屑岩 一、碎屑岩的物质成分 碎屑岩由碎屑成分和填隙物(包括杂基和胶结物)组成。碎屑成分 占50,以上。碎屑岩的性质主要是由碎屑组分的性质决定的。 ,( 碎屑物质 碎屑物质是碎屑岩中最主要的组分、比如砾岩中的砾石、砂岩中 的砂粒，碎屑主要来自于陆源区母岩机械破碎的产物。是由母岩(岩浆 岩、变质岩、先成的沉积岩)继承下来的。 目前已经发现的碎屑矿物约有160种，最常见的约20种。但在一种 碎屑岩中，其主要碎屑矿物通常不过3—5种。 轻矿物相对密度小于2.86，主要为石英、长石。 长石主要来石英 石英抗风化能力很强，既抗磨又难分解，同时在大部分岩浆岩和源于花岗岩和花 岗片麻岩。地壳运变质岩中石英含量又高，因此石英是碎屑岩中分布最广的一种碎屑矿物。 7 动比较剧烈、地形它主要出现在砂岩及粉砂岩中(平均含量可达8,)，在砾岩中含量较少。 高差大、气候干长石 在碎屑岩中长石的含量少于石英，据统计，砂岩中长石的平均含燥、物理风化作用 为主、搬运距离近量为10,—15,，远比石英含量少，而在岩浆岩中长石的平均含量则为 以及堆积迅速等石英的几倍。 条件，是长石大量 出现的有利因素。 2(杂基 一般认为， 在碎屑岩中钾长 杂基是与砂、砾等碎屑一起以机械方式沉积下来的细粒碎屑物质，石多于斜长石，在 钾长石中正长石主要为高岭石、水云母、蒙脱石等粘土矿物。 略多于微斜长石， 在斜长石中钠长杂基对碎屑可起胶结作用，但与胶结物不同，它不是化学成因的。 石远远超过钙长 石。 3(胶结物 胶结物是以化学沉淀方式形成于碎屑粒间孔隙中起胶结作用的沉积 物质。它们多数形成于晚期成岩作用的阶段。也有在沉积同生期形成的。 常见的胶结物有硅质、钙质、铁质和泥质。 二、碎屑岩的结构 碎屑岩的结构包括碎屑颗粒的大小(粒径)、形状(圆度、球度)、 分选性和胶结类型等。 1(碎屑颗粒的粒度 粒度是指碎屑颗粒的大小。是碎屑岩最重要和最基本的结构特征。 在正常的碎屑岩中，粒度的变化是连续的，通常粒度分为砾、砂、和粉 砂3级。我国目前广泛采用的粒度分级是(见课本69页) 碎屑岩的粒度分类及命名 碎屑岩的粒度特征是碎屑岩分类和命名的基础，其他的分类命名(如成 分、成因)常是在这一基础上进行的。由于碎屑岩颗粒分选的差异，常 8 采用三级命名法对碎屑岩进行粒度分类。 1)三级命名法。以含量大于50,的粒级定岩石的主名，即基本名;含量介于50,--25,的粒级以形容词“××质”的形式写在基本名之前;含量在25,--10,的粒级作次要形容词，以“含××”的形式写在最前面;含量小于10,的粒级一般不反映在岩石的名称中。 2)如果碎屑岩的粒度分选较差，所含粒级较多，但没有一个粒级的含量大于50,，而含量在50,--25,的粒级又不止一个，这时则以含量为50,--25,的粒级进行复合命名，以“××—××岩”的形式表示，含量较多的写在后面。其他含量少的粒级仍按第一条原则处理。 3)若碎屑岩的粒度分选更差，不但没有含量大于50,的粒级，而且含量为50,--25,的粒级也没有或者只有一个，则应将此岩石的全部粒度组分分别合并为砾、砂和粉砂三大级，然后按前两条原则命名。 2.碎屑岩的形状 (1)圆度 碎屑颗粒被磨圆的程度 (2)球度 碎屑颗粒接近球体的程度 3(分选性 碎屑岩中颗粒大小的均匀程度称为分选性，通常分为三级，若岩石中某一颗粒级别的含量大于或等于75%，说明该颗粒大小均匀，分选好，50%~75%，分选中等，50%以下，分选差 4(胶结类型 1()基底胶结 9 填隙物含量较多，碎屑颗粒在其中互不接触呈漂浮状，填隙物主要为原杂基(或由之转变成的正杂基)。这种股结类型一般代表着高密度流快速堆积的特征。基底式胶结实际上可称为杂基支撑结构，它形成于沉积同生期。 2()孔隙胶结 这是最常见的颗粒支撑结构。碎屑颗粒构成支架状，颗粒之间多呈点状接触。胶结物含量少，只充填在碎屑颗粒之间的孔隙中，它们是成岩期或后生期的化学沉淀产物。 3()接触胶结 称为颗粒支撑结构，颗粒之间呈点接触或线接触，胶结物含量很少，分布于碎屑颗粒相互接触的地方。它可能是干旱气候带的砂层，因毛细管作用，溶液沿颗粒间细缝流动并沉淀形成的;或者是原来的孔隙式胶结物经地下水淋滤改造而成的。 4()镶嵌胶结 在成岩期的压固作用下，特别是当压溶作用明显时，砂质沉积物中的碎屑颗粒会更紧密地接触。颗粒之间由点接触发展为线接触、凹凸接触，甚至形成缝合状接触。这种颗粒直接接触构成的镶嵌式胶结，有时不能将碎屑与其硅质胶结物区分开，看起来像是没有胶结物，因此有人称之为无胶结物式胶结。 5(碎屑岩结构与储油物性的关系 碎屑岩是重要的油气储集岩，埋藏在地下的油、气、水储集在岩石的孔隙和裂缝中，并沿着互相连通的有效孔隙或层理进行渗流。岩石的孔隙性和渗透性统称为储油物性。 岩石中孔隙的体积与岩石总体积之比称为孔隙度,互相连通的有效孔隙(可提供油气流动的孔隙)的体积与岩石总体积之比称为有效孔隙度,它直接关系到油气的储量。 在一定压差下,岩石能使流体通过的能力称为岩石的渗透性,它关系到油井的产量高低。 有效孔隙度越高、渗透性越好的岩石其储油物性就越好。 碎屑岩的结构与储油物性密切相关，一般来说，分选好，堆积疏松， 10 圆度好，胶结物少的碎屑岩，储油物性好。 三、碎屑岩的类型及特征 1(砾岩 主要由砾石构成的粗碎屑岩称为砾岩，因在地质上有特殊的意义，故有人把砾石含量大于30%的岩石都称为砾岩。 分类 1)按圆度分类 砾岩:圆状和次圆状砾石含量大于50,; 角砾岩:棱角状和次棱角状砾石含量大于50,。 砾岩一般都是沉积作用形成的;而角砾岩除了沉积成因的以外，还可以由构造作用(如断层角砾岩)、火山作用(如火山角砾岩)或化学作用(如洞穴角砾岩和盐溶角砾岩)生成。 在地质分布上，砾岩比角砾岩常见，而且可以呈巨厚层出现;角砾岩厚度不大，但具有更明显的成因意义。砾岩和角砾岩之间存在着过渡的岩石类型，可称为砾岩--角砾岩。 2)按成分分类 (1)单成分砾岩和角砾岩 (2)复成分砾岩和角砾岩 3)按地层剖面中的位置分类 1(底砾岩 2(层间砾岩 4)成因分类 滨岸砾岩 河成砾岩 洪积砾岩 冰川角砾岩 滑塌角砾岩 岩溶角砾岩 2 砂岩 11 主要由砂(2--0.1mm的陆源碎屑颗粒)组成的碎屑岩，称为砂岩。在砂岩中，砂的含量应大于50,。 砂岩的化学成分不一致，这取决于碎屑组分和胶结物的成分。与岩浆岩的平均化学成分相比较，砂岩中的SiO含量很高，而AlO含量则大223为减少，这是因为砂岩是机械沉积作用的产物，不稳定组分(如长石和岩屑)已被大量破坏淘汰，而稳定组分石英却相对富集所致，砂岩的矿物成分越复杂，其化学成分越近于岩浆岩，如岩屑砂岩和杂砂岩。砂岩的化学成分由于其中存在胶结物而变化很大，钙质、铁质、石膏质等胶结物的加入，自然就增加了CaO，FeO的含量。 23 砂岩的分类及原则 1(分类原则和依据 从具体标志来说，应当选择砂岩中的石英、长石、岩屑和粘土基质四种组分作为分类依据。因为这些变量容易鉴别，又有成因意义，它们彼此间的数量关系可以反映砂岩的成因特征。 1) 石英砂岩(类)(特征见课本73页) 12 2) 长石砂岩(类) 3) 岩屑砂岩(类) 1) 石英砂岩类 石英砂岩类最突出特征是石英碎屑占90,以上，含有少量长石和燧石等岩屑，即狭义(纯)石英砂岩。其中重矿物含量极少，往往不超过千分之几，且多为稳定组分，通常由极圆的锆石、电气石、金红石等组成，有时有钛铁矿及其衍生的白钛石。 胶结物大多为硅质，次为钙质、铁质及海绿石等。 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。 波痕和交错层理是石英砂岩的特征构造，产状一般为厚度不大的稳定层状。这类砂岩极为常见，据统计，约占砂岩总量的1,3，时代分布也广，但以前寒武纪和早古生代为多，主要产于构造条件相对稳定的海洋滨岸地区。 随着长石和岩屑含量的增加，石英含量的相对减少，石英砂岩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，都大于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。 长石质石英砂岩中长石的含量多于岩屑，一般为5,--25,，常见钾长石和酸性斜长石，而岩屑<15,。重矿物除稳定组分外，一般尚含有稳定性差的组分，如十字石、蓝晶石等。 岩屑质石英砂岩中岩屑的含量多于长石，一般为5,--25,，而长石<15,。岩屑多为抵抗风化能力较强的石英岩、燧石和硅质岩等岩屑， 13 重矿物也相应增加了不稳定组分。 长石岩屑质石英砂岩是向长石砂岩和岩屑砂岩的过渡类型，其中石英含量已显著减少，为50,--75,，长石和岩屑含量有所增加，但均不超过25,，成分较复杂，一般常与长石质石英砂岩和岩屑质石英砂岩共生。 成因 2)长石砂岩类 长石含量较高是本类砂岩的特点，为2,--100,，但实际上长石含量高于75%的极为罕见。 成因:长石砂岩的形成在很大程度上取决于母岩成分，因此要有富含长石的母岩。还需要有利于母岩崩解的条件，主要是构造条件和气候条件。 3)岩屑砂岩类(略)3.粉砂岩(见课本74页) 4.火山碎屑岩(见课本74页) 课 程 名 称 石油地质 授 课 班 级 授 课 日 期 本 次 课 题 粘土岩和碳酸盐岩 通过本次课程的讲授，使学生理解和掌握粘土岩和碳酸盐岩的物质成分、结教 学 目 的 构、构造以及命名等，掌握常见的一些粘土岩和碳酸盐岩的类型及其特征，和技能要求 掌握砂岩的分类和命名。 14 重点:粘土岩的物质成分和颜色、粘土岩的结构及构造、粘土岩的分类 粘土岩的研究意义 难点:碳酸盐岩的结构组分(外颗粒、内颗粒) 德育:作为新一辈的大庆人，应该怎么做，我们新一代的大学生都应该仔细地思量。 教学方法:讲授法 教学内容摘要:粘土岩的物质成分和颜色、粘土岩的结构及构造、粘土岩的分类(泥 岩、页岩、油页岩)，粘土岩的研究意义;碳酸盐岩的成分、碳酸盐岩的结 构组分、碳酸盐岩的成分分类、石灰岩的主要类型、白云岩简介。 课后安排:复习本次课程内容，预习下次课，然后为实验做准备 授课教案 第三节 粘土岩 粘土岩是指以粘土矿物为主(含量大于50,)的沉积岩。疏松或末 固结者称为粘土。 粘土岩的粒度组分大都很细小，这主要是因粘土矿物的粒度细小所 致。粘土矿物的粒径一般都在0.005mm或0.0039mm以下，甚至在0.00lmm 以下。因此，就粒度组分而论，小子0.005mm或小于0.0039mm的组分含 量大于50,的岩石，称为粘土岩。 构成粘土岩主要组分的粘土矿物大多数来自母岩风化的产物，并 以悬浮方式搬运至汇水盆地，以机械方式沉积而成。由汇水盆地中SiO2 和AlO胶体的凝聚作用形成的自生粘土矿物，以及由火山碎屑物质蚀变23 形成的粘土矿物，在粘土岩中所占比例较少。因此，就形成机理而言， 粘土岩类应归属陆源碎屑沉积岩。 15 粘土岩是沉积岩中分布最广的一类，约占沉积岩总量的60,。粘 土岩不仅是重要的生油岩，同时还是良好的盖层，甚至还可作为油气的 储集层。因此，粘土岩研究不仅对沉积岩成因、沉积环境分析起重要作 用，而且还具有重要石油地质意义。粘土岩常具有一些独特的物理性质 (如非渗透性、吸附性、吸水膨胀性、可塑性、耐火性、烧结性、粘结 性、干缩性等)，有些黑色页岩和碳质页岩还含有一些稀土元素，这就 使粘土岩具有更广泛的工业使用价值。 一、粘土岩的物质成分及颜色 粘土岩的矿物成分以粘土矿物为主，次为陆源碎屑物质、化学沉淀 的非粘土矿物及有机质。其化学成分以SiO、AlO和HO为主，次为Fe，2232 Mg，Ca，Na，K的氧化物及一些微量元素。 一、粘土矿物 二、非粘土矿物 三、有机质 粘土矿物 粘土矿物是一种含水的硅酸盐或铝硅酸盐，可分为非晶质和结晶质两类。后者又分为层状和链层状两种结构类型。最常见者为层状结构的粘土矿物。 非粘土矿物 粘土岩中，非粘土矿物包括陆源碎屑矿物和化学沉淀的自生矿物。陆源碎屑矿物中有石英、长石、云母、各种副矿物。其中最主要的还是石英，呈单晶出现，圆度差，边缘较模糊，多分布于不纯的粘土岩中。 有机质 粘土岩中常含有数量不等的有机质，而有机质的丰度以岩石中剩余有机碳含量、氨基酸总量以及氨基酸总量与剩余有机碳含量的比值作为衡量 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 。剩余有机碳含量、氨基酸总量高，氨基酸总量与剩余有机碳 16 含量比值低，则有机质丰度高，此类粘土岩即为良好的生油岩。这类粘土岩常呈深灰、灰黑、黑色，多形成于安静低能还原环境，如澙湖、海湾、深水盆地。这种环境对硫化铁的生成也是有利的，因此硫化铁矿物(如黄铁矿)常与富含有机质的暗色粘土岩共生 二、粘土岩的结构及构造 按颗粒的相对含量划分 根据粘土矿物颗粒及粉砂、砂等碎屑物质的相对含量，可划分出如表所示的结构类型。 粘土结构又称为泥质结构，几乎全由粘土质点组成，砂或粉砂级碎屑小于10,，以手触摸有滑腻感，用小刀切刮时，切面光滑，常呈现鱼鳞状或贝壳状断口。 含粉砂粘土结构和粉砂粘土结构也可分别称为含粉砂泥质结构和粉砂泥质结构。这两种结构的岩石用手触摸具有粗糙感，刀切面不平整，断口粗糙。 含砂粘土结构及砂质粘土结构也可分别称为含砂泥质结构和砂质泥质结构。这两种结构的岩石用手触摸具有明显的颗粒感觉，肉眼可见砂粒，断口呈参差状。 粘土岩的构造 粘土岩的大型宏观沉积构造包括各种层理(如水平层理、块状层理)、各种层面特征(如干裂、雨痕、虫迹、结核、晶体印痕)、水底滑动构造、搅混构造等。 具有水平层理构造的粘土岩，其水平细层的厚度小于1cm者称为页状层理或页理，它具有粘土岩沿层理方向易剥裂成页片的性质，是由于层状粘土矿物水平定向排列而具有易剥裂性的结果;水平细层的厚度 17 小于1mm者称为纹理，在粘土岩中也较常见。 粘土岩的颜色 粘土岩常见的颜色有红、紫、褐黄、灰绿、灰黑、黑色等，颜色的差异与粘土岩所含的有机碳、铁离子的氧化状态等因素有关。 粘土岩的灰色、灰黑色、黑色大多是岩石中富含有机质和分散状低价铁的硫化物(如黄铁矿)所致，为还原或强还原环境中形成的。因为这种环境有机质不易被氧化而得以保存，高价铁也易被还原而形成硫化铁。这种环境常出现于海湾、泻湖、滨外陆棚以及内陆湖泊的深湖、半深湖区。在这种环境中形成的富有机质的暗色粘土岩是良好的生油母岩。因此，灰、灰黑、黑色常是生油粘土岩的标志之一。 三、粘土岩的分类 由于粘土岩的成分及成岩作用复杂，质点极细，肉眼与显微镜都不能准确地鉴定它的矿物成分。需采用电子显微镜等方法来进行综合研究。 分类如下 1(泥岩 泥岩是一种成分复杂，页理不发育的粘土岩，它是弱固结的粘土，经压固、脱水、微弱的重结晶等作用形成的。根据泥岩所含的非粘土矿物的成分，分为:钙质泥岩、硅质泥岩、铁质泥岩、碳质泥岩等等。 2。页岩 页岩是一种成分较复杂，具有页状层理的粘土岩，它是由弱固结的粘土经较强的压固、脱水、重结晶后形成的。分类见课本。 3。油页岩 (石油和天然气部分再细讲述) 四、粘土岩的研究意义 (1)黑色页岩、油页岩在一定条件下可以成为良好的生油岩。 (2)具有一定厚度的粘土岩又可作为油、气的良好盖层。 (3)在少数情况下，当粘土岩中的裂缝发育时，也可作为储油气层。 18 (4)蒙脱石粘土岩可用作石油化工产品和其他工业产品的净化剂以及石油钻井液的原料。 (5)高岭石粘土岩还是陶瓷工业、耐火工业的重要原料。 第四节 碳酸盐岩 碳酸盐岩属于化学岩及生物化学岩类。碳酸盐岩是主要由方解石和白云石等碳酸盐矿物组成的沉积岩。石灰岩和白云岩是碳酸盐岩的最主要的岩石类型。碳酸盐岩岩石学主要研究任务是全面研究碳酸盐岩的成分、结构、构造和成因。 一、碳酸盐岩的成分 (1)碳酸盐岩的矿物成分 碳酸盐岩主要由方解石和白云石两种碳酸盐矿物组成。以方解石为主的为石灰岩，以白云石为主的为白云岩，这是碳酸盐岩的两种最基本的岩石类型。 在方解石矿物体系中，除方解石外，还有高镁方解石、低镁方解石、文石等矿物。 高镁方解石，有时也称为镁方解石，其MgCO含量一般大于10mol%，3 有时可达30mol,。其镁含量虽高，但方解石的晶格并未破坏。低镁方解石，即一般的方解石，其MgCO含量一般小于4mol,。 3 文石，又称为霰石，是方解石的同质异象变体，属斜方晶系，活度 -8.15积常数在25?时为10。在现代沉积中常呈针状，有时也呈泥状。 在碳酸盐岩中，除上述方解石和白云石体系的矿物外，还常有铁白云石、菱铁矿、菱镁矿等碳酸盐矿物。 在碳酸盐岩中，除上述碳酸盐矿物外，还常有一些非碳酸盐的自生矿物，即在沉积环境中生成的非碳酸盐矿物，如石膏、硬石膏、天青石、重晶石、萤石、石盐、钾石盐、玉髓、自生石英、黄铁矿、赤铁矿、海 19 绿石、胶磷矿等。另外，还常含一些陆源矿物，如粘土矿物、石英、长石、云母、绿泥石以及一些重矿物等。 在碳酸盐岩中，还常含一些有机质。 这些矿物成分在判断碳酸盐岩的成因及沉积环境上，都是很有用处的。 (2)碳酸盐岩的化学成分 纯石灰岩(纯方解石)的理论化学成分为CaO(56,)和CO(44,);2纯白云岩(纯白云石)的理论化学成分为CaO(30.4,)，MgO(21.7,)，CO(47.9,)。但是，实际上自然界中的碳酸盐岩总是或多或少地含有2 其他的化学成分。 二、碳酸盐岩的结构组分 1、颗粒 2、泥 3、胶结物 4、晶粒 5、生物格架 四 石灰岩的主要类型 1 颗粒-石灰岩类 颗粒石灰岩常呈浅灰色至灰色，中厚层至厚层或块状。岩石中颗粒含量大于50,。颗粒可以是生物碎屑、内碎屑、鲕粒、藻粒、球粒(团粒)等其中的一种或几种。粒径可以大至漂砾级，最小到粉屑级。它们的填隙物可以是灰泥杂基或亮晶胶结物，或两者均有。 冲洗干净、分选好的颗粒石灰岩，通常代表水浅、波浪和流水作用较强烈的环境，其中灰泥被簸选走，颗粒被亮晶方解石胶结，波痕、交错层理及冲刷构造常见。 2 泥晶石灰岩类 泥晶石灰岩或称为灰泥石灰岩，一般呈灰色至深灰色，薄至中层为 20 主。岩石主要由泥晶方解石构成，其中颗粒含量小于10,或不含颗粒。这类石灰岩中时常发育水平纹理，其层面常发育水平虫迹，层内可见生物扰动构造。纯泥晶石灰岩常具光滑的贝壳状断口。 五、白云岩类简介(略) 21