实习二 陆源碎屑岩结构的观察与描述 陆源碎屑岩的成因、分类及其鉴别特征

一、目的要求

（1）掌握陆源碎屑岩结构类型、特征。

（2）了解各种结构所能反映的形成条件。

（3）掌握碎屑岩常见碎屑的镜下鉴定特征。

二、实习内容

（1）观察和描述碎屑颗粒结构。

（2）胶结物结构和杂基结构，以及胶结类型（即碎屑颗粒与胶结物、杂基的关系）。重点是碎屑颗粒结构和胶结物结构。

三、实习报告

描述下列薄片中的结构类型，识别各种岩屑，并提交实习报告：

石英砂岩、长石砂岩、岩屑杂砂岩、岩屑砂岩、细角砾岩。

复习题

（1）碎屑岩的结构组分有哪些类型?试述它们的特征和成因。研究碎屑颗粒的结构有何意义?

（2）胶结物结构与沉积、成岩和后生作用有何关系?

（3）杂基支撑和颗粒支撑的岩石沉积条件有何不同?

（4）砾岩中的杂基和砂岩中的杂基有何不同?

（5）何谓砂岩的成分成熟度?研究成分成熟度有何意义?

（6）何谓碎屑结构?它包括哪些方面?

（7）试从搬运方式、沉积特点、流体性质、颗粒接触关系及粒间填隙物等方面对比颗粒支撑结构和杂基支撑结构。

（8）何谓结构成熟度?研究结构成熟度有何意义?它与成分成熟度有何关系?

2.试述陆源碎屑岩各组成部分的特征及沉积学意义？~

沉积岩来自于岩石和有机物的碎片，叫做沉积物，在百万年期间积聚成堆。这些紧密的岩石比火成岩更易弯曲。像沙，盐，粘土，砂岩，炭和石灰石都是例子。


【形成】
沉积岩是在地表和地表下不太深的地方形成的地质体。它是在地表或接近地表常温常压条件下（-70－200℃，一至十几大气压），由风化作用，生物作用和某些火山作用产生的物质经搬运、沉积和成岩等一系列地质作用形成的。


【分布和价值】
沉积岩的体积只占岩石圈的5%，但其分布面积却占陆地的75%，大洋底部几乎全部为沉积岩或沉积物所覆盖。沉积岩不仅分布极为广泛，而且记录着地壳演变的漫长过程。目前已知，地壳上最老的岩石，其年龄为46亿年，而沉积岩圈中年龄最老的岩石就36亿年（苏联克拉半岛）。沉积岩中蕴藏着大量的沉积矿产，如煤，石油，天然气，盐类等，而且铁 锰 铝 铜 铅 锌等矿产中 沉积类型的也占有很大的比重。同时，沉积岩分布地区又是水文地质和工程地质的主要场所。因此，研究沉积岩，对发展地质科学的理论 寻找丰富的沉积矿产以及水文地质和工程地质工作均具有重要意义。


【特征】
沉积岩：是地面即成岩石在外力作用下，经过风化、搬运、沉积固结等沉积而成，其主要特征是：①层理构造显著；②沉积岩中常含古代生物遗迹，经石化作用即成化石；③有的具有干裂、孔隙、结核等。常见的沉积岩有：直径大于3毫米的砾和磨圆的卵石及被其它物质胶结而形成的砾岩，由2毫米到0.05毫米直径的砂粒胶结而成的砂岩，由颗粒细小的粘土矿物组成的页岩，由方解石为其主要成分，硬度不大的石灰岩等。

已经形成的岩石露出地表后,由于风化作用而遭到破坏,,变成碎屑等,经过流水、风、冰川及其它外力搬运，最后在海洋、低地或海陆之间的过渡地带沉积下来，在经受亿万年的压缩、变化之后，胶结在一起，又变成一层一层的坚硬的岩石。这样形成的岩石叫做沉积岩。


【沉积岩的物质来源】
1、 风化作用，它包括机械风化、化学风化和生物风化。机械风化是以崩解的方式把已经形成的岩石破碎成大小不同的碎屑；化学风化是由于水、氧气、二氧化碳引起的化学作用使岩石分解形成碎屑；细菌、真菌、藻类等生物风化作用也能分解岩石；

2、火山爆发喷射出大量的火山物质；

3、植物和动物有机质在沉积岩中也占有一定比例。

【沉积岩的分类】
以物质来源为主要考虑因素的分类，沉积岩被分成三类，即由母岩风化物质、火山碎屑物质和生物遗体形成的不同沉积岩。

母岩分化产物形成的沉积岩是最主要的沉积岩类型，包括碎屑岩和化学岩两类。碎屑岩根据粒度细分为砾岩、砂岩、粉砂岩和黏土岩；化学岩根据成分，主要分出碳酸盐岩、硫酸盐岩、卤化物岩、硅岩和其他一些化学岩。

砾岩是粗碎屑含量大于30%的岩石。绝大部分砾岩由粒度相差悬殊的岩屑组成，砾石或角砾大者可达1米以上，填隙物颗粒也相对比较粗。具有大型斜层理和递变层理构造。

砂岩在沉积岩中分布仅次于黏土岩。它是由粒度在2～0.1毫米范围内的碎屑物质组成的岩石。在砂岩中，砂含量通常大于50%，其余是基质和胶结物。碎屑成分以石英、长石为主，其次为各种岩屑以及云母、绿泥石等矿物碎屑。

粉砂岩中，0.1～0.01mm粒级的碎屑颗粒超过50%，以石英为主，常含较多的白云母，钾长石和酸性斜长石含量较少，岩屑极少见到。黏土基质含量较高。

黏土岩是沉积岩中分布最广的一类岩石。其中，黏土矿物的含量通常大于50%，粒度在0.005～0.0039mm范围以下。主要由高岭石族、多水高岭石族、蒙脱石族、水云母族和绿泥石族矿物组成。

碳酸盐岩常见的岩石类型是石灰岩和白云岩，是由方解石和白云石等碳酸盐矿物组成的。碳酸盐中也有颗粒，陆源碎屑称为外颗粒；在沉积环境以内形成并具有碳酸盐成分的碎屑称为内碎屑。我国桂林有“山水甲天下”之美称，奇妙莫测的七星岩是另一种类型的沉积岩，即碳酸盐地区形成的喀斯特地貌。


沉积岩是三种组成地球岩石圈的主要岩石之一（另外两种是岩浆岩和变质岩）。是在地表不太深的地方，将其他岩石的风化产物和一些火山喷发物，经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用形成的岩石。因此也叫作水成岩。在地球地表，有70%的岩石是沉积岩，但如果从地球表面到16公里深的整个岩石圈算，沉积岩只占5%。沉积岩主要包括有石灰岩、砂岩、页岩等。沉积岩中所含有的矿产，占全部世界矿产蕴藏量的80%。

沉积岩成因
风化的岩石颗粒，经大气、水流、冰川的搬运作用，到一定地点沉积下来，受到高压的成岩作用，逐渐形成岩石。沉积岩保留了许多地球的历史信息，包括有古代动植物化石，沉积岩的层理有地球气候环境变化的信息。

碎屑沉积岩
是从其他岩石的碎屑沉积形成的，包括有长石，闪石，火山喷出物，黏土，以及变质岩的碎屑，碎屑的大小不同形成的岩石也不同，形成页岩的碎屑小于0.004 mm，形成砂岩的碎屑在0.004 to 0.06 mm 之间，形成砾岩的碎屑则有2 到 256 毫米。

沉积岩的分类不仅根据其形成颗粒的大小，还要考虑到组成颗粒的化学成分，形成的条件等因素。颗粒形成的条件，是被冰、水、温度变化将岩石碎裂，也有是由于化学作用，如淋融再析出等。在搬运过程中，颗粒体积进一步变小，最终在一个新地点沉积成岩。

生物沉积岩
是由生物体的堆积造成的，如花粉、孢子、贝壳、珊瑚等大量堆积，经过成岩作用形成的

一般认为，地球大气中的含碳量之所以相对其他行星如金星要低，就是因为被石灰岩等沉积岩固定。形成石灰岩的碳和钙都能在生物系统中循环

一、成因：
陆源碎屑矿物中以石英最常见。除单晶石英外，常见由几颗石英或许多微粒石英组成的多晶石英；长石类矿物中微斜长石常见，斜长石中钠长石远远超过钙长石；云母类碎屑一般以白云母为主；重矿物中常见者是火成岩和变质岩中的副矿物，如锆石、金红石等；岩石碎屑是母岩破碎形成的岩石碎块，保存了母岩的结构特征；若岩层中出现大量火山岩屑，标志着某一时期陆源区曾有过火山活动。
二、根据碎屑颗粒的大小，陆源碎屑岩可以分为四类：
1、砾岩：碎屑直径>2mm。
2、砂岩：碎屑直径2-0.05mm。
3、粉砂岩：碎屑直径0.05-0.005mm。
4、泥质岩：碎屑直径<0.005mm。
三、特征
碎屑岩的物质组成有两部分，一类是陆源碎屑和填隙物中的杂基。另一类是胶结物，它们是在沉积、成岩阶段以溶液沉淀的方式而形成的。
陆源碎屑结构
陆源碎屑结构是陆源沉积岩的主要结构，它是由碎屑颗粒和胶结物（或基质）两部分组成，结构的特征取决于颗粒的结构、胶结物（或基质）的结构以及二者之间的量比和相互关系。碎屑结构特征包括颗粒的大小、分选性、形态和表面特征等。
泥状结构
主要是由颗粒小于0.004毫米的泥质物物质组成，为泥质岩的特征结构。具有这种结构的岩石，其特点是质地均匀、致密，具有滑感和贝壳状断口，矿物成分主要为粘土矿物。自然界具典型泥状结构的泥质岩并不多，往往有少量砂和粉砂等混入物，形成过度类型的砂泥状结构或粉砂泥状结构。