CHC陆源碎屑岩各论粉砂岩与粘土岩Y.ppt

沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论第四章第四章 陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论第二节 砂岩粉砂岩1沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论•（一）（一） 一般特征一般特征–1.1.成分成分•主要矿物成分：主要矿物成分：–石石英英、、白白云云母母及及粘粘土土矿矿物物为为主主，，长长石石较较少少，，岩岩屑屑极极少少或或不不存存在多为稳定重矿物，含量可达在多为稳定重矿物，含量可达2 2～～3%3%–填隙物常为粘土、钙质、铁质等填隙物常为粘土、钙质、铁质等四、粉砂岩定义：主要由定义：主要由0.1mm0.1mm～～0.01mm0.01mm粒级（含量大于粒级（含量大于50%50%）的碎屑）的碎屑颗粒组成的细粒碎屑岩颗粒组成的细粒碎屑岩2沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论•2.2.结构结构–分分选选性性较较好好，，磨磨圆圆性性较较差差————碎碎屑屑颗颗粒粒常常呈呈棱棱角角～～次棱角状次棱角状–WHYWHY？？•3.3.构造构造–水平层理及波状层理水平层理及波状层理–交错层理较少，多为小型交错层理较少，多为小型–水平滑动形成的包卷层理等变形构造水平滑动形成的包卷层理等变形构造四、粉砂岩3沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论4沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论•（二）分类和主要类型（二）分类和主要类型– 1. 按颗粒大小按颗粒大小•1) 粗粉砂岩粗粉砂岩 0.1～～0.05mm–很很像像砂砂岩岩，，不不仅仅与与砂砂岩岩共共生生，，也也常常发发育育各各种种交交错错层层理理，，而而且且可可作为油气储层。

作为油气储层•2) 细粉砂岩细粉砂岩 0.05～～0.01mm–具具有有粘粘土土岩岩特特性性，，常常与与泥泥质质岩岩或或泥泥晶晶灰灰岩岩共共生生，，可可能能成成为为生生油油层•若粉砂岩中混有较多的砂和粘土，按三级命名法命名若粉砂岩中混有较多的砂和粘土，按三级命名法命名 四、粉砂岩5沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论•2. 2. 根据碎屑成分根据碎屑成分–单成分粉砂岩单成分粉砂岩•石英为主石英为主–复成分粉砂岩复成分粉砂岩•除石英外，还有较多云母、长石或其它碎屑除石英外，还有较多云母、长石或其它碎屑•3. 3. 根据胶结物成分根据胶结物成分–铁质粉砂岩铁质粉砂岩–钙质粉砂岩钙质粉砂岩•山东莱阳上侏罗统白云质粉砂岩山东莱阳上侏罗统白云质粉砂岩 四、粉砂岩6沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论四、粉砂岩7沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论Calcareous siltstone, Cambrian Fucoid beds, Loch Assynt8沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论Calcareous siltstone, Cambrian Fucoid beds, Loch Assynt9沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论3mm3mm1mm1mmCalcareous siltstone, Cambrian Fucoid beds, Loch Assynt10沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论11沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论•（三）成因（三）成因–经经较较长长距距离离搬搬运运，，在在稳稳定定的的水水动动力力条条件件下下缓缓慢慢沉沉降降–分布极其广泛分布极其广泛•砂岩向泥岩过渡的水流缓慢地带砂岩向泥岩过渡的水流缓慢地带–海、湖较深处、河漫滩、三角洲、泻湖、沼泽等海、湖较深处、河漫滩、三角洲、泻湖、沼泽等四、粉砂岩12沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论•（四）实例（四）实例–第四纪黄土及黄土状岩石第四纪黄土及黄土状岩石——一种特殊类型的粉砂岩一种特殊类型的粉砂岩•颜色颜色–浅黄色、棕黄色、褐色或红色；半固结、多孔浅黄色、棕黄色、褐色或红色；半固结、多孔•成分成分–石英（石英（>50%）） 、长石、碳酸盐、粘土矿物、长石、碳酸盐、粘土矿物•结构结构–粉砂粉砂>50>50～～60%60%，泥质，泥质3030～～40%40%，砂，砂<10%<10%•成因成因•分布分布–西北黄土高原西北黄土高原★★★★，华北平原和东北南部，华北平原和东北南部★★四、粉砂岩13沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论•黄河三角洲现代沉积黄河三角洲现代沉积–颜色颜色•黄色、灰黄色、土黄色黄色、灰黄色、土黄色–成分成分•颗粒（颗粒（70～～80%））–石英、长石、云母石英、长石、云母–重矿物重矿物»锆石、磷灰石、角闪石、绿帘石、金红石锆石、磷灰石、角闪石、绿帘石、金红石•杂基（粘土）杂基（粘土）<15%•胶结物（胶结物（10～～30%）－－方解石、白云石为主）－－方解石、白云石为主–结构结构•分选好、磨圆差分选好、磨圆差四、粉砂岩（四）实例（四）实例14沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论五、砂岩的油气储集性能及其与油气的关系孔隙性孔隙性孔隙性孔隙性渗透性渗透性渗透性渗透性中中中中- - - -细砂岩；粗砂岩和粗粉砂岩细砂岩；粗砂岩和粗粉砂岩细砂岩；粗砂岩和粗粉砂岩细砂岩；粗砂岩和粗粉砂岩砂岩物性的影响因素砂岩物性的影响因素砂岩物性的影响因素砂岩物性的影响因素六、砂岩的研究方法及其意义Published reports of reservoir permeability and porosity in the House Creek field 15沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论第四章第四章 陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论第三节 粘土岩16沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论•概述概述–1.1.定义定义•广义：广义：–主要由粒径主要由粒径<0.01mm<0.01mm的细碎屑物质（的细碎屑物质（>50%>50%）组成的沉积岩）组成的沉积岩•狭义：狭义：–主要由粘土矿物（含量大于主要由粘土矿物（含量大于50%50%）组成的沉积岩）组成的沉积岩第三节 粘土岩17沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论•2.2.粘土矿物成因：粘土矿物成因：–机械方式：母岩风化而成机械方式：母岩风化而成★★★★–化学方式：自生粘土矿物化学方式：自生粘土矿物★★• 将粘土岩归为细碎屑岩将粘土岩归为细碎屑岩 – 疏松或未固结成岩者疏松或未固结成岩者————粘土粘土– 固结成岩者固结成岩者————粘土岩粘土岩/ /泥质岩泥质岩/ /泥状岩泥状岩– 有无页理有无页理————泥岩和页岩泥岩和页岩第三节 粘土岩18沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论•3.研究意义研究意义–分布最广，约占沉积岩总体积的分布最广，约占沉积岩总体积的55～～60%。

–沉积岩成因、沉积环境分析沉积岩成因、沉积环境分析–重要的石油地质意义重要的石油地质意义•重要的生油母质；良好盖层；泥岩裂缝油气藏重要的生油母质；良好盖层；泥岩裂缝油气藏–工业用途工业用途•可塑性、耐火性、烧结性、吸水膨胀性、吸附性等可塑性、耐火性、烧结性、吸水膨胀性、吸附性等–经济意义经济意义•富集稀有元素和稀土元素，形成工业矿床富集稀有元素和稀土元素，形成工业矿床第三节 粘土岩19沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论•含水的硅酸盐或铝硅酸盐矿物，非晶质和结晶质两类含水的硅酸盐或铝硅酸盐矿物，非晶质和结晶质两类– 结晶质粘土矿物具有层状和链层状两种结构类型结晶质粘土矿物具有层状和链层状两种结构类型– 以层状结构粘土矿物最常见以层状结构粘土矿物最常见• 硅氧四面体硅氧四面体• 铝铝/镁氧八面体镁氧八面体一、粘土岩的物质成分一、粘土岩的物质成分（一）粘土矿物（一）粘土矿物20沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论•（（1）高岭石族）高岭石族–高岭石高岭石★★★★★★、地开石、地开石★★、珍珠陶土、珍珠陶土★★•1：：1型双层结构单元层型双层结构单元层由一层由一层Si-O四面体和一层四面体和一层Al-(O-OH)八面体组成八面体组成–高岭石高岭石•单个晶体：六边鳞片状、书页状。

单个晶体：六边鳞片状、书页状•集合体：蠕虫状、手风琴状；集合体：蠕虫状、手风琴状；–成因成因»长石类矿物在酸性介质中分解的产物长石类矿物在酸性介质中分解的产物»富含富含Al3+的硅酸盐转变的硅酸盐转变一、粘土岩的物质成分一、粘土岩的物质成分（一）粘土矿物（一）粘土矿物21沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论23沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论24沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论一、粘土岩的物质成分一、粘土岩的物质成分 Authigenic kaolinite plates covering a quartz grain overgrown with Authigenic kaolinite plates covering a quartz grain overgrown with authigenic quartz. SEM image of a core sample.authigenic quartz. SEM image of a core sample.25沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论•（（2）蒙脱石族）蒙脱石族–蒙脱石蒙脱石★★★★拜来石拜来石★★★★、绿脱石、绿脱石★★、皂石、皂石★★•2：：1型三层结构单元型三层结构单元两层四面体夹一层八面体层两层四面体夹一层八面体层–蒙脱石蒙脱石/高岭石高岭石/微晶高岭石微晶高岭石•细鳞片状、鹅毛状、棉絮状，轮廓不清楚细鳞片状、鹅毛状、棉絮状，轮廓不清楚•加水膨胀或呈浆糊状加水膨胀或呈浆糊状一、粘土岩的物质成分一、粘土岩的物质成分（一）粘土矿物（一）粘土矿物26沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论I/SI/SI/SI/S混层混层混层混层27沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论•（（3）伊利石族）伊利石族/水云母族水云母族–伊利石伊利石★★★★、海绿石、海绿石★★•2：：1型结构单元层型结构单元层–伊利石伊利石•偏光显微镜下偏光显微镜下–弯曲叶片状，低弯曲叶片状，低—中正突起，干涉色可达二级中正突起，干涉色可达二级•扫描电镜下扫描电镜下–圆滑鳞片状或带尖角和直边的片状圆滑鳞片状或带尖角和直边的片状一、粘土岩的物质成分一、粘土岩的物质成分（一）粘土矿物（一）粘土矿物28沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论伊利石伊利石伊利石伊利石29沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论30沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论•（（4）绿泥石族）绿泥石族–2：：1：：1型结构单元层型结构单元层2：：1结构单元层再叠置和连接一个八结构单元层再叠置和连接一个八面体层。

面体层–叶绿泥石叶绿泥石★★★★★★、鲕绿泥石、鲕绿泥石★★、铁绿泥石、铁绿泥石•绿色绿色•集合体形态集合体形态–针叶状、玫瑰花状针叶状、玫瑰花状一、粘土岩的物质成分一、粘土岩的物质成分（一）粘土矿物（一）粘土矿物31沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论绿泥石绿泥石32沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论•（（5）混层粘土矿物）混层粘土矿物–两种或两种以上不同类型的粘土矿物结构单元叠两种或两种以上不同类型的粘土矿物结构单元叠置而成置而成•有序（规则）混层有序（规则）混层•无序（不规则）混层无序（不规则）混层一、粘土岩的物质成分一、粘土岩的物质成分（一）粘土矿物（一）粘土矿物33沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论•陆源碎屑矿物陆源碎屑矿物•化学沉淀的自生矿物（化学沉淀的自生矿物（< 5% ））•有机物有机物——生油母质生油母质–煤、腐殖质、沥青质等煤、腐殖质、沥青质等一、粘土岩的物质成分一、粘土岩的物质成分（二）非粘土矿物（二）非粘土矿物34沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论二、粘土及粘土岩的物理性质二、粘土及粘土岩的物理性质（一）非渗透性（一）非渗透性( (二二) ) 吸附性吸附性( (三三) ) 吸水膨胀性吸水膨胀性( (四四) ) 基它性质基它性质35沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论–1. 根据颗粒的相对含量划分根据颗粒的相对含量划分•1) 粘土结构粘土结构/泥质结构泥质结构 粘土粘土>90%。

•2) 含粉砂粘土结构含粉砂粘土结构 粘土粘土>75%，粉砂，粉砂10～～25%；；•3) 粉砂质粘土结构粉砂质粘土结构 粘土粘土=75～～50%，粉砂，粉砂25～～50%三、粘土岩的结构构造和颜色三、粘土岩的结构构造和颜色（一）粘土岩的结构（一）粘土岩的结构36沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论•2. 按粘土矿物的结晶程度和晶体形态划分按粘土矿物的结晶程度和晶体形态划分–1) 非晶质结构非晶质结构–2) 隐晶质结构隐晶质结构★★★★★★–3) 显微晶质结构显微晶质结构–4) 粗晶结构粗晶结构三、粘土岩的结构构造和颜色三、粘土岩的结构构造和颜色（一）粘土岩的结构（一）粘土岩的结构37沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论–1 宏观构造宏观构造•无波痕无波痕•暴露成因构造暴露成因构造•水平层理水平层理小于小于1cm者称页理小于者称页理小于1mm者为纹理者为纹理•生物扰动构造、生物遗迹生物扰动构造、生物遗迹•同生变形构造同生变形构造泥火山、水下滑动等泥火山、水下滑动等 –2 微观构造微观构造三、粘土岩的结构构造和颜色三、粘土岩的结构构造和颜色（二）粘土岩的构造（二）粘土岩的构造38沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论•粘土岩的颜色粘土岩的颜色——主要是原生色，能反映生成环境。

主要是原生色，能反映生成环境–影响粘土岩颜色的主要因素影响粘土岩颜色的主要因素•粘土矿物成分、有机质和黄铁矿的含量、铁离子状态粘土矿物成分、有机质和黄铁矿的含量、铁离子状态–暗色（主要是灰色、黑色）暗色（主要是灰色、黑色）•强还原环境强还原环境——（半）深湖（半）深湖/海、海湾、泻湖海、海湾、泻湖–红色、紫红色红色、紫红色•强氧化环境强氧化环境–浅绿色或灰绿色浅绿色或灰绿色•弱氧化弱氧化——弱还原环境弱还原环境三、粘土岩的结构构造和颜色三、粘土岩的结构构造和颜色（二）粘土岩的颜色（二）粘土岩的颜色39沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论–1. 1. 按成分分类按成分分类•1) 1) 单成分粘土岩单成分粘土岩–伊利石粘土岩分布最广伊利石粘土岩分布最广–高岭石粘土岩高岭石粘土岩–蒙脱石粘土岩蒙脱石粘土岩•2) 复成分粘土岩复成分粘土岩–高岭石高岭石—蒙脱石粘土岩蒙脱石粘土岩 四、粘土岩的分类和主要类型四、粘土岩的分类和主要类型（一）分类（一）分类40沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论•2 按成因分类按成因分类–1) 沉积型沉积型•高岭石粘土岩高岭石粘土岩——陆相地层（酸性介质）陆相地层（酸性介质）•蒙脱石粘土岩蒙脱石粘土岩——成因于火山玻璃水解（碱性介质）成因于火山玻璃水解（碱性介质）–2) 风化残积型风化残积型•母岩风化而成母岩风化而成四、粘土岩的分类和主要类型四、粘土岩的分类和主要类型（一）分类（一）分类41沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩各论陆源碎屑岩各论本章重点本章重点•砾岩（概述、分类、主要成因类型）砾岩（概述、分类、主要成因类型）•砂岩砂岩–概述（定义、一般特征、研究意义）概述（定义、一般特征、研究意义）–分类：三端元、四端元分类：三端元、四端元–主要类型及成因：石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩、杂砂岩主要类型及成因：石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩、杂砂岩•粉砂岩（定义、一般特征、分类、成因）粉砂岩（定义、一般特征、分类、成因）•粘土岩粘土岩–概述（成分、结构、构造、颜色、研究意义）概述（成分、结构、构造、颜色、研究意义）–主要类型主要类型42。