沉积岩与沉积相第七章

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1、第七章砂岩和粉砂岩Sandstonesandsiltstones《沉积岩石学》教材第七章P.99~116《SedimentaryPetrology》Chapter5.3P.86~96本章复习思考题《沉积岩石学实验指导书》P.80，90~97题第一节砂岩的一般特征砂岩—主要由砂（2～0.1mm的陆源碎屑颗粒）组成的碎屑岩，其中砂的含量>50%。Generalcharacteristicsofsandstones砂岩的特点⑴碎屑成分较为复杂，以轻矿物为主，重矿物<1%。⑵砂级碎屑以Q为主，其次是F和R，有时含云母和绿泥石等。⑶结构上，由砂级碎屑、基质、胶结物和孔隙组成。⑷化学成分极不

2、一致，取决于碎屑组分和胶结物成分。与岩浆岩相比，砂岩中SiO2含量很高，而Al2O3大为减少。成熟度——指碎屑物质在风化、搬运过程中,被改造趋向于最终产物的程度。成分成熟度——指碎屑物质在成分上被改造趋向于最终产物的程度,亦称“化学成熟度”或“矿物成熟度”。成熟度①Q/(F+R)(QYR指数)②ZTR指数——锆石（Zircon）、电气石（Tourmaline）和金红石（Rutile）三种矿物占透明矿物的百分含量。砂岩成熟度的标志:第二节砂岩的分类一、砂岩分类的现状Classificationofsandstones二、本教材建议的分类一、砂岩分类的现状Presentstateof

3、classificationofsandstones最早的砂岩分类是1904年由葛利普(Grabau)提出的。美国古生物学家、地质学家，1919年应北洋政府农商部地质调查所所长丁文江之聘任地质调查所顾问，同时兼北京大学地质系教授，中国地质学会26名创始人之一。为现代砂岩分类方案奠定基础的是克里宁（Krynine,1948）。目前砂岩分类普遍采用三角形图解，也有用表格形式的。就分类依据的组分而言，概括起来，可大致分为三组分和四组分两种体系。1．三组分体系主要是根据砂岩的三种砂级碎屑组分，如Q、F、R，对砂岩进行分类。如克里宁（1941，1948）、福克（Folk,1954，1968

4、）、麦克布赖德（Mcbride,1963）等以及前苏联的一些分类。（1）克里宁（1948）的分类以来源区和构造变动为分类准则缺点：云母和绿泥石常常是在成岩和后生阶段由粘土矿物转变而成的，并非原生陆源物质。三端元石英+硅质岩屑—代表岩石成熟度长石+高岭石—代表母岩性质云母+绿泥石—表示构造变动强度（2）福克（Folk,1954）的分类强调来源区的母岩类型三端元石英+硅质岩(Q)—表示沉积来源长石+火成岩屑(F)—表示火成来源云母+变质岩屑(M)—表示变质来源福克1968年的分类则偏重于母岩类型和矿物成熟度两个因素，端元组分的选择、分类界限和岩石名称的确定都有较大的变动缺点：（1）把

5、云母看成都是变质成因的；（2）把岩屑分成火成及变质两类，复杂化!2．四组分体系除了考虑碎屑成分外，还把粘土基质作为一个组分，引入到砂岩分类中来，如裴蒂庄（Pettijohn,1949,1954,1975）、吉尔伯特（Gilbert,1955）和岗田博有（Okada,1971,1972）等人的分类。（1）吉尔伯特(Gilbert,1955)的砂岩分类粘土基质>10%的，分选不好的混杂砂岩—杂砂岩（wacke）粘土基质<10%的，分选良好的纯净砂岩—砂屑岩（arenite）（2）裴蒂庄(Pettijohn,1975)的砂岩分类基质>15%的——杂砂岩（wacke）基质<15%的——砂

6、屑岩（arenite）首先把反映成因的来源区、矿物成熟度及流动因素（介质的密度和粘度）作为砂岩分类的准则。然后再以砂岩的主要碎屑组分石英（Q）、长石（F）、岩屑（R）为三个端元，进一步分类和命名。裴蒂庄(Pettijohn,1975)的砂岩分类3．主要问题（1）粘土基质的处理（2）端元组分的组合方式（3）三角图解的形式及其划分（4）辅助三角图的采用（5）关于硬砂岩二、本教材建议的分类Proposedclassificationofsandstones1．分类的原则和依据理想的分类应当兼顾描述和成因两个方面原则：首先选择在客观上能够鉴定而又最能联系岩石成因的特征作为分类依据，应适当

7、考虑分类方案既适用于野外工作，又适用于室内研究。砂岩的分类应当反映岩石生成的三个主要问题，即：①来源区母岩性质②搬运和磨蚀的历史，即岩石的成熟度③沉积时介质的物理条件，即流动因素从具体标志来说，可选择砂岩中的石英、长石、岩屑和粘土基质四种组分作为分类依据。①不稳定组分可以反映物质来源，F/R(来源指数)可以反映出来源区母岩组合的基本特征。②搬运和磨蚀的历史可以通过稳定组分和不稳定组分的相对量比③介质的物理条件（密度和粘度）可用碎屑与基质比值（C/M，流动指数）来表示。（矿物成熟度