硅岩

沉积岩石学复习提纲

三总

沉积岩总论：沉积岩的概念、沉积岩的形成与演化；

碎屑岩总论：碎屑岩的成分、结构、构造和颜色；

碳酸盐岩总论：碳酸盐岩的成分、结构、构造和颜色；

两各

陆源碎屑岩各论：砾岩、砂岩、粉砂岩、粘土岩；

碳酸盐岩各论：石灰岩、白云岩

一其他

其他沉积岩：蒸发岩、煤、油页岩；

第一章绪论

一、沉积岩的概念及其形成条件？★★★★★

沉积岩：组成岩石圈的三大类岩石（岩浆岩、变质岩、沉积岩）之一。是在地壳表层条件下，

由母岩的风化产物、火山物质、有机物质等沉积岩的原始物质成分，经搬运作用、沉积作用

和沉积后作用而形成的一类岩石。

形成条件：1、地壳表层条件----形成环境：常温、常压，存在水和大气的作用，生物和生物

化学的作用以及重力作用。

2、沉积岩的原始物质----物质基础：(1)母岩的破坏（风化）产物——陆源物质(2)其他：

A地表水和浅水溶液中的化学沉淀物质B火山喷出的碎屑物质C生物物质D宇宙物

质。

3、一系列作用----形成作用：风化作用、搬运作用、沉积作用、沉积后作用。

二、沉积岩的形成要经历哪几个过程？★★★

组成沉积岩的原始物质通过机械的、化学的或生物的沉积作用形成松散沉积物，再经埋藏改

造作用（即成岩作用）在地下不很深处固结形成沉积岩：风化作用搬运作用沉积作用

沉积后作用。

三、沉积岩的基本特征？

（一）沉积岩中矿物成分的基本特征

1.高温矿物罕见2.低温矿物富集3.沉积岩中有特有的自生矿物

（二）沉积岩的化学成分特征

沉积岩和岩浆岩的平均化学成分十分接近。

1.两者铁的总含量大体相等

2.沉积岩中碱金属含量远低于岩浆岩，尤其是钠含量。

3.沉积岩中富含CO2和H2O。

4.存在大量有机质是沉积岩与岩浆岩最重要区别之一。

（三）结构、构造

1.结构：沉积岩的结构取决于岩石的形成方式。特有:碎屑结构、泥状结构、粒屑结构、

生物结构。与岩浆岩共有：结晶质结构；缺少：玻璃质结构。

2.构造：成层构造（层理构造、各种层面构造、结核、叠层构造等为沉积岩所特有）、具有

各种各样的孔隙。

四、沉积岩石学及其发展历史？

狭义的沉积岩石学：研究沉积岩的物性(岩石、成分、结构、构造、分类)的学科。

广义的沉积岩石学：研究沉积岩的成分、结构、构造、分类及其形成作用、沉积环境、分布

规律的一门地质科学。更具体来说，它研究沉积物的来源、沉积条件（沉积环境、沉积相）、

沉积作用及沉积物转变为沉积岩的一系列复杂的成岩作用变化。

发展历史：沉积学及古地理学的发展可以分为三个阶段：

1、古代沉积学及古地理学启蒙阶段—19世纪中叶以前。

2、近代沉积学及古地理学早期阶段—19世纪中叶—20世纪中叶。

3、现代沉积学及古地理学发展阶段—20世纪中叶以来。

4、沉积学及古地理学在中国的发展。

五、沉积岩的分类？★★

第六节沉积岩的分类

根据沉积岩原始沉积物质成分的来源：

主要由母岩风化产物组成的沉积岩

化学岩碎屑岩

砾岩砂岩粉砂岩粘土岩

碳酸盐岩硫酸盐岩卤化物岩硅岩其它化学岩

火山碎屑岩

主要由火山碎屑物质组成的沉积岩

主要由生物遗体组成的沉积岩

可燃有机岩非可燃有机岩

煤油页岩

第二章沉积岩的形成与演化

第一节

沉积岩的形成包括哪些阶段？★★★★★

原始物质形成阶段、沉积物的搬运和沉积作用阶段、沉积后作用阶段

一、母岩的风化作用和产物

1、风化作用★★★

是地壳表层岩石的一种破坏作用，因温度的变化，水以及各种酸的溶蚀作用，生物的作用以

及各种地质营力的剥蚀作用等，地壳表层的岩石处于不稳定状态，逐渐遭受破坏，转变为风

化产物的过程。（物理、化学、生物风化作用）。

2、元素迁移序列

“水迁移系数——Kx”：衡量元素在风化带中的迁移能力

Kx值高，该元素从岩石中淋溶进入水中的量越多，迁移能力愈强。

1.最易迁移元素（Kx=n·10～n·102）Cl，Br，I，S等以卤族元素为主；

2.易迁移元素（Kx=n～n·10）Ca，Mg，Na，F，Sr，K，Zn等碱（土）金属

3.迁移元素（Kx=n·10-1～n）Cu,Ni,Co,V,Mn,Si（硅酸盐中），P；

4.惰性（微弱迁移）元素（Kx

5.几乎不迁移元素（Kx≈n·10-10）Si（石英）

3、母岩风化的阶段性及其特征（以玄武岩为例）★★★★★

1）机械破碎阶段（碎屑阶段）

物理风化为主，机械破碎成小块，风化产物为岩屑和矿物碎屑。（玄武岩的主要矿物成分

以辉石和斜长石为代表。）

2）饱和硅铝阶段：

A.化学风化开始，氯化物和硫酸盐全部被溶解，带出Cl-和SO42-(最易转移）

B.在O2和H2O的共同作用下→辉石和斜长石等铝硅酸盐和硅酸盐矿物开始分解，游离

出碱金属和碱土金属（K+,Na+,Ca2＋,Mg2＋）离子（易转移），Ca2＋、Na+流失比K+、

Mg2＋快一些。

C.析出的阳离子，使溶液呈碱或中性，并使一部分SiO2转入溶液；

D.形成少量粘土矿物——蒙脱石、水云母、绿泥石等。碳酸钙开始堆积。

3）酸性硅铝阶段：粘土型风化作用

A.几乎全部的Ca2+、Na+、K+、Mg2+被带走（易转移），

2进一步进入溶液，介质由中/碱性转为酸性（可转移），

C.形成不含Ca2+、Na+、K+、Mg2+的高岭石、变埃洛石等粘土矿物,上个阶段形成的蒙

脱石、水云母被破坏。

4）铝铁土阶段：风化作用的最后阶段-红土型风化作用

A.硅酸盐矿物彻底地分解，全部可移动元素都被带走。

B.铁和铝的氧化物和小部分SiO2，呈胶体状态在酸性介质中聚集，在原地形成水铝矿、

褐铁矿、针铁矿、赤铁矿和蛋白石。(略可转移、不可转移)

C.堆积物是一种红色疏松的铁质或铝质土壤，所以也称红土。

4、母岩风化产物类型★★★★★

碎屑残留物质主要是指母岩的岩屑或矿物碎屑，如石英、长石、岩屑、云母碎片等。这类物

质经过搬运-沉积-成岩后为碎屑岩。在风化作用的第一阶段最发育。

化学风化物质主要指在化学风化作用过程中新生成的一些矿物，如水白云母、高岭石、蒙脱

石、蛋白石、铝土矿、褐铁矿等。

溶解物质：主要是指母岩在化学风化过程中被溶解的那些成分，如Cl、S、Ca、Na、Mg、

K、Si、Fe、Al、P等。

5、风化壳★★★

由风化残留物质组成的地表岩石的表层部分或者说已风化了的地表岩石的表层部分。

二、沉积物的其它来源

沉积物的几大来源：母岩风化产物、生物物质、深源物质、宇宙物质

（一）生物成因（生物源）的沉积物

1.无机成分为主的生物残骸

2.有机生物残体——有机质

（二）深部来源（深源）的沉积物：1．火山碎屑物2．深部热卤水

（三）宇宙来源的沉积物—陨石和宇宙尘

第二节碎屑物质的搬运和沉积作用

一、流体的几个基本概念和基础知识

1、碎屑物质被搬运和沉积的方式(三种)

机械/物理的、化学的、生物的

2、牛顿流体和非牛顿流体（牵引流和沉积物重力流）

概念与区别★★★★

内摩擦定律：在温度不变的条件下，随着流速梯度变化，动力粘滞系数/运动粘滞系数始终

保持一常数。

1）服从内摩擦定律——牛顿流体－－牵引流（含少量泥砂的流水：河流、波浪流、潮汐流、

大气流等）。

2）不服从内摩擦定律——非牛顿流体－－重力流（浊流、泥石流、风暴流、狂风流等）。

3、层流：缓慢流动，流体质点平行线状流动，彼此不相掺混。

紊流：充满旋涡的流动，流速大小和流动方式随时间变化，流体质点运动轨迹极不规则，彼

此掺混。

雷诺数：Re＝惯性力/粘滞力＝V2d2ρ/Vdμ＝Vdρ/μ

惯性力与粘滞力之间的关系，描述流体的流动状态。判断层流和紊流的参数：

Re＝1±层流；Re＝1～40临界流；Re>40紊流

4、缓流、急流和佛罗德数：Fr＝惯性力/重力＝（V2/L）/g＝V2/（Lg）判断水流状态的参

数。

Fr与流态的关系★★★

Fr＞1：急流，水浅流急——上部流动体制，高流态

Fr＝1：临界流，过渡流态

Fr＜1：缓流，水深流缓——下部流动体制，低流态

二、碎屑颗粒在流水中的搬运和沉积作用

1、尤尔斯特隆图解

尤尔斯特隆用图解方式定量表示了颗粒大小、流速与搬运、沉积的关系

沉积区

剥蚀区

搬运区

砾石：开始搬运速度比继续搬运速度大，而且随流速增大颗粒也同样增大，因此砾石很难作

长距离搬运，多沿河底呈滚动式推移前进。难搬易沉，山区：d>2mm，V开大，V继大，

ΔV＝V开—V继，小。

砂：开始搬运速度最小，与继续搬运速度相差不大，易搬运、易沉积，最为活跃，故砂粒呈

跳跃式前进。易搬易沉跳跃分布最广d=0.1～2mm，V开最小，V继中等，ΔV不大。

泥和粉砂：开始搬运速度与继续搬运速度之间差值大。其是不易起动，一旦起动，就可以长

距离搬运，一直到安静的水体中慢慢沉积下来。易搬难沉深水d<0.1mm，V开大，V继

很小，ΔV很大，

碎屑物质在流水搬运过程中的变化

矿物成分：不稳定组分减少、稳定组分增加

粒度（颗粒大小）：变细，分选变好

颗粒形状：圆度与球度变好

第三节：溶解物质的搬运和沉积作用

搬运物质：溶解物质及部分新生成物质

搬运方式：胶体溶液或真溶液。

第四节：生物的搬运和沉积作用

一、直接作用——生物遗体直接堆积成岩或沉积矿床

二、间接作用（1.生物化学沉积作用：是指生物的生命活动过程或生物遗体分解过程引起介

质物理化学环境变化，使某些溶解物质沉淀，或由于有机质吸附作用使某些

元素沉积。

•2.生物物理沉积作用：指生物在生命活动中通过捕获、粘结或障积等作用使

沉积物沉淀。）

•

第五节沉积分异作用（概念）★★★★★

母岩风化产物以及其他来源的沉积物在搬运和沉积过程中会按颗粒大小、

形状、比重、矿物成分和化学成分在地表依次沉积下来的现象，也叫地表沉积

分异作用。

物理（机械）沉积分异作用：碎屑物质在流水搬运和沉积的过程中，将按

粒度、密度、形状、成分等差异发生有序沉积的现象

化学沉积分异作用：溶解物质由于化学活泼性或溶解度的差异，以及受所

处环境pH和Eh的影响，将按一定的顺序依次从溶液中沉淀出来的现象。

第六节：正常沉积作用与事件沉积作用

一、正常沉积作用

在正常情况或条件下发生的，有明显机械沉积分异作用的、缓慢的、均匀变化的沉积作用，

一般发生在河流、湖泊和海洋。

二、事件沉积作用

由于重力、洪水、火山爆发、风暴等因素所引发的阵发性的、突然的或灾变性的（搬运和）

沉积作用，也叫幕式沉积作用。

三、两者关系(对立统一论)

可发生于同一沉积环境

交替进行，互为消长关系

垂向上任意剖面可由正常沉积和事件沉积的互层构成

第七节沉积后作用（概念）★★★★★

一、沉积后作用的概念（postdeposition)

沉积物形成以后到沉积岩的风化和变质作用以前这一演化阶段的所有变化和作用

——广义的成岩作用(diagenesis)

第三章碎屑岩的成分

第一节概述

❖碎屑岩的概念？

主要由母岩风化作用所形成的碎屑物质经过机械搬运和沉积作用、少量化

学搬运和沉积作用，并经过沉积后作用而形成的一类岩石，又叫陆源碎屑岩

❖岩石描述包括哪几方面内容？★★★

1成分（composition）

化学成分Al2O3、SiO2、Fe2O3、FeO、Ca、Na、K……

物质成分/产出形式:碎屑颗粒（grain）杂基（matrix）胶结物（cement）

2结构（texture）

3构造（structure）

4颜色（color）

❖碎屑岩的成分包括哪几部分？

碎屑颗粒（Grain)碎屑岩的骨架，主要由母岩物理风化作用过程中的机

械破碎而成的矿物碎屑和岩石碎屑组成。

杂基（Matrix）细小的碎屑，与碎屑颗粒同时沉积。

胶结物（Cement）化学沉淀物质，成岩期的产物。

孔隙（Pore）

第二节碎屑颗粒

❖什么是岩屑？岩石碎屑（简称岩屑）是母岩机械破碎形成的碎块，保持着

母岩结构的矿物集合体

❖碎屑岩中主要有哪些类型的岩屑？岩屑类型：岩浆岩、变质岩、硅岩、粘土

岩和碳酸盐岩等

❖轻重矿物之分？按密度分为轻矿物,重矿物

轻矿物：比重小于2.86，石英、长石、云母为主。

重矿物：比重大于2.86

❖研究碎屑颗粒的意义

1.分析母岩(包括：岩屑类型，矿物组合，矿物特征)

2.成分成熟度：以碎屑岩中最稳定组分的相对含量表示

3反映的问题（搬运距离远近、水动力条件和物源方向等。）

❖成熟度的概念★★★

成熟度（碎屑颗粒在风化、搬运、沉积等作用的改造下接近终极产物的程度）

第三节杂基

❖杂基是什么？★

分布于碎屑颗粒之间，以悬移载荷方式与颗粒同时沉积，粒径一般小于

0.03mm的细小机械成因碎屑沉积物

❖杂基意义（流体性质、沉积速率、成分成熟度）

流体性质：牵引流——杂基含量低，重力流——杂基含量高

沉积速率：高——杂基含量低，低——杂基含量高

结构成熟度：碎屑岩中保留大量杂基，表明沉积环境中簸选作用不足以对沉

积物进行再改造，而使不同粒度的泥、砂混杂堆积，是不成熟砂岩的特征。

第四节胶结物

❖胶结物是什么？碎屑岩在沉积、成岩阶段，以化学沉淀方式从胶体或真溶液

中沉淀出来，充填在碎屑颗粒之间的各种自生矿物

❖胶结物有哪些类型？（碳酸盐质，硅质，铁质，泥质，其他）

碳酸盐质：方解石类、白云石类等

硅质：蛋白石、玉髓、石英铁质：赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿

泥质：粘土矿物

其它：石膏、硬石膏、黄铁矿、磁铁矿、磷酸盐类矿物等

❖什么是填隙物？杂基与胶结物难于区分→统称为填隙物或基质

❖其概念的相对性是指什么？砾石支撑的砾岩，砂粒就是填隙物

第四章碎屑岩的结构及粒度分析

结构（结构成熟度）碎屑岩内各结构组分的特点和相互关系

颗粒的结构：粒度、圆度、球度、形状、分选、颗粒表面结构

填隙物的结构：杂基、胶结物、胶结类型、支撑类型

空隙的结构：1孔隙的大小、多少、喉道特征和连通情况2孔隙度和渗透率

碎屑颗粒粗级分类中Ф值的表达式是什么？

Φ=-log2D，D为碎屑颗粒直径（mm）

十进制粒度分级★★★

十进制

>1mm砾

1～0.1mm砂

0.1～0.01mm粉砂

<0.01mm粘土（泥）

三级命名法★★★★★（含××××质××岩）

≥50%××岩

50~25%××质

25~10%含××

<10%不参与命名

举例：0.5-0.25mm60%，0.1-0.25mm35%（细砂质中砂岩）

砾粗砂中砂细砂粉砂泥

>2mm2-0.5mm0.5-0.25mm0.25-0.1mm0.1-0.01mm<0.01mm

第五章碎屑岩的构造和颜色

第一节碎屑岩构造

1碎屑岩构造的概念

指岩石各组成部分的空间分布和排列方式

2碎屑岩构造的各种类型、概念、特征、成因、环境意义

层理概念:是沉积物成层沉积时岩石性质沿垂向变化而产生的层状构造，可通过矿物成分、

颜色、粒度、形状、排列或填集方式的突变或渐变而显现出来

平行层理和水平层理的区别★★★（按层内组分和结构的性质划分）

水平层理细粒沉积物的层理类型，纹层彼此平行，呈水平状。

是低能或静水环境的标志之一.见于湖泊、河滩、潮坪、泻湖、浅海、半深海、浊流等环境。

平行层理强水流条件，相互平行的、水平的、由中粗砂、砾石组成的层理。识别标志：

（图示请参考书本以及它们的简单描述）

水平层理和平行层理的区别

水平层理平行层理

共同特点纹层呈直线状，并且平行于层面

水动力条

件

低能净水，<<1高能急流，>1

岩性细粒（粉砂岩，泥岩，夹岩）软粗粒（中，细砂岩）

环境深水或沼泽，泻湖等浅水滨浅水：湖岸，海滩，浊积岩

其它层理通过粒度变化，重矿物富集或有机质含

量不同而显现

纹层厚1~2mm，常与大型交错层

理共生

波痕（概念）；分类★

概念:由于风、水流或波浪等介质的运动，在非粘性沉积物（主要是松散砂）表面形成的

一种波状起伏的层面构造，也称波纹或沙纹

主要类型（按成因）波痕大致分为：

A.浪成波痕B.流水波痕C.风成波痕D.孤立波痕E.干涉波痕和改造波痕

同生变形构造★★★；暴露成因构造；化学成因构造；生物成因构造

同生变形构造★★★:也称变形构造，是沉积物沉积的同时或在沉积物固结成岩之前还处

于富含孔隙水的塑性状态下发生的变形所形成的构造。

暴露成因构造：沉积物（岩）中有些层面构造是因沉积物露出水面（或在水面附近）处

在大气中，表面逐渐干涸收缩或受到撞击而成的，称为暴露成因构造。

化学成因构造

定义:成岩过程中和成岩作用以后由化学作用所形成的构造

成因:化学沉淀和溶解两种作用的结果

常见类型

晶体印痕与假晶

结核

生物成因构造：生物在沉积物内部或表面活动时，把原来的沉积构造加以破坏和变形，

而留下的它们活动的痕迹，称为生物成因构造。

第二节碎屑岩的颜色

–类型及（环境意义）

碎屑岩的颜色可分为三类

一、继承色

主要取决于碎屑颗粒的颜色，即继承的母岩的颜色。

二、自生色

沉积和早期成岩过程中自生矿物的颜色。

三、次生色——次生色不能作为相标志

原生色（继承色和自生色）可以作为沉积相的标志

颜色成因：岩石的颜色←岩石的成分←染色物质（色素）

第六章陆源碎屑岩各论

•砾岩（概述、分类、主要成因类型）

•概念：主要由大于2mm（>50%）的碎屑颗粒组成的岩石。

•分类：依据五大分类方案

1、根据砾石圆度分类：砾岩、角砾岩

2、根据砾石的大小分类：巨、粗、中、细砾岩

3、根据砾石的成分分类：单成分、复成分

4、根据砾岩在剖面中的位置分类：底砾岩、层间砾岩、层内砾岩

5、成因分类：类型多，不统一

主要成因类型：（一）滨岸砾岩（二）河成砾岩（三）洪积砾岩（四）冰川砾岩和角砾

岩（冰碛岩）（五）滑塌角砾岩（六）岩溶角砾岩（七）残积角砾岩（砾石级风化壳）

砂岩

1．概述（定义、一般特征、研究意义）

定义：主要由砂级（2～0.1mm）（>50%）的陆源碎屑颗粒组成的中碎屑岩。

一般特征：1.成分特征：成分复杂2.结构特征：砂岩的粒度、分选性、圆度等均与形

成环境有关而变化较大，成熟度可高可低，杂基支撑、颗粒支撑均可出现。3.构造特征：

各种层理、波痕、生物成因构造均有，复杂多样。与环境有关4.颜色特征：各种颜色均可

出现5.岩石分布特征：分布远比砾岩广，约占沉积岩1／3左右，仅次于粘土岩

研究意义：砂岩中孔隙发育，一般均是良好的储水层和油层、气层。（据统计，世界上半

数以上的油气资源储集在砂岩中。我国绝大部分油气都是储集在砂岩中。）

2．分类：分类原则、依据、分类方法★★★★★

分类原则：分类原则和依据——实用性、科学性

1）反映母岩性质

2）反映搬运和磨蚀的历史（时间）

3）反映介质的物理条件

分类方法

（1）按杂基含量将砂岩分为两大类

杂基<15%－－净砂岩（简称砂岩）

杂基>15%－－杂砂岩（相当于瓦克砂岩、硬砂岩）

（2）以含量10％（90％）、25％（75％）、50％为界

Q>50%，F<25%，R<25%：石英砂岩类

F、R含量均在10～25%间××质石英砂岩

F>25%，F>R：长石砂岩类

R>25%，R>F：岩屑砂岩类

四组分：石英Q，长石F，岩屑R，杂基M

三端元：石英Q，长石F，岩屑R

•

3．主要类型及成因：

类型：成因

石英砂岩：1长期、多旋回再沉积的产物2滨岸（湖）、滩坝风成沉积环境

长石砂岩：1母岩：富含长石的母岩，如花岗岩、花岗片麻岩等为源区，是物质基础2

风化类型与强度：温湿或热湿气候、强化学风化作用。3搬运与分异：(纯)石英砂岩经

由流水和波浪的长距离长时间的搬运改造，相当彻底的分异作用。4沉积环境：(纯)石

英砂岩主要见于滨海、滨湖、三角洲河口沙坝中；其它石英砂岩广布于河流、湖泊、海

洋等多种环境之中。

岩屑砂岩：岩屑砂岩形成的成因复杂，与源区岩石类型、风化作用类型、搬运距离、分异

作用程度、沉积后作用等多种因素有关。

杂砂岩：1快速的侵蚀、搬运及沉积作用。2来源区富于变化

粉砂岩（定义、一般特征、分类、成因）

定义：主要由0.1mm～0.01mm粒级（含量大于50%）的碎屑颗粒组成的细粒碎屑岩

一般特征

1.成分特征：1）石英、白云母及粘土矿物为主，长石较少，岩屑极少或不存在。多为稳定

重矿物，含量可达2～3%。多为钾长石，次为酸性斜长石。2）填隙物常为粘土、钙质、铁

质等。

2.结构特征：分选性较好，磨圆性较差——碎屑颗粒常呈棱角～次棱角状。

3.构造特征：

–水平层理及波状层理

–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

粉砂岩的分类

–（一）按颗粒大小

•1)粗粉砂岩0.1～0.05mm

•2)细粉砂岩0.05～0.01mm

•（二）根据碎屑成分

–单成分粉砂岩：石英为主

–复成分粉砂岩：除石英外，还有较多云母、长石或其它碎屑

•（三）根据胶结物成分

–铁质粉砂岩钙质粉砂岩

粉砂岩成因

1．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或经风力沉积而成

2．粉砂岩的分布极其广泛

粘土岩（定义）★★★★★

–概述（成分、结构、构造、颜色、研究意义）

1.定义：主要由粘土矿物（含量大于50%）组成的沉积岩

2.粘土岩的物质成分

粘土类：（1）高岭石族（2）蒙脱石族（3）伊利石族/水云母族（4）绿泥石族（5）混

层粘土矿物

非粘土类：陆源碎屑矿物

3．粘土岩的结构

（二）按粘土矿物的结晶程度和晶体形态划分

–1.非晶质结构很少见，仅见于水铝英石质岩石中。

–2.隐晶质结构★★★

•偏光镜下难以识别粘土矿物晶形

–3.显微晶质结构

•粘土矿物因重结晶而变大，偏光镜下可识别晶形

–4.粗晶结构

•粘土矿物因强烈重结晶而呈粗大晶体

4．粘土岩的构造（一）宏观构造

•无波痕

•暴露成因构造

•水平层理

•生物扰动构造、生物遗迹

•同生变形构造泥火山、水下滑动等

–（二）微观构造

5．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。

6．研究意义：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（吸附的微量元素可判断古环境和古气候）

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

工业用途：可塑性、耐火性、烧结性、吸水膨胀性、吸附性等

经济意义：富集稀有元素和稀土元素，形成工业矿床

主要类型（泥岩和页岩）

第七章碎屑沉积物（岩）的沉积后作用

一、沉积后作用（成岩作用）的定义★★★★★

沉积物沉积后转变为沉积岩直至变质作用以前或者因构造运动重新抬升到地表遭受

风化作用以前所发生的一切作用

二、成岩作用类型

a)压实和压溶作用★★★

1．压实作用：是指沉积物沉积后在上覆水层和沉积层的重荷下，或在构造形变的

作用下，发生水分排出、孔隙度降低、体积缩小的作用

压实作用效应——孔隙度降低

2.压溶作用：随埋藏深度的增加，碎屑颗粒接触点上所承受的压力增大，颗粒接触

处的溶解度增高，发生晶格变形和溶解作用，砂质沉积物就进入了压溶作用阶段。

b)胶结作用★

1.概念：胶结作用(cementation)是指从孔隙溶液中沉淀出矿物质（胶结物），将松散的沉积

物固结起来的作用。

c)交代作用★

1.概念和实质

概念:交代作用是指一种矿物代替另一种矿物的现象

实质体系的化学平衡及平衡转移

两个阶段

原矿物的溶解+新矿物的生成

d)溶解作用★★★

1.溶解作用

（1）概念岩石组分发生部分或全部溶解的现象。

i.选择性溶解——成岩早期

ii.非选择性溶解——成岩晚期

g)重结晶和矿物的多形转变作用

四、成岩阶段划分

•1.同生成岩阶段

•2.早成岩阶段

A亚期

B亚期

•3.晚成岩阶段

A亚期

B亚期

C亚期

•4.表生成岩阶段

第八章火山碎屑岩

火山碎屑岩的概念

主要由火山碎屑物质（>50%）组成的岩石。

or火山喷发产生的同期火山碎屑物质经搬运、堆积、固结而成的岩石。

狭义的火山碎屑岩及广义的火山碎屑岩狭义：火山碎屑物质要大于90％。广义：火山碎屑物

质大于10％。

一般特征及分类

物质成分：岩屑、晶屑、玻屑★

1.岩屑

岩屑形状多样，大小不一。根据物态又可分为：

(1)刚性岩屑——火山爆发时破碎而成的岩石碎屑

已固结熔岩火山通道围岩火山基底岩石等

外形——不规则多角形大小——1mm～>1m

(2)塑性岩屑／塑性玻璃岩屑／浆屑／火焰石

——塑性/半塑性熔浆在喷出后经塑性形变而成

结构：玻璃质结构显微镜下全消光

形状：特殊——火焰状、撕裂状、树枝状、纺锤状等

2.晶屑

早期岩浆析出的斑晶随熔浆炸碎而成。

大小≤2～3mm，常呈棱角状

常见晶屑:石英★★★长石（钾长石、斜长石）★★★黑云母和角闪石★

3.玻屑火山玻璃的碎屑

通常大小0.1～0.01mm之间很少>2mm（大于者可称为岩屑）2～0.01mm——火山灰

<0.01mm——火山尘

类型刚性玻屑塑性玻屑

与浆屑（塑性岩屑）的区别：1）大小：玻屑<2mm，塑性岩屑>2mm2）内部结构：玻

屑均一，岩屑，可见熔岩结构3）斑晶：玻屑无，岩屑可见到

（1）刚性玻屑

弧面棱角状★★★弓形、弧形、镰刀形、鸡骨形、管状，不规则尖角状中酸性火山碎屑

岩中常见熔浆中挥发份（酸性、中酸性熔浆）含量高时，因气体剧烈膨胀，将熔浆团炸裂成

玻屑。每一碎片的每一个弧面都是原来的气泡壁，弧面的曲率半径决定于气泡直径的大小

浮石状★中基性火山碎屑岩中常见当熔浆爆炸不强烈，挥发组分逸散留下大量气体时，玻

屑则具浮石状（内部保留有较多的气孔，状如浮石）结构

（2）塑性玻屑尚未固结的炽热玻屑在上覆火山碎屑物的重压下，彼此压扁拉长叠置而定

向排列，相互粘连熔结在一起而成。

流纹状——假流纹构造

❖结构：集块结构、火山角砾结构、凝灰结构

结构

专属火山碎屑岩的结构集块结构（火山集块>50%）火山角砾结构（火山角砾>75%）凝

灰结构（火山灰＋火山尘>75%）

按粒度划分集块岩：火山集块>50％火山角砾岩:火山角砾>75％

凝灰岩：火山灰＋火山尘>

❖构造、颜色；

构造

岩浆岩构造假流纹构造——主要出现在流纹质熔结凝灰岩中塑性玻屑见燕尾分叉，刚性碎

屑边部见塑变程度不强弧面棱角状外形，“假流纹”延伸不远，一般无气孔及杏仁体，而有别

于流纹构造

沉积岩构造通常不显层理递变层理主要出现在沉积物重力流火山碎屑岩类中。是陆

上或水下火山碎屑岩重力流以悬浮或递变悬浮搬运和沉积作用所致，即经过重力分异而成层

理构造。

生物遗迹

特殊构造斑杂构造火山碎屑物质在颜色、粒度、成分等方面分布不均，且无规则排列性

气孔、杏仁构造等

颜色特殊的鲜艳颜色——野外鉴别火山碎屑岩的重要标志

首先取决于物质成分中基性——颜色深：暗紫红、墨绿色等

中酸性——色较浅：粉红色、浅黄色等

另外取决于次生变化绿泥石化——绿色蒙脱石化——灰白或浅红色

❖分类及命名原则：先结构后成分

1)物质来源和生成方式——三种成因类型

火山碎屑岩类型向熔岩过渡类型向沉积岩过渡类型

2)碎屑物质相对含量和固结成岩方式——五种岩石类型

火山碎屑熔岩熔结火山碎屑岩火山碎屑岩沉火山碎屑岩火山碎屑沉积岩

3)碎屑粒度和各粒级组分的相对含量——三个基本种属

集块岩火山角砾岩火山凝灰岩过渡类型为凝灰角砾岩、角砾凝灰岩等。

4)以碎屑物理状态、成分、构造等依次作为形容词命名

如：流纹质玻屑凝灰岩次生变化也常作为命名的形容词如：变质流纹质晶屑凝灰岩

主要类型及其特征

一火山碎屑熔岩、

火山碎屑熔岩类

主要是在刚喷达地表的、炽热的、还呈熔融状态的岩浆中，又落入了90～10％的火山碎屑

物质。熔浆在先，火山碎屑落入在后，即火山碎屑又落入了岩浆中而成的一类火山岩（熔岩）。

碎屑成分晶屑、岩屑为主，玻屑少见（或无法识别）基质（成分）主要是火山玻璃或

火山岩碎屑熔岩结构块状构造

二熔结火山碎屑岩

以熔结（焊接）方式而形成的一类火山碎屑岩

形成方式主要是火山碎屑的自熔结（焊接）作用，或后来又有少量熔浆灌入其中，起熔

结（焊接）作用

成分火山碎屑物质可达90％以上，且主要是塑性玻屑和岩屑，少量晶屑

成因多是爆发相火山碎屑大量近地或一定距离搬运后沉积（落积）下来主要产于火山颈、

破火山口、火山构造洼地和巨大的火山碎屑流与侵入状的熔结凝灰岩体中

三火山碎屑岩★★★★

狭义的火山碎屑岩

火山碎屑物大于90%，经压积或压实作用成岩。

——如不特加说明，一般指的就是这类火山碎屑岩。

粒度分类集块岩火山角砾岩凝灰岩——粒径<2mm的火山碎屑物含量超过75%

四、沉火山碎屑岩

火山碎屑物质90～50%，其它为正常沉积物

五、火山碎屑沉积岩

正常的沉积物为主，火山碎屑物占10～50%，岩性特征基本与正常沉积岩相同四、五是向

沉积岩过渡的岩石类型已属两个体系了

火山碎屑岩的成因类型及其标志

海相、陆相；重力型、降落灰型、水携型

一、根据喷发环境→两种成因类型

（一）海相火山碎屑岩系夹海相动植物化石夹层厚度及粒度较稳定与下伏海相沉积层

整合接触

（二）陆相火山碎屑岩系夹陆相动植物化石与下伏岩层呈不整合或假整合接触具氧

化特征，红褐色～黑色岩相及厚度变化大

二、根据主要搬运和沉积方式→三种成因类型（一）重力流型火山碎屑沉积1.陆上的火山

碎屑流沉积/火山灰流/砂流沉积熔结火山碎屑岩的主要形成方式2.水下火山碎屑流沉积

指主要由火山喷发碎屑物质组成的高密度底流，在水下流动时，由于流速降低而形成的沉积。

成层性较好，粒序构造明显

分选性较好，“基质”支撑结构

（二）降落型火山碎屑沉积/降落灰沉积

主要指火山喷发物在大气中，经风力分异而形成的产物形成机理火山物质顺风搬运，颗

粒依降落速度不同而分离粒度和密度是控制降落速度的重要因素与火山灰流的区别

成层性好横向粒度分异性明显分选良好

（三）水携型火山碎屑沉积火山碎屑物质经流水搬运后发生沉积而形成。具有明显的水

携特点，接近于正常沉积岩特点（与火山陆源碎屑岩的区别）碎屑成熟度很低玻屑、

暗化黑云母、角闪石，具环边新鲜长石分选、磨圆很差分布广泛海岸平原、海滩

或浅海陆棚、深水盆地（被重力带去）在中新生代的环太平洋盆地中的分布相当普遍

碳酸盐岩的成分

碳酸盐岩

主要由方解石、白云石等碳酸盐矿物（含量大于50%）组成的沉积岩。

主要岩石类型石灰岩（方解石>50%）白云岩（白云石>50%）

一、颗粒碳酸盐岩中的颗粒盆外颗粒盆内颗粒★★★★★

二、盆外颗粒次要含量增高→碎屑岩过渡陆源碎屑颗粒’砾、砂、粉砂、泥（☆

☆☆）

（二）盆内颗粒

在沉积地区或沉积环境内形成的碳酸盐成分颗粒。

两种盆内颗粒生物碎屑颗粒：生物化石碎片非生物碎屑颗粒：内碎屑、鲕粒、藻粒、球粒

等

1、内碎屑主要是沉积盆地中沉积不久的、半固结或固结的碳酸盐沉积物或碳酸盐岩岩层，

由于受波浪、潮汐、风暴等作用，破碎、搬运、磨蚀，再沉积而成的。★★★也可以是

其他作用形成的。★砾屑>2mm★★砂屑2-0.1mm‘★★粉屑

0.1-0.01/0.005mm★★★★泥屑<0.01/0.005mm

鲕粒’是指具有核心和同心层结构的球状颗粒。多在2－0.05mm之间

藻灰结核核心及同心层都不太规则，有藻参与形成，滚动、悬浮均有。通常较大，大于

2mm.

二泥

分类灰泥：方解石成分，也称“微晶方解石泥”云泥：白云石成分，多为交代灰泥产物

成因1.机械破碎2.化学沉淀：现代海洋中的针状文石泥3.生物成因：生物死亡分解

三胶结物以化学沉淀方式沉淀、结晶于碳酸盐颗粒之间的方解石或其它矿物。与砂

岩中的胶结物类似。

1.特征粗大(>0.005mm)，以结晶状态产出洁净、明亮→亮晶产出方式具有世代现象

2.亮晶胶结物与灰泥的本质区别---成因不同

晶体大小：亮晶大，灰泥小

干净与否：亮晶干净明亮，灰泥较为污浊

含量：亮晶<50%，灰泥0～100%

形成时期：亮晶——成岩阶段；灰泥——沉积阶段

分布状况：亮晶常具栉壳状结构，灰泥绝无此结构

岩石形成时的能量：亮晶含量高，反映高能环境灰泥含量高，反映低能环境

3.亮晶胶结物与重结晶后的碳酸盐泥的区别

亮晶栉壳状结构，世代现象晶体明亮晶形较好，边缘平直

重结晶后的碳酸盐泥‘状结构，晶面弯曲互相镶嵌绝无栉壳状结构晶体明亮度较

差，有灰泥残余相当于碎屑岩中的基质重结晶

4晶粒

按粒级划分

泥晶、粉晶、砂晶、砾晶

重结晶作用增强泥晶、细粉晶：原生、准同生粗粉晶以上：次生或重结晶

形态特征形晶、半自形晶、他形晶

5孔隙（一）原生孔隙：在沉积期前及沉积期形成的孔隙内孔隙、粒间孔隙、晶间孔隙、

遮蔽孔隙、生物潜穴孔隙、鸟眼孔隙等。

（二）次生孔隙在沉积后、固结过程中经改造作用而成的孔隙，大多数为溶蚀孔隙。粒内溶

孔、铸模孔、粒间溶孔、晶洞孔、溶沟等

6生物格架

生物骨骼格架是指原地生长的群体生物如珊瑚、苔藓、海绵、层孔虫等，以其坚硬的钙质

骨骼所形成的骨骼格架。物物理沉积作用

粘结格架和红藻以其粘液粘结其它碳酸盐组分而形成的一种粘结格架。如叠层石等。生物

化学沉积作用

碳酸盐岩的构造

叠层石构造：主要是由蓝绿藻的生长活动所形成的亮暗基本层在垂向上由规律的交替的一类

构造。暗层：富藻纹层，富有机质；亮层：富碳酸盐矿物层，富碳酸盐碎屑。★★★★

★

鸟眼构造：在泥晶或粉晶石灰岩或白云岩中，常见一种毫米级大小的、多呈定向排列的、多

为方解石、石膏、石英等矿物充填的孔隙。因其形似鸟眼，故称鸟眼构造。★★★

示顶底构造、缝合线构造

碳酸盐岩的颜色－－类型、成因和环境意义

一、颜色的类型（一）浅色类白色、灰白色、浅灰色等；（二）暗色类灰色、深灰色、灰黑

色、黑色、灰绿色等；（三）红色类黄色、褐色、红色、紫红色等。

二、颜色的决定因素

（一）主要矿物和次要矿物的相对含量如主要由方解石或白云石组成，基本上不含其它矿物，

岩石多呈浅色。

（二）颗粒、晶粒以及基质的粒度细颗粒或细晶粒的岩石颜色较暗，粗颗粒或粗晶粒的岩石

颜色较浅。（三）色素离子的影响含高价铁离子的岩石呈现红色、褐色、黄色、紫红色等，

含低价铁离子的岩石呈现灰黑色、灰绿色、黑色等。（四）有机质的影响沉积的生物有机质

在还原条件下通过产生H2S或低价铁硫化物可使浅色沉积物颜色变暗，即使千分之几的有

机碳含量，也可使其由灰色变成深灰色。（五）风化作用暗色岩石在风化带中变成浅色或红

色类。

环境意义（一）浅色类环境意义浅水的海湾或泻湖（二）暗色类环境意义停滞缺氧的深水盆

地（三）红色类环境意义来自先前的环境或在沉积环境中生成

第十章碳酸盐岩各论

第一节石灰岩

一、石灰岩的分类

一）福克和邓哈姆的分类方案★

1.福克（1959,1962）以具有成因意义的结构为依据的分类方案。其分类引入碎屑岩成因观

点，认为形成碳酸盐岩的重要因素除生物、化学作用外，是水介质的机械动力作用。

2.邓哈姆（1962）从强调结构的角度划分碳酸盐岩结构类型的方案，也值得注意。

二）教材建议的分类方案★★★★★

A.把石灰岩划分为三大结构类型

Ⅰ：颗粒—灰泥石灰岩

Ⅱ：晶粒石灰岩

Ⅲ：生物格架—礁石灰岩

B.每大类根据主要结构组分的具体特征和相对含量进行细分

如：颗粒-灰泥石灰岩分为30个类型

C.各岩石类型划分及命名遵循三级命名法

D.分类表中都是岩石类型名称，不是具体岩石名称

E.颗粒—灰泥石灰岩的类型划分和命名未使用亮晶

F.颗粒与灰泥的相对含量，定量反映沉积水动力或能量，具有重要的成因意义

三）三级命名法：含****质**岩

≥50%**岩

50~25%**质

25~10%含**

<10%不参与命名

二．主要岩石类型

（一）颗粒－灰泥石灰岩分布最广

1.竹叶（状砾屑）石灰岩

2.砂屑石灰岩

3.粉屑石灰岩

4.生粒石灰岩

5.鲕粒石灰岩

6.灰泥石灰岩

（二）晶粒石灰岩

（三）生物格架石灰岩

常是礁的主要组成部分，常称为礁石灰岩。

第二节白云岩

一．白云岩的形成机理★★

（一）原生沉淀作用：指以化学沉淀方式从水体中直接沉淀出白云石

（二）毛细管浓缩作用或蒸发泵作用★★★★★

多数由蒸发作用而成的白云岩出现在热带地区潮上带，

潮上带和潮上盐沼（萨布哈，Sabkha）的细粒沉积物表面都存在白云石化薄壳或白云石化深

入沉积物浅层内部，潮间带和潮下带沉积物主要是碳酸钙。

这些地区的白云化作用被认为是由于潮上带沉积物的孔隙水的高盐度和高Mg/Ca比值的卤水

的交代作用造成的。

（三）回流渗透白云化作用√√√

潮上带形成的高镁粒间水对表面沉积物的白云化完成后，若仍有富余，由于比重较大，在重

力作用下会向下回流渗透，当其流经下伏的碳酸钙沉积物或石灰岩时，将使它们发生白云石

化，从而形成白云岩或部分白云化的石灰岩。

形成地点：潮上带形成时间：成岩期

（四）混合白云化作用

（五）调整白云化作用；

（六）淡水白云石

（七）生物作用

（八）其它如变质白云岩、热液白云岩

二．交代白云岩的特征：晶粒较粗；晶形较好；晶体较污浊，有“雾心”。

三．白云岩的成因类型：

一）原生：指以化学沉淀方式从水体中直接沉淀而成的白云岩。

二）次生：指以化学沉淀方式从水体中直接沉淀而成的白云岩。

1.同生白云岩.

2.准同生白云岩：潮上带毛细管作用或蒸发泵作用、回流渗透白云岩化作用.

3.成岩白云岩：回流渗透白云化作用、混合白云化作用、调整白云化作用.

4.后生白云岩：回流渗透白云化作用、混合白云化作用、调整白云化作用、热液作用和变

质作用

第十一章碳酸盐沉积物（岩）的沉积后作用

一．成岩作用的主要类型：

1.溶解作用★★

定义：由于碳酸盐沉积物或碳酸盐岩中孔隙水的性质发生变化而引起碳酸盐矿物或

其它成分发生溶解的作用。

发生条件:介质CaCO

3

不饱和，并为弱酸性；孔隙水具有流动性

发生阶段:成岩作用各个阶段

成岩各阶段溶解作用的特点:

成岩早期:选择性溶解（不稳定组分（文石、高镁方解石）先被溶解;常形成铸模

孔）

成岩晚期:非选择性溶解（易形成溶孔、溶缝、溶洞）

2.矿物转化和重结晶作用

a.矿物的转化作用——方解石化作用（文石、高镁方解石→低镁方解石）

b.重结晶作用

晶体长大——进变新生变形作用（泥晶→微亮晶）

晶体缩小——退变新生变形作用（泥晶→微泥晶）

3.胶结作用

a.胶结物的种类:碳酸盐类矿物非碳酸盐类矿物

b.胶结物的形态:泥状晶纤维晶粒状晶

c.胶结物的结构:环边状、新月形、晶粒、连晶式

d.胶结物常具世代（两个或两个以上的世代）

早期－－纤维状、马牙状后期－－晶粒状

4.交代作用:白云化作用去白云化作用（方解石化作用）

硅化石膏化和硬石膏化去石膏化菱铁矿化黄铁矿化

5.压实压溶作用

二．沉积后作用的环境

按水的特征及其是否充满孔隙可分为：1.海水环境2.大气淡水环境3.海水—淡水混合

环境4.埋藏环境5.表生环境

.三.成岩阶段划分:1.同生期2.早成岩期3.晚成岩期4.表生期

第十二章其它沉积岩

1、蒸发岩:

1）概念：在干旱、半干旱的气候条件下，由于蒸发浓缩作用，溶液或卤水中的化学溶解物

质逐渐沉淀而形成的一种化学沉积岩。又称盐岩。

2）主要蒸发矿物和蒸发序列

蒸发主要矿物成分

氯化物——石盐、钾盐、光卤石；

硫酸盐——石膏、硬石膏、芒硝、无水芒硝、泻利盐

氯化物硫酸盐——钾盐镁矾；

碳酸盐——苏打、天然碱；

硼酸盐——硼砂

硝酸盐——钾硝石、智利硝石

非蒸发矿物

碎屑物质、有机质

矿物的结晶顺序分为六个阶段：

A.碳酸盐—石膏阶段：海水盐度稍高方解石→石膏

B.石盐沉积阶段：海水盐度达26%石盐

C.（石盐）硫酸钠、镁盐阶段：海水盐度31～32%泻利盐

D.钾、镁盐沉积阶段：海水盐度33～34%钾石盐

E.光卤石沉积阶段：海水盐度35%光卤石

F.水氯镁石沉积阶段：海水盐度>35%水氯镁石

3）成因假说

海洋蒸发盐成因假说

砂坝说，盐类沉积是海水中的溶解盐分在泻湖或海湾中蒸发浓缩形成

多级海盆说，返流假说，潮上盐沼地或“萨布哈”假说，深盆地说，干缩深盆地说

大陆蒸发盐成因假说，大陆说，风成说

与油气关系

（一）盐层与油气层的分布具有密切的关系

油、盐共生的盆地中

46%的盆地的油气层产于盐系地层之下

41%的盆地的油气层分布在盐层之上

13%的盆地的油气层在盐系地层之间

（二）影响油气运移

（三）封隔油气储集层并对储集层性能产生影响

（四）影响和控制对油气圈闭的形成底辟构造

2、煤

1）成煤的原始物质成煤环境

成煤的原始物质——植物★★★★

成煤环境－－陆地、湖泊、浅水沼泽

2）成煤的主要阶段

1.第一阶段：

高等植物泥炭化作用和残植化作用－－腐植煤第一阶段

泥炭化作用——腐植煤第一阶段水流闭塞，木质素和纤维素→腐植质和腐殖酸→泥炭

残植化作用——残植煤水流畅通，木质素和纤维素分解

低等植物腐泥化作用——腐泥煤第一阶段

在厌氧细菌参与下形成“腐泥”——腐泥化作用。

腐泥中的脂肪和蛋白质可变为沥青

2.第二阶段——泥炭的成岩作用

泥炭不断堆积，在上覆沉积物压力下，水份大量排出，体积缩小，性质趋于致密，腐植酸

含量下降，碳/氢比值增高，泥炭变成褐煤。泥炭→褐煤——泥炭的“成岩作用”

3.第三阶段——煤的变质作用

温度、压力继续增大，褐煤向烟煤过渡。

褐煤→烟煤→无烟煤——煤的“变质作用”

3）煤系（煤系地层、含煤岩系）★★★

一套连续沉积的含有煤或煤层的沉积岩层或地层。

3、油页岩

概念★★★主要由藻类及一部分低等生物的遗体经腐泥化作用和煤化作用形成的一种

高灰分的低变质的腐泥煤

主要特征：页理发育、颜色多样、弹性可燃、油腻、油味重

4、比较碎屑岩和碳酸盐岩在成因和结构组分方面的异同之处

1：相同：均属沉积岩，均为主要由母岩风化产物组成的沉积岩类。

2：不同

（1）成因：

碎屑岩——碎屑物质机械搬运沉积作用，外源沉积岩。

碳酸盐岩——机械搬运沉积作用、化学搬运沉积作用、生物沉积作用、生物化学沉积作用，

内源沉积岩。

（2）结构组分

碎屑岩——颗粒、杂基、胶结物、孔隙

碳酸盐岩——颗粒、泥、亮晶、晶粒、生物格架、孔隙

（两者各结构组分的关系：颗粒与颗粒、杂基与泥、胶结物与亮晶、孔隙与孔隙可大体相当，

但有区别（成分、来源）。晶粒、生物格架是碳酸盐岩所独有的。）

（3）构造

碎屑岩有的构造碳酸岩都有，但碳酸岩特有的构造有叠层石构造，鸟眼构造，示顶底构造，

缝合线构造

（4）颜色

碎屑岩分为：

继承色：主要取决于碎屑颗粒的颜色，即继承的母岩的颜色。

自生色：沉积和早期成岩过程中自生矿物的颜色。

次生色（次生色不能作为相标志）后生或风化作用阶段，新生成的次生矿物造成的颜色。

继承色和自生色是碎屑岩的原生色可判断沉积环境：红色、黄色→氧化环境；绿色→半氧化、

半还原环境；灰色、黑色→还原环境。

碳酸岩分为：

浅色类：（白色、灰白色、浅灰色等）指示环境：浅水的海湾或泻湖

暗色类：（灰色、深灰色、灰黑色、黑色、灰绿色等）；指示环境：停滞缺氧的深水盆地。

红色类：（黄色、褐色、红色、紫红色等）；指示环境：来自先前的环境或在沉积环境中生成。

沉积相★★★★★

沉积环境及在该环境中形成的沉积物（岩）特征的综合

沃尔索相律——相序递变规律——相律★★★★★

只有在横向上成因相近并且紧密相邻而发育着的相，才能在垂向上依次出现而没有间断。

相模式和相标志——恢复和再现古代沉积环境的钥匙

标准相模式的四个方面作用（Walker，1976）：

➢1.比较——标准

➢2.进一步观察——提纲和指南

➢3.新的研究地区——预测

➢4.环境或系统的水动力学解释——基础

大陆相组：洪积扇相、河流相、湖泊相、沙漠相、冰川相

过渡相组：三角洲相、扇三角洲

海洋相组：滨岸相、浅海陆棚相、半深海相、深海相、重力流沉积

第二章洪积（冲积）扇相

一、定义及形成条件（3个）★★★★★

陆上氧化条件下由山区河流所携带的粗粒沉积物在山谷出口处堆积而形成的扇形沉

积体。

1、强烈的构造运动

2、山口处地形坡度突然变缓

3、干旱、半干旱的气候

二、沉积类型：河道沉积、漫流沉积、筛状沉积、泥石流沉积★★★

三、亚相划分扇根、扇中、扇缘★★★

四、沉积组合

１.冲积扇——扇三角洲组合：冲积扇入湖（海）

２.冲积扇+风成砂+（干）盐湖组合：干旱气候条件

3.冲积扇+辫状河+曲流河+三角洲组合

五、鉴定标志

❖1.岩性特征----砂砾岩为主

❖2.结构标志——成熟度低

❖3.沉积构造标志

❖4.颜色标志----泥岩氧化色

❖5.生物化石标志几乎不含化石，很少含有机质

❖6.垂向层序----正旋回

六、与油气关系：储集层——扇中；其次为盖层

第三章河流相

曲流河亚（微）相类型★★★★★

河床亚相（河床滞留沉积、边滩（点坝、曲流砂坝））

堤岸亚相

河漫亚相

牛轭湖亚相

辫状河亚（微）相类型★

河床亚相（河床滞留沉积、心滩）

堤岸亚相不发育

概念和原理

边滩（点砂坝、曲流砂坝）：沉积曲流河中最重要的砂体类型，

是河道侧向迁移，河曲形成过程中在河道凸岸形成的侧向加积

的砂质沉积体。

沉积体系：同一物源、同一水动力系统控制，成因上有联系，沉积体或沉积相在空间上有

规律的组合。

二元结构——垂向模式★★★★★

堤岸亚相、河漫亚相（顶层沉积，垂向加积）+底部滞留沉积、边滩沉积（底层沉积，

侧向加积）

相组合

山区冲积扇、辫状河——平原曲流河——滨湖（海）网状河、三角洲

鉴定标志

岩性：砂岩、粉砂岩；泥砾

成分：长石砂岩、岩屑砂岩；砾岩复成分

结构：分选差至中等；粒度曲线两段式；C-M图呈S形，发育PQ、QR、RS段

构造：板状、槽状交错层理，上部波状交错层理；砾石叠瓦状排列；侵蚀—冲刷构

造；暴露构造

生物化石：破碎的植物枝、干、叶；硅化木

垂向层序：二元结构；底冲刷——F-U层序

砂体特征：平面上：条带状、树枝状；横剖面：上平下凸透镜体或板状

曲流河与辫状河的区别★★★★

（沉积环境、岩性组合、沉积构造、平面形态、粒度特征等）

曲流河——泥包砂；辫状河——砂包泥

第四章湖泊相

陆源碎屑湖泊沉积模式★★★★★

沉积物的类型围绕湖盆呈环带状展布，从湖岸到湖盆中央大致依次出现砂砾

岩、砂岩、粉砂岩、泥岩

亚相类型★★★★★主要依据浪基面、枯水面和洪水面三个界面。

滨湖亚相；浅湖亚相；（半）深湖亚相（伴有重力流沉积）

滩坝、湖湾、湖成（扇）三角洲、浊积岩（湖底扇或沟道浊积岩）

湖泊相组合与相层序★★★

沉积相的平面组合：从盆地边缘至湖盆中央：冲积扇－河流－滨湖（三角洲）－

浅湖（扇三角洲）－（半）深湖

沉积相的垂向组合：以深湖亚相开始，滨湖和河流沉积结束——反旋回

湖泊相与油气的关系★★★★★

一、良好的生油条件

生油环境—深湖和较深湖属还原或弱还原环境，有利于有机质的保存和向烃类的转化，

为良好的生油环境。

生油岩（系）—深湖、半深湖中的暗色泥岩和粉砂质泥岩为良好的生油岩系。

二、良好的油气储集条件

三角洲、砂质浅滩（浅湖砂）、沙坝、障壁沙坝、重力流或浊流砂体、粒屑碳酸盐岩等

是良好的油气储集带。如大庆油田的白垩纪油藏与湖泊三角洲沉积有关；大港油田的下第三

纪的部分油藏与湖岸沙坝和障壁沙坝有关，泌阳油田的下第三纪油藏与水下冲积扇沉积有

关。

三、良好的盖层条件

深湖和较深湖相的泥岩和粉砂质泥岩又是良好的盖层。

湖泊相鉴定标志★★★★

岩性：粘土岩、粉砂岩、砂岩，砾岩少见。

成分：长石砂岩、长石质／岩屑质石英砂岩；半深湖／深湖泥岩富含有机质；其它可有灰岩、

泥灰岩、硅藻土、油页岩等

结构：粒度较河流相砂岩细，分选也较好

构造：各种层理，浪成和流水波痕，暴露构造，生物扰动构造等。

生物化石：叶肢介、轮藻（湖相所特有）

陆生植物根、茎、叶、孢子花粉

垂向层序：反旋回

分布特点：相带、岩性、沉积厚度大致呈环带状

试述陆源碎屑湖泊相的亚相类型、沉积特征（鉴定标志）、与油气的

关系？★★★★★（答案如上述总结）

第五章三角洲相

三角洲主要类型

一、按河流和海洋作用强弱程度

❖1.建设性三角洲；2.破坏性三角洲

二、按河流、波浪、潮汐的相对强度★★

❖1.河控三角洲；2.浪控三角洲；3.潮控三角洲

三角洲相的亚相、微相类型★★★★

三角洲平原、三角洲前缘、前三角洲

三角洲垂向剖面序列——自上而下★

三角洲平原的砂泥互层夹煤

三角洲前缘砂（向上变粗）——最特征部位

前三角洲泥

三角洲相的鉴别标志★★★★

一、岩性

砂岩、粉砂岩、粘土岩；平原亚相常见泥炭或薄煤层；没有或只有极少砾岩

和化学岩

二、结构

成熟度较高；由陆向海，碎屑粒度和分选性变细变好

三、构造

板状和槽状交错层理、水平层理、波状和透镜状层理；流水和浪成波痕；冲

刷—充填，变形构造、生物扰动

四、生物化石

海生和陆生生物化石混生；海生生物化石多出现在层序的下部，向上减少；

陆生生物化石向上增多。

五、垂向层序

反旋回

六、砂体形态

平面——朵状、指状；纵剖面——帚状；横剖面——透镜状

三角洲相与油气的关系★★

生油条件

前三角洲亚相泥质岩是有效的烃源岩——颜色深，厚度大，分布广，堆积速

度快，有机质丰富——水体较深，埋藏后处于还原环境，有利于有机质的保

存和向烃类转化。

储集条件

前缘席状砂、河口砂坝、远砂坝等，具良好的储集物性。

砂体与前三角洲亚相紧密相邻，且位于烃源岩的上方，或被生油岩穿插包围，

对接收早期油气，保存孔隙十分有利。

三角洲平原亚相分流河道也可形成中小型油气田。

盖层条件

三角洲平原分流河道间泥质沼泽沉积和海进阶段形成的海相粘土岩，可作为

良好的盖层和隔层。

构造条件

➢1.同生沉积断层和滚动背斜

➢三角洲前缘向海方向倾斜，发生重力滑动，形成走向大致平

行于海岸的同生沉积断层——“生长断层”

➢同生沉积断层下降盘沉积厚度大，常伴有长轴平行于断层走

向的狭长背斜——“滚动背斜”。

➢2.盐/泥丘穿刺或刺穿盐/泥丘构造

➢可塑性易流动的盐/泥岩等沿上覆岩层低压区移动，刺穿上

覆岩层，形成盐/泥丘穿刺构造。

➢盐/泥丘穿刺构造可形成多种圈闭类型。

➢墨西哥湾三角洲400多个盐丘刺穿构造，280个产油

岩性圈闭和地层圈闭

扇三角洲

概念由邻近高地推进到海、湖等稳定水体中的冲积扇

亚相划分－－扇三角洲平原、扇三角洲前缘、前扇三角洲

相模式和相层序－－平面相组合；垂向相层序

完整的建设型扇三角洲层序自下而上为：

前扇三角洲泥岩—扇三角洲前缘末端粉、细砂岩一扇三角洲前缘河道砂岩、含砾

砂岩—扇三角洲平原砂砾岩和砾岩。

试述建设性三角洲的鉴定特征、主要亚相、微相类型及特征，并分析

与油气的关系？

第六章海相组

海相组各相带划分

1）滨岸/海岸相：最大风暴潮线至浪基面

2）浅海陆棚相：浪基面以下的陆棚区

3）半深海相：大陆坡、陆隆

4）深海相：洋盆

滨岸相（无障壁砂砾质高能海岸相）亚相类型与相层序

海岸砂丘亚相、后滨亚相、前滨亚相、临滨（近滨）亚相

★★★★

海退：反旋回；海进：正旋回

障壁海岸相亚相划分

障壁岛亚相、泻湖亚相、潮坪亚相、潮汐水道亚相

理想的风暴岩垂向层序

泥岩或页岩段上

丘状交错层理或浪成交错层理段

平行层段

粒序层或滞留层沉积段

❖正粒序

❖单层厚度约几十厘米到1米下

❖砾石、生物化石是原地或浅海环境的

海相组沉积与油气的关系

滨岸相储集条件

海岸带是砂岩、粉砂岩的主要形成带

砂岩、粉砂岩成熟度高，粒度适中，中细砂为主，分选好，少泥质，较疏松，孔

隙度和渗透率较高。

砂体直接与浅海陆棚相相邻——油气有效储层

油气的有利储集相带

浅海陆棚生油条件

陆棚沉积物含有大量有机质；沉降较快，沉积厚度较大的陆棚盆地可形成厚度可

观的生油岩。

储集条件

陆棚沉积的大型砂岩体，具有较高的原生孔隙度，可成为油气的有效储层。

半深海相和深海相

半深海相也可能有油气生成、储集的条件

深海相浊流沉积具有油气生成和聚集的条件

第七章碳酸盐岩沉积相模式

概念

A.陆表海★★★

位于大陆内部或陆棚内部，低坡度，范围广阔，很浅的浅海。

B.陆缘海★★★

位于大陆边缘或陆棚边缘、坡度较大、范围较小、较深的浅海。

欧文陆表海清水模式——由海向陆，分X、Y、Z三带★★★★★

X带深水低能带，波基面以下----灰泥及浮游生物碎屑——生油相带

Y带近岸高能带，波浪、潮汐的主要作用带----礁、滩——储集相带

Z带滨岸低能带，蒸发量大----泥晶灰岩白云岩、蒸发岩、叠层构造

威尔逊海相碳酸盐岩标准相带模式★★★

A.盆地相区

a.盆地相

b.开阔陆棚相

波基面以下——X带

c.碳酸盐斜坡脚相（盆地边缘或深陆棚边缘相）

B.台地边缘相区

4.碳酸盐台地边缘前斜坡相

5.台地边缘的生物礁相

6.台缘砂相

C.台地相区

7.开阔台地相

8.局限台地相

9.台地蒸发相

第八章重力流沉积及沉积相模式

概念

重力流海洋或湖泊中，在重力的作用下，沿水下斜坡或峡谷流动的，含大量泥

砂并呈悬浮状态搬运的高密度底流。

广义浊积岩

重力流的基本类型

碎屑流：基质支撑

颗粒流：颗粒支撑

液化流：超孔隙压力支撑

浊流：湍流支撑

重力流的形成条件

❖一定的滞水环境和足够的水深

➢风暴浪基面以下

❖足够的坡角

❖充沛的物源

❖一定的触发机制

➢构造运动（断陷）

➢洪水、地震、海啸巨浪、风暴潮和火山喷发

鲍玛（Bouma）序列★★★★

F--深水页岩段

波基面以上——Y带

近岸低能带/潮坪带——Z带

向

上

变

细

E--泥岩段

D--上平行纹层段

C--流水波纹层段

B--下平行纹层段

A--底部递变层段

浊积岩的基本特征

岩石类型；结构；构造；生物特征；分布与形态

浊积岩与油气的关系

海（湖）底扇相类型与相模式

1.相类型

补给水道；内扇亚相；中扇亚相；外扇亚相和盆地平原相

2.海（湖）底扇推进式相层序

内扇上

中扇

外扇下