第三章碎屑岩的成分
刘志武
长安大学资源学院
2008年12月
主要内容
?第一节碎屑成分
?第二节填隙物成分
?第三节化学成分
陆源碎屑岩简称碎屑岩，是指由母岩经物理风化作用（机械破碎）所形成的碎屑物质，经过机械搬运和沉积，并进一步压实和胶结而形成的沉积岩类。
碎屑岩主要由碎屑成分和填隙物成分（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。
2、碎屑结构
陆源碎屑岩具有碎屑结构，由四部分组成：
?①碎屑颗粒。
?②杂基：与粗碎屑（砂、砾等）一起发生机械沉积形成的细粒物质。有粘土、粉砂、碳酸盐灰泥等。
?③胶结物：对碎屑颗粒起胶结作用的化学沉淀物质。如碳酸盐、铁质、硅质等。
杂基和胶结物统称为填隙物。
?④孔隙
第一节碎屑成分
一、矿物碎屑
二、岩屑
三、盆内碎屑
四、成分成熟度
碎屑成分
碎屑成分有陆源矿物碎屑和岩石碎屑。后者以矿物集合体的形式出现，其成分直接反映母岩的类型。
一、矿物碎屑
目前已经发现的碎屑矿物约有160中，最常见的约20种，但在一种碎屑岩中，其主要的碎屑矿物不超过3－5种。
1.石英
陆源碎屑矿物中以石英最常见，除单晶石英碎屑外，也有由几颗石英或许多微粒石英组成一颗碎屑，称为多晶石英碎屑。
碎屑岩中石英比值往往超过其母岩中石英的比值。研究石英内部具有的各种特征，可以为追溯母岩的性质提供依据。
(1)来自深成岩浆岩的石英：
来自中酸性深成岩的石英，常含有细小的液体、气体包裹体，或含锆石、磷灰石、电气石、独居石等岩浆岩副矿物包裹体。矿物包裹体颗粒细小，自形程度高，排列无一定方位；尘状气、液包裹体使石英颗粒呈云雾状。
(2)来自变质岩的石英：
片麻岩和片岩风化崩解后，会产生大量的单晶及多晶石英。一般这些变质岩中分离出来的单晶石英较之来自深成岩的单晶石英颗粒细小，其平均大小分别是2-2.2Φ和1Φ左右。变质石英表面常见裂纹，不含液体和气体包裹体，却可见有特征的电气石、矽线石、蓝晶石等变质矿物的针状、长柱状包裹体。大多数的石英晶粒都具有波状消光。
(3)来自喷出岩及热液岩石的石英：
火山喷出岩中的石英为(高温)β-石英。喷出岩石英多为单晶，不具波状消光，不含包裹体，表面光洁如水。来自热液脉的石英常包含很多水、气包裹体，有时含有电气石、金红石等矿物包裹体或绿色蠕虫状绿泥石包裹体，可显微弱波状消光。
(4)再旋回石英：
呈浑圆状或带自生加大边是再旋回石英的特征。来自石英砂岩的再旋回石英具有自生加大边，可以是单晶石英，也见有多晶石英。由于多晶石英的晶间界线相对比较软弱，按热力学特点看波状消光石英的稳定性又较差，因此它们在再旋回作用中将陆续被淘汰。最终，再旋回石英应是单晶非波状消光石英。
2.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量为10～15%，远比石英含量为少，而在岩浆岩中长石的平均含量则为石英的几倍。这种截然相反的变化，是由于长石的风化稳定性远较石英为小。从化学性质来看，长石很容易水解；从物理性质上看，它的解理和双晶都很发育，易于破碎。因此在风化和搬运的过程中，长石逐渐地被淘汰。
长石主要来源于花岗岩和花岗片麻岩。地壳运动比较剧烈，地形高差大，气候干燥，物理风化作用为主，搬运距离近以及堆积迅速等条件，是长石大量出现的有利因素。
在碎屑岩中钾长石多于斜长石，在钾长石中正长石略多于微斜长石，在斜长石中钠长石远远超过钙长石。造成相对丰度的这一差别，一方面与母岩成分有关，地表普遍存在的酸性岩浆岩为钾长石、钠长石的大量出现创造了先决条件；另一方面又与不同长石在地表环境的相对稳定性有关，各种长石稳定性的顺序是：钾长石最稳定，钠长石较不稳定，钙长石最不稳定。
微斜长石（钾长石）
3.云母
云母类矿物以白云母为多，其抗风化能力强，但机械稳定性差，易破碎成片，常富集于碎屑岩的层面上。
黑云母化学稳定性差，易分解成绿泥石和磁铁矿，一般在碎屑岩中含量较少，在近源复成分砂岩中可保存较多。
白云母主要来自花岗岩、变质岩和伟晶岩；黑云母褐色变种来自岩浆岩和高级变质岩，绿色变种则产于中-低级变质岩。一般说来，云母丰富表示碎屑来源于变质岩。
4.重矿物
碎屑岩中相对密度大于2.86的矿物称重矿物。它们在岩石中含量很少，一般不超过1%。
重矿物的种类很多，根据重矿物的风化稳定性可将其划分为稳定和不稳定的两类。前者抗风化能力强，分布广泛，在远离母岩区的沉积岩中其含量相对增高；后者抗风化能力弱，分布不广，离母岩愈远其相对含量愈少。
不同类型的母岩其矿物组分不同，经风化破坏后会产生不同的重矿物组合，因此利用重矿物解释母岩是非常有用的。
若结合轻矿物组合来判断母岩，可得到更加可靠的结果。
二、岩屑
岩屑是母岩岩石的碎块，是保持着母岩结构的矿物集合体。因此，岩屑是提供沉积物来源区的岩石类型的直接标志。
常见的岩屑类型有各类侵入岩岩屑、变质岩岩屑、喷出岩岩屑以及硅质岩、粘土岩和碳酸盐岩的岩屑。
岩屑
常见沉积岩的特征碎屑岩类 砾岩：粒径大于2mm的碎屑占50%以上，具砾状结构，层理发育差。砾石一般为圆或次圆状者称砾岩，砾石呈棱角和次棱角状者称角砾岩。主要由一种砾石成分（含量75%）组成的砾岩，称单成分砾岩，这样的砾岩一般分选性和磨圆度均好，如石英砾岩。砾石成分复杂者称复成分砾岩，一般分选不良，圆度变化也大。砾岩的胶结物有硅质、钙质、铁质和泥质等。 砂岩：粒径介于2-0.05mm之间的砂粒占50%以上，具砂状结构，各类层理均可发育，胶结物多硅质、钙质、铁质及泥质等。按砂粒大小可分为粗粒砂岩（粒径2-0.5mm）、中粒砂岩（粒径0.5-0.25mm）、和细粒砂岩（粒径0.25-0.05mm）。按成分又可分为石英砂岩、长石砂岩和岩屑砂岩。石英砂岩中石英含量占75%以上，甚至95%以上，一般磨圆度高，分选好，颜色浅。长石砂岩中石英含量<75%，长石含量>25%，浅红色到浅灰色，圆度较差，分选中等或差。岩屑砂岩中石英含量<75%，岩屑含量>25%，甚至>60%，颜色深，圆度和分选都很差。 粉砂岩：粒径介于005-0.005mm的碎屑粒占50%以上，具粉砂状结构，多呈薄层状，水平或微波状层理，颗粒细小，肉眼难以辨认，放大镜下可识别石英颗粒或少量白云母。岩石断面粗糙，无滑感，可与粘土岩相区别。黄土则是未固结的粉砂，呈土黄色，松散状，层理不清，主要由石英、长石等粉砂组成，含粘土矿物及碳酸钙结核。 泥质岩类：分布最广的一类沉积岩，均为泥质结构，并常具水平层理，主要由各种粘土矿物组成。通常按固结程度分为以下三种： 粘土：未固结或弱固结的泥质岩，具吸水性和可塑性，在水中易泡软。单矿物粘土有高岭石粘土、蒙脱石粘土、水云母粘土等，但自然界多数为复矿物粘土。 泥岩：固结较紧的泥质岩，呈块状，吸水性和可塑性极弱，在水中不易泡软。成分较复杂，多水云母，含粉砂。 页岩：固结很好的泥质岩，成页片层，无吸水性和可塑性，水中不能泡软，可按其所含次要成分进一步命名，如炭质页岩、钙质页岩等。 化学岩及生物化学岩类：这类岩石结构多样，有碎屑结构和生物结构，但以化学结构为主。由于岩石多数为非晶质或隐晶质，肉眼不能分辩矿物颗粒，因此，要注意区分岩石种类众多的化学成分和矿物成分。其中主要的岩石种类有以下几种： 碳酸盐岩：主要由钙镁的碳酸盐组成，分布广泛，在沉积岩中仅次于页岩和砂岩，结构以碎屑结构和化学结构为主，最主要的岩石有石灰岩和白云岩。 石灰岩：主要由方解石组成，常呈灰或灰白色，由于含有机质多少不等，颜色可由浅灰到黑色，一般较致密，断口呈贝壳状，硬度不大，加稀盐酸起泡剧烈。常因结构不同而给予不同的名称，如豹皮灰岩、鲕状灰岩和竹叶状灰岩等。灰岩中常含有粘土矿物、硅质等杂质，含量较多时称为泥灰岩、硅质灰岩等。
岩浆岩24种结构类 型
1.等轴粒状结构：岩石中主要由比较自形的橄榄石和辉石紧密镶嵌 组成（岩石主要由自行状橄榄石和辉石镶嵌组成） 2.海绵陨铁结构：半自行的橄榄石与辉石晶体之间，为他形的金属 矿物（磁铁矿等）所填充，是他形的金属矿物成网状或海绵乳状，似为橄榄石，辉石，斜充填在长石颗粒的胶结物（橄榄岩中它形的磁铁矿（黑色）充填在粒状蛇纹石化的橄榄石晶体间似胶结物状） 3.包橄结构：岩石中大的辉石、斜长石、角闪石晶体中包裹有小的 呈圆形或卵形的橄榄石晶体（大颗粒的辉石（主晶）中包裹有一些较小的浑圆粒状的橄榄石（容晶）） 4. 5.蠕虫结构：是石英与斜长石的交生，在酸性斜长石中，许多细小 的形似虫状或指状石英穿插生长在长石中（花岗岩中石英呈蠕虫状穿插生长于斜长石、钾长石接触处） 6.嵌晶含长结构：岩石中自行的斜长石晶体，呈不规则细条状被包 裹在较大的它形辉石或橄榄石晶体中，且二者的晶粒相差很大，前者大后者小（岩石中粗粒它形辉石晶体包裹小的自形条状基性斜长石） 7.辉长结构：岩石中基性斜长石和橄榄石、单斜辉石等矿物呈近似 等轴粒状自形程度大致相同，互相不规则排列（岩石中基性斜长石和单斜辉石的颗粒大小，自形程度均大致相等）
8.辉长辉绿结构：介于辉长结构和辉绿结构之间的过渡类型，板状 或短柱状斜长石晶体比等轴或短柱状辉石的自形程度稍高一些9.辉绿结构：岩石中大部分矿物为自形晶，斜长石自形程度高于辉 石，较自形和斜长石柱状晶体构成不规则的空隙，在每个空隙中充填一个它形的辉石颗粒，在正交偏光下相当面积中，辉石是同时消光（岩石中柱状斜长石的空隙中充填了一个它形辉石，在正交镜下相当面积中，辉石是同时消光） 10.反应边结构：岩石中早期析出的矿物由于结晶条件的改变与周围 熔岩蒸发发生反应生成新的矿物，将新生成的矿物在原矿物的周围形成反应边（辉长岩中先晶出的橄榄石与岩浆反应，在四周生成了辉石的镶边） 11.环带结构：在单偏光下为一个晶体外形，正交偏光下明显看出， 干涉色和消光不一致的环带。当斜长石环带核部较基性，向边缘依次变为酸性时，称为环带；反之则称为反环带（闪长石中具环带结构的中性斜长石（中部）） 12.条纹结构：由两种长石（钾长石和钠长石）做有规律的交生组 成。如果钠长石成细条状嵌插于钾长石中，则称为正条纹结构； 反之则称为反条纹结构（钠长石细条纹嵌于钾长石中，呈有规律的交生） 13. 14.
第四章陆源碎屑岩各论 (Discription of the Clastic Rocks, Respectively) 学时： 6学时 基本内容： 1、基本概念 砾岩、角砾岩、粗碎屑岩、单成分砾岩、复成分砾岩、底砾岩、层间砾岩、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；砂岩；粘土岩。碎屑沉积物沉积后作用的概念：压实作用、压溶作用、胶结作用、交代作用、重结晶作用、溶解作用。 2、基本原理 砾岩和角砾岩的各种分类方案、砾岩和角砾岩的主要成因类型及其特征、砾岩和角砾岩的形成条件及其特征、砾岩和角砾岩的研究意义和研究方法。 砂岩的一般特征，砂岩的分类，各类砂岩（石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩、杂砂岩）的特点及其形成环境，粉砂岩的一般特征及粉砂岩的成因，通过砂岩资料研究物源区构造背景。 粘土岩的一般特征，粘土岩的分类及其主要类型的特点，粘土沉积物的沉积后变化及其与油气关系。 碎屑沉积物沉积后作用的一些基本原理：压实作用形成的各种现象、压溶作用的影响因素及所产生的结果、交代作用的原理及识别标志、溶解作用与次生孔隙的形成、碎屑岩成岩作用阶段的划分。 教学重点与难点： 砾岩和角砾岩的基本概念、砾岩和角砾岩的主要成因类型及其特征；砂岩的分类，石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩、杂砂岩的主要特征及其形成条件；粘土岩的结构与构造，粘土沉积物的沉积后变化及其与油气关系；压溶作用、胶结作用、交代作用与溶解作用等沉积后作用的机理。 教学思路： 逐节从碎屑岩的主要岩石类型出发，介绍分类原则、分类、不同分类的特征和形成条件。 首先是粗碎屑岩——砾岩和角砾岩。首先介绍砾岩和角砾岩的概念及宏观特征，然后介绍砾岩和角砾岩的分类、不同类型砾岩的特征及形成条件，最后简要介绍砾岩和角砾岩的研究意义和研究方法。
一、.单层厚度 极薄层状＜1cm 薄层状1～10cm 中层状10～50cm 厚层状50～100cm 巨厚层状100～200cm 块状＞200cm 二、碎屑岩分类 1.砾岩分类 1）按砾石含量分类: 砾石含量≥50%:砾岩 砾石含量≥30%,<50%:砂质砾岩,泥质砾岩 砾石含量≥5%,<30%:砾质砂岩,砾质泥岩 砾石含量>0.01%,<5%:含砾泥岩,含砾砂岩 2）按砾石大小分: 巨砾岩（≥128mm）、粗砾岩(<128~32mm)、中砾岩(<32~8mm)、细砾岩(<8~2mm)。 3）按砾石成分划分：单成分砾岩，同成分砾石含量占砾石总含量的75%以上，如石英岩（质）砾岩、花岗岩（质）砾岩；复成分砾岩，砾石中，没有哪一种单一成分超过75%。 4）按成因的划分（表）：见工作手册。 可综合命名，如复成分中砾岩。
2.砂岩分类 砂岩是粒度为2～0.063mm（1～+4ф）的砂级颗粒占50×10-2以上的碎屑岩。砂岩的进一步划分： 1）按粒度：按碎屑的粒级范围可进一步分为粗砂岩（2～0.5mm，或-1～1ф）；中粒砂岩（0.5～0.25mm，或1～2ф）；细砂岩（0.25～0.063mm，或2～4ф）三种基本类型。 2）按杂基含量划分 杂基≥15%，杂砂岩 杂基＜15%，净砂岩（简称砂岩） 3）按砂屑成分划分：石英（Q）、长石（F）、岩屑（R）三角分类图解。为了尽可能表示出此类岩石的形成机理与环境特征，建议采用成都地质学院的砂岩成分、成因分类（图，见工作手册）。如岩石中含有某种特殊矿物时可用附加命名办法，如海绿石石英砂岩、锆石砂岩等。 4）综合划分 在以上三种划分中，同时选用两种或全部三种作综合划分，如细粒长石石英净砂岩。 此外，化学沉淀胶结物占岩石总量10%以上，或胶结物具有较重要成因意义时，以X质作为附加修饰词，如硅质长石石英细砂岩。 混入了其它粒级陆源碎屑的命名，以含X质、X质作为附加修饰词。混入砾石时，命名规则见前文。混入粉砂时，碎屑中粉砂≥25%，<50%，“粉砂质…”；碎屑中粉砂≥5%，<25%，“含粉砂质…”； 3.粉砂岩分类 粉砂岩是粒度为0.063～0.0039mm（4～8ф）的碎屑占50×10-2以上的一种细碎屑岩。
室内观察碎屑岩的方法 碎屑岩的观察分为手标本(野外露头)和薄片两部分内容，前者具有宏观和空间(三维)性，后者则是微观和断面(二维)的显示，两者相辅相成，不能偏废。按照认识事物的一般规律，观察总是从总体开始，逐渐深入到各个细节，再从细节回到整体，有时甚至要经过多次反复，才能对岩石的特征获得较全面、较深刻的认识。在实验过程中，首先详细地观察手标本，对岩石的成分、结构、构造、风化特点有了较全面的了解之后，再有目的、有意识地进行镜下薄片观察，以弥补 手标本鉴定中的不足之处。可以这样说，显微镜下岩石薄片鉴定是沉积岩室内研究的基础，为此要很好地学习掌握。 沉积岩室内鉴定的目的是为了仔细确定沉积岩中各种组分的成分、含量及结构、构造等方面的特征，以便对岩石进行准确的定名、推断岩石形成条件、形成后的变化以及与油气方面的关系。 现将砾岩、砂岩、粉砂岩和粘土岩的观察描述内容说明如下。 一）砾岩 1．肉眼观察 1）颜色：指出岩石总的颜色，并推断其成因。 2）构造：注意砾石有无定向排列或优选方位及粒序变化等，否则定为块状构造。 3）成分：包括颗粒(砾石)、填隙物的类型、含量和特征。 4）结构：包括砾石大小、砾石的圆度、球度，说明其磨圆的程度，及长、中、短三个轴的情况，砾石的形状及表面特征及支撑性等。 2. 镜下鉴定 一般用低、中倍镜，进一步鉴定砾石成分和填隙物的成分、结构及显微构造等。 3.举例 细角砾岩 手标本描述：灰褐色，块状构造，砾石含量65％，以硅岩(硬度大)为主，次为泥岩；填隙物约30％，为泥质；孔隙约占5％；砾石直径2mm——10mm，，分选差，棱角——次棱角状；孔隙直径达lmm，呈杂基支撑结构。 镜下鉴定：砾石成分有硅质岩、泥岩和页岩，硅质岩单偏光镜下无色，有的被泥质交代，边缘污浊；正交偏光镜下具小米粒状结构，约占砾石总量的2／3。泥岩和页岩表面污浊，泥质结构，页岩显水平层理，填隙物为粘土矿物，已发生绿泥石化和绢云母化。 定名：灰褐色块状构造单成分细角砾岩。 成因分析：鉴于砾石分选、磨圆差，杂基支撑，故为近源快速堆积的泥石流沉积。 二) 砂岩 肉眼观察
岩浆岩中矿物成分分类 岩浆岩的矿物成分，对于了解岩石的化学成分，生成条件，以及岩石成因都有重大的意义。同时它也是岩浆岩分类和定名的主要依据。 组成岩浆岩的矿物，常见的不过二十多种，这些构成岩石的矿物通称为造岩矿物（rock-forming mineral）。 （一）硅铝矿物和铁镁矿物 常见造岩矿物，根据其化学成分特点，可以分为两类： （1）硅铝矿物SiO2与Al2O3的含量较高，不含FeO、MgO，其中包括石英类，长石类及似长石类。这些矿物的颜色较浅，所以又称为浅色或淡色矿物。 （2）铁镁矿物FeO与MgO的含量较高，SiO2含量较低。其中宝矿橄榄石类、辉石类、角闪石类及黑云母类等。这些矿物的颜色一般较深，所以又称为深色或 暗色矿物。 暗色矿物和浅色矿物在岩浆岩中的比例，是岩浆岩中的比例，是岩浆岩鉴定和分类的重要标志之一。岩浆岩中暗色矿物的含量（体积百分数）通常称色率，又称颜色指数。根据岩浆岩中德色率可大致推知岩石的化学性质，并可判断它们大概是属于哪一类岩石。 （二）主要矿物、次要矿物、副矿物 不同类型的岩石中出现的矿物含量不同。按照矿物在岩浆岩中的含量和在岩浆岩分类中的作用，可分为主要、次要和副矿物三类。 （1）主要矿物（essential mineral）只在岩石中含量多，并在确定岩石大类名称上起主要作用的矿物。例如，一般花岗岩的主要矿物是石英和尝试，没有石英 或石英含量不够，则岩石为正长岩类；没有长石则为石英岩或脉石英。所以 对花岗岩来说，石英和长石都是主要矿物。 （2）次要矿物（subordinate mineral）指在岩石中含量少于主要矿物的矿物。对于划分岩石大类虽不起作用，但对确定岩石种属起一定作用的矿物，含量一般 小于15%。如闪长岩类中，石英是次要矿物。闪长岩中有石英（含量达5%） 可称石英闪长岩，无石英，或石英含量〈5%，则称闪长岩，但二者均属闪 长岩大类。所以对闪长岩来说，石英不影响大类名称，是次要矿物。 次要矿物的存在是岩石化学特征的反映，如石英闪长岩比闪长岩SiO2含量 要高些，是中性岩中偏酸性的变种。所以次要矿物在详细划分岩石种属的时 候是有意义的。 （3）副矿物（accessory mineral）在岩石中含量很少，通常不到1%。因此，在一般岩石分类命名中不起作用。如磷灰石、榍石、磁铁矿等都是副矿物。虽然 如此，一个岩石中副矿物的种类、含量、表型特征、所含微量元素等等，对 于了解一个岩体的形成条件，对比不同岩体，确定岩体时代，以及对于某些 稀闪元素的普查找矿等，都有很重要的意义。当然在研究这类问题时，需要 对岩石做专门的岩矿工作。 （三）矿物的成因类型 岩浆岩矿物按其形成的阶段及形成时的物理化学条件，可划分出不同的成因类型。 （1）原生矿物（岩浆矿物magmatic mineral）是在岩浆冷凝过程中形成的矿物。 按成因特点有可分为正常矿物（正岩浆矿物）、残余矿物和反应矿物三个亚 类。 正常矿物（正岩浆矿物orthomagmatic mineral）：是直接从岩浆中结晶出来， 而且在岩石形成过程中相对稳定的矿物。如喷出岩中新鲜透长石斑晶。
碎屑岩 岩石机械风化后形成的岩石碎屑和矿物碎屑，经搬运、沉积、压实、胶结而成的岩石，称为碎屑岩。 基本简介 碎屑岩是由于机械破碎的岩石残余物，经过搬运、沉积、压实、胶结，最后形成的新岩石。又称陆源碎屑岩。碎屑岩中碎屑含量达50%以上，除此之外，还含有基质与胶结物。基质和胶结物胶结了碎屑，形成碎屑结构。按碎屑颗粒大小可分为砾岩、砂岩、粉砂岩等。 碎屑岩 按物质来源分类 按物质来源可分为陆源碎屑岩和火山碎屑岩两类。火山碎屑岩按碎屑粒径又分为集块岩（>64毫米）、火山角砾岩（ 64～2毫米）和凝灰岩（256毫米)、粗砾岩（256～64毫米）、中砾岩（64～4毫米）、细砾岩（4～2毫米）。砂岩按砂粒大小可细分为巨粒砂岩（2～1毫米），粗粒砂岩（1～0.5毫米）、中粒砂岩（0.5～0.25毫米）、细粒砂岩（0.25～0.1毫米）、微粒砂岩（ 0.1～0.0625毫米）。粉砂岩按粒度可分为粗粉砂岩（ 0.0625 ～0.0312毫米），细粉砂岩（ 0.0312～0.0039毫米）。碎屑岩主要由碎屑物质和胶结物质两部分组成。
碎屑物 碎屑岩 碎屑物质又可分为岩屑和矿物碎屑两类。岩屑成分复杂，各类岩石都有。矿物碎屑主要是石英、长石、云母和少量的重矿物。胶结物主要是化学沉积形成的矿物，它们充填在碎屑之间起胶结作用，主要有硅质矿物、硫酸盐矿物、碳酸盐矿物、磷酸盐矿物及硅酸盐矿物。碎屑岩的孔隙是储存地下水及油、气的对象，研究碎屑岩对寻找地下水及油气矿床有实际意义。 矿物成分 碎屑岩的矿物成分以石英和长石为主，它们对储层物性的影响不同。一般说来，石英砂岩比长石砂岩储集物性好。 碎屑岩成分 原因一
碱值=(Na2O+K2O)/Al2O3(wt%) 碱度率AR=(Al2O3+CaO+(Na2O+K2O))/(Al2O3+CaO-(Na2O+K2O))(wt%) 铝饱和指数A/CNK=Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)(分子比) NK/A=(Na2O+K2O)/Al2O3(wt%) 氧化指数OX= FeO/(FeO+Fe2O3)(wt%) 分异指数DI=Q+Or+Ab+Ne+Lc+Kp(CIPW计算数据) 固结指数SI=100×MgO/(MgO+Fe2O3+FeO+Na2O+K2O)(wt%) 长英指数FL=100(Na2O+K2O)/(Na2O+K2O +CaO)(wt%) 镁铁指数MF=100×(Fe2O3 + FeO)/(Fe2O3+ FeO+MgO)(wt%)。 CIPW标准矿物计算(Norm mineral calculation) CIPW标准矿物计算是根据岩石的化学分析结果计算出岩石中的矿物组成。此方法是目前最常用的矿物计算方法。由美国的三位岩石学家Cross, Iddings和Pirrson以及一位地球化学家Washington (1903)共同设计，为纪念他们的贡献就以他们姓名的第一个字母组合CIPW表示该计算方法。 Norm (标准矿物)is a calculated “idealized” mineralogy Mode （实际矿物）is the volume % of minerals seen 表1-4 用于CIPW标准矿物计算的标准矿物分子式，分子量和氧化物的分子量
CIPW计算方法和步骤： 1)、氧化物重量百分数除以分子量，得到分子数； 2)、将MnO加到FeO中，作为一个整体，因为Mn≒Fe易成类质同象置换； 3)、用3.33倍P2O5的CaO与P2O5形成磷灰石; 4)、如果FeO>TiO2 ，用等量的FeO和TiO2形成钛铁矿；如果FeO < TiO2，过量的TiO2和相同量的CaO先形成榍石（在形成钙长石后）；如果仍有过量的TiO2，就形成金红石。 5)、用与K2O等量的Al2O3与其（K2O）结合形成正长石。 6)、剩余的Al2O3与等量的Na2O形成钠长石；若Al2O3不足，则进行(10)。 7)、如果仍有Al2O3剩余，则与等量的CaO形成钙长石。 8)、还有Al2O3多余，形成刚玉。 9)、如果CaO 与Al2O3形成钙长石后有CaO剩余，形成透辉石中的硅灰石。 10)、多于Al2O3的Na2O用以形成锥辉石；这时无An，Fe2O3与Na2O结合 11)、如果Fe2O3 > Na2O，则剩余的Fe2O3与FeO结合形成磁铁矿。 12)、如果与FeO形成磁铁矿后，仍有Fe2O3剩余，则剩余部分形成赤铁矿。 13)、将MgO与剩余的FeO计算出他们的相对比例。
一、. 单层厚度 极薄层状＜1cm 薄层状1～10cm 中层状10～50cm 厚层状50～100cm 巨厚层状100～200cm 块状＞200cm 二、碎屑岩分类 1.砾岩分类 1）按砾石含量分类: 砾石含量≥50%: 砾岩 砾石含量≥30%,<50%: 砂质砾岩,泥质砾岩 砾石含量≥5%,<30%: 砾质砂岩,砾质泥岩 砾石含量>0.01%,<5%: 含砾泥岩, 含砾砂岩 2）按砾石大小分: 巨砾岩（≥128mm）、粗砾岩(<128~32mm)、中砾岩(<32~8mm)、细砾岩(<8~2mm)。 3）按砾石成分划分：单成分砾岩，同成分砾石含量占砾石总含量的75%以上，如石英岩（质）砾岩、花岗岩（质）砾岩；复成分砾岩，砾石中，没有哪一种单一成分超过75%。 4）按成因的划分（表）：见工作手册。 可综合命名，如复成分中砾岩。 2. 砂岩分类 砂岩是粒度为2～0.063mm（1～+4ф）的砂级颗粒占50×10-2以上的碎屑岩。砂岩的进一步划分： 1）按粒度：按碎屑的粒级范围可进一步分为粗砂岩（2～0.5mm，或-1～1ф）；中粒砂岩（0.5～0.25mm，或1～2ф）；细砂岩（0.25～0.063mm，或2～4ф）三种基本类型。 2）按杂基含量划分 杂基≥15%，杂砂岩 杂基＜15%，净砂岩（简称砂岩） 3）按砂屑成分划分：石英（Q）、长石（F）、岩屑（R）三角分类图解。
为了尽可能表示出此类岩石的形成机理与环境特征，建议采用成都地质学院的砂岩成分、成因分类（图，见工作手册）。如岩石中含有某种特殊矿物时可用附加命名办法，如海绿石石英砂岩、锆石砂岩等。 4）综合划分 在以上三种划分中，同时选用两种或全部三种作综合划分，如细粒长石石英净砂岩。 此外，化学沉淀胶结物占岩石总量10%以上，或胶结物具有较重要成因意义时，以X 质作为附加修饰词，如硅质长石石英细砂岩。 混入了其它粒级陆源碎屑的命名，以含X质、X质作为附加修饰词。混入砾石时，命名规则见前文。混入粉砂时，碎屑中粉砂≥25%，<50%，“粉砂质…”；碎屑中粉砂≥5%，<25%，“含粉砂质…”； 3. 粉砂岩分类 粉砂岩是粒度为0.063～0.0039mm（4～8ф）的碎屑占50×10-2以上的一种细碎屑岩。粉砂岩中矿物成分较简单，以石英为主，常有丰富的白云母及其他粘土矿物。碎屑多呈棱角状。粉砂岩可以按其粉砂碎屑的粒度（结构）、组分来分类。 按粒度可以分为粗粉砂岩（0.063～0.0315mm，或4～5ф）和细粉砂岩（0.0315～0.0039mm，或5～8ф）。粗粉砂岩的特点近于细砂岩，二者经常共生，而且常发育各种流水成因的小型交错层理；细粉砂岩则常与泥质岩或灰泥岩共生，形成各种过渡类型岩石。粉砂岩的矿物成分分类，只能依靠显微研究来进行，对于野外调查来说，采用结构分类比较合适。 a. 按组分命名时，参照砂岩QFR三角分类图解。但一般很少有岩屑。实际是按石英、长石间比例命名。 b. 化学沉淀胶结物成分可作为附加修饰词（X质）参加命名。如钙质粉砂岩。 c. 粉砂岩中的泥质物不作杂基处理，当岩石中泥质含量大于≥5%，<25%，，以“含泥质”作为附加修饰词；当岩石中泥质含量大于≥25%，<50%，以“泥质”作为附加修饰词。 d. 混入砂质的命名，按上一条规定的量限，以“含砂质”、“砂质”作为附加修饰词。含砾时参照砾岩的分类命名。 e. 粉砂岩综合命名：胶结物+结构+基本名称 4、泥岩分类 1）按有无纹层、页理构造划分：泥岩（粘土岩）、页岩（粘土页岩） 2）按粘土矿物成分的划分 3）按颜色和混入物的划分 （含）钙质、铁质、硅质、粉砂质、炭质泥岩（页岩）等。 综合定名：颜色+混入物+（粘土矿物成分+）基本名称（泥岩/页岩）。
天然石料：天然岩石经机械或人工开采、加工（或不经加工）获得的各种块料或散粒状石材。 岩石的形成与分类 岩石由于形成条件不同可分为：岩浆岩（火成岩） 沉积岩（水成岩） 变质岩 一、岩浆岩 1. 岩浆岩的形成与分类 岩浆岩是由地壳深处熔融岩浆上升冷却而成的。 1）深成岩：岩浆在地壳深处，在上部覆盖层的巨大压力下，缓慢且比较均匀地冷却而形成的岩石。 特点：矿物全部结晶，多呈等粒结构和块状构造，质地密实，表观密度大、强度高、吸水性小、抗冻性高。 建筑上常用的深成岩主要有花岗岩、闪长岩、辉长岩等。 2）喷出岩：岩浆喷出地表时，在压力急剧降低和迅速冷却的条件下形成的。 特点：岩浆不能全部结晶，或结晶成细小颗粒，常呈非结晶的玻璃质结构、细小结晶的隐晶质结构及个别较大晶体嵌在上述结构中的斑状结构。 建筑上常用的喷出岩主要有玄武岩、辉绿岩、安山岩等。 3）火山岩：火山岩也称火山碎屑岩，是火山爆发时喷到空中的岩浆经急速冷却后形成的。 常见的有火山灰、火山砂、浮石及火山凝灰岩等。 2. 岩浆岩的主要矿物成分 1）石英：结晶状态的SiO2 强度高、硬度大、耐久性好。 常温下基本不与酸、碱作用。 温度达575℃以上时，石英体积急剧膨胀，使含石英的岩石，在高温下易产生裂缝 岩浆岩分为：酸性岩石(SiO2>65%) 中性岩石(65%≥SiO2≥55%) 碱性岩石（SiO2<55%） 2）长石：强度、硬度及耐久性均较低（与石英相比） 正长石（K2O·Al2O3·6SiO2） 斜长石钠长石（Na2O·Al2O3·6SiO2）
钙长石（CaO·Al2O3·2SiO2） 干燥条件下耐久性高， 温暖潮湿的条件下较易风化，特别遇CO2，更易于被破坏。风化后主要生成物是高岭石（Al2O3·2SiO2·2H2O）。 3）云母：含水的铝硅酸盐，柔软而有弹性的成层薄片。 白云母 黑云母 云母含量较多时，易于劈开，降低岩石的强度和耐久性，且使表面不易磨光。 4）暗色矿物：角闪石、辉石、橄榄石等着色深暗的铁镁硅酸盐类矿物，统称为暗色矿物。 特点：密度特别大（3～4）g/cm3。 与长石相比，强度高，冲击韧性好，耐久性也较高。 在岩石中含量多时，能形成坚固的骨架。 其它：黄铁矿（FeS2）， 特征：岩石表面具有锈斑。 黄铁矿遇水，易氧化成硫酸，腐蚀其它矿物，加速岩石风化。 二、沉积岩 1. 沉积岩的形成与分类 位于地壳表面的岩石，经过物理、化学和生物等风化作用，逐渐被破坏成大小不同的碎屑颗粒和一些可溶解物质。这些风化产物经水流、风力的搬运，并按不同质量、不同粒径或不同成分沉积而成的岩石，称为沉积岩。 特点：有明显的层理，较多的孔隙，不如深成岩密实。 1）化学沉积岩：原岩石中的矿物溶于水，经聚集沉积而成的岩石。 常见：石膏、白云岩、菱镁矿及某些石灰岩。 2）机械沉积岩：原岩石在自然风化作用下破碎，经流水、冰川或风力的搬运，逐渐沉积而成。 常见：页岩、砂岩、砾岩。 3）有机沉积岩：由海水或淡水中的生物残骸沉积而成。 常见：石灰岩、贝壳岩、白垩、硅藻土等。 2. 沉积岩的主要矿物成分 1）方解石：结晶的CaCO3， 强度中等，硬度较低，微溶于水，在含有CO2的水中，易于形成Ca(HCO3)2，而使溶解度急剧增大，遇稀盐酸会立即分解出CO2。
火成岩的分类 火成岩也叫岩浆岩，顾名思义，它就是由岩浆凝固而成的岩石。它们是各种各样的结晶质或玻璃质岩石。有的火成岩在地下就凝固了，有的则是在喷出地表面后凝固的。火成岩是组成地壳的主要岩石，许多金属和非金属矿藏的生成也都与火成岩有关系，所以人们很重视对它的研究。需要说明的是，火成岩并不完全是岩浆形成的，如有一部分花岗岩，它们是在高温度下，由其他岩石在固态下发生一些物理和化学变化而形成的。 绝大多数火成岩中只有9种元素，这9种元素又大多以氧化物（某一元素与氧元素发生化学反应后形成的新物质叫氧化物）的形式存在于岩石中，其中最多的是二氧化硅。 二氧化硅是最重要的形成岩石的材料，它与其他材料结合会形成橄榄石、辉石、云母、长石、闪石等多种造岩矿物。矿物是组成岩石的最小单位。在形成这些矿物后二氧化硅仍有多余（即过饱和）时，就会出现石英；如果二氧化硅含量不足就可能出现橄榄石或似长石类矿物（如霞石）等；当二氧化硅与其他造岩组分的含量适中，则不出现上述两类矿物，而形成辉石、角闪石和长石等矿物。这些矿物我们也可以叫它们为矿石。各种岩石其实就是由这样一些矿物组合而成的。单纯的一种矿物不能称作岩石。地下深处好像一个大熔炉，岩浆中的不同成分在那里进行一系列的
变化，当它们流动到一些地方，如侵入到岩石的空隙时，便会逐渐冷却下来。这时，那些矿物们就开始出现结晶，再加上其他各种原因，如温度、压力、成分等等，有的结晶会大些，有的会小些，有的是这样几种矿物结合在一起，有的是那样几种矿物结合在一起。知道了这一点，我们就基本明白了，地球上所以会有那多种不同的岩石，其实就是在于这些元素或造岩物质的不同组合而形成的。 长石、石英、云母、角闪石、辉石和橄榄石等都叫硅酸盐矿物，它们都是形成岩石的主要物质，被称为造岩矿物。火成岩就是由它们再加上一些少量的磁铁矿、钛铁矿、锆石、磷灰石和榍石等组成。这些造岩矿物的化学成分和颜色都各不相同，人们把它们分成两类：硅铝矿物和铁镁矿物。硅铝矿物颜色浅，铁镁矿物颜色深。颜色深的岩石，比重也较大，人们往往根据火成岩的颜色来推断岩石的化学成分和它们的性质。也就是说，颜色深的比颜色浅的岩石要重一些。 火成岩的种类很多，不同学者从不同角度和标准提出许多分类方案，有的根据岩石的产状、结构和构造，有的根据矿物成分，有的根据化学成分。通行的分类有3种：按产出和形成的条件分为深成岩（就是在地面以下很深的地方形成的岩石），如花岗岩、正长岩、闪长岩、辉长岩和橄榄岩等；浅成岩（就是在地面以下
常见岩浆岩的认识目的：1．学会观察和描述岩浆岩的颜色、结构、构造、主要矿物成分；2．掌握岩浆岩的肉眼鉴定方法和分类命名原则；3．能肉眼鉴定常见的岩浆岩，并根据岩浆岩的鉴定特征，对未知岩石进行分类命名。 一、岩浆岩的成分1．化学成分：组成岩浆岩的主要化学成分为 SiO2 ，此外， 还含有一些次要成分，如金属硫化物、金属氧化物、一些痕量元素、挥发组分等。 2。矿物成分：组成岩浆岩的矿物可分为浅色矿物和暗色矿物两类：石英 浅色矿物钾长石Si、Al 含量高、不含铁镁斜长石橄榄石 辉石 角闪石 黑云母 3．岩浆的类型 根据SiO2 的含量，可将岩浆分为以下四种类型，相应地构 成四种基本的岩浆岩。 化学成分矿物成分颜色 酸性岩浆SiO2 ：> 66%： 中性岩浆SiO2 : 53?66% 基性岩浆SiO2 : 45?53% 超基性岩浆SiO2 ：<45%
二、岩浆岩的构造 是组成岩浆岩的矿物集合体之间的排列和充填方式所反映 出来的形态特征。岩浆岩的构造除与岩浆本身的性质有关外，还取决于形成环境，常见的岩浆岩构造有：块状构造：矿物分布均匀，岩石致密，无孔洞，是侵入岩常见的构造。 气孔构造和杏仁构造：是喷出岩常见的构造，如果岩石中分布有大小不同、分布不均的圆形或椭圆形孔洞称气孔构造，如气孔被钙质或硅质充填，称杏仁构造。这种构造是融浆冷却时，尚未溢出的气体保留在岩石中形成的。 流纹构造：由不同颜色、不同成分或拉长的气孔定向排列表现出来的一种流动构造。是酸性喷出岩常见的构造。 三、岩浆岩的结构 是指岩浆岩的结晶程度、颗粒大小和自形程度。 1．据矿物的结晶程度和颗粒的绝对大小： 粗粒结构：d>5mm 显晶质结构（多见于侵入岩）中粒结构：2?5mm 细粒结构：<2mm 隐晶质结构（多见于喷出岩） （2）玻璃质结构：全部由非晶质矿物组成，由于熔浆迅速冷却形成的一种较均匀的玻璃状态物质
第二章火成岩的基本特征与分类一、 火成岩的物质成分 ●化学成分 ●矿物成分 ●化学成分与矿物共生组合的关系 ●火成岩形成条件对矿物共生组合的影响
一、火成岩的物质成分 火成岩物质成分研究的意义：●是火成岩分类命名的基本依据 ●为研究岩浆起源、演化和岩浆物理性质提供重要依据 ●为岩浆岩浆形成时的大地构造背景和岩石圈层的演化提高重要信息
1. 主要元素（Major elements ） ： O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K, Ti, P, H, Mn, C 等，其中氧的含量最高。 常用氧化物的形式表示火成岩的成分，即：SiO 2、TiO 2 、Al 2O 3、Fe 2O 3、FeO 、MnO 、MgO 、CaO 、K 2O 、Na 2O 、 P 2O 5 、H 2O 和CO 2等13 种，每种氧化物含量一般>0.1%，占火成岩平均化学成分的98%左右。 （一）火成岩的化学成分 类型：主要元素、痕量元素和同位素
1. 主要元素： ※火成岩主要造岩氧化物含量的大致范围是： SiO2 34～75% 少数可达 80% Al2O3 10～20% 在纯橄榄岩中较低 MgO 1～25% CaO 0～15% 但某些辉长岩中达23% Fe2O3+FeO 1～15% 一般FeO>Fe2O3 Na2O 0～15% 霞石岩中可达19.48% K2O 一般<10% 白榴石岩中可达17.94% H2O+( 结晶水) 和H2O- ( 吸附水) 一般<2% ，个别达10% TiO2 0～2% 很少超过 5% P2O5 0～0.5% 很少超过 3% MnO 0～0.3% 很少超过 2%
实验三砂岩薄片的观察描述（2学时） 实验项目编号：01012018 一、目的要求 1、认识常见砂岩石类型显微镜下的基本特征。 3、学会砂岩薄片观察与描述的方法。 4、掌握砂岩的分类命名方法、对所描述岩石详细命名和简单的成因分析。 二、实验内容 观察描述下列薄片： S－25 海绿石石英砂岩 S－27 铁质石英砂岩 S－29 长石砂岩 S－30 岩屑砂岩。 三、实验指导 砂岩镜下鉴定的目的是为了弥补手标本鉴定的不足，进一步确定岩石的成分、含量及结构等方面的特征，以便对岩石进行准确的定名、推断岩石的形成条件及沉积后变化。镜下观察描述的主要内容如下： 1．砂岩结构 (1)碎屑颗粒的结构及特征：颗粒大小(最大、最小、一般)、粒级、分选、磨圆等。 (2)填隙物结构及特征 包括杂基和胶结物的结构，详见《沉积岩石学》教材。 (3)胶结类型和支撑性质，见《沉积岩石学》教材。 2．砂岩的成分 (1)碎屑颗粒的成分：描述碎屑的类型、特征及含量。 ①石英：占碎屑颗粒的含量及其特征。 石英：无色，透明，粒状，无解理，有时有裂纹，折光率略高于树胶，表面光滑，突起糙面不显著。通常一级灰白干涉色，最高可达一级黄白，可见波状消光现象、含气液体或其它矿物的包裹体。不同来源的石英往往特点不同。注意观察石英中所含包裹体及波状消光现象，结合颗粒大小及颗粒形状等特征．有助于判断石英的来源。 ②长石：占碎屑颗粒的含量及其特征。 长石：在碎屑岩中含量仅次于石英,最常见的长石是正长石和微斜长石，还有较少的酸性斜长石，中基性斜长石很少见。根据光性特征应区分正长石、微斜长石、斜长石。 通常在砂岩中，由于颗粒较小，正长石的卡氏双晶常见不到，而其它光性又与石英很相似，主要是根据其折光率略低于树胶、颗粒表面常因风化而污浊、微带浅棕色、土状等特点与石英区别。
岩浆岩常见的结构类型 岩浆岩的结构是指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、形态特征以及组分之间的相互关系所反映的岩石特征。 一、结晶程度：是指岩石中结晶物质和非结晶玻璃物质的含量比例。据其可将岩浆岩结构分成如下三类： 1、全晶质结构：即全部由结晶矿物 所组成的岩石结构。这种结构多见于深成 岩中，如花岗岩。 2、半晶质结构：即既有结晶矿物又 有非晶质玻璃所组成的岩石结构。这种结构也主要见于火山岩中，如流纹岩。 图1 按结晶程度划分的三种结构 3、玻璃质结构：即全部由玻璃物质 所组成的岩石结构。这种结构常见于火山 岩中，如黑曜岩（见图1）。 玻璃质是一种不稳定物质，随着时间的推移和物化条件的改变，常常会发生脱玻璃化作用，形成一些细小的雏晶。雏晶是一些形态多种多样的晶芽。这些晶芽一般无明显的光性特征，当它们进一步转化，就会形成骨架状的骸晶或细小的微晶。所以，除了时代较新的火山岩中可见玻璃质结构之外，那些较老的前新生代的岩浆岩中很少有玻璃质结构存在。当火山玻璃中有微晶发育时，它们就可转变成微晶结构或晶体轮廓不清的隐晶质集合体，而组成霏细结构；和霏细结构伴存
的还常有一些由放射状纤维组成的球粒，当球粒特别发育时即称为球粒结构（见图2）。 雏晶结构→骸晶结构→霏细结构球粒结构 二、矿物颗粒大小(粒度大小)：包括绝对大小和相对大小两个方面。 （一）按照矿物颗粒的绝对大小(粒度)和肉眼下可辨别的程度，可将岩浆岩的结构划分为： 1、显晶质结构：矿物颗粒在肉眼或放大镜下可以分辨者。按岩石中主要矿物颗粒的平均直径又可分为： 粗粒结构，颗粒直径>5mm； 中粒结构，颗粒直径5～1mm； 细粒结构，颗粒直径1～0.1mm； 微粒结构，颗粒直径<0．1mm。 2、隐晶质结构：是指颗粒非常细小，肉眼或放大镜下不可分辨，但在显微镜下可以分辨矿物晶粒者。这是浅成侵入岩和熔岩中常有的一种结构，这种结构很致密，有时和玻璃物质不易区分，但是它们的手标本一般无玻璃光泽和贝壳状断口，也不像玻璃那样脆，常有瓷状
碎屑岩、火山碎屑岩岩石学特征及其异同 杨洋勘查10-1 2010041128 碎屑岩是由于机械破碎的矿物和岩石碎屑，经过搬运、沉积、压实、胶结，最后形成的新岩石。碎屑岩由碎屑成分和填隙成分（包括杂基和胶结物）组成其中碎屑含量达50％以上。按碎屑颗粒大小可分为砾岩、砂岩、粉砂岩等。 一、碎屑成分： 碎屑岩 碎屑物质又可分为岩屑和矿物碎屑两类。岩屑成分复杂，各类岩石都有。矿物碎屑主要是石英、长石、云母和少量的重矿物。 二、填隙物成分： 填隙物成分包括杂基和胶结物。 （1）胶结物主要是化学沉积形成的矿物，它们充填在碎屑之间起胶结作用，主要有硅质矿物、硫酸盐矿物、碳酸盐矿物、磷酸盐矿物及硅酸盐矿物。碎屑岩胶结物的成
分是多种多样的，有泥质、钙质、硅质、铁质、石膏质等。一般说来，泥质、钙-泥质胶结的岩石较疏松，储油物性较好，纯钙质、硅质、硅-铁质或铁质胶结的岩石致密，储油物性较差。碎屑岩的孔隙是储存地下水及油、气的对象，研究碎屑岩对寻找地下水及油气矿床有实际意义。（2）杂基： 杂基是碎屑岩中充填碎屑颗粒之间的、细小的机械成因组分，其粒级以泥为主，可包括一些细粉砂。常见的杂基成分是高岭石、水云母、蒙皂石等岩土矿物。有时可见灰泥和云泥。各种细砂级的碎屑，如绢云母、绿泥石、石英、长石及隐晶结构的岩石碎屑等，也属于杂基的范围。 指碎屑岩内各结构组分的特点和相互关系 三、结构 碎屑颗粒的结构、杂基和胶结物的结构、孔隙的结构、碎屑颗粒与杂基和胶结物之间的关系 碎屑颗粒的结构特征一般包括： 粒度、球度、圆度、形状、以及颗粒的表面特征 四、构造 沉积岩的各个组成部分之间的空间分布和排列方式，或指组成岩石的颗粒彼此间的相互排列关系。 碎屑岩构造的分类
第二章岩浆岩的物质成分 岩浆岩的物质成分是指其化学成分与矿物成分而言。 一、岩浆岩的化学成分 地球化学研究资料表明，差不多地壳中所有的元素都可以在岩浆岩中出现，但其含量却很不相同，含量最多的是：O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K、Ti等元素，这些元素称为造岩元素，其总和约占岩浆岩总重量的99.25%，其次为P、H、Mn、B等元素，氧的含量最高，占岩浆岩重量46.59%，占体积94.2%。 在研究岩浆岩的化学成分时常常用氧化物重量百分比来表示 从表中可以看出：SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、K2O、Na2O和H2O等九种为最主要，占岩浆岩平均化学成分的98%左右，并且在各类岩石中都能出现。 在不同岩石类型中各种氧化物含量有明显差异： SiO2变化范围：34—75%，少数可达80%； Al2O310～20%，在纯橄榄岩中较低 MgO 1～25% CaO 0～15%，但在某些辉石岩达23% 两种铁的氧化物0.5-15%，一般FeO>Fe2O3 Na2O在某些霞石岩中可高达19.48%，一般0～15% K2O在某些白榴石岩中可达17.94%，但一般岩石中不高于10%，且常低于Na2O H2O+代表结晶水，H2O-为吸附水，一些火山玻璃含10%H2O，某些结晶岩石含H2O 3～5%，一般地说，含水2%以上的岩石常常由次生变化所引起。 TiO2很少超过5%，一般0～2% P2O5很少超过3%，一般0～0.5% MnO很少超过2%，一般0～0.3%
SiO2是最重要的一种氧化物。据SiO2含量可把岩浆岩分为四类：即超基性岩 (SiO2<45%)，基性岩(SiO245－53%),中性岩(SiO2 53-66%),酸性岩(SiO2>66%)。通常所指的岩石酸性程度及基性程度，就是指岩浆岩中SiO2含量，习惯上对SiO2含量高者，称之为酸性程度高或酸度大，也叫基性程度低，反之，对SiO2含量低者，谓之酸度小，亦可称基性程度高。 在岩浆岩中，各种主要氧化物之间关系很密切，其变化也有规律。从图中看到，在各种岩浆岩中，随着SiO2含量的增加，FeO及MgO逐渐减少，也就是说比较基性的岩石中FeO 及MgO比酸性的岩石中含量高。K2O和Na2O的含量逐渐增加，超基性岩中几乎不含K2O、Na2O；CaO和Al2O3在纯橄榄岩中含量很低，但在辉石岩和基性岩中随SiO2增加而急剧增加，以后随着SiO2含量的增加又逐渐下降。 除了常量元素外，岩浆岩中还存在大量的微量元素，如Li、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Ba、Ta、Pb、Th、U等，它们的含量很低，一般用10-6或μg/g来表示，根据微量元素含量可以求得一些有意义的微量元素比值，如K/Rb、K/Ba、Rb/Sr、Nb/Ta、Th/U等，它们对于探讨岩石成因和岩浆演化具有重要意义。 某些元素的同位素丰度及比值，对于探索岩浆的起源及其演化历史也是很有意义的，如Sr87/Sr86、Pb206/Pb204、Pb207/Pb204等，而O18/O16、S34/S32等非放射性同位素，对于判断岩浆晚期或岩浆岩冷却的过程有很重要的意义。这些内容将在专门的学科中学习。 二、岩浆岩的矿物成分 岩浆岩的矿物成分，对于了解岩石的化学成分、生成条件，以及岩石成因都有重大的意义。同时它也是岩浆岩分类和鉴别的主要依据。组成岩浆岩的矿物，常见的不过20几种，这些构成岩石的矿物通称为造岩矿物。 (一)、硅铝矿物和铁镁矿物 常见造岩矿物根据其化学成分可分为两类： 1、硅铝矿物 SiO2和Al2O3含量较高，不含铁镁。如石英、长石类及似长石类，这些矿物颜色均较浅，所以又叫浅色矿物。 2、铁镁矿物
超基性岩类：橄榄岩辉岩 橄榄岩:为暗绿或黑色粒状岩石。主要矿物为橄榄石，次为辉石或角闪石，不含长石和石英。岩石中若辉石数量特别多时，则过渡为辉岩。后者辉石往往形成粗大晶体，橄榄石则很小，散嵌在辉石晶体内，颜色多呈绿褐色。 这类岩石在自变质作用或气一液作用下，易发生强烈分解，其中橄榄石和辉石被蛇纹石所代替， 金伯利岩（又称角砾云母橄榄岩）:主要由橄榄石、辉石和金云母组成，尚含少量磁铁矿、磷灰石、石榴子石等。岩石一般都已蛇纹石化。岩体常呈管状出现，亦有呈岩墙、岩脉产出者。因为爆发的关系，岩石中夹有大量的角砾（由超基性岩、变质岩、沉积岩组成）。岩管大小不一，由数十米至千米。世界著名的南非金刚石矿床即产于这类岩石中。我国已在山东、辽宁等地找到了角砾云母橄榄岩岩管、岩脉及原生的金刚石矿床。 基性岩类：常见的岩石有辉长岩、辉绿岩和玄武岩 辉长岩:灰、灰黑或暗绿色。主要矿物有辉石和斜长石，次要矿物有角闪石、橄榄石。具等粒结构（辉石与斜长石成等轴它形颗粒，系两者同时从岩浆中析出的结果，又称辉长结构），块状构造。辉长岩体一般不大，常呈岩盆、岩株、岩床产出，有的辉长岩体常与超基性岩或闪长岩共生。 这类岩石中，若斜长石含量增多，达85%以上，而不含或很少含暗色矿物者,称斜长岩。它是岩浆中一种成分分异的极端岩石，呈白色或白中微带绿色，偶见有黑色者。自然界中，斜长岩一般少见，但我国河北大庙则产有大量斜长岩，而且钒钛磁铁矿矿床常与之共生。 辉绿岩:灰绿色、深灰色，矿物成分与辉长岩类似，但结构不同（斜长石呈完好的自形晶，辉石呈它形晶充填在斜长石晶体的空隙中，称辉绿结构。辉绿结构是浅成侵入岩的特点。这类岩石常呈岩床、岩墙产出。 玄武岩:深灰、灰绿或黑色。矿物成分同辉长岩。隐晶结构，气孔或杏仁构造，柱状节理特别发育。由海底喷发而形成的玄武岩称细碧岩，浅绿色、杏仁状或枕状构造特别明显。枕状团块之间由碧石胶结。玄武岩因其岩浆粘度小，易于流动，通常以大面积的熔岩流产出，我国云、贵、川等地，即有大面积的玄武岩分布。 )中性岩类：这类岩石颜色较浅，一般为灰或浅灰色。常见的岩石有闪长岩、闪长玢岩、安山岩及正长岩、正长斑岩和粗面岩等。 闪长岩:浅灰、灰及灰绿色。矿物成分主要为角闪石和斜长石，其次为辉石和黑云母，有时含少量的正长石和石英。具等粒结构、块状构造。