沉积岩石学各章节思考题汇总 -(7)

局部而有限的现象，如硬石膏、重晶石和天青石，以及海绿石等，石英砂岩的颜色大部分为灰白色，有些略带浅红、浅黄、浅绿等，少数为较深色调。其颜色主要取决于胶结物的颜色，如胶结物为海绿石，则岩石呈浅绿色调。有时碎屑石英表面包有一层赤铁矿薄膜，虽然它可能只占整个岩石的一部分或更少，但却使岩石呈浅红或浅褐色。 波痕和交错层理是石英砂岩的特征构造，产状一般为厚度不大的稳定层状。这类砂岩极为常见，据统计，约占砂岩总量的l/3 ,时代分布也广，但以前寒武纪和早古生代为多，主要产于构造条件相对稳定的海洋滨岸地区。 纯净的石英砂岩具有高成分成熟度和结构成熟度，主要来自花岗岩母岩彻底风化产物，多形成于有障壁和无障壁的滨一浅海砂质海岸沉积环境。在河流或湖泊环境也可形成长石石英砂岩、岩屑石英砂岩类。

6、试述长石砂岩类的一般特征及其形成条件？

长石砂岩类包括长石砂岩和岩屑质长石砂岩。 长石砂岩主要自石英和长石组成，石英含量小于75 % ，长石含量大于25% ，岩屑含量小于25％。石英颗粒一般不规则，并且磨圆度差。因为颗粒较粗，所以有较多的多晶石英存在，同时还有石英和长石并连在一起的颗粒石中钾长石类或酸性斜长石类（An0－40）均可为主要的长石，但基性斜长石少见。

长石含量较高是本类砂岩的特点，为2% ～100% ，但实际上长石含量高于75 %的极为罕见。钾长石类以正长石为多，具有网格双晶的微斜长石和条纹长石也常见，其变化可由极新鲜的至强烈风化的（高岭石化）的各种状况。高岭石化长石表面呈土状或云雾状，新鲜的或微弱风化的丧面光洁如石英。钾长石以解理、负突起和稍低的干涉色区别于石英。高岭石化在沉积前和沉积后都常见。如果长石呈现出透明的次生加大，并带有云雾状碎屑核心，则后生的高岭石化显然是在沉积前发生的，在钙质胶结的长石砂岩内， 长石可以显出不同程度的交代，即从颗粒边缘被溶蚀到甚至颗粒完全被交代。含有大的云母碎屑是长石砂岩的特征，白云母和黑云母两者都常见，含量可高达10 % 以上，它们在比较细粒的岩石中最多，一般比其共生的石英和长石颗粒要大些，常沿层面平行排列。云母片因受邻近颗粒的挤压，可产生弯曲甚至裂开，黑云母常见绿泥石化。岩屑在长石砂岩中通常作为附属成分，其种类因陆源区的母岩类型而异，具有混合来 源，在同一岩石中会有多种岩屑类型。重矿物一般比石英砂岩类的含量高，可达l%以上，成分较复杂。既有稳定组分，如锆石、金红石、电气石、石榴石和磁铁矿等，还常见稳定性差的矿物，如磷灰石、榍石、绿帘石、角闪石等。然而，在许多古老的沉积中，仅含有上述最稳定的矿物，特别是锆石、金红石和电气石。 本类砂岩中含有少量粘土基质，它总是很细而污浊，并常被氧化铁和有机物污染，只有当其重结晶为细粒集合体时，才有可能大致分辨其类别。一般是高岭石质的，有时为云母类和绿泥石类矿物。 胶结物常为钙质，有时为铁质，硅质的较少。较古老的长石砂岩可显出石英和长石的次生加大现象，而且当次生加大很完善时，可使砂岩很像花岗岩类的岩石。长石砂岩的化学成分与其花岗岩质母岩极其相似，富含Al2O3及K20 。与杂砂岩不同， 成因长石砂岩的形成在很大程度上取决于母岩成分，首先要有富含长石的母岩，如花岗岩、花岗片麻岩等，这是长石砂岩形成的物质基础。另外，还需要有利于母岩崩解的条件，主要是构造条件和气候条件。在构造运动比较强烈的地区，形成高差较大的地形起伏，花岗质基底隆起，相邻地带发生沉陷，从而使母岩遭受剧烈侵蚀，快速堆积。由于风化时间短暂，主要是物理风化使其机械破碎，抵抗风化能力较弱的长石得以保存下来，在邻近母岩的沉降带形成局部很厚的长石砂岩体。

7、试述岩屑砂岩一般特征及其形成条件？并对岩屑杂砂岩进行详述解释？

岩屑砂岩类包括岩屑砂岩和长石质岩屑砂岩。

岩屑砂岩含有丰富的岩屑，在其碎屑含量中，岩屑大于25% ，长石小于25% ，石英含量在75％以下。岩屑成分复杂，有时在一种砂岩之内岩屑可有20 种之多，但一般只有几种是主要的。常见的可分三类：① 各种隐晶质的喷出岩屑；② 板岩、千枚岩及云母片岩等低级变质岩屑；③ 粉砂岩、粘土岩、硅岩及燧石岩屑，甚至还有泥晶石灰岩和白云岩等的沉积岩屑。石英一般也是岩屑砂岩的主要成分，在含有沉积岩屑的砂岩中可能含有大量石英，它们大部分可能来源于先前存在的砂岩，其磨圆度通常比长石砂岩及杂砂岩中的石英要圆些。在富含变质岩屑的砂岩中，大部分石英可能是变质成的波状消光石英和多晶石英，这种石英往往呈棱角状至次棱角状。

长石含量一般较少，在岩屑砂岩中含有较多长石时，常可见到各种斜长石、正长石、条纹长石和微斜长石等，但主要的长石一般为酸性斜长石，有时在同一岩石中可见云雾状的风化长石和表面光洁的新鲜长石并存。

在许多岩屑砂岩中，碎屑云母常是值得注意的组分，可以有黑云母和白云母，云母片一般平行层理面富集，常常由于压实作用而发生变形，在相邻石英颗粒之间成弯曲状甚至破 裂，这种现象在垂直层理的切片中观察最为清楚。它常见于泥质含量少的胶结紧密的砂岩然而，在胶结紧密的钙质砂岩中变形云母很少见到。这种胶结作用是在云母碎屑埋藏深处受到挤压之前发生的。

常见的重矿物，有锆石、电气石、角闪石、绿帘石、斜黝帘石、榍石和拓榴石等。这此矿物广泛地分布于许多种源岩之中。其他常见的重矿物，如十字石、红柱石、蓝晶石和硅线石，肯定来来源于变质岩，而辉石则是来源于基性火成岩。应当指出，在较为古老的地层中，因为稳定性差的矿物在成岩作用过程中常遭破坏，只有更稳定的矿物方可出现。 岩屑砂岩常有碳酸盐和氧化硅胶结物。当为氧化硅胶结时，碎屑石英可显次生加大现 象，一般缺乏基质物质；然而在压实作用较强的砂岩中，较软的泥质岩屑在石英颗粒间可以发生变形，出现假基质。这种压碎的泥质岩屑与充填孔隙的真正基质极为相似，很难识别，一般可按下列特征大致判断： l ）假基质只充填某些孔隙，并不充填在全部孔隙内； 2 ) 可能显出残留的结构、构造，如层理、页岩和粉砂岩的结构特性等； 3 ）泥质岩屑虽经压实变形，但在整体上与基质的颜色和结构具有较明显的不均一性。 岩屑砂岩一般呈浅灰色，灰绿色及灰黑色也常见；分选性及磨圆度均不好。 岩屑砂岩中随着长石含量的增加，逐渐向长石砂岩过渡，当长石含量增加到10 % ～ 50％之间，其中岩屑含量（25 ％一75 % ）仍大于长石含量时，称为长石质岩屑砂岩

成因:岩屑砂岩分布也较广，估计占全部砂岩的1/5 一1/4。岩屑砂岩的形成条件与长石砂岩基本类似，需要有利于不稳定物质产生和沉积的条件。只有在这种条件下，强烈的物理风化和近源快速堆积，才可使大量母岩的崩解产物得以保存。随着远离母岩区，不稳定组分分解破坏，稳定组分相对增加，而常过渡为岩屑石英砂岩。

8、试述杂砂岩的一般特征和成因

本文将杂砂岩定义为粘土基质为15％的、分选不好的、泥砂混杂的砂岩。它在分类上与纯净砂岩并列，进一步分类和命名原则与纯净砂岩相同。杂砂岩一般富含石英，有不同比例的长石和岩屑，通常含少量云母碎屑。石英一般有棱角，常有显著的波状消光，通常构成碎屑部分半数左右。

长石主要是斜长石，钾长石少见。

岩屑主要是泥页岩、粉砂岩、板岩、千枚岩和云母片岩，隧石和细粒石英岩及多晶石英也可以较丰富。有些砂岩含具有长石微晶的细粒火山岩岩屑，其中以酸性火山岩岩屑较常见，安山岩岩屑较少。

碎屑云母，如白云母和黑云母以及绿泥石化的黑云母常见。

在许多杂砂岩中，还有方解石、铁白云石等碳酸盐矿物，它们一般呈不规则斑点状产出，通常交代基质，又交代某些岩屑和长石颗粒。方解石外形常不规则，而铁白云石等晶体更趋于自形。

富含基质是杂砂岩的基本特征。基质含量似乎是砂级大小的函数，即颗粒越细，基质含量越高。杂砂岩就是由这些紧密互生的绿泥石和绢云母以及石英、长石粉砂级细粒基质粘合起来的，而不是像其他砂岩由充填孔隙的沉淀胶结物胶结在一起。

杂砂岩的总化学成分在世界各地都很相似，其成分特点与长石砂岩很不相同，一般富含SiO2 ，FeO , Fe2O3，MgO和Na2O。其中通常FeO > Fe2O3，MgO >CaO , Na2O >K2O ，这些正是与长石砂岩的不同。

杂砂岩呈暗灰色或黑色，一般是坚硬的、固结良好的砂岩，常具有递变层理和底面印模构造，一般与泥岩或板岩呈韵律互层，磨圆度和分选性均不好，颗粒一般呈尖锐梭角状，碎屑大小包括砂或细砾以至细小质点的所有粒级。颗粒之间被粘土基质所填塞，以致较大颗粒明显被泥质所隔开，因而具有特别低的渗透性。

成因 杂砂岩的形成条件与长石砂岩类似，即需要侵蚀、搬运及沉积的快速进行，这可使物质不发生完全的化学风

化。和长石砂岩一样，杂砂岩可在不同气候条件下形成，既可以形成于湿热条件，也可以形成于干旱的或寒冷的气候条件。 典型的杂砂岩通常堆积在急速沉降的活动构造单元中，并且主要是在较老层系的复理石建造中，因此目前不少人认为大多数杂砂岩是海相浊积岩。

9、何谓杂砂岩、净砂岩、硬砂岩？

杂砂岩定义为粘土基质为15 ％的、分选不好的、泥砂混杂的砂岩。

硬砂岩是指含大量的云母和绿泥石的岩屑杂砂岩, 并依据长石 + 高岭石与云母 + 绿泥石的相对含量分出低级硬砂岩和高级硬砂岩。硬砂岩一词曾在我国广为使用。

10、比较长石砂岩和石英砂岩在成分和结构方面的差异

石英是这类砂岩中最主要的成分，其含量限定为大于50% ，长石和岩屑的含量皆小于25 ％。纯净的石英砂岩具有高成分成熟度和结构成熟度。

长石砂岩主要自石英和长石组成，石英含量小于75 % ，长石含量大于25% ，岩屑含量小于25％。石英颗粒一般不规则，并且磨圆度差。因为颗粒较粗，所以有较多的多晶石英存在，同时还有石英和长石并连在一起的颗粒。

11、长石砂岩中常见的长石类型有哪些？它们在显微镜下的主要光学性质有哪些？

长石中钾长石类或酸性斜长石类（An0－40）均可为主要的长石，但基性斜长石少见。钾长石类以正长石为多，具有网格双晶的微斜长石和条纹长石也常见，其变化可由极新鲜的至强烈风化的（高岭石化）的各种状况。高岭石化长石表面呈土状或云雾状，新鲜的或微弱风化的丧面光洁如石英。钾长石以解理、负突起和稍低的干涉色区别于石英。高岭石化在沉积前和沉积后都常见。如果长石呈现出透明的次生加大，并带有云雾状碎屑核心，则后生的高岭石化显然是在沉积前发生的，在钙质胶结的长石砂岩内， 长石可以显出不同程度的交代，即从颗粒边缘被溶蚀到甚至颗粒完全被交代。

12、如何根据长石的结构成熟度进行成因分析？

13、总结各类长石次生变化的特点

14、岩屑砂岩中有哪些具有成因意义的特征？试作具体分析

石英其磨圆度通常比长石砂岩及杂砂岩中的石英要圆些。在富含变质岩屑的砂岩中，大部分石英可能是变质成的波状消光石英和多晶石英，这种石英往往呈棱角状至次棱角状。

主要的长石一般为酸性斜长石，有时在同一岩石中可见云雾状的风化长石和表面光洁的新鲜长石并存。 在许多岩屑砂岩中，碎屑云母常是值得注意的组分，可以有黑云母和白云母，云母片一般平行层理面富集，常常由于压实作用而发生变形，在相邻石英颗粒之间成弯曲状甚至破 裂，这种现象在垂直层理的切片中观察最为清楚。

15、试述砂岩的油气储集性能与岩性的关系，简述我国中新生代陆相砂岩储集层的岩性特征？

砂岩是良好的储集油气的岩石我国己发现的油气田，储集岩大多数为砂岩类型。我国中一新生代陆相碎屑岩储层主要是长石砂岩、岩屑长石砂岩和岩屑砂岩类。砂岩的储集性能通常以孔隙度和渗透率两个参数来衡量。中一浅层以高孔高渗砂岩储层为主，中一深层则以低孔低渗储层为主。影响砂岩储层好坏的因素主要是成分、粒度、分选性，也受沉积微相和成岩作用控制。

16、试述砂岩的主要研究方法及其意义。

对于砂岩 (包括粉砂岩) 的研究, 不仅要在野外进行详细观察描述, 而且还必须做大量的室内工作。在室内工作中, 薄片鉴定是最基本的手段之一, 可用来详细研究砂岩成分、结构以及成岩、后生变化, 以便正确地予以命名和进行成因分析。其他常用手段还有机械分析、重矿物分析及形态分析等。为了确定砂岩的储集性能, 可用专门方法测定砂岩的孔隙度和渗透率,利用扫描电镜、阴极发光及 X 射线衍射等现代化手段, 再结合压汞分析, 可以进一步研究砂岩孔隙结构、胶结物的类型和数量, 进而阐明环境的特点及其对储油特性的影响。野外工作和实验室分析的结合, 对地层的划分和对比, 以及古地理、古构造、古气候等方面的研究, 可提供重要的依据。砂岩还具有其他用途。固结良好的砂岩可作建筑石材, 松散的砂可作水泥拌料, 纯净的石英砂和石英砂岩是硅酸盐工业和玻璃工业的原料。某些砂和砂岩中常常富集有重要矿产,如金、铂、锆石、独居石、锡石、金红石和钛铁矿等, 可构成重要的砂矿。砂

岩中还常有铜、铀等沉积矿床。

17、总结对比石英砂岩类、长石砂岩类和岩屑砂岩类在物质成分、结构、构造、沉积环境、形成条件（母岩、气候、大地构造、搬运和沉积作用）等方面的特征及差异性 如前述

18、试述粉砂岩的一般特征及成因

主要由0.1-0.0lmm 粒级（含虽大于50 % ）的碎屑颗粒组成的细粒碎屑岩称为粉砂岩。通常，按颗粒大小又可分为粗粉砂岩和细粉砂岩两种，前者粒级范围是0.1一0.05 mm , 后者是0.05 一0.01 mm 。

从外貌和性质上看，粗粉砂岩很像砂岩，可以作为油气的储集岩，而细粉砂岩尤其是富含粘土物质的细粉砂岩，都或多或少具有粘土岩特性．可以成为生油层。在粉砂岩的碎屑岩质中，稳定组分较多，成分较单纯，常以石英为主；长石较少，多为钾长石，次为酸性斜长有；岩屑极少或不存在，常含较多白云母。

重矿物含量比砂岩多，可达2%—3% ，多为稳定性高的组分，如锆石、电气石、拓榴石、磁铁矿、钦铁矿等。 粘土基质含虽一般相当多，常向粘土岩过渡形成粉砂质粘土岩。碳酸盐胶结物较常见，铁质和硅质较少。 磨圆度不高，和砂岩相比，在相同的搬运条件下，粉砂碎屑具有更低的磨圆度，特别是细粉砂多呈悬浮负载，故几乎总是棱角状的。分选性一般较好，当有较多砂粒混入时，可以较差。粉砂岩常见薄的水平层理及波状层理；交错层理较少，多为小型的，且斜层倾角比相邻的砂岩小得多。粉砂岩饱含水后易于流动，故常见水平滑动所形成的包卷层理等变形构造。

19、比较粉砂岩和砂岩在成分和结构上的异同 如前18述 20、在手标本上如何区分粉砂岩和泥质岩类？

粘土岩是指以粘土矿物为主（含量大于50 % ）的沉积岩，疏松或未固结成岩者称为粘土。粘土岩的粒度组分大都很细小，这主要是因粘土矿物的粒度细小所致，粘土矿物的粒径一般都在O.005或0.0039mm以下，其至在0.001mm以下。因此，就粒度组分而论，小于0.005mm或小于0.0039的组分含量大于50%的岩石，称为粘土岩。

粘土岩是指以粘土矿物为主（含量大于50 % ）的沉积岩，疏松或未固结成岩者称为粘土。 粘土岩的粒度组分大都很细小，这主要是因粘土矿物的粒度细小所致，粘土矿物的粒径一般都在O.005或0.0039mm以下，其至在0.001mm以下。因此，就粒度组分而论，小于0.005mm或小于0.0039的组分含量大于50%的岩石，称为粘土岩。 粘土结构又称为泥质结构，几乎全由粘土质点组成，砂或粉砂级碎屑小于1O% ，以手触摸有滑腻感，用小刀切刮时，切面光滑，常呈现鱼鳞状或贝壳状断口。含粉砂粘土结构和粉砂粘土结构也可分别称为含粉砂泥质结构和粉砂泥质结构这两种结构的岩石用手触摸具有粗糙感，刀切面不平整，断口粗糙。含砂粘土结构及砂质粘土结构也可分别称为含砂泥质结构和沙质泥质结构。这两种结构的岩石用手触摸具有明显的颗粒感觉，肉眼可见砂粒，断口呈参差状。

21、试述粉砂岩的分类和主要类型

粉砂岩可根据粒度、碎屑成分和胶结物成分进一步分类。根据粒度，除一般分为粗粉砂岩和细粉砂岩之外，如果粉砂岩中混有较多的砂和粘土时，亦可按二级复合命名原则来命 名，如含砂泥质粉砂岩、含泥砂质粉砂岩等。根据碎屑成分中石英和不稳定组分的含量，可将粉砂岩分为单成分粉砂岩和复成分粉砂岩；前者以石英为主，后者除石英外，含较多长石、云母或其他碎屑。此外，还可根据胶结物的成分对粉砂岩命名，如铁质粉砂岩和钙质粉砂岩等。

第八章粘土岩

1、何谓粘土岩？试述粘土岩的一般特征及其主要物理性质。

粘土岩是指以粘土矿物为主（含量大于50 % ）的沉积岩，疏松或未固结成岩者称为粘土。粘土岩的粒度组分大都很细小，这主要是因粘土矿物的粒度细小所致构成粘土岩主要组分的粘土矿物大多数来自母岩风化的产物，并以悬浮方式搬运至汇水盆地，以机械方式沉积而成。粘土岩是沉积岩中分布最广的一类，约占沉积岩总量的60 ％。粘土岩不仅是重要的生油岩，同时还是良好的盖层，甚至还可作为油气的储集层

2、常见的粘土矿物有哪几种类型?

粘土矿物是一种含水的硅酸盐或铝硅酸盐。可分为非晶质和结晶质两类。后者又分为层状和链层状两种结构类型。最常见者为层状结构的粘土矿物。层状结构的粘土矿物由两种基本结构层组成：一种为硅氧四面体层，另一种为铝氧八面体层或镁氧八面体层。四面体和八面体基本结构层在空间上彼此以一定规律结合就形成了“结构单元层”。 根据结构单元层中各基本结构层相互结合的比例及叠置方式不同，可将层状结构粘土矿物的结构单元层分为以下三种类型。

1 : 1 型 1：1型由一层四面体层和一层八面体层叠置并连接在一起而构成。四向体层中不出现Si4+ 与Al3+ 的交代，八面体层中Al3+ 被Mg2+, Fe3+ 交代，结构式为Al2〔 Si2O5〕（OH）4 . 在高岭石族矿物中常见，故称为高岭石型，属双层型结构单元层。 2 ：1 型 2：1 型属三层型结构单元层，即由两层四面体层夹一层八面体层构成，常见于蒙脱石和水云母族矿物，称为蒙脱石型

2 : l : 1 型由2 ：1 型结构单元层再叠置和连接一个似水镁石八面体层而构成。所叠置的八面体层可视为2：1型结构单元的层间物，故也可归为2 : l 型或三层型，常见于绿泥石族矿物。在层状结构的粘土矿物中，一种是由同一类型的粘土矿物结构单元层重复叠置而成，称为简单层状结构粘土矿物，如高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石等。另一种则是由两种或两种以上不同类型的粘土矿物结构单元层叠置而成，称为混层粘土矿物。其中又分为有序（规则）混层和无序（不规则）混层两类。前者是由不同结构单元层粘土矿物沿e轴方向规则交替、周期性重复而成；后首是由两种或两种以上粘土矿物结构单元层沿e轴随机叠置而成。

链层状结构的粘土矿物和层状结构的粘土矿物不同，它是由硅氧四面体沿一个方向连接成辉石型的（SiO3 )2- 链组成，为含水的铝镁硅酸盐比层状结构粘土矿物少见，如海泡石、坡缕石等。除层状和链层状粘土矿物外，还有非晶质和半晶质粘土矿物，如水铝英石、伊毛縞石(imogolite）等，它们在粘土岩中较少分布。

3、试列表说明粘土矿物的晶体化学分类？

4、试述粘土矿物的晶体构造特点? 如2述

5、试述伊利石粘土岩、高岭石粘上岩、蒙脱石粘土岩的一般特征及成因

6、试述粘土岩的主要结构、构造特征及其形成条件？

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