陆源碎屑岩各论.PDF

第四章 陆源碎屑岩各论 第一节 砾岩和角砾岩 一、一般特征 砾岩和角砾岩合称粗碎屑岩。 粗碎屑岩是具有粗粒碎屑结构的碎屑沉积岩。从野外实用角度看，粗碎屑含量达30%就 已具备粗的外貌了，所以，福克（Folk，1954）规定粗碎屑含量30%就可以称为粗碎屑岩了。 但许多地质工作者，包括我国地质工作者对粗碎屑岩的命名，习惯上常常把2mm的碎屑含量 大于50%的碎屑岩称为粗碎屑岩。 砾岩和角砾岩主要由粗大的碎屑颗粒－砾石和角砾组成。这决定了它的一系列特征，首 要的特征是它的绝大部分碎屑都是岩屑而不是矿物碎屑。其次，碎屑的颗粒粗大，便于在野 外或岩心上进行研究，可以直接度量它的大小，详细地观察和描述其外形和表面特征，测定 扁平的或伸长的砾石在空间的方位等。 作为填隙物质的杂基几乎总是存在的。与砂岩相比，杂基的粒度上限有所提高，通常为 细粒的砂、粉砂和粘土物质，它与粗粒碎屑同时或大致同时地沉积下来。胶结物常是从真溶 液或胶体溶液中沉淀出的一些化学物质，如方解石、二氧化硅、氢氧化铁等。胶结物常是沉 积期以后生成的。 砾岩的沉积构造常见大型斜层理和递变层理。有时由于层理不明显而呈均匀块状，在这 种情况下，层面往往极难分辨，甚至需要借助与其互层的其他岩石才能确定。另外，砾石排 列常有较强的规律性，扁形砾石尤为特征，其最大扁平面常向源倾斜，彼此叠覆，呈叠瓦状 构造。因为在强烈水流冲击下，砾石只有呈叠瓦状排列才最为稳定。 沉积成因的砾岩种类很多，但它们具有一个共同的特点，即它们都是其他岩石遭受破碎 的最初产物，在原地或后来的机械沉积分异作用过程中堆积形成的。这些产物除了少数例外， 大都形成一系列具有一定成因的过渡类型的岩石，即从原地的或搬运较近的由棱角状的碎屑 组成的角砾岩到搬运较远的磨圆较好的碎屑组成的砾岩。 粗粒碎屑的性质主要取决于母岩的性质，而且一般搬运距离不远，故研究砾岩的成分有 助于追溯物源。 二、砾岩和角砾岩的分类 对砾岩和角砾岩，可以根据各种特征进行分类。概括起来，至少有五种不同的分类，即 120 可以根据砾石的圆度、大小、成分，砾岩在剖面中位置、以及砾岩的地质成因进行分类。现 在分别叙述如下。 （一）根据砾石圆度的分类 首先根据砾石的圆度，可把砾岩划分为两个基本大类： 1.砾岩：圆状和次圆状砾石含量50%； 2.角砾岩：棱角状和次棱角状砾石含量50%。 砾岩一般都是沉积作用形成的；而角砾岩除了沉积成因的以外，还可以由构造作用（如 断层角砾岩）、火山作用（如火山角砾岩）或化学作用（如洞穴角砾岩和盐溶角砾岩）生成的。 在地质分布上，砾岩比角砾岩常见，而且可以呈巨厚层出现；角砾岩厚度不大，但具有更明 显的成因意义。砾岩和角砾岩之间存在着过渡的岩石类型，可称砾岩－角砾岩。 （二）根据砾石大小的分类 碎屑的粒度是碎屑岩各种不同分类的基础，因而，对砾岩的进一步分类，可以根据砾石 的大小进行划分。 按照十进制的原则，根据砾石的大小，可把砾岩分为四类： 细砾岩：砾石直径为2～10mm； 中砾岩：砾石直径为1～10cm； 粗砾岩：砾石直径为1～10dm； 巨砾岩：砾石直径1m。 当岩石中碎屑颗粒大小不一致时，可采用三级命名法。 在实际工作中，对粗碎屑岩粒度大小的研究，应尽可能较准确在确定出砾石的粒度组分， 这是因为它除了可以用以分类命名外，还可以根据其分布频率的特征，较简便地判断砾岩的 成因（图4－1）。 图4－1 砾岩的主要类型及特征 （据R.G.沃克，1975） a(p)a(i)代表砾石长轴A平行水流长轴呈叠瓦状排列 A（t）b(i)代表砾石长轴垂直水流，中轴B呈叠瓦状排列 角砾岩也可按平均粒度进行同样命名。 121 应当强调的是，砾岩和角砾岩中还常含有或多或少的泥砂杂基，为了在命名中较详细的 反映出来，福克（Folk,1954）把砾石或角砾30%，泥砂杂基70%的岩石称砾岩或角砾岩，而 砾石