1、1,第八章 粘土巖類,一、概述 二、成分 三、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造 四、粘土巖的分類和主要巖石類型,2,粘土巖（泥質(zhì)巖）：粒度0.005mm，主要由粘土礦物組成的巖石。系機(jī)械作用形成的最細(xì)的產(chǎn)物。 特點(diǎn)： 1、粘土巖主要組分來自風(fēng)化產(chǎn)物，并以懸浮方式搬運(yùn)，機(jī)械方式沉積，多屬陸源碎屑沉積巖。 由匯水盆地中SiO2和Al2O3膠體凝聚作用形成自生粘土礦物的化學(xué)方式，以及火山碎屑物質(zhì)蝕變形成的粘土礦物，在粘土巖中所占比例較少。 2、分布最廣，占沉積巖總量的5560% 。 3、粘土巖具一些特殊的物理性質(zhì)，如可塑性、耐火性、燒結(jié)性、吸水膨脹性、吸附性等，在工業(yè)上用途很大。 4、有機(jī)質(zhì)含量很高，可以作為生油母巖，也

2、是重要的油氣藏蓋層巖石，泥巖裂縫油氣藏。 5、富集稀有元素和稀土元素，形成工業(yè)礦床，如黑色頁巖和碳質(zhì)頁巖中鎳、鉬、釩、鉛、鉑、鈰、釔等。 6、吸附的微量元素可判斷古環(huán)境和古氣候。,一、概述,3,黑色頁巖,4,香港地質(zhì)公園東平洲的頁巖,5,1.可塑性：粘土質(zhì)巖粉碎后加適當(dāng)?shù)乃荩軌汉罂伤苤瞥梢欢ǖ男误w，在壓力取消后，形態(tài)不變。 2. 耐火性：是指在高溫下不熔融的性能。 3.燒結(jié)性：指粘土礦物在低于耐火度的低溫下局部熔化，因而質(zhì)點(diǎn)相互粘結(jié)成堅(jiān)硬的陶質(zhì)石塊。 4.結(jié)合性：粘土與砂質(zhì)粘合，塑造出良好的泥坯，干燥后形成堅(jiān)硬生坯的性能。 5.干縮性：粘土沉積物風(fēng)干或加熱燒干后，由于質(zhì)點(diǎn)表面結(jié)合水分的蒸發(fā)

3、，而產(chǎn)生體積收縮的現(xiàn)象。 6.吸附性：粘土質(zhì)點(diǎn)能從周圍介質(zhì)中吸附各種氣體、液態(tài)及有機(jī)質(zhì)色素的能力。 7.吸水性：有些粘土具有極強(qiáng)的吸水能力，同時(shí)產(chǎn)生體積膨脹。以蒙脫石吸水性最強(qiáng)。,*粘土巖的主要物性,6,脫水收縮的炭質(zhì)泥巖,7,二、粘土巖的成分,1、粘土礦物（主要）：高嶺石、蒙脫石、伊利石、綠泥石，見下表,2、陸源碎屑物質(zhì)：石英、長石、云母,3、化學(xué)沉淀的非粘土物質(zhì)（自生礦物）：鐵、錳、鋁的氧化物和氫氧化物（赤鐵礦、褐鐵礦、水針鐵礦、水鋁石），碳酸鹽（方解石、白云石、菱鐵礦），氧化硅（蛋白石、自生石英），硫化物（黃鐵礦、白鐵礦），硫酸鹽（石膏、硬石膏），磷酸鹽、硅酸鹽及鹽類礦物。,4、有機(jī)質(zhì)：

4、如煤、腐殖質(zhì)、瀝青質(zhì)及生物遺體等。,非粘土礦物,粘土巖的化學(xué)成分主要為SiO2、Al2O3和H2O，加上吸附離子的成分，但變化較大。,8,產(chǎn)于頁巖中的化石,9,三、粘土巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和顏色,1、粘土巖的結(jié)構(gòu),（1）根據(jù)粉砂、砂等陸源碎屑顆粒的相對(duì)含量劃分,10,（2）依粘土礦物集合體的形狀劃分 1）膠狀結(jié)構(gòu)：由凝膠老化形成，可見脫水形成的裂隙、貝殼狀紋等。 2)鮞粒及豆粒結(jié)構(gòu)：粘土礦物在沉積過程中圍繞核凝聚呈同心環(huán)狀顆粒（具核心和同心層結(jié)構(gòu)），直徑小于2mm者稱為鮞粒，大于2mm者稱為豆粒。這兩種結(jié)構(gòu)多見于膠體成因的鋁土質(zhì)和水鋁石質(zhì)粘土巖中。 3)礫狀及角礫狀結(jié)構(gòu)：泥質(zhì)沉積物由于同生期沖刷形成

5、的碎屑（泥礫）經(jīng)再沉積后又被粘土膠結(jié)而成，也叫同生碎屑或內(nèi)碎屑結(jié)構(gòu)。,11,2、粘土巖的構(gòu)造,（1）層理構(gòu)造 水平層理：細(xì)層厚多為0.05-1mm。 頁理：水平細(xì)層的厚度小于1mm者稱之，是泥巖的特征構(gòu)造，是巖石平行層理呈薄片狀劈開的性質(zhì)，是由于粘土礦物的定向排列造成的。頁理發(fā)育的粘土巖稱頁巖，頁理不發(fā)育的粘土巖泥巖。 塊狀層理：多數(shù)被認(rèn)為是生物擾動(dòng)成因的。 （2）各種層面構(gòu)造（如干裂、雨痕、蟲跡、結(jié)核、晶體印痕）； （3）水底滑動(dòng)構(gòu)造、攪混構(gòu)造等。,12,頁理,13,頁理,14,3、粘土巖的顏色,主要是指原生色，能反映生成環(huán)境。影響粘土巖顏色的主要因素：粘土礦物成分、有機(jī)質(zhì)、黃鐵礦含量、鐵離

6、子狀態(tài)等。,1）紅色、紫紅色：粘土礦物顆粒間或表面存在分散狀的高價(jià)氧化鐵（Fe3+）薄膜，強(qiáng)氧化環(huán)境； 2）綠、灰綠色：伊利石晶格中含F(xiàn)e2+，或粘土巖中存在綠泥石、海綠石，為弱氧化弱還原環(huán)境； 3）灰色、灰黑、黑色：富含有機(jī)碳和分散狀低價(jià)鐵硫化物，（半）深湖/海、海灣、瀉湖、濱外陸棚等還原或強(qiáng)還原環(huán)境中形成，常是生油粘土巖的標(biāo)志之一。富有機(jī)質(zhì)的暗色粘土巖是良好的生油母巖。,15,四、粘土巖的分類及主要巖石類型,16,常見巖石,鈣質(zhì)泥巖和頁巖泥（頁）巖中含碳酸鈣（50%），滴稀鹽酸起泡沫。 鐵質(zhì)泥巖和頁巖含三價(jià)鐵的時(shí)泥巖呈紅色、褐紅色。含二價(jià)鐵的硅酸鹽或硫酸鹽礦物時(shí)呈灰綠色。紅色泥頁巖一般生成

7、于陸相干旱和半干旱氣候的河湖相中。 硅質(zhì)泥巖和頁巖普通頁巖的Si2O平均含量60%，而硅質(zhì)泥頁巖Si2O平均含量可達(dá)85%以上。一般認(rèn)為硅質(zhì)泥頁巖與生物有關(guān)，與海底熱水作用有關(guān)。 炭質(zhì)頁巖含大量炭化有機(jī)質(zhì)，灰分30，能染手，常含大量植物化石，常與煤系地層共生，成于湖、沼環(huán)境。 黑色頁巖因富含有機(jī)質(zhì)或細(xì)分散狀硫鐵礦而呈黑色，有機(jī)碳含量高，不染手。是良好的生油巖。一般成于缺氧、富含H2S的較閉塞海灣和湖泊的較深水地區(qū)。,17,硅質(zhì)頁巖,18,產(chǎn)植物化石的炭質(zhì)頁巖,19,產(chǎn)植物化石的黑色頁巖,黑色頁巖露頭,20,油頁巖 是含有一定數(shù)量干酪根(10)的頁巖。顏色有淺黃、黃褐、暗棕、棕黑、黑色等，一般含

8、有機(jī)質(zhì)愈多，顏色愈深。其特點(diǎn)是比一般的頁巖輕，且有彈性，用小刀刮之，往往可成刨花狀的薄片。易燃，并發(fā)出瀝青味及流出油珠。屬頁巖的范疇，但具有腐泥煤的特征，也叫 “高灰分的腐泥煤”。主要是在閉塞海灣或湖沼環(huán)境中由低等植物如藻類及浮游生物的遺體，在隔絕空氣的還原條件下形成的，常與生油巖系或含煤巖系共生。,燃燒著的油頁巖,21,22,23,六、碎屑巖與粘土巖的肉眼觀察與描述 （一）碎屑巖類 1、顏色 2、碎屑巖的構(gòu)造（層狀） 3、碎屑巖的結(jié)構(gòu) 分出碎屑物，測(cè)量其顆粒大?。?估計(jì)每種粒級(jí)的百分含量； 按結(jié)構(gòu)命名原則定出結(jié)構(gòu)名稱。 4、碎屑巖的組成 分出碎屑物和填隙物（雜基、膠結(jié)物） 指出碎屑物以何種狀態(tài)出現(xiàn)，以什么成分為主，分別估計(jì)其含量 觀察碎屑物的磨圓度和分選性 觀察填隙物組分（雜基或膠結(jié)物）并指出以哪種成分為主，估計(jì)其含量 其他特征,24,5、確定巖石名稱 （二）粘土巖類 1、顏色（黃、紅、灰、黑等） 2、構(gòu)造（層狀、頁理狀、塊狀） 3、結(jié)構(gòu)（泥質(zhì)結(jié)構(gòu)或據(jù)砂和粉砂含量按結(jié)構(gòu)命名要求定出結(jié)構(gòu)名稱） 4、粘土巖的組分 因顆粒細(xì)小，不易確定粘土礦物中的哪一種礦物，可統(tǒng)稱粘土礦物即可； 根據(jù)粘土巖的細(xì)膩感或粗糙感，大致確定其粘土礦物或砂或粉砂的含量。 5、確定巖石名稱 （三）課堂練習(xí) 1、某巖石碎屑物占95%，膠結(jié)物占5%。碎屑