学习任务认识黏土岩的矿物成分和结构、构造

一、黏土岩的矿物成分

黏土岩的矿物成分以黏土矿物为主，其次为陆源碎屑矿物、自生非黏土矿物及有机质等。

黏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状两种结构类型（表2-5-1），常见的黏土矿物为层状结构的高岭石、多水高岭石（埃洛石）、蒙脱石（胶岭石、微晶高岭石）、伊利石（水云母）、绿泥石等矿物。但在黏土岩中分布最广的是高岭石、伊利石、蒙脱石。它们结晶微小（0.001～0.002mm），多呈板状、片状、纤维状等。这些黏土矿物一部分是由陆源区的母岩风化产物搬运而来的，称为陆源碎屑黏土矿物，另一部分是在积水盆地中沉积、成岩、后生等阶段生成的，称为自生黏土矿物。

表2-5-1 黏土矿物分类简表

陆源碎屑矿物主要有石英、长石、白云母和少量重矿物和岩屑等细小碎屑，颗粒主要为粉砂级。自生非黏土矿物有铁、锰、铝的氧化物和氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、硅质矿物、铁的硫化物以及磷灰石、石盐、海绿石等（表2-5-2）。这些都是在沉积或成岩过程中生成的化学沉积或胶体沉积矿物；它们含量虽然不高，但可影响黏土质岩石的性质，同时能反映岩石的形成条件及后生变化情况。黏土岩中还常有一些有机质，如碳质、沥青质以及动植物遗体。这些物质的存在，可以帮助推断岩石的沉积环境。

表2-5-2 黏土岩中常见的陆源碎屑矿物和自生非黏土矿物

二、黏土岩的结构和构造

黏土岩的结构和构造是肉眼鉴定和描述黏土岩的重要依据，也可帮助判断其形成条件。

（一）黏土岩的结构

1.根据黏土质、粉砂及砂的相对含量划分（表2-5-3）

具有泥质结构的黏土岩，以手触摸之有滑腻感；用小刀切割的切面很光滑，断口为贝壳状或鱼鳞状。具含粉砂泥质结构和粉砂泥质结构的岩石，以手触摸有粗糙感；刀切面不平坦，断口粗糙。具含砂泥质结构和砂泥质结构的岩石，手触摸之有明显的颗粒感觉，肉眼可见砂粒，断口呈参差状。

表2-5-3 按粒度划分的黏土岩的结构类型

2.根据黏土矿物集合体的形状划分

（1）胶状结构：岩石由凝胶老化形成，可见脱水形成的裂隙、贝壳状纹和球颗。

（2）豆状结构：豆粒由黏土矿物组成，直径大于2mm。豆粒无核心、同心层结构。

（3）鲕粒结构：鲕粒由黏土矿物组成，直径小于2mm。多具有核心相同心层结构。

（4）砾状或角砾状结构：由黏土质沉积物受侵蚀而产生的碎屑（称同生碎屑或内碎屑，或叫泥砾）再沉积，又被黏土质胶结而成。

（二）黏土岩的构造

黏土岩最常见的构造是层状构造，如果岩石具有平行分裂的薄层状构造，称页理。页理是鳞片状的黏土矿物在压紧过程中平行排列而成的，常含有石英、长石、云母等矿物的细小碎屑。其他如波痕、泥裂、虫迹、结核、水底滑坡等构造在黏土岩也常可见到。