礫巖

礫巖是指由30%以上直徑大于2㎜的顆粒碎屑組成的巖石。其中由滾圓度較好的礫石、卵石膠結(jié)而成的成為礫巖；由帶棱角的角礫石、碎石膠結(jié)而成的成為角礫巖。

粒徑大于2毫米的圓狀和次圓狀的礫石占巖石總量30%以上的碎屑巖。礫巖中碎屑組分主要是巖屑，只有少量礦物碎屑，填隙物為砂、粉砂、粘土物質(zhì)和化學(xué)沉淀物質(zhì)。根據(jù)礫石大小，礫巖分為漂礫（>256毫米）礫巖、大礫（64～256毫米）礫巖、卵石（4～64毫米）礫巖和細(xì)礫(2～4毫 米)礫巖。

根據(jù)礫石成分的復(fù)雜性，礫巖可分為單成分礫巖和復(fù)成分礫巖。根據(jù)礫巖在地質(zhì)剖面中的位置，可分為底礫巖和層間礫巖。底礫巖位于海侵層序的底部，與下伏巖層呈不整合或假整合接觸,代表了一定地質(zhì)時(shí)期的沉積間斷。如河北唐山震旦系底部長(zhǎng)城統(tǒng)石英巖質(zhì)礫巖。層間礫巖整合地產(chǎn)于地層內(nèi)部，不代表任何侵蝕間斷。如中國北方寒武系和奧陶系的竹葉狀灰?guī)r。

礫巖的形成決定于3個(gè)條件：有供給巖屑的源區(qū)；有足以搬運(yùn)碎屑的水流；有搬運(yùn)能量逐漸衰減的沉積地區(qū)。因此，地形陡峭、氣候干燥的山區(qū)，活動(dòng)的斷層崖和后退巖岸是礫巖形成的有利條件。巨厚的礫巖層往往形成于大規(guī)模的造山運(yùn)動(dòng)之后，是強(qiáng)烈地殼抬升的有力證據(jù)。礫巖的成分、結(jié)構(gòu)、礫石排列方位，礫巖體的形態(tài)反映陸源區(qū)母巖成分、剝蝕和沉積速度、搬運(yùn)距離、水流方向和盆地邊界等自然條件。愈靠近盆地邊界，沉積物的粒度愈大，其中陸源碎屑總含量也愈高。這些對(duì)巖相古地理的研究都是非常重要的。此外，古礫石層常是重要的儲(chǔ)水層，礫巖的填隙物中常含金、鉑、金剛石等貴重礦產(chǎn)，礫巖還可作建筑材料。

不同成因的礫巖，在礫石成分成熟度、粒度分布、形狀、圓度表面特征，以及礫石空間排列上都有較明顯的差異。按支撐類型、分選性、組構(gòu)和沉積造物等4個(gè)成因標(biāo)志，可把礫巖劃分為6種成因類型。在F.J.裴蒂莊的礫巖和角礫巖的成因分類中首先按碎屑化作用力和碎屑來源，把巖 石分為4類，即外力碎屑的、火成碎屑的、壓碎碎屑的和隕石的；其次根據(jù)碎屑來源，將外力碎屑的分為層外的和層內(nèi)的；再按雜基多少，進(jìn)一步把層內(nèi)礫巖分為正礫巖和副礫巖?！?/p>

正石英巖質(zhì)礫巖主要由穩(wěn)定性高的石英巖和少量的燧石、脈石英等碎屑組成,呈顆粒支撐,填隙物較少，常被硅質(zhì)膠結(jié)。礫石分選性好，圓度高,礫石粒度偏小，礫巖層厚度較薄。石英巖質(zhì)礫巖常形成底礫巖。中國北方長(zhǎng)城系底部有石英巖質(zhì)礫巖。巖屑礫巖的礫石成分大多屬不穩(wěn)定組分，如玄武巖、花崗巖、石灰?guī)r等。巖屑礫巖的礫石粒度較大，礫巖層厚度較大，礫石分選和圓度較差，反映出碎屑搬運(yùn)不遠(yuǎn)，常常在盆地邊緣或鄰近沉積區(qū)快速堆積而成。巖屑礫巖多數(shù)是大陸成因的。紋層狀礫質(zhì)泥巖含有稀散礫級(jí)碎屑，其中雜基具紋層，紋層在較大的礫石處上凸和下凹。這種巖石常與冰磧巖共生。若分散的礫級(jí)碎屑嵌入無紋層的雜基中，這種泥巖稱為塊狀礫質(zhì)泥巖，它主要是水下重力流沉積。若巖塊具磨光面和擦痕，則說明為冰川成因。河流礫巖的礫石通常成分復(fù)雜，穩(wěn)定和不穩(wěn)定的巖屑均可出現(xiàn)，碎屑分選較差，圓度較低，長(zhǎng)軸與水流方向垂直，礫石扁平面傾向上游，傾角一般為15°～30°，礫巖體底部常有沖蝕面。濱岸礫巖形成于濱海和濱湖地區(qū)，礫石成分單一，多為堅(jiān)硬巖石，分選好，圓度高，長(zhǎng)軸多平行于岸線方向,最大扁平面向海方向傾斜，傾角一般7°～8°。礫巖層通常呈薄的透鏡體產(chǎn)出，常與石英砂巖共生，濱海礫巖有含海生生物化石。

按地質(zhì)作用和形成條件，礫巖還有許多類型。發(fā)育在地形高差很大地區(qū)的粘度極大的泥石流，沿斜坡下滑而堆積，可形成泥石流礫巖和角礫巖。由河流攜運(yùn)的粗碎屑堆積在山前的山麓斜坡上，可形成扇礫巖和角礫巖。由冰川作用可形成冰磧礫巖和角礫巖。典型的冰磧角礫巖完全沒有分選，礫石棱角尖銳，在部分冰磧角礫巖中，具有典型的“丁”字擦痕?！?? ?

?礫巖是一種沉積巖，由從母巖上破碎下來的，顆粒直徑大于2毫米的碎屑，經(jīng)過搬運(yùn)、沉積、壓實(shí)、膠結(jié)而形成的巖石。

礫石的平均直徑如果在1-10毫米，為細(xì)礫，10-100毫米稱為粗礫，大于100毫米為巨礫。

礫巖也可能是一種碎屑巖。其膠結(jié)物中常含有礦物，礫巖可以做為建筑材料。礫巖比較粗糙，可以見到明顯的礫石，如果膠結(jié)成巖石的礫石具有棱角，則稱為角礫巖。

地層中常見的礫巖有兩種。

位于某個(gè)地層組合底部的侵蝕面上，代表長(zhǎng)期沉積間斷以后，一個(gè)新的沉積時(shí)期開始的產(chǎn)物，故在不整合面或假整合面上時(shí)有所見。

在野外如何識(shí)別底礫巖？可以根據(jù)以下的特點(diǎn)予以 判斷：①位于侵蝕面上，其礫石成分具有其下伏各巖層所成的礫石。②礫石的成分比較簡(jiǎn)單，常見的以石英質(zhì)的礫石最多。③礫石的磨圓度良好，分選也好。④分布的范圍不大，但分布的層位相當(dāng)穩(wěn)定。⑤同一底礫巖層中的礫石及砂粒，自下而上變細(xì)，磨圓度變好。

確定底礫巖存在與否的意義十分重要，因?yàn)樗仁莿澐值貙樱ㄏ?、統(tǒng)、組）界線的標(biāo)志，又是闡明地殼運(yùn)動(dòng)的標(biāo)志，是恢復(fù)古地理面貌、討論區(qū)域地質(zhì)發(fā)展階段性等問題的重要資料。某些礦產(chǎn)的賦存，諸如金、鈾、銅、金剛石、鉬等也往往與底礫巖在一起。

它的產(chǎn)生大多數(shù)是由于沉積過程中局部的環(huán)境發(fā)生變化，比如水流的沖刷、波浪的沖擊、暫時(shí)的干涸、岸坡的滑動(dòng)、地殼的微弱升降等均可導(dǎo)致層間礫巖的形成。

在野外，如何認(rèn)識(shí)層間礫巖呢？主要有以下幾項(xiàng)標(biāo)志：①相夾在普通的巖層之間，與侵蝕面、不整合面、假整合面無關(guān)。②其礫石的成分與其下最接近的地層巖性相關(guān)。③有時(shí)層間礫巖層之下有沖刷面。④礫石的磨圓度較差，而且含有石灰?guī)r、粘土巖類等容易溶解或易破碎的巖石所形成的礫石。⑤膠結(jié)物、充填物比較復(fù)雜。作為最典型的層間礫巖，就是同生礫巖，例如華北地區(qū)寒武紀(jì)地層中極為常見的竹葉狀灰?guī)r。

在觀察礫巖的巖石性質(zhì)時(shí)，還可以根據(jù)礫石的外形和排列情況判斷其形成時(shí)的環(huán)境。例如在河流中形成的礫石的外形對(duì)稱性較差，其長(zhǎng)軸方向與水流的流向垂直，傾斜方向與水流流向相反，傾角較大，可達(dá)15°～30°。形成于海濱的礫石，排列的傾斜方向?qū)χＱ?，傾角較小，7 °～8 °，長(zhǎng)軸方向與海岸平行。還有的具有干裂、孔隙、結(jié)核等。常見的沉積巖有：直徑大于3毫米的礫和磨圓的卵石及被其它物質(zhì)膠結(jié)而形成的礫巖，由2毫米到0.05毫米直徑的砂粒膠結(jié)而成的砂巖，由顆粒細(xì)小的粘土礦物組成的頁巖，由方解石為其主要成分，硬度不大的石灰?guī)r等。