粒徑大於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,隻有少量礦物碎屑,填隙物為砂、粉砂、粘土物質和化學沉澱物質。根據礫石大小,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)礫巖和細礫(2~4毫米)礫巖。根據礫石成分的複雜性,礫巖可分為單成分礫巖和複成分礫巖。根據礫巖在地質剖面中的位置,可分為底礫巖和層間礫巖。底礫巖位於海侵層序的底部,與下伏巖層呈不整合或假整合接觸,代表瞭一定定地質時期的沉積間斷。如河北唐山震旦系底部長城統石英巖質礫巖。層間礫巖整合地產於地層內部,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巖。

  礫巖的形成決定於3個條件:有供給巖屑的源區;有足以搬運碎屑的水流;有搬運能量逐漸衰減的沉積地區。因此,地形陡峭、氣候幹燥的山區,活動的斷層崖和後退巖岸是礫巖形成的有利條件。巨厚的礫巖層往往形成於大規模的造山運動之後,是強烈地殼抬升的有力證據。礫巖的成分、結構、礫石排列方位,礫巖體的形態反映陸源區母巖成分、剝蝕和沉積速度、搬運距離、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水層,礫巖的填隙物中常含金、鉑、金剛石等貴重礦產,礫巖還可作建築材料。

  不同成因的礫巖,在礫石成分成熟度、粒度分佈、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、組構和沉積造物等4個成因標志,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;其次根據碎屑來源,將外力碎屑的分為層外的和層內的;再按雜基多少,進一步把層內礫巖分為正礫巖和副礫巖(見表)。

礫巖和角礫巖的分類

  正石英巖質礫巖主要由穩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,常被矽質膠結。礫石分選性好,圓度高,礫石粒度偏小,礫巖層厚度較薄。石英巖質礫巖常形成底礫巖。中國北方長城系底部有石英巖質礫巖。巖屑礫巖的礫石成分大多屬不穩定組分,如玄武巖、花崗巖、石灰巖等。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,反映出碎屑搬運不遠,常常在盆地邊緣或鄰近沉積區快速堆積而成。巖屑礫巖多數是大陸成因的。紋層狀礫質泥巖含有稀散礫級碎屑,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。若分散的礫級碎屑嵌入無紋層的雜基中,這種泥巖稱為塊狀礫質泥巖,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雜,穩定和不穩定的巖屑均可出現,碎屑分選較差,圓度較低,長軸與水流方向垂直,礫石扁平面傾向上遊,傾角一般為15°~30°,礫巖體底部常有沖蝕面。濱岸礫巖形成於濱海和濱湖地區,礫石成分單一,多為堅硬巖石,分選好,圓度高,長軸多平行於岸線方向,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出,常與石英砂巖共生,濱海礫巖有含海生生物化石。

  按地質作用和形成條件,礫巖還有許多類型。發育在地形高差很大地區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。(見彩圖)

礫巖 4.5×6厘米 產地:河南鶴壁 中國地質博物館標本工廠供稿

  

參考書目

何鏡宇、孟祥化:《沉積巖和沉積相模式及建造》,地質出版社,北京,1987。