工程地质：沉积岩的分类和特征

根据沉积岩的组成成分、结构和形成条件，可分为碎屑岩、黏土岩、化学岩及生物化学岩类，如表 1.3 所示；另据胶结情况，又可分为松散的和胶结的两大类，前者称为“土”或“石”，如砾石、黏土、沙土，后者称为“岩”。

表1.3　主要沉积岩分类表

1.碎屑岩类

此岩类具有碎屑结构，即岩石由碎屑和胶结物两部分组成。鉴别碎屑岩时，先观察碎屑粒径的大小，区分是砾岩、沙岩还是粉沙岩；其次分析胶结物的性质和碎屑物质的主要矿物成分，判断所属的亚类，并确定岩石的名称。

砾岩及角砾岩 砾岩及角砾岩由 50% 以上大于 2 mm的碎屑颗粒胶结而成。由磨圆较好的砾石胶结而成的称为砾岩；由带棱角的角砾胶结而成的称为角砾岩。角砾岩是由于带棱角的岩块搬运距离不远即沉积胶结而成，如洞穴角砾岩、滨岸角砾岩等；砾岩则是岩屑经较长距离搬运磨蚀后再沉积、胶结而成的。砾石成分可能是矿物碎屑，但主要是岩屑。按砾石成分砾岩可分为单成分砾岩和复成分砾岩。胶结物的成分与胶结类型，对砾岩的物理力学性质有很大影响：如硅质基底胶结的石英砾岩，非常坚硬，难以风化；而泥质胶结的砾岩则相反。

沙岩 沙岩是由 50% 以上2～0.05 mm粒级的颗粒胶结而成的。按粒度大小可细分为粗粒、中粒、细粒及粉粒沙岩。根据其主要碎屑成分又可分为石英沙岩、长石沙岩和岩屑沙岩。石英沙岩中90% 以上的碎屑物质是石英，碎屑粒度均一，分选好，磨圆度好，一般为硅质胶结，呈白色，质地坚硬，多为滨海沉积物。在长石沙岩的碎屑中，长石含量＞25%，岩屑含量＜10%，常为红色或黄色，一般为中、粗粒，分选性和磨圆度变化大，常为钙质或泥质胶结。岩屑沙岩中的岩屑占碎屑总量的 25% 以上，长石含量＜10%，岩屑成分多样，胶结物多为硅质、钙质、铁质、泥质，碎屑的分选、磨圆不好，颜色较深，呈灰、灰绿、灰黑等色。粉沙岩是0.05～0.005 mm粒级的颗粒含量＞50%的岩石，碎屑成分以石英为主，长石次之，碎屑的磨圆度差，分选好，胶结物常为黏土、钙质和铁质。常见颜色为棕红色或暗褐色，常具有薄的水平层理。粉沙岩的性质介于沙岩与黏土岩之间。

沙岩的胶结物成分和胶结类型不同，其抗压强度也不同。由于多数沙岩岩性坚硬而质脆，在地质构造作用下张性裂隙发育，所以，常具有较强的透水性。

2.黏土岩类

黏土岩是粒径＜0.005 mm、主要由黏土矿物组成的岩石。常见的黏土矿物有高岭石、蒙脱石、水云母等。黏土岩中的其他成分有石英、长石、云母、褐铁矿等。黏土具可塑性、烧结性、吸附性、吸水性、耐火性等特性，黏土岩性质软弱，强度低，易产生压缩变形，抗风化能力较低，尤其是含蒙脱石等矿物的黏土岩，遇水后具有膨胀、崩解等特性。主要的黏土岩有以下两大类。(www.xing528.com)

泥岩 泥岩是由黏土经脱水固结而形成的，其特点是：固结不紧密、不牢固；层理不发育，常呈厚层状、块状；强度较低，一般干试样的抗压强度在 5～35 MPa 之间，遇水易泥化，强度显著降低，饱水试样的抗压强度可降低50% 左右；泥岩多形成于较新的地质时期。

页岩 页岩也是由黏土脱水胶结而成，大部分有明显的薄层理，能沿层理分成薄片，这种特征也称为页理，风化后多成碎片状或泥土状。根据混入物的成分或岩石的颜色可分为钙质页岩、铁质页岩、硅质页岩、黑色页岩及碳质页岩等。除硅质页岩强度稍高外，其余的都易风化，性质软弱，浸水后强度显著降低。

3.化学岩及生物化学岩

这种岩类最常见的是由碳酸盐组成的岩石，以石灰岩和白云岩分布最为广泛。鉴别这类岩石时，要特别注意它对盐酸试剂的反应。石灰岩在常温下遇稀盐酸剧烈起泡；泥灰岩遇稀盐酸起泡后留有泥点；白云岩在常温下遇稀盐酸不起泡，但加热或研成粉末后则起泡。多数岩石结构致密，性质坚硬，强度较高；但主要特征是具有可溶性，在水流的作用下形成溶蚀裂隙、洞穴、地下河等岩溶现象。

石灰岩 石灰岩简称灰岩，在深海或浅海环境中形成，矿物成分以方解石为主，有时还可含有白云石、燧石等硅质矿物和黏土矿物等；常呈深灰、浅灰色，纯质灰岩呈白色；多呈致密状，叫作结晶灰岩；另外在形成过程中，由于风浪振动，常形成一些特殊结构，如鲡状、竹叶状、团块状等，还有生物碎屑灰岩等类型。

白云岩 其矿物成分主要为白云石，其次含有少量的方解石等；形成环境同灰岩，常为浅灰色、灰白色，呈隐晶质或细晶粒状结构；硬度较灰岩略大；岩石风化面上常有刀砍状溶蚀沟纹，纯白云岩可作耐火材料。

石灰岩与白云岩之间的过渡类型有灰质白云岩、白云质灰岩等。

泥灰岩 当石灰岩中黏土矿物含量达25%～50% 时，称为泥灰岩；颜色有灰色、黄色、褐色、红色等；强度低、易风化。泥灰岩可作为水泥原料。