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第 七 章 砂 岩 及 粉 砂 岩第 一 节 砂 岩 的 一 般 特 征第 二 节 砂 岩 的 分 类第 三 节 石 英 砂 岩 类第 四 节 长 石 砂 岩 类第 五 节 岩 屑 砂 岩 类第 六 节 杂 砂 岩 类第 七 节 粉 砂 岩 类第 八 节 砂 岩 油 气 储 集 性 及 其 研 究 方 法 本 章 重 点 、 砂 岩 的 分 类 及 命 名 、 石 英 砂 岩 、 长 石 砂 岩 、 岩 屑 砂 岩 和 杂 砂 岩 的 特 征 及 成 因 。 第 一 节 砂 岩 的 一 般 特 征一 、 定 义 砂 岩 : 主 要 由 砂 ( 2-0.1mm的 陆 源 碎 屑 颗 粒 ) 组 成 的碎 屑 岩 , 砂 的 含 量 50 。 二 、 砂 岩 一 般 特 征1、 成 分( 1) 碎 屑 颗 粒 : 以 石 英 为 主 , 其 次 为 长 石 和 各 种 岩 屑 。 有 时 含 云母 , 绿 泥 石 等 , 重 矿 物 含 量 少 。( 2) 杂 基 : 细 粒 的 机 械 组 分 , 粒 度 10%, 分 选 不 好 的 混 杂 砂 岩砂 屑 岩 : 杂 基 含 量 15%; 砂 屑 岩 , 杂 基 含 量 95%)。 一 、 砂 岩 的 分 类 现 状( 3) 从 砂 岩 分 类 现 状 中 体 现 的 趋 向 及 问 题 粘 土 杂 基 的 处 理是 否 介 入 、 介 入 时 的 处 理 方 式 ( 10%、 15%、 20%) 、 杂 基 颗 粒 上 限 ; 端 元 组 分 的 组 合 方 式三 端 元 基 本 组 成 : 石 英 、 长 石 、 岩 屑 ;成 因 因 素 : 来 源 区 性 质 、 搬 运 改 造 历 史 、 流 动 因 素 、 大 地 构 造 状 况 等 三 角 图 的 形 式 及 划 分 辅 助 三 角 图 的 采 用 二 、 建 议 的 分 类1、 分 类 原 则 和 依 据( 1) 分 类 原 则 实 用 性 、 科 学 性应 当 反 映 岩 石 生 成 的 三 个 主 要 问 题 ( 成 因 因 素 ) 来 源 区 的 毋 岩 性 质 ( F/R) 母 岩 区 古 气 候 、 古 大 地 构 造 背 景 /古 地 形 、 母 岩 类 型 反 映 搬 运 和 磨 蚀 历 史 ( 岩 石 成 熟 度 ) 反 映 沉 积 时 介 质 的 物 理 条 件 , 即 流 动 因 素 ( C/M) 二 、 建 议 的 分 类( 2) 分 类 端 元 选 择 的 依 据 把 石 英 、 长 石 、 岩 屑 和 粘 土 杂 基 四 组 分 作 为 分 类 依 据 容 易 辨 别 , 又 具 有 成 因 意 义 。 Q、 F、 R是 砂 岩 的 主 要 结 构 组 分 。 F/R( 来 源 系 数 ) ,长 石 和 岩 屑 的 比 值 可 反 映 母 岩 性 质 。 Q/(F+R)( 成 分 成 熟 度 ) , 稳 定 组 分 ( 石 英 ) 和 不 稳 定 组 分 ( 长 石 +岩屑 ) 的 比 值 , 反 映 搬 运 和 磨 蚀 历 史 。 C/M( claster/matrix,流 动 系 数 ) , 碎 屑 与 基 质 的 比 值 , 表 示 介 质 性质 、 沉 积 速 率 、 沉 积 能 量 。 二 、 建 议 的 分 类( 第 三 版 教 材 ) 砂 岩 的 成 分 分 类 ( 根 据 基 质 含 量 15%为 界 , 分 别 命 名 为 砂 岩 和 杂 砂岩 ) 二 、 建 议 的 分 类2、 建 议 的 砂 岩 分 类( 1) 按 杂 基 含 量 将 砂 岩 分 为 两 大 类 , 砂 岩 : 杂 基 15%的 混 杂 砂 岩 , 分 选 差 二 、 建 议 的 分 类2、 建 议 的 砂 岩 分 类( 2) 在 砂 岩 和 杂 砂 岩 中 , 按 三 角 图 解 中 三 个 端 元 组 分 石 英( Q) 、 长 石 ( F) 、 岩 屑 ( R) 的 相 对 含 量 , 以 含 量 10( 90 ) 、 25 ( 75 ) 、 50 为 界 划 分 类 型 , 其 中 岩 屑中 包 括 燧 石 、 硅 质 岩 屑 、 花 岗 岩 屑 、 云 母 、 绿 泥 石 等( ) 对 于 富 长 石 、 富 岩 屑 的 砂 岩 ( 一 般 指 长 石 或 岩 屑 含 量 75 ) , 可 采 用 辅 助 三 角 图 解 。 二 、 建 议 的 分 类岩 类 名 称 岩 石 名 称 主 要 碎 屑 含 量 , % 备 注石 英 长 石 岩 屑石 英 砂 岩 1、 石 英 砂 岩 90 10 10 2、 长 石 质 石 英 砂 岩 75 90 10 25 15 长 石 岩 屑3、 岩 屑 质 石 英 砂 岩 75 90 15 10 25 岩 屑 长 石4、 长 石 岩 屑 质 石 英 砂岩 50 70 25 25 长 石 砂 岩 5、 长 石 砂 岩 75 25 25 6、 岩 屑 质 长 石 砂 岩 65 25 75 10 50 长 石 岩 屑 岩 屑 砂 岩 7、 岩 屑 砂 岩 75 25 25 8、 长 石 质 岩 屑 砂 岩 65 10 50 25 75 岩 屑 长 石说 明 : 当 基 质 含 量 15%时 , 岩 石 名 称 相 应 改 称 为 石 英 杂 砂 岩 , 长 石 杂 砂 岩 和 岩 屑 杂 砂 岩 等 砂 岩 成 分 分 类 表 砂 岩 的 成 因 分 类( 以 粘 土 基 质 含 量 15%为 界 , 分 别 命 名 为 砂 岩 和 杂 砂 岩 )二 、 建 议 的 分 类( 第 四 版 教 材 ) 第 三 节 石 英 砂 岩 类一 、 主 要 类 型石 英 ( Q) 50% ,长 石 ( F) 25% ,岩 屑 ( R) 15%, 岩 屑 多 样 。 、 成 分 成 分 成 熟 度 低 石 英 : 一 般 有 棱 角 , 常 有 显 著 的 波 状 消 光 。 二 、 一 般 特 征 :1、 成 分 : 长 石 : 主 要 是 斜 长 石 , 钾 长 石 少 见 。 岩 屑 : 泥 页 岩 、 粉 砂 岩 、 板 岩 、 千 枚 岩 和 云 母 片 岩 , 隧 石 和细 粒 石 英 岩 , 多 晶 石 英 也 可 以 较 丰 富 。 云 母 : 白 云 母 和 黑 云 母 ( 绿 泥 石 化 ) 。 杂 基 15%, 富 含 杂 基 。 常 具 强 烈 交 代 作 用 , 使 颗 粒 边 缘 模 糊 不 清 。 化 学 成 分 : 一 般 富 含 SiO 2、 FeO、 Fe2O3、 MgO和 Na20。 二 、 一 般 特 征2、 结 构 结 构 成 熟 度 低 。 磨 圆 度 和 分 选 性 不 好 , 颗 粒 一 般 呈 棱 角 次 棱 角 状 ,碎 屑 包 括 所 有 粒 级 , 似 斑 状 结 构 , 杂 基 支 撑 。 基 底 式 胶 结 。 、 构 造 递 变 层 理 、 块 状 层 理 、 底 面 印 模 构 造 , 牵 引 流 成 因 的 构 造 不 太 发 育 。一 般 与 泥 岩 或 板 岩 呈 韵 律 互 层 。 、 颜 色 暗 灰 色 、 褐 色 、 黑 色 。 三 、 主 要 类 型 和 实 例 、 主 要 类 型 长 石 质 杂 砂 岩 岩 屑 质 杂 砂 岩 岩 屑 质 长 石 杂 砂 岩 长 石 质 岩 屑 杂 砂 岩 三 、 主 要 类 型 和 实 例 、 实 例 :( 1) 、 渤 海 湾 地 区 下 第 三 系 沙 河 街 组 浊 积 岩 中 发 育 岩 屑 长石 质 杂 砂 岩 : 石 英 45 、 长 石 35 、 岩 屑 20 、 粘 土 20 。( ) 、 北 京 西 山 侏 罗 系 九 龙 山 组 有 典 型 的 岩 屑 杂 砂 岩 。( ) 、 北 京 西 山 二 叠 系 红 庙 岭 组 砂 岩 为 : 岩 屑 质 石 英 杂 砂 岩 ( 河 流 相 ) : 岩 屑 20 , 杂 基 15 。 杂 砂 岩 ,杂 基 绢 云 母 化 ,强 烈 交 代 颗 粒 ,北 京 西 山 ,J(+100) 岩 屑 杂 砂 岩 ,泥 质 重 结 晶 强 ,薄 膜 状 胶 结 ,辽 东 湾 ,第 三 系 (+100) 岩 屑 质 石 英 杂 细 砂 岩 (海 相 ),泥 质 绢 云 母 化 ,巢 县 ,S2(+100) 四 、 成 因 : 形 成 条 件 与 长 石 砂 岩 、 岩 屑 砂 岩 类 似 , 需 侵 蚀 , 搬 运及 沉 积 的 快 速 进 行 , 可 以 形 成 于 不 同 的 气 候 条 件 , 也 与 长石 砂 岩 类 似 , 但 杂 砂 岩 反 映 的 物 源 区 更 富 于 变 化 , 其 中 常含 较 多 的 石 英 , 长 石 , 低 级 变 质 岩 屑 , 火 山 岩 屑 等 。 第 七 节 粉 砂 岩一 、 一 般 特 征定 义 : 主 要 由 0.1 0.01mm粒 级 ( 含 量 大 于 50%) 的 碎 屑 颗 粒 组成 的 细 粒 碎 屑 岩 。 、 成 分 : 以 石 英 为 主 , 长 石 较 少 , 岩 屑 极 少 或 不 存 在 , 较 多 白云 母 , 重 矿 物 含 量 比 砂 岩 多 , 可 达 2 3 ,多 为 稳 定 性 高 的组 分 , 填 隙 物 常 为 粘 土 、 钙 质 、 铁 质 等 。 一 、 一 般 特 征3 结 构 : 分 选 一 般 较 好 、 磨 圆 差 , 碎 屑 颗 粒 常 呈 棱 角 次 棱 角状 。 ( 悬 浮 搬 运 )4 构 造 : 交 错 层 理 较 少 , 常 见 水 平 、 波 状 层 理 , 同 生 变 形 构 造发 育 , 有 重 荷 、 变 形 层 理 ( 包 卷 层 理 ) 、 潜 穴 等 。 二 、 分 类 和 主 要 类 型 、 按 颗 粒 大 小粗 粉 砂 岩 : 0 1 0 05mm, 有 储 集 性 , 可 作 储 集 岩 。细 粉 砂 岩 : 0 05 0 01mm, 可 作 为 生 油 岩 。 、 根 据 碎 屑 成 分单 成 分 粉 砂 岩 : 石 英 为 主 。复 成 分 粉 砂 岩 : 除 石 英 外 , 还 有 较 多 云 母 、 长 石 或 其 它 碎 屑 。 、 根 据 胶 结 物 成 分铁 质 粉 砂 岩 、 钙 质 粉 砂 岩 等 三 、 成 因 : 长 距 离 搬 运 , 在 稳 定 的 水 动 力 条 件 下 缓 慢 沉 降 形 成 的 ,一 般 分 选 好 , 磨 圆 差 。 分 布 广 泛 , 在 砂 、 泥 过 渡 地 带 分 布 。 如 海 、 湖 较 深 处 、 河 漫 滩 、 三 角 洲 、 泻 湖 、 沼 泽 等 。 四 、 实 例 : 黄 土 : 粉 砂 岩 及 泥 质 粉 砂 岩 ( 半 固 结 ) 云 母 质 粉 砂 岩 , (+100) 粉 砂 岩 ,东 濮 凹 陷 ,下 第 三 系 ,(-100) 粉 砂 质 页 岩 ,泥 化 ,压 实 作 用 ,北 京 西 山 ,J(-100) 第 八 节 砂 岩 油 气 储 集 性 能 及 其 研 究 方 法 一 、 砂 岩 的 油 气 储 集 性 能1、 砂 岩 的 储 集 性 能 通 常 以 孔 隙 度 和 渗 透 率 两 个 参 数 来 衡 量 。 、 中 浅 层 以 高 孔 高 渗 砂 岩 储 层 为 主 , 中 深 层 以 低 孔 低 渗储 层 为 主 。 砂 岩 的 孔 隙 由 原 生 孔 隙 和 次 生 孔 隙 组 成 。 、 影 响 砂 岩 储 层 的 因 素 主 要 是 成 分 、 粒 度 、 分 选 性 , 也 受 沉积 徽 相 、 成 岩 作 用 、 构 造 作 用 控 制 。 、 良 好 的 储 集 岩 大 多 为 中 -细 砂 岩 , 其 次 为 粗 砂 、 粗 粉 砂 岩 。 5、 我 国 储 集 岩 大 多 为 砂 岩 类 型 , 中 新 生 代 陆 相 碎 屑 岩 储 层 主 要 是 长 石 砂 岩 、 岩 屑 长 石 砂 岩 和 岩 屑 砂 岩 类 。 二 、 砂 岩 的 研 究 方 法研 究 方 法 : 包 括 野 外 、 室 内 研 究野 外 研 究 : 宏 观 研 究 , 颜 色 、 成 分 、 结 构 、 构 造 、 产 状 等 ;室 内 研 究 : 薄 片 鉴 定 : 成 分 、 结 构 、 成 岩 作 用 、 成 因 分 析 ; 其 它 有 机 械 分 析 、 重 矿 物 分 析 、 扫 描 电 镜 、 阴 极 发 光 、X射 线 衍 射 、 压 汞 分 析 、 包 裹 体 分 析 等 ; 思 考 题 1、 试 述 国 内 外 的 主 要 砂 岩 分 类 方 案 , 主 要 依 据 , 并 评价 之 ? 2、 试 绘 图 并 解 释 中 国 石 油 大 学 ( 1997) 的 砂 岩 分 类 方案 ? 并 评 价 之 ? 3、 试 述 石 英 砂 岩 类 的 一 般 特 征 及 其 形 成 条 件 ? 4、 试 述 长 石 砂 岩 类 的 一 般 特 征 及 其 形 成 条 件 ? 5、 试 述 岩 屑 砂 岩 一 般 特 征 及 其 形 成 条 件 ? 并 对 岩 屑 杂砂 岩 进 行 详 述 解 释 及 有 关 述 语 ? 6、 试 述 砂 岩 的 油 气 储 集 性 能 与 岩 性 的 关 系 , 简 述 我 国中 新 生 代 陆 相 砂 岩 储 集 层 的 岩 性 特 征 ? 7、 试 述 砂 岩 的 主 要 研 究 方 法 ?
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