沉积学第六讲碎屑岩的结构

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二层,第三层,第四层,第五层,第三节 碎屑岩的结构,碎屑岩的结构,定义,指碎屑岩内各结构组分的特点和相互关系。,碎屑颗粒的结构,杂基和胶结物的结构,孔隙的结构,碎屑颗粒与杂基和胶结物之间的关系。,研究意义,鉴别描述、分类命名沉积岩的依据，,沉积岩成因分析的重要标志。,一、 碎屑颗粒的结构,碎屑的粒度、圆度、球度、形状以及颗粒表面的微细特征。,一）粒度：碎屑颗粒的大小。,1.表示方法：,1）线性值直观测量。,大、中、小三个直径,确定颗粒的最大投影面，做外切矩形，矩形的长边为颗粒的,最大直径d,L,，矩形的短边为颗粒的,中间直径d,I,；做垂直于最大投影面并通过颗粒的最长截线，截线长度就是颗粒的最短直径ds。,2）体积值：用与颗粒同体积的球体直径表示。,粒度的划分,一个是,10,进制分类体系,2(1)mm,砾,2,0.1mm,砂,0.1,0.01mm,粉砂,1000,1000100,10010,102,巨,砾,粗,砾,中,砾,细,砾,砾,巨,砾,中,砾,砾,石,卵,石,256,25664,644,42,20.5,0.50.25,0.250.1,粗,砂,中,砂,细,砂,砂,极粗砂,粗,砂,中,砂,细,砂,极细砂,21,10.5,0.50.25,0.250.125,0.1250.0625,0.10.05,0.050.01,粗粉砂,细粉砂,粉砂,粗,粉,砂,中,粉,砂,细,粉,砂,极细粉,砂,0.06250.0312,0.03120.0156,0.01560.0078,0.00780.0039,0.01,粘土（泥）,0.0039,碎屑岩的粒度特征是其分类命名的基础。,如果碎屑岩的粒度分选程度很好，碎屑基本属于同一粒级，那么它的粒度分类和命名就非常简单，只需要在各相应的粒级后面加一个“岩”字就行。如细砾岩、中砂岩、粗粉砂岩等。自然界碎屑岩大都是由几个不同粒级的碎屑组成，随着各种粒级所占百分含量的不同，应给予不同的命名。,粒度分类命名的具体原则：,三级命名法,50% ,岩,5025% ,质,2510%,含,10%,不参与命名,举例：,0.5-0.25mm 60%,，,2-0.5mm 5%,，,0.1-0.25mm 35%,3.,碎屑岩的粒度分类和命名,细砂质粗砂岩,复合命名法,没有一个粒级,50%,，在,50,25%,的粒级不只一个。,以含量为,50,25%,的粒级进行复合命名,“,岩” ，含量较多的写在后面,。,举例：,1-0.5mm 5%,0.5-0.25mm 40%,0.25-0.1mm 35%,0.05-0.1mm 20%,含粗粉砂细砂中砂岩,3）合并命名法,没有50%的粒级,5025%的粒级也没有或只有一个,将岩石全部粒度组分合并为砾、砂和粉砂三大级,按前两条原则命名,举例：,10-2mm 23%，2-0.5mm 20%， 0.5-0.25mm 17%， 0.25-0.1mm 15%， 0.1-0.05mm 20%，分选好；,主要粒级成分含量为分选中等；,没有一种粒级成分能够超过分选差。,六）颗粒的表面结构定义,碎屑颗粒表面的,磨光面、毛玻璃化和显微的刻蚀痕迹,成因,机械磨蚀作用、化学的溶蚀、沉淀作用,类型,毛玻璃表面（又称霜面）、沙漠漆、冰川擦痕、各种刻蚀痕和撞击痕,二、 填隙物的结构,一)杂基的结构,粒度小于0.03mm（或）5）,有的发生重结晶作用,二)胶结物的结构,胶结物的结构特点与本身的晶粒大小、晶体生长方式、结晶程度和分布的均匀性有关。,非晶质结构,蛋白石、铁质、磷酸盐矿物常形成非晶质结构。,隐晶质结构,玉髓、隐晶质磷酸盐、碳酸盐等。,显晶质结构,粒状、带状/薄膜状、栉壳状、嵌晶式、次生加大,次生加大结构,显晶粒状结构,栉壳状结构,次生加大结构,嵌晶结构,嵌晶结构,斑状结构,斑状结构,三、颗粒与填隙物之间的关系- 胶结类型和颗粒支撑性质,1.碎屑颗粒和杂基的相对含量-支撑类型,按碎屑颗粒和杂基的相对含量,杂基支撑,杂基含量高，颗粒互不接触，在杂基中呈漂浮状。,颗粒支撑,碎屑颗粒含量占绝对优势，颗粒之间相互接触,2.按颗粒和填隙物的相对含量、颗粒的接触关系-胶结类型,1）颗粒的接触类型,点接触,线接触,凹凸接触,缝合接触,点接触缝合接触,沉积物在埋藏成岩过程中经受压固、压溶等成岩作用的强度和进程，,缝合接触成岩程度深,2）胶结类型,基底胶结,填隙物含量多，,碎屑颗粒呈漂浮状，,杂基支撑,，重力流；,孔隙胶结,碎屑颗粒构成支架，,颗粒支撑,，点接触，,胶结物含量少，只充填在碎屑颗粒之间的孔隙中。,接触胶结,颗粒之间点接触或线接触，胶结物含量很少，分布于碎屑颗粒相互接触的地方。,颗粒支撑,。,镶嵌胶结,碎屑颗粒线、凹凸、缝合接触，有时不能将碎屑与胶结物分开。,颗粒支撑,四、 孔隙结构,孔隙的大小、多少、喉道特征和连通情况。,砂岩的孔隙空间是由细小喉道连通着的显微孔洞，,孔隙度和渗透率是最常用的储层物性参数,两者一般成正比。,五、 粒度分析-自学,碎屑岩粒度,判别沉积环境及水动力条件,碎屑岩的储油物性与粒度密切相关,粒度分析是碎屑岩研究中的一项重要内容。,一）粒度分析方法,筛析法：松散或弱固结的岩石,沉积分析：粘土、粉砂岩、砂岩,薄片分析：固结紧密的岩石,二）粒度资料图解,直方图和频率曲线,累积曲线,用粒度累积重量百分比数值作图,横坐标,粒径,纵坐标,各粒级累积含量,概率累积曲线,横坐标,粒径,值，,纵坐标,概率百分数标度,用累积重量百分比作图,表现为相交的几个直线段,沉积物包含几个粒度正态次总体,碎屑沉积物（岩）粒度一般包括,三个次总体,悬浮搬运组分,跳跃搬运组分,滚动搬运组分,三）粒度参数,平均粒径和中值粒度的集中趋势,Mz（,16,+,50,+,84,）/3,中值Md是累积区县上50%对应的粒径。,标准偏差和分选系数分选程度,1,=（,84,-,16,）/4（,95,-,5,）/6.6,So=P,25,/P,75,偏度(SK,1,)判别粒度分布的不对称程度,正、负偏态,峰度(尖度)频率曲线尖锐程度,四）粒度分析在区分沉积沉积环境中的应用,沉积环境判别函数,萨胡公式,参见,P119,221,概率累积曲线,搬运介质的性质,搬运介质的水动力强度,C,M,图,应用每个样品的,C,值和,M,值绘制的图。,C,值：累积曲线上,1%,对应的粒径，代表水动力搅动开始搬运的最大能量；,M,值：累积曲线上,50%,处对应的粒径，代表水动力的平均能量。,M,值为横坐标，,C,值为纵坐标。,N O P Q R ,S,滚动搬运 滚动为主 悬浮为主 均匀悬浮 递变悬浮,1）牵引流沉积的C-M图,1.牵引流沉积,2.浊流沉积,3.静水悬浮沉积,浊流沉积的,C-M,图,平行于,C-m,基线,递变悬浮,Im,小,分选好,Im,：,点群平均线与,C-M,基线的距离,结构参数散点图,以标准偏差、偏度、峰度等粒度参数作散点图，划分不同的环境范围，并以此推断古代沉积物的沉积环境。,