碎屑岩的结构
合集下载
04第四章碎屑岩的结构及粒度分析
二、胶结类型
胶结类型：由碎屑颗粒和填隙物的量比、碎屑颗粒间接触 关系及填隙物分布规律所显现的特征称为“胶结类型”。
胶结类型图示
各胶结类型的区别在于：碎屑与填隙物的数量关系；碎屑间的接触关系；填隙
物的分布规律。
45
第四章 碎屑岩的结构及粒度分析
第二节
填隙物的结构与胶结类型
(1)基底式胶结:
填隙物含量较多，碎屑颗粒 在其中互不接触而呈漂浮状 ;
1、胶结物的结构
胶结物的结构特征主要表现为胶结物的结晶程度、 晶粒的大小、晶粒的排列方式、与碎屑颗粒的关系等 的差异，据此可分为以下类型：
26
第四章 碎屑岩的结构及粒度分析
第二节
填隙物的结构与胶结类型
27
第四章 碎屑岩的结构及粒度分析
第二节
填隙物的结构与胶结类型
1)非晶质结构：非晶质,显 微镜下全消光的胶结物,如 蛋白石、铁质等。 隐晶质结构
4
第四章 碎屑岩的结构及粒度分析
第一节
碎屑颗粒的结构
5
第四章 碎屑岩的结构及粒度分析
第一节
碎屑颗粒的结构
3、粒级的划分
⑴、粒径的单位
粒径的单位有毫米(D值)和φ值， 其中：φ= －Log2D D为粒径，单位为mm（毫米）
⑵、粒级的划分
通常划分为砾gravel、砂sand、粉砂silt、粘土clay四级， 具体粒级划分方案极其多样复杂。 目前各油田和研究单位统一采用石油行业标准的粒级划分 方案（SY/T5368.2-1995）。
11
粉砂岩siltstone
12
粘土岩claystone
13
第四章 碎屑岩的结构及粒度分析
第一节
碎屑颗粒的结构
碎屑岩的一般特征
颗粒直径,mm
常用的碎屑颗粒粒度分级表
十进制
2的几 何 级 数 制
粒级划分
颗粒直径,mm
＞1000 1000～100
100～10 10～2 1～2 1～0.5
0.5～0.25 0.25～0.01
0.1～0.05
0.05～0.005
巨砾 粗砾 中砾 细砾 巨砂 粗砂 中砂 细砂
粗粉砂
细粉砂
砾 砂 粉砂
研究意义 鉴别描述、分类命名沉积岩的依据，沉积岩的一般特征
碎屑颗粒的结构：构成碎屑岩的矿物及岩石碎屑 的大小、形状以及空间组合方式。
第二节 碎屑岩的一般特征
（1）碎屑颗粒的粒度 碎屑颗粒的大小，是
碎屑岩最主要的结构特 征。
颗粒最大投影面的外切矩形
第二节 碎屑岩的一般特征
第五章 沉积作用与沉积岩
第一节 搬运和沉积作用 第二节 碎屑岩的一般特征 第三节 碎屑岩 第四节 碳酸盐岩
第二节 碎屑岩的一般特征
一、碎屑岩的成分 二、碎屑岩的结构 三、碎屑岩的沉积构造
第二节 碎屑岩的一般特征
本节重点
1、识别常见碎屑岩的结构组分：矿物、岩屑、杂基和 常见胶结物 2、掌握碎屑岩的主要结构特征 3、识别常见沉积构造
夏2井，4717m,流纹岩岩屑 镇川1井 ，h8，千枚岩,燧石
第二节 碎屑岩的一般特征
镇 川1井h8，h8，燧石、石英岩岩屑 镇 川1井h8，石英岩、脉石英岩屑
第二节 碎屑岩的一般特征
（1）杂基 ①定义：
分布于碎屑颗粒之间的，以悬移载荷方式与颗粒同时沉积 的，粒径一般小于0.03mm的，细小的机械成因碎屑沉积 物
磷酸盐类矿物等
第二节 碎屑岩的一般特征
苏3井，3602m 石英加大
沉积学 第三章 碎屑岩的结构
2. 次生孔隙 在埋藏成岩过程中受次生溶解作用形成的孔隙，
也包括岩石因破碎或收缩造成的缝隙。
次生孔隙是最重要的油气储集空间
3. 孔隙的演化 原生孔隙因压实作用、胶结作用→随深度增加而减少。
性质不很稳定的组分溶解 岩石破碎和收缩
次生孔隙 ↓
次生孔隙发育带 ↓
有效的储集空间
四、胶结类型和颗粒接触类型 1.支撑方式、胶结类型：
（三）粒度参数 平均粒径和中值——粒度的集中趋势 Mz＝（φ16+φ50+φ84）/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 σ1=（φ84-φ16）/4＋（φ95-φ5）/6.6 So=P25/P75 偏度(SK1)——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
颗粒磨圆度分级标准
磨圆度
颗粒形状
差
较差
中等
较好 好 ∣
极好
尖棱角状 棱角状
次棱角状
次圆状 圆状
滚圆状
（五）颗粒的表面结构
碎屑颗粒表面形态 成因：机械磨蚀作用、化学溶蚀和沉淀作用 类型：
1.霜面：似毛玻璃，表面模糊、不透明。 2.磨光面：光滑的磨亮表面。 3.刻蚀痕和撞击痕 ：碰撞形成
（六）颗粒的组构
第二节 碎屑岩的结构
碎屑岩内各结构组分的特点和相互关系。 包括：碎屑颗粒的结构、杂基、胶结物和孔隙结构， 以及其间的关系。
沉积岩鉴别、描述、分类命名的依据，成因分析的重要标志。
一、 碎屑颗粒的结构 （一）粒度
碎屑颗粒的大小。
（1）体积值：同体积球体直径。 （2）线性值——直观测量
含大（A）、中（B）、小 （C）三个直径 实际工作中常用线性值。
碎屑岩的主要类型及特征
碎屑岩的主要类型及特征碎屑岩是一类由已经存在的岩石碎屑经过风化、侵蚀、搬运和沉积作用形成的沉积岩。
它是地壳中最常见的岩石类型之一，具有广泛的分布和多样的特征。
本文将介绍碎屑岩的主要类型及其特征。
碎屑岩的主要类型可以分为砂岩、砾岩和泥岩三类。
下面将分别对这三类碎屑岩的特征进行详细介绍。
一、砂岩砂岩是由砂粒组成的碎屑岩，其主要特征如下：1. 颗粒成分：砂岩的颗粒成分主要是石英，也可以包含少量的长石、云母和其他矿物。
这些颗粒的大小一般在0.0625-2毫米之间。
2. 结构：砂岩的颗粒之间常常有一定的空隙，形成孔隙度。
砂岩可以分为均质砂岩和颗粒状砂岩两种结构类型。
均质砂岩的颗粒排列整齐，颗粒间无明显的孔隙；颗粒状砂岩的颗粒排列松散，颗粒间存在较多孔隙。
3. 颜色：砂岩的颜色多种多样，主要取决于其中矿物的成分和含量。
常见的颜色有白色、灰色、黄色、红色等。
4. 纹理：砂岩的纹理可以分为层理状、交错状和鳞片状等。
层理状砂岩呈现出平行的层次结构，交错状砂岩则是颗粒的交错排列，鳞片状砂岩则是颗粒形成鳞片状的结构。
二、砾岩砾岩是由直径大于2毫米的砾石组成的碎屑岩，其主要特征如下：1. 颗粒成分：砾岩的颗粒成分主要是砾石，也可以包含少量的砂粒和泥粒。
砾石的成分多样，包括石英、长石、岩屑、变质岩等。
2. 结构：砾岩的颗粒之间常常有较大的孔隙，形成孔隙度。
砾岩可以分为均质砾岩和颗粒状砾岩两种结构类型。
均质砾岩的颗粒排列整齐，颗粒间无明显的孔隙；颗粒状砾岩的颗粒排列松散，颗粒间存在较多孔隙。
3. 颜色：砾岩的颜色多样，主要取决于其中砾石的成分和含量。
常见的颜色有灰色、黄色、红色等。
4. 纹理：砾岩的纹理通常是颗粒的交错排列，形成交错结构。
这种结构可以使砾岩具有较高的强度和稳定性。
三、泥岩泥岩是由粘土颗粒和泥粒组成的碎屑岩，其主要特征如下：1. 颗粒成分：泥岩的颗粒成分主要是粘土颗粒和泥粒，其中粘土颗粒的直径小于0.002毫米，泥粒的直径在0.002-0.06毫米之间。
4.第四章 碎屑岩的结构及粒度分析
的圆度一方面取决于它在搬运过程中所受磨蚀作用的强度，另一方面也取决于碎屑本身的物理化学 性质以及它的原始形状、粒度等。
碎屑的圆度总是随着其搬运距离和搬运时间的增加而增高，这是碎屑颗粒圆度变化的总趋势。碎屑在搬 运过程中受到的磨蚀作用越强，其原始棱角被磨蚀得越显著，圆度也就越好。这对于粗碎屑，特别是对滚动 搬运的砾石来讲表现得更为明显。
我国石油矿区多采用十进制，这一分类方法便于记忆，用于定名也比 较简单，同时基本上符合储油层研究的要求。但砾与砂的界限习惯上定在 2mm，把2—1mm的碎屑称为巨砂。
2的几何级数制的优缺点：2的几何级数制所划分的粒度级别较多，造成在肉 眼描述中应用的困难。但是应该看到，粒级划分的细致正好又是 2的几何级数制 的优点。它在各个粒级间构成了 2的几何级数的等间距，因此在室内分析中详细 划分粒级、应用数理统计方法以及作图和参数计算都很方便。 φ值标度：1934年克鲁宾（Krumbein）将伍登—温特华斯的粒级划分转化为 φ值，即将2的几何级数制标度转化为φ值标度。其转换公式为： φ ＝－log2D 式中：D—颗粒的直径，mm。
3．碎屑岩的粒度分类及命名
碎屑岩的粒度特征是碎屑岩分类和命名的基础，其他的分类命名（如成分、 成因）常是在这一基础上进行的。 假如碎屑岩的粒度分选非常好，其碎屑基本属于一个粒级，那么它的粒度 分类和命名就非常简单，只需要把各相应的粒级后面加一个“岩”字就可以了。 由于碎屑岩颗粒分选的差异，常采用三级命名法对碎屑岩进行粒度分类。 1）三级命名法。以含量大于50％的粒级定岩石的主名，即基本名；含量介 于 50 ％ ~25 ％的粒级以形容词“××质”的形式写在基本名之前；含量在 25 ％ ~10％的粒级作次要形容词，以“含××”的形式写在最前面；含量小于10％的 粒级一般不反映在岩石的名称中。 2）假如碎屑岩的粒度分选较差，所含粒级较多，但没有一个粒级的含量大 于50％，而含量在50％~25％的粒级又不止一个，这时则以含量为50％~25％的 粒级进行复合命名，以“××—××岩”的形式表示，含量较多的写在后面。 其他含量少的粒级仍按第一条原则处理。 3）若碎屑岩的粒度分选更差，不但没有含量大于50％的粒级，而且含量为 50％~25％的粒级也没有或者只有一个，则应将此岩石的全部粒度组分分别合并 为砾、砂和粉砂三大级，然后按前两条原则命名。
碎屑的圆度总是随着其搬运距离和搬运时间的增加而增高，这是碎屑颗粒圆度变化的总趋势。碎屑在搬 运过程中受到的磨蚀作用越强，其原始棱角被磨蚀得越显著，圆度也就越好。这对于粗碎屑，特别是对滚动 搬运的砾石来讲表现得更为明显。
我国石油矿区多采用十进制，这一分类方法便于记忆，用于定名也比 较简单，同时基本上符合储油层研究的要求。但砾与砂的界限习惯上定在 2mm，把2—1mm的碎屑称为巨砂。
2的几何级数制的优缺点：2的几何级数制所划分的粒度级别较多，造成在肉 眼描述中应用的困难。但是应该看到，粒级划分的细致正好又是 2的几何级数制 的优点。它在各个粒级间构成了 2的几何级数的等间距，因此在室内分析中详细 划分粒级、应用数理统计方法以及作图和参数计算都很方便。 φ值标度：1934年克鲁宾（Krumbein）将伍登—温特华斯的粒级划分转化为 φ值，即将2的几何级数制标度转化为φ值标度。其转换公式为： φ ＝－log2D 式中：D—颗粒的直径，mm。
3．碎屑岩的粒度分类及命名
碎屑岩的粒度特征是碎屑岩分类和命名的基础，其他的分类命名（如成分、 成因）常是在这一基础上进行的。 假如碎屑岩的粒度分选非常好，其碎屑基本属于一个粒级，那么它的粒度 分类和命名就非常简单，只需要把各相应的粒级后面加一个“岩”字就可以了。 由于碎屑岩颗粒分选的差异，常采用三级命名法对碎屑岩进行粒度分类。 1）三级命名法。以含量大于50％的粒级定岩石的主名，即基本名；含量介 于 50 ％ ~25 ％的粒级以形容词“××质”的形式写在基本名之前；含量在 25 ％ ~10％的粒级作次要形容词，以“含××”的形式写在最前面；含量小于10％的 粒级一般不反映在岩石的名称中。 2）假如碎屑岩的粒度分选较差，所含粒级较多，但没有一个粒级的含量大 于50％，而含量在50％~25％的粒级又不止一个，这时则以含量为50％~25％的 粒级进行复合命名，以“××—××岩”的形式表示，含量较多的写在后面。 其他含量少的粒级仍按第一条原则处理。 3）若碎屑岩的粒度分选更差，不但没有含量大于50％的粒级，而且含量为 50％~25％的粒级也没有或者只有一个，则应将此岩石的全部粒度组分分别合并 为砾、砂和粉砂三大级，然后按前两条原则命名。
04第四章 陆源碎屑岩
杂基含量也是沉积速率的反映标志，一般地说， 沉积越快，杂基含量越高。
46
2.胶结物（cement）
胶结物是沉积期后以化学沉淀方式充填在碎屑颗 粒孔隙之中的物质（自生矿物）。常见结晶或非晶 质的自生矿物，在碎屑岩中含量＜50%，对颗粒起胶 结作用，使之成为坚硬的岩石。胶结物有的形成于 沉积 - 同生期，但多数是成岩 - 后生期的沉淀产物。 碎屑岩中主要胶结物是硅质 ( 石英、玉髓和蛋白石 ) 、 碳酸盐(方解石、白云石)及一部分铁质(赤铁矿、褐 铁矿)。此外，硬石膏、石膏、黄铁矿以及高岭石、 水云母、蒙脱石、海绿石、绿泥石等粘土矿物都可 以作碎屑岩的胶结物。
52
钙质（方解石）胶结
53
54
3）其它胶结物
在碎屑岩中氧化铁也是一种较为常见的胶结物。 石膏和硬石膏也可以作为砂岩的胶结物。 磷灰石、沸石、海绿石及有机质等化学成因矿物也可出 现在碎屑岩中，它们可能作为孤立的自生矿物存在，也可以 作为碎屑岩的胶结物。另外，石英、长石、重晶石、天青石、 高岭石、水云母、蒙脱石、萤石、岩盐、钾盐、黄铁矿、绿 泥石等均可在碎屑岩中呈孤立星散状或结核状分布。它们常 表现得成分较单纯，结晶颗粒较小，但晶形完好。在碎屑岩 中，这类矿物一般只含很少的数量，但它们的出现对于分析 碎屑岩的沉积环境和解释成岩、后生作用都是很有意义的。
之成分成熟度就高。
58
成熟度指数——判别砂岩或其它碎屑岩在化学上及 在矿物学上成熟度高低的指数。SiO2/Al2O3、Q含量、
Q/（F+R）、ZTR指数。
Q= Quartz 石英 Z= zircon 锆石 F= Feldspar 长石 T=tourmaline 电气石 R= Rock fragments 岩屑 R=rutile金红石
46
2.胶结物（cement）
胶结物是沉积期后以化学沉淀方式充填在碎屑颗 粒孔隙之中的物质（自生矿物）。常见结晶或非晶 质的自生矿物，在碎屑岩中含量＜50%，对颗粒起胶 结作用，使之成为坚硬的岩石。胶结物有的形成于 沉积 - 同生期，但多数是成岩 - 后生期的沉淀产物。 碎屑岩中主要胶结物是硅质 ( 石英、玉髓和蛋白石 ) 、 碳酸盐(方解石、白云石)及一部分铁质(赤铁矿、褐 铁矿)。此外，硬石膏、石膏、黄铁矿以及高岭石、 水云母、蒙脱石、海绿石、绿泥石等粘土矿物都可 以作碎屑岩的胶结物。
52
钙质（方解石）胶结
53
54
3）其它胶结物
在碎屑岩中氧化铁也是一种较为常见的胶结物。 石膏和硬石膏也可以作为砂岩的胶结物。 磷灰石、沸石、海绿石及有机质等化学成因矿物也可出 现在碎屑岩中，它们可能作为孤立的自生矿物存在，也可以 作为碎屑岩的胶结物。另外，石英、长石、重晶石、天青石、 高岭石、水云母、蒙脱石、萤石、岩盐、钾盐、黄铁矿、绿 泥石等均可在碎屑岩中呈孤立星散状或结核状分布。它们常 表现得成分较单纯，结晶颗粒较小，但晶形完好。在碎屑岩 中，这类矿物一般只含很少的数量，但它们的出现对于分析 碎屑岩的沉积环境和解释成岩、后生作用都是很有意义的。
之成分成熟度就高。
58
成熟度指数——判别砂岩或其它碎屑岩在化学上及 在矿物学上成熟度高低的指数。SiO2/Al2O3、Q含量、
Q/（F+R）、ZTR指数。
Q= Quartz 石英 Z= zircon 锆石 F= Feldspar 长石 T=tourmaline 电气石 R= Rock fragments 岩屑 R=rutile金红石
碎屑岩的结构
（2）十进制划分方案，在我国应用较广 泛。
0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000 mm
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
中 砂 占 55% ， 粗 砂 占 30% ， 砾 石 占 10%，其它占5% 命名： 中砂36％，细砂48％，粉砂16％ 命名： 细砾16%，中砾12％，粗砂20%，中砂 18％，粗粉砂12%，粘土22％ 命名：
颗粒支撑杂基支撑流体性质牵引流牛顿流体沉积物重力流密度流非牛顿流体搬运方式碎屑物质呈滚动跳跃悬浮等方式搬运块体般运自悬浮的流体般运沉积特点碎屑颗粒可以沉积而悬浮物质难以沉积二者沉积分异明显碎屑颗粒与杂基可同时沉积二者基本上无分异水动力条件具有一定强度而稳定的水流流速骤然降低沉积环境多形成于浪基面之上的浅水沉积区河流多形成于浪基面之下的斜坡带及盆地边缘沉积区泥石流颗粒接触关系颗粒间呈点线凹凸及缝合线状接触颗粒被杂基彼此分开而呈漂浮状粒间填隙物储集性能多数较好好多数差较差长江大学地球科学学院schoolgeoscienceyangtzeuniversity四碎屑岩的孔隙结构poretexturesclasticrocks孔隙是碎屑岩特别是砂岩的重要结构组成部分之一其间可以充填大量的气体或液长江大学地球科学学院schoolgeoscienceyangtzeuniversity孔隙可以分为原生孔隙和次生孔隙两类
胶结物呈结晶粒状分布碎屑颗粒之间。因
0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000 mm
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
中 砂 占 55% ， 粗 砂 占 30% ， 砾 石 占 10%，其它占5% 命名： 中砂36％，细砂48％，粉砂16％ 命名： 细砾16%，中砾12％，粗砂20%，中砂 18％，粗粉砂12%，粘土22％ 命名：
颗粒支撑杂基支撑流体性质牵引流牛顿流体沉积物重力流密度流非牛顿流体搬运方式碎屑物质呈滚动跳跃悬浮等方式搬运块体般运自悬浮的流体般运沉积特点碎屑颗粒可以沉积而悬浮物质难以沉积二者沉积分异明显碎屑颗粒与杂基可同时沉积二者基本上无分异水动力条件具有一定强度而稳定的水流流速骤然降低沉积环境多形成于浪基面之上的浅水沉积区河流多形成于浪基面之下的斜坡带及盆地边缘沉积区泥石流颗粒接触关系颗粒间呈点线凹凸及缝合线状接触颗粒被杂基彼此分开而呈漂浮状粒间填隙物储集性能多数较好好多数差较差长江大学地球科学学院schoolgeoscienceyangtzeuniversity四碎屑岩的孔隙结构poretexturesclasticrocks孔隙是碎屑岩特别是砂岩的重要结构组成部分之一其间可以充填大量的气体或液长江大学地球科学学院schoolgeoscienceyangtzeuniversity孔隙可以分为原生孔隙和次生孔隙两类
胶结物呈结晶粒状分布碎屑颗粒之间。因
沉积岩--碎屑岩结构与命名
杂基含量＞ 杂砂岩（ 泥质砂岩，钙质砂岩等）。 杂基含量＞15%-杂砂岩（ ＞15%- 泥质砂岩，钙质砂岩等）。 杂砂岩
碎屑岩的结构与命名
碎屑岩的结构包含粒度大小、 碎屑岩的结构包含粒度大小、 磨圆、分选、杂基含量、 磨圆、分选、杂基含量、胶结类型 等。
碎屑岩的结构分类
粒径（ 粒径（mm） ） ＞2 2~0.063 0.063~0.0039 岩石类型 砾岩 砂岩 粉砂岩
砾岩分类
• 砾岩根据砾石的大小，可分为以下四类： 砾岩根据砾石的大小，可分为以下四类： • 细砾岩：砾石直径为2～ 细砾岩：砾石直径为 ～10mm； ； • 中砾岩：砾石直径为1～ 中砾岩：砾石直径为 ～10cm； ； • 粗砾岩：砾石直径为1～ 粗砾岩：砾石直径为 ～10dm • 巨砾岩：砾石直径大于lm。 巨砾岩：砾石直径大于 。 • 根据成分可分为： 根据成分可分为： • 单成分砾岩 • 复成分砾岩
பைடு நூலகம்岩的成分分类与命名
成分（ ） 成分（%） 石英 ＞（95） ＞（ ）90 5~25 50~90 ＜5 5~25 ＞25 ＜75 ＜5 ＞25 5~25 ＜5 5~25 5~25 ＜5 ＞25 5~25 ＞25 长石＞ 长石＞岩屑 长石＜岩屑 长石＜ 长石 岩屑 长石∥ 长石∥岩屑 类型名称 （纯）石英砂岩 长石石英砂岩 岩屑石英砂岩 岩屑长石石英砂岩 长石岩屑石英砂岩 长石砂岩 岩屑砂岩 岩屑长石砂岩 长石岩屑砂岩
砂岩结构分类与命名
粒径（mm） 2~1 1~0.5 0.5~0.25 0.25~0.125 0.125~0.063 0.063~0.031 0.031~0.0039
注： Φ值= -log2d 值
Φ值 -1~0 0~1 1~2 2~3 3~4 4~5 ＞5
碎屑岩的成分
4、硫酸盐胶结物：石膏、硬石膏、重晶石。 硫酸盐胶结物是在蒸发的环境中由沉积物 中的超盐度孔隙水沉淀而成。
三、杂基：
杂基是机械方式沉积下来的细粒碎屑物质，是悬 浮载荷经卸载后形成的堆积产物（是碎屑成分）。
杂基成分包括：
①粘土矿物（最常见）：高岭石、蒙脱石、水云 母等，有时为碳酸盐灰泥、云泥。
②细粉砂级碎屑：如绢云母、绿泥石、石英、长 石及隐晶结构的岩石碎屑。
（2）长石大量出现的有利因素： 地壳运动比较剧烈、地形高差大、气候干燥、物
理风化作用为主、搬运距离近以及堆积迅速等条件， 是长石大量出现的有利因素。
对长石含量、长石类型及其特征的研究，有助 于追溯母岩、推断古气候、古构造等情况。比如， 具有自生加大边的长石属再旋回长石，来自沉积岩； 微斜长石来自于深成岩及变质岩（不会是喷出岩）； 长石含量高，说明气候干燥，地形起伏大等。
（一）自生矿物：指在同生、成岩、后生阶段生 成的矿物。
自生矿物的特点：自生矿物可形成于不同的阶段、 不同的介质环境。但其共同特点是：成分一般较单一、 结晶颗粒较小，清洁透明、晶形完好。
研究自生矿物的意义：可以了解沉积、成岩及后 生阶段的环境，对于了解岩石的形成和变化很有帮助。
比如，海绿石是海解作用阶段最特征的产物，是 海相沉积的标志。
碎屑岩由碎屑成分、化学沉淀物质和杂基 三部分组成。其中碎屑成分占50%以上。
一、碎屑成分： 碎屑岩的碎屑成分，主要包括陆源矿物碎屑和各 种岩石碎屑二部分。
岩石碎屑是以矿物集合体的形式出现的碎屑，反 映母岩的岩石类型。
碎屑成分主要是母岩机械破碎的产物。常在碎 屑岩中出现的矿物和岩屑主要有石英、长石、岩屑、 云母和重矿物等几种组分。
（三）盆内碎屑：
盆内碎屑是指在盆地内生成的碎屑，不是陆地搬 运来的（但其物质成分可以是陆源的）。相对于陆源 碎屑而言，盆内碎屑又称为内源碎屑。
三、杂基：
杂基是机械方式沉积下来的细粒碎屑物质，是悬 浮载荷经卸载后形成的堆积产物（是碎屑成分）。
杂基成分包括：
①粘土矿物（最常见）：高岭石、蒙脱石、水云 母等，有时为碳酸盐灰泥、云泥。
②细粉砂级碎屑：如绢云母、绿泥石、石英、长 石及隐晶结构的岩石碎屑。
（2）长石大量出现的有利因素： 地壳运动比较剧烈、地形高差大、气候干燥、物
理风化作用为主、搬运距离近以及堆积迅速等条件， 是长石大量出现的有利因素。
对长石含量、长石类型及其特征的研究，有助 于追溯母岩、推断古气候、古构造等情况。比如， 具有自生加大边的长石属再旋回长石，来自沉积岩； 微斜长石来自于深成岩及变质岩（不会是喷出岩）； 长石含量高，说明气候干燥，地形起伏大等。
（一）自生矿物：指在同生、成岩、后生阶段生 成的矿物。
自生矿物的特点：自生矿物可形成于不同的阶段、 不同的介质环境。但其共同特点是：成分一般较单一、 结晶颗粒较小，清洁透明、晶形完好。
研究自生矿物的意义：可以了解沉积、成岩及后 生阶段的环境，对于了解岩石的形成和变化很有帮助。
比如，海绿石是海解作用阶段最特征的产物，是 海相沉积的标志。
碎屑岩由碎屑成分、化学沉淀物质和杂基 三部分组成。其中碎屑成分占50%以上。
一、碎屑成分： 碎屑岩的碎屑成分，主要包括陆源矿物碎屑和各 种岩石碎屑二部分。
岩石碎屑是以矿物集合体的形式出现的碎屑，反 映母岩的岩石类型。
碎屑成分主要是母岩机械破碎的产物。常在碎 屑岩中出现的矿物和岩屑主要有石英、长石、岩屑、 云母和重矿物等几种组分。
（三）盆内碎屑：
盆内碎屑是指在盆地内生成的碎屑，不是陆地搬 运来的（但其物质成分可以是陆源的）。相对于陆源 碎屑而言，盆内碎屑又称为内源碎屑。
火山碎屑岩的结构和构造
火山碎屑岩的结构和构造一、火山碎屑岩结构1、粒度结构1）集块结构：火山碎屑物粒度＞64mm，一般超过50%，不少于是／3。
2）火山角砾结构：火山碎屑物粒度介于64-2mm之间，一般超过50%，不少于是／3。
3）凝灰结构：火山碎屑物粒度介于2-0.0625mm之间，一般超过50%，不少于是／3.4）尘屑结构：火山碎屑物粒度＜0.0625mm，一般超过50%，不小少1／3。
火山尘是最细的火山碎屑物，它是一种玻屑和晶屑的混合物，在高倍镜下也不易分辨其形态，但在扫描镜下可以看出，空们呈碎屑状。
2、成因结构1）塑变（熔结）结构：主要由塑变玻屑和塑变岩屑彼此平行重叠熔结构成，其中可含少量刚性碎屑物。
按粒度右进一步分为熔结集块结构、熔结角砾结构和熔结凝灰结构，以后者最为常见。
2）碎屑熔岩结构：这是属于火山碎屑岩和熔岩之间过渡类型的结构，火山碎屑被熔浆胶结，熔浆冷凝后结构都比较细。
按火山碎屑物粒度可进一步划分为集块人岩结构，角砾熔岩结构和凝灰熔岩结构。
3）沉火山碎屑结构：这是属于火山碎屑岩和正常沉积岩之间过渡类型的结构，以火山碎屑物为主，混入较少的正常沉积物，按火山碎屑物粒度进一步划分为沉集块结构、沉火山角砾结构和沉凝灰结构，后者比较常见。
4）凝灰沉积结构：这是以正常沉积物为主的过渡类型岩石的结构，在正常沉积物中混入有少量火山碎屑物，名称以正常沉积岩结构为主，前面加上“凝灰”字头，如凝灰砾岩状结构、凝灰泥质结构、凝灰沉积结构、凝灰碳酸盐结晶结构等。
二、火山碎屑岩构造1、假流纹构造：由压扁拉长的塑性玻屑和塑变岩屑呈定向排列，它与流纹构造的区别见表。
2、火山泥球构造（包括火山灰球、火山豆石等构造）主要由较细的中、酸性火山碎屑物所组成，混有一些陆源物质和硅质凝胶，呈球状和扁豆状，常呈同心纹状构造。
泥球大小从一毫米至几厘米不等。
球状个体的内部为较粗的火山碎屑物，边部很细，常呈同心纹状。
它是大陆喷发以及水下堆积的火山碎屑岩中常见的构造。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
巨砾 粗砾 中砾 细砾 巨砂 粗砂 中砂 细砂
粗粉砂
细粉砂
砾 砂 粉砂
巨砾
中砾
砾石
卵石
极粗砂 粗砂 中砂 细砂
极细砂
粗粉砂 中粉砂 细粉砂 极细粉砂
＞256
256～64
64～4
4～2
2～1 1～0.5 0.5～0.25 0.25～0.125 0.125～0.0625
0.0625～0.0312 0.0312～0.0156 0.0156～0.0078 0.0078～0.0039
刻蚀痕 碰撞，麻点
擦痕 冰川
新月型撞痕，击痕，麻 点 碰撞
“V”型坑 海滩，高能近岸带，槽 坑，贝壳状断口
侵蚀洼坑，微喀斯特 溶解作用 碳酸盐岩
四、填隙物的结构：
1、杂基
指分布于碎屑颗粒之间的，以悬移载 荷方式与颗粒同时沉积的，粒径一般小于 0.03mm的，细小的机械成因碎屑沉积物。
（2）、显晶质结构
粒状
胶结物呈结晶粒状分布于碎屑颗粒之间，碳酸盐胶 结物常具这样的结构。
带状/薄膜状
胶结物围绕颗粒呈带状/薄膜状分布
栉壳状
胶结物呈纤维状或细柱状垂直碎屑表面生长
凝块状或斑点状
• 胶结物在岩石不均匀分布
（3）、嵌晶结构
胶结物的结晶颗粒较粗大，晶粒间呈镶嵌结构，每一 个晶粒中都可含多个碎屑颗粒。方解石、石膏、沸石 等易在成岩晚期阶段形成这种结构
61.18 49.18 35.52 40.72 83.02 13.75
0.25～0.20 0.20～0.15 0.15～0.12 0.12～0.10 0.10～0.09 0.09～0.075 0.075～0.06
＜0.06
2.0～2.32 2.32～2.72 2.72～3.0 3.0～3.3 3.3～3.5 3.5～3.75 3.75～4.0
（1）原杂基：代表原始沉积状态的杂基。 （2）正杂基：原杂基经成岩作用明显重结晶后转变为正杂
基。 原杂基和正杂基都可作为沉积环境的标志。
（3）似杂基：与杂基成因上完全不同，但与杂基极为相 似的细粒组分
①淀杂基：在成岩作用过程中，从孔隙水中析出的粘土 矿物胶结物。 ②外杂基：碎屑沉积物堆积后，在成岩后生期充填于其 粒间孔隙中的外来杂基物质 ③假杂基：是软碎屑经压实碎裂形成的类似杂基的填隙 物
薄片分析法分：点计法，线计法，带计法等三种
第三节 粒度分析
筛析记录表
颗粒直径 mm
＞1
Φ ＞0
重量 g
2.12
1～0.75
0～0.4
7.72
0.75～0.60 0.60～0.50 0.50～0.43 0.43～0.40 0.40～0.30 0.30～0.25
0.4～0.72 0.72～1.0 1.0～1.2 1.2～1.3 1.3～1.75 1.75～2.0
三、碎屑颗粒圆度及颗粒表面结构
图4-4 圆度的形状和分级（据鲍尔斯，1953）
注：同一方框的颗粒圆度相似，但球度不同。
第一节 碎屑颗粒的结构
2、颗粒的表面结构
是碎屑颗粒表面的形态特征，一般主要指表面的 磨光程度及表面刻蚀痕迹。
霜雨
风 砂丘 化学作用 溶解与沉淀交替进行的 结果
磨光面 水 河流石英砂，海滩石英 砂
四、填隙物的结构：
2、胶结物
胶结物结构按晶粒大小、晶体生长方式及重 结晶程度划分：
（1）、非晶质及隐晶质结构 （2）、显晶粒状结构 （3）、嵌晶结构 （4）、自生加大结构
（1）、非晶质及隐晶质结构 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。
华英参1井 3548.42m，J1 颗粒内溶蚀缝 （—）40
图4-7 胶结类型
（a)基底胶结；（b）孔隙胶结；（c）接触胶结；（d）镶嵌胶结
华英参1井 3367m ，J1-2 （一） 40 强烈的溶蚀作用，形成溶蚀粒间孔
镶嵌式胶结,石英砂岩
嵌晶胶结,钙质砂岩
杂基支撑,泥质粉砂岩
基底式胶结,岩屑粉砂岩,东濮
球度 3 C 2 AB
颗粒的三个轴愈接近相等，则球度愈高；反 之，则低。
第一节 碎屑颗粒的结构
2、形状（图）
由颗粒中的A、B、C三个轴的相对大小决定
四种形状： 圆球体：B／A＞2／3、C／B＞2／3 椭球体：B／A＜2／3、C／B＞2／3 扁球体：B／A＞2／3、C／B＜2／3 长扁球体：B／A＜2／3、C／B＜2／3
特点
沉积类型 频率曲线形 态
偏度
峰度
分选
河砂
常见双峰或 多
峰不对称曲 线
变化大， 正偏为主
数值多低
差—中
海滩砂
单峰对称正 态 曲线为主
多对称， 偶有负偏态 中等至微尖 好
沙丘砂
单峰曲线， 正偏态 微不对称
中等
极好
粒度 粗 细
风成坪地 双峰曲线、 正偏态
砂
不对称
尖锐
好
常用的粒度参数
名称
中值 平均粒径
累计重量 百 分 比 %
0.53 2.46
17.75 30.04 38.92 49.1 69.85 73.29 93.08 99.01 99.53 99.68 99.74 99.82 99.89 100.1
第三节 粒度分析
二、粒度资料图解
常用的粒度图有： 直方图、频率曲线、累积曲线、概率值累积曲线
＞4.0
79.18 23.73 2.1 0.58 0.24 0.3 0.8 0.82
重量百分比 %
0.53
1.93
15.29 12.29 8.88 10.18 20.75 3.44 19.79 5.93 0.52 0.15 0.06 0.08 0.07 0.21
29.51 43.25 26.24
0.36
（4）、次生加大结构
自生石英胶结物围绕碎屑石英颗粒边缘呈次生 加大边，两者光性方位大体一致。有时碎屑长 石和方解石也可出现自生加大结构。多出现于 硅质胶结砂岩
第二节 胶结类型及颗粒支撑性质
胶结类型：碎屑岩中碎屑颗粒和填隙物间的关系，
与碎屑颗粒与填隙物的相对含量、颗粒间接触关系有关
一、胶结类型： 1、基底式胶结 2、孔隙式胶结 3、接触式胶结
Φ <-1
-1~4
4~8
>8
砾
砂
（泥）
粉砂
粘土
一、碎屑颗粒的粒度
颗粒直径,mm ＞1000
1000～100 100～10 10～2 1～2 1～0.5
0.5～0.25 0.25～0.01
0.1～0.05
0.05～0.005
＜0.005
表4—1 常用的碎屑颗粒粒度分级表
十进制 粒级划分
2的几 何 级 数 制 颗粒直径,mm
SK1=(Φ 16+Φ 84 -2Φ 50)/2(Φ 84-Φ 16)+ (Φ 5+Φ 95 -2Φ 50) /2(Φ 95-Φ 5)
KG=(Φ 95-Φ 5)/2.44(Φ 75-Φ 25)
第三节 粒度分析
四、粒度分析在区分沉积环境中的应用
1、粒度判别函数及成因图解 2、用概率累积曲线区分沉积环境 3、C-M图解（双对数坐标） 4、结构参数散点图解
孔隙式胶结,石英砂岩
第三节 粒度分析
一、粒度分析方法的选择
1、筛析： 是对砂级颗粒进行粒度分析最常用的方法，
结果比较精确。适用于砂和弱胶结的岩石 2、沉降分析：
适用于粉砂，粘土分析，目前也用于砂的分析 ①移液管法：以斯托克沉降定律为分析依据 ②沉降管法：直接观察颗粒堆积速度 3、薄片粒度分析——固结紧密的岩石（粒算法）
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
二、支撑结构
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
第二节 胶结类型及颗粒支撑性质
一、胶结类型
华英参1井 3548.42m ，J1 溶蚀缝 （—）40
用已知环境的现代沉积物粒度参数作散点图， 在图上划分出不同的环境范围。 5、粒度分析资料须与沉积构造、生物特征、地质背 景等相结合。
用概率累积曲线区分沉 积环境
图4-16 粒度概率图及粒 度次总体
牵引流沉积的C—M图
理想的牵引流沉积C—M图
浊流沉积C—M图
分选
特拉斯克
Md=P50 MZ=(P25+ P75)/2
SO=P25/P75
福克和沃克
MdΦ =Φ 50 MZ=(Φ 16+Φ 50+Φ 84) /3 σ 1=(Φ 84-Φ 16)/4+(Φ 95-Φ 5)/6.6
偏度 峰度
SK=P25×P75/ Md2
KG=(P25 - P75)/2(P90 – P10)
三、粒度参数：
平均粒径和中值 标准偏差和分选系数 偏度：正偏态、负偏态 峰度（尖度）
图4-8 青岛海滩某砂样 的粒度曲线
(a)直方图； (b)频率曲线 (c)累积曲线
颗粒直径Φ
图4-11 常用的三种 粒度曲线
1、频率曲线；2、累积曲线 3、概率值累积曲线
第三节 粒度分析
三、粒度参数：
表4-6 几种沉积类型的粒度特点
1) 十进制
>1mm 2～0.1mm 0.1～0.01mm <0.01mm
砾 砂 粉砂 粘土（泥）
2) 几何级数制（伍登-温哥华方案）
– 以1mm为中心，每次除以2或乘以2来进行分级。
• 将几何级数制标准进行对数变换，就成为Φ值粒度 标准。 Φ=-log2D，D为碎屑颗粒直径（mm）。