第四章 碎屑岩的结构及粒度分析(1)
第4章 碎屑岩的结构及粒度分析(1)

一、碎屑颗粒的结构: 碎屑颗粒的结构特征一般包括粒度、球度、 形状、圆度以及颗粒的表面特征。
(一) 粒度:
1、粒度的概念:碎屑颗
粒的大小称为粒度。粒度是以
颗粒直径来度量的(一般以长
径或中径来度量)。
2、粒级的划分:
(1)十进制和2的几何级数制分级标准:
在国际上应用较广的是伍登 — 温特华 斯的方案,称之为 2 的几何级数制。它是以 1mm为中心乘以2或除以2来进行分级的。
2)次棱角状:碎屑的原始棱角已普遍受到磨蚀,但磨蚀程度不 大,颗粒原始形状明显可见。一般说明碎屑经过了短距离搬运。 3)次圆状:碎屑的原始棱角已受到较大的磨损,其原始形状已 有了较大的变化,但仍然可以辨认。说明碎屑经过了较长距离 的搬运。
4)圆状:碎屑的棱角已基本或完全磨损,其原始形状已难以辨 认,甚至无法辨认,碎屑颗粒大都呈球状、椭球状。说明碎屑 经过了很长距离的搬运和磨损。
第一节:碎屑岩结构 碎屑岩的结构:是指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。 碎屑岩的结构组分:包括碎屑颗粒、杂基和 胶结物。 碎屑岩的结构成熟度:是指碎屑沉积物经风 化、搬运和沉积作用的改造,使之接近终极结构 特征的程度。结构上最成熟的砂岩应不含粘土杂 基,碎屑颗粒具有良好的分选性和圆化程度,反 映了沉积物经受了充分的水流簸选和磨蚀作用。
我国石油矿区多采用十进制。
(二)球度: 球度是指碎屑颗粒接近球体的程度。
球度的计算:
由公式可以看出,颗粒的三个轴越接近 相等,其球度越高;相反,片状和柱状颗粒 都具有很低的球度。
在搬运的过程中,不同球度的颗粒表现不同:
如在悬浮搬运的组分中,球度小的 片状颗粒最容易被漂走,因此在细砂和 粉砂中常聚集有较大片的云母碎屑。在 滚运搬运中,则只有球度大的颗粒才最 易于沿床底滚动。
碎屑岩的结构

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
工学碎屑岩的结构及粒度分析

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15%,中砾20%,粗砂28%,中砂24%,粗粉 砂13% 命名:
颗粒的分选性
碎屑岩中颗粒大小均匀的程度称为分选性或分选 程度。分为好、中、差。 主要粒级>75%,好;50%~75,中等;<50%,差。
(4) 在海滩带及海的近岸地带,石英砂粒表 面具有机械成因的“V”形坑。
第二节 填隙物的结构
Textures of interstitial materials
碎屑岩的填隙物包括杂基和胶结物。由于 它们的成因不同,因此在结构上也表现着各自 不同的特征。
一、杂基(Matrix)
(1) 杂基是碎屑岩中与粗碎屑一起沉积下来 的细粒填隙组分,粒度一般小于0.03mm(>5Ф)。
碎屑岩的结构是指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。
碎屑岩的 结构组分
碎屑颗粒 填隙物
矿物碎屑 岩石碎屑
杂基 胶结物
孔隙(派生组分)
第一节 碎屑颗粒的结构
Textures of clastic grains
碎屑颗粒的结构特征一般包括:粒度、球 度、形状、圆度、颗粒的表面特征。
最 大 投 影 面
2.粒级的划分
(1) 伍登—温特华斯(Udden-Wentworth) 的划分方案,2的几何级数制。它是以1mm为 中心,乘以2或除以2来进行分级的。
(2) 十进制划分方案,在我国应用较广泛。
(3) 中国石油天然气集团公司标准——石油 行业碎屑颗粒粒度分级标准。
(4) 克鲁宾(Krumbein,1934)将伍登—温 特华斯的粒级划分转化为Ф值,Ф= - log2D
04 第四章 碎屑岩的结构及粒度分析

二、胶结类型
华英参1井 3548.42m ,J1 溶蚀缝 (—)×40
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
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
四、填隙物的结构: (二)、胶结物及其结构
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 。
四、填隙物的结构: (二)、胶结物及其结构 3、嵌晶结构
本章重点
1、基本概念:粒度, Φ值,球度,形状,圆度, 直方图,累积曲线,概率累积曲线,平均粒径,中值, 标准偏差,分选系数,偏度,峰度。 2、胶结物的结构,胶结类型。 3、常见环境的概率累积曲线。 4、牵引流及浊流的C-M图。
第四章 碎屑岩的结构及粒度分析
第一节 碎屑颗粒的结构 一、碎屑颗粒的粒度 二、碎屑颗粒形状和球度 三、碎屑颗粒圆度及颗粒表面结构 四、填隙物
粒级划分
颗粒直径,mm
>1000 1 0 00~ 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
巨砾
中砾
砾石
卵石
极粗砂 粗砂 中砂 细砂
• 颗粒分选磨圆中等,具颗粒支撑结构和一定量的化学胶结填 隙物,
沉积岩岩石学-第四章碎屑岩的结构及粒度分析4

QR段C的最大值Cs,代 表递变悬浮物中最粗颗粒 的直径。称底部最大搅动 底部最大搅动 指数。 指数 若颗粒再比Cs大,则降 于河底滚动搬运。通常Cs 小于1000微米,大于30微 米。 QR段C的最小值Cu,代 表递变悬浮物中最细颗粒 的直径。称底部最小搅动 底部最小搅动 指数。 指数 若颗粒再比Cu小,则 变为均匀悬浮搬运。
(3)古浊流沉积: 在概率图上悬浮总体含量很大(甚至只由单一的悬 浮总体组成),而且其粒度范围宽,直线段的倾斜度一 般为200~300,分选很差。跳跃搬运的粗组分分选较好。 悬浮总体与跳跃总体的交截点可在1φ以下(较粗)。
(三)C—M图解: 1、基本概念: (1)C值和M值: C值:是累积曲线上颗粒含量1%处对应的粒径 值,代表样品中最大粒径,用以表示最大的启动能 力。 M值:是累积曲线上颗粒含量50%处对应的粒径 (中值),代表平均粒径,用以表示水动力的平均 能量。 C值和M值的单位以微米(1/1000毫米)表示。
2、概率累积曲线的应用:
不同沉积环境的样品具有不同的概率曲 线特征,主要表现为直线段数目、线段分布 区间(反映粒度范围)、含量百分比、线段坡 度、混合度、线段间交切点以及粗细尾端切 割点位置上的差异。 作概率曲线分析时,关键是正确识别和 区分各个次总体,并结合其他结构参数(如 分选性、含量、粒度范围等)进行分析。
静水悬浮沉积
⑤RS段: 代表均匀 段 悬浮搬运沉积物,沉积物 颗粒更细。均匀悬浮常是 递变悬浮之上的上层水流 搬运方式。 一个地层成因单位的 C— M 图并不总是包括上 述所有各段,常常只是少 数几个段,甚至只是一个 段。例如,在弱水流的河 流沉积中,可能不存在递 变悬浮段,因为递变悬浮 常是由于涡流发育造成的。
④QR段:代表递变悬浮 段 沉积物。 递变悬浮是指流体中的 悬浮物质由下向上粒度逐 渐变细,流体密度逐渐变 低。它一般位于水流底部, 常是由于涡流发育造成的。 当涡流流速降低时,迅速 发生滚动。 递变悬浮沉积物的一个 最大特点是C与M成比例地 变化,C/M值保持不变,从 而使QR段与C=M基线平行。
碎屑岩的结构及粒分析PPT课件

4.2 填隙物的结构与胶结类型
再
生
(
粒
次
状
生
结
加
构
大
)
结
构
栉 状 结 构
第23页/共55页
4.2 填隙物的结构与胶结类型
• 丛生的及栉壳
丛生的及栉壳的
第24页/共55页
4.2 填隙物的结构与胶结类型
4)嵌晶(连生)结构:是指胶结物晶体大于 碎屑颗粒,往往将几个碎屑颗粒包含在一个 晶体之内,如漂浮状。嵌晶结构多是成岩、 后生阶段重结晶作用的产物。
第32页/共55页
4.2 填隙物的结构与胶结类型
(3)接触胶结类型: 颗粒之间呈点接触或线接触, 胶结物含量很少,分布于碎 屑颗粒相互接触的地方。
(4)镶(压)嵌胶结类型: 颗粒之间由点接触发展为 线接触、凹凸接触,甚至 形成缝合状接触。
第33页/共55页
4.2 填隙物的结构与胶结类型
第34页/共55页
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、砂、粉砂、粘土四级,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/T5368.21995)。
第5页/共55页
4.1 碎屑颗粒的结构
各状胶况结。基类底型式的区别在于:碎孔屑胶隙与结式填类隙型物图的示数量关系;碎屑接间触的式接触关系;镶填隙嵌物式的分布
第31页/共55页
4.2 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;
(2)孔隙式胶结: 碎屑颗粒构成支架状,颗粒 之间多呈点状接触,胶结物 含量少,只充填在碎屑颗粒 之间的孔隙中。
04第四章 陆源碎屑岩

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
碎屑岩的粒度分析与岩石成因研究

碎屑岩的粒度分析与岩石成因研究在地质学中,岩石是地壳中最基本的构成部分之一,其类型多种多样。
其中,碎屑岩是由挤压、磨蚀和沉积等地质作用形成的一种岩石类型。
研究碎屑岩的粒度特征及其岩石成因对于理解地质过程、勘探矿产资源以及预测地质灾害等方面具有重要意义。
本文将从碎屑岩的粒度分析和岩石成因两个方面来探讨其相关问题。
一、碎屑岩的粒度分析粒度分析是研究岩石中颗粒大小和颗粒组成的重要方法。
通过粒度分析可以了解岩石的沉积环境、运动情况等信息,对岩石的分类和成因研究具有指导作用。
在进行碎屑岩的粒度分析时,可以运用多种仪器和方法。
其中,最常用的方法是通过粒度分级和颗粒形态来描述岩石颗粒的特征。
主要包括以下几个方面:1. 粒度分级:根据颗粒大小,将岩石颗粒分为粗砂、细砂、粉砂等不同级别。
通过统计每个级别颗粒的百分比,可以获得岩石的粒度分布曲线,从而推测岩石的沉积环境和源区特征。
2. 颗粒形态:通过观察颗粒的形状和角度,可以了解岩石颗粒的来源以及运动过程。
例如,圆形颗粒往往来自于河流或海洋沉积,而锐角颗粒则可能来自于高山地区的物源供应。
3. 细砂颗粒特征:细砂颗粒在碎屑岩中占有重要地位,对其进行深入研究有助于了解岩石的成因和演化过程。
细砂颗粒的孔隙度、圆整度和化学组分等特征可以提供诸多线索。
二、碎屑岩的岩石成因研究岩石成因是指岩石形成的原因和过程。
通过研究碎屑岩的岩石成因,可以了解地壳构造、沉积环境和岩浆活动等方面的信息。
下面介绍一些常见的碎屑岩的岩石成因研究方法:1. 分析岩石成分:通过对碎屑岩中各种矿物成分的分析,可以判断岩石的来源和形成过程。
不同矿物的含量和化学组成反映了岩石的物源特征和沉积环境。
2. 揭示岩石变质和变形历史:对碎屑岩进行岩石学薄片鉴定和剖面观察,可以揭示岩石的变质和变形历史。
例如,薄片中的矿物排列和微观结构可以反映出岩石的应力环境和变形机制。
3. 重构古环境:通过对碎屑岩的沉积构造、沉积特征及古地理背景的分析,可以重构出古环境的演化过程。
- 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)。
(二)球度: 球度是指碎屑颗粒接近球体的程度。
球度的计算:
由公式可以看出,颗粒的三个轴越接近 相等,其球度越高;相反,片状和柱状颗粒 都具有很低的球度。
在搬运的过程中,不同球度的颗粒表现不同:
如在悬浮搬运的组分中,球度小的 片状颗粒最容易被漂走,因此在细砂和 粉砂中常聚集有较大片的云母碎屑。在 滚运搬运中,则只有球度大的颗粒才最 易于沿床底滚动。
(三)圆度: 圆度是指碎屑颗粒的原始棱和角被磨蚀 圆化的程度。 1、圆度的计算:
圆度的数值变化在0~1之间,圆 度的数值越大,圆度越高。
2、圆度的估算:
在手标本的观察描述中,通常把碎屑的圆度划分为 如下四个级别:
1)棱角状:碎屑的原始棱角无磨蚀痕迹或只受到轻微磨蚀,其 原始形状无变化或变化不大。说颗粒的结构特征一般包括粒度、球度、 形状、圆度以及颗粒的表面特征。
(一) 粒度:
1、粒度的概念:碎屑颗
粒的大小称为粒度。粒度是以
颗粒直径来度量的(一般以长
径或中径来度量)。
2、粒级的划分:
(1)十进制和2的几何级数制分级标准:
在国际上应用较广的是伍登 — 温特华 斯的方案,称之为 2 的几何级数制。它是以 1mm为中心乘以2或除以2来进行分级的。
上图是鲍尔斯作的一组图,用来表示从尖棱角状 至滚圆状各级圆度的特征,并规定了各圆度级别的描 述名称。我们对手标本的观察描述没分那么细,取了 其中常见的四个级别。
3、圆度和球度的区别:
球度与圆度是两个不同的概念,球度高的颗 粒,其圆度不一定高,反之亦然。球度不仅与 搬运距离有关,更与矿物形态有关(如片状云 母的球度很低)。 但一般对同种矿物而言,随着搬运距离的 增加,其圆度和球度均增高,故它们是度量碎 屑岩的结构成熟度的标准之一。
第一节:碎屑岩结构 碎屑岩的结构:是指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。 碎屑岩的结构组分:包括碎屑颗粒、杂基和 胶结物。 碎屑岩的结构成熟度:是指碎屑沉积物经风 化、搬运和沉积作用的改造,使之接近终极结构 特征的程度。结构上最成熟的砂岩应不含粘土杂 基,碎屑颗粒具有良好的分选性和圆化程度,反 映了沉积物经受了充分的水流簸选和磨蚀作用。
(四)表面结构:
碎屑颗粒的表面结构特征包括颗粒表面的磨光程度和 显微刻蚀痕迹两个方面。
碎屑颗粒的表面结构在揭示侵蚀、搬运作用和识别沉 积环境中有着实际意义: 一般认为颗粒表面呈毛玻璃状的霜面是风力搬运的标 志; 水力搬运的河流石英砂和海滩石英砂具有光滑的磨亮 的表面; 冰川搬运的砂砾常有擦痕; 在海滩带及海的近岸高能带,石英砂粒表面具有机 械成因的V形坑,并可见到不同形状的槽沟及贝壳状断 口。
2)次棱角状:碎屑的原始棱角已普遍受到磨蚀,但磨蚀程度不 大,颗粒原始形状明显可见。一般说明碎屑经过了短距离搬运。 3)次圆状:碎屑的原始棱角已受到较大的磨损,其原始形状已 有了较大的变化,但仍然可以辨认。说明碎屑经过了较长距离 的搬运。
4)圆状:碎屑的棱角已基本或完全磨损,其原始形状已难以辨 认,甚至无法辨认,碎屑颗粒大都呈球状、椭球状。说明碎屑 经过了很长距离的搬运和磨损。