碎屑岩组成结构
《岩石学》第12章 陆源碎屑岩
岩屑、石英、长石 砂粒，粘土基质
三、常见岩石类型
岩屑杂砂岩： 形成环境：强烈剥蚀和快速堆积条件。 常见于冲积扇和冲泛平原中。
长石砂岩、岩屑长石砂岩、长石岩屑砂岩、 岩屑砂岩是构造活动带的常见产物。
第三节、粉砂岩
• 粒度在0.063-0.004mm的碎屑含量大 于50%的陆源碎屑岩。 • 形成环境：常产于河漫滩、潮坪、 三角洲、泻湖、沼泽及海、湖的较 深水带。
2、陆源碎屑岩的基本组成：
（1）碎屑颗粒
（2）填隙物： 基质
（3）孔隙
胶结物
陆源碎屑岩的成分
1、碎屑颗粒的成分
1)
矿物碎屑成分
A 石英碎屑：是分布最广的碎屑矿物，在砂岩和粉砂岩中的 平均含量达66.8%。主要来源于花岗岩、片麻岩、片岩和先 期形成的沉积岩，并常应用石英的各种特征来确定母岩的性 质。 B 长石碎屑：在砂岩中含量为10-15%，以钾长石（微斜长 石）为主，其次为酸性斜长石，中基性斜长石较少。长石主 要来源于花岗岩和花岗片麻岩。根据长石的特点可推断母岩、 古气候和古构造。
第二节、砂岩
• 粒度在2-0.063mm的碎屑含量大于 50%的陆源碎屑岩称为砂岩（砂） • 约占沉积岩总量的1/3，次于泥岩占 第二位
一、一般特征
• 1、组成：
石英、长石、岩屑 • 碎屑颗粒： 片状矿物（白云母和黑云母） 重矿物
• 填隙物： 胶结物：以碳酸盐矿物、次生加大的石英 以及铁质较为常见，偶见磷质胶结物。 基质：各种粘土矿物及粒度小于0.03mm的 碎屑颗粒：如细小的石英，长石等；
二、分类及常见岩石类型
黄土（未固结的多孔粉砂岩）：
浅黄色、棕黄色、褐色或者红色的土状沉积物。 组成：粉砂和泥质
矿物成分： 石英 ：＞50%、长石 碳酸盐：结晶方解石、隐晶方解石和少量白云石 20-30%，次生化学沉淀物 粘土矿物：为蒙脱石和白云母，10-20% 重矿物：5%
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
简述陆源碎屑岩的结构类型
简述陆源碎屑岩的结构类型
陆源碎屑岩是一种特殊的岩石，它的结构类型各有不同。
陆源碎屑岩的结构类型可大致分为粒状结构、晶间结构和充填性结构三种，分别具有各自特有的矿物和构造特征，可以为研究陆源碎屑岩提供重要信息。
粒状结构是最普遍的陆源碎屑岩类型，其特征是砂砾晶体、细粒晶体和细砂屑晶体的结合，形成的层次结构如同把多层衬衣一样，砂砾晶体层、细粒晶体层和细砂屑晶体层交错排列，形成一种多层结构。
粒状结构具有块状物质，常出现在深海沉积岩中，主要由沙砾、粗细砾、细砂和细砂组成，尤其是沙砾组成较多。
晶间结构是次要的陆源碎屑岩类型，其特征是细粒晶体与晶间物质的混合，晶间物质可以是砂、砾、细砂，也可能是类似泥的材料，晶间物质特征的确定是晶间结构的基础。
此外，晶间结构也有很多具体的成份，比如有机物、水、气体和灰等，它们各司其职，可以经常被发现在古生界沉积岩中。
充填性结构是最常见的陆源碎屑岩类型，它的特征是多种岩石碎屑物质分层排列，通常由细砂、砾石、砂砾和细砂组成，具有比较稳定的充填性，也就是说，这种类型的陆源碎屑岩会把受压的碎屑物质做出较好的充填，形成稳定的结构。
同时它具有较强的抗剪性，能够有效抵抗外力的作用，对地质环境比较有利。
通过以上介绍，我们可以得知陆源碎屑岩的结构主要有粒状结构、晶间结构和充填性结构三种，它们分别具有各自不同的矿物组
分和构造特征，随着深部沉积和成岩作用，陆源碎屑岩有着极为重要的地质意义，对于更好地了解陆源碎屑岩的结构类型也是非常有必要的。
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。
碎屑岩的成分
3、铁质胶结：赤铁矿、褐铁矿。
砂岩中的氧化铁物质，一部分是与碎屑颗 粒同时从溶液中沉淀出来的原始孔隙充填物 （即沉积～同生阶段生成的）。另一部分铁质 是含铁矿物在成岩作用过程中不断被孔隙水分 解，从而将氧化铁释放出来。
（一） 矿物碎屑：
目前已发现的碎屑矿物约有160多种、最常见 的约20种。但在一种碎屑岩中，其主要碎屑矿物通 常不过3～5种。
1、 石英：
石英抗风化能力很强，既抗磨又难分解，同时 在大部分岩浆岩和变质岩中石英含量又高，因此， 石英是碎屑岩中分布最广的一种碎屑矿物，尤其 在较细的碎屑岩（砂岩及粉砂岩）中含量相当高 （平均含量可达66.8%）。
石英在沉积岩中，一般呈不规则粒状，完整晶 形极少见，灰白或烟灰色、常因胶结物的浸染光 泽不明显。
（1）来自深成岩浆岩的石英：
来自中酸性深成岩的石英，常含有细小的液体、
气体包裹体，或含一些岩浆岩副矿物包裹体，很浑
浊。常表现明显的波状消光 。
矿物包裹体
颗粒细小，
自形程度高，
排列无一定
方位。尘状
气、液包裹
（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。
盆内碎屑主要是：碳酸盐鲕粒、化石碎屑、泥质 内碎屑、球粒、内碎屑等。
（四）碎屑岩中颗粒大小与碎屑成分之间的相互关系：
二、化学沉淀物质：胶结物和自生矿物。
（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。
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。
6-第六章 陆源碎屑岩
（2）孔隙胶结——最常见的颗粒支撑结构，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。
成岩期或后生期化学沉淀的产物
（3）接触胶结——亦为颗粒支撑结构，颗粒之间呈点接触或
线接触，胶结物含量少，分布于碎屑颗粒相互接触的地方。 可能是干旱气候条件下的砂层，因毛细管作用，溶液沿颗 粒间细缝流动并沉淀形成的；或者是原来的孔隙式胶结物经地 下水淋滤改造而成的。
（4）镶嵌胶结——在成岩期的压固作用下，特别是当压 溶作用明显时，砂质沉积物中的碎屑颗粒会更紧密地接触，颗 粒之间由点接触发展为线接触、凹凸接触，甚至形成缝合线接 触（亦称无胶结物式胶结）。
5. 接触类型
按颗粒间的接触性分为： 点接触 线接触 凹凸接触
缝合线接触
碎屑颗粒接触性质示意图
10%，其它占5%，命名为：含砾粗砂质中砂岩
② 若碎屑岩的粒度分选较差，所含粒级较多，没有含量 >50%的粒级，而含量介于50～25%的粒级又不止一个，进行 复合命名，以“××—××岩”的形式表示，含量较多的写
在后面。
③ 若碎屑岩的粒度分选更差，粒度含量均<25%，则应将
此岩石的全部粒度组分分别合并为砾、砂和粉砂三大级别，然 后按前两条原则命名。
3. 颗粒的表面结构
表面结构是碎屑颗粒表面的形态特征，一般 主要观察表面的磨光程度及表面蚀痕迹两个方面。 研究方法：电子显微镜能够识别的环境有滨
海、风成、冰川等环境。
(1) 霜面似毛玻璃，在反向光 下看，表面模糊不清，一般认为 是砂丘石英颗粒的特征。
(2) 磨光面是光滑磨亮的表面，
如河流的石英砂，海滩石英砂。 (3) 刻蚀痕迹是由碰撞作用造成 的，如冰川作用。 (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。
04第四章 陆源碎屑岩
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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。
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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
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凝灰质砂岩
属于火山碎屑岩的一种，（碎屑物粒径0.1-2mm），以正常沉积为主，含一定数量的火山碎屑（<50%）的岩石类型。
碎屑结构（凝灰质结构），斑杂构造，通常是在火山爆发时由于火山碎屑物落入水盆地中，与泥沙、砾石等正常沉积物参杂在一起，通过压结和水化学沉积物胶结成岩。
成分要从碎屑和填隙物两方面来描述，碎屑主要为石英、长石、云母等等，填隙物又分为杂基和胶结物，常见的杂基成份高的为高岭土、水云母等等，胶结物就好说了，泥质、钙质、硅质、铁质。
[1
孔隙度
岩样中所有孔隙空间体积之和与该岩样体积的比值，称为该岩石的总孔隙度，以百分数表示。
储集层的总孔隙度越大，说明岩石中孔隙空间越大。
从实用出发，只有那些互相连通的孔隙才有实际意义，因为它们不仅能储存油气，而且可以允许油气在其中渗滤。
因此在生产实践中，提出看了有效孔隙度的概念。
有效孔隙度是指那些互相连通的，在一般压力条件下，允许流体在其中流动的孔隙体积之和与岩样总体积的比值，以百分数表示。
显然，同一岩石有效孔隙度小于其总孔隙度。
孔隙度编辑
定义
所谓孔隙度是指岩石中孔隙体积（或岩石中未被固体物质充填的空间体积）与岩
石总体积的比值。
孔隙度的研究
陆相层序地层与被动大陆边缘海相层序地层之间存在较大的差异.陆相盆地沉积受
多种因素控制,而且不同类型盆地的主要控制因素又各不相同,造就了陆相盆地沉积类型多、相变快、横向连续性差、纵向上层序厚度变化大,频繁的湖侵湖退使湖盆沉积垂向
上韵律变化快;因此陆相层序地层的形成、结构和模式更为复杂,研究更为困难.在研究
与实践中,中国学者根据陆相盆地的边界特征、体系域边界特征、初始湖泛面和最大湖
泛面、是否有坡折带等因素,建立了符合中国盆地沉积实际的坳陷型盆地和断陷型盆地
层序地层格架和模式.控制陆相地层层序发育的因素主要是湖平面的变化、构造、气候、基准面的变化和物源的供给,特别是构造和气候显得十分重要,它们直接控制了湖平面的变化.陆相地层层序研究的方法体系主要包括露头层序研究方法、实验观测和分析方法、测井层序地层分析、地震层序地层分析和层序地层的数值模拟方法.在油气勘探中的区
带勘探阶段、目标勘探阶段和开发阶段,层序地层学都能发挥不可替代的作用.
有效孔隙度
在自然状态下材料中的的孔隙体积与材料体积之比，叫材料的孔隙度。
它包括材
料中所有的孔隙，不管它们是否连通。
但在研究油贮的孔隙度时，所测量的孔隙度为
连通的孔隙空间与岩石的总体积之比，即有效孔隙度。
在一般情况下，有效孔隙度要
比总孔隙度少5~10%。
多数油贮的孔隙度，变化在5~30%之间，最普通的是10~20%范围之内。
孔隙度不到5%的油贮，一般认为是没有开采价值的，除非里面存在有取出的岩芯或岩屑中所没有看到的断裂、裂缝及孔穴之类。
分类
根据现场经验中粗略的孔隙度估计，储集岩可以分为：
孔隙度 0~5% 无价值
孔隙度 5~10% 不好
孔隙度 10~15% 中常
孔隙度 15~20% 好
孔隙度 20~25% 极好
储层评价
孔隙度是储层评价的重要参数之一．核磁共振（NMR）孔隙度只对孔隙流体有响应，在确定地层孔隙度方面具有其他测井方法无法比拟的优势．但是，在中国陆相复
杂地层的应用中常常发现NMR孔隙度与地层实际孔隙度存在差异，有时差异甚至很明显，影响了NMR测井的应用效果．介绍了NMR孔隙度的理论基础，在对NMR孔隙度影响因素分析的基础上，重点考察了国内现有的NMR孔隙度测井方法对测量结果的影响，通过对大量人造岩样和不同：占性的天然岩样的实验测量，提出了适合中国陆相地层的孔隙度测井方法，改善了NMR孔隙度的测量效果．针对中国陆相地层的复杂性，建议不同地区应根据；具体情况进行岩心分析，确定恰当的NMR测井方法，以获得比较准确的NMR孔隙度．
孔隙度的定性方法编辑
孔隙度的测定是在实验室中进行的，用的是小块的岩芯或岩屑。
此外，还有几种估计孔隙度的定性方法：
电测
测量岩石的自然电位（SP），计算单位为mv（毫伏）。
对非渗透层，电位低；
对孔隙岩层，电位较高。
放射性测井
伽玛射线测井是测量岩石中放出的自然伽玛射线，中子测井是测量由于中子的作用而从岩层中感应出来的伽玛射线。
中子测井曲线主要是受了氢的影响，也就是因为岩石中有气、油及水等流体的反映；而流体的存在就证明岩石中有孔隙。
这两类测井曲线已广泛的用来证明石灰岩及白云岩储集层的孔隙性。
其他测井
微电极测井及声波测井对确定孔隙度是非常有用的。
井径测井也可以对孔隙带给予定性的指示，并且对于有其他测井定量的孔隙度的确定也可提供数据。
钻井岩屑的显微镜检查
微小裂缝中的油可以从它在紫外线下发出萤光而检查出来对其相对数量用：紧、密、晶洞、针点、孔隙、多孔、晶间孔隙、粒间孔隙等术语进行区别。
钻井时间录井
钻时记录上进尺突然增加，表示钻遇的是孔隙岩石。
孔隙越多，就越不致密，就越容易钻穿。
岩芯的短缺
岩芯短缺是因为储集层不坚实、有断裂和孔隙，而这些掉失的部分无法由岩芯筒取出，只能作为钻井岩屑由泥浆带出。