4 第四章 碎屑岩的结构及粒度分析PPT课件
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04碎屑岩的构造与颜色-163页PPT文档资料
凹坑最深可达几厘米，长从几厘米到几十厘 米。其上游端陡而深，向下游变宽变浅，逐渐与 沉积物表面齐平。
上覆砂质层底面上的槽痕铸型——槽模。
槽 模（flute cast）
内蒙古桌子山中奥陶统拉什仲组
2、纵向脊与沟
（longitudinal ridge and furrow）
是由一系列平行于水流方向延伸的脊与沟紧 密间互排列所组成的构造。
流动构造系指沉 •（一）波痕 积物在搬运和沉积时， •（二）冲刷痕 在流体（主要是水和 •（三）压刻痕
空气）的流动作用下 •（四）其它表面痕迹
形成的构造。
•（五）层理 •（六）叠瓦状构造
（一）波痕（ripple mark）
波痕是风、水 流或波浪等介质的 运动，在沉积物表 面所形成的一种波 状起伏的层面构造。
•（三）压刻痕 •（四）其它表面痕迹 •（五）层理 •（六）叠瓦状构造
（二）冲刷痕 （scour mark）
水流在泥质沉积物表面流动时冲刷出来 的痕迹称为冲刷痕。
形成于泥质沉积物表面上的冲刷痕，通 常以上覆砂质层底面上的铸型形式保在下来。
1、槽痕（flute mark）
水流在泥质沉积物表面冲刷而形成的不连续 的长形小凹坑。
层理（bedding）—岩石性质沿垂向变化的一
种层状构造，它可以通过矿物成分、结构、颜色 的突变和渐变而显现出来。
岩石因层理的存在而显出岩石的非均质性。
层理的基本类型 及有关术语
纹层(Lamina)—组成层理的最基本的最小的单 位，纹层之内没有任何肉眼可见的层。亦称细层。
成因：在一定条件下同时沉 积的。
特征：厚度小，一般数 mm～数cm。
层系（set）—由许多在 成分、结构、厚度和产状 上近似的同类型纹层组合 而成。
上覆砂质层底面上的槽痕铸型——槽模。
槽 模（flute cast）
内蒙古桌子山中奥陶统拉什仲组
2、纵向脊与沟
（longitudinal ridge and furrow）
是由一系列平行于水流方向延伸的脊与沟紧 密间互排列所组成的构造。
流动构造系指沉 •（一）波痕 积物在搬运和沉积时， •（二）冲刷痕 在流体（主要是水和 •（三）压刻痕
空气）的流动作用下 •（四）其它表面痕迹
形成的构造。
•（五）层理 •（六）叠瓦状构造
（一）波痕（ripple mark）
波痕是风、水 流或波浪等介质的 运动，在沉积物表 面所形成的一种波 状起伏的层面构造。
•（三）压刻痕 •（四）其它表面痕迹 •（五）层理 •（六）叠瓦状构造
（二）冲刷痕 （scour mark）
水流在泥质沉积物表面流动时冲刷出来 的痕迹称为冲刷痕。
形成于泥质沉积物表面上的冲刷痕，通 常以上覆砂质层底面上的铸型形式保在下来。
1、槽痕（flute mark）
水流在泥质沉积物表面冲刷而形成的不连续 的长形小凹坑。
层理（bedding）—岩石性质沿垂向变化的一
种层状构造，它可以通过矿物成分、结构、颜色 的突变和渐变而显现出来。
岩石因层理的存在而显出岩石的非均质性。
层理的基本类型 及有关术语
纹层(Lamina)—组成层理的最基本的最小的单 位，纹层之内没有任何肉眼可见的层。亦称细层。
成因：在一定条件下同时沉 积的。
特征：厚度小，一般数 mm～数cm。
层系（set）—由许多在 成分、结构、厚度和产状 上近似的同类型纹层组合 而成。
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
沉积岩-4 碎屑岩的构造与颜色 284页PPT文档
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特征：层系界面成低角度相交，一般在2～10°之间；相邻 层系中的细层面倾向可相同或相反，倾角不同；组成细层 的碎屑物粒度分选好，并有粒序变化，含重矿物多；细层 侧向延伸较远，层系厚度变化小，在形态上多成楔状，以 向海倾斜的层系为主；层系顶部多被切蚀而底部完整。
原生沉积构造：在沉积过程中形成的并受沉积条件 所控制的沉积构造，如波痕、层理等。
次生沉积构造：在沉积期后由各种成岩作用所形 成的沉积构造，如缝合线、成岩结核等。
3
沉积构造的研究意义 ： 确定沉积环境 分析恢复水流系统、指出水流状态 确定地层的顶底和层序
颜色：是沉积岩最醒目的标志，它取决于岩石的 成分及物理化学形成条件，因而也是鉴别岩石， 划分和对比地层，分析古地理的重要依据之一。
39
40
合川炭坝剖面须三段（据郑荣才，2019）
浅湖砂坝浪成沙纹层理
41
在波浪影响下水流波痕的迁移形成波状交错层理
由浪成沙波迁移形成的交错层理即浪成沙纹层理。
42
浪成沙纹交错层理特点：
在平行于波浪传播的方向上
（1）上部层系倾向相反 （2）底部层系界面不规则 （3）有时前积文层单向倾斜，层系界面为缓波状， 其上有泥质纹层覆盖
爬升沙纹层理、流水沙纹 层理大多出现在河流的上部边 滩及堤岸沉积、洪泛平原、三 角洲、浊流沉积环境中。
沙纹交错层理
35
泥质粉砂岩中的爬升沙纹层理，湖底扇内扇水道侧翼溢堤微相，鲍玛序列 中的C段，元48井，6（16/140），2019.9m，长61。（据郑荣才，2019）
36
37
浪成砂纹交错层理： 由浪成沙波迁移形成的交错层理即浪成沙纹层理。
18
19
20
酒泉盆地下沟组中部深湖相水平纹层泥岩（据郑荣才，2019）
特征：层系界面成低角度相交，一般在2～10°之间；相邻 层系中的细层面倾向可相同或相反，倾角不同；组成细层 的碎屑物粒度分选好，并有粒序变化，含重矿物多；细层 侧向延伸较远，层系厚度变化小，在形态上多成楔状，以 向海倾斜的层系为主；层系顶部多被切蚀而底部完整。
原生沉积构造：在沉积过程中形成的并受沉积条件 所控制的沉积构造，如波痕、层理等。
次生沉积构造：在沉积期后由各种成岩作用所形 成的沉积构造，如缝合线、成岩结核等。
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沉积构造的研究意义 ： 确定沉积环境 分析恢复水流系统、指出水流状态 确定地层的顶底和层序
颜色：是沉积岩最醒目的标志，它取决于岩石的 成分及物理化学形成条件，因而也是鉴别岩石， 划分和对比地层，分析古地理的重要依据之一。
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合川炭坝剖面须三段（据郑荣才，2019）
浅湖砂坝浪成沙纹层理
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在波浪影响下水流波痕的迁移形成波状交错层理
由浪成沙波迁移形成的交错层理即浪成沙纹层理。
42
浪成沙纹交错层理特点：
在平行于波浪传播的方向上
（1）上部层系倾向相反 （2）底部层系界面不规则 （3）有时前积文层单向倾斜，层系界面为缓波状， 其上有泥质纹层覆盖
爬升沙纹层理、流水沙纹 层理大多出现在河流的上部边 滩及堤岸沉积、洪泛平原、三 角洲、浊流沉积环境中。
沙纹交错层理
35
泥质粉砂岩中的爬升沙纹层理，湖底扇内扇水道侧翼溢堤微相，鲍玛序列 中的C段，元48井，6（16/140），2019.9m，长61。（据郑荣才，2019）
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浪成砂纹交错层理： 由浪成沙波迁移形成的交错层理即浪成沙纹层理。
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酒泉盆地下沟组中部深湖相水平纹层泥岩（据郑荣才，2019）
04碎屑岩的结构及粒度分析-PPT文档资料
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复杂性3、粒径记录表示形式有毫米(D值)、2的几何级 数和φ 值，其中：φ = －Log2D 复杂性4、通常分砾、砂、粉砂四类，具体粒划分方案 极其多样复杂
4
5
重要性一、是陆源碎屑岩分类的基础，据粒度通常分 为砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩四类； 重要性二、是陆碎屑岩最常用命名的基础。 以粒度的“三级命名法”最常用（教材50页）
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重要性3、粒度与碎屑岩的储油物性（孔隙度和渗透率） 密切相关。 重要性4、有重要的环境与成因意义
9
2、分选性
碎屑颗粒大小的均匀程度，即称为“分选性”。 在肉眼研究时常将分选性分为好、中、差三级： 主要粒级成分的含量＞75%时，碎屑大小近于相等 者，称为分选性好； 主要粒级成分的含量在75%至50%时，碎屑大小有 明显差异者，称为分选性中等； 没有一个粒级成分的含量＞50%时，碎屑大小相悬 殊者，称为分选性差等；
6
（1）三级命名法： 含量大于或等于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“ XX 质”的形式写在主名之前; 含量在 25～10％的粒级作次要形容词，以 “含XX”的形式写在最前面； 含量小于 l0 ％的粒级一般不反映在岩石的 名称中。如粉砂质细砂岩，含砾粗砂岩，含 泥粉砂质细砂岩
7
（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是大于或等于 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“ XX一 XX岩” 的形式表示，含量较多的写在后面。其它含量少的粒 级仍按第一条原则处理。如：中—粗砂岩，粉-细-中 砂岩；含砾的粗-细-中砂岩（不等粒砂岩） （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。 如：含砾砂岩，含泥砾质砂岩；
碎屑岩的结构及粒度分析.ppt
⑤在碎屑中常见的胶结物成分有哪些？它的最大含量界限是多少？常见的胶结物结构类型 有哪些？请举出相应的胶结物成分。并用图表示。 ⑥何谓碎屑岩的结构成熟度？它主要取决于哪些因素？结构成熟度与矿物成熟度有何差别？
⑦何谓碎屑岩的胶结类型？它可分哪四种？试绘图表示。并简述它们的各自特点、成因及
环境意义。 ⑧何谓粒度分析？对它的研究有何意义？ ⑨如何用粒度分析资料通过图算法以福克和沃德的公式求各粒度参数？它们的地质意义是
平均圆度＝〔（n3×3） + （n2×2）+（n1×1） （n0×0）〕/（3×N） N＝ n3+n2+n1+n0
第一节 碎屑颗粒的结构
Pettijohn(1949)按圆 度系数分为： 棱角状（0～0.15）、 次棱角状（0.15～0.25）、 次圆状（0.25～0.40）、 圆状（0.40～0.60）、 极圆状（0.6～1.0）。
KG
2.44( 7 2)
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 4、粒度参数散点图
第四节 粒度分析
1、粒度判别函数及成因图解
第四节 粒度分析
2、用概率累积曲线区分沉积环境
3.C-M图解
第四节 粒度分析
4.粒度参数散点图
圆球体：B/A>2/3, C/B>2/3 扁球体： B/A>2/3, C/B<2/3 椭球体： B/A<2/3, C/B>2/3相对大小 决定。 长扁球体：B/A<2/3, C/B<2/3 。
五、碎屑颗粒的表面结构 一般表现为各种磨光面、毛玻璃化及各种表面刻蚀痕迹。其成因主要与机
⑦何谓碎屑岩的胶结类型？它可分哪四种？试绘图表示。并简述它们的各自特点、成因及
环境意义。 ⑧何谓粒度分析？对它的研究有何意义？ ⑨如何用粒度分析资料通过图算法以福克和沃德的公式求各粒度参数？它们的地质意义是
平均圆度＝〔（n3×3） + （n2×2）+（n1×1） （n0×0）〕/（3×N） N＝ n3+n2+n1+n0
第一节 碎屑颗粒的结构
Pettijohn(1949)按圆 度系数分为： 棱角状（0～0.15）、 次棱角状（0.15～0.25）、 次圆状（0.25～0.40）、 圆状（0.40～0.60）、 极圆状（0.6～1.0）。
KG
2.44( 7 2)
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 4、粒度参数散点图
第四节 粒度分析
1、粒度判别函数及成因图解
第四节 粒度分析
2、用概率累积曲线区分沉积环境
3.C-M图解
第四节 粒度分析
4.粒度参数散点图
圆球体：B/A>2/3, C/B>2/3 扁球体： B/A>2/3, C/B<2/3 椭球体： B/A<2/3, C/B>2/3相对大小 决定。 长扁球体：B/A<2/3, C/B<2/3 。
五、碎屑颗粒的表面结构 一般表现为各种磨光面、毛玻璃化及各种表面刻蚀痕迹。其成因主要与机
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
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。
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棱角状 、次棱角状、半（次）圆状、圆状
三、碎屑颗粒圆度及颗 粒表面结构
圆度=(∑г/n)/R
г—隅角的内切圆半径 n—隅角数 R—颗粒的最大内切圆半径
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。
三、碎屑颗粒的圆度及颗粒表面结构 （二）、颗粒的表面结构
（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
二、碎屑颗粒的形状和球度 （一）碎屑颗粒的球度
球度是一个定量参数，用它来度量一个颗粒接近球体 的程度。
最大投影球度法：用与颗粒体积相同的球体的横切 面积与该球粒的最大投影面积的比值。
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。
二、碎屑颗粒的形状和球度 （二）、碎屑颗粒的形状 由颗粒中的A、B、C三个轴的相对大小决定 四种形状：
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
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 （一）、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。 （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。
四、填隙物的结构：
（一）、杂基
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
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。
第一节 碎屑颗粒的结构
概念：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。 一、碎屑颗粒的粒度 （一）、粒度的概念
（１）定义：碎屑颗粒的大小，是碎屑岩最主要的结构特征。 （２）表示方法：线性值、体积值 （３）线性值——直观测量(常用） ①确定颗粒的最大投影面； ②对最大投影面做外切矩形，矩形的长边为颗粒的最大直径dL，矩形 的短边为颗粒的中间直径dI。 ③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。 （４）体积值：用与颗粒同体积的球体直径（标准直径bn ）表示。
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
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
一、碎屑颗粒的粒度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。 （3）、合并命名法
没有≥50%的粒级，50～25%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。
0.0625～0.0312 0.0312～0.0156 0.0156～0.0078 0.0078～0.0039
＜0.005
粘土(泥)
＜0.0039
一、碎屑颗粒的粒度
（三）、碎屑岩的粒度分类和命名
粒度分类命名的具体原则：
（1）、三级命名法
≥50%
××岩
50～25%
××质
25～10%
含××
<10%
不参与命名
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
二、碎屑颗粒形状和球度
三、碎屑颗粒的圆度及颗粒表面结构 （一）碎屑颗粒的圆度 指碎屑颗粒的原始棱角被磨圆的程度。
圆度 r/ n R
（1）福克→圆度标度ρ。（0-6）： （0-1）尖棱角状；（1-2）棱角状； （2-3）次棱角状 （3-4）次圆状； （4-5）圆状； （5-6）滚圆状 （２）手标本描述分四级：
一、碎屑颗粒的粒度
图4-1 颗粒最大投影面的外切矩形
一、碎屑颗粒的粒度
（二）、粒级划分
粒级的划分——2的几何级数值，十进制，Φ值
（１）十进制
>1mm
砾
2～0.1mm
砂
0.1～0.01mm
粉砂
<0.01mm
粘土（泥）
一、碎屑颗粒的粒度
（二）、粒级划分
（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）。
第四章 碎屑岩的结构及粒度分析
第一节 第二节 第三节 第四节
碎屑颗粒的结构 胶结类型及颗粒支撑性质 孔隙结构和结构成熟度 粒度分析
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。
D>2mm 2~0.0625mm 0.0625~0.0039mm <0.0039mm
Φ <-1 砾
-1~4 砂
4~8 粉砂
>8 粘土（泥）
颗粒直径,mm
表4—1
十进
常用的碎屑颗粒粒度分级表
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
三、碎屑颗粒圆度及颗 粒表面结构
圆度=(∑г/n)/R
г—隅角的内切圆半径 n—隅角数 R—颗粒的最大内切圆半径
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。
三、碎屑颗粒的圆度及颗粒表面结构 （二）、颗粒的表面结构
（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
二、碎屑颗粒的形状和球度 （一）碎屑颗粒的球度
球度是一个定量参数，用它来度量一个颗粒接近球体 的程度。
最大投影球度法：用与颗粒体积相同的球体的横切 面积与该球粒的最大投影面积的比值。
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。
二、碎屑颗粒的形状和球度 （二）、碎屑颗粒的形状 由颗粒中的A、B、C三个轴的相对大小决定 四种形状：
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
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 （一）、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。 （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。
四、填隙物的结构：
（一）、杂基
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
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。
第一节 碎屑颗粒的结构
概念：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。 一、碎屑颗粒的粒度 （一）、粒度的概念
（１）定义：碎屑颗粒的大小，是碎屑岩最主要的结构特征。 （２）表示方法：线性值、体积值 （３）线性值——直观测量(常用） ①确定颗粒的最大投影面； ②对最大投影面做外切矩形，矩形的长边为颗粒的最大直径dL，矩形 的短边为颗粒的中间直径dI。 ③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。 （４）体积值：用与颗粒同体积的球体直径（标准直径bn ）表示。
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
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
一、碎屑颗粒的粒度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。 （3）、合并命名法
没有≥50%的粒级，50～25%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。
0.0625～0.0312 0.0312～0.0156 0.0156～0.0078 0.0078～0.0039
＜0.005
粘土(泥)
＜0.0039
一、碎屑颗粒的粒度
（三）、碎屑岩的粒度分类和命名
粒度分类命名的具体原则：
（1）、三级命名法
≥50%
××岩
50～25%
××质
25～10%
含××
<10%
不参与命名
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
二、碎屑颗粒形状和球度
三、碎屑颗粒的圆度及颗粒表面结构 （一）碎屑颗粒的圆度 指碎屑颗粒的原始棱角被磨圆的程度。
圆度 r/ n R
（1）福克→圆度标度ρ。（0-6）： （0-1）尖棱角状；（1-2）棱角状； （2-3）次棱角状 （3-4）次圆状； （4-5）圆状； （5-6）滚圆状 （２）手标本描述分四级：
一、碎屑颗粒的粒度
图4-1 颗粒最大投影面的外切矩形
一、碎屑颗粒的粒度
（二）、粒级划分
粒级的划分——2的几何级数值，十进制，Φ值
（１）十进制
>1mm
砾
2～0.1mm
砂
0.1～0.01mm
粉砂
<0.01mm
粘土（泥）
一、碎屑颗粒的粒度
（二）、粒级划分
（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）。
第四章 碎屑岩的结构及粒度分析
第一节 第二节 第三节 第四节
碎屑颗粒的结构 胶结类型及颗粒支撑性质 孔隙结构和结构成熟度 粒度分析
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。
D>2mm 2~0.0625mm 0.0625~0.0039mm <0.0039mm
Φ <-1 砾
-1~4 砂
4~8 粉砂
>8 粘土（泥）
颗粒直径,mm
表4—1
十进
常用的碎屑颗粒粒度分级表
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