碎屑岩的结构及粒度分析.ppt

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 填隙物结构第二节胶结类型及颗粒支撑性质一 胶结类型二 支撑结构第三节粒度分析一 粒度参数和粒度资料图解二 粒度分析在区分沉积环境中的应用 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 一 碎屑颗粒的粒度1 概念 碎屑颗粒的大小 是碎屑岩最主要的结构特征 图 图4 1颗粒最大投影面的外切矩形 第一节碎屑颗粒的结构一 碎屑颗粒的粒度 线性值 直观测量确定颗粒的最大投影面 大 中 小三个直径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 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 粒级划分粒级的划分 表 3种方法 2的几何级数值 十进制 值 十进制 1mm砾2 0 1mm砂0 1 0 01mm粉砂 0 01mm粘土 泥 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 值粒度标准 log2d d为碎屑颗粒直径 mm d 2mm2 0 0625mm0 0625 0 0039mm8砾砂粉砂粘土 泥 表4 1常用的碎屑颗粒粒度分级表 一 碎屑颗粒的粒度 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 3 碎屑岩的粒度分类和命名 2 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 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 第一节碎屑颗粒的结构 二 碎屑颗粒的形状和球度1 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 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 图4 2颗粒形状分类 短轴 中轴 c b 二 碎屑颗粒形状和球度 第一节碎屑颗粒的结构 三 碎屑颗粒的圆度及颗粒表面结构1 圆度 图 指碎屑颗粒的原始棱角被磨圆的程度 圆度数值在 0 1 之间 数值愈大 则圆度愈高 1 福克 圆度标度 图 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 手标本描述分四级 棱角状 次棱角状 半 次 圆状 圆状 图4 3颗粒最大投影面上圆度的测量圆度 n r 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 碎屑颗粒圆度及颗粒表面结构 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 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 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 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 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 假杂基 是软碎屑经压实碎裂形成的类似杂基的填隙物 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 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 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4 镶嵌式胶结 无胶结物式胶结 1 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 2 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 3 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 4 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 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 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 华英参1井3367m j1 2 一 40强烈的溶蚀作用 形成溶蚀粒间孔 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 第二节胶结类型及颗粒支撑性质 一 胶结类型 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 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 移液管法 以斯托克沉降定律为分析依据 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 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 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 颗粒直径 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 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 常用的粒度参数 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