碎屑岩的结构及粒度分析

1、,沉 积 岩 石 学 Sedimentary petrology,课程负责人：杨友运 年月,第一节 碎屑颗粒的结构 第二节 填隙物的结构 第三节 胶结类型及颗粒支撑性质 第四节 粒度分析,第三章 碎屑岩的结构及粒度分析（Textures of clastic rocks and grain-size analysis ）,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和填隙物(包括杂基和胶结物）。,第一节 碎屑颗粒的结构,碎屑颗粒的结构特征一般包括粒度、磨圆度、球度、形态及颗粒表面特征。 一、粒度（grain-size） 1粒度概念：是指碎

2、屑颗粒的大小，是碎屑颗粒最主要的结构特征。 2粒级划分： 粒度单位(毫米)；值单位(-log2d),粒级划分标准（H. Blatt）,第一节 碎屑颗粒的结构,我国石油矿区多采用十进制，这一分类方法便于记忆，定名比较简单，基本上符合储油层研究要求。 1990年8月公布的中华人民共和国石油天然气总公司标准“石油地质实验分析鉴定方法”标准汇编中颗粒粒度划分标准。,第一节 碎屑颗粒的结构,1934年克鲁宾(Krumbein)将2的几何级数制标度转化为值标度。转换公式为:=-log2D，式中D为mm直径。,值分级标准的优点： 将用毫米表示的分数(或小数)颗粒直径变成了整数 大量出现的粗砂以下的较小粒度均

3、表现为正数 在作图时，可不用对数座标纸，因为已经将对数等间距转换成了算术等间距。,第一节 碎屑颗粒的结构,二、圆度（roundness） 圆度是指碎屑颗粒的原始棱角被磨圆的程度，它是碎屑的重要结构特征之一。沃德尔(1932)定义：几个角或边的平均曲率半径与最大内接球的半径比。一般分为四级： 棱角状（0）；次棱角状；次圆状；圆状。,平均圆度（n33）+ （n22）+（n11） （n00）/（3N） 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（00.15）、 次棱角状（0.150.25）、次圆状（0.250.40）、圆状（0.400.

4、60）、 极圆状（0.61.0）。 圆度级的判别还可依据与标准圆度影象图进行对比确定。,第一节 碎屑颗粒的结构,三、球度（sphericity） 是用来衡量一个颗粒接近于球体的程度，颗粒的三个轴愈接近相等，其球度愈高。 球度系数,第一节 碎屑颗粒的结构,圆球体：B/A2/3, C/B2/3 扁球体： B/A2/3, C/B2/3相对大小决定。 长扁球体：B/A2/3, C/B2/3 。,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。其成因主要与机械磨蚀作用及化学的溶蚀、沉淀作用有关。,四、形状（shape） 颗粒形状由颗粒中A、B、C三个轴的相对大小决定的。辛格（Z

5、ingg,1953）根据颗粒A、B、C三个轴相对比例，将颗粒划分为圆球体、椭球体、扁球体、长扁球体四种类型。,第一节 碎屑颗粒的结构,第二节 填隙物的结构,一、杂基 杂基是碎屑岩中与粗碎屑岩一起沉积下来的细粒填隙组分，粒度一般小于0.03mm，它们是机械沉积产物而不是化学沉淀组分，可分为 原杂基、正杂基。 似杂基外杂基、淀杂基、假杂基 二、胶结物 胶结物在碎屑岩中的含量小于50，其特点是由结晶程度、晶体大小、晶体生长方式及重结晶程度等决定的。可分为： 非晶质结构 隐晶质结构 显晶质结构 带状（薄膜状）结构和栉壳状结构 显晶质结构 自生加大结构 嵌晶结构,隐晶质结构,粒状结构,栉壳状结构,嵌晶结

6、构,第二节 填隙物的结构,一、胶结类型概念 二、胶结类型分类（重点） 1. 基底式胶结 2. 孔隙式胶结 3. 接触式胶结 4. 镶嵌式胶结,基底式 孔隙式 接触式 镶嵌式,三、碎屑颗粒支撑类型 主要分为两类，即杂基支撑和颗粒支撑。,第三节 胶结类型及颗粒支撑性质,第四节 粒度分析,一、粒度分析方法 1、直接测量法 2、筛析法 3、沉降分析法 4、薄片粒度分析法 二、粒度资料图解 1、直方图和频率曲线 2、累积曲线 3、概率值累积曲线,a-直方图；b-频率曲线 c-累积曲线,1-频率曲线；b-累积曲线；c-概率值累积曲线,三、粒度参数 1、平均粒径（Mz）和中值（Md） ： 表示粒度分布的集中

7、趋势。中值是累积曲线上颗粒含量50处所对应的粒径。 Mz=（16+50+84）/3 2、标准偏差（）和分选系数 （So） 表示分选程度的参数。过去多用分选系数（So）说明分选性。 So=P25 / P75 （P25 、 P75 频率曲线上25、75%处对应的颗粒直径） So12.5 分选好 So2.54.0 分选中等 So4.0 分选差 So2.54.0 分选中等 Folk和Ward建议用标准偏差来描述分选性，计算公式为： （84-16）/4+（95-5）/6.6 根据该标准：4.0 分选极差。,第四节 粒度分析,3、偏度（SKI） 用于判别粒度分布的不对称程度， Folk和Ward的计算公式

8、为： 4、峰度（尖度） 用于衡量粒度分布频率曲线尖锐程度的参数， Folk和Ward的计算公式为： 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,3.C-M图解,2、用概率累积曲线区分沉积环境,第四节 粒度分析,4.粒度参数散点图,综合表现粒度参数的一种图解，,第四节 粒度分析,碎屑岩有哪四种基本结构组分？试述每种结构组分的含义。 碎屑岩的碎屑颗粒结构包括哪些内容？对它们的研究各具什么意义？ 碎屑岩如何按颗粒分类命名？其对应的岩石结构名称是什么？ 碎屑岩的杂基可分哪几种？每种杂基的识别标志是什么？何种杂基才能反映沉积时流体的粘度和密度？ 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。 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？ 何谓碎屑岩的胶结类型