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1、第四章 碎屑岩的结构及粒度分析,第一节 碎屑颗粒的结构 碎屑颗粒本身的结构特征一般包括粒度及分选性、球度与形状、圆度以及颗粒的表面特征。,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、填隙物的结构,一、碎屑颗粒的粒度与分选性 1、粒度的概念 粒度：碎屑颗粒的大小尺寸即称碎屑颗粒的粒度。由于碎屑的大小尺寸不均一，常以其平均值作为其粒度。 粒度是一个简单而复杂且极其重要的概念。,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第一节 碎屑颗粒的结构,2、粒度的测量方法 直接测量法：用于粗大的松散碎屑，如砾石，获大(dL)中(di)小(ds)三个直径;,第四章 碎屑岩的结构及粒度分
2、析 第一节 碎屑颗粒的结构,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第一节 碎屑颗粒的结构,显微镜电镜方法：用于固结的砂、粉砂和泥，获得视长径； 筛析法：用于松散碎屑(砾、砂、粉砂)，获得中径； 沉降分析法：用于粉砂和泥级碎屑，获体积（有效）直径(dn),第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第一节 碎屑颗粒的结构,3、粒级的划分 、粒径的单位 粒径的单位有毫米(D值)和值， 其中：= Log2D D为粒径，单位为mm（毫米） 、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/T5368.2-1995）。,第四章 碎
3、屑岩的结构及粒度分析 第一节 碎屑颗粒的结构,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第一节 碎屑颗粒的结构,中砾岩,细砾岩,中砾岩,中砾岩,粗砾岩,中砾岩,细砾岩,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第一节 碎屑颗粒的结构,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第一节 碎屑颗粒的结构,中砂岩,细砂岩,粉砂岩,细砂岩,泥岩,如粉砂质细砂岩，含砾粗砂岩，含泥粉砂质细砂岩 （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5025的粒级以形容词“XX质”的形式写在主名之前; 含量在 2510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。,
4、第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第一节 碎屑颗粒的结构,4、碎屑岩的粒度分类及命名,如：中粗砂岩，粉-细-中砂岩； 含砾的粗-细-中砂岩（含砾不等粒砂岩） （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 5025的粒级又不止一个。这时则以含量为 5025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：含砾砂岩，含泥砾质砂岩； （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5025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，
5、然后按前两条原则命名。,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第一节 碎屑颗粒的结构,5、分选性 分选性：碎屑颗粒大小的均匀程度，即称为“分选性”。 实际应用中常用目测法与标准模板（或标准砂样管）对比确定 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，碎屑大小相差悬殊者，称为分选性差；,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第一节 碎屑颗粒的结构,对于进行过粒度分析的样品而言，常用标准偏差来恒量分选性的好坏（后述）。 注意： 粒度的大小
6、、分选性的好坏，均与碎屑类型、介质性质、搬运方式、搬运距离等因素有关。具有重要的成因和环境意义，是重要研究内容之一。,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第一节 碎屑颗粒的结构,二、碎屑的球度与形态 1、球度是指碎屑颗粒磨蚀接近球体的程度。通常是用福克（1958）提出的公式来计算球度系数：,A：为颗粒最大扁平面上的最大直径； B：为最大扁平面内垂直A轴的最大直径； C：是垂直最大扁平面的最大直径； A、B、C三轴互相垂直，不一定交于一点； 最大球度值l，最小值则趋近于零。 球度的高低与碎屑的成分、介质性质、搬运方式、搬运距离等有关。,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第一节 碎屑颗粒的结构,2、碎屑
7、颗粒形状是由其 A、B、C三个轴的相对大小所显现的特征。常分为四种形状。,碎屑的形状与碎屑的成分、介质性质、搬运方式、搬运距离等内外有关。 此外还可有一些特殊的碎屑形态，如风棱石、熨斗石等。 研究碎屑形态有重要的环境和成因意义。,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第一节 碎屑颗粒的结构,辛格分类,三、碎屑的圆度与表面特征 1、圆度是指碎屑颗粒的原始棱角被磨圆的程度，是碎屑最重要结构特征之一。在最大投影面上研究。（磨圆程度）,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第一节 碎屑颗粒的结构,在实际工作中主要用比较目测法确定颗粒圆度。 鲍尔斯制作了六级的圆度模板；,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第一节 碎屑
8、颗粒的结构,圆度的形状和分级（鲍尔斯1953）,现行石油行业标准SY/T5368.21995将圆度分为五级。,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第一节 碎屑颗粒的结构,在文献资料中及某些情况下，也可把圆度划分为四级： 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； 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； 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； 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。 注意：圆度的高低与碎屑的成分、介质性质
9、、搬运方式、搬运距离等内外因素密切相关，是成因分析和环境研究的重要内容。,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第一节 碎屑颗粒的结构,2、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刻蚀痕迹两个方面。如丁字擦痕，压蚀坑、霜面（毛玻璃表面），沙膜膝等。在电镜较为普及的现今，许多砂粒表面的蚀坑也被发现。,表面特征的形成主要是环境条件改造的结果，也与碎屑自身的属性有关，因此，研究表面特征同样有重要的成因和环境意义。,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第一节 碎屑颗粒的结构,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第一节 碎屑颗粒的结构,第二节填隙物的结构与胶结类型,1、胶结物
10、的结构 胶结物的结构特征主要表现为胶结物的结晶程度、晶粒的大小、晶粒的排列方式、与碎屑颗粒的关系等的差异，据此可分为以下类型：,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第二节 填隙物的结构与胶结类型,一、填隙物的结构 填隙物包括杂基和胶结物,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第二节 填隙物的结构与胶结类型,1)非晶质结构：非晶质,显微镜下全消光的胶结物,如蛋白石、铁质等。,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第二节 填隙物的结构与胶结类型,2)隐晶质结构：结晶细小显微镜下难辨晶粒，如玉髓、隐晶质磷酸盐、碳酸盐等。,隐晶质结构,3)显晶质结构：胶结物晶粒 小于碎屑颗粒，常见如碳酸 盐等胶结物。 粒状(镶嵌)：
11、胶结物粒状， 小于碎屑，散布碎屑间。 带状（薄膜状）：胶结物晶粒板片状，平行环绕碎屑颗粒呈带状分布，如粘土膜。 栉状（丛生）结构：如果胶结物呈纤维状或细柱状垂直碎屑表面生长时，称丛生状胶结； 再生（次生加大）结构：常见自生石英胶结物沿碎屑石英边缘呈加大边，两者光性方位是大体一致的。也常见长石和方解石的自生加大胶物结构。,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第二节 填隙物的结构与胶结类型,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第二节 填隙物的结构与胶结类型,粒状结构,栉状结构,再生（次生加大）结构,丛生的及栉壳,丛生的及栉桥的,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第二节 填隙物的结构与胶结类型,4)嵌晶（连生
12、）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。,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第二节 填隙物的结构与胶结类型,嵌晶结构,硬石膏连晶基底式胶结,2、杂基的结构 杂基的结构较为简单，按成因可分为原杂基和正杂基两种类型: 1）原杂基:表现为原始沉积状态的杂基。 主要是粘土质点及或多或少的极 细小的石英屑、长石屑和云母屑 等混杂物质，在相应层位内分布 均匀。 代表了沉积物较差的分选 性。,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第二节 填隙物的结构与胶结类型,原杂基,2）正杂基:是在成岩阶段有明显重结晶的原杂基。正杂基在
13、含量和分布上继承了原杂基的特点，其差异在于重结晶作用明显，粘土物质多为显微鳞片结构甚而更粗，在偏光显微镜下常可分辨矿物的种类。泥晶白云石在成岩作用阶段重结晶成粉晶白云石。,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第二节 填隙物的结构与胶结类型,早期泥晶白云石重结晶成粉晶白云岩，白云石呈基底式胶结，颗粒为悬浮状。,在文献中还可见到与杂基有关的术语： 假杂基；外杂基；淀杂基。前二者又可合称为似杂基。,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第二节 填隙物的结构与胶结类型,假杂基,假杂基：是软碎屑经压实碎裂形成的类似杂基的填隙物。 泥质碎屑、灰质碎屑、盆内碎屑、火山岩屑等易形成假杂基。,第四章 碎屑岩的结构及粒度分
14、析 第二节 填隙物的结构与胶结类型,淀杂基,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第二节 填隙物的结构与胶结类型,淀杂基：是在成岩作用过程中从孔隙中析出的粘土矿物胶结物，在碎屑颗粒周围呈栉壳状或薄膜状分布。,二、胶结类型 胶结类型：由碎屑颗粒和填隙物的量比、碎屑颗粒间接触关系及填隙物分布规律所显现的特征称为“胶结类型”。 各胶结类型的区别在于：碎屑与填隙物的数量关系；碎屑间的接触关系；填隙物的分布规律。,胶结类型图示,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第二节 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;,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第二节 填隙物的
15、结构与胶结类型,(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。,(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。,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第二节 填隙物的结构与胶结类型,(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。,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第二节 填隙物的结构与胶结类型,SY/T5368.2-1995 胶结类型图示,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第二节 填隙物的结构与胶结类型,第三节粒度分析,一、原理及分析方法 在一定的环境之中有一定的介质性质和水动力条件，常可形成一定粒度组成的碎屑沉积物。研究碎屑物质的粒度分布特点，即可判定沉积时的水动力条件和沉积环境类型。 粒度分析方法主要依据碎屑岩的性质而定。 粒度分析的结果是求得不同粒级碎屑的相对百分含量-粒度分布。,第四章 碎屑岩的结构及粒度分析
