第六講 碎屑巖的結(jié)構(gòu)

第六講碎屑巖的結(jié)構(gòu)第一頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日碎屑巖的結(jié)構(gòu)定義指碎屑巖內(nèi)各結(jié)構(gòu)組分的特點(diǎn)和相互關(guān)系。碎屑顆粒的結(jié)構(gòu)雜基和膠結(jié)物的結(jié)構(gòu)孔隙的結(jié)構(gòu)碎屑顆粒與雜基和膠結(jié)物之間的關(guān)系。研究意義鑒別描述、分類命名沉積巖的依據(jù)，沉積巖成因分析的重要標(biāo)志。第二頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日一、碎屑顆粒的結(jié)構(gòu)碎屑的粒度、圓度、球度、形狀以及顆粒表面的微細(xì)特征。一）粒度：碎屑顆粒的大小。1.表示方法：1）線性值——直觀測(cè)量。大、中、小三個(gè)直徑確定顆粒的最大投影面，做外切矩形，矩形的長(zhǎng)邊為顆粒的最大直徑dL，矩形的短邊為顆粒的中間直徑dI；做垂直于最大投影面并通過(guò)顆粒的最長(zhǎng)截線，截線長(zhǎng)度就是顆粒的最短直徑ds。2）體積值：用與顆粒同體積的球體直徑表示。第三頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日粒度的劃分

一個(gè)是10進(jìn)制分類體系>2(1)mm礫2～0.1mm砂0.1～0.01mm粉砂<0.01mm粘土（泥）一個(gè)是2的幾何級(jí)數(shù)制分類體系幾何級(jí)數(shù)制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)數(shù)變換，就成為Φ值粒度標(biāo)準(zhǔn)。Φ=-log2D，D為碎屑顆粒直徑（mm）第四頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日常用的碎屑顆粒粒度分級(jí)表

十進(jìn)制2的幾何級(jí)數(shù)制顆粒直徑(毫米)粒

級(jí)

劃

分顆粒直徑(毫米)>10001000～100100～1010～2巨

礫粗

礫中

礫細(xì)

礫礫巨

礫中

礫礫

石卵

石＞256256～6464～44～22～0.5

0.5～0.25

0.25～0.1粗

砂

中

砂

細(xì)

砂砂極粗砂粗

砂中

砂細(xì)

砂極細(xì)砂2～11～0.50.5～0.250.25～0.1250.125～0.06250.1～0.05

0.05～0.01粗粉砂細(xì)粉砂粉砂粗

粉

砂中

粉

砂細(xì)

粉

砂極細(xì)粉砂0.0625～0.03120.0312～0.01560.0156～0.00780.0078～0.0039＜0.01

粘土（泥）

＜0.0039第五頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日碎屑巖的粒度特征是其分類命名的基礎(chǔ)。如果碎屑巖的粒度分選程度很好，碎屑基本屬于同一粒級(jí)，那么它的粒度分類和命名就非常簡(jiǎn)單，只需要在各相應(yīng)的粒級(jí)后面加一個(gè)“巖”字就行。如細(xì)礫巖、中砂巖、粗粉砂巖等。自然界碎屑巖大都是由幾個(gè)不同粒級(jí)的碎屑組成，隨著各種粒級(jí)所占百分含量的不同，應(yīng)給予不同的命名。粒度分類命名的具體原則：三級(jí)命名法≥50%××巖50~25%××質(zhì)25~10%含××<10%不參與命名

舉例：0.5-0.25mm60%，2-0.5mm5%，0.1-0.25mm35%3.碎屑巖的粒度分類和命名第六頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日復(fù)合命名法沒(méi)有一個(gè)粒級(jí)≥50%，在50～25%的粒級(jí)不只一個(gè)。以含量為50～25%的粒級(jí)進(jìn)行復(fù)合命名→“＊＊—＊＊巖”，含量較多的寫在后面。舉例：1-0.5mm5%0.5-0.25mm40%0.25-0.1mm35%0.05-0.1mm20%含粗粉砂細(xì)砂—中砂巖第七頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日3）合并命名法沒(méi)有≥50%的粒級(jí)50～25%的粒級(jí)也沒(méi)有或只有一個(gè)↓將巖石全部粒度組分合并為礫、砂和粉砂三大級(jí)↓按前兩條原則命名舉例：10-2mm23%，2-0.5mm20%，0.5-0.25mm17%，0.25-0.1mm15%，0.1-0.05mm20%，<0.01mm5%，含粉砂礫—砂巖第八頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日二）圓度定義：指碎屑顆粒的原始棱角被磨圓的程度。圓度分級(jí)——目估法將圓度分為四級(jí)：棱角狀——碎屑顆粒的棱角明顯，無(wú)磨蝕。次棱角狀——碎屑顆粒的棱角普遍磨蝕，但原形明顯。次圓狀——碎屑顆粒的棱角明顯磨損，原形改變較大。圓狀——碎屑顆粒的棱角基本或全部消失，原形已消失，顆粒多呈橢球體、球體。

第九頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日顆粒磨圓度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)磨圓度顆粒形狀差尖棱角狀棱角狀較差次棱角狀

次圓狀中等較好好∣極好圓狀

滾圓狀圓度可直接反映水動(dòng)力條件，但也受顆粒性質(zhì)的影響。第十頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日三）球度指碎屑顆粒接近球體的程度。四）形狀實(shí)際應(yīng)用中常用形象的術(shù)語(yǔ)描述：粒狀——顆粒各向等長(zhǎng)，如石英；柱狀——一向特長(zhǎng)，柱面發(fā)育，如角閃石、磷灰石；板狀——兩向較長(zhǎng)，一向較短，形如板片，如長(zhǎng)石；針狀——一向極長(zhǎng)，兩向極短，如石英中電氣石包體。其它——放射狀、纖維狀等。第十一頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日五）分選碎屑巖中顆粒大小均勻的程度稱為分選性或分選程度。定性分級(jí)主要粒級(jí)成分含量>７５％——分選好；主要粒級(jí)成分含量為５０～７５％——分選中等；沒(méi)有一種粒級(jí)成分能夠超過(guò)５０％——分選差。六）顆粒的表面結(jié)構(gòu)定義碎屑顆粒表面的磨光面、毛玻璃化和顯微的刻蝕痕跡成因機(jī)械磨蝕作用、化學(xué)的溶蝕、沉淀作用類型毛玻璃表面（又稱霜面）、沙漠漆、冰川擦痕、各種刻蝕痕和撞擊痕第十二頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日二、填隙物的結(jié)構(gòu)一)雜基的結(jié)構(gòu)粒度小于0.03mm（或）5φ）有的發(fā)生重結(jié)晶作用二)膠結(jié)物的結(jié)構(gòu)膠結(jié)物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與本身的晶粒大小、晶體生長(zhǎng)方式、結(jié)晶程度和分布的均勻性有關(guān)。非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)蛋白石、鐵質(zhì)、磷酸鹽礦物常形成非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)玉髓、隱晶質(zhì)磷酸鹽、碳酸鹽等。顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)粒狀、帶狀/薄膜狀、櫛殼狀、嵌晶式、次生加大第十三頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日第十四頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日第十五頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日第十六頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日第十七頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日嵌晶結(jié)構(gòu)第十八頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日第十九頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日第二十頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日第二十一頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日三、顆粒與填隙物之間的關(guān)系-膠結(jié)類型和顆粒支撐性質(zhì)1.碎屑顆粒和雜基的相對(duì)含量---支撐類型按碎屑顆粒和雜基的相對(duì)含量雜基支撐雜基含量高，顆?；ゲ唤佑|，在雜基中呈漂浮狀。顆粒支撐碎屑顆粒含量占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，顆粒之間相互接觸第二十二頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日2.按顆粒和填隙物的相對(duì)含量、顆粒的接觸關(guān)系----膠結(jié)類型1）顆粒的接觸類型點(diǎn)接觸線接觸凹凸接觸縫合接觸點(diǎn)接觸→縫合接觸↓沉積物在埋藏成巖過(guò)程中經(jīng)受壓固、壓溶等成巖作用的強(qiáng)度和進(jìn)程，縫合接觸——成巖程度深第二十三頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日2）膠結(jié)類型基底膠結(jié)填隙物含量多，碎屑顆粒呈漂浮狀，雜基支撐，重力流；孔隙膠結(jié)碎屑顆粒構(gòu)成支架，顆粒支撐，點(diǎn)接觸，膠結(jié)物含量少，只充填在碎屑顆粒之間的孔隙中。第二十四頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日接觸膠結(jié)顆粒之間點(diǎn)接觸或線接觸，膠結(jié)物含量很少，分布于碎屑顆粒相互接觸的地方。顆粒支撐。鑲嵌膠結(jié)碎屑顆粒線、凹凸、縫合接觸，有時(shí)不能將碎屑與膠結(jié)物分開(kāi)。顆粒支撐第二十五頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日四、孔隙結(jié)構(gòu)孔隙的大小、多少、喉道特征和連通情況。砂巖的孔隙空間是由細(xì)小喉道連通著的顯微孔洞，孔隙度和滲透率是最常用的儲(chǔ)層物性參數(shù)兩者一般成正比。第二十六頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日五、粒度分析--自學(xué)碎屑巖粒度→判別沉積環(huán)境及水動(dòng)力條件碎屑巖的儲(chǔ)油物性與粒度密切相關(guān)→粒度分析是碎屑巖研究中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。一）粒度分析方法篩析法：松散或弱固結(jié)的巖石沉積分析：粘土、粉砂巖、砂巖薄片分析：固結(jié)緊密的巖石第二十七頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日二）粒度資料圖解直方圖和頻率曲線累積曲線用粒度累積重量百分比數(shù)值作圖橫坐標(biāo)——粒徑縱坐標(biāo)——各粒級(jí)累積含量第二十八頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日概率累積曲線橫坐標(biāo)——粒徑φ值，縱坐標(biāo)——概率百分?jǐn)?shù)標(biāo)度用累積重量百分比作圖表現(xiàn)為相交的幾個(gè)直線段→沉積物包含幾個(gè)粒度正態(tài)次總體碎屑沉積物（巖）粒度一般包括三個(gè)次總體懸浮搬運(yùn)組分跳躍搬運(yùn)組分滾動(dòng)搬運(yùn)組分第二十九頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日三）粒度參數(shù)平均粒徑和中值——粒度的集中趨勢(shì)Mz＝（φ16+φ50+φ84）/3中值Md是累積區(qū)縣上50%對(duì)應(yīng)的粒徑。標(biāo)準(zhǔn)偏差和分選系數(shù)——分選程度σ1=（φ84-φ16）/4＋（φ95-φ5）/6.6So=P25/P75偏度(SK1)——判別粒度分布的不對(duì)稱程度正、負(fù)偏態(tài)峰度(尖度)——頻率曲線尖銳程度第三十頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日四）粒度分析在區(qū)分沉積沉積環(huán)境中的應(yīng)用沉積環(huán)境判別函數(shù)薩胡公式參見(jiàn)P119～221概率累積曲線搬運(yùn)介質(zhì)的性質(zhì)搬運(yùn)介質(zhì)的水動(dòng)力強(qiáng)度第三十一頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日第三十二頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日第三十三頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日第三十四頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日C－M圖應(yīng)用每個(gè)樣品的C值和M值繪制的圖。C值：累積曲線上1%對(duì)應(yīng)的粒徑，代表水動(dòng)力攪動(dòng)開(kāi)始搬運(yùn)的最大能量；M值：累積曲線上50%處對(duì)應(yīng)的粒徑，代表水動(dòng)力的平均能量。M值為橫坐標(biāo)，C值為縱坐標(biāo)。第三十五頁(yè)，共三十八頁(yè)，2022年，8月28日

N——O——P——Q——R——

S

滾動(dòng)搬運(yùn)滾動(dòng)為主懸浮為主均勻懸浮