第六讲 碎屑岩的结构
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纵坐标——概率百分数标度
用累积重量百分比作图
表现为相交的几个直线 段→沉积物包含几个粒 度正态次总体
碎屑沉积物（岩）粒
度一般包括三个次总 体 A. 悬浮搬运组分 B. 跳跃搬运组分 C. 滚动搬运组分
三）粒度参数 平均粒径和中值——粒度的集中趋势 Mz＝（φ16+φ50+φ84）/3 中值Md是累积区县上50%对应的粒径。 标准偏差和分选系数——分选程度 σ1=（φ84-φ16）/4＋（φ95-φ5） So=P25/P75 偏度(SK1)——判别粒度分布的不对称程度 正、负偏态 峰度(尖度)——频率曲线尖锐程度
五）分选
碎屑岩中颗粒大小均匀的程度称为分选性或分选程度。
定性分级
10-2mm 23%，2-主0. 要粒级成分含量>７５％——分选好；
如果碎屑岩的粒度分选程度很好，碎屑基本属于同一粒级，那么它的粒度分类和命名就非常简单，只需要在各相应的粒级后面加一个
“没岩有”一字个就粒行级。≥5主0%，要在50粒～25级%的粒成级不分只一含个。量为５０～７５％——分选中等；
→粒度分析是碎屑岩研究中的一项重要内容。
一）粒度分析方法
筛析法：松散或弱固结的岩石 沉积分析：粘土、粉砂岩、砂岩
薄片分析：固结紧密的岩石
二）粒度资料图解 1. 直方图和频率曲线
2. 累积曲线 用粒度累积重量百分 比数值作图 横坐标——粒径 纵坐标——各粒级 累积含量
3. 概率累积曲线
横坐标——粒径φ值，
类型
毛玻璃表面（又称霜面）、沙漠漆、冰川擦痕、各种刻 蚀痕和撞击痕
二、 填隙物的结构
一)杂基的结构 粒度小于（或）5φ） 有的发生重结晶作用
二)胶结物的结构 胶结物的结构特点与本身的晶粒大小、晶体生长方式、结 晶程度和分布的均匀性有关。 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。 显晶质结构 粒状、带状/薄膜状、栉壳状、嵌晶式、次生加大
N —— O —— P —— Q —— R —— S
滚动搬运 滚动为主 悬浮为主 均匀悬浮 递变悬浮
1）牵引流沉积的C-M图
2) 浊流沉积的C-M图 平行于C-m基线——递变悬浮 Im小——分选好
Im：点群平均线与C-M基线的距离
3. 结构参数散点图
以标准偏差、偏度、峰度等粒度参数作散点图， 划分不同的环境范围，并以此推断古代沉积物 的沉积环境。
第六讲 碎屑岩的结构
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。
一、 碎屑颗粒的结构
碎屑的粒度、圆度、球度、形状以及颗粒表面的微 细特征。 一）粒度：碎屑颗粒的大小。 1.表示方法： 1）线性值——直观测量。
颗粒磨圆度分级标准
磨圆度
颗粒形状
差
尖棱角状 棱角状
较差
中等
较好 好 ∣
极好
次棱角状 次圆状 圆状 滚圆状
圆度可直接反映水动力条件，但也受颗粒性质的影响。
三）球度 指碎屑颗粒接近球体的程度。
四）形状 实际应用中常用形象的术语描述： 粒状——颗粒各向等长，如石英； 柱状——一向特长，柱面发育，如角闪石、磷 灰石； 板状——两向较长，一向较短，形如板片，如 长石； 针状——一向极长，两向极短，如石英中电气 石包体。 其它——放射状、纤维状等。
砂
～0.01mm
粉砂
<0.01mm
粘土（泥）
一个是2的几何级数制分类体系
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）
常用的碎屑颗粒粒度分级表
十进制
2的几何级数制
颗粒直径(毫米)
粒级划分
颗粒直径(毫米)
>1000 1000～100
100～10 10～2 2～0.5
举例： 1-0.5mm 5% 0.5-0.25mm 40% 0.25-0.1mm 35% 0.05-0.1mm 20%
含粗粉砂细砂—中砂岩
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 举例： 10-2mm 23%，2-0.5mm 20%， 0.5-0.25mm 17%， 0.25-0.1mm 15%， 0.1-0.05mm 20%，< 0.01mm 5%，
嵌晶结构
三、颗粒与填隙物之间的关系- 胶结类型和颗粒支撑 性质
1.碎屑颗粒和杂基的相对含量---支撑 类型 按碎屑颗粒和杂基的相对含量 1) 杂基支撑 杂基含量高，颗粒互不接 触，在杂基中呈漂浮状。 2) 颗粒支撑 碎屑颗粒含量占绝对优势， 颗粒之间相互接触
2.按颗粒和填隙物的相对含量、颗粒的接触关系----胶结类型 1）颗粒的接触类型
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
四、 孔隙结构
孔隙的大小、多少、喉道特征和连通情况。 砂岩的孔隙空间是由细小喉道连通着的显微孔洞， 孔隙度和渗透率是最常用的储层物性参数
两者一般成正比。
五、 粒度分析--自学
碎屑岩粒度→判别沉积环境及水动力条件 碎屑岩的储油物性与粒度密切相关
大、中、小三个直径 确定颗粒的最大投影面，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）体积值：用与颗粒同体积的球体直径表示。
2. 粒度的划分
一个是10进制分类体系
>2(1)mm
砾
2～0.1mm
点接触
六）颗粒的表面结构定义
线接触 柱状——一向特长，柱面发育，如角闪石、磷灰石；
指碎屑岩内各结构组分的特点和相互关系。
次圆状——碎屑颗粒的棱角明显磨损，原形改变较大。
凹凸接触 ≥50%
××岩
σ1=（φ84-φ16）/4＋（φ95-φ5）
将岩石全部粒度组分合并为砾、砂和粉砂三大级
缝合接触 没有一个粒级≥50%，在50～25%的粒级不只一个。
→“＊＊—＊＊岩” ，含量较多的写在后面。 σ1=（φ84-φ16）/4＋（φ95-φ5）
以含量为50～25%的粒级进行复合命名
杂基含量高，颗粒互不接触，在杂基中呈漂浮状。
峰度(尖度)——频率曲线尖锐程度
筛析法：松散或弱固结的岩石
碎屑颗粒表面的磨光面、毛玻璃化和显微的刻蚀痕迹
点接触→缝合接触
↓ 沉积物在埋藏成岩过程中 经受压固、压溶等成岩作
0.0625～0.0312 0.0312～0.0156 0.0156～0.0078 0.0078～0.0039
＜0.0039
3.碎屑岩的粒度分类和命名
碎屑岩的粒度特征是其分类命名的基础。
如果碎屑岩的粒度分选程度很好，碎屑基本属于同一粒级，那么它的粒度分类和命名就非常简单，只需要在各相应的粒级后面加一个“岩”字就行。 如细砾岩、中砂岩、粗粉砂岩等。自然界碎屑岩大都是由几个不同粒级的碎屑组成，随着各种粒级所占百分含量的不同，应给予不同的命名。
碎屑岩的粒度特征是其分类命名的基础。
玉常髓用、的隐碎晶屑质颗磷粒酸粒没盐度、分有碳级酸表一盐等种。 粒级成分能够超过５０％——分选差。
没有一个粒级≥5பைடு நூலகம்%，在50～25%的粒级不只一个。
碎屑的粒度六、圆）度、颗球度粒、形的状以表及颗面粒表结面的构微细定特征义。
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。
四）粒度分析在区分沉积沉积环境中的应用 1. 沉积环境判别函数
萨胡公式 参见P119～221
2. 概率累积曲线 搬运介质的性质 搬运介质的水动力强度
3. C－M图 应用每个样品的C值和M值绘制的图。 C值：累积曲线上1%对应的粒径，代表水动力搅动开 始搬运的最大能量； M值：累积曲线上50%处对应的粒径，代表水动力的 平均能量。 M值为横坐标，C值为纵坐标。
含粉砂砾—砂岩
二）圆度
定义：指碎屑颗粒的原始棱角被磨圆的程度。 圆度分级——目估法将圆度分为四级：
棱角状——碎屑颗粒的棱角明显，无磨蚀。 次棱角状——碎屑颗粒的棱角普遍磨蚀，但原形明显。 次圆状——碎屑颗粒的棱角明显磨损，原形改变较大。 圆状——碎屑颗粒的棱角基本或全部消失，原形已消失，颗 粒多呈椭球体、球体。
用的强度和进程， 缝合接触——成岩程度深
2）胶结类型 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；
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。
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。
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
举例：0.5-0.25mm 60%，2-0.5mm 5%， 0.10.25mm 35%
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。
第砂六岩讲的孔碎隙屑空岩间的是碎结由构细屑小喉颗道连粒通着表的显面微孔的洞，磨光面、毛玻璃化和显微的刻蚀痕迹
没有一种粒级成分能够超过５０％——分选差。
成因 ≥50%
××岩
碎屑岩中颗粒大小均匀的程度称为分选性或分选程度。
表现为相交的几个直线段→沉积物包含几个粒度正态次总体
机械磨蚀作用、化学的溶蚀、沉淀作用
0.5～0.25
0.25～0.1
0.1～0.05
0.05～0.01
＜0.01
巨砾
粗砾 中砾
砾
细砾
粗砂
中砂 砂
细砂 粗粉砂 细粉砂
粉砂
粘土 （泥）
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
用累积重量百分比作图
表现为相交的几个直线 段→沉积物包含几个粒 度正态次总体
碎屑沉积物（岩）粒
度一般包括三个次总 体 A. 悬浮搬运组分 B. 跳跃搬运组分 C. 滚动搬运组分
三）粒度参数 平均粒径和中值——粒度的集中趋势 Mz＝（φ16+φ50+φ84）/3 中值Md是累积区县上50%对应的粒径。 标准偏差和分选系数——分选程度 σ1=（φ84-φ16）/4＋（φ95-φ5） So=P25/P75 偏度(SK1)——判别粒度分布的不对称程度 正、负偏态 峰度(尖度)——频率曲线尖锐程度
五）分选
碎屑岩中颗粒大小均匀的程度称为分选性或分选程度。
定性分级
10-2mm 23%，2-主0. 要粒级成分含量>７５％——分选好；
如果碎屑岩的粒度分选程度很好，碎屑基本属于同一粒级，那么它的粒度分类和命名就非常简单，只需要在各相应的粒级后面加一个
“没岩有”一字个就粒行级。≥5主0%，要在50粒～25级%的粒成级不分只一含个。量为５０～７５％——分选中等；
→粒度分析是碎屑岩研究中的一项重要内容。
一）粒度分析方法
筛析法：松散或弱固结的岩石 沉积分析：粘土、粉砂岩、砂岩
薄片分析：固结紧密的岩石
二）粒度资料图解 1. 直方图和频率曲线
2. 累积曲线 用粒度累积重量百分 比数值作图 横坐标——粒径 纵坐标——各粒级 累积含量
3. 概率累积曲线
横坐标——粒径φ值，
类型
毛玻璃表面（又称霜面）、沙漠漆、冰川擦痕、各种刻 蚀痕和撞击痕
二、 填隙物的结构
一)杂基的结构 粒度小于（或）5φ） 有的发生重结晶作用
二)胶结物的结构 胶结物的结构特点与本身的晶粒大小、晶体生长方式、结 晶程度和分布的均匀性有关。 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。 显晶质结构 粒状、带状/薄膜状、栉壳状、嵌晶式、次生加大
N —— O —— P —— Q —— R —— S
滚动搬运 滚动为主 悬浮为主 均匀悬浮 递变悬浮
1）牵引流沉积的C-M图
2) 浊流沉积的C-M图 平行于C-m基线——递变悬浮 Im小——分选好
Im：点群平均线与C-M基线的距离
3. 结构参数散点图
以标准偏差、偏度、峰度等粒度参数作散点图， 划分不同的环境范围，并以此推断古代沉积物 的沉积环境。
第六讲 碎屑岩的结构
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。
一、 碎屑颗粒的结构
碎屑的粒度、圆度、球度、形状以及颗粒表面的微 细特征。 一）粒度：碎屑颗粒的大小。 1.表示方法： 1）线性值——直观测量。
颗粒磨圆度分级标准
磨圆度
颗粒形状
差
尖棱角状 棱角状
较差
中等
较好 好 ∣
极好
次棱角状 次圆状 圆状 滚圆状
圆度可直接反映水动力条件，但也受颗粒性质的影响。
三）球度 指碎屑颗粒接近球体的程度。
四）形状 实际应用中常用形象的术语描述： 粒状——颗粒各向等长，如石英； 柱状——一向特长，柱面发育，如角闪石、磷 灰石； 板状——两向较长，一向较短，形如板片，如 长石； 针状——一向极长，两向极短，如石英中电气 石包体。 其它——放射状、纤维状等。
砂
～0.01mm
粉砂
<0.01mm
粘土（泥）
一个是2的几何级数制分类体系
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）
常用的碎屑颗粒粒度分级表
十进制
2的几何级数制
颗粒直径(毫米)
粒级划分
颗粒直径(毫米)
>1000 1000～100
100～10 10～2 2～0.5
举例： 1-0.5mm 5% 0.5-0.25mm 40% 0.25-0.1mm 35% 0.05-0.1mm 20%
含粗粉砂细砂—中砂岩
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 举例： 10-2mm 23%，2-0.5mm 20%， 0.5-0.25mm 17%， 0.25-0.1mm 15%， 0.1-0.05mm 20%，< 0.01mm 5%，
嵌晶结构
三、颗粒与填隙物之间的关系- 胶结类型和颗粒支撑 性质
1.碎屑颗粒和杂基的相对含量---支撑 类型 按碎屑颗粒和杂基的相对含量 1) 杂基支撑 杂基含量高，颗粒互不接 触，在杂基中呈漂浮状。 2) 颗粒支撑 碎屑颗粒含量占绝对优势， 颗粒之间相互接触
2.按颗粒和填隙物的相对含量、颗粒的接触关系----胶结类型 1）颗粒的接触类型
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
四、 孔隙结构
孔隙的大小、多少、喉道特征和连通情况。 砂岩的孔隙空间是由细小喉道连通着的显微孔洞， 孔隙度和渗透率是最常用的储层物性参数
两者一般成正比。
五、 粒度分析--自学
碎屑岩粒度→判别沉积环境及水动力条件 碎屑岩的储油物性与粒度密切相关
大、中、小三个直径 确定颗粒的最大投影面，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）体积值：用与颗粒同体积的球体直径表示。
2. 粒度的划分
一个是10进制分类体系
>2(1)mm
砾
2～0.1mm
点接触
六）颗粒的表面结构定义
线接触 柱状——一向特长，柱面发育，如角闪石、磷灰石；
指碎屑岩内各结构组分的特点和相互关系。
次圆状——碎屑颗粒的棱角明显磨损，原形改变较大。
凹凸接触 ≥50%
××岩
σ1=（φ84-φ16）/4＋（φ95-φ5）
将岩石全部粒度组分合并为砾、砂和粉砂三大级
缝合接触 没有一个粒级≥50%，在50～25%的粒级不只一个。
→“＊＊—＊＊岩” ，含量较多的写在后面。 σ1=（φ84-φ16）/4＋（φ95-φ5）
以含量为50～25%的粒级进行复合命名
杂基含量高，颗粒互不接触，在杂基中呈漂浮状。
峰度(尖度)——频率曲线尖锐程度
筛析法：松散或弱固结的岩石
碎屑颗粒表面的磨光面、毛玻璃化和显微的刻蚀痕迹
点接触→缝合接触
↓ 沉积物在埋藏成岩过程中 经受压固、压溶等成岩作
0.0625～0.0312 0.0312～0.0156 0.0156～0.0078 0.0078～0.0039
＜0.0039
3.碎屑岩的粒度分类和命名
碎屑岩的粒度特征是其分类命名的基础。
如果碎屑岩的粒度分选程度很好，碎屑基本属于同一粒级，那么它的粒度分类和命名就非常简单，只需要在各相应的粒级后面加一个“岩”字就行。 如细砾岩、中砂岩、粗粉砂岩等。自然界碎屑岩大都是由几个不同粒级的碎屑组成，随着各种粒级所占百分含量的不同，应给予不同的命名。
碎屑岩的粒度特征是其分类命名的基础。
玉常髓用、的隐碎晶屑质颗磷粒酸粒没盐度、分有碳级酸表一盐等种。 粒级成分能够超过５０％——分选差。
没有一个粒级≥5பைடு நூலகம்%，在50～25%的粒级不只一个。
碎屑的粒度六、圆）度、颗球度粒、形的状以表及颗面粒表结面的构微细定特征义。
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。
四）粒度分析在区分沉积沉积环境中的应用 1. 沉积环境判别函数
萨胡公式 参见P119～221
2. 概率累积曲线 搬运介质的性质 搬运介质的水动力强度
3. C－M图 应用每个样品的C值和M值绘制的图。 C值：累积曲线上1%对应的粒径，代表水动力搅动开 始搬运的最大能量； M值：累积曲线上50%处对应的粒径，代表水动力的 平均能量。 M值为横坐标，C值为纵坐标。
含粉砂砾—砂岩
二）圆度
定义：指碎屑颗粒的原始棱角被磨圆的程度。 圆度分级——目估法将圆度分为四级：
棱角状——碎屑颗粒的棱角明显，无磨蚀。 次棱角状——碎屑颗粒的棱角普遍磨蚀，但原形明显。 次圆状——碎屑颗粒的棱角明显磨损，原形改变较大。 圆状——碎屑颗粒的棱角基本或全部消失，原形已消失，颗 粒多呈椭球体、球体。
用的强度和进程， 缝合接触——成岩程度深
2）胶结类型 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；
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。
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。
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
举例：0.5-0.25mm 60%，2-0.5mm 5%， 0.10.25mm 35%
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。
第砂六岩讲的孔碎隙屑空岩间的是碎结由构细屑小喉颗道连粒通着表的显面微孔的洞，磨光面、毛玻璃化和显微的刻蚀痕迹
没有一种粒级成分能够超过５０％——分选差。
成因 ≥50%
××岩
碎屑岩中颗粒大小均匀的程度称为分选性或分选程度。
表现为相交的几个直线段→沉积物包含几个粒度正态次总体
机械磨蚀作用、化学的溶蚀、沉淀作用
0.5～0.25
0.25～0.1
0.1～0.05
0.05～0.01
＜0.01
巨砾
粗砾 中砾
砾
细砾
粗砂
中砂 砂
细砂 粗粉砂 细粉砂
粉砂
粘土 （泥）
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