碎屑岩的结构及粒度分析(名牌石油院校讲义)

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• 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
第二节
一、胶结类型
胶结类型及颗粒支撑性质
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
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
一、碎屑颗粒的粒度
图4-1 颗粒最大投影面的外切矩形
线性值——直观测量
A. 确定颗粒的最大投影面;
– 大、中、小三个直径
A. 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; B. 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。
海滩砂
多对称, 偶有负偏态 正偏态 正偏态
中等至微尖


沙丘砂 风成坪地 砂
中等
极好
尖锐

常用的粒度参数
名称
中值 平均粒径
特拉斯克
Md=P50 MZ=(P25+ P75)/2
福克和沃克
MdΦ =Φ 50 MZ=(Φ 16+Φ 50+Φ 84) /3 σ 1=(Φ 84-Φ 16)/4+(Φ 95-Φ 5)/6.6
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。
风 砂丘 霜雨 化学作用 溶解与沉淀交替进行的结果 磨光面 水 河流石英砂,海滩石英砂 刻蚀痕 碰撞,麻点 擦痕 冰川 新月型撞痕,击痕,麻点 碰撞 V ”型坑 海滩,高能近岸带,槽坑,贝壳状断口 “ 侵蚀洼坑,微喀斯特 溶解作用 碳酸盐岩
细砾 中砂 细砂 极细砂 粗粉砂 中粉砂 细粉砂 极细粉砂
4~2
2~1 1~0.5 0.5~0.25 0.25~0.125 0.125~0.0625 0.0625~0.0312 0.0312~0.0156 0.0156~0.0078 0.0078~0.0039 <0.0039
“**—**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。
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
特点 沉积类型 频率曲线形 态 常见双峰或 多 峰不对称曲 线 单峰对称正 态 曲线为主 单峰曲线, 微不对称 双峰曲线、 不对称 偏度 变化大, 正偏为主 峰度 分选 粒度
河砂
数值多低
差—中 粗
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,Φ值
1) 十进制
>1mm 2~0.1mm 0.1~0.01mm <0.01mm 砾 砂 粉砂 粘土(泥)
2) 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Φ值粒度 标准。 Φ=-log2D,D为碎屑颗粒直径(mm)。 ↓ D>2mm 2~0.0625mm 0.0625~0.0039mm <0.0039mm Φ <-1 -1~4 4~8 >8 砾 砂 粉砂 粘土 (泥)
第四章
第一节
碎屑岩的结构及粒度分析
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 第三节
胶结类型及颗粒支撑性质 粒度分析
一、胶结类型 二、支撑结构 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。
二、碎屑颗粒形状和球度
短轴 /中轴(C/B)
图4-2
颗粒形状分类
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。
r / n 圆度
R
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ρ(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 (2)手标本描述分四级: 棱角状 、次棱角状、半(次)圆状、圆状
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)。
第四章
碎屑岩的结构及粒度分析
第一节 碎屑颗粒的结构
分选
SO=P25/P75
偏度 峰度
SK=P25×P75/ Md2 KG=(P25 - P75)/2(P90 – P10)
SK1=(Φ 16+Φ 84 -2Φ 50)/2(Φ 84-Φ 16)+ (Φ 5+Φ 95 -2Φ 50) /2(Φ 95-Φ 5) KG=(Φ 95-Φ 5)/2.44(Φ 75-Φ 25)

粉砂
粉砂(泥)
3.碎屑岩的粒度分类和命名
粒度分类命名的具体原则: (1)、三级命名法
• • • • ≥50% 50~25% 25~10% <10% ××岩 ××质 含×× 不参与命名
(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
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)
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
颗粒直径Φ
图4-11 常用的三种 粒度曲线
球度 3
C2 AB
颗粒的三个轴愈接近相等,则球度愈高;反 之,则低。
第一节
2、形状(图)
碎屑颗粒的结构
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
三、碎屑颗粒圆度 及颗粒表面结构
图4-3 颗粒最大投影 面上圆度的测量
圆度=(∑г/n)/R
г—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。
第一节
2、颗粒的表面结构
碎屑颗粒的结构
似的细粒组分 ①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。 ②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 ③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
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
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
(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。 玉髓、隐晶质磷酸盐、碳酸盐等。
隐晶质结构
(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
0.53
1.93 15.29 12.29 8.88 10.18 20.75 3.44 19.79 5.93 0.52 0.15 0.06 0.08 0.07 0.21 0.36 26.24 29.51
0.53
2.46 17.75 30.04 38.92
43.25
49.1 69.85 73.29 93.08 99.01 99.53 99.68 99.74 99.82 99.89 100.1
华英参1井 3367m ,J1-2 (一) 40 强烈的溶蚀作用,形成溶蚀粒间孔
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 ①移液管法:以斯托克沉降定律为分析依据 ②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
>0
0~0.4 0.4~0.72 0.72~1.0 1.0~1.2 1.2~1.3 1.3~1.75 1.75~2.0 2.0~2.32 2.32~2.72 2.72~3.0 3.0~3.3 3.3~3.5 3.5~3.75 3.75~4.0 >4.0
2.12
7.72 61.18 49.18 35.52 40.72 83.02 13.75 79.18 23.73 2.1 0.58 0.24 0.3 0.8 0.82
牵引流沉积的C—M图
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、用概率累积曲线区分沉积环境 3、C-M图解(双对数坐标) 4、结构参数散点图解 用已知环境的现代沉积物粒度参数作散点图, 在图上划分出不同的环境范围。 5、粒度分析资料须与沉积构造、生物特征、地质背 景等相结合。
用概率累积曲线区分沉 积环境 图4-16 粒度概率图及粒 度次总体
一、碎屑颗粒的粒度
表4—1 常用的碎屑颗粒粒度分级表

颗粒直径,mm >1000 1000~100 100~10 巨砾 粗砾 中砾


粒 级 划 分
2的几 何 级 数 制
颗粒直径,mm 巨砾 >256 256~64 64~4

中砾 砾石
10~2
1~2 1~0.5 0.5~0.25 0.25~0.01 0.1~0.05 0.05~0.005 <0.005
第三节
颗粒直径 mm Φ 重
粒度分析
筛析记录表
量 g 重 量 百 分 比 % 累计重量 百 分 比 %
>1
1~0.75 0.75~0.60 0.60~0.50 0.50~0.43 0.43~0.40 0.40~0.30 0.30~0.25 0.25~0.20 0.20~0.15 0.15~0.12 0.12~0.10 0.10~0.09 0.09~0.075 0.075~0.06 <0.06
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
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
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