碎屑岩的结构

巨砾 粗砾 中砾 细砾 巨砂 粗砂 中砂 细砂
粗粉砂
细粉砂
砾 砂 粉砂
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
0.0625～0.0312 0.0312～0.0156 0.0156～0.0078 0.0078～0.0039
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


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。
（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
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
61.18 49.18 35.52 40.72 83.02 13.75
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
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
（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 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
薄片分析法分：点计法，线计法，带计法等三种
第三节 粒度分析
筛析记录表
颗粒直径 mm
＞1
Φ ＞0
重量 g
2.12
1～0.75
0～0.4
7.72
0.75～0.60 0.60～0.50 0.50～0.43 0.43～0.40 0.40～0.30 0.30～0.25
0.4～0.72 0.72～1.0 1.0～1.2 1.2～1.3 1.3～1.75 1.75～2.0
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 碎屑颗粒的结构
2、颗粒的表面结构
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。
霜雨
风 砂丘 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
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
（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。
隐晶质结构
• 玉髓、隐晶质磷酸盐、碳酸盐等。
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
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
球度 3 C 2 AB
颗粒的三个轴愈接近相等，则球度愈高；反 之，则低。
第一节 碎屑颗粒的结构
2、形状（图）
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
特点
沉积类型 频率曲线形 态
偏度
峰度
分选
河砂
常见双峰或 多
峰不对称曲 线
变化大， 正偏为主
数值多低
差—中
海滩砂
单峰对称正 态 曲线为主
多对称， 偶有负偏态 中等至微尖 好
沙丘砂
单峰曲线， 正偏态 微不对称
中等
极好
粒度 粗 细
风成坪地 双峰曲线、 正偏态
砂
不对称
尖锐
好
常用的粒度参数
名称
中值 平均粒径
累计重量 百 分 比 %
0.53 2.46
17.75 30.04 38.92 49.1 69.85 73.29 93.08 99.01 99.53 99.68 99.74 99.82 99.89 100.1
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
＞4.0
79.18 23.73 2.1 0.58 0.24 0.3 0.8 0.82
重量百分比 %
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
29.51 43.25 26.24
0.36
（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
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
Φ <-1
-1~4
4~8
>8
砾
砂
（泥）
粉砂
粘土
一、碎屑颗粒的粒度
颗粒直径,mm ＞1000
1000～100 100～10 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
表4—1 常用的碎屑颗粒粒度分级表
十进制 粒级划分
2的几 何 级 数 制 颗粒直径,mm
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)
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
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）
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
• 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 胶结类型及颗粒支撑性质
一、胶结类型
华英参1井 3548.42m ，J1 溶蚀缝 （—）40
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
牵引流沉积的C—M图
理想的牵引流沉积C—M图
浊流沉积C—M图
分选
特拉斯克
Md=P50 MZ=(P25+ P75)/2
SO=P25/P75
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
偏度 峰度
SK=P25×P75/ Md2
KG=(P25 - P75)/2(P90 – P10)
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
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
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
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。
圆度
r/n
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
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
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。
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
粉砂(泥)
＜0.0039
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% ××岩
• 50~25% ××质
• 25~10% 含××
• <10%
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
第四章 碎屑岩的结构及粒度分析
第一节 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 胶结类型及颗粒支撑性质
一、胶结类型 二、支撑结构
第三节 粒度分析
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。
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 一、碎屑颗粒的粒度
“＊＊—＊＊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。
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
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