第四章 碎屑岩的结构及粒度分析(1)
第4章 碎屑岩的结构及粒度分析(1)
一、碎屑颗粒的结构: 碎屑颗粒的结构特征一般包括粒度、球度、 形状、圆度以及颗粒的表面特征。
(一) 粒度:
1、粒度的概念:碎屑颗
粒的大小称为粒度。粒度是以
颗粒直径来度量的(一般以长
径或中径来度量)。
2、粒级的划分:
(1)十进制和2的几何级数制分级标准:
在国际上应用较广的是伍登 — 温特华 斯的方案,称之为 2 的几何级数制。它是以 1mm为中心乘以2或除以2来进行分级的。
2)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。一般说明碎屑经过了短距离搬运。 3)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。说明碎屑经过了较长距离 的搬运。
4)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。说明碎屑 经过了很长距离的搬运和磨损。
第一节:碎屑岩结构 碎屑岩的结构:是指构成碎屑岩的矿物及岩 石碎屑的大小、形状以及空间组合方式。 碎屑岩的结构组分:包括碎屑颗粒、杂基和 胶结物。 碎屑岩的结构成熟度:是指碎屑沉积物经风 化、搬运和沉积作用的改造,使之接近终极结构 特征的程度。结构上最成熟的砂岩应不含粘土杂 基,碎屑颗粒具有良好的分选性和圆化程度,反 映了沉积物经受了充分的水流簸选和磨蚀作用。
我国石油矿区多采用十进制。
(二)球度: 球度是指碎屑颗粒接近球体的程度。
球度的计算:
由公式可以看出,颗粒的三个轴越接近 相等,其球度越高;相反,片状和柱状颗粒 都具有很低的球度。
在搬运的过程中,不同球度的颗粒表现不同:
如在悬浮搬运的组分中,球度小的 片状颗粒最容易被漂走,因此在细砂和 粉砂中常聚集有较大片的云母碎屑。在 滚运搬运中,则只有球度大的颗粒才最 易于沿床底滚动。
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
工学碎屑岩的结构及粒度分析
中砂占55%,粗砂占30%,砾石占10%,其它占5% 命名:������ 中砂36%,细砂48%,粉砂16% 命名:������ 细砾15%,中砾20%,粗砂28%,中砂24%,粗粉 砂13% 命名:
颗粒的分选性
碎屑岩中颗粒大小均匀的程度称为分选性或分选 程度。分为好、中、差。 主要粒级>75%,好;50%~75,中等;<50%,差。
(4) 在海滩带及海的近岸地带,石英砂粒表 面具有机械成因的“V”形坑。
第二节 填隙物的结构
Textures of interstitial materials
碎屑岩的填隙物包括杂基和胶结物。由于 它们的成因不同,因此在结构上也表现着各自 不同的特征。
一、杂基(Matrix)
(1) 杂基是碎屑岩中与粗碎屑一起沉积下来 的细粒填隙组分,粒度一般小于0.03mm(>5Ф)。
碎屑岩的结构是指构成碎屑岩的矿物及岩 石碎屑的大小、形状以及空间组合方式。
碎屑岩的 结构组分
碎屑颗粒 填隙物
矿物碎屑 岩石碎屑
杂基 胶结物
孔隙(派生组分)
第一节 碎屑颗粒的结构
Textures of clastic grains
碎屑颗粒的结构特征一般包括:粒度、球 度、形状、圆度、颗粒的表面特征。
最 大 投 影 面
2.粒级的划分
(1) 伍登—温特华斯(Udden-Wentworth) 的划分方案,2的几何级数制。它是以1mm为 中心,乘以2或除以2来进行分级的。
(2) 十进制划分方案,在我国应用较广泛。
(3) 中国石油天然气集团公司标准——石油 行业碎屑颗粒粒度分级标准。
(4) 克鲁宾(Krumbein,1934)将伍登—温 特华斯的粒级划分转化为Ф值,Ф= - log2D
04 第四章 碎屑岩的结构及粒度分析
二、胶结类型
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
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
四、填隙物的结构: (二)、胶结物及其结构
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。 凝块状或斑点状:胶结物在岩石不均匀分布 。
四、填隙物的结构: (二)、胶结物及其结构 3、嵌晶结构
本章重点
1、基本概念:粒度, Φ值,球度,形状,圆度, 直方图,累积曲线,概率累积曲线,平均粒径,中值, 标准偏差,分选系数,偏度,峰度。 2、胶结物的结构,胶结类型。 3、常见环境的概率累积曲线。 4、牵引流及浊流的C-M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 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
粒级划分
颗粒直径,mm
>1000 1 0 00~ 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
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
• 颗粒分选磨圆中等,具颗粒支撑结构和一定量的化学胶结填 隙物,
沉积岩岩石学-第四章碎屑岩的结构及粒度分析4
QR段C的最大值Cs,代 表递变悬浮物中最粗颗粒 的直径。称底部最大搅动 底部最大搅动 指数。 指数 若颗粒再比Cs大,则降 于河底滚动搬运。通常Cs 小于1000微米,大于30微 米。 QR段C的最小值Cu,代 表递变悬浮物中最细颗粒 的直径。称底部最小搅动 底部最小搅动 指数。 指数 若颗粒再比Cu小,则 变为均匀悬浮搬运。
(3)古浊流沉积: 在概率图上悬浮总体含量很大(甚至只由单一的悬 浮总体组成),而且其粒度范围宽,直线段的倾斜度一 般为200~300,分选很差。跳跃搬运的粗组分分选较好。 悬浮总体与跳跃总体的交截点可在1φ以下(较粗)。
(三)C—M图解: 1、基本概念: (1)C值和M值: C值:是累积曲线上颗粒含量1%处对应的粒径 值,代表样品中最大粒径,用以表示最大的启动能 力。 M值:是累积曲线上颗粒含量50%处对应的粒径 (中值),代表平均粒径,用以表示水动力的平均 能量。 C值和M值的单位以微米(1/1000毫米)表示。
2、概率累积曲线的应用:
不同沉积环境的样品具有不同的概率曲 线特征,主要表现为直线段数目、线段分布 区间(反映粒度范围)、含量百分比、线段坡 度、混合度、线段间交切点以及粗细尾端切 割点位置上的差异。 作概率曲线分析时,关键是正确识别和 区分各个次总体,并结合其他结构参数(如 分选性、含量、粒度范围等)进行分析。
静水悬浮沉积
⑤RS段: 代表均匀 段 悬浮搬运沉积物,沉积物 颗粒更细。均匀悬浮常是 递变悬浮之上的上层水流 搬运方式。 一个地层成因单位的 C— M 图并不总是包括上 述所有各段,常常只是少 数几个段,甚至只是一个 段。例如,在弱水流的河 流沉积中,可能不存在递 变悬浮段,因为递变悬浮 常是由于涡流发育造成的。
④QR段:代表递变悬浮 段 沉积物。 递变悬浮是指流体中的 悬浮物质由下向上粒度逐 渐变细,流体密度逐渐变 低。它一般位于水流底部, 常是由于涡流发育造成的。 当涡流流速降低时,迅速 发生滚动。 递变悬浮沉积物的一个 最大特点是C与M成比例地 变化,C/M值保持不变,从 而使QR段与C=M基线平行。
碎屑岩的结构及粒分析PPT课件
4.2 填隙物的结构与胶结类型
再
生
(
粒
次
状
生
结
加
构
大
)
结
构
栉 状 结 构
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4.2 填隙物的结构与胶结类型
• 丛生的及栉壳
丛生的及栉壳的
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4.2 填隙物的结构与胶结类型
4)嵌晶(连生)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。
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4.2 填隙物的结构与胶结类型
(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。
(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。
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4.2 填隙物的结构与胶结类型
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⑴ 粒径的单位
粒径的单位有毫米(D值)和φ值,
其中:φ= -Log2D
D为粒径,单位为mm(毫米)
⑵ 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/T5368.21995)。
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4.1 碎屑颗粒的结构
各状胶况结。基类底型式的区别在于:碎孔屑胶隙与结式填类隙型物图的示数量关系;碎屑接间触的式接触关系;镶填隙嵌物式的分布
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4.2 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;
(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。
04第四章 陆源碎屑岩
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2.胶结物(cement)
胶结物是沉积期后以化学沉淀方式充填在碎屑颗 粒孔隙之中的物质(自生矿物)。常见结晶或非晶 质的自生矿物,在碎屑岩中含量<50%,对颗粒起胶 结作用,使之成为坚硬的岩石。胶结物有的形成于 沉积 - 同生期,但多数是成岩 - 后生期的沉淀产物。 碎屑岩中主要胶结物是硅质 ( 石英、玉髓和蛋白石 ) 、 碳酸盐(方解石、白云石)及一部分铁质(赤铁矿、褐 铁矿)。此外,硬石膏、石膏、黄铁矿以及高岭石、 水云母、蒙脱石、海绿石、绿泥石等粘土矿物都可 以作碎屑岩的胶结物。
52
钙质(方解石)胶结
53
54
3)其它胶结物
在碎屑岩中氧化铁也是一种较为常见的胶结物。 石膏和硬石膏也可以作为砂岩的胶结物。 磷灰石、沸石、海绿石及有机质等化学成因矿物也可出 现在碎屑岩中,它们可能作为孤立的自生矿物存在,也可以 作为碎屑岩的胶结物。另外,石英、长石、重晶石、天青石、 高岭石、水云母、蒙脱石、萤石、岩盐、钾盐、黄铁矿、绿 泥石等均可在碎屑岩中呈孤立星散状或结核状分布。它们常 表现得成分较单纯,结晶颗粒较小,但晶形完好。在碎屑岩 中,这类矿物一般只含很少的数量,但它们的出现对于分析 碎屑岩的沉积环境和解释成岩、后生作用都是很有意义的。
之成分成熟度就高。
58
成熟度指数——判别砂岩或其它碎屑岩在化学上及 在矿物学上成熟度高低的指数。SiO2/Al2O3、Q含量、
Q/(F+R)、ZTR指数。
Q= Quartz 石英 Z= zircon 锆石 F= Feldspar 长石 T=tourmaline 电气石 R= Rock fragments 岩屑 R=rutile金红石
碎屑岩的粒度分析与岩石成因研究
碎屑岩的粒度分析与岩石成因研究在地质学中,岩石是地壳中最基本的构成部分之一,其类型多种多样。
其中,碎屑岩是由挤压、磨蚀和沉积等地质作用形成的一种岩石类型。
研究碎屑岩的粒度特征及其岩石成因对于理解地质过程、勘探矿产资源以及预测地质灾害等方面具有重要意义。
本文将从碎屑岩的粒度分析和岩石成因两个方面来探讨其相关问题。
一、碎屑岩的粒度分析粒度分析是研究岩石中颗粒大小和颗粒组成的重要方法。
通过粒度分析可以了解岩石的沉积环境、运动情况等信息,对岩石的分类和成因研究具有指导作用。
在进行碎屑岩的粒度分析时,可以运用多种仪器和方法。
其中,最常用的方法是通过粒度分级和颗粒形态来描述岩石颗粒的特征。
主要包括以下几个方面:1. 粒度分级:根据颗粒大小,将岩石颗粒分为粗砂、细砂、粉砂等不同级别。
通过统计每个级别颗粒的百分比,可以获得岩石的粒度分布曲线,从而推测岩石的沉积环境和源区特征。
2. 颗粒形态:通过观察颗粒的形状和角度,可以了解岩石颗粒的来源以及运动过程。
例如,圆形颗粒往往来自于河流或海洋沉积,而锐角颗粒则可能来自于高山地区的物源供应。
3. 细砂颗粒特征:细砂颗粒在碎屑岩中占有重要地位,对其进行深入研究有助于了解岩石的成因和演化过程。
细砂颗粒的孔隙度、圆整度和化学组分等特征可以提供诸多线索。
二、碎屑岩的岩石成因研究岩石成因是指岩石形成的原因和过程。
通过研究碎屑岩的岩石成因,可以了解地壳构造、沉积环境和岩浆活动等方面的信息。
下面介绍一些常见的碎屑岩的岩石成因研究方法:1. 分析岩石成分:通过对碎屑岩中各种矿物成分的分析,可以判断岩石的来源和形成过程。
不同矿物的含量和化学组成反映了岩石的物源特征和沉积环境。
2. 揭示岩石变质和变形历史:对碎屑岩进行岩石学薄片鉴定和剖面观察,可以揭示岩石的变质和变形历史。
例如,薄片中的矿物排列和微观结构可以反映出岩石的应力环境和变形机制。
3. 重构古环境:通过对碎屑岩的沉积构造、沉积特征及古地理背景的分析,可以重构出古环境的演化过程。
岩石的粒度分析1
下面就介绍几种常用的粒度图、直 方图、频率曲线、累积曲线、概率 值累积曲线:
分分分分
直方图和频率曲线
累积曲线
概率值累积曲线
粒度分析在区分沉积环境中 的应用
沉积岩的粒度是受搬运介质、 搬运方式及沉积环境等因素控制的, 反过来这些成因特点必然会在沉积 岩的粒度性质中得到反映,这正是 应用粒度资料确定沉积环境的依据。 近年来,这方面的研究取得了不少 进展,下面简要地介绍一些方法。
RS段的最大C值即Cu,它代表均匀悬浮搬 运的最大粒级。 3)PQ段仍以悬浮搬运为主,但含有少 量滚动搬运组分。 4)OP段以滚动搬运为主,滚动组分与 悬浮组分相混合,C值一般大于800微 米,但由于滚动组分中有悬浮物质的 参加,从而是M值有明显的变化。 5)NO段基本上有滚动颗粒组成,C值 一般大于1mm,常构成河流的砂坝砾石 堆积物。
在牵引流沉积中,C值常指示最大的地质营力。 QR段C的最大值以Cs表示,一般认为Cs是代 表底部的最大搅动指数。而这段的最小值Cu 则代表底部的最小搅动指数。 2)RS段为均匀悬浮,是粒径和密度不随深度变 化的完全悬浮。均匀悬浮常是递变悬浮之上 的上层水流搬运方式。在弱水流中可能不存 在递变的悬浮,而是由均匀悬浮直接与底床 接触。均匀悬浮的物质主要为粉砂和泥质的 混合物,最粗的粒度为细砂。由于均匀的悬 浮搬运常不受底流分选,在河流中自上游至 下游沉积物的粒度成分变化不大,只是粗粒 级含量相对减少。因此在RS段中C值往往基 本不变,而 M值向S端减小。
粒度分析的概念 所谓粒度分析,即研究碎屑岩 的粒度大小和粒度的分布。
粒度分析的目的和意义
碎屑岩的粒度分布及分选性是搬运 能力的度量尺度,是判别沉积时的自然 地理环境以及水动力条件的良好标志, 而且碎屑岩的储油物性与其粒度密切相 关。因此,粒度分析是碎屑岩研究的一 个重要方面。
长江大学沉积岩石学教案:第四章 陆源碎屑岩
/jpkc2/jxzy/skja/ll/4第四章%20%20陆源碎屑岩.htm(第 8/27 页)2009/5/31 10:54:45
第四章 陆源碎屑岩
颗粒形状分类
碎屑颗粒的圆度分级
(五)颗粒的表面结构 一般表显为磨光程度及表面刻蚀痕迹两个方面。 二、填隙物的结构(重点) (一)杂基 杂基是碎屑岩中与粗碎屑岩一起沉积下来的细粒填隙组分,粒度一般小于0.03mm,它们是械机沉积产物而不是化学沉淀组分,可分为原杂基、正杂基、假杂基。 (二)胶结物 胶结物是化学成因物质,其特点是由晶体大小、晶体生长方式及重结晶程度等决定的。可分为: 非晶质及隐晶质结构 显晶粒状结构 嵌晶结构 自生加大结构
杂基的成分最常见的是高岭石、水云母、蒙脱石等粘土矿物,有时见有灰泥和云泥。 3. 研究意义
杂基的含量高低表明沉积环境中水动力条件的强弱,反映搬运介质的流动特性,和碎屑组分的分选性,因而也是碎屑岩结构成熟度的重要标志,这正是我们认识杂基重要性的意义所在。 4. 杂基的识别标志
主要是依据结构来识别杂基。 (二)胶结物 1. 概念:胶结物是碎屑岩中以化学沉淀方式形成于粒间孔隙中的自生矿物。 2. 硅质胶结物:主要是石英、玉髓和蛋白石。 3. 碳酸盐胶结物:主要为方解石和白云石。 4. 其它类型的胶结物:赤铁矿、褐铁矿、硬石膏、石膏、黄铁矿、海绿石、绿泥石。 四、化学成分(简介)
第二节 碎屑岩的结构 (Textures of clastic rocks)
学时:4学时(其中理论教学2学时、实验2学时) 基本内容: ①基本概念:粒度、球度、圆度、杂基、原杂基、正杂基、淀杂基、外杂基、假杂基、胶结物、非晶质结构、隐晶质结构、显晶粒状结构、嵌晶粒状结构、自生加大结构、胶结类型、基底胶结、孔隙胶结、接触胶结、镶嵌胶 结、平均粒径、中值、标准偏差、偏度、尖度、C-M图 ②碎屑岩的基本结构组分及其含义、粒级的划分方案、粒度的分类及命名、φ值的定义及换算、胶结物的结构分类、碎屑岩的支撑性质及胶结类型、粒度分析资料的整理及其应用
4 碎屑岩的结构及粒度分析(重点)
3.碎屑岩的粒度分类及命名
碎屑岩的粒度特征是碎屑岩分类和命名的基础,其 他的分类命名,如成分、成因命名等都是以此为基础。
3.碎屑岩的粒度分类及命名
(1) 三级命名法: ➢ ≥50%的粒级定为岩石的主名,即基本名; ➢ 50-25%之间的粒级以形容词“××质”的形式写 在基本名之前; ➢ 25-10%的粒级作次要形容词,以“含××”的形式 写在最前面; ➢ 小于10%的粒级一般不反映在岩石的名称中。
(1) 非晶质及隐晶质结构
蛋白石、磷酸盐矿物,在偏光显微镜下表现 为均质体性质
(2) 显晶粒状结构
胶结物呈结晶粒状分布碎屑颗粒之间。因晶粒 较大,在手标上可以辩认。
(3) 嵌晶结构
胶结物结晶颗 粒较粗大,晶粒间 呈镶嵌结构,每一 个晶粒中都可以包 含有多个碎屑颗粒。
(3) 嵌晶结构
(4) 自生加大结构
一、粒度分析方法的选择
➢ 对于碎屑粒度进行系统分析时,一般以筛 析法为主,辅之以沉速法和直接测量法,从而 求得碎屑岩的全部粒度组分。
➢ 数量很少或在悬浮液中浓度太低的粉砂、 粘土样品,可以采用光学法和电法。
➢ 固结紧密无法松解的岩石,则只能采用薄 片粒算法。
1、筛析
筛析时是将已处理好的碎屑颗粒通过孔径大 小不同而且按顺序排列的一套套筛,使直径大 小不同的颗粒分别集中,从而得到被分析样品 各粒级组分的含量数据。
终极结构的碎屑岩应是:碎屑为等大球体、 颗粒支撑、填隙物全为胶结物、无杂基。
一、杂基(Matrix)
(4) 杂基成分:多为粘土矿物,有时见有灰泥、云泥 及一些细粉砂碎屑颗粒。
杂基成分为粘土和灰泥
沉积岩石学—— 碎屑岩的结构及粒度分析(1)
碎屑岩的结构组分:包括碎屑颗粒、杂基和 胶结物。
碎屑岩的结构成熟度:是指碎屑沉积物经风 化、搬运和沉积作用的改造,使之接近终极结构 特征的程度。结构上最成熟的砂岩应不含粘土杂 基,碎屑颗粒具有良好的分选性和圆化程度,反 映了沉积物经受了充分的水流簸选和磨蚀作用。
上图是鲍尔斯作的一组图,用来表示从尖棱角状至滚圆状
各级圆度的特征,并规定了各圆度级别的描述名称。我们对手 标本的观察描述没分那么细,取了其中常见的四个级别。
3、圆度和球度的区别:
球度与圆度是两个不同的概念,球度高的颗 粒,其圆度不一定高,反之亦然。球度不仅与 搬运距离有关,更与矿物形态有关(如片状云 母的球度很低)。
我国石油矿区多采用十进制。
(二)球度:
球度是指碎屑颗粒接近球体的程度。 球度的计算:
由公式可以看出,颗粒的三个轴越接近 相等,其球度越高;相反,片状和柱状颗粒 都具有很低的球度。
在搬运的过程中,不同球度的颗粒表现不同:
如在悬浮搬运的组分中,球度小的 片状颗粒最容易被漂走,因此在细砂和 粉砂中常聚集有较大片的云母碎屑。在 滚运搬运中,则只有球度大的颗粒才最 易于沿床底滚动。
水力搬运的河流石英砂和海滩石英砂具有光滑的磨亮的表面;
冰川搬运的砂砾常有擦痕;
在海滩带及海的近岸高能带,石英砂粒表面具有机械成因的 V形坑,并可见到不同形状的槽沟及贝壳状断口。
二、胶结物结构:
胶结物是化学成因物质,它的结构特点是由晶粒大小、 晶体生长方式及重结晶程度等决定的。胶结物常见的结构类 型有如下几种:
1、非晶质及隐晶质结构: 非晶质常是蛋白石、磷酸盐、
铁质等;隐晶质为玉髓、隐
晶磷酸盐矿物。
碎屑岩结构及粒度分析
(2)标准偏差(σ1): 用标准偏差(σi)确定的六个分选级别: σ1<0.35,分选极好; σ1=0.35~0.50,分选好; σ1=0.50~0.71,分选较好;σ1=0.71~1.00,分选中等; σ1=1.00~2.00,分选较差;σ1=2.00~4.00,分选差; σ1>4.00,分选极差; 分选性的实际意义: 分选性的实际意义: 分选性的好坏也可以作为环境标志。沉积物的分 选程度与沉积环境的水动力条件有密切关系。总的来 说,从风成砂丘—海(湖)滩砂—河道砂—冰川和冲 积扇沉积,其分选程度依次变差。
累积概率曲线一般为 三段式: 滚动组分、跳跃组分 和悬浮组分。 每个直线段需要有4个 以上的点构成。 概率累积曲线的主要结构 参数: 粗切点 粗切点:表示能跳 跃的最粗颗粒(水动力强 则粗切点左移);细切点 细切点: 细切点 表示能悬浮的最粗颗粒。 分选性:以每个直线 分选性 段的陡缓反映分选好坏。 线段陡(>500~600)分选 好,线段平缓(200~300) 分选差。
第二节: 第二节:胶结类型及颗粒支撑性质 一、胶结类型: 在碎屑岩中,胶结物或填隙物的分布状况及其 与碎屑颗粒的接触关系称为胶结类型。 1、 基底胶结: 填隙物含量较多,碎屑颗粒在其中互不接触 呈漂浮状。 基底胶结为杂基支撑结构 杂基支撑结构,填隙物主要为 杂基支撑结构 同生期杂基。
2、孔隙胶结: 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。 孔隙胶结是最常见的颗粒支撑结构。颗 粒间的胶结物是成岩期或后生期的化学沉 淀产物。
二、胶结物结构: 胶结物是化学成因物质,它的结构特点是由晶粒 大小、晶体生长方式及重结晶程度等决定的。胶结物 常见的结构类型有如下几种: 1、非晶质及隐晶质结构: 非晶质常是蛋白石、磷酸盐、 铁质等;隐晶质为玉髓、隐 晶磷酸盐矿物。
碎屑岩的结构及粒度分析
一)粒度:碎屑颗粒的大小。
1.表示方法: 1)线性值——直观测量。 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。
六)颗粒的表面结构定义
碎屑颗粒表面的磨光面、毛玻璃化和显微的刻蚀痕迹 成因 机械磨蚀作用、化学的溶蚀、沉淀作用 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0.03mm(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
显晶粒状结 构
次生加大结 构
栉壳状结 构
次生加大 结构
嵌晶结构
嵌晶 结构
斑状结构
斑状结构
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
Mz=(φ 16+φ 50+φ 84)/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
σ 1=(φ 84-φ 16)/4+(φ 95-φ 5)/6.6
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
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(二)球度: 球度是指碎屑颗粒接近球体的程度。
球度的计算:
由公式可以看出,颗粒的三个轴越接近 相等,其球度越高;相反,片状和柱状颗粒 都具有很低的球度。
在搬运的过程中,不同球度的颗粒表现不同:
如在悬浮搬运的组分中,球度小的 片状颗粒最容易被漂走,因此在细砂和 粉砂中常聚集有较大片的云母碎屑。在 滚运搬运中,则只有球度大的颗粒才最 易于沿床底滚动。
(三)圆度: 圆度是指碎屑颗粒的原始棱和角被磨蚀 圆化的程度。 1、圆度的计算:
圆度的数值变化在0~1之间,圆 度的数值越大,圆度越高。
2、圆度的估算:
在手标本的观察描述中,通常把碎屑的圆度划分为 如下四个级别:
1)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。说颗粒的结构特征一般包括粒度、球度、 形状、圆度以及颗粒的表面特征。
(一) 粒度:
1、粒度的概念:碎屑颗
粒的大小称为粒度。粒度是以
颗粒直径来度量的(一般以长
径或中径来度量)。
2、粒级的划分:
(1)十进制和2的几何级数制分级标准:
在国际上应用较广的是伍登 — 温特华 斯的方案,称之为 2 的几何级数制。它是以 1mm为中心乘以2或除以2来进行分级的。
上图是鲍尔斯作的一组图,用来表示从尖棱角状 至滚圆状各级圆度的特征,并规定了各圆度级别的描 述名称。我们对手标本的观察描述没分那么细,取了 其中常见的四个级别。
3、圆度和球度的区别:
球度与圆度是两个不同的概念,球度高的颗 粒,其圆度不一定高,反之亦然。球度不仅与 搬运距离有关,更与矿物形态有关(如片状云 母的球度很低)。 但一般对同种矿物而言,随着搬运距离的 增加,其圆度和球度均增高,故它们是度量碎 屑岩的结构成熟度的标准之一。
第一节:碎屑岩结构 碎屑岩的结构:是指构成碎屑岩的矿物及岩 石碎屑的大小、形状以及空间组合方式。 碎屑岩的结构组分:包括碎屑颗粒、杂基和 胶结物。 碎屑岩的结构成熟度:是指碎屑沉积物经风 化、搬运和沉积作用的改造,使之接近终极结构 特征的程度。结构上最成熟的砂岩应不含粘土杂 基,碎屑颗粒具有良好的分选性和圆化程度,反 映了沉积物经受了充分的水流簸选和磨蚀作用。
(四)表面结构:
碎屑颗粒的表面结构特征包括颗粒表面的磨光程度和 显微刻蚀痕迹两个方面。
碎屑颗粒的表面结构在揭示侵蚀、搬运作用和识别沉 积环境中有着实际意义: 一般认为颗粒表面呈毛玻璃状的霜面是风力搬运的标 志; 水力搬运的河流石英砂和海滩石英砂具有光滑的磨亮 的表面; 冰川搬运的砂砾常有擦痕; 在海滩带及海的近岸高能带,石英砂粒表面具有机 械成因的V形坑,并可见到不同形状的槽沟及贝壳状断 口。
2)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。一般说明碎屑经过了短距离搬运。 3)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。说明碎屑经过了较长距离 的搬运。
4)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。说明碎屑 经过了很长距离的搬运和磨损。