碎屑岩的结构及粒分析
第三章碎屑岩
第一节 碎屑岩的一般特征
第二节 粗碎屑岩-砾岩、角砾岩
第三节 中-细碎屑岩-砂岩、粉砂岩
第四节 泥质岩
第一节 碎屑岩的一般特征
(一)、碎屑岩的物质成分
碎屑岩的物质成分主要由碎屑物质、化学物质和杂基三部分组成。
1.碎屑物质
碎屑岩中的碎屑物质,可占整个岩石组分的50%以上,是碎屑岩的特征组分。
0.125~0.0625
0.1~0.05
粗粉砂
粗粉砂
0.0625~0.0312
0.05~0.01
细粉砂
中粉砂
0.0312~0.0156
细粉砂
0.0165~0.0078
极细粉砂
0.0078~0.0039
<0.01
粉
砂
粘土(泥)
<0.0039
(2)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,
中等。
③构造
各种大型交错层理、波痕、生物扰动构造等。
④颜色
与长石的颜色有关——淡黄色、灰白色或红色
⑤成因
母岩富含长石——花岗岩和花岗片麻岩类
物理风化作用为主,强烈的侵蚀、快速堆积
埋藏后的蚀变作用很弱
构造活动较强烈
2.岩屑质长石砂岩
R=10~50%,F=25~75%,F>R
(一)成因(Origin)
2.长石质岩屑砂岩
Q<75%, R:F<3:1 ,R>F
(二)成因(Origin)
1.岩屑砂岩的形成条件与长石砂岩基本类似,需要有
岩——同生砾岩
内碎屑砾岩、泥岩砾岩/泥砾岩
三、主要成因类型
简述陆源碎屑岩的结构类型
简述陆源碎屑岩的结构类型
陆源碎屑岩是一种特殊的岩石,它的结构类型各有不同。
陆源碎屑岩的结构类型可大致分为粒状结构、晶间结构和充填性结构三种,分别具有各自特有的矿物和构造特征,可以为研究陆源碎屑岩提供重要信息。
粒状结构是最普遍的陆源碎屑岩类型,其特征是砂砾晶体、细粒晶体和细砂屑晶体的结合,形成的层次结构如同把多层衬衣一样,砂砾晶体层、细粒晶体层和细砂屑晶体层交错排列,形成一种多层结构。
粒状结构具有块状物质,常出现在深海沉积岩中,主要由沙砾、粗细砾、细砂和细砂组成,尤其是沙砾组成较多。
晶间结构是次要的陆源碎屑岩类型,其特征是细粒晶体与晶间物质的混合,晶间物质可以是砂、砾、细砂,也可能是类似泥的材料,晶间物质特征的确定是晶间结构的基础。
此外,晶间结构也有很多具体的成份,比如有机物、水、气体和灰等,它们各司其职,可以经常被发现在古生界沉积岩中。
充填性结构是最常见的陆源碎屑岩类型,它的特征是多种岩石碎屑物质分层排列,通常由细砂、砾石、砂砾和细砂组成,具有比较稳定的充填性,也就是说,这种类型的陆源碎屑岩会把受压的碎屑物质做出较好的充填,形成稳定的结构。
同时它具有较强的抗剪性,能够有效抵抗外力的作用,对地质环境比较有利。
通过以上介绍,我们可以得知陆源碎屑岩的结构主要有粒状结构、晶间结构和充填性结构三种,它们分别具有各自不同的矿物组
分和构造特征,随着深部沉积和成岩作用,陆源碎屑岩有着极为重要的地质意义,对于更好地了解陆源碎屑岩的结构类型也是非常有必要的。
04碎屑岩的结构及粒度分析-PPT文档资料
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复杂性3、粒径记录表示形式有毫米(D值)、2的几何级 数和φ 值,其中:φ = -Log2D 复杂性4、通常分砾、砂、粉砂四类,具体粒划分方案 极其多样复杂
4
5
重要性一、是陆源碎屑岩分类的基础,据粒度通常分 为砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩四类; 重要性二、是陆碎屑岩最常用命名的基础。 以粒度的“三级命名法”最常用(教材50页)
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重要性3、粒度与碎屑岩的储油物性(孔隙度和渗透率) 密切相关。 重要性4、有重要的环境与成因意义
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2、分选性
碎屑颗粒大小的均匀程度,即称为“分选性”。 在肉眼研究时常将分选性分为好、中、差三级: 主要粒级成分的含量>75%时,碎屑大小近于相等 者,称为分选性好; 主要粒级成分的含量在75%至50%时,碎屑大小有 明显差异者,称为分选性中等; 没有一个粒级成分的含量>50%时,碎屑大小相悬 殊者,称为分选性差等;
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(1)三级命名法: 含量大于或等于50%的粒级定岩石的主名, 即基本名; 含量介于 50 ~ 25 %的粒级以形容词“ XX 质”的形式写在主名之前; 含量在 25~10%的粒级作次要形容词,以 “含XX”的形式写在最前面; 含量小于 l0 %的粒级一般不反映在岩石的 名称中。如粉砂质细砂岩,含砾粗砂岩,含 泥粉砂质细砂岩
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(2)假如碎屑岩的粒度分选较差,所含粒级较多, 但没有一个粒级的含量是大于或等于 50 %,而含量 在 50 ~ 25 %的粒级又不止一个。这时则以含量为 50~25%的粒级进行复合命名,以“ XX一 XX岩” 的形式表示,含量较多的写在后面。其它含量少的粒 级仍按第一条原则处理。如:中—粗砂岩,粉-细-中 砂岩;含砾的粗-细-中砂岩(不等粒砂岩) (3)若碎屑岩的粒度分选更差,不但没有含量大 于50%的粒级,而且含量为50~25%的粒级也没有 或者只有一个。则应将此岩石的全部粒度组分分别合 并为砾、砂和粉砂三大级,然后按前两条原则命名。 如:含砾砂岩,含泥砾质砂岩;
碎屑岩的结构及粒分析
第11页/共55页
4.1 碎屑颗粒的结构
2、碎屑颗粒形状是由其 A、B、C三个轴的相对大
小所显现的特征。常分为四种形状。
碎屑的形状与碎 屑的成分、介质性质、 搬运方式、搬运距离 等内外有关。
此外还可有一些 特殊的碎屑形态,如 风棱石、熨斗石等。
嵌 晶 结 构
硬石膏连晶基底式胶结
第25页/共55页
4.2 填隙物的结构与胶结类型
2、杂基的结构
杂基的结构较为简单,按成因可分为原杂基和正 杂基两种类型: 1)原杂基:表现为原始沉积状态的杂基。
主要是粘土质点及或多或少的极
细小的石英屑、长石屑和云母屑
等混杂物质,在相应层位内分布
均匀。 代表了沉积物较差的分选
4.3 粒度分析
3、应用粒度参数判断沉积环境
第45页/共55页
4.3 粒度分析
4、应用粒度参数散点图判定沉积环境
第46页/共55页
4.3 粒度分析
5、应用萨胡判别公式判别沉积环境
第47页/共55页
4.3 粒度分析
塔里木盆地东河砂岩段砂岩粒度参数沉积环境判别表 (应用萨胡公式)
井号
深度
轮南59 轮南59 轮南59 轮南60
1、胶结物的结构 3)显晶质结构:胶结物晶粒 小于碎屑颗粒,常见如碳酸 盐等胶结物。
粒状(镶嵌):胶结物粒状, 小于碎屑,散布碎屑间。
带状(薄膜状):胶结物晶粒板片状,平行环绕碎屑颗粒呈带状分布,如粘土膜。 栉状(丛生)结构:如果胶结物呈纤维状或细柱状垂直碎屑表面生长时,称丛生状胶 结; 再生(次生加大)结构:常见自生石英胶结物沿碎屑石英边缘呈加大边,两者光性方 位是大体一致的。也常见长石和方解石的自生加大胶物结构。
沉积学 第三章 碎屑岩的结构
2. 次生孔隙 在埋藏成岩过程中受次生溶解作用形成的孔隙,
也包括岩石因破碎或收缩造成的缝隙。
次生孔隙是最重要的油气储集空间
3. 孔隙的演化 原生孔隙因压实作用、胶结作用→随深度增加而减少。
性质不很稳定的组分溶解 岩石破碎和收缩
次生孔隙 ↓
次生孔隙发育带 ↓
有效的储集空间
四、胶结类型和颗粒接触类型 1.支撑方式、胶结类型:
(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)/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
颗粒磨圆度分级标准
磨圆度
颗粒形状
差
较差
中等
较好 好 ∣
极好
尖棱角状 棱角状
次棱角状
次圆状 圆状
滚圆状
(五)颗粒的表面结构
碎屑颗粒表面形态 成因:机械磨蚀作用、化学溶蚀和沉淀作用 类型:
1.霜面:似毛玻璃,表面模糊、不透明。 2.磨光面:光滑的磨亮表面。 3.刻蚀痕和撞击痕 :碰撞形成
(六)颗粒的组构
第二节 碎屑岩的结构
碎屑岩内各结构组分的特点和相互关系。 包括:碎屑颗粒的结构、杂基、胶结物和孔隙结构, 以及其间的关系。
沉积岩鉴别、描述、分类命名的依据,成因分析的重要标志。
一、 碎屑颗粒的结构 (一)粒度
碎屑颗粒的大小。
(1)体积值:同体积球体直径。 (2)线性值——直观测量
含大(A)、中(B)、小 (C)三个直径 实际工作中常用线性值。
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。
碎屑岩的主要类型及特征
碎屑岩的主要类型及特征碎屑岩是一类由已经存在的岩石碎屑经过风化、侵蚀、搬运和沉积作用形成的沉积岩。
它是地壳中最常见的岩石类型之一,具有广泛的分布和多样的特征。
本文将介绍碎屑岩的主要类型及其特征。
碎屑岩的主要类型可以分为砂岩、砾岩和泥岩三类。
下面将分别对这三类碎屑岩的特征进行详细介绍。
一、砂岩砂岩是由砂粒组成的碎屑岩,其主要特征如下:1. 颗粒成分:砂岩的颗粒成分主要是石英,也可以包含少量的长石、云母和其他矿物。
这些颗粒的大小一般在0.0625-2毫米之间。
2. 结构:砂岩的颗粒之间常常有一定的空隙,形成孔隙度。
砂岩可以分为均质砂岩和颗粒状砂岩两种结构类型。
均质砂岩的颗粒排列整齐,颗粒间无明显的孔隙;颗粒状砂岩的颗粒排列松散,颗粒间存在较多孔隙。
3. 颜色:砂岩的颜色多种多样,主要取决于其中矿物的成分和含量。
常见的颜色有白色、灰色、黄色、红色等。
4. 纹理:砂岩的纹理可以分为层理状、交错状和鳞片状等。
层理状砂岩呈现出平行的层次结构,交错状砂岩则是颗粒的交错排列,鳞片状砂岩则是颗粒形成鳞片状的结构。
二、砾岩砾岩是由直径大于2毫米的砾石组成的碎屑岩,其主要特征如下:1. 颗粒成分:砾岩的颗粒成分主要是砾石,也可以包含少量的砂粒和泥粒。
砾石的成分多样,包括石英、长石、岩屑、变质岩等。
2. 结构:砾岩的颗粒之间常常有较大的孔隙,形成孔隙度。
砾岩可以分为均质砾岩和颗粒状砾岩两种结构类型。
均质砾岩的颗粒排列整齐,颗粒间无明显的孔隙;颗粒状砾岩的颗粒排列松散,颗粒间存在较多孔隙。
3. 颜色:砾岩的颜色多样,主要取决于其中砾石的成分和含量。
常见的颜色有灰色、黄色、红色等。
4. 纹理:砾岩的纹理通常是颗粒的交错排列,形成交错结构。
这种结构可以使砾岩具有较高的强度和稳定性。
三、泥岩泥岩是由粘土颗粒和泥粒组成的碎屑岩,其主要特征如下:1. 颗粒成分:泥岩的颗粒成分主要是粘土颗粒和泥粒,其中粘土颗粒的直径小于0.002毫米,泥粒的直径在0.002-0.06毫米之间。
陆源碎屑岩
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
为什么研究陆源碎屑岩
1、蕴藏丰富的矿产
2、用途广泛
硅砖和玻璃原料:纯净的石英砂岩 农业肥料:海绿石砂岩 建筑材料和研磨材料:砂岩 石油及地下水的良好运移通道 旅游胜地
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
主要内容
一、什么是陆源碎屑岩? 二、陆源碎屑岩的一般特征 三、陆源碎屑岩类型
自生矿物:从溶液中沉淀的化学物质, 不起胶结作用
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
1. 陆源碎屑岩的物质组成——填隙物质
形成阶段——成岩阶段,由颗粒之间的溶液经化学 作用沉淀出来
含量:<50 %
常见胶结物: 硅质矿物———Q,蛋白石,玉髓 碳酸盐——方解石,白云石,菱铁矿 硫酸盐——石膏、重晶石(Ba), 天青石(Sr) 磷酸盐——胶磷矿(非晶态磷灰石) 铁氧化物、氢氧化物——
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
1. 陆源碎屑岩的物质组成——碎屑物质
重矿物碎屑:相对密度大于2.86的矿物
含量很少,一般不超过1% 粒度大小多介于0.25—0.05mm 之间 反映母岩特征
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
1. 陆源碎屑岩的物质组成——碎屑物质
(2) 岩石碎屑: (又称岩屑) 母岩破坏后的岩石碎块,反映母岩性质
(3)胶结类型
胶结类型:也称之为支撑类型。 填隙物与碎屑颗粒的关系 。
碎屑颗粒与填隙物的相对数量 碎屑颗粒之间的接触关系
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
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,填隙物主要为杂基。一般代表着高密度 流快速堆积的特征。它形成于沉积同生期。
二、内源沉积岩(自生沉积岩 )
沉积岩石学——碎屑岩的结构及粒度分析(3)
偏度的分级:
SK1=-1~-0.3,很负偏; SK1=-0.3~-0.1,负偏; SK1=-0.1~+0.1,近对称; SK1=+0.1~+0.3,正偏; SK1=+0.3~+1,很正偏;
偏度的实际意义:
粗切 点
分选性:以每个直线段的 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。
滚动组分
悬浮 组分
(二)粒度参数:
粒度参数是以一定的数值定量地表示碎屑物质的粒度特征。 单个粒度参数及其组合特征可作为判别沉积水动力条件及沉积 环境的参考依据。
常用的粒度参数包括:平均粒度、分选系数、偏度、峰度。
2、累积曲线:
作累积曲线时,横坐 标仍表示粒径,而纵坐标 则表示各粒级的累积百分 含量。
作图时从粗粒级的一 端开始向细粒级的一端依 次点出每一粒级的累积百 分含量,然后将各点以圆 滑曲线连接起来,即得累 积曲线。
累积曲线用途:分析粒度分布特征,进而帮助区 分不同的沉积环境。
从累积曲线图上可看出曲线的陡缓和粒级分布 范围,进而判断分选的好坏。粒度范围窄,曲线陡, 表示分选好;反之亦然。
概率坐标不是等间距 的,而是以中央50%处为 对称中心,向上、下两端 相应地逐渐加大,这样可 将粗、细尾部放大,并清 楚地表示出来。
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。
细切 点
跳跃组分
概率累积曲线的主要结构参数: 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:表示能悬浮的最粗颗 粒。
第三节:粒度分析
粒度分析的目的是研究碎屑岩的粒度大小 和粒度分布。
对砂级颗粒进行粒度分析最常用的是筛析 法。即将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(上边孔大,向下 依次减小),使直径大小不同的颗粒分别集中, 筛后称出每层筛中砂的重量,并求出其百分含 量。从而得到被分析样品各粒级组分的数据。
陆源碎屑岩的粒度分析
四、粒度分析的方法
▪ 粒度分析方法很多,主要决定于粒度大小和样品情况, 其常用方法有以下几种:
▪ 概率累积曲线图的优点是可以说明粒度搬运的 状态。可以解释形成环境。
5. CM图
▪ CM图是用C值和M值两个粒度参数在双对数坐标纸上分别为纵坐标和横 坐标所作的一种图。其C值为累积曲线上1%处的粒径,相当于样品中最 粗粒径;M值相当于累积曲线上50%处的粒径,即相当于中值Md。因此 CM图是表示沉积物的最粗粒径与中值的关系图。此图能反映沉积物粒 度与搬运方式的关系,从而判断沉积环境。
图3-9 帕塞加的牵引流沉积C-M模式图
图3-10 浊流沉积的C-M图
六、 粒度分析参数的计算
▪ 利用粒度分析的数据进一步计算粒度参数,来分析沉 积物粒度特征、分布、分选程度等,因为它们与水动 力条件有密切关系,因此可以帮助判断沉积环境。
1. 粒度参数的计算方法:有图算法和数理统计法
▪ (1) 图算法:即是从累积曲线图上读出某些累积百分数相应的颗粒直径(毫米或Φ值) 再经简单的算术公式计算就行了,此法简便,可从图上一目了然地读出所需要的数值, 如Φ50即指粒径以Φ值为单位,累积百分比在50%处的粒径等。
注:P为百分位粒径,以mm为单位;φ为百分位粒径,以φ值为单位。
鉴别沉积环境的判别函数
鉴别沉积 环境
风成沙丘 与海滩
判别公式
Y = 风成:海滩
-3.568Mz+3.7016
2 1
-2.0766SK1+3.
火山碎屑岩_图文
碎
屑
粒
0.1-0.01mm
度
<0.01mm
火山碎 屑熔岩
10-90% 熔岩胶结为主
定向不显 集块熔岩 角砾熔岩
正常火山碎屑岩类
熔结火山碎屑岩
普通火山碎屑
>90% 熔结为主
压结为主
似流动构造
层状构造不显
熔结集块岩
集块岩
熔结角砾岩
火山角砾岩
凝灰熔岩
熔结凝灰岩
凝灰岩
火山-沉积碎屑岩类
沉积火山碎屑岩
破碎沉积 时特点
粒径
刚性
半塑性
塑性
>100mm
火山集块
100~200mm 火山角砾
2~0.01mm
火山砂(岩屑、 晶屑)
<0.01mm
火山弹 火山砾 火山灰(玻屑) 火山尘
火焰石 塑性岩屑或浆屑
塑性玻屑
结构
• (1)集块结构:; • (2)火山角砾结构: • (3)凝灰结构: • (4) 熔结结构。 • (5)碎屑熔岩结构, • (6)陆源碎屑与火山碎屑过渡类型结构,如沉
物质特征
塑性浆屑(a)火山弹(b)浮石(c)石英晶屑(d)长石晶屑(e)和玻屑(f)
火山碎屑岩
晶屑:长石
火山碎屑
浆屑
火山碎屑
撕裂状的黑云母
火山碎屑
暗化边
岩屑
火山碎屑
正交光
玻屑脱玻化
单偏光
火山碎屑
晶屑:石英
火山碎屑
气孔 玻屑
火山碎屑
玻屑
晶屑:长石
火山尘
火山碎屑
岩屑
火山碎屑成分类表
火山碎屑岩主要结构组分
• 1、岩屑 • 含刚性岩屑、半塑性岩屑和塑性岩屑。 • 刚性岩屑,常简称岩屑,是早先凝固的熔岩和
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。
火山碎屑岩的结构和构造
火山碎屑岩的结构和构造一、火山碎屑岩结构1、粒度结构1)集块结构:火山碎屑物粒度>64mm,一般超过50%,不少于是/3。
2)火山角砾结构:火山碎屑物粒度介于64-2mm之间,一般超过50%,不少于是/3。
3)凝灰结构:火山碎屑物粒度介于2-0.0625mm之间,一般超过50%,不少于是/3.4)尘屑结构:火山碎屑物粒度<0.0625mm,一般超过50%,不小少1/3。
火山尘是最细的火山碎屑物,它是一种玻屑和晶屑的混合物,在高倍镜下也不易分辨其形态,但在扫描镜下可以看出,空们呈碎屑状。
2、成因结构1)塑变(熔结)结构:主要由塑变玻屑和塑变岩屑彼此平行重叠熔结构成,其中可含少量刚性碎屑物。
按粒度右进一步分为熔结集块结构、熔结角砾结构和熔结凝灰结构,以后者最为常见。
2)碎屑熔岩结构:这是属于火山碎屑岩和熔岩之间过渡类型的结构,火山碎屑被熔浆胶结,熔浆冷凝后结构都比较细。
按火山碎屑物粒度可进一步划分为集块人岩结构,角砾熔岩结构和凝灰熔岩结构。
3)沉火山碎屑结构:这是属于火山碎屑岩和正常沉积岩之间过渡类型的结构,以火山碎屑物为主,混入较少的正常沉积物,按火山碎屑物粒度进一步划分为沉集块结构、沉火山角砾结构和沉凝灰结构,后者比较常见。
4)凝灰沉积结构:这是以正常沉积物为主的过渡类型岩石的结构,在正常沉积物中混入有少量火山碎屑物,名称以正常沉积岩结构为主,前面加上“凝灰”字头,如凝灰砾岩状结构、凝灰泥质结构、凝灰沉积结构、凝灰碳酸盐结晶结构等。
二、火山碎屑岩构造1、假流纹构造:由压扁拉长的塑性玻屑和塑变岩屑呈定向排列,它与流纹构造的区别见表。
2、火山泥球构造(包括火山灰球、火山豆石等构造)主要由较细的中、酸性火山碎屑物所组成,混有一些陆源物质和硅质凝胶,呈球状和扁豆状,常呈同心纹状构造。
泥球大小从一毫米至几厘米不等。
球状个体的内部为较粗的火山碎屑物,边部很细,常呈同心纹状。
它是大陆喷发以及水下堆积的火山碎屑岩中常见的构造。
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
4 第四章 碎屑岩的结构及粒度分析
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。
三、碎屑颗粒的圆度及颗粒表面结构 (二)、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。
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
• 二、结构成熟度 • 结构成熟度是指碎屑岩沉积物在风化、搬运和沉积作用的 改造下接近终极结构特征的程度(福克,1954)。 • ①结构成熟度高(杂基≤5%) • 颗粒分选磨圆好,具明显的颗粒支撑结构和较多化学胶结填 隙物,。 • ②结构成熟度中等(杂基5-15%) • 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, • ③结构成熟度低(杂基≥15%) • 颗粒分选磨圆较差,具明显的杂基支撑结构和很少的化学胶 结填隙物, • 成分成熟度和结构成熟度可以一致,也可以不一致。如粉砂 的成分成熟度较高,但颗粒的磨圆较差。
将直方图上各方块顶边中点连接起来,绘制成 的光滑曲线
第三节 孔隙结构和结构成熟度
第四节 粒度分析
概述:碎屑岩粒度可以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。粒度分析方法有: 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
嵌晶胶结,钙质砂岩
杂基支撑,泥质粉砂岩
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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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;
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;
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。
表面特征的形成主要是环境条件改造的结果, 也与碎屑自身的属性有关,因此,研究表面特征同 样有重要的成因和环境意义。
18
4.1 碎屑颗粒的结构
19
4.2 填隙物的结构与胶结类型
第二节 填隙物的结构与胶结类型
一、填隙物的结构
填隙物包括杂基和胶结物
1、胶结物的结构 胶结物的结构特征主要表现为胶结物的结晶程度、
粒度。由于碎屑的大小尺寸不均一,常以其平均 值作为其粒度。
粒度是一个简单而复杂且极其重要的概念。
2
4.1 碎屑颗粒的结构
2、粒度的测量方法
⑴直接测量法:用于粗大的松散碎屑,如砾石,测量大(dL)中 (di)小(ds)三个直径;
3
4.1 碎屑颗粒的结构 ⑵显微镜电镜方法:用于固结的砂、粉砂和泥,获得视长径;
例如:中—粗砂岩,粉-细-中砂岩(不等粒砂岩) (3)若碎屑岩的粒度分选更差,不但没有含量大于50%的 粒级,而且含量为50~25%的粒级也没有或者只有一个。则 应将此岩石的全部粒度组分分别合并为砾、砂和粉砂三大级, 然后按前两条原则命名。
例如:含砾砂岩,含泥砾质砂岩
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4.1 碎屑颗粒的结构
5、分选性
注意:圆度的高低与碎屑的成分、介质性质、搬运方式、 搬运距离等内外因素密切相关,是成因分析和环境研究 的重要内容。
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4.1 碎屑颗粒的结构
2、颗粒的表面结构
表面结构是碎屑颗粒表面的形态特征,一般主要 观察表面的磨光程度及表面刻蚀痕迹两个方面。如 丁字擦痕,压蚀坑、霜面(毛玻璃表面),沙膜膝 等。在电镜较为普及的现今,许多砂粒表面的蚀坑 也被发现。
在主名之前;
❖ 含量在 25~10%的粒级作次要形容词,以“含XX”的
形式写在最前面;
❖ 含量小于l0%的粒级一般不反映在岩石的名称中。
例如,细砂岩,粉砂质细砂岩,含砾粗砂岩
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4.1 碎屑颗粒的结构
4、碎屑岩的粒度分类及命名
(2)假如碎屑岩的粒度分选较差,所含粒级较多,但没有 一个粒级的含量是大于或等于50%,而含量在 50~25%的粒 级又不止一个。这时则以含量为 50~25%的粒级进行复合命 名,以“ XX一 XX岩”的形式表示,含量较多的写在后面。其 它含量少的粒级仍按第一条原则处理。
A:为颗粒最大扁平面上的最大直径; B:为最大扁平面内垂直A轴的最大直径; C:是垂直最大扁平面的最大直径; A、B、C三轴互相垂直,不一定交于一点; 最大球度值l,最小值则趋近于零。
球度的高低与碎屑的成分、介质性质、 搬运方式、搬运距离等有关。
12
4.1 碎屑颗粒的结构
2、碎屑颗粒形状是由其 A、B、C三个轴的相对大
第四章 碎屑岩的结构及粒度分析
第一节 碎屑颗粒的结构
碎屑颗粒本身的结构特征一般包括粒度及分选性、球度 与形状、圆度以及颗粒的表面特征。
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、填隙物的结构
1
4.1 碎屑颗粒的结构
一、碎屑颗粒的粒度与分选性
1、粒度的概念 粒度:碎屑颗粒的大小尺寸即称碎屑颗粒的
分选性:碎屑颗粒大小的均匀程度,即称为“分选性”。 实际应用中常用目测法与标准模板(或标准砂样管)对比确定。
在肉眼研究时常将分选性分为好、中、差三级:
主要粒级成分的含量>75%时,碎屑大小近于相等者,称为分选 性好;
主要粒级成分的含量在75%至50%时,碎屑大小有明显差异者, 称为分选性中等;
没有一个粒级成分的含量>50%时,碎屑大小相差悬殊者,称为
分选性差;
10
4.1 碎屑颗粒的结构
对于进行过粒度分析的样品而言,常用标准偏差 来衡量分选性的好坏(后述)。
注意: 粒度的大小、分选性的好坏,均与碎屑类型、介
质性质、搬运方式、搬运距离等因素有关。具有重要 的成因和环境意义,是重要研究内容之一。
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4.1 碎屑颗粒的结构
二、碎屑的球度与形态
1、球度是指碎屑颗粒磨蚀接近球体的程度。通常 是用福克(1958)提出的公式来计算球度系数:
晶粒的大小、晶粒的排列方式、与碎屑颗粒的关系等 的差异,据此可分为以下类型:
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4.2 填隙物的结构与胶结类型 1、胶结物的结构
小所显现的特征。常分为四种形状。
碎屑的形状与碎 屑的成分、介质性质、 搬运方式、搬运距离 等内外有关。
此外还可有一些 特殊的碎屑形态,如 风棱石、熨斗石等。
研究碎屑形态有
重要的环境和成因意
义。
辛格分类
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4.1 碎屑颗粒的结构
三、碎屑颗粒圆度及颗粒表面结构
1、圆度是指碎屑颗粒的原始棱角被磨圆的程度,是碎屑最 重要结构特征之一。在最大投影面上研究。(磨圆程度)
⑶筛析法:用于松散碎屑(砾、砂、粉砂),获得中径;
⑷沉降分析法:用于粉砂和泥级碎屑,获得体积(有效)直径
(dn)
4
4.1 碎屑颗粒的结构
5
4.1 碎屑颗粒的)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/T5368.2-1995)。
6
4.1 碎屑颗粒的结构
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4.1 碎屑颗粒的结构
4、碎屑岩的粒度分类及命名
(1)三级命名法:
❖ 含量大于或等于50%的粒级定岩石的主名,即基本名; ❖ 含量介于50~25%的粒级以形容词“XX质”的形式写
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4.1 碎屑颗粒的结构
三、碎屑颗粒圆度及颗粒表面结构
在实际工作中主要用比较目测法确定颗粒圆度。 鲍尔斯制作了六级的圆度模板;
圆度的形状和分级(鲍尔斯,1953)
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4.1 碎屑颗粒的结构
三、碎屑颗粒圆度及颗粒表面结构 现行石油行业标准SY/T5368.2-1995将圆度分为五级。
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4.1 碎屑颗粒的结构 在文献资料中及某些情况下,也可把圆度划分为四级: