碎屑巖的結構及粒度分析

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1、沉積巖石學Sedimentarypetrology課程負責人：楊友運２００６年１０月第一節(jié)碎屑顆粒的結構第二節(jié)填隙物的結構第三節(jié)膠結類型及顆粒支撐性質第四節(jié)粒度分析第三章碎屑巖的結構及粒度分析（Texturesofclasticrocksandgrain-sizeanalysis）碎屑巖的結構是指構成碎屑巖的礦物及巖石碎屑的大小、形狀以及空間組合方式。碎屑巖的結構組分包括碎屑顆粒和填隙物(包括雜基和膠結物）。第一節(jié)碎屑顆粒的結構碎屑顆粒的結構特征一般包括粒度、磨圓度、球度、形態(tài)及顆粒表面特征。一、粒度（grain-size）1．粒度概念：是指碎屑顆粒的大小，是碎屑顆粒

2、最主要的結構特征。2．粒級劃分：粒度單位(毫米)；Φ值單位(Φ＝-log2d)粒級劃分標準（H.Blatt）第一節(jié)碎屑顆粒的結構我國石油礦區(qū)多采用十進制，這一分類方法便于記憶，定名比較簡單，基本上符合儲油層研究要求。1990年8月公布的中華人民共和國石油天然氣總公司標準—“石油地質實驗分析鑒定方法”標準匯編中顆粒粒度劃分標準。第一節(jié)碎屑顆粒的結構1934年克魯賓(Krumbein)將2的幾何級數(shù)制標度轉化為φ值標度。轉換公式為:φ=-log2D，式中D為mm直徑。φ值分級標準的優(yōu)點：將用毫米表示的分數(shù)(或小數(shù))顆粒直徑變成了整數(shù)大量出現(xiàn)的粗砂以下的較小粒度均表現(xiàn)為

3、正數(shù)在作圖時，可不用對數(shù)座標紙，因為已經將對數(shù)等間距轉換成了算術等間距。第一節(jié)碎屑顆粒的結構二、圓度（roundness）圓度是指碎屑顆粒的原始棱角被磨圓的程度，它是碎屑的重要結構特征之一。沃德爾(1932)定義：幾個角或邊的平均曲率半徑與最大內接球的半徑比。一般分為四級：①棱角狀（0）；②次棱角狀；③次圓狀；④圓狀。平均圓度＝〔（n3×3）+（n2×2）+（n1×1）（n0×0）〕/（3×N）N＝n3+n2+n1+n0第一節(jié)碎屑顆粒的結構Pettijohn(1949)按圓度系數(shù)分為：棱角狀（0～0.15）、次棱角狀（0.15～0.25）、次圓狀（0.25～0.40）

4、、圓狀（0.40～0.60）、極圓狀（0.6～1.0）。圓度級的判別還可依據(jù)與標準圓度影象圖進行對比確定。第一節(jié)碎屑顆粒的結構三、球度（sphericity）是用來衡量一個顆粒接近于球體的程度，顆粒的三個軸愈接近相等，其球度愈高。球度系數(shù)第一節(jié)碎屑顆粒的結構圓球體：B/A>2/3,C/B>2/3扁球體：B/A>2/3,C/B<2/3橢球體：B/A<2/3,C/B>2/3相對大小決定。長扁球體：B/A<2/3,C/B<2/3。五、碎屑顆粒的表面結構一般表現(xiàn)為各種磨光面、毛玻璃化及各種表面刻蝕痕跡。其成因主要與機械磨蝕作用及化學的溶蝕、沉淀作用有關。四、形狀（shape）

5、顆粒形狀由顆粒中A、B、C三個軸的相對大小決定的。辛格（Zingg,1953）根據(jù)顆粒A、B、C三個軸相對比例，將顆粒劃分為圓球體、橢球體、扁球體、長扁球體四種類型。第一節(jié)碎屑顆粒的結構第二節(jié)填隙物的結構一、雜基雜基是碎屑巖中與粗碎屑巖一起沉積下來的細粒填隙組分，粒度一般小于0.03mm，它們是機械沉積產物而不是化學沉淀組分，可分為原雜基、正雜基。似雜基－外雜基、淀雜基、假雜基二、膠結物膠結物在碎屑巖中的含量小于50％，其特點是由結晶程度、晶體大小、晶體生長方式及重結晶程度等決定的?？煞譃椋悍蔷з|結構隱晶質結構顯晶質結構帶狀（薄膜狀）結構和櫛殼狀結構顯晶質結構自生加大

6、結構嵌晶結構隱晶質結構粒狀結構櫛殼狀結構嵌晶結構第二節(jié)填隙物的結構一、膠結類型概念二、膠結類型分類（重點）1.基底式膠結2.孔隙式膠結3.接觸式膠結4.鑲嵌式膠結基底式孔隙式接觸式鑲嵌式三、碎屑顆粒支撐類型主要分為兩類，即雜基支撐和顆粒支撐。第三節(jié)膠結類型及顆粒支撐性質第四節(jié)粒度分析一、粒度分析方法1、直接測量法2、篩析法3、沉降分析法4、薄片粒度分析法二、粒度資料圖解1、直方圖和頻率曲線2、累積曲線3、概率值累積曲線a-直方圖；b-頻率曲線c-累積曲線1-頻率曲線；b-累積曲線；c-概率值累積曲線三、粒度參數(shù)1、平均粒徑（Mz）和中值（Md）：表示粒度分布的集中趨勢

7、。中值是累積曲線上顆粒含量50％處所對應的粒徑。Mz=（Φ16+Φ50+Φ84）/32、標準偏差（σ）和分選系數(shù)（So）表示分選程度的參數(shù)。過去多用分選系數(shù)（So）說明分選性。So=P25/P75（P25、P75－頻率曲線上25％、75%處對應的顆粒直徑）So＝1～2.5分選好So＝2.5～4.0分選中等So>4.0分選差So＝2.5～4.0分選中等Folk和Ward建議用標準偏差來描述分選性，計算公式為：σ＝〔（Φ84-Φ16）/4〕+〔（Φ95-Φ5）/6.6〕根據(jù)該標準：σ<0.35分選極好；σ＝0.35～0.5分選好；σ＝0.5～0.71分選