碎屑巖結構及粒度分析課件.ppt

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1、第一節(jié)：碎屑巖結構碎屑巖的結構：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、雜基和膠結物。碎屑巖的結構成熟度：是指碎屑沉積物經(jīng)風化、搬運和沉積作用的改造，使之接近終極結構特征的程度。結構上最成熟的砂巖應不含粘土雜基，碎屑顆粒具有良好的分選性和圓化程度，反映了沉積物經(jīng)受了充分的水流簸選和磨蝕作用。一、碎屑顆粒的結構：碎屑顆粒的結構特征一般包括粒度、球度、形狀、圓度以及顆粒的表面特征。（一）粒度：1、粒度的概念：碎屑顆粒的大小稱為粒度。粒度是以顆粒直徑來度量的（一般以長徑或中徑來度量）。2、粒級的劃分：（1）十進制和2的幾何級數(shù)制分級標準：在

2、國際上應用較廣的是伍登—溫特華斯的方案，稱之為2的幾何級數(shù)制。它是以1mm為中心乘以2或除以2來進行分級的。我國石油礦區(qū)多采用十進制。（二）球度：球度是指碎屑顆粒接近球體的程度。球度的計算：由公式可以看出，顆粒的三個軸越接近相等，其球度越高；相反，片狀和柱狀顆粒都具有很低的球度。如在懸浮搬運的組分中，球度小的片狀顆粒最容易被漂走，因此在細砂和粉砂中常聚集有較大片的云母碎屑。在滾運搬運中，則只有球度大的顆粒才最易于沿床底滾動。在搬運的過程中，不同球度的顆粒表現(xiàn)不同：（三）圓度：圓度是指碎屑顆粒的原始棱和角被磨蝕圓化的程度。1、圓度的計算：圓度的數(shù)值變化在0～1之間，圓度的數(shù)值越大，圓度越

3、高。2、圓度的估算：在手標本的觀察描述中，通常把碎屑的圓度劃分為如下四個級別：1）棱角狀：碎屑的原始棱角無磨蝕痕跡或只受到輕微磨蝕，其原始形狀無變化或變化不大。說明碎屑未經(jīng)搬運或搬運極近。2）次棱角狀：碎屑的原始棱角已普遍受到磨蝕，但磨蝕程度不大，顆粒原始形狀明顯可見。一般說明碎屑經(jīng)過了短距離搬運。3）次圓狀：碎屑的原始棱角已受到較大的磨損，其原始形狀已有了較大的變化，但仍然可以辨認。說明碎屑經(jīng)過了較長距離的搬運。4）圓狀：碎屑的棱角已基本或完全磨損，其原始形狀已難以辨認，甚至無法辨認，碎屑顆粒大都呈球狀、橢球狀。說明碎屑經(jīng)過了很長距離的搬運和磨損。上圖是鮑爾斯作的一組圖，用來表示從尖

4、棱角狀至滾圓狀各級圓度的特征，并規(guī)定了各圓度級別的描述名稱。我們對手標本的觀察描述沒分那么細，取了其中常見的四個級別。3、圓度和球度的區(qū)別：球度與圓度是兩個不同的概念，球度高的顆粒，其圓度不一定高，反之亦然。球度不僅與搬運距離有關，更與礦物形態(tài)有關（如片狀云母的球度很低）。但一般對同種礦物而言，隨著搬運距離的增加，其圓度和球度均增高，故它們是度量碎屑巖的結構成熟度的標準之一。（四）表面結構：碎屑顆粒的表面結構特征包括顆粒表面的磨光程度和顯微刻蝕痕跡兩個方面。碎屑顆粒的表面結構在揭示侵蝕、搬運作用和識別沉積環(huán)境中有著實際意義：一般認為顆粒表面呈毛玻璃狀的霜面是風力搬運的標志；水力搬運的河

5、流石英砂和海灘石英砂具有光滑的磨亮的表面；冰川搬運的砂礫常有擦痕；在海灘帶及海的近岸高能帶，石英砂粒表面具有機械成因的V形坑，并可見到不同形狀的槽溝及貝殼狀斷口。二、膠結物結構：膠結物是化學成因物質，它的結構特點是由晶粒大小、晶體生長方式及重結晶程度等決定的。膠結物常見的結構類型有如下幾種：1、非晶質及隱晶質結構：非晶質常是蛋白石、磷酸鹽、鐵質等；隱晶質為玉髓、隱晶磷酸鹽礦物。2、顯晶粒狀結構（b、c）：碳酸鹽膠結物常具有這種結構。因晶粒較大，在手標本上可以分辨。3、嵌晶結構：膠結物的結晶顆粒較粗大，晶粒間呈鑲嵌結構，每一個晶粒中都可以包含多個碎屑顆粒。膠結物的粗大晶粒是經(jīng)成巖、后生階

6、段的重結晶作用形成的。方解石、石膏、沸石等化學膠結物容易形成此種膠結。4、自生加大膠結：這種膠結類型多見于硅質膠結的石英砂巖中，有時長石周圍也可以發(fā)生自生加大現(xiàn)象。良好的自生加大膠結形成于成巖階段，或為后生階段形成。第二節(jié)：膠結類型及顆粒支撐性質一、膠結類型：在碎屑巖中，膠結物或填隙物的分布狀況及其與碎屑顆粒的接觸關系稱為膠結類型。1、基底膠結：填隙物含量較多，碎屑顆粒在其中互不接觸呈漂浮狀?；啄z結為雜基支撐結構，填隙物主要為同生期雜基。2、孔隙膠結：碎屑顆粒構成支架狀，顆粒之間多呈點狀接觸，膠結物含量少，只充填在碎屑顆粒之間的孔隙中。孔隙膠結是最常見的顆粒支撐結構。顆粒間的膠結物是

7、成巖期或后生期的化學沉淀產(chǎn)物。3、接觸膠結：顆粒之間呈點接觸或線接觸，膠結物含量很少，分布于碎屑顆粒相互接觸的地方。接觸膠結亦為顆粒支撐結構。膠結物可能是干旱氣候帶的砂層，因毛細管作用，溶液沿顆粒間細縫流動并沉淀形成的；或者是原來的孔隙式膠結經(jīng)地下水淋濾改造而造成。4、鑲嵌膠結：顆粒之間由點接觸發(fā)展為線接觸、凹凸接觸，甚至形成縫合狀接觸。鑲嵌膠結亦為顆粒支撐。在成巖期的壓固作用下，特別是當壓溶作用明顯時，砂質沉積物中的碎屑顆粒會更緊密地接觸從而