碎屑岩结构及粒度分析课件.ppt

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1、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。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

2、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。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。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。在搬运的过程中，不同球度的颗粒表现不同：（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

3、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。说明碎屑未经搬运或搬运极近。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。上图是鲍尔斯作的一组图，用来表示从尖

4、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。（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

5、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。2、显晶粒状结构（b、c）：碳酸盐胶结物常具有这种结构。因晶粒较大，在手标本上可以分辨。3、嵌晶结构：胶结物的结晶颗粒较粗大，晶粒间呈镶嵌结构，每一个晶粒中都可以包含多个碎屑颗粒。胶结物的粗大晶粒是经成岩、后生阶

6、段的重结晶作用形成的。方解石、石膏、沸石等化学胶结物容易形成此种胶结。4、自生加大胶结：这种胶结类型多见于硅质胶结的石英砂岩中，有时长石周围也可以发生自生加大现象。良好的自生加大胶结形成于成岩阶段，或为后生阶段形成。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，填隙物主要为同生期杂基。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

7、成岩期或后生期的化学沉淀产物。3、接触胶结：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。接触胶结亦为颗粒支撑结构。胶结物可能是干旱气候带的砂层，因毛细管作用，溶液沿颗粒间细缝流动并沉淀形成的；或者是原来的孔隙式胶结经地下水淋滤改造而造成。4、镶嵌胶结：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。镶嵌胶结亦为颗粒支撑。在成岩期的压固作用下，特别是当压溶作用明显时，砂质沉积物中的碎屑颗粒会更紧密地接触从而