沉积学-第三章-碎屑岩的结构课件

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。第二节碎屑岩的结构碎屑岩内各结构组分的特一、碎屑颗粒的结构（一）粒度碎屑颗粒的大小。

线性值和体积值（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。一、碎屑颗粒的结构（一）粒度线性值和体积值（1）体积值：2.粒级的划分常用的碎屑颗粒粒度分级表

十进制2的几何级数制颗粒直径(毫米)粒

级

划

分颗粒直径(毫米)>10001000～100100～1010～2巨

砾粗

砾中

砾细

砾砾巨

砾中

砾砾

石卵

石＞256256～6464～44～22～11～0.5

0.5～0.25

0.25～0.1巨砂

粗砂中砂细砂砂极粗砂粗

砂中

砂细

砂极细砂2～11～0.50.5～0.250.25～0.1250.125～0.06250.1～0.05

0.05～0.01

粗粉砂细粉砂

粉砂粗

粉

砂中

粉

砂细

粉

砂极细粉砂0.0625～0.03120.0312～0.01560.0156～0.00780.0078～0.0039＜0.01

粘土（泥）

＜0.00392.粒级的划分常用的碎屑颗粒粒度分级表十进制2的几何级数制2的几何级数的Φ值表达

Φ=-log2D，D为碎屑颗粒直径（mm）。↓

D>2mm2~0.0625mm0.0625~0.0039mm<0.0039mm

Φ<-1-1~44~8>8砾

砂

粉砂

粘土（泥）

2的几何级数的Φ值表达

石油行业标准——习惯用法粒级粒径，mm砾石>2粗砂0.5~2中砂0.25~0.5细砂0.1~0.25粉砂0.01~0.1杂基<0.01

石油行业标准——习惯用法粒级粒径，mm砾石>2粗砂0.5具体原则：粒级的三级命名法含量≥50%××岩50~25%××质25~10%含××<10%不参与命名

3.碎屑岩的粒度分类和命名具体原则：粒级的三级命名法3.碎屑岩的粒度分类和命名（二）球度碎屑颗粒接近球体的程度。是一个定量参数。

颗粒的最大球度值是1，最小值趋近于0。

（三）形状利用三个轴的相对大小来衡量。1、扁圆形：包括板状、圆盘状2、等轴形：包括立方形、球形3、片状：

4、拉长状：实际应用中常用术语：粒状——如石英；柱状——如角闪石；板状——如长石；针状——一向极长，两向极短，如石英中电气石包体。其它——放射状、纤维状等。

（三）形状（四）圆度碎屑颗粒原始棱角被磨圆的程度。

一般用目估法将圆度分为四级：棱角状；次棱角状——棱角明显但普遍磨蚀；次圆状——棱角磨损明显；圆状——棱角基本或全部消失。（四）圆度碎屑颗粒原始棱角被磨圆的程度。一般用目估法将圆度分颗粒磨圆度分级标准

磨圆度颗粒形状差尖棱角状棱角状较差次棱角状

次圆状中等较好好∣极好圆状

滚圆状颗粒磨圆度分级标准磨圆度颗粒形状差尖棱角状较差次棱角状中等（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（五）颗粒的表面结构碎屑颗粒表面形态（六）颗粒的组构颗粒的定向排列（垂直或平行水流、叠瓦状构造）、充填方式、颗粒之间的接触关系。（六）颗粒的组构颗粒的定向排列（垂直或平行水流、叠瓦状构造）（七）分选颗粒大小均匀的程度。主要粒级成分含量>７５％——分选好；主要粒级成分含量为５０～７５％——分选中等；没有一种粒级成分能够超过５０％——分选差。（七）分选颗粒大小均匀的程度。二、填隙物的结构

杂基：碎屑岩中与粗碎屑一起沉积下来的细粒填隙组分，粒度小于0.03mm（或>5φ）（相对于砂而言）。

杂基含量——反映分选性。代表流体密度、水动力强度。

二、填隙物的结构杂基：按成因分类：（1）原杂基：代表原始沉积状态的杂基，泥质结构，未重结晶。（2）正杂基：原杂基经明显重结晶后，转为正杂基。按成因分类：杂基杂基沉积学---第三章-碎屑岩的结构课件淀杂基：从孔隙水析出的粘土矿物胶结物。晶体干净，透明度好，常呈栉壳状或薄膜状。外杂基：成岩及后生期充填于粒间孔隙中的外来杂基物质。分布不均、污浊、透明度差。假杂基：软碎屑经压实碎裂形成的类似杂基的填隙物。（3）“似杂基”：按成因分为淀杂基、外杂基、假杂基。

淀杂基：从孔隙水析出的粘土矿物胶结物。晶体干净，透明度好，常淀杂基正杂基淀杂基正杂基淀杂基淀杂基沉积学---第三章-碎屑岩的结构课件假杂基假杂基二、胶结物的结构1.非晶质结构蛋白石、铁质、磷酸盐矿物。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、次生加大

二、胶结物的结构3、显晶质结构粒状呈结晶粒状。带状/薄膜状胶结物围绕颗粒呈带状/薄膜状栉壳状纤维状或细柱状垂直碎屑表面凝块状或斑点状胶结物在岩石中不均匀分布

3、显晶质结构

4、次生加大结构胶结物围绕碎屑颗粒边缘生长，两者光性方位大体一致。5、嵌晶结构（连生结构）胶结物的结晶粗大，每一个晶粒中都可含多个碎屑颗粒。

4、次生加大结构次生加大结构显晶粒状结构次生加大结构显晶粒状结构栉壳状结构栉壳状结构次生加大结构

次生加大结构沉积学---第三章-碎屑岩的结构课件沉积学---第三章-碎屑岩的结构课件沉积学---第三章-碎屑岩的结构课件嵌晶结构

嵌晶结构斑状结构

斑状结构三、孔隙结构孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其相互连通关系。孔隙：岩石中未被颗粒、填隙物充填的较大空间，反映储集力。喉道：两个孔隙间连通的狭窄部分，反映储集力和渗透力。

一喉二孔，一孔多喉。

常用的储层物性参数——孔隙度、渗透率

三、孔隙结构孔隙喉道类型1、喉道是孔隙的缩小部分，大孔粗喉；2、可变断面收缩部分是细喉道，孔隙度高、渗透率低。3、片状或弯片状喉道，喉道为晶间隙，小孔极细喉。4、杂基和胶结物中的管束状喉道，孔隙即喉道，渗透率极低。孔隙喉道类型1、喉道是孔隙的缩小部分，大孔粗喉；孔隙类型：包括：原生孔隙、次生孔隙1.原生孔隙包括粒间孔、粒内孔和晶间孔。碎屑颗粒粒度、形状、填集性质、分选程度→原生孔隙度孔隙类型：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

2.次生孔隙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3.孔隙的演化四、胶结类型和颗粒接触类型1.支撑方式、胶结类型：碎屑颗粒和填隙物间的关系。包括：

1）杂基支撑——基底胶结

杂基含量高，颗粒互不接触，在杂基中呈漂浮状。四、胶结类型和颗粒接触类型1.支撑方式、胶结类型：2）颗粒支撑——孔隙式、接触式、镶嵌式胶结填隙物含量少，碎屑颗粒构成支架。包括：a.孔隙式胶结：大部分颗粒彼此直接点接触；b.接触式胶结：只在颗粒接触处有胶结物，渗流带；c.镶嵌式胶结：压溶作用明显时，颗粒之间凹凸～缝合接触。2）颗粒支撑——孔隙式、接触式、镶嵌式胶结2.碎屑颗粒的接触类型（1）漂浮状；（2）点接触、线接触、凹凸接触、缝合接触。2.碎屑颗粒的接触类型五、结构成熟度

碎屑沉积物经风化、搬运和沉积作用的改造，在结构上接近于最终特征的程度。

地质意义：结构成熟度越高，则碎屑物质分选性越好，磨圆度越高，杂基含量越少。

结构退变……五、结构成熟度碎屑沉积物经风化、搬六、粒度分析

研究碎屑岩或沉积物的粒度大小和粒度分布。碎屑岩粒度→判别沉积环境及水动力条件（一）粒度分析方法筛析法：松散或弱固结的岩石沉积分析：粘土、粉砂岩、砂岩薄片分析：固结紧密的岩石六、粒度分析

研究碎屑岩或沉积物的粒度大小和粒度分布。碎屑（二）粒度资料图解直方图和频率曲线图直方图横坐标是φ值标度；纵坐标是算术百分坐标。一系列长条组成，底边长度代表粒度区间；高度代表每个粒度区间的重量百分比。频率曲线图将直方图上各方块顶边中点连接起来形成的光滑曲线

（二）粒度资料图解峰或众数:图中的高方块或高点单峰分选好双峰多峰分选差

峰或众数:3）累积曲线用粒度累积百分比数值作图横坐标——粒径纵坐标——各粒级累积含量。

4）概率累积曲线横坐标——粒径φ值，纵坐标——概率百分数标度用累积重量百分比作图表现为相交的几个直线段→几个粒度正态次总体碎屑沉积物（岩）粒度一般包括三个次总体悬浮搬运组分跳跃搬运组分滚动搬运组分

4）概率累积曲线

（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）/6.6So=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

（三）粒度参数

（四）粒度分析在区分沉积沉积环境中的应用1.萨胡公式参见P119～2212.概率累积曲线搬运介质的性质搬运介质的水动力强度沉积底床坡度

（四）粒度分析在区分沉积沉积环境中的应用

3.C－M图应用每个样品的C值和M值绘制。C值：累积曲线上1%对应的粒径，代表水动力搅动开始搬运的最大能量；M值：累积曲线上50%处对应的粒径，代表水动力的平均能量。M值为横坐标，C值为纵坐标。

3.C－M图N——O——P——Q——R——

S滚动搬运滚动为主悬浮为主均匀悬浮递变悬浮1）牵引流沉积的C-M图

N——O——P——Q——R——S2）浊流沉积的C-M图平行于C-m基线——递变悬浮Im小——分选好

Im：点群平均线与C-M基线的距离

2）浊流沉积的C-M图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。第二节碎屑岩的结构碎屑岩内各结构组分的特一、碎屑颗粒的结构（一）粒度碎屑颗粒的大小。

线性值和体积值（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。一、碎屑颗粒的结构（一）粒度线性值和体积值（1）体积值：2.粒级的划分常用的碎屑颗粒粒度分级表

十进制2的几何级数制颗粒直径(毫米)粒

级

划

分颗粒直径(毫米)>10001000～100100～1010～2巨

砾粗

砾中

砾细

砾砾巨

砾中

砾砾

石卵

石＞256256～6464～44～22～11～0.5

0.5～0.25

0.25～0.1巨砂

粗砂中砂细砂砂极粗砂粗

砂中

砂细

砂极细砂2～11～0.50.5～0.250.25～0.1250.125～0.06250.1～0.05

0.05～0.01

粗粉砂细粉砂

粉砂粗

粉

砂中

粉

砂细

粉

砂极细粉砂0.0625～0.03120.0312～0.01560.0156～0.00780.0078～0.0039＜0.01

粘土（泥）

＜0.00392.粒级的划分常用的碎屑颗粒粒度分级表十进制2的几何级数制2的几何级数的Φ值表达

Φ=-log2D，D为碎屑颗粒直径（mm）。↓

D>2mm2~0.0625mm0.0625~0.0039mm<0.0039mm

Φ<-1-1~44~8>8砾

砂

粉砂

粘土（泥）

2的几何级数的Φ值表达

石油行业标准——习惯用法粒级粒径，mm砾石>2粗砂0.5~2中砂0.25~0.5细砂0.1~0.25粉砂0.01~0.1杂基<0.01

石油行业标准——习惯用法粒级粒径，mm砾石>2粗砂0.5具体原则：粒级的三级命名法含量≥50%××岩50~25%××质25~10%含××<10%不参与命名

3.碎屑岩的粒度分类和命名具体原则：粒级的三级命名法3.碎屑岩的粒度分类和命名（二）球度碎屑颗粒接近球体的程度。是一个定量参数。

颗粒的最大球度值是1，最小值趋近于0。

（三）形状利用三个轴的相对大小来衡量。1、扁圆形：包括板状、圆盘状2、等轴形：包括立方形、球形3、片状：

4、拉长状：实际应用中常用术语：粒状——如石英；柱状——如角闪石；板状——如长石；针状——一向极长，两向极短，如石英中电气石包体。其它——放射状、纤维状等。

（三）形状（四）圆度碎屑颗粒原始棱角被磨圆的程度。

一般用目估法将圆度分为四级：棱角状；次棱角状——棱角明显但普遍磨蚀；次圆状——棱角磨损明显；圆状——棱角基本或全部消失。（四）圆度碎屑颗粒原始棱角被磨圆的程度。一般用目估法将圆度分颗粒磨圆度分级标准

磨圆度颗粒形状差尖棱角状棱角状较差次棱角状

次圆状中等较好好∣极好圆状

滚圆状颗粒磨圆度分级标准磨圆度颗粒形状差尖棱角状较差次棱角状中等（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（五）颗粒的表面结构碎屑颗粒表面形态（六）颗粒的组构颗粒的定向排列（垂直或平行水流、叠瓦状构造）、充填方式、颗粒之间的接触关系。（六）颗粒的组构颗粒的定向排列（垂直或平行水流、叠瓦状构造）（七）分选颗粒大小均匀的程度。主要粒级成分含量>７５％——分选好；主要粒级成分含量为５０～７５％——分选中等；没有一种粒级成分能够超过５０％——分选差。（七）分选颗粒大小均匀的程度。二、填隙物的结构

杂基：碎屑岩中与粗碎屑一起沉积下来的细粒填隙组分，粒度小于0.03mm（或>5φ）（相对于砂而言）。

杂基含量——反映分选性。代表流体密度、水动力强度。

二、填隙物的结构杂基：按成因分类：（1）原杂基：代表原始沉积状态的杂基，泥质结构，未重结晶。（2）正杂基：原杂基经明显重结晶后，转为正杂基。按成因分类：杂基杂基沉积学---第三章-碎屑岩的结构课件淀杂基：从孔隙水析出的粘土矿物胶结物。晶体干净，透明度好，常呈栉壳状或薄膜状。外杂基：成岩及后生期充填于粒间孔隙中的外来杂基物质。分布不均、污浊、透明度差。假杂基：软碎屑经压实碎裂形成的类似杂基的填隙物。（3）“似杂基”：按成因分为淀杂基、外杂基、假杂基。

淀杂基：从孔隙水析出的粘土矿物胶结物。晶体干净，透明度好，常淀杂基正杂基淀杂基正杂基淀杂基淀杂基沉积学---第三章-碎屑岩的结构课件假杂基假杂基二、胶结物的结构1.非晶质结构蛋白石、铁质、磷酸盐矿物。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、次生加大

二、胶结物的结构3、显晶质结构粒状呈结晶粒状。带状/薄膜状胶结物围绕颗粒呈带状/薄膜状栉壳状纤维状或细柱状垂直碎屑表面凝块状或斑点状胶结物在岩石中不均匀分布

3、显晶质结构

4、次生加大结构胶结物围绕碎屑颗粒边缘生长，两者光性方位大体一致。5、嵌晶结构（连生结构）胶结物的结晶粗大，每一个晶粒中都可含多个碎屑颗粒。

4、次生加大结构次生加大结构显晶粒状结构次生加大结构显晶粒状结构栉壳状结构栉壳状结构次生加大结构

次生加大结构沉积学---第三章-碎屑岩的结构课件沉积学---第三章-碎屑岩的结构课件沉积学---第三章-碎屑岩的结构课件嵌晶结构

嵌晶结构斑状结构

斑状结构三、孔隙结构孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其相互连通关系。孔隙：岩石中未被颗粒、填隙物充填的较大空间，反映储集力。喉道：两个孔隙间连通的狭窄部分，反映储集力和渗透力。

一喉二孔，一孔多喉。

常用的储层物性参数——孔隙度、渗透率

三、孔隙结构孔隙喉道类型1、喉道是孔隙的缩小部分，大孔粗喉；2、可变断面收缩部分是细喉道，孔隙度高、渗透率低。3、片状或弯片状喉道，喉道为晶间隙，小孔极细喉。4、杂基和胶结物中的管束状喉道，孔隙即喉道，渗透率极低。孔隙喉道类型1、喉道是孔隙的缩小部分，大孔粗喉；孔隙类型：包括：原生孔隙、次生孔隙1.原生孔隙包括粒间孔、粒内孔和晶间孔。碎屑颗粒粒度、形状、填集性质、分选程度→原生孔隙度孔隙类型：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

2.次生孔隙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3.孔隙的演化四、胶结类型和颗粒接触类型1.支撑方式、胶结类型：碎屑颗粒和填隙物间的关系。包括：

1）杂基支撑——基底胶结

杂基含量高，颗粒互不接触，在杂基中呈漂浮状。四、胶结类型和颗粒接触类型1.支撑方式、胶结类型：2）颗粒支撑——孔隙式、接触式、镶嵌式胶结填隙物含量少，碎屑颗粒构成支架。包括：a.孔隙式胶结：大部分颗粒彼此直接点接触；b.接触式胶结：只在颗粒接触处有胶结物，渗流带；c.镶嵌式胶结：压溶作用明显时，颗粒之间凹凸～缝合接触。2）颗粒支撑——孔隙式、接触式、镶嵌式胶结2.碎屑颗粒的接触类型（1）漂浮状；（2）点接触、线接触、凹凸接触、缝合接触。2.碎屑颗粒的接触类型五、结构成熟度

碎屑沉积物经风化、搬运和沉积作用的改造，在结构上接近于最终特征的程度。

地质意义：结构成熟度越高，则碎屑物质分选性越好，磨圆度越高，杂基含量越少。

结构退变……五、结构成熟度碎屑沉积物经风化、搬六、粒度分析

研究碎屑岩或沉积物的