第四章 碎屑巖的結(jié)構(gòu)及粒度分析

第四章碎屑巖的結(jié)構(gòu)及粒度分析第1頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三2、顯晶粒狀結(jié)構(gòu)（b、c）：碳酸鹽膠結(jié)物常具有這種結(jié)構(gòu)。因晶粒較大，在手標(biāo)本上可以分辨。第2頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三3、嵌晶結(jié)構(gòu)：膠結(jié)物的結(jié)晶顆粒較粗大，晶粒間呈鑲嵌結(jié)構(gòu)，每一個(gè)晶粒中都可以包含多個(gè)碎屑顆粒。膠結(jié)物的粗大晶粒是經(jīng)成巖、后生階段的重結(jié)晶作用形成的。方解石、石膏、沸石等化學(xué)膠結(jié)物容易形成此種膠結(jié)。第3頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三4、自生加大膠結(jié)：這種膠結(jié)類型多見于硅質(zhì)膠結(jié)的石英砂巖中，有時(shí)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(jié)形成于成巖階段，或?yàn)楹笊A段形成。第4頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)：膠結(jié)類型及顆粒支撐性質(zhì)一、膠結(jié)類型：在碎屑巖中，膠結(jié)物或填隙物的分布狀況及其與碎屑顆粒的接觸關(guān)系稱為膠結(jié)類型。1、

基底膠結(jié)：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(jié)為雜基支撐結(jié)構(gòu)，填隙物主要為同生期雜基。

第5頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三2、孔隙膠結(jié)：碎屑顆粒構(gòu)成支架狀，顆粒之間多呈點(diǎn)狀接觸，膠結(jié)物含量少，只充填在碎屑顆粒之間的孔隙中。孔隙膠結(jié)是最常見的顆粒支撐結(jié)構(gòu)。顆粒間的膠結(jié)物是成巖期或后生期的化學(xué)沉淀產(chǎn)物。第6頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三3、接觸膠結(jié)：顆粒之間呈點(diǎn)接觸或線接觸，膠結(jié)物含量很少，分布于碎屑顆粒相互接觸的地方。接觸膠結(jié)亦為顆粒支撐結(jié)構(gòu)。膠結(jié)物可能是干旱氣候帶的砂層，因毛細(xì)管作用，溶液沿顆粒間細(xì)縫流動(dòng)并沉淀形成的；或者是原來的孔隙式膠結(jié)經(jīng)地下水淋濾改造而造成。第7頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三4、鑲嵌膠結(jié)：顆粒之間由點(diǎn)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(jié)亦為顆粒支撐。在成巖期的壓固作用下，特別是當(dāng)壓溶作用明顯時(shí)，砂質(zhì)沉積物中的碎屑顆粒會(huì)更緊密地接觸從而形成鑲嵌式膠結(jié)。第8頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三第9頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三二、支撐結(jié)構(gòu)：碎屑結(jié)構(gòu)的支撐類型可劃分為兩類，即雜基支撐結(jié)構(gòu)和顆粒支撐結(jié)構(gòu)。1、雜基支撐結(jié)構(gòu)：雜基含量高，顆粒在雜基中呈漂浮狀。它代表了一種快速堆積的產(chǎn)物，未遭受多少水流或波浪的改造作用，細(xì)小的基質(zhì)未被簸揚(yáng)掉。如冰川堆積、沖積扇沉積以及濁流沉積常見這種結(jié)構(gòu)類型。2、

顆粒支撐結(jié)構(gòu)：碎屑顆粒彼此相互接觸。它是水流（波浪）持續(xù)作用的結(jié)果，細(xì)小的基質(zhì)已大部分被簸揚(yáng)掉了。如沿岸砂壩、砂灘和風(fēng)成沉積常見此種結(jié)構(gòu)類型。第10頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三在顆粒支撐結(jié)構(gòu)中，顆粒之間可有不同的接觸性質(zhì)，包括點(diǎn)接觸、線接觸、凹凸接觸和縫合接觸。從成因上看，從點(diǎn)接觸至縫合接觸反映了沉積物在埋藏成巖過程中經(jīng)受壓固、壓溶等成巖作用的強(qiáng)度和進(jìn)程，顆粒間縫合接觸是成巖程度很深的特征。第11頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三第三節(jié)：粒度分析粒度分析的目的是研究碎屑巖的粒度大小和粒度分布。對(duì)砂級(jí)顆粒進(jìn)行粒度分析最常用的是篩析法。即將處理好的碎屑顆粒通過孔徑大小不同而且按順序排列的一套套篩（上邊孔大，向下依次減小），使直徑大小不同的顆粒分別集中，篩后稱出每層篩中砂的重量，并求出其百分含量。從而得到被分析樣品各粒級(jí)組分的數(shù)據(jù)。第12頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三第13頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三一、粒度參數(shù)和粒度資料圖解：

（一）粒度資料圖解：常用的粒度曲線包括：直方圖、頻率曲線、累積曲線及概率累積曲線。1、直方圖和頻率曲線：

（1）直方圖：是以橫坐標(biāo)表示顆粒的粒徑區(qū)間（φ），縱坐標(biāo)表示粒級(jí)的百分含量（算數(shù)百分比）而作出一系列相互連接、高低不平的矩形圖。每個(gè)矩形底邊的長度代表粒度區(qū)間，高度代表各粒度區(qū)間的重量百分比（頻數(shù)）。第14頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三直方圖的用途：是直觀、清楚地反映了粒度分布特征，如粒度分布范圍、各粒級(jí)碎屑的百分含量、那些粒級(jí)的碎屑含量最高（或最低）、粒度分選好壞等。第15頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三（2）頻率曲線：將直方圖上各矩形的頂邊的中點(diǎn)連接起來，繪制成一條圓滑曲線就是頻度曲線圖。通常把直方圖或頻率曲線中的高點(diǎn)稱為“峰”，如果只有一個(gè)稱為“單峰”，若有兩個(gè)或兩個(gè)以上的峰，則稱為“雙峰”或“多峰”。主峰所對(duì)應(yīng)的粒徑值稱為“眾數(shù)”。第16頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三

頻度曲線的用途也是用來分析粒度分布特征：單峰頻率曲線展開度窄，峰值高，表示分選好；相反，展開度寬，峰值低，表示分選差。雙峰頻率曲線代表混合物沉積，分選中差或差，如果兩峰相距較近，峰值也較高，代表分選較好；相反，兩峰相距遠(yuǎn)，峰值低，分選也就差。多峰頻率曲線一般表示分選差，往往是多種來源沉積物混合的，常為冰川沉積，也有河流沉積或洪積物，曲線總的展開度很大，峰值很低，分選很差。第17頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三第18頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三2、累積曲線：作累積曲線時(shí)，橫坐標(biāo)仍表示粒徑，而縱坐標(biāo)則表示各粒級(jí)的累積百分含量。作圖時(shí)從粗粒級(jí)的一端開始向細(xì)粒級(jí)的一端依次點(diǎn)出每一粒級(jí)的累積百分含量，然后將各點(diǎn)以圓滑曲線連接起來，即得累積曲線。第19頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三

累積曲線用途：分析粒度分布特征，進(jìn)而幫助區(qū)分不同的沉積環(huán)境。從累積曲線圖上可看出曲線的陡緩和粒級(jí)分布范圍，進(jìn)而判斷分選的好壞。粒度范圍窄，曲線陡，表示分選好；反之亦然。累積曲線總是成“S”形，但不同沉積環(huán)境形成的碎屑沉積物，其累積曲線形態(tài)是有差別的，可以用來區(qū)分不同的沉積環(huán)境。

第20頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三

濱海沉積和風(fēng)成沉積的碎屑物質(zhì)分選好；而洪流及冰川沉積分選差。

第21頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三第22頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三

3、

概率累積曲線：仍然用累積重量百分比作圖。橫坐標(biāo)仍為粒徑（φ值），而縱坐標(biāo)改用概率百分?jǐn)?shù)標(biāo)度，這樣做成的便是概率值累積曲線圖。

概率坐標(biāo)不是等間距的，而是以中央50%處為對(duì)稱中心，向上、下兩端相應(yīng)地逐漸加大，這樣可將粗、細(xì)尾部放大，并清楚地表示出來。第23頁，共24頁，2023年，2月20日，星期三滾動(dòng)組分

跳躍組分懸浮組分

累積概率曲線一般為三段式：滾動(dòng)組分、跳躍組分和懸浮組分。每個(gè)直線段需要有4個(gè)以上的點(diǎn)構(gòu)成。粗切點(diǎn)細(xì)