沉积学--第三章-碎屑岩的结构课件.ppt

1、第二节第二节 碎屑岩的结构碎屑岩的结构 碎屑岩内各结构组分的特点和相互关系。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，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。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。沉积岩鉴别、描述、分类命名的依据，成因分析的重要标志。一、一、碎屑颗粒的结构碎屑颗粒的结构（一）粒度（一）粒度碎屑颗粒的大小。碎屑颗粒的大小。线性值和体积值线性值和体积值（1）体积值：同体积球体直径。）体积值：同体积球体直径。（2）线性值）线性值直观测量直观测量 含大（含大（A）、中（）、中（B）、小）、小（

2、C）三个直径）三个直径实际工作中常用线性值。实际工作中常用线性值。2.2.粒级的划分粒级的划分常用的碎屑颗粒粒度分级表常用的碎屑颗粒粒度分级表 十进制十进制2的几何级数制的几何级数制颗粒直径颗粒直径(毫米毫米)粒粒 级级 划划 分分颗粒直径颗粒直径(毫米毫米)1000100010010010102巨巨 砾砾粗粗 砾砾中中 砾砾细细 砾砾砾砾巨巨 砾砾中中 砾砾砾砾 石石卵卵 石石25625625664644422110.5 0.50.25 0.250.1 巨砂巨砂 粗砂粗砂中砂中砂细砂细砂砂砂极粗砂极粗砂粗粗 砂砂中中 砂砂细细 砂砂极细砂极细砂2110.50.50.250.250.1250.

3、1250.06250.10.05 0.050.01 粗粉砂粗粉砂细粉砂细粉砂 粉砂粉砂粗粗 粉粉 砂砂中中 粉粉 砂砂细细 粉粉 砂砂极细粉极细粉砂砂0.06250.03120.03120.01560.01560.00780.00780.00390.010.01 粘土粘土（泥）（泥）0.00390.0039 2的几何级数的的几何级数的值表达值表达 =-log2D，D为碎屑颗粒直径（为碎屑颗粒直径（mm）。D2mm 20.0625mm 0.06250.0039mm 0.0039mm 8 砾砾 砂砂 粉砂粉砂 粘土（泥）粘土（泥）石油行业标准石油行业标准习惯用法习惯用法粒级粒级粒径，粒径，mmmm

4、砾石砾石2粗砂粗砂0.52中砂中砂0.250.5细砂细砂0.10.25粉砂粉砂0.010.1杂基杂基0.01具体原则：具体原则：含量含量50%岩岩 5025%质质 2510%含含 分选好；分选好；主要粒级成分含量为主要粒级成分含量为分选中等；分选中等；没有一种粒级成分能够超过没有一种粒级成分能够超过分选差。分选差。二、填隙物的结构二、填隙物的结构 杂基：杂基：碎屑岩中与粗碎屑一起沉积下来的细粒填隙组分，碎屑岩中与粗碎屑一起沉积下来的细粒填隙组分，粒度小于粒度小于0.03mm（或（或5）（相对于砂而言）（相对于砂而言）。杂基含量杂基含量反映分选性。代表流体密度、水动力强度。反映分选性。代表流体密

5、度、水动力强度。按成因分类：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。）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：）正杂基：原杂基经明显重结晶后，转为正杂基。原杂基经明显重结晶后，转为正杂基。淀杂基：从孔隙水析出的粘土矿物胶结物。淀杂基：从孔隙水析出的粘土矿物胶结物。晶体干净，晶体干净，透明度好，常呈栉壳状或薄膜状。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外杂基：成岩及后生期充填于粒间孔隙中的外来杂基物质。质。分布不均、污浊、透明度差。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

6、物。假杂基：软碎屑经压实碎裂形成的类似杂基的填隙物。（3）“似杂基似杂基”：按成因分为淀杂基、外杂基、假杂基。按成因分为淀杂基、外杂基、假杂基。二、胶结物的结构二、胶结物的结构1.1.非晶质结构非晶质结构蛋白石、铁质、磷酸盐矿物。蛋白石、铁质、磷酸盐矿物。2.2.隐晶质结构隐晶质结构玉髓、隐晶质磷酸盐、碳酸盐等。玉髓、隐晶质磷酸盐、碳酸盐等。3.3.显晶质结构显晶质结构 粒状、带状粒状、带状/薄膜状、栉壳状、次生加大薄膜状、栉壳状、次生加大 3 3、显晶质结构、显晶质结构 1)1)粒状粒状呈结晶粒状。呈结晶粒状。2)2)带状带状/薄膜状薄膜状胶结物围绕颗粒呈带状胶结物围绕颗粒呈带状/薄膜状薄膜

7、状 3)3)栉壳状栉壳状纤维状或细柱状垂直碎屑表面纤维状或细柱状垂直碎屑表面4)4)凝块状或斑点状凝块状或斑点状胶结物在岩石中不均匀分布胶结物在岩石中不均匀分布 4 4、次生加大结构、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。胶结物围绕碎屑颗粒边缘生长，两者光性方位大体一致。5 5、嵌晶结构（连生结构）、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。胶结物的结晶粗大，每一个晶粒中都可含多个碎屑颗粒。次生加大结次生加大结构构显晶粒状结显晶粒状结构构栉壳状结构栉壳状结构次生加大结构次生加大结构 斑状结构斑状结构 三、孔隙结构三、孔隙结构 孔隙和喉道的几何

8、形状、大小、分布及其相互连通关系。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。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。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，一孔多喉一喉二孔，一孔多喉。常用的储层物性参数常用的储层物性参数孔隙度、渗透率孔隙度、渗透率 孔隙喉道类型孔隙喉道类型1 1、喉道是孔隙的缩小部分，大孔、喉道是孔隙的缩小部分，大孔粗喉粗喉；2 2、可变断面收缩部分是、可变断面收缩部分是细喉道细喉道，孔隙度高、渗透率低。，孔隙度高、渗透率低

9、。3 3、片状或弯、片状或弯片状喉道片状喉道，喉道为晶间隙，小孔极细喉。，喉道为晶间隙，小孔极细喉。4 4、杂基和胶结物中的、杂基和胶结物中的管束状喉道管束状喉道，孔隙即喉道，渗透率极低。，孔隙即喉道，渗透率极低。孔隙类型：孔隙类型：包括：原生孔隙、次生孔隙包括：原生孔隙、次生孔隙1.原生孔隙原生孔隙包括粒间孔包括粒间孔、粒内孔和晶间孔。、粒内孔和晶间孔。碎屑颗粒粒度、形状、填集性质、分选程度碎屑颗粒粒度、形状、填集性质、分选程度 原生孔隙度原生孔隙度 2.次生孔隙次生孔隙 在埋藏成岩过程中受次生溶解作用形成的孔隙，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。也

10、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次生孔隙是最重要的油气储集空间 3.孔隙的演化孔隙的演化原生孔隙因压实作用、胶结作用原生孔隙因压实作用、胶结作用随深度增加而减少。随深度增加而减少。性质不很稳定的组分溶解性质不很稳定的组分溶解岩石破碎和收缩岩石破碎和收缩 次生孔隙次生孔隙 次生孔隙发育带次生孔隙发育带 有效的储集空间有效的储集空间四、胶结类型和颗粒接触类型四、胶结类型和颗粒接触类型1.支撑方式、胶结类型：支撑方式、胶结类型：碎屑颗粒和填隙物间的关系。碎屑颗粒和填隙物间的关系。包括：包括：1）杂基支撑）杂基支撑基底胶结基底胶结 杂基含量高，颗粒杂基含量高，颗粒互不接触

11、，在杂基中呈互不接触，在杂基中呈漂浮状。漂浮状。2）颗粒支撑）颗粒支撑孔隙式、接触式、镶嵌式胶结孔隙式、接触式、镶嵌式胶结 填隙物含量少，碎屑颗粒构成支架。包括：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；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；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。镶嵌式胶结：压溶作用明显时，颗粒之间凹凸缝合接触。2.2.碎屑颗粒的接触类型碎屑颗粒的接触类型（1 1）漂浮状；）漂浮状；（2 2）点接触、线接触、凹凸接触、缝合接触。）点接

12、触、线接触、凹凸接触、缝合接触。五、结构成熟度五、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。上接近于最终特征的程度。地质意义：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。高，杂基含量越少。结构退变结构退变 六、粒度分析六、粒度分析研究碎屑岩或沉积物的粒度大小和粒度分布。研究碎屑岩或沉积物的粒度大小和粒度分布。碎屑岩粒度碎屑岩粒度判别沉积环境及水动力条件判别沉积环境及水动力条件（一）粒度分析方法（一）粒度分析方法筛析法：筛析法：松散或弱

13、固结的岩石松散或弱固结的岩石沉积分析：沉积分析：粘土、粉砂岩、砂岩粘土、粉砂岩、砂岩薄片分析：薄片分析：固结紧密的岩石固结紧密的岩石（二）粒度资料图解（二）粒度资料图解1.直方图和频率曲线图直方图和频率曲线图1)直方图直方图横坐标是横坐标是值标度；纵坐标是算术百分坐标。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。代表每个粒度区间的重量百分比。2)频率曲线图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将直方图上各方块顶边中点连接起来形成的光滑曲线曲线 峰或众数峰或众数:图中的高方块图中的高

14、方块或高点或高点单峰单峰 分选好分选好双峰双峰多峰多峰 分选差分选差 3）累积曲线累积曲线用粒度累积百分比数值作图用粒度累积百分比数值作图横坐标横坐标粒径粒径纵坐标纵坐标各粒级累积含量。各粒级累积含量。4）概率累积曲线）概率累积曲线横坐标横坐标粒径粒径值，值，纵坐标纵坐标概率百分数概率百分数标度标度用累积重量百分比作图用累积重量百分比作图表现为相交的表现为相交的几个直线段几个直线段几个粒度正态次总体几个粒度正态次总体碎屑沉积物（岩）粒度一般包括碎屑沉积物（岩）粒度一般包括三个次总体三个次总体A.悬浮搬运组分悬浮搬运组分B.跳跃搬运组分跳跃搬运组分C.滚动搬运组分滚动搬运组分 （三）粒度参数（三

15、）粒度参数平均粒径和中值平均粒径和中值粒度的集中趋势粒度的集中趋势MzMz（1616+5050+8484）/3/3中值中值MdMd是累积区县上是累积区县上50%50%对应的粒径。对应的粒径。标准偏差和分选系数标准偏差和分选系数分选程度分选程度1 1=（8484-1616）/4/4（9595-55）/6.6/6.6So=PSo=P2525/P/P7575偏度偏度(SK(SK1 1)判别粒度分布的不对称程度判别粒度分布的不对称程度正、负偏态正、负偏态峰度峰度(尖度尖度)频率曲线尖锐程度频率曲线尖锐程度 （四）粒度分析在区分沉积沉积环境中的应用（四）粒度分析在区分沉积沉积环境中的应用1.1.萨胡公式

16、萨胡公式参见参见P119P119221221 2.2.概率累积曲线概率累积曲线搬运介质的性质搬运介质的性质搬运介质的水动力强度搬运介质的水动力强度沉积底床坡度沉积底床坡度 3.C3.CM M图图应用每个样品的应用每个样品的C C值和值和M M值绘制。值绘制。C C值值：累积曲线上：累积曲线上1%1%对应的粒径，代表水动力搅动开对应的粒径，代表水动力搅动开始搬运的最大能量；始搬运的最大能量；M M值值：累积曲线上：累积曲线上50%50%处对应的粒径，代表水动力的处对应的粒径，代表水动力的平均能量。平均能量。M M值为横坐标，值为横坐标，C C值为纵坐标。值为纵坐标。N N O O P P Q Q R R S S 滚动搬运滚动搬运 滚动为主滚动为主 悬浮为主悬浮为主 均匀悬浮均匀悬浮 递变悬浮递变悬浮1 1）牵引流沉积的）牵引流沉积的C-MC-M图图 2）浊流沉积的）浊流沉积的C-M图图平行于平行于C-m基线基线递变悬浮递变悬浮Im小小分选好分选好 Im：点群平均线与C-M基线的距离