文档介绍：第四章碎屑岩的结构及粒度分析第一节碎屑颗粒的结构第二节胶结类型及颗粒支撑性质第三节粒度分析第一节碎屑颗粒的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和填隙物—杂基及胶结物。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、(即大小)是碎屑颗粒最主要的结构特征。不仅不同的碎屑岩,如砾岩、砂岩、粉砂岩等,其碎屑的大小很不相同;而且在同一种碎屑岩中,碎屑的大小也还有差别。碎屑颗粒的大小直接决定着岩石的类型和性质,因此它是碎屑岩分类命名的重要依据。粒度和颗粒的分选性是搬运营力能力和效率的度量标志之一。粒度是指碎屑颗粒的大小,但碎屑颗粒的外形常极不规则,那么它的大小该如何表示呢?这一般要取决于测量的方法。可选用两种值,即线性值和体积值来表示粒度。体积值可用标准直径dn表示,它代表着与颗粒同体积的球体直径。线性直径是直观度量出来的,由于颗粒形状大都极不规则,因此通常要测量大、中、小三个直径。这三个直径可按下述步骤测量:1)确定颗粒的最大投影面;2)对最大投影面作外切矩形(图4-1),矩形的长边为颗粒的最大直径dL,短边为中间直径的d1;3)作垂直于最大投影面并通过颗粒的最长截线,这就是颗粒的最短直径ds。,目前存在多种不同的划分方案。在国际上应用较广的是伍登—温特华斯(Udden-Wentworth)的方案,可以称之为2的几何级数制。它是以lmm为中心,乘以2或除以2来进行分级。我国生产实际中应用较广泛的是十进制。常用的碎屑颗粒粒度分级见表4-1。从水力学性质来看,砾砂转折点在2mm处;但主张用十进制的人认为,水动力转折点并不一定固定在2mm处,有不少地区沉积物的转折点就是在lmm处。关于砂与粉砂的界限,2的几何级数制的倡导者认为,—;,粘土物质大量增加,性质也近于泥质,。,主要考虑到便于储油层的研究,因为好的储油层粒径多在细砂()以上。粉砂与粘土的界限,,即把粘土矿物开始出现的粒度上限作为划分界限;(1/256)mm,因为它们认为粘土矿物一般颗粒较细,。一些专门从事粘土矿物或粘土岩研究的人们,则把粉砂与粘土的界限划得更低,。我国石油矿区多采用十进制,这一分类方法便于记忆,用于定名也比较简单,同时基本上符合储油层研究的要求。但砾与砂的界限****惯上定在2mm,把2—1mm的碎屑称为巨砂。2的几何级数制所划分的粒度级别较多,造成在肉眼描述中应用的困难。但是应该看到,粒级划分的细致正好又是2的几何级数制的优点。它在各个粒级间构成了2的几何级数的等间距,因此在室内分析中详细划分粒级、应用数理统计方法以及作图和参数计算都很方便。1934年克鲁宾(krumbein)将伍登—温特华斯的粒级划分转化为值,即将2的几何级数制标度转化为中值标度。其转换公式为:φ=-log2D 式中D—颗粒的直径,mm。因为D=2n,log2D=n,所以φ=-n。表4-2说明了“D”与“φ”的换算关系。φ值分级标准提出后受到广泛重视,并且很快得到推广。这是由于它具备以下的优点:1)将颗粒直径用毫米表示的分数(或小数)变成了整数;2)大量出现的粗砂以下的较小粒度均表现为正数;3)在作图时,可不用对数坐标纸,因为已经将对数等间距坐标转换成了算术等问距坐标。,其他的分类命名(如成分、成因)常是在这一基础上进行的。由于碎屑岩颗粒分选的差异,常采用三级命名法对碎屑岩进行粒度分类。1)三级命名法。以含量大于50%的粒级定岩石的主名,即基本名;含量介于50%--25%的粒级以形容词“××质”的形式写在基本名之前;含量在25%--10%的粒级作次要形容词,以“含××”的形式写在最前面;含量小于10%的粒级一般不反映在岩石的名称中。2)假如碎屑岩的粒度分选较差,所含粒级较多,但没有一个粒级的含量大于50%,而含量在50%--25%的粒级又不止一个,这时则以含量为50%--25%的粒级进行复合命名,以“××—××岩”的形式表示,含量较多的写在后面。其他含量少的粒级仍按第一条原则处理。3)若碎屑岩的粒度分选更差,不但没有含量大于50%的粒级,而且含量为50%--25%的粒级也没有或者只有一个,则应将此岩石的全部粒度组分分别合并为砾、砂和粉砂三大级,然后按前两条原则命