Los componentes materiales de las rocas clásticas son principalmente materiales clásticos, sustancias químicas y radicales diversos.
1. Fragmentos
Los materiales clásticos en las rocas clásticas pueden representar más del 50% de la composición total de la roca y son los componentes característicos de las rocas clásticas. Los materiales clásticos se originan principalmente a partir de clastos transportados desde tierra fuera de la cuenca sedimentaria, por lo que también se denominan clastos terrígenos o clastos exóticos. Son producto de la fragmentación mecánica de las rocas madre. Los materiales clásticos se pueden dividir en clastos minerales y clastos de roca;
(1) Clastos minerales
También se les llama minerales terrestres, minerales heredados o minerales alogénicos. Hay más de 20 minerales clásticos comunes en las rocas clásticas, pero normalmente no hay más de 3 a 5 minerales clásticos principales en una roca clástica. Los minerales detríticos se pueden dividir en minerales ligeros según su densidad (densidad ρ; 2,86 g/centímetro cúbico). Los primeros incluyen principalmente cuarzo, feldespato y mica, mientras que los segundos rara vez se incluyen.
Yingshishishi es un mineral clástico ampliamente distribuido en rocas clásticas debido a su fuerte resistencia a la intemperie, resistencia a la abrasión y descomposición refractaria. El contenido es especialmente elevado en areniscas y limolitas, con un contenido medio de 66,8. Es menos común en rocas clásticas gruesas y se presenta en forma de rellenos. Debido a que el tiempo es el más estable, si el contenido de tiempo en la roca clástica es alto, significa que la composición de la arenisca es muy madura, es decir, la roca clástica se depositó después de un transporte y diferenciación a larga distancia.
El contenido de feldespato en las rocas clásticas es superado únicamente por el de Yingshi, con un contenido medio de 11,5. El feldespato se deriva principalmente del granito y del gneis granítico.
El feldespato potásico y la plagioclasa ácida son comunes en las rocas clásticas, mientras que la plagioclasa intermedia-básica es rara. Debido a que el feldespato es un mineral inestable, si aparece en grandes cantidades en la arenisca, se acumula principalmente en climas secos y condiciones rápidas. Debido al clima seco, el feldespato no se erosiona químicamente fácilmente y solo se puede erosionar físicamente, lo que favorece la producción de grandes cantidades de restos de feldespato. Sólo se pueden conservar transportando los restos de feldespato a una distancia corta y enterrando rápidamente. sin descomposición. Por lo tanto, el estudio del contenido de feldespato, el tipo de feldespato y sus características puede ayudar a rastrear la roca madre e inferir el clima y la estructura antiguos.
La mica es principalmente moscovita estable, a menudo concentrada en capas finas de arenisca y limolita. La biotita es inestable y rara, y sólo se encuentra en areniscas con composiciones complejas cerca de zonas terrígenas.
(2) Esquejes
Denominados fragmentos. Los clastos son el producto de la fragmentación directa de la roca madre y pueden usarse directamente para inferir la roca madre. Los clastos reflejan el clima seco, la erosión incompleta de la roca madre, el transporte estrecho y la deposición rápida. Por lo tanto, si el contenido de clastos en las rocas clásticas es alto, significa que la madurez de la composición de la roca es baja. Los recortes se distribuyen principalmente en areniscas y conglomerados de >:0,1 mm.
Pueden aparecer varias rocas en los restos de roca, pero principalmente son rocas de grano fino o criptocristalinas, como por ejemplo:
Los restos de rocas ígneas son en su mayoría rocas volcánicas, como el basalto y la andesita. , riolita, traquita, vidrio volcánico, etc. Algunos diques finos, como las rocas de grano fino y la diabasa, son raros, mientras que las rocas intrusivas de grano grueso, como el granito, son raras.
Los cortes de roca metamórfica son en su mayoría rocas metamórficas poco profundas, como pizarra, filita, cuarcita metamórfica, algunas son esquistos y otras son gneis metamórficos profundos.
Los escombros sedimentarios son principalmente lutitas, lutitas y pedernal criptocristalinos de grano fino, con una pequeña cantidad de caliza y limolita microcristalinas, y algo de arenisca y toba.
2. Sustancias químicas
Es una sustancia de precipitación química precipitada de la solución. Existe principalmente en forma de cemento en rocas clásticas terrestres y desempeña un papel en la cementación de las rocas clásticas. . Sin embargo, también hay algunos cristales minerales aislados que no tienen ningún efecto cementante sobre los escombros y se denominan minerales autigénicos. Algunos de ellos pueden explicarse por estar en forma de fragmentos u otra materia. Estos tres minerales se generan recientemente en diferentes etapas después del período de deposición de la cuenca sedimentaria, por lo que en conjunto se denominan materiales de precipitación química. Los tipos comunes de minerales precipitados químicamente en las rocas clásticas son:
Minerales de silicato como el ópalo, el ópalo y la calcedonia.
Minerales sulfatos, como yeso, anhidrita, barita, celestita, etc.
Minerales carbonatados, como calcita, dolomita, siderita, rodocrosita, etc.
Minerales fosfatados como apatita y colofosfato.
Minerales silicatados, como glauconita, clorita oolítica, zeolita, piedra autigénica, mica y minerales pesados autigénicos.
Otras sustancias como óxidos e hidróxidos de hierro, halogenuros (fluorita, sal gema, etc.) y sulfuros (pirita).
Los minerales autigénicos se caracterizan por una composición sencilla, pequeñas partículas cristalinas, limpias y transparentes, y una forma cristalina completa. El estudio de minerales autigénicos es de gran importancia geológica, no sólo para comprender el medio ambiente durante la deposición, la diagénesis y las etapas epigenéticas, sino también para ayudar a comprender los procesos de formación y cambio de las rocas. Al mismo tiempo, también podemos comprender la naturaleza, fuente, formación de poros y evolución de los fluidos en las etapas diagenética y epigenética, así como la dirección y ubicación de la migración y acumulación de algunos minerales, lo que proporciona información para la predicción de la mineralización.
3. Grupos heterogéneos
También conocidos como matriz o matriz clástica, son mezclas mecánicas de partículas finas rellenas entre partículas clásticas. Entre sus componentes se encuentran: ①Arcilla media
(2) Componentes estructurales de rocas clásticas
1. propios fragmentos
Las características de los componentes estructurales de los propios fragmentos incluyen el tamaño de las partículas, la redondez, las características de la superficie y la clasificación.
(1) Tamaño de partícula
El tamaño de las partículas de escombros se llama tamaño de partícula. El tamaño de partícula se mide por el tamaño de partícula (generalmente el diámetro mayor o medio). El tamaño de grano es la base para una mayor clasificación de las rocas clásticas y también es el objeto principal de la medición del tamaño de grano y del análisis genético. Por lo tanto, el tamaño de grano es un parámetro característico muy importante de las rocas clásticas. Debido a la diferente naturaleza y finalidad del trabajo, los estándares de clasificación de granularidad adoptados por cada empresa también son diferentes. En resumen, existen tres estándares generales (Tabla 5-2), pero el estándar de tamaño de partícula natural es el estándar de clasificación más comúnmente utilizado.
Tabla 5-2 Clasificación granulométrica de rocas clásticas
Nota: d < 0,0312 mm o? gt5 son heterogrupos.
(2) Capacidad de clasificación
La capacidad de clasificación se refiere a la uniformidad del tamaño de las partículas de los fragmentos y también se puede expresar como la desviación de la tendencia de concentración de partículas cerca de un cierto tamaño de partícula. El grado de clasificación de las partículas clásticas está controlado por las condiciones hidrodinámicas y las condiciones geográficas físicas del entorno de depósito. Generalmente, los ambientes sedimentarios con alta energía hidrodinámica tienen un mejor grado de clasificación de partículas clásticas. La clasificación del viento en las dunas eólicas es la mejor, seguida de la arena de playa de mar (o lago), la arena de río y los sedimentos glaciales. Por lo tanto, el grado de clasificación de las partículas de escombros se puede utilizar como indicador ambiental, que generalmente se describe mediante el coeficiente de clasificación y se expresa mediante el coeficiente de clasificación (S0).
S0=P25/P75
Donde P25 y P75 corresponden a los diámetros de partícula en 25 y 75 respectivamente en la curva de acumulación de tamaño de partícula (la curva de acumulación de tamaño de partícula se puede obtener a través de experimentos de análisis de tamaño). Cuando las partículas de los fragmentos están bien clasificadas, los diámetros de partículas correspondientes en P25 y P75 están muy cerca, por lo que el valor de S0 es muy pequeño. Por el contrario, el valor de S0 es muy grande, lo que indica que la dispersión del tamaño de las partículas es grande, es decir, la propiedad de clasificación es deficiente. Su expresión cuantitativa es: S0
(3) Redondez
La redondez se refiere al grado en que los bordes y esquinas de las partículas de residuos de desgaste están redondeados y generalmente se divide en cuatro niveles:
Las partículas angulares tienen bordes y esquinas afilados, y la forma original permanece Básicamente no cambia o cambia muy poco, lo que indica que los fragmentos no han sido transportados o que la distancia de transporte es muy pequeña.
Los bordes de las partículas del fragmento subangular están ligeramente desgastados y las esquinas afiladas no son muy prominentes, lo que indica que los fragmentos fueron transportados una distancia corta.
Los bordes y esquinas subcirculares están obviamente desgastados, y también se puede ver el contorno original de los fragmentos, lo que indica que los fragmentos fueron transportados a larga distancia.
Los bordes y esquinas redondeados han sido completamente redondeados y el contorno original del fragmento ha desaparecido, lo que indica que el fragmento ha sido transportado y desgastado a larga distancia.
(4) Esfericidad
La esfericidad se refiere al grado en que las partículas del fragmento están cerca de una esfera. Una esfera es la forma de una partícula en el espacio tridimensional. Las partículas triequiaxiales tienen la esfericidad más alta, mientras que las partículas en escamas y columnares tienen la esfericidad más baja.
Esfera y círculo son dos conceptos diferentes. Las partículas con alta esfericidad no necesariamente tienen una gran redondez, porque algunos minerales tienen una alta esfericidad (como el granate con buena forma cristalina). Las partículas con baja esfericidad (como los anfíboles columnares largos con bordes y bordes redondeados) pueden tener una mayor redondez.
La esfericidad no solo está relacionada con la distancia de transporte, sino también con la forma del mineral (como los minerales de mica en escamas tienen una esfericidad muy baja. Sin embargo, en términos generales, la redondez y la esfericidad del mismo mineral aumentan a medida que aumenta la distancia de transporte, por lo que). son uno de los criterios para medir la madurez estructural de las rocas clásticas.
(5) Características de la superficie
Las características de la superficie de las partículas de escombros incluyen suavidad y marcas de micrograbado en la superficie de la partícula. Las características de la superficie se pueden utilizar para determinar las propiedades de los medios de procesamiento y deposición. Por ejemplo, generalmente se cree que la escarcha en la superficie de las partículas es causada por la fricción entre partículas durante el proceso de transporte del viento y es un signo de sedimentación del desierto (pero algunas personas piensan que es corrosión química de la superficie de la grava). Las partículas transportadas por los glaciares a menudo tienen rayones (también se cree que la grava del lecho de los ríos causa rayones), y las partículas transportadas por corrientes de turbidez a menudo tienen pequeños rayones en sus superficies.
2. Características de composición estructural de los materiales intersticiales
Las sustancias que pueden cementar o rellenar entre escombros y partículas de escombros se denominan materiales intersticiales, que son cemento en un sentido amplio. Incluyendo matriz, cemento químico, relleno arenoso (para rocas clásticas gruesas) y otros componentes estructurales, principalmente los dos primeros.
(1) Estructura del heterogrupo
El heterogrupo se refiere principalmente a la arcilla y el tamaño de las partículas
(2) Estructura del cemento
Cemento Se refiere a Sustancias de precipitación química distintas de las partículas clásticas y de grupos heterogéneos, generalmente minerales autigénicos cristalinos o amorfos, con un contenido inferior al 50% en rocas clásticas. Cementa partículas de escombros y las convierte en roca sólida. Dado que el cemento es una sustancia de precipitación química, se puede describir en función de su grado de cristalización, tamaño relativo y tamaño absoluto de las partículas, uniformidad de distribución y características estructurales del cemento mismo, como se muestra en la Figura 5-1. En resumen, la estructura del cemento y sus componentes incluyen principalmente los siguientes tipos comunes:
Los cementos amorfos suelen ser ópalos, fosfatos (colofosfato), hierro, etc. , es una sustancia coloidal precipitada por el agua de los poros.
El cemento criptocristalino (calcedonia, minerales de fosfato criptocristalino, etc.) es un pequeño material débilmente cristalino que contiene agua precipitado por el agua de los poros.
Cementación de microcristales con minerales carbonatados microcristalinos, minerales fosfatados, etc. Es una sustancia cristalina fina precipitada por el agua de los poros.
Minerales de carbonato cementado granulares cristalinos, minerales de silicato, etc. Es una sustancia cristalina granular precipitada por el agua de los poros.
Figura 5-1 Tipos estructurales y características de los materiales cementosos
Los minerales de carbonato cementado en forma de concha o de racimo se precipitan del agua de los poros y tienen estructuras cristalinas especiales. .
Cementos (materiales) en forma de correa y en forma de película: silicio amorfo, fósforo amorfo, hierro, etc. , es una sustancia coloidal con una estructura especial precipitada del agua de los poros.
Minerales carbonatados asociados a la cementación, minerales sulfatos, etc. Es una sustancia cristalina gruesa con una estructura cristalina incrustada precipitada del agua de los poros.
La regeneración (agrandamiento secundario o crecimiento axial) cementa el borde agrandado del feldespato secundario, feldespato o calcita (Figura 5-1).
La cementación (sustancia) por condensación generalmente está dominada por el hierro, que es una sustancia coloide de hierro precipitada por el agua de los poros en condiciones oxidantes.
(3) Tipo de cementación
El tipo de cementación, también llamado soporte, se refiere a la relación entre los escombros y los rellenos (incluidos cementos y bases diversas). Las características de tipo están relacionadas, en primer lugar, con la proporción numérica relativa de partículas clásticas y grupos diversos (es decir, proporción partícula-base) y, en segundo lugar, con la relación entre partículas. Por ejemplo, cuando la fuerza hidrodinámica es fuerte, la matriz mezclada con los desechos depositados se eliminará, lo que hará que las partículas de desechos entren en contacto entre sí, dejando poros entre las partículas, creando una estructura de "soporte de partículas". Después de la diagénesis se forman rocas clásticas con cementos químicos. Si la fuerza hidrodinámica es débil o el medio es un flujo denso, los fragmentos de roca grandes y pequeños se depositarán juntos para formar una estructura de "soporte de matriz mixta". Los fragmentos de roca se distribuirán en la matriz de manera "libre", formando una matriz. después de la diagénesis.
En resumen, existen principalmente los siguientes tipos de cementación (Figura 5-2):
Básicamente, el contenido intersticial cementado es alto y los escombros no están conectados entre sí. La mayoría de los intersticiales son grupos heterogéneos depositados simultáneamente con minerales carbonatados clásticos o microcristalinos.
Las partículas porosas de escombros cementados están estrechamente conectadas y el cemento llena los poros intergranulares.
La cementación por contacto sólo tiene cemento donde las partículas de corte están en contacto entre sí, por lo que la cantidad de cemento es muy pequeña.
El cemento disuelto se disuelve y ocupa los bordes de los escombros, dándole al borde de los escombros una forma de puerto.
Figura 5-2 Tipo de soporte, tipo de cementación y relación de contacto de las partículas
En una misma roca pueden aparecer dos o más estructuras y tipos de cementación, y se puede utilizar nomenclatura compuesta como. estructura de cementación de poros regenerados y estructura de cementación base asociada.
3. Características de los componentes de la estructura de los poros
El espacio de la roca que no está lleno de partículas, matriz y cemento se denomina poro. El espacio poroso puede estar distribuido uniformemente en la roca o puede estar distribuido de manera desigual en la roca, formando grupos de poros localmente densos. Los poros de las rocas son los lugares donde se encuentran el petróleo, el gas y el agua. El tamaño de los poros se ve afectado por diversos factores, como el tamaño de las partículas clásticas, la clasificación, la redondez, la esfericidad y la diagénesis intersticial. El espacio poroso de las rocas afecta directamente las propiedades de almacenamiento de las rocas y sus términos descriptivos son principalmente porosidad y permeabilidad. Generalmente, las rocas de grano fino tienen mayor porosidad y menor permeabilidad, y la arenisca clasificada tiene mayor porosidad y permeabilidad que la arenisca mal seleccionada. Asimismo, las areniscas con bajo contenido intersticial tienen mayor porosidad y permeabilidad que las areniscas con alto contenido intersticial.
Según el tamaño y la relación del espacio poroso en la roca, se puede dividir en dos tipos: poros y gargantas. Los poros se refieren a los espacios porosos más grandes rodeados de partículas clásticas. Refleja la forma del rendimiento de almacenamiento de la roca. Las gargantas se refieren a canales estrechos entre dos partículas esqueléticas clásticas que conectan dos espacios porosos adyacentes. Su número y tamaño reflejan la permeabilidad de la roca.
Los poros se pueden dividir en poros primarios y poros secundarios según su origen. Los poros primarios se refieren a los poros conservados entre las partículas del esqueleto detrítico cuando se forman las rocas. Su tipo de origen es muy simple, con solo poros intergranulares primarios y poros intergranulares primarios residuales. Los poros secundarios se refieren a los poros formados durante el proceso diagenético, generalmente es el resultado. de la disolución de los componentes de la roca, y sus causas son complejas, incluyendo poros disueltos intergranulares, poros disueltos intragranulares, poros de molde, microporos y poros intergranulares en matriz heterogénea, y grietas y poros disueltos en cemento. Las gargantas se dividen principalmente según el tamaño y la forma geométrica del radio de la garganta. Según el tamaño relativo del radio de la garganta, se pueden dividir en gargantas grandes, gargantas medianas, gargantas pequeñas y microgargantas (los estándares de tamaño específicos dependen del tamaño). objeto de investigación); según la forma de la garganta, se puede dividir en garganta puntiaguda, garganta cortada, garganta cortada curva y garganta tubular. La esencia del estudio de las características de los componentes de la estructura de los poros de la roca es principalmente analizar el tipo de origen, el tamaño de los poros, la geometría, las reglas de distribución y sus interrelaciones.
(3) Clasificación de las rocas clásticas
Según el tamaño de las partículas clásticas, las rocas clásticas se pueden dividir en tres categorías:
Conglomerado clástico grueso, brecha , diámetro del clasto > 2 mm
Arenisca clástica media, diámetro del clasto 2 ~ 0,0625 mm;
Lilita clástica fina, diámetro 0,0625 ~ 0,0039 mm.