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[科普中国]-填集密度

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填集密度( packing density)是颗粒截段长度的总和与横穿薄片总长度之比,它是无胶结物无基质的砂的孔隙度的度量方法或是含有一些胶结物和基质的的砂岩中“无孔隙基质一胶结物”度量方法。1

相关概念填集趋近率填集趋近率(packing proximity)是颗粒与颗粒接触点的数目(在横穿薄片之线上所遇到的)与在同一穿越线上遇到的所有各种类型的接触点总数之比。如果颗粒彼此之间只有很少的接触面积,则在薄片中见到的接触点多数是颗粒与胶结物或基质相接触,因此填集趋近率就很小。凡是无大量胶结物且已被压实的岩石中,所见到的颗粒接触大都是颗粒与颗粒之间的接触,故填集趋近率就大。

斯莫利(1964)已提出另一种测定填集性质的方法。在薄片中也可研究颗粒间的接触类型。在理想的填集球体的情况下,颗粒之间仅见到切点接触。但是在非球形颗粒的情况下或者是已发生压紧的地方,可见到另外三种接触类型( Taylor,1950)。这四种可能的接触类型是:1)切点状、2)长线状(即在切面上表现为直线接触)、3)凹凸状和4)缝合状。凹凸状和缝合状接触的出现频率与其它接触类型的频率的比例,已用作砂子压固强度的量度。1

泥石流堆积物中的黏土—碎屑界面结构类型(1)紧密结合层。黏土和碎屑之间结合界线清楚、呈锯齿状,黏土矿物同碎屑嵌接紧密,在结合面向黏土的一侧有约10m宽的结合带。在该带内黏土叶片亦紧密靠拢,不现空隙,其外则为松散黏土填隙物,黏土叶片无序排列,碎碎屑为板岩岩屑。

(2)松散结合层。黏土—碎屑结合线清楚,呈大牙状状,黏土叶片同碎屑之间接合紧密。在接合面外黏土侧有松散黏土结合层,该层内黏土之间空隙大,黏土片多呈长叶片状,其长轴方向排列同碎屑表面凸凹面一致,结合层宽约15μm,然后过度为填隙黏土。碎屑为石英砂粒。

(3)松散结合面。无结合带,结合线清楚,围绕碎屑表面的黏土之间有空隙,黏土定向排列,其排列方向同碎屑表面约成30°角。碎碎屑为千枚岩碎屑。而图中,黏土聚结成球而与碎屑接触,界面间隙较大,碎屑为板岩碎屑。

(4)混合接合面。结合区域内既有面(线)也有带(层),松散接触,接触带内外黏土填集密度一致。

(5)破裂面。破裂线(面)平直,贯通好,石英碎屑无破裂痕迹。水泥破裂面则然不同,水泥和石英骨架均有破裂,破裂线宽度不一,贯通差,并可看到新生矿物相之间的紧密连接。2

应用颗粒的填集特征对孔隙容积、孔径大小、孔隙连通及透性都有较大的影响。填集特征可根据1956年卡恩(Kaha)提出的应用薄片镜下鉴定方法测定填集密度和填趋近率来进行研究所谓填集密度系颗粒截距长度与横穿片测线总长度之比。显然,这个参数是无基质和无胶结物砂岩的孔隙度的量度。填近率是横穿薄片的测线上所遇到的颗粒接触点总数和相应的颗粒数量之比。如果颗粒之间只有很少的接触点,则颗粒主要是和胶结物、基质相接触,那么此时的填集近率就很小。凡是已被压实且胶结物含量少的砂岩,大多都是颗粒与颗粒的接触,故其填集趋近率就大。

在我国的一些油田,属新生代的砂岩油层其颗粒接触大都呈漂浮状、切点状和长线状。而凹凸状和缝合状的接触是很少的。3

本词条内容贡献者为:

李晓林 - 教授 - 西南大学