粒度分析成图.ppt

主讲人 刘万洙边伟华二O一O十月 实验沉积学 砂岩碎屑成分定量分析 一 沉积岩薄片粒度分析 二 沉积岩成分分析 构造背景分析 三 沉积岩铸体薄片分析 粒度分析 目的及要求 1 掌握粒度分析方法 要作到准确统计 准确换算 准确作图 2 运用粒度分析成果分析沉积环境 3 分析结果整理作实习报告 1 统计粒度 粒度分析 方法及步骤 2 整理统计结果 3 图解分析 4 判别式分析 统计粒度 代表性部位选取 单颗粒粒度的选取 统计颗粒数量 230 避免重复统计 杂基如何统计 粒度分析 方法及步骤 粒度分析 方法及步骤 统计结果的整理 各级颗粒频数 ni 百分比各级频率 fi 百分比累积频率 杂基校正累积频率 在沉积岩和沉积物的粒度分布主要服从正态分布和罗辛分布 在沉积岩研究中 用概率坐标纸检验粒度分布规律即可 一 正态分布在自然界中各种环境的碎屑沉积物绝大部分均服从或接近于正态分布 正态概率分布的检验可用正态概率累积坐标纸 二 罗辛分布其累积概率函数是凡是符合罗辛分布的粒度分布在罗辛概率坐标纸上呈直线 自然界中机械破碎而未经流体搬运 沉积的物质 大部分服从或接近于罗辛分布 如火山碎屑岩 机械风化的残积物和坡积物 冰川 泥石流等 人工破碎物质也服从罗辛分布 值与毫米值的换算关系 log2mm 2mm 0 1mm 1 0 5mm 2 0 25mm 3 0 125mm 4 0 063mm 粒度分析计算公式 各级频数n 石英总数n Qm Qp 长石总数n P K 岩屑总数n Lv Ls n 1 2 n 百分频数 N n 各级频数n 颗粒总数 n 1 2 n 百分累计频数n n 1 2 n 杂基个数 X 杂基含量 X 颗粒总数 X 杂基校正频数 Q n 各级频数n 颗粒总数 杂基个数 n 1 2 n 杂基校正累计频数 n 1 2 n F 8粒度分析为例 百分频数 N n 各级频数n 颗粒总数 n 1 2 n 0 88 2 2263 10 7 2267 96 18 266 百分累计频数n n 1 2 n 0 88 0 883 98 0 88 3 1011 95 0 88 3 10 7 96 杂基个数 X 杂基含量 X 颗粒总数 X0 16 X 266 XX 43 05 杂基校正频数 Q n 各级频数n 颗粒总数 杂基个数 n 1 2 n 0 74 2 266 43 052 60 7 266 43 056 69 18 266 43 05 杂基校正累计频数 n 1 2 n 0 74 0 743 34 0 74 2 6010 03 0 74 2 60 6 69 作图 直方图 直方图基础上作频率曲线图 直方图基础上作累积频率曲线图 概率累积曲线图 散点图 CM图 粒度分析 方法及步骤 一 粒度分布图制作及解释1 直方图用厘米坐标纸上各个粒级 的频率值投点作直方图 粒度变化 众数 2 频谱图 频率曲线图 又称频率分布图 将直方图中各直方柱顶线的中点用圆滑曲线连接之即成 他可以显示粒度分布的偏度 尖度 直方图 近似正态 K115 Y21 T2 直方图与频率曲线图 近似正态 K115 Y21 T2 直方图 多峰粒度分散 GZYK 001 多峰粒度分散 GZYK 001 直方图与频率曲线图 3 累积频率曲线图用厘米坐标纸上百分比累积频率值投点 用圆滑曲线连接成累积频率曲线图 曲线图上可以读取累积频率在1 5 16 25 50 75 84 95 的 值 4 正态概率累积曲线图在正态概率坐标纸上用杂基校正累积频率值 投点直线连接 至少两个点以上 成概率累积曲线图 直方图与累积频率曲线图 横坐标为 粒级 值 纵坐标为 概率值 表示累积百分含量 经过杂基校正的累积百分比含量 1 Z X YZ为杂基含量X为杂基数与颗粒数之和Y为颗粒数 概率累积曲线图 概率累积曲线图横坐标为 粒级的 值 纵坐标为累积百分比含量 三种组分 推移质组分跳跃 移 质组分悬浮 移 质组分两个截点 粗截点细截点反映搬运机理转变时的粒度大小 5 散点图用厘米坐标纸和粒度分布参数 四个参数有 M M SK M K SK SK K 平均值 M 标准差 偏度 SK 尖度 K 粒度分布参数的意义和计算粒度分布分析的主要内容是计算粒度分布参数和分析粒度分布的统计规律 粒度分布参数就是描述粒度分析的特征数值 包括平均值 M 标准差 偏度 SK 尖度 K 分选系数等 这些参数均是根据粒度统计测量所提供的粒度分布频率按数理统计方法计算出来的 2 标准差 粒度分布的标准差代表粒度分布的集中与分散程度 可定量地确定颗粒的分选程度 粒度分布参数的意义1 平均值 M 粒度平均值代表粒度的平均大小 3 偏度 SK 可以表示出粒度分布的对称程度 偏度等于零 则示对称分布 偏度为正值 表示颗粒在粗粒部分集中 细粒部分拖尾 偏度为负值则表示细粒部分集中 粗粒部分分散而延伸较远 4 尖度 K 可表示粒度的分散和集中程度 但比标准差更敏感 更突出的表现出粒度分布的特征 5 众值 粒度分布曲线峰的顶点所对应的粒度值 粒度分布可以是单众值的单峰曲线 也可以是多众值的多峰曲线 出现多众值分布有两种情况 一种是分析方法不当或错误造成的虚假众值 必须检验排除 另一种是由于颗粒受多种成因改造后使多种粒度分布叠加所致 在现代大陆架 海滩 三角洲 网状河流中广泛出现 粒度分布参数图解计算福克计算公式中用的是三对和一个单图解分位值 所谓分位值就是各个累积频率所对应的粒度值 福克公式的分位值是 5 累积频率为5 的粒度值 95 累积频率为95 的粒度值 16 累积频率为16 的粒度值 84 累积频率为84 的粒度值 75 累积频率为75 的粒度值 25 累积频率为25 的粒度值 50 累积频率为50 的粒度值 又叫中值 在作为粒度参数应用时中值用Md表示 各个累积频率所对应的粒度值 5 累积频率为5 的粒度值 16 累积频率为16 的粒度值 25 累积频率为25 的粒度值 50 累积频率为50 的粒度值 75 累积频率为75 的粒度值 84 累积频率为84 的粒度值 95 累积频率为95 的粒度值 厘米坐标纸 直方图与累积频率曲线图 MG 16 84 503 福克公式 84 16 95 546 6 G 84 16 2 50 95 5 2 502 84 16 2 95 5 SKG 95 52 44 75 25 KG 计算后填表 得到的结果是基于 的 而不是毫米值 横坐标为标准差 纵坐标为偏度 SK 共分五个沉积区 松辽盆地南部陆相沉积环境中的80多个碎屑岩样品 长春地质学院学报1986年 刘万洙 散点图 五种样品 图例 6 CM图1 CM图作图标准用双对数坐标纸和C M两个分位值 C 是累积频率为1 的粒度 M 是累积频率为50 的粒度 单位为 m 在分析泥石流 洪积物等粒度区间很广的沉积物时也可用 单位 2 CM图的特点CM图的基本含义和正态概率累积图相当 对于牵引流沉积物特别是河流沉积物 在层序完整的情况下应具备PO PQ和RS三段 分别相当于滚动 跳跃和悬浮三类颗粒运动 三段的混合带是S形分布带的拐点 分别标以Cr Cs Cu 其中Cr代表滚动部分的最小粒级 Cs代表递变悬浮的最大颗粒 Cu代表均匀悬浮的最大颗粒 Cs与水深有关 适用范围Cs为100 1000 m和深度 100m CM图河流沉积物在层序完整的情况下应具备N O P Q R S五段展现的 S 形 沉积物类型 A B 河流 风成 海滩 浅滩 三角洲 冲积扇 浊流 冰水 泥石流 泥石流 浅海 浅海 冲积 冰碛 冰碛 冰碛 判别 判别指标yc 判别式 式中M SK K均系图解值 yA B 3 5688M 3 7016 2 0766SK 3 1135K yA B 0 2852M 8 706 4 8932SK 0 482K yA B 0 00256M 0 03501 0 2578SK 0 01549K yA B 0 00405M 0 2381 0 05616SK 0 10365K yA B 6 8808M 11 2605 14 7663SK 7 6658K yA B yc风成 yA B yc浅滩 yA B yc浅滩 yA B yc浅滩 yA B yc三角洲 yA B yc浅海 yA B yc浊流 yA B yc冲积 yA B yc冲积 yA B yc冰水 yA B yc冰碛 yA B 13 9200M 30 9492 1 6336SK 0 6370K yA B yc冰碛 yA B yc河流 yA B yc泥石流 2 7411 40 5734 0 8133 0 12809 9 8433 7 4190 65 3650 87 8547 yA B 0 7215M 0 4 30 6 7322SK 5 2927K yA B yc冰碛 yA B yc泥石流 yA B 15 6534M 65 7091 18 1071SK 18 5043K 4 取参数 计算判别值 分析沉积环境 粒度分析 方法及步骤 粒度分析图版 直方图 厘米坐标纸 正态概率坐标纸 横坐标为 粒级的 值纵坐标为 杂基校正累积百分比含量 散点图 CM图 粒度分析实例图版 沉积环境 浅海水下重力流沉积描述 分选极差 磨圆度为次圆状 粒度分布不均匀 杂基含量高 样品号 GZYK001 沉积环境 河流相心滩沉积描述 分选较差 磨圆度为次圆状 粒度为粗粒 杂基含量较高 样品号 YNSZ006 沉积环境 三角洲前缘河口砂坝描述 分选好 磨圆度为圆状 次圆状 粒度为中粒 杂基含量较高 样品号 YNSZ005 沉积环境 滨岸砂坝描述 分选好 磨圆度为圆状 次圆状 粒度为中细粒 杂基含量低 样品号 GZPT005 南黄海表层沉积物粒度特征分析对 9 5 的悬浮总体组分的粒度曲线异常解释一般沉积岩粒度分布概率累积曲线特征分为滚动总体 跳跃总体和悬浮总体组分 而南黄海表层沉积物粒度分布的悬浮总体组分 可分出 9 5 悬浮次总体 9 5 的物质成分分散度高 它们在搬运 扩散和沉积过程中取决于多种因素 不仅受海盆地海水介质条件的影响 还与自身的沉积机理有关 所以 9 5 的物质成分不能反映正常的搬运过程水动力条件 与碎屑不是同时沉积 它们被别处水流搬运至某一处 如果有适宜的环境 便被粗碎屑沉积时带下来或被相对粗一些的粘土矿物吸附 否则 极可能继续处于悬浮状态 不易沉积 同时也表明南黄海海域大部分粘土矿物是由陆地河流或者邻域水流搬运而来 为分析物源提供了一种证据 9 5 的物质成分曲线异常悬浮总体又分出次总体 百分含量 粒径 YNB 70站位粉砂质砂的粒度分析直方图和概率累积曲线图 粒度曲线分析 YNB 58站位粉砂的粒度分布直方图和概率累积曲线图 百分含量 粒径 粒度曲线分析 1 计算 根据表格计算 各级颗粒数 百分比各级频率 百分比累积频率 杂基校正累积频率 计算结果