砂岩分类三角投点图及其命名自动识别模型

实验一砂岩分类三角投点图及其命名自动识别模型的建立2021/10/10星期日1概述2021/10/10星期日2

砂岩作为最重要的沉积岩类型之一，多年来，它的分类一直是备受关注的讨论课题，全世界已有的分类方案就达50余种。随着研究者的不断努力，综合各种因素的成熟的分类方案应运而生，砂岩的三角图分类在其中占了举足轻重的地位。在研究与陆源碎屑岩相关的各种问题时，常用砂岩骨架组分的投点图来直观的反映碎屑颗粒埋藏前的组成、成分成熟度、物质来源、大地构造性质、甚至气候和风化的特点。对储集砂岩而言，岩石基本组成、尤其是骨架组分为埋藏成岩作用提供了重要的物质基础，埋藏前组成的差异对成岩作用、砂岩的初始孔隙度、以及原生孔隙的改造和次生孔隙的发育都起着十分重要的作用。因此，近年来砂岩的三角分类投点图广泛应用于陆源碎屑储集岩的研究之中。2021/10/10星期日3就目前所采用的各种砂岩分类投点图而言，都是在三角图中进行的。在国内较为流行的如McBride（1963）的分类、Folk（1968）分类、刘宝珺（1980）以及曾允孚等（1986）的分类（图1）。然而，由于所采用图形的复杂和不规则性，造成大多数的三角分类图的投点过程都停留在手工操作的阶段，为大数据量砂岩骨架颗粒的定量研究带来了阻碍。随着计算机技术在地学研究中的不断渗入，为砂岩分类图的准确而轻松的投点带来了可能。GoldenSoftware公司的Grapher软件是一较为实用的二维图形绘制软件，为地质学提供了基于等边三角形分类方案的投点图；之后，由黄思静等（2002）提出了用MicrosoftExcel在砂岩的等腰三角形分类图上完成碎屑成分投点。

2021/10/10星期日4砂岩分类方案2021/10/10星期日5

沉积岩石学中的砂岩分类方案繁多,都属于异形图形,很难在计算机上进行投点作图。在国内较为流行的如McBride(1963)的分类、Folk(1968)分类、刘宝珺(1980)以及曾允孚等(1986)的分类。砂岩的分类与投点看似简单,实际上很容易出错。2021/10/10星期日6砂岩的成分-成因分类

曾允孚等（1986）

1、依杂基的含量分大类：

杂基含量小于15%的…………净砂岩（砂岩）杂基含量大于15%的…………杂砂岩（瓦克砂岩）（杂基含量当然<50%）杂基：反映砂岩的结构成熟度和搬运介质的流动特征。2021/10/10星期日72021/10/10星期日8

三端元分类（进一步的划分）

Q（石英）端元：石英、燧石、石英岩和其它硅质岩岩屑；F（长石）端元：长石以及花岗岩和花岗片麻岩类岩屑；R（岩屑）端元：除Q、F中的岩屑以外的其它岩屑（火山岩及其变化产物，板岩、千枚岩、结晶片岩等浅变质岩，粉砂岩及泥质岩、碳酸盐岩等沉积岩），以及碎屑云母和绿泥石。2021/10/10星期日9砂岩分区

首先根据Q的含量95%和75%值为界分为三大区：1、石英砂岩区（Ⅰ）；2、长石砂岩-岩屑砂岩区（Ⅳ-Ⅶ）；3、二者的过渡区（Ⅱ-Ⅲ）。2021/10/10星期日10砂岩分类

根据Q

、F和R的相对含量进一步细分为：Ⅰ：石英砂岩（杂砂岩）Ⅱ：长石石英砂岩（杂砂岩）Ⅲ：岩屑石英砂岩（杂砂岩）Ⅳ：长石砂岩（杂砂岩）Ⅴ：岩屑长石砂岩（杂砂岩）Ⅵ：长石岩屑砂岩（杂砂岩）Ⅶ：岩屑砂岩（杂砂岩）2021/10/10星期日112021/10/10星期日12成因意义1、Q含量或Q/（F+R）：反映砂岩成分成熟度；2、F/R值：既反映物质来源（深成岩或表成岩），又反映大地构造情况；3、F：在一定程度上反映了气候和风化作用特点。2021/10/10星期日13三角图中投点的方法1、三角图框架的建立2、作图原理3、实例2021/10/10星期日14分类三角图各关键点坐标的确立及三角图的绘制按曾允孚等(1986)的分类方案,选取F点为坐标原点,则三角图中各点的坐标如表1所示,根据表中数据,便可利用Excel的二维投点功能画出砂岩三角分类图。这里需要注意的是:在选取图表类型的时候,最好选取“无数据点折线散点图”子图表类型。2021/10/10星期日152021/10/10星期日16Q、F、R端元的换算及投点根据砂岩分类中Q、F、R三个端元的地质意义和对分类三角图坐标的定义，需要把从薄片鉴定或其他分析资料获得的Q、F、R在碎屑中的含量（%）变换成投点坐标，显然y坐标值不用进行换算，y坐标值正好等于Q端元在碎屑中的含量，x坐标值需要进行换算，即：X=Q/2+RY=Q2021/10/10星期日17实例如图所示，利用Excel作出的某油田陇东地区1718个砂岩样品的Q-F-R投点图,图中清楚地显示了不同层位骨架组分的差别、砂岩成分成熟度的差别以及物源的差别。这样的投点图显然是不可能通过手工方式完成的。2021/10/10星期日182021/10/10星期日192021/10/10星期日20图5鄂尔多斯盆地某地区延长组砂岩碎屑成分三角投点图

Figure5CompositionplotinatrianglefortheclassificationofsandstonesatYanChangformationofanOrdosfield2021/10/10星期日21作业1、用MicrosoftExcel建立以下模型：

1）砂岩三角形分类投点图计算模型

2）砂岩类型的自动识别和综合定名模型2、提交在MicrosoftExcel上所建立的数据图表。2021/10/10星期日22论文1、题目：MicrosoftExcel在砂岩分类三角图投点中的应用2、内容包括：（1）砂岩分类方案（2）三角图中投点的方法A.三角图框架的建立B.作图原理（3）三角图投点实例（包括简单的地质解释）3、参考文献4、在MicrosoftExcel上所建立的数据图表2021/10/10星期日23参考文献1、黄思静等，用MicrosoftExcel在砂岩的三角分类图上完成碎屑成分投点，成都理工学院学报，