《粒度分布图》PPT课件.ppt

第三节 粒度分析粒度分析的目的是研究碎屑岩的粒度大小和粒度分布 对砂级颗粒进行粒度分析最常用的是筛析法 即将处理好的碎屑颗粒通过孔径大小不同而且按顺序排列的一套套筛 上边孔大 向下依次减小 使直径大小不同的颗粒分别集中 筛后称出每层筛中砂的重量 并求出其百分含量 从而得到被分析样品各粒级组分的数据 一 粒度参数和粒度资料图解 一 粒度资料图解 常用的粒度曲线包括 直方图 频率曲线 累积曲线及概率累积曲线 1 直方图和频率曲线 1 直方图 是以横坐标表示颗粒的粒径区间 纵坐标表示粒级的百分含量 算数百分比 而作出一系列相互连接 高低不平的矩形图 每个矩形底边的长度代表粒度区间 高度代表各粒度区间的重量百分比 频数 直方图的用途 是直观 清楚地反映了粒度分布特征 如粒度分布范围 各粒级碎屑的百分含量 那些粒级的碎屑含量最高 或最低 粒度分选好坏等 2 频率曲线 将直方图上各矩形的顶边的中点连接起来 绘制成一条圆滑曲线就是频度曲线图 通常把直方图或频率曲线中的高点称为 峰 如果只有一个称为 单峰 若有两个或两个以上的峰 则称为 双峰 或 多峰 主峰所对应的粒径值称为 众数 频度曲线的用途也是用来分析粒度分布特征 单峰频率曲线展开度窄 峰值高 表示分选好 相反 展开度宽 峰值低 表示分选差 双峰频率曲线代表混合物沉积 分选中差或差 如果两峰相距较近 峰值也较高 代表分选较好 相反 两峰相距远 峰值低 分选也就差 多峰频率曲线一般表示分选差 往往是多种来源沉积物混合的 常为冰川沉积 也有河流沉积或洪积物 曲线总的展开度很大 峰值很低 分选很差 2 累积曲线 作累积曲线时 横坐标仍表示粒径 而纵坐标则表示各粒级的累积百分含量 作图时从粗粒级的一端开始向细粒级的一端依次点出每一粒级的累积百分含量 然后将各点以圆滑曲线连接起来 即得累积曲线 累积曲线用途 分析粒度分布特征 进而帮助区分不同的沉积环境 从累积曲线图上可看出曲线的陡缓和粒级分布范围 进而判断分选的好坏 粒度范围窄 曲线陡 表示分选好 反之亦然 累积曲线总是成 S 形 但不同沉积环境形成的碎屑沉积物 其累积曲线形态是有差别的 可以用来区分不同的沉积环境 滨海沉积和风成沉积的碎屑物质分选好 而洪流及冰川沉积分选差 3 概率累积曲线 仍然用累积重量百分比作图 横坐标仍为粒径 值 而纵坐标改用概率百分数标度 这样做成的便是概率值累积曲线图 概率坐标不是等间距的 而是以中央50 处为对称中心 向上 下两端相应地逐渐加大 这样可将粗 细尾部放大 并清楚地表示出来 滚动组分 跳跃组分 悬浮组分 累积概率曲线一般为三段式 滚动组分 跳跃组分和悬浮组分 每个直线段需要有4个以上的点构成 粗切点 细切点 概率累积曲线的主要结构参数 粗切点 表示能跳跃的最粗颗粒 水动力强则粗切点左移 细切点 表示能悬浮的最粗颗粒 分选性 以每个直线段的陡缓反映分选好坏 线段陡 500 600 分选好 线段平缓 200 300 分选差 二 粒度参数 粒度参数是以一定的数值定量地表示碎屑物质的粒度特征 单个粒度参数及其组合特征可作为判别沉积水动力条件及沉积环境的参考依据 常用的粒度参数包括 平均粒度 分选系数 偏度 峰度 1 平均粒径 Mz 和中值 Md 1 中值 Md 是指累积曲线上颗粒含量为50 处对应的粒径 用毫米 或 值 表示 中值的含意是指它在粒度上居于沉积物的中央 有一半重量的颗粒大于它 另有一半小于它 2 平均粒径 Mz 16 50和 84分别代表累积曲线上百分含量为16 50 84 三处的粒径 值 平均粒径和中值的意义 代表粒度分布的集中趋势 即碎屑物质的粒度一般是趋向于围绕着一个平均的数值分布 这个数值就是平均粒径或中值或众数 在实际意义上 它反映了搬运介质的平均动能 2 标准偏差和分选系数 标准偏差和分选系数是用来表示颗粒大小均匀程度的参数 1 分选系数 SO 式中P25和P75分别代表累积曲线上颗粒含量25 和75 处所对应的颗粒直径 当颗粒分选很好时 P25和P75两值很靠近 所以SO值就接近于1 相反 SO值越大则说明分选性越差 根据SO值可以划分分选等级 SO 1 2 5 分选好 SO 2 5 4 0 分选中等 SO 4 0 分选差 2 标准偏差 1 用标准偏差 i 确定的六个分选级别 1 0 35 分选极好 1 0 35 0 50 分选好 1 0 50 0 71 分选较好 1 0 71 1 00 分选中等 1 1 00 2 00 分选较差 1 2 00 4 00 分选差 1 4 00 分选极差 分选性的实际意义 分选性的好坏也可以作为环境标志 沉积物的分选程度与沉积环境的水动力条件有密切关系 总的来说 从风成砂丘 海 湖 滩砂 河道砂 冰川和冲积扇沉积 其分选程度依次变差 3 偏度 SK1 偏度是用来表示频率曲线对称性的参数 实质上反映粒度分布的不对称程度的 频率曲线按其对称形态特征可分为三类 1 正态 峰两侧粗细粒径的百分比含量互相对应地减少 形成以峰为对称轴的对称曲线 此时中值 平均粒径和众数三者为同一数值 说明沉积物分选好 SK1 0 2 正偏态 曲线形态不对称 峰偏向粗粒度一侧 细粒一侧有一低的尾部 说明沉积物以粗组分为主 分选性变差 SK1 0 3 负偏态 曲线形态不对称 峰偏向细粒度一侧 粗粒一侧有一低的尾部 说明沉积物以细组分为主 分选性变差 SK1 0 偏度的分级 SK1 1 0 3 很负偏 SK1 0 3 0 1 负偏 SK1 0 1 0 1 近对称 SK1 0 1 0 3 正偏 SK1 0 3 1 很正偏 偏度的实际意义 不同沉积环境形成的沉积物的频率曲线形态不同 所以 频率曲线的偏度对于了解沉积物的成因有一定的意义 河成沉积物因悬浮物被大量带向下游 所以 一般沉积物以粗粒为主 故多属正偏态 海滩沉积物由于潮汐 波浪高能量作用的结果多数为近对称 偏度值近于零 但有些呈微弱的负偏态 风成砂丘由于细粒物质被吹走 则多形成正偏态 4 峰度 KG 峰度是用来衡量粒度频率曲线尖锐程度的参数 峰度值一般是用频率曲线尾部展开度与中部展开度之比来表示的 其公式为 在对称正态曲线中 95与 5之间粒度间距 尾部展开度 是 75 25之间粒度间距 中部展开度 的2 44倍 因此正态粒度分布的KG 1 峰值的等级界限 值越大峰越尖 越小越平KG 0 67 很平坦 KG 0 67 0 90 平坦 KG 0 90 1 11 中等 正态 KG 1 11 1 56 尖锐 KG 1 56 3 00 很尖锐 KG 3 00 非常尖锐 二 粒度分析在区分沉积环境中的应用 一 粒度判别函数及成因图解 1 萨胡判别函数 2 萨胡成因图解 浊流 河流 浅海 风 滨海