粒度分析讲课.ppt

* 沉积学实习 一、粒度分析方法的选择 粒度分析方法视碎屑岩颗粒大小和岩石致密程度而异。 1.砾岩的粒度分析方法 砾岩的粒度分析，主要在野外进行，一般采用筛析和直接测量两种方法。 2.砂岩和粉砂岩的粒度分析方法 砂岩和粉砂岩的粒度分析常采用筛析法、沉速法和薄片法，常用的沉速法有阿兹尼法、沙巴宁法和罗宾逊法等。筛析法和沉速法适应于未固结的疏松岩石，如粗碎屑岩，一般只用筛析法；而中-细粒碎屑岩由于常常含有较多的粉砂和粘土，常用沉速法与筛析法相结合。薄片法主要用于固结坚硬的岩石。一般说来，筛析法适用于大于0.25mm的颗粒，亦可用于大于0.1mm的颗粒，而沉速法适用于小于0.25mm的颗粒。 二、颗粒粒级的划分 一般采用伍登-温德华标准，它是以毫米为单位的一个分类方案，后来克鲁宾(1934)提出了一种对数换算，称其为Φ值(如下表)。 Φ=-log2D (D为颗粒直径） 三、薄片粒度分析 固结的岩石，特别是硅质胶结岩石的粒度分布，只能在薄片内进行。薄片粒度分析的精度较筛析法差，因薄片内计算的颗粒比筛析的量少得多，同时分析速度慢，分析结果不能与筛析法直接对比。 1.在薄片上测定粒度的方法 在薄片上采用什么方法选择欲测量的颗粒称为抽样方法，一般常用的系统抽样方法为点计法和线计法。 薄片粒度分析的点计法 点计法是常用有网格的目镜，每一方格的边长应大于薄片中颗粒的最大视直径，应用机械台使薄片通过显微镜视域，测量网格结点所触遇的颗粒粒径。 线计法是用机械台在垂直目镜微尺的方向移动薄片，凡为十字丝竖丝触遇的颗粒都要测量。量完一行，平行横丝将薄片移动一距离，再按上法测量，一直测得到足够的颗粒为止。测线间隔要大于薄片内颗粒的最大视直径。 薄片粒度分析的线计法 带计法是将薄片放在机械台上，固定横坐标，使薄片垂直目镜微尺慢慢移动，凡是颗粒中心在目镜微尺一定读数之间的颗粒，都要按大小分类计数。这个带的宽度应等于或大于样品内颗粒的最大视直径，有人通过实验证明，带计法测得的结果最近似于样品内真正的粒度分布。 另外，由于薄片中的片状矿物和重矿物的水动力特点与石英、长石等矿物迥然不同，故不予计数。有些矿物边缘模糊不清，也不予计数。薄片边缘颗粒易磨碎，要避免测量该处的颗粒。最后，将测得结果填入薄片粒度统计表。 2.各种测定直径的对比与换算 现代沉积物的粒度分析一般均采用常规筛析法，所得结果为不同粒度的颗粒重量百分比。而古代岩石目前大部分只能用薄片分析法，所得结果为不同粒度的颗粒数百分比。两者不能直接对比，要作对比必须进行换算。即使在同一方法中，也只能进行统计对比，绝不能作单颗粒对比。 筛析直径与沉速分析直径之间，平均值偏差＜0.1φ，两种方法一般不经换算可以互相使用，但在精确研究工作中必须换算。薄片分析视直径与筛析之间的偏差可达到0.25φ或更大，在任何情况下均不可互用或直接对比。 第二节 粒度分析资料的整理 一、粒度分析的作图 粒度分析的结果，可按右表所示的格式整理，然后作出直方图、频率曲线图、累积曲线图和概率累积曲线图。 图的横座标表示颗粒大小，纵座标表示百分数或累积百分数。直方图是广泛使用的一种粒度分布的图解形式，以并排高低不同的矩形表示各粒级百分比。如果把每个矩形顶连点连接成一平滑曲线，即成频率曲线图。可以一目了然地表示出粒级分布的范围和各粒级的百分比以及百分比最高和最低的粒级所在位置。缺点是如果粒度数据很多时，很难对比。 由直方图所作频率曲线 累积曲线是粒度分析必作的最简单的基础图。累积曲线分布的粒级范围和曲线的陡缓，可对沉积物的粒级分布范围、粒度粗细和分选好坏等主要的粒度特征得到直观的感性认识；不同沉积物的累积曲线可绘在一张图上，便于互相对比；可以直接从曲线上读出一些参数，并识别出沉积条件。因此，它是粒度分析中应用很广泛的方法。 正态概率坐标 二、粒度参数的计算 合适的粒度参数能较简便地表示碎屑沉积物的粒度特征，在分析沉积物的搬运方式和介质的水动力条件方面，有一定的参考价值。粒度参数的计算有两种方法，即矩法与图解法。矩法计算是一种近似的定量计算，其优点是能使整个粒度分布都投入计算，但计算手续较为复杂。 运用矩法统计粒度参数的公式是： 平均值 Xφ= ?fm/n 标准偏差 σφ= [?f(m-Xφ)2 ]1/2/100 偏度 SKφ= ?f(m-Xφ)3 /100σφ2 尖度