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1、土壤粒径分布模型可分为两类,即参数模型和非参数模型。

2、参数模型是表征累积质量百分含量与颗粒直径之间关系的包含若干形状参数的数学表达式。

3、非参数模型则不包含形状参数,通常是采用有限的粒级划分的统计学指标。

4、沉积物的颗粒大小称为粒度。

5、研究碎屑沉积物和碎屑岩的粒度大小和各种粒级的分布特征的方法称为粒度分析。

6、粒度分布特征可反映沉积介质的流体力学性质和能量,故是判别沉积环境及水动力条件的一个重要物理标志,而且对于油气沉积储层的评价也有重要意义。

7、图5-36 11号原生结构煤在5MPa-25mL/min下产出煤粉粒度分布曲线碎屑物质以机械搬运为主,其搬运和沉积作用是受水动力条件(如介质、流量、流速)控制的,碎屑物质埋藏后除部分石英有次生加大或溶解外,一般颗粒变化不大。

8、因此,粒度大小及分布特征,可用来直接反映沉积时的水动力条件。

9、研究粒度分布,可提供如下资料:①明确搬运介质性质,如风、水、冰川、泥石流、浊流等;②判断搬运介质的能量条件,如流速、强度、启动能力等;③明确搬运方式,如滚动、跳跃、悬浮;④明确沉积作用的形式,如牵引流、浊流等。

10、(一)粒度分析的主要方法根据颗粒大小及岩石致密程度不同,分别采用如下三种方法。

11、一般用于砾岩或砾石,其方法是用度量工具直接测量砾石的直径或视直径大小,一般测量一定面积内的全部砾石(粒径大于2 mm的颗粒)不少于100个,用于河流、滨海、冰川、洪积等砾岩的分析。

12、2.筛析法3.薄片粒度法运用上述不同的方法所得到的分析结果可能有偏,如薄片粒度与筛析粒径之间的偏可达0.25Φ或更大,这是切片效应造成的结果(切片效应是指在颗粒体的切片中,颗粒的视直径均小于其真直径),必须进行校正,弗里德曼(1962)提出的粒度回归校正方程是:D=0.3815+0.9027d(D为校正后筛析直径Φ值;d为薄片中视直径Φ值)。

13、在运用薄片粒度法进行粒度分析时还必须考虑砂岩中基质的影响,即进行杂基校正,方法是用显微镜测定或估出杂基含量,由于切片效应和成岩后生作用,其值一般较高,取其2/3或1/2为校正值,定为X,将各累计频率乘以(100-X)作为该粒级的真正百分含量。

14、(三)粒度曲线和粒度参数根据粒度分析的结果,可编制各种直方图、粒度曲线及计算各种粒度参数。

15、1.直方图和粒度曲线直方图和粒度曲线都是沉积环境分析的参考标志。

16、常用的粒度曲线包括直方图、频率曲线、累积曲线、概率累积曲线。

17、直方图 是常用的粒度分析图件,其横坐标为颗粒粒径区间,纵坐标表示粒级的百分含量,作出一系列相互连接、高低不平的矩形图(图5-30左),直方图优点是能直观、简明地反映出粒度分布特征。

18、表5-4 C-M图主要用于判断沉积物的搬运方式,进而鉴别沉积环境。

19、当然,C-M图也和其他粒度参数一样,只是判断沉积环境的方法之一,具体应用时还要结合其他岩性、构造和生物化石等资料进行综合考虑。

20、粒级划分标准比较表频率曲线 是将直方图每个柱子的纵、横边的中点依次连成多边形频率曲线(图5-30右),其围限的多边形的面积仍基本等于直方图的面积和。

21、频率曲线可清楚地表明粒度分布特点、分选好坏、粒度分布的对称度(偏度)及尖度(峰度)等。

22、图5-30 由直方图所作频率曲线(据克鲁莫艾尼塔尔,1938)累积曲线 是一种常用的简单的图形,它是以累积百分含量为纵坐标,以粒径为横坐标,从粗粒一端开始,在图上标出每一粒级的累计百分含量。

23、将各点以圆滑的曲线连接起来,即成累积曲线(图5-31)。

24、累积曲线一般呈S型,从图上可看出其粒级分选的好坏,在计算粒度参数时也可由图上读出某些累计百分比对应的粒径值。

25、累积曲线的形态,可用来区分不同的沉积环境。

26、概率累积曲线 也是一种粒度累积曲线,它是在正态概率纸上绘制的,横坐标代表粒径;纵坐标为累积百分数,并以概率标度,概率坐标不是等间距的,而是以50%处为对称中心,上下两端相应地逐渐加大,这样可以将粗、细尾部放大,并清楚地表现出来。

27、概率曲线中碎屑沉积物的粒度不是一个简单的对数正态分布,而是由几个呈对数正态分布的次总体组成,一般包含有三个次总体,在概率图上表现为三个直线段,代表了三种不同的基本搬运方式,即悬浮搬运、跳跃搬运和滚动搬运(图5-32)。

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