沉积岩石学粒度数据分析
沉积物粒度分析
碳酸盐去除 效果比较
生物硅去除 效果比较
图3 不同方法预处理后 南海沉积物样品中 无机碳和生物硅的 百分含量
图4 用ESEM对方法B1（5ml HCl和6g NaOH）和C3（ 15ml HAc和10g Na2CO3） 处理过的样品进行观察
B1
C3
图片进一步证明：
1、醋酸和盐酸均可有效去除碳酸盐。 2、大剂量的Na2CO3仍难将生物硅有效去除。 3、6g NaOH可有效去除生物硅，但继续增加用量可能会
样品取 0.15g。
➢ 以比较各自的粒度测试结果
二、每个样品另取一部分，按上述方法，
1、用不同剂量的盐酸或醋酸处理后，用有机元素分析仪分析 剩余无机碳的百分含量
2、用不同剂量NaOH或Na2CO3处理后，用硅钼蓝比色法分析 剩余生物硅的百分含量
➢ 以检验碳酸盐及生物硅的去除效果
曲线形态观察
图2 不同方法预处理后南海沉积物样品 的粒度分布频率曲线
水+20%甘油 水+40%甘油
127
195.1
113.8
173.8
112.6
171.9
112.6
171.9
112.6
171.9
112.6
171.9
103
156.9
86.9
131.8
72.8
110
63.6
96
50.5
76.2
影响沉降速度的几个因素
（1）布朗运动 （2）是否达到匀速运动 （3）浓度的影响 （4）非球形颗粒的影响 （5）对流的影响 （6）离心沉降对颗粒运动状态的影响 （7）消光系数
粒度分布、个数计量 表面积、平均粒径 表面积、平均粒度
粒度测试方法
粒度分析成图
4
5
多峰
粒度分散
50
40
30
%
20
10
0
-1
0
1
2
φ
3
GZYK-001
4
5
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Φ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
0
99.12
83.25
0.00
0
2.60
=
7/266+43.05
10.03
= 20.74+2.60+6.69
0.05-0.04 4.25-4.50
2
2
100.00 0.743
84.00
0.88
6.69 = 18/266+43.05
总量
91
11
i
14
102
37
12
49
50
25
75
226
杂基
个数
43.05
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。
6.
南黄海表层沉积物粒度特征分析
杂基校正累积百分比含量
φ50——累积频率为50%的粒度值，又叫中值。
用厘米坐标纸上各个粒级（½Φ）的频率值投点作直方图。
④概率累积曲线图（¼Φ）⑤散点图（σ，SK）⑥CM图（注：散点图和CM图投点要在10个样品以上）。
沉积物粒度分析
激光法
光衍射
光子相 干
激光粒度仪
光子相干粒度仪 库尔特粒度仪 气体通过粒度仪 BET吸附仪
粒度分布
粒度分布 粒度分布、个数计量 表面积、平均粒径 表面积、平均粒度
小孔通过法 流体通过法 吸附法
沉降法
• 颗粒在液体中的沉降速度与颗粒的大小 有关，大颗粒的沉降速度快，小颗粒的 沉降速度慢 • 测量液面下某一深度处悬浮液浓度的变 化率来间接地判断颗粒的沉降速度 • 沉降式粒度仪是测量悬浮液的透光率来 反映悬浮液浓度
用混合标准颗粒验证
探测器多的激光粒度仪
探测器少的激光粒度仪
激光粒度仪光路图
大角度检测器 小角度检测器
检测器光强图---由各组份颗粒叠 加的光强图
库尔特双透镜专利技术
不能使相同小颗粒 的光线落在相同角 度的探测器上
库尔特技术
其它技术
透镜的作用--使粒径相同的颗粒产生的平行散射光聚焦于 同一角度位置上的探测器，达到准确测量的目的 双透镜使信号采集保持一致性，降低系统了误差
100m
110 °
115 °
120 °E
第2部分 粒度测试
粒度测试方法
方法分类 直接观察法 测量装置 放大投影器，图像分析仪（与光 学显微镜或电子显微镜相连）、 能谱仪（与电子显微镜相连） 电磁振动式、音波振动式 测量结果 粒度分布，形状参数
筛分法
粒度分布直方图
沉降法
重力
离心力
比重计、比重天平、沉降天平、 光透过式、X射线透过式
直方图 频率曲线 累积曲线
粒度概述
1.3 粒度参数
（3）偏度
（4）峰度（尖度）
一、古环境研究中深海沉积物粒度测试 的预处理方法
粒度分析在沉积岩的成因和沉积相中的应用
碎屑岩石学读书报告——粒度分析在沉积岩的成因和沉积相中的应用一、粒度的概念及标准1.粒度的概念粒度有两种值，线性值和体积值。
体积值一般以标准直径(dn)表示，它代表与颗粒体积相等的球的直径。
线性值常因颗粒形状不规则使测定测值很因难。
通常测三个值，最长直径dL、中间直径dI及最短直径dJ。
可按下述步骤确定这三个值：（1）．确定颗粒的最大投影面；（2）．做垂直最大投影面方向的最长截线，即最短直径dJ（3）. 对最大投影面做切线矩形(图l一1)，矩形酌短边即中间直径dI，长边则是最长直径dL。
可以看出，dL及dI的方向同时还表明颗粒在空间的方位，因此，它们既可用于粒度，也可作颗粒的组构分析用。
线性值粒度较常用，在砾岩研究中有时也用体积值。
2. 粒度的标准所谓粒度标准,就是人们所能通用的粒度标定方法。
在国内外、各个行业流行的粒度标准不下二十余种。
在地质部门,一般认为伍登——温德华标准比较合适。
这个标准以毫米为单位,2为底数,以2的n次方向两端扩展,形成一个以1为基数,2为公比数的等比级数数列。
伍登——温德华标准的优点是规律严谨,便于计算,其划分的精度也随着粒度的减小而提高。
此外,它也反映沉积颗粒的自然特性,这同尤尔斯特隆图解、谢尔兹图解、维希尔正态概率图解所揭示的砾、砂、粘土的水动力学特性是一致的。
但该标准的小数形式太过繁琐,应用不便。
为此,克鲁宾对此做了简单而巧妙的对数变换,即构成了所谓的“∮值”。
标准,它是一个简单的等差级数数列,数字简单,便于计算、绘图,其不足之处是不直观。
现在二者合用称为伍登——温德华——∮值标准(见表1),1969年美国经济古生物学家和矿物学家协会推荐这一联合标准作为共同的粒度标准。
二、粒度分析的方法砾石可用直接法测量，如用测杆、测规量砾石的直径，用量筒测砾石的体积。
可松解或疏松的细、中碎用岩多采用筛析法。
粉砂及帖土岩常用沉降法、流水法、液体比重计等方法测定。
虽少的小样或浓度太低的粉砂、粘土样，可采用光学法和电法。
岩石薄片粒度分析测定报告
（1）概率累积曲线
粒度集中在φ值2.25——3.75之间，在该区间内颗粒主要以跳跃搬运为主，斜率不是很高，分选不是非常好。
而在φ值大于3.75时，颗粒以悬浮搬运为主，颗粒粒径见也较为分散；φ值小于2.25时，颗粒以滚动搬运为主，颗粒粒径见也较为分散。
该曲线为典型的砂质沉积的概率分布曲线。
（2）颗粒曲线
（3）概率曲线
颗粒的颗粒曲线图和概率曲线图为单峰的，说明该样品的分选性较好。
这与上图的概率累积曲线图所得的结论是一致的。
将颗粒累积曲线投到上图可以发现样品落于海滨砾石和海滨砂之间。
所以可以判断样品的存在环境为海滨环境。
另外，还可以看到其分选性也较好，而在海滨环境下由于反复的冲刷可以造成这样的结果。
薄片中颗粒主要以单晶石英为主（>90%），其次为双晶石英（8%），此外还有其他的一些矿物（<1%）。
故定名为石英砂岩。
501001502002503003504.625
3.875
3.125
2.375
1.625
颗粒累积
颗粒累积
附——粒度分析图
(1)(2)
(3) (4)。
用粒度分析资料来确定沉积环境
用粒度分析资料来确定沉积环境摘要：矿物碎屑和岩屑组成沉积岩的基本颗粒，其大小、形态、组构、来源等是大地构造环境、气候和水动力因素相互作用的结果。
其中沉积物颗粒大小是水动力条件的直接反映，同时也是气候干旱和潮湿的指示剂。
从沉积物样品的粒度参数中可以解译出大量气候和环境的演化信息。
关键词：粒度分析沉积环境颗粒大小1、粒度概述及其分析方法1.1定义通常，我们所说的颗粒大小是指其体积值，一般以标准直径（d）表示，取其最长直径用作粒度分析。
在实际工作中，往往粒径很小，大多碎屑样品的粒径＜1mm。
为了运算方便，目前广泛采用Φ值代替d值，是克鲁宾根据伍登—温德华粒级标准通过对数变换而来，其表达式定义为：Φ=-log2d其中d是颗粒直径，mm。
1.2粒度分析方法粒径测量作为粒度分析的前奏，目的是统计各种粒度出现的频率，进而分析其粒度参数。
粒度分析方法主要有筛析法、沉降分析（水析法）、显微镜粒度分析法和自动粒度分析仪法。
2、粒度参数无论用哪一种方法做粒径分析，其结果都会出现大量的数据。
如今，经常使用的粒度参数有粒度平均值、分选系数、偏度、峰态和C-M图。
2.1平均值顾名思义，粒度平均值是指沉积物颗粒的平均粒度，代表粒度分布的集中趋势，反映物质来源和环境变化。
其平均值表达式为：MZ=（Φ16+Φ50+Φ84）/3其中MZ代表平均值；Φ16、Φ50、Φ84分别代表累计频率为16%、50%、84%时的粒径大小。
2.2分选系数分选系数是矿物颗粒分选性好坏的直接反映，它可区分不同成因的沉积物。
如分选性极差的粗粒沉积岩反映当时的沉积环境为冲积扇或冰碛物，而分选较好的则是在风成沙丘的沉积环境中形成的。
2.3偏度偏度是对沉积物颗粒粗细的一种反映。
理想情况下，偏度表现为一正态曲线，此时平均值与中位数重合，即都在曲线的峰值位置，且峰值两端呈对称分布。
当沉积物颗粒较粗时，峰值的左边依次向左为中位数、平均值，亦即平均值的粒径大于中位数的粒径大于峰值对应的粒径。
粒度分析资料在沉积环境研究中的应用
2017年09月粒度分析资料在沉积环境研究中的应用高勇杨桦（中国石油大港油田公司勘探开发研究院，天津300280）GaoYongYangHua （China Petroleum Dagang Oilfield Exploration and Development Research Institute，TianJin 300280）摘要：粒度分析是研究沉积岩中不同粒度的百分含量及粒度分布的一种方法，可以反映沉积岩的主要特征及沉积环境水动力条件等，是分析判别岩石沉积环境的重要依据。
本文通过岩性粒度分类统计、概率累计曲线、C-M 图、萨胡公式等手段开展分析，概率累计曲线以两段式为主，表现为河流相沉积环境，C-M 图表明牵引流与浊流并存，综合分析后认为风化店孔二段属陆相三角洲沉积环境。
关键词：沉积环境；粒度分类统计；概率累计曲线；C-M 图；萨胡公式1工区概况风化店油田孔二段油藏位于河北沧州望海寺乡，构造位置属于黄骅坳陷南部孔店构造带上的风化店构造，是一个被断层复杂化的长轴背斜构造，孔二段属于内陆湖相沉积，孔店组地层由粗（红色）～细（黑色）～粗（红色）组成完整的沉积旋回，这种旋回特征反映了孔店组地层沉积时期，湖盆早期扩张，中期发育，晚期衰退，沉积水体由浅～深～浅，沉积环境由氧化～还原～氧化等一系列变化过程。
研究区长期的勘探开发为地质研究提供了丰富的取芯资料，为利用粒度分析资料开展沉积环境研究提供了良好基础。
2沉积岩粒度特征与沉积环境分析沉积物的粒度主要受沉积环境[1]、物质运动方式、水动力条件等多种因素的影响。
通过对风化店油田孔二段12口取心井582块粒度样品资料统计分析，从岩性粒度分类、粒度概率累积曲线、C-M 图和萨胡公式环境判别三个方面为沉积环境判别提供依据。
2.1岩性粒度分类统计由于沉积环境中水动力条件的差异，在水动力条件强的地方沉积物粒度较粗、分选差，在水动力弱的地方沉积物粒度细、分选好，因此岩性粒度分布是沉积物来源、沉积环境、水动力条件的综合反映[2]。
沉积岩岩石学-第四章碎屑岩的结构及粒度分析4
QR段C的最大值Cs，代 表递变悬浮物中最粗颗粒 的直径。称底部最大搅动 底部最大搅动 指数。 指数 若颗粒再比Cs大，则降 于河底滚动搬运。通常Cs 小于1000微米，大于30微 米。 QR段C的最小值Cu，代 表递变悬浮物中最细颗粒 的直径。称底部最小搅动 底部最小搅动 指数。 指数 若颗粒再比Cu小，则 变为均匀悬浮搬运。
(3)古浊流沉积： 在概率图上悬浮总体含量很大（甚至只由单一的悬 浮总体组成），而且其粒度范围宽，直线段的倾斜度一 般为200～300，分选很差。跳跃搬运的粗组分分选较好。 悬浮总体与跳跃总体的交截点可在1φ以下（较粗）。
（三）C—M图解： 1、基本概念： （1）C值和M值： C值：是累积曲线上颗粒含量1%处对应的粒径 值，代表样品中最大粒径，用以表示最大的启动能 力。 M值：是累积曲线上颗粒含量50%处对应的粒径 （中值），代表平均粒径，用以表示水动力的平均 能量。 C值和M值的单位以微米（1/1000毫米）表示。
2、概率累积曲线的应用：
不同沉积环境的样品具有不同的概率曲 线特征，主要表现为直线段数目、线段分布 区间(反映粒度范围)、含量百分比、线段坡 度、混合度、线段间交切点以及粗细尾端切 割点位置上的差异。 作概率曲线分析时，关键是正确识别和 区分各个次总体，并结合其他结构参数（如 分选性、含量、粒度范围等）进行分析。
静水悬浮沉积
⑤RS段： 代表均匀 段 悬浮搬运沉积物，沉积物 颗粒更细。均匀悬浮常是 递变悬浮之上的上层水流 搬运方式。 一个地层成因单位的 C— M 图并不总是包括上 述所有各段，常常只是少 数几个段，甚至只是一个 段。例如，在弱水流的河 流沉积中，可能不存在递 变悬浮段，因为递变悬浮 常是由于涡流发育造成的。
④QR段：代表递变悬浮 段 沉积物。 递变悬浮是指流体中的 悬浮物质由下向上粒度逐 渐变细，流体密度逐渐变 低。它一般位于水流底部， 常是由于涡流发育造成的。 当涡流流速降低时，迅速 发生滚动。 递变悬浮沉积物的一个 最大特点是C与M成比例地 变化，C/M值保持不变，从 而使QR段与C=M基线平行。
沉积地质学中沙体粒度分布与成因分析
沉积地质学中沙体粒度分布与成因分析沉积地质学是研究岩石层、沉积物和地层演化的科学领域，通过对岩石和沉积物的特征与组成进行分析，可以揭示地球历史的变迁与发展。
其中，沙体粒度分布的研究是沉积地质学中重要的一部分，它对于理解岩石特征、沉积工艺和地形演化具有重要意义。
首先，沙体指的是直径在0.0625-2毫米之间的砂质颗粒，它在河流、海洋、湖泊等水体中沉积并形成砂质层。
沙体主要由石英、长石和岩屑等矿物组成，其粒度特征反映了沉积物来源和环境条件的变化。
一般来说，粗砂主要来源于高能环境（如河流冲击、海浪冲刷等），粒度较细的沙体则来自低能环境（如湖泊、海湾等）。
其次，沙体粒度分布的分析可以从不同的角度进行。
一种常用的方法是通过统计样品中各个粒度级别颗粒的含量，绘制出粒度分布曲线。
这条曲线通常呈非对称的钟形，即粒度明显偏向某一范围。
通过分析曲线的形态特征和峰值位置，可以推断沉积环境和沉积物的来源。
例如，一条宽泛的、对称的分布曲线可能代表了流动能量较高的河流或海浪环境，而一条尖锐的、偏斜的曲线则可能代表了湖泊或低能滨海环境。
另一种方法是利用统计学工具对样品的粒度特征进行综合分析，如粒度均值、偏度、排序系数等。
通过这些参数的计算，可以得到一系列与沙体粒度特征相关的数据。
例如，粒度均值是对沙体粒度分布的中心位置进行定量描述的指标，偏度则衡量了粒度分布的偏倚程度。
利用这些数据，可以对沉积物的形成机制和沉积环境进行定量分析。
在进行沉积地质学研究时，沙体粒度分布的成因分析是一个重要的环节。
沙体粒度受到多种因素的控制，如物源岩性、气候条件、河流输运过程等。
在研究中，我们需要综合考虑这些因素，并将它们与沙体粒度分布进行对比分析。
例如，当物源岩性较为均一、河流输运状况较稳定时，沙体粒度分布通常呈现出较为对称的特征；而当物源岩性复杂、气候条件变化多端时，沙体粒度分布则会呈现出较为复杂的特征。
总的来说，沉积地质学中沙体粒度分布与成因分析是揭示地球历史变迁与发展的重要方法之一。
沉积学课件实验一粒度分析
C－M图解
C－M图是应用每个样品的C值（累积曲线上1%处对应的粒径， D1）和M值（累积曲线上50%处对应的粒径，D50）绘成的图形。
C值与样品中最粗颗粒的粒径相当，代表了水动力搅动开始搬运 的最大能量；M值是中值，代表了水动力的平均能量。
①QR段代表递变悬浮沉积。一般位于水流底部， 常是由于涡流发育造成的。当涡流流速降低时，迅速发 生滚动。递变悬浮沉积物的一个最大特点是C与M成比例 地增加，即C值与M值相应变化，从而使这段图形与C=M 基线平行。
Mie 散射理论 Fraunhofer 衍射近似理论
Mie 散射理论
测量值
未知粒径
Mie理论需要介质和颗粒的折射率！ 然而事实上为混合物质，其折射
率也是未知的
折射率与吸收率对粒度测试结果的影响
折射率对测试结果的影响折射率定义为: N = n － ki，n 为实 部，指光在真空中传播速度与在材料中的传播速度的比值，与 材料的属性有关。n 比较容易获得，在文献中可以查得。k 为 虚部，即材料的吸收率，指光通过材料被吸收的属性。虚部不 仅与材料的属性有关，还与材料的纯度有关，并且对测试光的 波长很敏感。
⑤NO段基本上由滚动颗粒组成，C值一般大于1mm （1000μm）。常构成河流的砂坝砾石堆积物。
1 牵引流沉积； 2 浊流沉积； 3 静水悬浮沉积
累积频率曲线：横坐标仍 然表示粒径，而纵坐标表 示的是各粒级的累积百分 比。累积数据是由粗粒级 开始计算的。 因此总是 构成“S”形。
粒度频率曲线（直方图）的参数
中值或平均粒径：碎屑物质的粒度分布所趋向于围绕的一个平 均数值。中值Md是累积曲线上50%处对应的粒径，也叫D50。
分选系数或标准偏差：表示颗粒大小的均匀程度，或者说是表 现围绕集中趋势的离差。
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沉积岩石学粒度数据分析
09资源二班顾承串（20094777）
一、粒度分析
1.鉴定结果:含中粒石英细砂岩
2.关于粒度参数的解释：
1）中值M=2.11，平均粒径Mz=2.08,说明所观察样本中颗粒集中分布在细砂级。
标准偏差δ=0.464，根据前人制定的沉积物标准偏差δ分选
级别的标准，可知，δ=0.464，介于0.35~0.5之间，表示分
选好。
3）偏度Sk=-0.108<0,Sk为负值，表示负偏态，峰偏向细粒度一侧，沉积物以细粒为主。
4）尖度Kg=1.172，Kg值介于1.56~3.00之间，表示很尖锐。
3.形成环境：
根据曲线图和粒度参数的计算结果分析样品的形成环境为滨浅海沉积环境
二、QFL分析：
Q=290，F=3，L=31 Sum(QFL)=324
所以Q的含量为89.51%；F的含量为0.02%；L的含量为9.57%；。