第章 碎屑巖的結(jié)構(gòu)及粒度四

二、粒度分析在區(qū)分沉積環(huán)境中的應(yīng)用：（一）粒度判別函數(shù)及成因圖解：

1、薩胡判別函數(shù)：

2、薩胡成因圖解：

濁流河流、淺海風(fēng)、濱海（二）用概率累積曲線區(qū)分沉積環(huán)境：

1、概率累積曲線的一般特征：（1）懸浮搬運(yùn)組分：最細(xì)的顆粒在水流中呈懸浮搬運(yùn)，其顆粒大小一般小于0.1mm（即粉砂級(jí)以下的顆粒）。（2）跳躍搬運(yùn)組分：呈跳躍搬運(yùn)的顆粒，其大小一般在0.1mm以上，最大可達(dá)1mm(即細(xì)砂至粗砂級(jí)顆粒)。跳躍組分在水流中容易受到分選，因而跳躍次總體是沉積樣品中分選最好的組分，而且往往是沉積物的主要部分。河成、海成等多種常見(jiàn)的沉積物主要由跳躍次總體組成。（3）滾動(dòng)搬運(yùn)組分：這是樣品中最粗的組分，它只能沿底面滑動(dòng)、滾動(dòng)、拖曳前進(jìn)。

滾動(dòng)組分的含量與底層的坡度和沉積物的沉積速度有關(guān)：在坡度較陡的地方，滾動(dòng)顆粒較多，坡度變緩則明顯減少。當(dāng)沉積速度快時(shí)，最粗顆粒一沉下來(lái)，就很快被細(xì)顆粒埋藏起來(lái)而不再發(fā)生滾動(dòng)，因而使沉積物缺乏滾動(dòng)組分。2、概率累積曲線的應(yīng)用：

不同沉積環(huán)境的樣品具有不同的概率曲線特征，主要表現(xiàn)為直線段數(shù)目、線段分布區(qū)間(反映粒度范圍)、含量百分比、線段坡度、混合度、線段間交切點(diǎn)以及粗細(xì)尾端切割點(diǎn)位置上的差異。作概率曲線分析時(shí)，關(guān)鍵是正確識(shí)別和區(qū)分各個(gè)次總體，并結(jié)合其他結(jié)構(gòu)參數(shù)（如分選性、含量、粒度范圍等）進(jìn)行分析。（1）海灘和淺海：①海灘砂：在概率圖上，跳躍總體被分為兩個(gè)直線段，兩者斜率稍有差別但均較陡，說(shuō)明分選性很好。懸浮組分和滾動(dòng)組分含量都很少，相應(yīng)地在圖上線段很短，有些甚至缺少滾動(dòng)組分。

②沙丘砂：在沙丘砂中跳躍組分的含量比海灘砂更高（一般占98%），分選更好（陡），在圖上表現(xiàn)為一個(gè)很陡的直線段。滾動(dòng)組分和懸浮組分含量很少。

③波浪帶淺海砂：發(fā)育三個(gè)粒度次總體，跳躍總體仍為主要成分，分選很好（陡）。粒度區(qū)間在（2.0～3.5）φ之間。懸浮組分含量不多，滾動(dòng)組分常表現(xiàn)很差的分選性（緩）。（2）河道：概率曲線圖通常為典型的二段式，即由跳躍和懸浮二個(gè)次總體組成。而且懸浮總體比較發(fā)育，其含量可達(dá)30%，細(xì)截點(diǎn)在（2.75～3.50φ）區(qū)間內(nèi)。跳躍總體直線段的傾斜度多在600～650范圍內(nèi)，說(shuō)明分選較好。(3)古濁流沉積：在概率圖上懸浮總體含量很大（甚至只由單一的懸浮總體組成），而且其粒度范圍寬，直線段的傾斜度一般為200～300，分選很差。跳躍搬運(yùn)的粗組分分選較好。懸浮總體與跳躍總體的交截點(diǎn)可在1φ以下（較粗）。（三）C—M圖解：1、基本概念：（1）C值和M值：C值：是累積曲線上顆粒含量1%處對(duì)應(yīng)的粒徑值，代表樣品中最大粒徑，用以表示最大的啟動(dòng)能力。M值：是累積曲線上顆粒含量50%處對(duì)應(yīng)的粒徑（中值），代表平均粒徑，用以表示水動(dòng)力的平均能量。C值和M值的單位以微米（1/1000毫米）表示。（2）C—M圖：作C—M圖時(shí)首先要從一套同成因?qū)有蛑邢到y(tǒng)采樣，從最粗到最細(xì)粒的各種代表巖性均應(yīng)分別取樣，取樣數(shù)共為20～30個(gè)以上。然后根據(jù)每一個(gè)樣品篩析后的數(shù)據(jù)作累積曲線，并在累積曲線上求得C值和M值。對(duì)于每一人樣品都可以用其C值和M值，在以C值為縱坐標(biāo)、以M值為橫坐標(biāo)的雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上投得一個(gè)點(diǎn)，幾十個(gè)樣品就可投得一個(gè)點(diǎn)群，然后再按點(diǎn)群的分布趨勢(shì)，勾繪出相應(yīng)的圖形，這就是C—M圖。在C—M圖中，將C、M相等的點(diǎn)連成一條線，構(gòu)成C=M基線。2、C—M圖的基本圖形：

（1）牽引流型：牽引流沉積（以河流沉積為例）的典型圖形可劃分為N—O—P—Q—R—S各段，每個(gè)段代表特定的搬運(yùn)和沉積機(jī)理。

①NO段：代表滾動(dòng)組分。沉積物在河底呈滾動(dòng)搬運(yùn)，C值一般大于1000微米。

②OP段：仍以滾動(dòng)組分為主，滾動(dòng)組分與懸浮組分相混合。由于滾動(dòng)組分中有懸浮物質(zhì)的參加，從而使M值逐漸減小。③PQ段：以懸浮搬運(yùn)組分為主，但含有少量滾動(dòng)搬運(yùn)組分，所以使C值變動(dòng)較大，而M值無(wú)大變化。PQ段C的最大值Cr，代表最易作滾動(dòng)搬運(yùn)的顆粒直徑。

Cr④QR段：代表遞變懸浮沉積物。遞變懸浮是指流體中的懸浮物質(zhì)由下向上粒度逐漸變細(xì)，流體密度逐漸變低。它一般位于水流底部，常是由于渦流發(fā)育造成的。當(dāng)渦流流速降低時(shí)，迅速發(fā)生滾動(dòng)。遞變懸浮沉積物的一個(gè)最大特點(diǎn)是C與M成比例地變化，C/M值保持不變，從而使QR段與C=M基線平行。QR段C的最大值Cs，代表遞變懸浮物中最粗顆粒的直徑。稱底部最大攪動(dòng)指數(shù)。若顆粒再比Cs大，則降于河底滾動(dòng)搬運(yùn)。通常Cs小于1000微米，大于30微米。QR段C的最小值Cu，代表遞變懸浮物中最細(xì)顆粒的直徑。稱底部最小攪動(dòng)指數(shù)。若顆粒再比Cu小，則變?yōu)榫鶆驊腋“徇\(yùn)。⑤RS段：代表均勻懸浮搬運(yùn)沉積物，沉積物顆粒更細(xì)。均勻懸浮常是遞變懸浮之上的上層水流搬運(yùn)方式。

一個(gè)地層成因單位的C—M圖并不總是包括上述所有各段，常常只是少數(shù)幾個(gè)段，甚至只是一個(gè)段。例如，在弱水流的河流沉積中，可能不存在遞變懸浮段，因?yàn)檫f變懸浮常是由于渦流發(fā)育造成的。

（2師）濁艇流型騾：①圖鉗形特粒征：濁流鍵沉積敢的C天—M挽圖是嬸很好壇的平偽行于津C=這M基叔線的滋圖形唱。2為咱濁流②濁閱流與令牽引卸流遞牙變懸豪浮沉冊(cè)積的叮區(qū)別無(wú)：濁流某的C河值和抬M值棚變動(dòng)妖幅度怪均較玻大，蔬點(diǎn)的毒分散律度也唇較大霉。所灶以濁各流的錄圖形坑比牽床引流密更長(zhǎng)鬼，也裁更寬扯。牽引霞流沉第積的丙圖形策只有盤(pán)較短蝦的一戴部分饅平行寺C=悄M基垃線，哨或者甩完全晃不與移C=紛M基辛線平掘行。③濁勾流的廢分選超性：在濁遭流沉蜜積C赴—M扁圖點(diǎn)棕群中毯畫(huà)一廣條平養(yǎng)行于堆C=柔M基商線并斥平分穩(wěn)點(diǎn)群跡的直爽線。章直線蛛與C個(gè)=M姥基線盆的水渴平距裂離Im稱為潤(rùn)最大權(quán)分選鑰指數(shù)下，以張φ值司計(jì)。似Im值越鞏小，萬(wàn)說(shuō)明泡沉積識(shí)物的啄