如何用粒度分析通過圖演算法以福克和沃德的公式求各粒度引數

2022-10-26 13:26:25 字數 4984 閱讀 5695

1樓:匿名使用者

9. 圖演算法我不知道是啥,可以從軟體直接輸出含量為5%,25%等等的值,再用公式φ=-log2 d,把輸出的um轉換成φ,在套入各個引數公式就行了。

10c-m圖是應用每個樣品的c值和m 值繪成的圖形。c是粒度分析資料累積曲線上顆粒含量1%處對應的粒徑,m值是累積曲線上 50 % 處對應的粒徑,即粒度中值。c值與樣品中最粗顆粒的粒徑相當,代表了水動力攪動開始搬運的最大能量; m值是中值,代表了水動力的平均能量。

對於每乙個樣品都可以用其c值和m值,在以c值(um)為縱座標、以 m 值(um)為橫座標的雙對數座標紙(當cm單位為ф時則用線性座標就行)上投得乙個點。

c-m圖是帕塞加 (passega,1957,1964) 提出的。帕塞加將搬運沉積物的底流分為以下兩種形式:

牽引流:河流、海(湖) 流、觸及海 (湖) 底的波浪都屬於牽引流,它以滾動或懸浮兩種方式搬運沉積物。在懸浮搬運中還包括遞變懸浮、均勻懸浮和遠洋懸浮。

濁流:這是一種流速很快的高密度流,它主要以懸浮方式搬運沉積物。由於有大量泥、砂,甚至卵石懸浮其中,故水流十分混濁。

濁流沉積與牽引流沉積在c-m 圖上有較明顯的區別。在c-m圖中,將c,m 點連成一條線,構成c=m基線。濁流沉積的圖形以平行於c=m基線為特徵;而牽引流沉積的圖形則只有較短的一部分平行c=m基線,或者完全不與 c = m 基線平行。

(1) 牽引流沉積的 c-m 圖

在 c-m 圖中,牽引流沉積的典型圖形可劃分為 n—o—p-q—r—s 各段,1 表示牽引流沉積,2 表示濁流沉積,3 表示靜水懸浮沉積。ⅰ,ⅱ,ⅲ,ⅸ段表示 c > 1000μm,ⅳ,ⅴ,ⅵ,ⅶ,ⅷ段表示 c < 1000μm 。

帕塞加(passega)牽引流沉積c-m模式圖

1) qr 段代表遞變懸浮沉積。遞變懸浮搬運是指在流體中懸浮物質由下向上粒度逐漸變細,密度逐漸變低。它一般位於水流底部,常是由於渦流發育造成的。

當渦流流速降低時,迅速發生滾動。遞變懸浮沉積物的乙個最大特點是c與m成比例地增加,即c值與m值相應變化,從而使這段圖形與c=m基線平行。

在牽引流沉積中,c值常指示最大的地質營力。qr段c的最大值以cs表示,一般認為cs是代表底部的最大攪動指數。而這段的最小值cu則代表底部的最小攪動指數。

2) rs 段為均勻懸浮,是粒徑和密度不隨深度變化的完全懸浮。均勻懸浮常是遞變懸浮之上的上層水流搬運方式。在弱水流中可能不存在遞變懸浮,而是由均勻懸浮直接與底床接觸。

均勻懸浮的物質主要為粉砂和泥質的混合物,最粗粒度為細砂。由於均勻懸浮搬運常不受底流分選,在河流中從上游至下游沉積物的粒度成分變化不大,只是粗粒級含量相對減少。因此在rs段中c值往往基本不變,而m值向s 端減小。

rs段的最大c值即cu,它代表均勻懸浮搬運的最大粒級。

3) pq段仍以懸浮搬運為主,但含有少量滾動搬運組分。由上游至下游c值變化而 m值不變,說明隨著地質營力的減弱,越向下游滾動組分的顆粒越小。但由於滾動顆粒的數量並不多,因此 m 值基本不變。

pq 段 p 點附近的 c 值以 cr 表示,它代表著最易作滾動搬運的顆粒直徑。

4) op 段以滾動搬運為主,滾動組分與懸浮組分相混合。c值一般大於 800μm,但由於滾動組分中有懸浮物質的參加,從而使 m 值有明顯的變化。

5) no 段基本上由滾動顆粒組成,c值一般大於1mm(1000μm),常構成河流的砂壩礫石堆積物。

具體到某一地層成因單位來看,其 c-m 圖常常不是包含上述所有的段,而是只有少數幾個段,各段的位置和大小亦不盡相同。如能抓住這些特點並結合沉積構造序列分析,將其與典型的 c-m 圖形進行對比,便可作出沉積成因解釋。除河流沉積外,還有一些其他型別的牽引流沉積。

在海灘地帶,由於環境動盪,細的懸浮物質不沉降,因此粗顆粒不能被埋藏,滾動顆粒可以搬運很長距離後再沉積,所以在海灘沉積物中滾動組分很多。海灘沉積物的c-m圖表現為分散的圖形,一般c>200μm,m>100μm,樣品點在ⅰ,ⅱ,ⅲ,ⅳ區中散布。遠洋區集中了最細的懸浮沉積物,其顆粒均十分細小,在c-m圖上構成了3區。

除深海外,深湖、瀉湖、海灣、礁湖等靜水盆地沉積也屬於這一型別。

(2) 濁流沉積的 c-m 圖是很好的平行於c=m基線的圖形。濁流的流速很快,當流速降低時,懸浮物質移向底部,使底部密度不斷增加,最終形成整體的沉降作用,並形成未分選的沉積物。濁流沉積所特有的遞變層理,正是遞變懸浮和整體沉降作用的反映。

濁流為高密度流,沉積作用進行很快,顆粒沉積後隨即被埋藏,因而組分中缺乏滾動顆粒。其結果是,在 c-m 圖上濁流沉積物的 c 值與m 值密切相關變化,形成與 c =m 基線平行的圖形。這一特點與牽引的遞變懸浮沉積 (q r段)相似。

但 c值與m 值的變化幅度均較大,這一點卻是濁流沉積 c-m 圖的獨有特徵。如在濁流沉積 c-m圖點群中畫一條平**,平**與c=m基線的水平距離 im能代表濁流沉積的分選性。im值越小,說明沉積物的分選性越好。

因為,在一般情況下 c 值與 m 值靠近是分選好的標誌。這一道理在牽引流遞變懸浮沉積物的分選性分析中亦適用。

由於沉積物點群在 c-m 圖上的位置取決於沉積物的搬運沉積方式,因此利用 c-m圖可對碎屑物質的搬運沉積條件作出判斷。另外,各沉積環境都有其特徵的 c-m 圖模式,所以用 c-m 圖也能為沉積環境解釋提供參考依據。

2樓:三翼熾天使

可以從軟體直接輸出含量為5%,25%等等的值,再用公式φ=-log2 d,把輸出的um轉換成φ,在套入各個引數公式就行了。

10c-m圖是應用每個樣品的c值和m 值繪成的圖形。c是粒度分析資料累積曲線上顆粒含量1%處對應的粒徑,m值是累積曲線上 50 % 處對應的粒徑,即粒度中值。c值與樣品中最粗顆粒的粒徑相當,代表了水動力攪動開始搬運的最大能量; m值是中值,代表了水動力的平均能量。

對於每乙個樣品都可以用其c值和m值,在以c值(um)為縱座標、以 m 值(um)為橫座標的雙對數座標紙(當cm單位為ф時則用線性座標就行)上投得乙個點。

c-m圖是帕塞加 (passega,1957,1964) 提出的。帕塞加將搬運沉積物的底流分為以下兩種形式:

牽引流:河流、海(湖) 流、觸及海 (湖) 底的波浪都屬於牽引流,它以滾動或懸浮兩種方式搬運沉積物。在懸浮搬運中還包括遞變懸浮、均勻懸浮和遠洋懸浮。

濁流:這是一種流速很快的高密度流,它主要以懸浮方式搬運沉積物。由於有大量泥、砂,甚至卵石懸浮其中,故水流十分混濁。

濁流沉積與牽引流沉積在c-m 圖上有較明顯的區別。在c-m圖中,將c,m 點連成一條線,構成c=m基線。濁流沉積的圖形以平行於c=m基線為特徵;而牽引流沉積的圖形則只有較短的一部分平行c=m基線,或者完全不與 c = m 基線平行。

(1) 牽引流沉積的 c-m 圖

在 c-m 圖中,牽引流沉積的典型圖形可劃分為 n—o—p-q—r—s 各段,1 表示牽引流沉積,2 表示濁流沉積,3 表示靜水懸浮沉積。ⅰ,ⅱ,ⅲ,ⅸ段表示 c > 1000μm,ⅳ,ⅴ,ⅵ,ⅶ,ⅷ段表示 c < 1000μm 。

帕塞加(passega)牽引流沉積c-m模式圖

1) qr 段代表遞變懸浮沉積。遞變懸浮搬運是指在流體中懸浮物質由下向上粒度逐漸變細,密度逐漸變低。它一般位於水流底部,常是由於渦流發育造成的。

當渦流流速降低時,迅速發生滾動。遞變懸浮沉積物的乙個最大特點是c與m成比例地增加,即c值與m值相應變化,從而使這段圖形與c=m基線平行。

在牽引流沉積中,c值常指示最大的地質營力。qr段c的最大值以cs表示,一般認為cs是代表底部的最大攪動指數。而這段的最小值cu則代表底部的最小攪動指數。

2) rs 段為均勻懸浮,是粒徑和密度不隨深度變化的完全懸浮。均勻懸浮常是遞變懸浮之上的上層水流搬運方式。在弱水流中可能不存在遞變懸浮,而是由均勻懸浮直接與底床接觸。

均勻懸浮的物質主要為粉砂和泥質的混合物,最粗粒度為細砂。由於均勻懸浮搬運常不受底流分選,在河流中從上游至下游沉積物的粒度成分變化不大,只是粗粒級含量相對減少。因此在rs段中c值往往基本不變,而m值向s 端減小。

rs段的最大c值即cu,它代表均勻懸浮搬運的最大粒級。

3) pq段仍以懸浮搬運為主,但含有少量滾動搬運組分。由上游至下游c值變化而 m值不變,說明隨著地質營力的減弱,越向下游滾動組分的顆粒越小。但由於滾動顆粒的數量並不多,因此 m 值基本不變。

pq 段 p 點附近的 c 值以 cr 表示,它代表著最易作滾動搬運的顆粒直徑。

4) op 段以滾動搬運為主,滾動組分與懸浮組分相混合。c值一般大於 800μm,但由於滾動組分中有懸浮物質的參加,從而使 m 值有明顯的變化。

5) no 段基本上由滾動顆粒組成,c值一般大於1mm(1000μm),常構成河流的砂壩礫石堆積物。

具體到某一地層成因單位來看,其 c-m 圖常常不是包含上述所有的段,而是只有少數幾個段,各段的位置和大小亦不盡相同。如能抓住這些特點並結合沉積構造序列分析,將其與典型的 c-m 圖形進行對比,便可作出沉積成因解釋。除河流沉積外,還有一些其他型別的牽引流沉積。

在海灘地帶,由於環境動盪,細的懸浮物質不沉降,因此粗顆粒不能被埋藏,滾動顆粒可以搬運很長距離後再沉積,所以在海灘沉積物中滾動組分很多。海灘沉積物的c-m圖表現為分散的圖形,一般c>200μm,m>100μm,樣品點在ⅰ,ⅱ,ⅲ,ⅳ區中散布。遠洋區集中了最細的懸浮沉積物,其顆粒均十分細小,在c-m圖上構成了3區。

除深海外,深湖、瀉湖、海灣、礁湖等靜水盆地沉積也屬於這一型別。

(2) 濁流沉積的 c-m 圖是很好的平行於c=m基線的圖形。濁流的流速很快,當流速降低時,懸浮物質移向底部,使底部密度不斷增加,最終形成整體的沉降作用,並形成未分選的沉積物。濁流沉積所特有的遞變層理,正是遞變懸浮和整體沉降作用的反映。

濁流為高密度流,沉積作用進行很快,顆粒沉積後隨即被埋藏,因而組分中缺乏滾動顆粒。其結果是,在 c-m 圖上濁流沉積物的 c 值與m 值密切相關變化,形成與 c =m 基線平行的圖形。這一特點與牽引的遞變懸浮沉積 (q r段)相似。

但 c值與m 值的變化幅度均較大,這一點卻是濁流沉積 c-m 圖的獨有特徵。如在濁流沉積 c-m圖點群中畫一條平**,平**與c=m基線的水平距離 im能代表濁流沉積的分選性。im值越小,說明沉積物的分選性越好。

因為,在一般情況下 c 值與 m 值靠近是分選好的標誌。這一道理在牽引流遞變懸浮沉積物的分選性分析中亦適用。

由於沉積物點群在 c-m 圖上的位置取決於沉積物的搬運沉積方式,因此利用 c-m圖可對碎屑物質的搬運沉積條件作出判斷。另外,各沉積環境都有其特徵的 c-m 圖模式,所以用 c-m 圖也能為沉積環境解釋提供參考依據。

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