第4章 碎屑岩的结构及粒度分析(4)

二、粒度分析在区分沉积环境中的应用：（一）粒度判别函数及成因图解：1、萨胡判别函数：2、萨胡成因图解：浊流河流、浅海风、滨海（二）用概率累积曲线区分沉积环境：1、概率累积曲线的一般特征：（1）悬浮搬运组分：最细的颗粒在水流中呈悬浮搬运，其颗粒大小一般小于0.1mm（即粉砂级以下的颗粒）。（2）跳跃搬运组分：呈跳跃搬运的颗粒，其大小一般在0.1mm以上，最大可达1mm(即细砂至粗砂级颗粒)。跳跃组分在水流中容易受到分选，因而跳跃次总体是沉积样品中分选最好的组分，而且往往是沉积物的主要部分。河成、海成等多种常见的沉积物主要由跳跃次总体组成。（3）滚动搬运组分：这是样品中最粗的组分，它只能沿底面滑动、滚动、拖曳前进。滚动组分的含量与底层的坡度和沉积物的沉积速度有关：在坡度较陡的地方，滚动颗粒较多，坡度变缓则明显减少。当沉积速度快时，最粗颗粒一沉下来，就很快被细颗粒埋藏起来而不再发生滚动，因而使沉积物缺乏滚动组分。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。（1）海滩和浅海：①海滩砂：在概率图上，跳跃总体被分为两个直线段，两者斜率稍有差别但均较陡，说明分选性很好。悬浮组分和滚动组分含量都很少，相应地在图上线段很短，有些甚至缺少滚动组分。②沙丘砂：在沙丘砂中跳跃组分的含量比海滩砂更高（一般占98%），分选更好（陡），在图上表现为一个很陡的直线段。滚动组分和悬浮组分含量很少。③波浪带浅海砂：发育三个粒度次总体，跳跃总体仍为主要成分，分选很好（陡）。粒度区间在（2.0～3.5）φ之间。悬浮组分含量不多，滚动组分常表现很差的分选性（缓）。（2）河道：概率曲线图通常为典型的二段式，即由跳跃和悬浮二个次总体组成。而且悬浮总体比较发育，其含量可达30%，细截点在（2.75～3.50φ）区间内。跳跃总体直线段的倾斜度多在600～650范围内，说明分选较好。(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）C—M图：作C—M图时首先要从一套同成因层序中系统采样，从最粗到最细粒的各种代表岩性均应分别取样，取样数共为20～30个以上。然后根据每一个样品筛析后的数据作累积曲线，并在累积曲线上求得C值和M值。对于每一人样品都可以用其C值和M值，在以C值为纵坐标、以M值为横坐标的双对数坐标纸上投得一个点，几十个样品就可投得一个点群，然后再按点群的分布趋势，勾绘出相应的图形，这就是C—M图。在C—M图中，将C、M相等的点连成一条线，构成C=M基线。2、C—M图的基本图形：（1）牵引流型：牵引流沉积（以河流沉积为例）的典型图形可划分为N—O—P—Q—R—S各段，每个段代表特定的搬运和沉积机理。①NO段：代表滚动组分。沉积物在河底呈滚动搬运，C值一般大于1000微米。②OP段：仍以滚动组分为主，滚动组分与悬浮组分相混合。由于滚动组分中有悬浮物质的参加，从而使M值逐渐减小。③PQ段：以悬浮搬运组分为主，但含有少量滚动搬运组分，所以使C值变动较大，而M值无大变化。PQ段C的最大值Cr，代表最易作滚动搬运的颗粒直径。Cr④QR段：代表递变悬浮沉积物。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。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。称底部最小搅动指数。若颗粒再比Cu小，则变为均匀悬浮搬运。⑤RS段：代表均匀悬浮搬运沉积物，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。（2）浊流型：①图形特征：浊流沉积的C—M图是很好的平行于C=M基线的图形。2为浊流②浊流与牵引流递变悬浮沉积的区别：浊流的C值和M值变动幅度均较大，点的分散度也较大。所以浊流的图形比牵引流更长，也更宽。牵引流沉积的图形只有较短的一部分平行C=M基线，或者完全不与C=M基线平行。③浊流的分选性：在浊流沉积C—M图点群中画一条平行于C=M基线并平分点群的直线。直线与C=M基线的水平距离Im称为最大分选指数，以φ值计。Im值越小，说明沉积物的分选性越好。（3）静水悬浮沉积的C—M图：深海、深湖、泻湖、礁湖、海湾等静水盆地的沉积物，颗粒均十分细小，C、M值很小。静水悬浮沉积