实验一 砂岩分类三角投点图及其命名自动识别模型

Table2 TheStat.fortheclassificationofreservoirsandstonesatYanChangformationofan
Ordos field
岩 石 基 本 名 称 长 石 石 英 砂 岩 岩 屑 石 英 砂 岩 长 石 砂 岩 岩 屑 长 石 砂 岩 长 石 岩 屑 砂 岩 岩 屑 砂 岩
• X=Q/2+xcel作出的某油田陇 东地区1718个砂岩样品的Q-F-R投点 图,图中清楚地显示了不同层位骨架组 分的差别、砂岩成分成熟度的差别以 及物源的差别。这样的投点图显然是 不可能通过手工方式完成的。
表 2 鄂 尔 多 斯 盆 地 某 地 区 延 长 组 储 层 砂 岩 的 岩 石 类 型 分 类 统 计
22 岩屑砂岩
图4 鄂尔多斯盆地某地区延长组砂岩岩石类型（基本名称）分布频率直方图 （图内数字分别为该岩石类型出现的频数）
Figure 4 D istribution frequency histogram for the classification of sandstones at YanChang form ation of an O rdos field（ the num ber sands for the frequence of the sandstone's type w hich
75
0
100
0
0
0
0
75
25
25
0
0
50
50
50
0
0
25
75
75
0
0
100
0
100
0
Q、F、R端元的换算及投点
• 根据砂岩分类中Q、F、R三个端元的地 质意义和对分类三角图坐标的定义，需 要把从薄片鉴定或其他分析资料获得的 Q、F、R在碎屑中的含量（%）变换成 投点坐标，显然y坐标值不用进行换算， y坐标值正好等于Q端元在碎屑中的含量， x坐标值需要进行换算，即：
• F（长石）端元：长石以及花岗岩和花岗片麻 岩类岩屑；
• R（岩屑）端元：除Q、F中的岩屑以外的其它 岩屑（火山岩及其变化产物，板岩、千枚岩、 结晶片岩等浅变质岩，粉砂岩及泥质岩、碳酸 盐岩等沉积岩），以及碎屑云母和绿泥石。
砂岩分区
首先根据Q的含量95%和75%值为界 分为三大区： • 1、石英砂岩区（Ⅰ）； • 2、长石砂岩-岩屑砂岩区（Ⅳ-Ⅶ）； • 3、二者的过渡区（Ⅱ-Ⅲ）。
作业
• 1、 用Microsoft Excel建立以下模型： 1）砂岩三角形分类投点图计算模型 2）砂岩类型的自动识别和综合定名模型
• 2、提交在Microsoft Excel上所建立的数据图表。
论文
• 1、题目：Microsoft Excel在砂岩分类三角图投点中的 应用
• 2、内容包括： • （1）砂岩分类方案 • （2）三角图中投点的方法 • A.三角图框架的建立 • B.作图原理 • （3）三角图投点实例 （包括简单的地质解释） • 3、参考文献 • 4、在Microsoft Excel上所建立的数据图表
参考文献
• 1、黄思静等，用MicrosoftExcel在砂岩的三角分 类图上完成碎屑成分投点 ，成都理工学院学报， 2002，Vol.29（2）：213-216.
• 2、张萌等，巧解砂岩分类三角图 ，成都理工大 学学报（自然科学版），2005，Vol.32（4）： 423-429.
• 3、沉积岩石学，曾允孚等， 1984，地质出版社： P114.
砂岩分类
根据Q 、F和R的相对含量进一步细分为： • Ⅰ：石英砂岩（杂砂岩） • Ⅱ：长石石英砂岩（杂砂岩） • Ⅲ：岩屑石英砂岩（杂砂岩） • Ⅳ：长石砂岩（杂砂岩） • Ⅴ：岩屑长石砂岩（杂砂岩） • Ⅵ：长石岩屑砂岩（杂砂岩） • Ⅶ：岩屑砂岩（杂砂岩）
成因意义
• 1、Q含量或Q/（F+R）：反映砂岩成分 成熟度；
的定量研究带来了阻碍。随着计算机技术在地学
研究中的不断渗入，为砂岩分类图的准确而轻松
的投点带来了可能。Golden Software公司的 Grapher软件是一较为实用的二维图形绘制软
件，为地质学提供了基于等边三角形分类方 案的投点图；之后，由黄思静等（2002）提 出了用Microsoft Excel在砂岩的等腰三角形 分类图上完成碎屑成分投点。
砂岩分类方案
• 沉积岩石学中的砂岩分类方案繁 多,都属于异形图形,很难在计算机
上进行投点作图。在国内较为流 行的如McBride(1963)的分类、 Folk(1968)分类、刘宝珺(1980) 以及曾允孚等(1986)的分类。砂 岩的分类与投点看似简单,实际上 很容易出错。
砂岩的成分-成因分类 曾允孚等（1986）
• 2、F/R值：既反映物质来源（深成岩 或表成岩），又反映大地构造情况；
• 3、F：在一定程度上反映了气候和风 化作用特点。
三角图中投点的方法
1、三角图框架的建立 2、作图原理 3、实例
分类三角图各关键点坐标的确立 及三角图的绘制
• 按曾允孚等(1986)的分类方案,选取F 点为坐标原点,则三角图中各点的坐 标如表1所示,根据表中数据,便可利 用Excel的二维投点功能画出砂岩三 角分类图。这里需要注意的是:在选 取图表类型的时候,最好选取“无数 据点折线散点图”子图表类型。
表 1 砂岩三角分类图中关键点坐标
关键点
对应坐标
Q
F
R
X=R+Q/2
Y=Q
100
0
0
50
100
95
5
0
47.5
95
95
2.5
2.5
50
95
95
0
5
52.5
95
75
25
0
37.5
75
75
18.75
6.25
43.75
75
75
12.5
12.5
50
75
75
6.25
18.75
56.25
75
75
0
25
62.5
• 1、依杂基的含量分大类：
杂基含量小于15%的…………净砂岩（砂岩） 杂基含量大于15%的…………杂砂岩（瓦克砂岩）
• （杂基含量当然<50%） • 杂基：反映砂岩的结构成熟度和搬运介质的流动
特征。
Q 95 Ⅰ 75 Ⅱ Ⅲ
ⅣⅤⅥⅦ
净砂岩
Ⅰ ⅡⅢ
ⅣⅤ Ⅵ Ⅶ
F
25 50
75
R
0
杂砂岩
泥岩
50 量 基含 15 杂
• 就目前所采用的各种砂岩分类投点图而言，都是 在三角图中进行的。在国内较为流行的如 McBride（1963）的分类、Folk（1968）分类、 刘宝珺（1980）以及曾允孚等（1986）的分类 （图1）。然而，由于所采用图形的复杂和不规
则性，造成大多数的三角分类图的投点过程都停
留在手工操作的阶段，为大数据量砂岩骨架颗粒
实验一 砂岩分类三角投点图及 其命名自动识别模型的建立
概述
• 砂岩作为最重要的沉积岩类型之一，多年来， 它的分类一直是备受关注的讨论课题，全世界已有 的分类方案就达50余种。随着研究者的不断努力， 综合各种因素的成熟的分类方案应运而生，砂岩的 三角图分类在其中占了举足轻重的地位。在研究与 陆源碎屑岩相关的各种问题时，常用砂岩骨架组分 的投点图来直观的反映碎屑颗粒埋藏前的组成、成 分成熟度、物质来源、大地构造性质、甚至气候和 风化的特点。对储集砂岩而言，岩石基本组成、尤 其是骨架组分为埋藏成岩作用提供了重要的物质基 础，埋藏前组成的差异对成岩作用、砂岩的初始孔 隙度、以及原生孔隙的改造和次生孔隙的发育都起 着十分重要的作用。因此，近年来砂岩的三角分类 投点图广泛应用于陆源碎屑储集岩的研究之中。
样 品 数 （ 个 ） 4
5
494
928
265
22
频 率 （ %） 0.23
0.29
28.75 54.02
15.42
1.28
频 率 （ %）
60
928
50
鄂尔多斯盆地某地区 1718个 薄 片 分 析 结 果
40 494
30
20
265
10
4
5
0
长石石英砂岩 岩屑石英砂岩
长石砂岩
岩屑长石砂岩 长石岩屑砂岩
appears inside the figure）
图5 鄂尔多斯盆地某地区延长组砂岩碎屑成分三角投点图 Figure 5 Composition plot in a triangle for the classification of sandstones at
YanChang formation of an Ordos field
图1 砂岩分类三角图（据曾允孚等1986[1]） Figure 1 Triangle for the classification of sandstones（from Zeng Yunfu et al．1986[1]）
三端元分类（进一步的划分）
• Q（石英）端元：石英、燧石、石英岩和其它 硅质岩岩屑；