《粒度分布图》PPT课件
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第三节：粒度分析
粒度分析的目的是研究碎屑岩的粒度大小 和粒度分布。
对砂级颗粒进行粒度分析最常用的是筛析 法。即将处理好的碎屑颗粒通过孔径大小不同 而且按顺序排列的一套套筛（上边孔大，向下 依次减小），使直径大小不同的颗粒分别集中， 筛后称出每层筛中砂的重量，并求出其百分含 量。从而得到被分析样品各粒级组分的数据。
（1）正态：
峰两侧粗细粒径的百分比含量互相对应地减少， 形成以峰为对称轴的对称曲线。此时中值、平均粒径 和众数三者为同一数值，说明沉积物分选好。 SK1=0
（2）正偏态：
曲线形态不对称，峰偏向粗粒度一侧，细粒一侧 有一低的尾部，说明沉积物以粗组分为主，分选性变 差 。SK1＞0
（3）负偏态：
曲线形态不对称，峰偏向细粒度一侧，粗粒一侧 有一低的尾部，说明沉积物以细组分为主，分选性变 差。SK1＜0。
河成沉积物因悬浮物被大量带向下游，所以， 一般沉积物以粗粒为主，故多属正偏态。
海滩沉积物由于潮汐、波浪高能量作用的结果 多数为近对称，偏度值近于零。但有些呈微弱的 负偏态。
风成砂丘由于细粒物质被吹走，则多形成正 偏态。
4、峰度（KG）： 峰度是用来衡量粒度频率曲线尖锐程度的参数。
峰度值一般是用频率曲线尾部展开度与中部展开度 之比来表示的，其公式为：
KG＞3.00，非常尖锐。
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
分选性的实际意义： 分选性的好坏也可以作为环境标志。沉积物的分 选程度与沉积环境的水动力条件有密切关系。总的来 说，从风成砂丘—海（湖）滩砂—河道砂—冰川和冲 积扇沉积，其分选程度依次变差。
3、偏度（SK1）：
偏度是用来表示频率曲线对称性的参数， 实质上反映粒度分布的不对称程度的。
频率曲线按其对称形态特征可分为三类：
频度曲线的用途也是用来分析粒度分布特征：
单峰频率曲线展开度窄，峰值高，表示分选好； 相反，展开度宽，峰值低，表示分选差。
双峰频率曲线代表混合物沉积，分选中差或差，如 果两峰相距较近，峰值也较高，代表分选较好；相反， 两峰相距远，峰值低，分选也就差。
多峰频率曲线一般表示分选差，往往是多种来源 沉积物混合的，常为冰川沉积，也有河流沉积或洪积 物，曲线总的展开度很大，峰值很低，分选很差。
平均粒径和中值的意义： 代表粒度分布的集中趋势，即碎屑物质的粒度一般是 趋向于围绕着一个平均的数值分布，这个数值就是平均 粒径或中值或众数。
在实际意义上，它反映了搬运介质的平均动能。
2、标准偏差和分选系数：
标准偏差和分选系数是用来表示颗粒大小均匀程度 的参数。
（1）分选系数（SO）：
式 中 P25 和 P75 分 别 代 表 累 积 曲 线 上 颗 粒 含 量 25% 和 75%处所对应的颗粒直径。
直方图的用途：是直观、清楚地反映了粒度分布
特征，如粒度分布范围、各粒级碎屑的百分含量、那 些粒级的碎屑含量最高（或最低）、粒度分选好坏等。
（2）频率曲线：将直方图上各矩形的顶边的中点 连接起来，绘制成一条圆滑曲线就是频度曲线图。
通常把直方图或频率曲 线中的高点称为“峰”，如 果只有一个称为“单峰”， 若有两个或两个以上的峰， 则称为“双峰”或“多峰”。 主峰所对应的粒径值称为 “众数”。
累积曲线总是成“S”形，但不同沉积环境形成 的碎屑沉积物，其累积曲线形态是有差别的，可以 用来区分不同的沉积环境。
滨
海沉积 和风成 沉积的 碎屑物 质分选 好；而 洪流及 冰川沉 积分选
差。
3、 概率累积曲线：
仍然用累积重量百分 比作图。横坐标仍为粒 径（φ值），而纵坐标 改用概率百分数标度， 这样做成的便是概率值 累积曲线图。
一、粒度参数和粒度资料图解： （一）粒度资料图解：
常用的粒度曲线包括：直方图、频率曲线、累 积曲线及概率累积曲线。
1、直方图和频率曲线：
（1）直方图：是以横坐标表示颗粒的粒径区 间（φ），纵坐标表示粒级的百分含量（算数百分 比）而作出一系列相互连接、高低不平的矩形图。 每个矩形底边的长度代表粒度区间，高度代表各 粒度区间的重量百分比（频数）。
偏度的分级：
SK1=－1～－0.3，很负偏； SK1=－0.3～－0.1，负偏； SK1=－0.1～＋0.1，近对称； SK1=＋0.1～＋0.3，正偏； SK1=＋0.3～＋1，很正偏；
偏度的实际意义：
不同沉积环境形成的沉积物的频率曲线形态不 同，所以，频率曲线的偏度对于了解沉积物的成 因有一定的意义：
当颗粒分选很好时，P25和P75两值很靠近，所以SO 值就接近于1；相反，SO值越大则说明分选性越差。
根据SO值可以划分分选等级：SO=1～2.5，分选好； SO=2.5～4.0，分选中等；SO＞4.0，分选差。
（2）标准偏差（σ1）： 用标准偏差（σi）确定的六个分选级别：
σ1＜0.35，分选极好； σ1=0.35～0.50，分选好； σ1=0.50～0.71，分选较好；σ1=0.71～1.00，分选中等； σ1=1.00～2.00，分选较差；σ1=2.00～4.00，分选差； σ1＞4.00，分选极差；
概率坐标不是等间距 的，而是以中央50%处为 对称中心，向上、下两端 相应地逐渐加大，这样可 将粗、细尾部放大，并清 楚地表示出来。
累积概率曲线一般为
三段式：
细切 点
滚动组分、跳跃组分
和悬浮组分。
每个直线段需要有4个 以上的点构成。
跳跃组分
概率累积曲线的主要结构
参数：粗切点：表示能跳
粗切
跃的最粗颗粒（水动力强
2、累积曲线：
作累积曲线时，横坐 标仍表示粒径，而纵坐标 则表示各粒级的累积百分 含量。
作图时从粗粒级的一 端开始向细粒级的一端依 次点出每一粒级的累积百 分含量，然后将各点以圆 滑曲线连接起来，即得累 积曲线。
累积曲线用途：分析粒度分布特征，进而帮助区 分不同的沉积环境。
从累积曲线图上可看出曲线的陡缓和粒级分布 范围，进而判断分选的好坏。粒度范围窄，曲线陡， 表示分选好；反之亦然。
在对称正态曲线中，φ95与φ5之间粒度间距 （尾部展开度）是φ75φ25之间粒度间距（中部展开 度）的2.44倍，因此正态粒度分布的KG =1。
是和正态频率
曲线相比时，曲线 的尖锐或钝圆程度
峰值的等级界限：
值越大峰越尖，越小越平wk.baidu.com
KG＜0.67，很平坦； KG =0.67～0.90，平坦； KG =0.90～1.11，中等（正态）； KG =1.11～1.56，尖锐； KG =1.56～3.00，很尖锐；
点
则粗切点左移）；细切点：
表示能悬浮的最粗颗粒。
分选性：以每个直线
段的陡缓反映分选好坏。 线段陡（＞500～600）分选 好，线段平缓（200～300） 分选差。
滚动组分
悬浮组分
（二）粒度参数：
粒度参数是以一定的数值定量地表示碎屑物质的粒 度特征。单个粒度参数及其组合特征可作为判别沉积 水动力条件及沉积环境的参考依据。
常用的粒度参数包括：平均粒度、分选系数、偏 度、峰度。
1、平均粒径（Mz）和中值（Md）： （1）中值（Md）：是指累积曲线上颗粒含量为50% 处对应的粒径，用毫米（或φ值）表示。
中值的含意是指它在粒度上居于沉积物的中央， 有一半重量的颗粒大于它，另有一半小于它。
（2）平均粒径（Mz）：
φ16、φ50和φ84分别代表累积曲线上百分含量为16%、 50%、84%三处的粒径（φ值）。
粒度分析的目的是研究碎屑岩的粒度大小 和粒度分布。
对砂级颗粒进行粒度分析最常用的是筛析 法。即将处理好的碎屑颗粒通过孔径大小不同 而且按顺序排列的一套套筛（上边孔大，向下 依次减小），使直径大小不同的颗粒分别集中， 筛后称出每层筛中砂的重量，并求出其百分含 量。从而得到被分析样品各粒级组分的数据。
（1）正态：
峰两侧粗细粒径的百分比含量互相对应地减少， 形成以峰为对称轴的对称曲线。此时中值、平均粒径 和众数三者为同一数值，说明沉积物分选好。 SK1=0
（2）正偏态：
曲线形态不对称，峰偏向粗粒度一侧，细粒一侧 有一低的尾部，说明沉积物以粗组分为主，分选性变 差 。SK1＞0
（3）负偏态：
曲线形态不对称，峰偏向细粒度一侧，粗粒一侧 有一低的尾部，说明沉积物以细组分为主，分选性变 差。SK1＜0。
河成沉积物因悬浮物被大量带向下游，所以， 一般沉积物以粗粒为主，故多属正偏态。
海滩沉积物由于潮汐、波浪高能量作用的结果 多数为近对称，偏度值近于零。但有些呈微弱的 负偏态。
风成砂丘由于细粒物质被吹走，则多形成正 偏态。
4、峰度（KG）： 峰度是用来衡量粒度频率曲线尖锐程度的参数。
峰度值一般是用频率曲线尾部展开度与中部展开度 之比来表示的，其公式为：
KG＞3.00，非常尖锐。
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
分选性的实际意义： 分选性的好坏也可以作为环境标志。沉积物的分 选程度与沉积环境的水动力条件有密切关系。总的来 说，从风成砂丘—海（湖）滩砂—河道砂—冰川和冲 积扇沉积，其分选程度依次变差。
3、偏度（SK1）：
偏度是用来表示频率曲线对称性的参数， 实质上反映粒度分布的不对称程度的。
频率曲线按其对称形态特征可分为三类：
频度曲线的用途也是用来分析粒度分布特征：
单峰频率曲线展开度窄，峰值高，表示分选好； 相反，展开度宽，峰值低，表示分选差。
双峰频率曲线代表混合物沉积，分选中差或差，如 果两峰相距较近，峰值也较高，代表分选较好；相反， 两峰相距远，峰值低，分选也就差。
多峰频率曲线一般表示分选差，往往是多种来源 沉积物混合的，常为冰川沉积，也有河流沉积或洪积 物，曲线总的展开度很大，峰值很低，分选很差。
平均粒径和中值的意义： 代表粒度分布的集中趋势，即碎屑物质的粒度一般是 趋向于围绕着一个平均的数值分布，这个数值就是平均 粒径或中值或众数。
在实际意义上，它反映了搬运介质的平均动能。
2、标准偏差和分选系数：
标准偏差和分选系数是用来表示颗粒大小均匀程度 的参数。
（1）分选系数（SO）：
式 中 P25 和 P75 分 别 代 表 累 积 曲 线 上 颗 粒 含 量 25% 和 75%处所对应的颗粒直径。
直方图的用途：是直观、清楚地反映了粒度分布
特征，如粒度分布范围、各粒级碎屑的百分含量、那 些粒级的碎屑含量最高（或最低）、粒度分选好坏等。
（2）频率曲线：将直方图上各矩形的顶边的中点 连接起来，绘制成一条圆滑曲线就是频度曲线图。
通常把直方图或频率曲 线中的高点称为“峰”，如 果只有一个称为“单峰”， 若有两个或两个以上的峰， 则称为“双峰”或“多峰”。 主峰所对应的粒径值称为 “众数”。
累积曲线总是成“S”形，但不同沉积环境形成 的碎屑沉积物，其累积曲线形态是有差别的，可以 用来区分不同的沉积环境。
滨
海沉积 和风成 沉积的 碎屑物 质分选 好；而 洪流及 冰川沉 积分选
差。
3、 概率累积曲线：
仍然用累积重量百分 比作图。横坐标仍为粒 径（φ值），而纵坐标 改用概率百分数标度， 这样做成的便是概率值 累积曲线图。
一、粒度参数和粒度资料图解： （一）粒度资料图解：
常用的粒度曲线包括：直方图、频率曲线、累 积曲线及概率累积曲线。
1、直方图和频率曲线：
（1）直方图：是以横坐标表示颗粒的粒径区 间（φ），纵坐标表示粒级的百分含量（算数百分 比）而作出一系列相互连接、高低不平的矩形图。 每个矩形底边的长度代表粒度区间，高度代表各 粒度区间的重量百分比（频数）。
偏度的分级：
SK1=－1～－0.3，很负偏； SK1=－0.3～－0.1，负偏； SK1=－0.1～＋0.1，近对称； SK1=＋0.1～＋0.3，正偏； SK1=＋0.3～＋1，很正偏；
偏度的实际意义：
不同沉积环境形成的沉积物的频率曲线形态不 同，所以，频率曲线的偏度对于了解沉积物的成 因有一定的意义：
当颗粒分选很好时，P25和P75两值很靠近，所以SO 值就接近于1；相反，SO值越大则说明分选性越差。
根据SO值可以划分分选等级：SO=1～2.5，分选好； SO=2.5～4.0，分选中等；SO＞4.0，分选差。
（2）标准偏差（σ1）： 用标准偏差（σi）确定的六个分选级别：
σ1＜0.35，分选极好； σ1=0.35～0.50，分选好； σ1=0.50～0.71，分选较好；σ1=0.71～1.00，分选中等； σ1=1.00～2.00，分选较差；σ1=2.00～4.00，分选差； σ1＞4.00，分选极差；
概率坐标不是等间距 的，而是以中央50%处为 对称中心，向上、下两端 相应地逐渐加大，这样可 将粗、细尾部放大，并清 楚地表示出来。
累积概率曲线一般为
三段式：
细切 点
滚动组分、跳跃组分
和悬浮组分。
每个直线段需要有4个 以上的点构成。
跳跃组分
概率累积曲线的主要结构
参数：粗切点：表示能跳
粗切
跃的最粗颗粒（水动力强
2、累积曲线：
作累积曲线时，横坐 标仍表示粒径，而纵坐标 则表示各粒级的累积百分 含量。
作图时从粗粒级的一 端开始向细粒级的一端依 次点出每一粒级的累积百 分含量，然后将各点以圆 滑曲线连接起来，即得累 积曲线。
累积曲线用途：分析粒度分布特征，进而帮助区 分不同的沉积环境。
从累积曲线图上可看出曲线的陡缓和粒级分布 范围，进而判断分选的好坏。粒度范围窄，曲线陡， 表示分选好；反之亦然。
在对称正态曲线中，φ95与φ5之间粒度间距 （尾部展开度）是φ75φ25之间粒度间距（中部展开 度）的2.44倍，因此正态粒度分布的KG =1。
是和正态频率
曲线相比时，曲线 的尖锐或钝圆程度
峰值的等级界限：
值越大峰越尖，越小越平wk.baidu.com
KG＜0.67，很平坦； KG =0.67～0.90，平坦； KG =0.90～1.11，中等（正态）； KG =1.11～1.56，尖锐； KG =1.56～3.00，很尖锐；
点
则粗切点左移）；细切点：
表示能悬浮的最粗颗粒。
分选性：以每个直线
段的陡缓反映分选好坏。 线段陡（＞500～600）分选 好，线段平缓（200～300） 分选差。
滚动组分
悬浮组分
（二）粒度参数：
粒度参数是以一定的数值定量地表示碎屑物质的粒 度特征。单个粒度参数及其组合特征可作为判别沉积 水动力条件及沉积环境的参考依据。
常用的粒度参数包括：平均粒度、分选系数、偏 度、峰度。
1、平均粒径（Mz）和中值（Md）： （1）中值（Md）：是指累积曲线上颗粒含量为50% 处对应的粒径，用毫米（或φ值）表示。
中值的含意是指它在粒度上居于沉积物的中央， 有一半重量的颗粒大于它，另有一半小于它。
（2）平均粒径（Mz）：
φ16、φ50和φ84分别代表累积曲线上百分含量为16%、 50%、84%三处的粒径（φ值）。