概率累积曲线粒度分析
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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。
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: 滚动组分、跳跃组分 和悬浮组分。
滚动组分
(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)。 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(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; 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:
(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:
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: 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。
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。 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。
细切 点
悬浮组分 跳跃组分
每个直线段需要有4个 以上的点构成。
概率累积曲线的主要结构 参数:粗切点:表示能跳 跃的最粗颗粒(水动力强 则粗切点左移);细切点: 表示能悬浮的最粗颗粒。
粗切 点
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。
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:
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。
(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
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。
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;
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
KG<0.67,很平坦;
KG =0.67~0.90,平坦;
KG =ຫໍສະໝຸດ Baidu.90~1.11,中等(正态);
KG =1.11~1.56,尖锐;
KG =1.56~3.00,很尖锐;
KG>3.00,非常尖锐。
二、粒度分析在区分沉积环境中的应用:
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。
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: 滚动组分、跳跃组分 和悬浮组分。
滚动组分
(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)。 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(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; 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:
(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:
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: 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。
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。 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。
细切 点
悬浮组分 跳跃组分
每个直线段需要有4个 以上的点构成。
概率累积曲线的主要结构 参数:粗切点:表示能跳 跃的最粗颗粒(水动力强 则粗切点左移);细切点: 表示能悬浮的最粗颗粒。
粗切 点
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。
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:
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。
(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
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。
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;
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
KG<0.67,很平坦;
KG =0.67~0.90,平坦;
KG =ຫໍສະໝຸດ Baidu.90~1.11,中等(正态);
KG =1.11~1.56,尖锐;
KG =1.56~3.00,很尖锐;
KG>3.00,非常尖锐。
二、粒度分析在区分沉积环境中的应用: