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近些年,定量化火成岩结构研究表明,利用常规的岩矿鉴定设备,获取不同尺度的火成岩二维岩相学照片,通过肉眼识别矿物颗粒,并借助图像处理和结构分析软件,可以准确地量化火成岩的结构特征。本文结合近些年国内外同行的研究成果,对火成岩二维定量化结构分析方法中常用的多种观测方式优缺点进行了总结。粒度在毫米级以下的火成岩的定量化结构参数,可以用偏光显微镜下的透射光、反射光、阴极发光和电子探针背散射成像中的两种或两种以上观测方式进行分析,并具有较高的精度和准确度。粒度小于0.03 mm的各种镁铁质矿物可用反射光和背散射图进行分析,灰度近似的镁铁质矿物可以利用图像处理软件赋予不同的彩色,提高颗粒间的辨识度。常规偏光显微镜下不易区分的长英质矿物和多数副矿物可用偏光显微镜阴极发光进行分析。粒度在毫米级以上的造岩矿物可以用光片或野外测量的方式进行定量分析。为了方便相关领域学者使用火成岩二维定量化结构分析方法,本文详细列出了具体的分析步骤,并结合一个玄武岩样品中的橄榄石斑晶数据结果,重点分析以下4个方面的问题:(1)如何准确识别矿物颗粒边界;(2)矿物含量和形态的确定;(3)分析区域面积和颗粒数的确定;(4)不同晶体群的区分。分析结果表明,颗粒数100~500颗时,晶体粒度分布(CSD)的截距和斜率、矿物含量、定向程度和粒状矿物的三轴比在误差范围内没有显著区别,但颗粒最大长度和聚集程度会被低估。当颗粒数小于300颗时,晶体空间聚集程度的R值会被高估0.05~0.2,这一点在以往的研究中没有得到充分重视。当颗粒数大于500颗时,所有结构参数都趋于稳定,且精度和准确度都会显著提高。目前多数研究者提供的结构参数往往与观测和统计方式有关,缺乏对应的原始数据,不方便同行间的对比研究,建议学者今后发表相关成果时,提供详细的分析步骤和最原始的数据。分析步骤重点说明包括:(1)聚集矿物边界的识别和处理方式;(2)晶体三维形态的确定方法,样品间CSD参数的变化是否是由形态参数变化引起;(3)能够准确识别的矿物颗粒最小粒度;(4)利用颗粒数较多的样品选取较小的不同区域重复分析3到5个不同区域,评估样品的均一性,并据此估计样品的分析精度。原始数据方面包括:(1)提供同一个样品至少一个不同区域的分析结果,如果是多个作者的研究成果,建议提供至少两人独立分析的结果用来评估数据的精度和准确度;(2)文章正文或附件中应该提供每个样品不同粒度间隔的颗粒数,样品原始的高分辨率矿物轮廓描绘图或图片分析的相关原始参数。火成岩出现复杂晶体群时,定量化的结构参数往往体现的是多种晶体群的混合特征,并且与不同晶体群的比例有关。未来的研究需要结合多种观测方式和微区成分分析重点识别不同晶体群的结构参数,对粒度和成分近似的多种晶体群的识别,还需要开发更多有效的方法,这对准确认识火成岩结构多样性的成因和岩浆作用过程都有重要意义。 相似文献
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火山碎屑物的粒度、粒形和分布特征蕴含着其形成机制和喷发的环境信息。基于镜泊湖地区蛤蟆塘火山的一个空落堆积剖面的野外地质和岩相学,以粒度分析和分形理论定量研究了火山碎屑物的粒度分布、粒形几何及其分形特征。蛤蟆塘火山空落碎屑粒度分布均为单峰式,由岩浆爆炸形成的空落浮岩粒度峰值较小,而由射气岩浆喷发形成的含细花岗岩碎屑夹层的碎屑粒度峰值较大。空落浮岩颗粒的类球度、长宽比和凸度都小于含细花岗岩碎屑夹层的数值,表明空落浮岩颗粒相对不规则的特点。利用多段幂律方法拟合了蛤蟆塘火山空落碎屑颗粒分布规律,发现空落浮岩颗粒存在四个幂律分布段（即对应四个分形维数）,这是由于岩浆初始破碎、火山通道内的二次破碎以及风力筛选作用等造成的;含细花岗岩碎屑夹层的碎屑分布有两个幂律分布段（对应两个明显不同的分形维数）,即浮岩和花岗岩碎屑的形成是因不同破碎机制造成的。 相似文献
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X射线衍射全谱拟合法分析蓝晶石的矿物含量 总被引：1，自引：1，他引：0
蓝晶石矿物定量分析通常采用的化学物相法分析流程繁琐,易受同质异象矿物和难熔矿物的干扰;采用X射线衍射内标法需要提纯矿物绘制标准曲线,但矿物包体的存在使得获取纯净单矿物成为难题;由于不同矿区蓝晶石矿物成分之间存在着差异性,以上两种方法都仅仅适用于同一矿区样品的矿物定量分析。为简化分析流程,提高测试效率,本文采用X射线衍射(XRD)全谱拟合法对蓝晶石国家二级标准物质和野外样品进行分析,并与RIR法、绝热法和K值法等衍射定量方法及化学分析结果进行了比较验证方法的可靠性。结果表明:全谱拟合法无需采用标准物质,也不用引入内标物,一次扫谱分析能获得样品中所有成分的信息,操作简单,能有效降低择优取向对衍射定量结果的影响;对于含量大于5%的矿物,组分分析结果的绝对误差小于1%,显著低于绝对误差允许限;采用Highscore和Jade两种衍射数据处理软件获得的定量结果吻合度高,目标矿物蓝晶石分析结果的双差均小于0.8%,相对偏差小于2.5%;蓝晶石的加标回收率在95.3%～101.0%之间,能实现不同矿区蓝晶石矿的快速定量分析。 相似文献
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岩石的组分、结构和颗粒排列,决定了孔隙的发育特征,但从结构-成因角度探讨碎屑颗粒含量及其排列样式对泥页岩孔隙分布影响的研究较少。以黔西北志留系龙马溪组黑色泥页岩为例,基于薄片分析、XRD分析和扫描电镜等分析结果,根据碎屑颗粒排列方式,将泥页岩分为“颗粒分散状”和“纹层状”两种类型,提出泥页岩孔隙结构的概念模型,由此分析碎屑颗粒含量对孔隙发育的影响。对于“颗粒分散状”泥页岩来讲,碎屑颗粒含量低于52.4%时,主要发育黏土矿物微孔隙,孔隙度随颗粒含量的增加而减小;当碎屑颗粒含量达到52.4%时,颗粒间全部为黏土矿物充填,孔隙度最低;当碎屑颗粒含量继续增加时,粒间孔隙大量出现,孔隙度也将迅速增大。对于“纹层状”泥页岩,颗粒含量的增加会导致砂质纹层内的粒间孔隙不断增多,孔隙度也随之增大,逐渐向常规的碎屑岩储层转变。本模型有助于加深对泥页岩、致密砂岩和常规砂岩孔隙发育机理的理解,对非常规储层的预测评价也有重要启示。 相似文献
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以新型快速成像及处理技术为基础的动态图像法可为单个样品快速建立百万至上亿个颗粒的图像及粒度、粒形参数数据库,可直观表现天然沉积物的海量颗粒的大小和形状信息,但目前对其与激光法测试结果之间的异同尚缺乏深入理解。本文对采自山东半岛黄岛地区黄海沿岸3处海滩共190个样品进行动态图像粒度分析,通过等效投影面积径(等积径)计算均值粒径、分选系数、偏度、峰度等粒度参数,并与激光法测试结果进行对比。结果表明:1)现代海滩沉积物图像法统计粒径比激光法稍粗,但二者之间的差异较之细粒沉积物较多的类型(如冲洪积物)而言已经很小;2)现代海滩沉积物图像法粒度分析较之激光法分选更优,偏度和峰度均更小;3)图像法和激光法粒度分析结果在沉积环境判别中具有相近的功能,但图像法对沉积环境和动力条件的响应更为敏感。这些认识为动态图像粒度分析技术的应用推广和资料解释提供了新的理论与技术支持。 相似文献
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为了定量研究自生绿泥石对储集层质量的影响,在限定控储因素前提下,通过常规岩心分析、扫描电镜、薄片鉴定、激光粒度分析和黏土矿物X衍射等资料,以北部湾盆地涠西南凹陷涠洲12-X油田古近系涠洲组三段碎屑岩储集层为例,探讨了自生绿泥石对石英次生加大、孔隙结构及储集层物性的影响,并提出了综合得分评价法,定量评价自生绿泥石对储集层物性的控制作用。研究结果表明,当溶蚀作用积极意义大于绿泥石沉淀的消极影响时,石英加大和方解石含量较高(7.3%)及自生绿泥石相对含量较低(20%~30%)的细砂“控孔喉”作用,等同于石英加大和方解石含量较低(2.4%)及自生绿泥石含量较高(30%~40%)的细砂,二者的“控孔喉”作用具有互补性。自生绿泥石的“控孔、控渗”作用与碎屑颗粒粒度、分选、胶结物及泥质含量等因素的“控孔、控渗”作用相互制约,存在互补性和差异性,绿泥石相对含量较低的中砂“控孔、控渗”作用等同于绿泥石相对含量较高的细砂(互补性);泥质含量较低的细砂岩中绿泥石“控孔、控渗”作用弱于泥质含量较高的细砂岩(差异性)。总之,在岩相一定的情况下,包膜或衬里状绿泥石与孔渗呈正相关关系,孔隙充填状绿泥石与孔渗呈负相关关系。 相似文献
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利用电子探针、能谱仪、扫描电镜和计算机等一整套仪器,对组成矿石样品中有用矿物的含量进行定量统计。既能准确识别矿物又能精确统计各矿物在矿样中的面积百分含量(面积法)。 相似文献
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《古地理学报》2021,23(3)
为了定量研究自生绿泥石对储集层质量的影响,在限定控储因素前提下,通过常规岩心分析、扫描电镜、薄片鉴定、激光粒度分析和黏土矿物X衍射等资料,以北部湾盆地涠西南凹陷涠洲12-X油田古近系涠洲组三段碎屑岩储集层为例,探讨了自生绿泥石对石英次生加大、孔隙结构及储集层物性的影响,并提出了综合得分评价法,定量评价自生绿泥石对储集层物性的控制作用。研究结果表明,当溶蚀作用积极意义大于绿泥石沉淀的消极影响时,石英加大和方解石含量较高(7.3%)及自生绿泥石相对含量较低(20%～30%)的细砂"控孔喉"作用,等同于石英加大和方解石含量较低(2.4%)及自生绿泥石含量较高(30%～40%)的细砂,二者的"控孔喉"作用具有互补性。自生绿泥石的"控孔、控渗"作用与碎屑颗粒粒度、分选、胶结物及泥质含量等因素的"控孔、控渗"作用相互制约,存在互补性和差异性,绿泥石相对含量较低的中砂"控孔、控渗"作用等同于绿泥石相对含量较高的细砂(互补性);泥质含量较低的细砂岩中绿泥石"控孔、控渗"作用弱于泥质含量较高的细砂岩(差异性)。总之,在岩相一定的情况下,包膜或衬里状绿泥石与孔渗呈正相关关系,孔隙充填状绿泥石与孔渗呈负相关关系。 相似文献
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一、用吸管法取代综合法进行粒度分析的意义按照现行海洋地质调查规范,在对所取的海洋底质及柱状样进行粒度分析时,如样品中粒径大于0.063mm 的颗粒多于85%时,可直接采用筛析法;如样品中粒径小于0.063mm 的颗粒超过85%时,可直接采用吸管法(也即沉析法)进行测试。但当样品的颗粒大小从粗至细各粒级均有分布时,则应采用综合法,也就是用筛析法和吸管法同时进行测试。最后,将两种方法所求得的百分含量统一平差,求出校正百分数。 相似文献
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通过对山西大同煤田石炭系口泉、吴家窑剖面砂体古流向分析,采用Gazzi-Dickinson计点法对两条实测剖面上40个砂岩样品进行显微镜观察统计,并应用Dickinson的Q-F-L和Qm-F-Lt三角图解对统计结果作了相应分析。认为上石炭统本溪组母岩源区以克拉通内陆型为主,母岩为沉积岩;上石炭统太原组母岩源区以再旋回造山带型为主,母岩区以沉积岩分布为主,并分布少量变质岩和岩浆岩岩体;山西大同煤田石炭系物源区为北侧的阴山隆起造山带,属陆内隆升构造带的构造背景。从而进一步证明了＂阴山古陆＂并不是自元古代以来就长期隆升的构造单元。 相似文献
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Yahya Mohammed Sheikh Abolkhair Ph.D. 《GeoJournal》1986,13(2):103-109
The paper analyses the statistical parameters of the sand grain size distribution of Al-Ubaylah barchan dunes applying the sieving technique and Folk and Ward, and Trask's equation. The results of the sieving analysis divulged that nearly over 90% of the sand particles fall in the size ranging between 1.50ø and 3.ø. Insignificant amount of sand grains also fall in the size ranging from 0.0ø to 1.50ø and from 3.0ø to 4.0ø respectively. The statistical analysis reveals that the sand is characteristically fine grained, moderately to moderately well sorted with an average diameter of 2.4ø and a standard deviation of 0.64ø. The sand distribution is positively fine skewed and mesokurtic to leptokurtic in nature. No significant variation in the statistical parameters (median, mean, sorting, skewness and kurtosis) of the sand grains samples used in this research is detected. The sand grain size distribution of all the samples can also be considered symmetrical and unimodal in nature. Those abovementioned characteristics are found to be nearly similar to that of other Saudi dune deserts. The miscroscopic investigation undertaken by this researcher displays that quartz represents often more than 99% of the samples. Felsic, mafic and calcium carbonates minerals represent less than 1% of the mineralogical constituents. The sand grains are subrounded to subangular and iron and calcium carbonates coated. 相似文献
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对沙漠内部典型河流沿线沙丘石英颗粒表面微形态特征的系统研究尚少。沿塔里木盆地南缘克里雅河下游丹丹乌里克、喀拉墩、圆沙古城、北方墓地及其北部塔里木河一带的沙丘顶部采到5件表沙样品。扫描电镜观察172颗经能谱挑选的石英颗粒表面微形态,筛析法测定5件样品的粒度。结果表明:1）丹丹乌里克样品以极细沙为主,其余均以细沙为主,各样品几乎不含黏土;2）样品磨圆度特征以次棱和次圆状为主,圆状很少,未见棱状特征,次棱状与次圆状特征之间消长关系显著,沙漠南北边缘样品的次棱状特征出现频率较腹地高;3）颗粒中V形坑频率呈现出沙漠边缘较高腹地低的特征,而沙漠边缘的化学作用结构特征低于腹地。石英砂表面特征结构以机械作用为主,同时伴生化学环境作用特征,可认为克里雅河下游沙物质包括了河流、冰川与戈壁成因及风输送而来的颗粒;颗粒表面特征总体新鲜,沙丘应较年轻。纵穿塔克拉玛干沙漠沉积物样品的表面微形态观察与粒度测定,为该地区沉积环境分析与沙丘砂溯源研究增添了新数据。 相似文献
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在深圳湾西北部海域进行表层沉积物取样,通过粒度分析获取沉积物粒度参数。结果表明,该海域中北部沉积物以粉砂为主,分选较差;局部有较粗的砂、砾沉积物分布,分选性差。地质统计分析结果显示,粒度参数半方差—距离的相关性与沉积物粒度参数的空间分布有关,剔除空间“异常”值后,可在半方差图中获取粒度参数的变程值,并将其作为粒径趋势模型的特征距离。粒径趋势分析表明,海湾西部海域的沉积物向东北净输运,深圳河口海域的沉积物偏西向输运,从而在海湾北部近岸海域形成一个沉积物汇聚中心,这与水动力观测结果基本吻合。此外,210Pb测年结果也表明,这个沉积物汇聚中心的沉积速率也相应较高,显示出较强的淤积趋势。 相似文献
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The first four sample statistics of two-dimensional projection sphericity and those of two-dimensional projection roundness of clastic quartz grains belonging to river, beach and eolian environments and to the three size grades 0.350 mm-0.297 mm, 0.297 mm-0.250 mm and 0.250 mm-0.210 mm were subjected to R-mode factor analysis. The results show that the particles of these size grades are carried largely as a traction carpet in the river and beach environments and are carried largely by saltation in the eolian environment. Sorting and abrasion are the causes of areal variation in the mean sphericity and mean roundness of a population, respectively. Selective sorting causes nonnormality in the sphericity distribution, whereas roundness distribution is originally nonnormal. Selective sorting is most effective in the eolian, less so in the beach and least so in the river environment, and consequently sphericity-nonnormality constitutes a valuable parameter for environmental discrimination. Intensity of rounding is highest in the beach, less in the eolian and least in the river environments. Due to its wide variation from environment to environment the mean roundness constitutes a valuable parameter for differentiating different environments. Sphericity variables contribute more to the discrimination of environments than roundness variables. 相似文献
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The objective of this study was to discriminate between modern beach subenvironments based on textural characteristics obtained using the graphical (percentile) method, the moment method, and the log-hyperbolic distribution (LHD). A total of 126 surface sedimentation units were sampled at the nodes of a 21 x 6 rectangular grid (1000 m2) on a carbonate sand beach, Oahu, Hawaii. Sampling was conducted at low energy conditions from the lower foreshore to the backshore. Non-parametric discriminant analysis was used as an objective tool in defining distinct subenvironments. Confidence bands around the canonical variates derived from the graphic mean, sorting, skewness and kurtosis indicated four separate subenvironments (lower foreshore, mid-foreshore, upper foreshore and backshore). Three distinct subenvironments were identified using the mean, sorting (standard deviation) and skewness measures derived by the method of moments. A similar subenvironment distinction was obtained using five statistics of the LHD (gamma, γ; nu ν; delta, δ; tau, τ; and xi, ξ). No significant difference was noted in textural characteristics between the upper foreshore and backshore zones, and these zones were grouped into one subenvironment. These results indicate that different process scenarios would be needed to explain different subenvironment partitioning based simply on the approach adopted. Discriminant analysis indicated that fewer subenvironment samples were misclassified and separation distances between subenvironments in bivariate canonical plots were greater for the standard moment measures compared with the statistics derived from fitting the computationally intensive LHD model. Examination of the mass frequency grain size distributions indicated that the LHD was generally the most appropriate model. These observations were confirmed by the hyperbolic shape triangle which indicated that the LHD rather than the more commonly used log-normal distribution was generally optimal in describing sediments. These results support the use of the LHD statistical measures in subenvironment discrimination over the graphic-inclusive measures. 相似文献
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基于微观结构的青藏高原风积沙导热系数变化机理研究 总被引：1，自引：0，他引：1
风积沙作为青藏高原一种重要的局地因素, 改变了多年冻土的赋存条件. 风积沙的导热系数特征对预报分析其对冻土赋存有利或者不利具有重要作用. 采用非稳态法对青藏高原红梁河风积沙进行了导热系数测试, 并结合电镜扫描/能谱分析, 从微观结构的角度探讨了风积沙的导热系数变化机理. 结果表明: 研究区风积沙平均粒度为242.427 μm; 标准偏差值为0.125, 分选极好; 偏度为0.359, 接近对称; 峰度值为1.086, 峰态中等; 颗粒粒径主要分布在75～500 μm之间, 沙粒均匀, 不含黏土及砾石成分, 自然堆积状态下其孔隙率为0.391. 天然状态下的风积沙颗粒呈类球形, 颗粒磨圆度高, 点与点接触, 颗粒间孔隙较大; 表面有明显撞击坑和擦痕, 这导致颗粒的比表面积增大, 连通性增强, 孔隙率增加. 干燥状态下风积沙颗粒的相互接触面积较小, 孔隙由空气填充, 导热系数较低; 而在湿润状态下, 正温时孔隙中的水间接增大了风积沙的接触面积, 导致其导热系数增大; 负温时, 孔隙内的水变成冰, 从而导致导热系数进一步增大. 天然状态下, 暖季地表风积沙含水量较低, 导热系数较低, 而冷季地表风积沙含水量较大, 导热系数较大. 此外, 风积沙为颗粒物质, 表面光滑, 颗粒之间粘性小, 孔隙未被填堵, 结构松散, 这些因素导致自然堆积状态下其渗透系数较一般细砂大, 透水性良好, 保水性差, 是防冻胀较好的换填材料. 相似文献
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开展现代河流沉积物的物源分析正演研究,对厘清河流搬运分选过程对不同碎屑成分的影响、不同源区对汇区沉积物的贡献机制以及物源定量分析具有重要意义。对北祁连北大河与洪水坝河现代河流沉积物的物源开展了正演研究,结合砾石成分统计、重矿物分析和碎屑锆石U-Pb测年方法,分析了流域内不同物源对现代河流不同碎屑成分贡献的差异性。结果表明,两条河流沉积物的特征显示汇区不同碎屑成分对物源区岩性的反映各有侧重。其中砾石岩性能够反映整个流域的主要岩性;砂粒中的重矿物组合也可以反映源区主要岩性,且对重矿物含量较高的岩体或地层（如铁矿）十分敏感;碎屑锆石年龄谱反映了整个流域物源端元锆石的综合贡献,各年龄峰锆石占比与源区各年龄峰锆石贡献呈较好的正相关关系,其中源区沉积岩碎屑锆石的贡献比较显著。通过河流物源正演分析进一步建立现代河流源汇模式是实现物源量化分析的一个可行方向。 相似文献
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C. J. R. BRAITHWAITE 《Sedimentology》1973,20(2):251-262
One thousand grains selected from sieved samples of a bioclastic sand have been individually measured, weighed and timed in free unhindered fall at terminal velocity in a 250 cm column of sea water. Four fall regimes are represented: straight fall, spinning and spiral modes and erratic tumbling. As size increases grains pass through this series at rates dependent upon shape and effective density. Computed best-fit curves for velocities/intermediate diameter and an equivalent sphere/intermediate diameter illustrate considerable divergencies in behaviour between the eleven grain types and five shape classes examined. Current methods of analysis of carbonate sediments, by sieving, by grain-counting of components, and by sedimentation balance, provide different kinds of information which it is impractical to consider as having any simple relationship to each other. 相似文献