實習(xí)二礫石統(tǒng)計資料的整理教材

1、實習(xí)二 礫石統(tǒng)計資料的整理一、實習(xí)目的礫石層是第四紀最為常見的堆積物之一，對礫石統(tǒng)計資料的整理和研究，對確定礫石層的沉積環(huán)境及成因類型作用很大。通過實習(xí)，學(xué)會對礫石資料的整理和幾種主要作圖方法。二、步驟1. 了解礫石資料的基本內(nèi)容和基本統(tǒng)計方法；2. 對所提供的100個礫石統(tǒng)計數(shù)據(jù)按要求進行歸類和整理；3. 對整理的結(jié)果作：A礫石成分百分比圖或直方圖B礫石A軸方位等密度圖C礫石AB面等密度圖D礫石風(fēng)化百分率直方圖E列表計算礫石的球度、扁度和磨圓度三、觀察統(tǒng)計礫石層的基本內(nèi)容礫石研究，一般采用礫石統(tǒng)計法（礫石組構(gòu)測量）定量反映礫石特征。一般選用有代表性的礫石層的剖面或露頭面，在一平方米的范圍內(nèi)有

2、選擇地進行順序測量統(tǒng)計，最常用的方法是網(wǎng)格法（10*10cm），每格中測量13個礫石，共測量統(tǒng)計礫石 100300個（特別大 的和2cm的礫石除外），在礫石測量時，應(yīng)先測量ab面產(chǎn)狀，a軸方位，然后依次測量礫石的大小、磨圓度，最后觀察礫石的成分和表面特征、風(fēng)化程度（可打碎）。礫石測量的內(nèi)容和記錄格式如表：表1-1礫石測量統(tǒng)計表地點時間層位記錄人編號礫石 成分礫徑（mm）方 位ab面產(chǎn)狀磨圓度風(fēng)化程度其它abca傾向傾角0In出IVIn出V1. 礫石成分根據(jù)礫石的成分可分析礫石搬運距離和物質(zhì)來源。將所統(tǒng)計的礫石成分繪制成圖件，可直觀地反映各種巖性所占的百分比。若礫石成分較簡單，可選用百分比圖（圖

3、1-38），成分復(fù)雜則選用成分頻率分布柱狀圖（直方圖，圖1-39）。2. 礫石的形態(tài)礫石的形態(tài)包括形狀、圓度、球度和扁度。礫石的形態(tài)是礫石層最顯著的特征之一。 形狀測量要素?zé)o論礫石大小，每塊礫石都包含a、b、c三軸。因此，在礫石測量時，要著重測量這三個要素，即a、b、c三軸的長度（圖1-40），最大扁平面上垂直 a軸的最大直徑叫b軸，垂 直最大扁平面的最大直徑叫c軸。a、b、c三軸一般是相互垂直的。 形狀根據(jù)礫石a、b、c三軸的長度及比值（b/a，c/b），礫石的形狀可分為四種（圖 1-41 ）。扁球體園球體21扁長體橢球體43圖1-41礫石的形狀分類圖1.園球體：b/a2/3,c/b2/32

4、.扁球體：b/a2/3,c/b2/33.橢球體：b/a2/34.扁長體b/a2/3,c/b2/3 圓度圓度系指礫石的棱和角被磨蝕圓化的程度，若棱角被磨蝕，則礫石逐漸變圓。因此， 圓度就是棱角尖銳度的函數(shù)。A比較法利用肉眼對礫石進行相對比較法進行圓度估測，一般可用比較法將圓度分為五級（括號中的數(shù)字為該圓度級的基數(shù)）：棱角狀（0）顆粒具尖銳的棱角，棱線向內(nèi)凹進。一般來說，礫石基本未經(jīng)搬運則呈棱 角狀。次棱角狀（1）礫石的棱和角都稍有磨蝕，但棱和角都清楚可見。一般說明礫石經(jīng)過 短距離搬運。次圓狀（2）礫石的棱角有明顯的磨損，棱線略向外凸出，但原始輪廓還清楚可見， 一般說明礫石經(jīng)較長距離搬運。圓狀（3

5、）礫石的棱角已經(jīng)基本全部磨損消失，棱線部分向外凸出呈弧狀，原始的輪 廓已經(jīng)基本消失。一般說明礫石經(jīng)過較長距離搬運和磨損。極圓狀（4）礫石已無棱角，棱線明顯地向外凸出呈弧狀。說明礫石經(jīng)過相當(dāng)長地距 離和磨損。B平均圓度（圓化程度）可根據(jù)比較法所測定的五個級別分別所占的比例數(shù)，禾U用下列公式求得：S （平均圓度）=（刀 nQ/N ）X 25%n 基數(shù) Q該基數(shù)的總個數(shù)N 所測礫石總數(shù)如測定100個礫石，其中5級4個，4級25個，3級45個，2級24個，1級1個，0 級1個，那么，S= （ 5X 4） + （4X 25） + （ 3X 45） + （2X 24） + （1 X 1） + （ 0 X

6、1） /100*25 % =（301/100）X 25%=75 %所測礫石的平均圓度為 75%，平均圓度百分比越高，則說明礫石層的圓度越高。C滾圓度指數(shù)（e）e=（曲率最小半徑*2 ） /a不同的成因，滾圓度指數(shù)都有一定的差別。如下表1 2：成因河流中燧石海灘洪積冰川e0.04 0.110.05 0.40.2 0.550.99 0.12球度球度是指顆粒接近球體的程度，它取決于a、b、c三軸的比例。通常據(jù) W、C克魯賓公式求得：0 （球度系數(shù)）=Vbc/a2式中a、b、c分別代表礫石a、b、c三軸的長度。球度系數(shù)值最大等于1，最小接近0。扁度扁度表示礫石扁化的程度，同樣也取決于a、b、c三軸的比

7、例。計算公式為：F （扁度）=（a+b） /2c式中a、b、c分別代表礫石a、b、c三軸的長度。3. 礫石的產(chǎn)狀礫石的產(chǎn)狀（指ab面產(chǎn)狀）資料可原來判斷礫石搬運的動力性質(zhì)及搬運方向，由于礫 石的排列方向（a軸排列方向）和 ab面的傾向及傾角，與沉積時的水動力條件密切相關(guān)， 因此，礫石的產(chǎn)狀經(jīng)常是確定礫石層成因類型的重要標(biāo)志之一。如河流形成的沖擊礫石，a軸與水流方向平行，ab面傾向河流上游，傾角1530。；而海灘礫石的a軸與海岸線平行，ab面傾向海，傾角315。；泥石流、冰川等成因的礫石產(chǎn)狀常沒有明顯的規(guī)律。根據(jù)礫石產(chǎn)狀的數(shù)據(jù)，可以制作a軸走向和ab面傾向圖，表示方法有兩種，一種是玫瑰花圖，一種

8、是赤平投影方法作的等密度。玫瑰花圖的作法和構(gòu)造地質(zhì)學(xué)中的節(jié)理玫瑰花圖的方法相同，其優(yōu)點是能突出說明礫 石ab面的傾向或a軸的排列規(guī)律方向，但不能表示ab面的傾角。等密度圖的作法是將礫石的ab面產(chǎn)狀投到投影圖上，投影網(wǎng)的最外圈為 0度，中心為90度，在外圈順時針方向上，找到ab面的傾斜方位，在此方位上從外圈向里找出傾角，該點即為一個礫石的極點投影。優(yōu)點是既能看出ab面的傾斜規(guī)律，又能看出 ab面傾角大小。4. 礫石的粒度及分選礫石層的結(jié)構(gòu)特征主要取決于礫石的粒度及分選，確定粒度的方法有很多，最常用又 最簡單的方法是將礫石的長軸（a軸），及粒徑d （d= 3 abc）按粒級算出百分含量并作頻率累積

9、曲線（圖1 - 42）,然后用“四分位數(shù)”的方法求得礫石粒度的平均值及分選系數(shù)（So）（表1 3）,分選系數(shù)的公式為：So= . d75 / d25 （特拉斯克分選系數(shù)）d75 75 %含量處之顆粒直徑，d25 25 %含量處之顆粒直徑。心；1*11-41!礫石的檢度統(tǒng)計費料赳軸辰度鑛車分布柱狀國VI）爼軸氏度累枳酣線田（3）荻控也累枳仙線圖表1 3礫石a軸長度和粒徑d的平均值及分選系數(shù)礫石點號a軸長度平均值（mm）a軸長度 分選系數(shù)粒徑d平均值（mm）粒徑d 分選系數(shù)No.1701.45551.41粒度分析的目的在于推斷礫石層沉積時的流水動力學(xué)狀況。分選系數(shù)越接近1的，表示分選作用進行得越好

10、，說明當(dāng)時水流運動比較穩(wěn)定，流速變化不大；而分選系數(shù)大于3得，表明分選作用極差。5. 礫石得風(fēng)化程度相同成分得礫石，因沉積時代不同，其風(fēng)化程度也不同。時代越老，風(fēng)化程度越深， 時代越新，風(fēng)化程度越淺。因此可根據(jù)礫石得風(fēng)化程度來確定礫石層沉積時代的相對順序。 確定礫石的風(fēng)化程度一般是在野外測量礫石時，等其它各項內(nèi)容完成后，用錘擊破礫石，觀察礫石表面風(fēng)化圈的厚度或用錘擊時的難易程度。礫石的風(fēng)化程度一般可以分為4級。I級 全風(fēng)化：錘擊即碎，或長石已經(jīng)風(fēng)化成為高嶺土。n級 半風(fēng)化：礫石被敲開后，能見到一定厚度的風(fēng)化圈或較疏松。川級 弱風(fēng)化：巖石較堅硬，不易敲碎，只能看見很薄的風(fēng)化圈。級 未風(fēng)化：巖石堅

11、硬，不易敲開，敲開后未見風(fēng)化圈。這是野外工作中常見的一種相對比較法。把以上四種風(fēng)化程度分別進行統(tǒng)計，計算其 百分比，可作礫石風(fēng)化頻率圖或三角圖，比較不同礫石層的風(fēng)化程度（圖1 43）。如果進行更精確的測量礫石的風(fēng)化皮厚度，在每個礫石層選用70 100個礫石（最好成分相同），切開磨光測量其風(fēng)化皮（氧化圈）厚度，要求以毫米計，求其平均值和標(biāo)準差，作頻率直方 圖，再比較不同礫石層的平均值。11-13礫石風(fēng)化率圖E. SF StI隅中三角、方形、擁點待號分別代裊由龍到 M的冰頤層?！耙籎Gi .24一亶：疋軋豐風(fēng)化皮厚度5町圏I 44不同時期冰碩中玄武巖碎屑鳳化皮平均的和標(biāo)準差n為礫石個數(shù)，數(shù)字為平均

12、他和標(biāo)準差(據(jù)Cpepheu C. Portoa)6. 特殊的礫石形狀及表面擦痕在進行礫石的觀察和測量時，還應(yīng)十分注意某些特殊形狀的礫石及其表面擦痕。如泥 石流成因的礫石棒狀化，冰磧礫石熨斗化，表面擦痕為“丁頭鼠尾”等。附：某地三階地礫石測量數(shù)據(jù)100個編號礫石成分礫徑1 ( mm)a軸走向ab面產(chǎn)狀磨圓度風(fēng)化程度苴/、它abc傾向傾角0123412341石英巖67241210421021VV2石英砂巖452991101708VV3長石砂巖74652212317014VV4石英砂巖55292011516815VV5石英巖6031149815215VV6石英砂巖66522614214914VV7

13、紅柱石 角巖76702111116621VV8板巖2510910117120V9千枚巖63311110317318VV10石英巖52291810516919V11石英砂巖2114811417151VIV12千枚巖209711118032VV13粗砂巖3510911517923VV14石英巖26151412117819v|V15石英砂巖129813116114V16含礫砂巖96412817218v|V17凝灰?guī)r37201112814518V18脈石英72651212916517V19石英砂巖2615812717218VV20細砂巖246412118121V21細砂巖66361412018915V

14、22脈石英3129131191878VV23石英砂巖1918611518610V24凝灰?guī)r3015711017921VV25礫巖56502111418114VV26石英巖54251911118015VV27石英砂巖2114912117916VV28板巖98762017818020VV29粗砂巖3615615015431V30石英砂巖169513415624v|V31石英巖4726157514825VV32石英砂巖322597615712v|V33粗砂巖6537216514VV34石英砂巖5129107017831VV35石英V36粉砂巖4924186516941VV3

15、7花崗巖7660546617532|v|V38石英砂巖5241257018020V39石英巖302586119116VV40紅柱石 角巖4527217218117VIV41石英砂巖7666266917516VV42礫巖2621106015621VV43粉砂巖35299601588V44石英砂巖211510611604V45石英巖1695621616VV46石英砂巖2321165817215lvV47粉砂48石英砂巖261585717125V49石英巖211396015041VV50石英砂巖161066115923VV51紅柱石角巖6661206916125VV52閃長

16、巖704595417214VV53粉砂巖9776385617816VV54石英砂巖4030106119019V55石英巖7654116031020VV56閃長巖5636165921030VV57石英砂巖5540155723111IVV58粉砂巖6034266124014VV59石英砂巖9877357021113VV60長石砂巖4131228021518VV61石英砂巖23748120017VV62粉砂巖3021107919816VV63礫巖3626157517516VV64石英砂巖352996915816v|V65I_L. UU 片巖5624109614121v|V66石英巖443010721

17、6540VV67石英砂巖3725117416135v|V68閃長巖3824167817130v|V69花崗巖8041257618028VV70石英砂巖3419148219021VV71石英砂巖9966508412021VV72角巖6620158611919VV73板巖5435267512518v|V74石英砂巖4635207414517VV75石英巖221057216115VV76石英巖9065405915015v|V77石英砂巖7566306115116VV78I_L. UU 片巖7845212314550VV79角巖8230103116041VV80石英砂巖4036214817835VV8

18、1板巖6034167119061VIV82石英巖8540207418931vIV83石英砂巖3831188517041VV84含礫砂巖3625217618025VIV85灰?guī)r2822136119118VV86細砂巖351589018117VV87石英砂巖7635138117216VV88粉砂巖322015921815VV89石英砂巖351993516910VV90石英巖4430253815011VV91石英砂巖4331164814914VV92砂巖5028165113217VV93花崗巖2821156214118VV94石灰?guī)r9652407315019VV95石英砂巖3722108214621|v|V96花崗巖563121791830VV97石英砂巖7856327512931VIV98粉砂巖3221153212220VV99石英