砂巖分類三角投點圖及其命名自動識別模型

實驗一砂巖分類三角投點圖及其命名自動識別模型的建立2021/10/10星期日1概述2021/10/10星期日2

砂巖作為最重要的沉積巖類型之一，多年來，它的分類一直是備受關(guān)注的討論課題，全世界已有的分類方案就達50余種。隨著研究者的不斷努力，綜合各種因素的成熟的分類方案應(yīng)運而生，砂巖的三角圖分類在其中占了舉足輕重的地位。在研究與陸源碎屑巖相關(guān)的各種問題時，常用砂巖骨架組分的投點圖來直觀的反映碎屑顆粒埋藏前的組成、成分成熟度、物質(zhì)來源、大地構(gòu)造性質(zhì)、甚至氣候和風化的特點。對儲集砂巖而言，巖石基本組成、尤其是骨架組分為埋藏成巖作用提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，埋藏前組成的差異對成巖作用、砂巖的初始孔隙度、以及原生孔隙的改造和次生孔隙的發(fā)育都起著十分重要的作用。因此，近年來砂巖的三角分類投點圖廣泛應(yīng)用于陸源碎屑儲集巖的研究之中。2021/10/10星期日3就目前所采用的各種砂巖分類投點圖而言，都是在三角圖中進行的。在國內(nèi)較為流行的如McBride（1963）的分類、Folk（1968）分類、劉寶珺（1980）以及曾允孚等（1986）的分類（圖1）。然而，由于所采用圖形的復雜和不規(guī)則性，造成大多數(shù)的三角分類圖的投點過程都停留在手工操作的階段，為大數(shù)據(jù)量砂巖骨架顆粒的定量研究帶來了阻礙。隨著計算機技術(shù)在地學研究中的不斷滲入，為砂巖分類圖的準確而輕松的投點帶來了可能。GoldenSoftware公司的Grapher軟件是一較為實用的二維圖形繪制軟件，為地質(zhì)學提供了基于等邊三角形分類方案的投點圖；之后，由黃思靜等（2002）提出了用MicrosoftExcel在砂巖的等腰三角形分類圖上完成碎屑成分投點。

2021/10/10星期日4砂巖分類方案2021/10/10星期日5

沉積巖石學中的砂巖分類方案繁多,都屬于異形圖形,很難在計算機上進行投點作圖。在國內(nèi)較為流行的如McBride(1963)的分類、Folk(1968)分類、劉寶珺(1980)以及曾允孚等(1986)的分類。砂巖的分類與投點看似簡單,實際上很容易出錯。2021/10/10星期日6砂巖的成分-成因分類

曾允孚等（1986）

1、依雜基的含量分大類：

雜基含量小于15%的…………凈砂巖（砂巖）雜基含量大于15%的…………雜砂巖（瓦克砂巖）（雜基含量當然<50%）雜基：反映砂巖的結(jié)構(gòu)成熟度和搬運介質(zhì)的流動特征。2021/10/10星期日72021/10/10星期日8

三端元分類（進一步的劃分）

Q（石英）端元：石英、燧石、石英巖和其它硅質(zhì)巖巖屑；F（長石）端元：長石以及花崗巖和花崗片麻巖類巖屑；R（巖屑）端元：除Q、F中的巖屑以外的其它巖屑（火山巖及其變化產(chǎn)物，板巖、千枚巖、結(jié)晶片巖等淺變質(zhì)巖，粉砂巖及泥質(zhì)巖、碳酸鹽巖等沉積巖），以及碎屑云母和綠泥石。2021/10/10星期日9砂巖分區(qū)

首先根據(jù)Q的含量95%和75%值為界分為三大區(qū)：1、石英砂巖區(qū)（Ⅰ）；2、長石砂巖-巖屑砂巖區(qū)（Ⅳ-Ⅶ）；3、二者的過渡區(qū)（Ⅱ-Ⅲ）。2021/10/10星期日10砂巖分類

根據(jù)Q

、F和R的相對含量進一步細分為：Ⅰ：石英砂巖（雜砂巖）Ⅱ：長石石英砂巖（雜砂巖）Ⅲ：巖屑石英砂巖（雜砂巖）Ⅳ：長石砂巖（雜砂巖）Ⅴ：巖屑長石砂巖（雜砂巖）Ⅵ：長石巖屑砂巖（雜砂巖）Ⅶ：巖屑砂巖（雜砂巖）2021/10/10星期日112021/10/10星期日12成因意義1、Q含量或Q/（F+R）：反映砂巖成分成熟度；2、F/R值：既反映物質(zhì)來源（深成巖或表成巖），又反映大地構(gòu)造情況；3、F：在一定程度上反映了氣候和風化作用特點。2021/10/10星期日13三角圖中投點的方法1、三角圖框架的建立2、作圖原理3、實例2021/10/10星期日14分類三角圖各關(guān)鍵點坐標的確立及三角圖的繪制按曾允孚等(1986)的分類方案,選取F點為坐標原點,則三角圖中各點的坐標如表1所示,根據(jù)表中數(shù)據(jù),便可利用Excel的二維投點功能畫出砂巖三角分類圖。這里需要注意的是:在選取圖表類型的時候,最好選取“無數(shù)據(jù)點折線散點圖”子圖表類型。2021/10/10星期日152021/10/10星期日16Q、F、R端元的換算及投點根據(jù)砂巖分類中Q、F、R三個端元的地質(zhì)意義和對分類三角圖坐標的定義，需要把從薄片鑒定或其他分析資料獲得的Q、F、R在碎屑中的含量（%）變換成投點坐標，顯然y坐標值不用進行換算，y坐標值正好等于Q端元在碎屑中的含量，x坐標值需要進行換算，即：X=Q/2+RY=Q2021/10/10星期日17實例如圖所示，利用Excel作出的某油田隴東地區(qū)1718個砂巖樣品的Q-F-R投點圖,圖中清楚地顯示了不同層位骨架組分的差別、砂巖成分成熟度的差別以及物源的差別。這樣的投點圖顯然是不可能通過手工方式完成的。2021/10/10星期日182021/10/10星期日192021/10/10星期日20圖5鄂爾多斯盆地某地區(qū)延長組砂巖碎屑成分三角投點圖

Figure5CompositionplotinatrianglefortheclassificationofsandstonesatYanChangformationofanOrdosfield2021/10/10星期日21作業(yè)1、用MicrosoftExcel建立以下模型：

1）砂巖三角形分類投點圖計算模型

2）砂巖類型的自動識別和綜合定名模型2、提交在MicrosoftExcel上所建立的數(shù)據(jù)圖表。2021/10/10星期日22論文1、題目：MicrosoftExcel在砂巖分類三角圖投點中的應(yīng)用2、內(nèi)容包括：（1）砂巖分類方案（2）三角圖中投點的方法A.三角圖框架的建立B.作圖原理（3）三角圖投點實例（包括簡單的地質(zhì)解釋）3、參考文獻4、在MicrosoftExcel上所建立的數(shù)據(jù)圖表2021/10/10星期日23參考文獻1、黃思靜等，用MicrosoftExcel在砂巖的三角分類圖上完成碎屑成分投點，成都理工學院學報，