一种砂质沉积颗粒区分方法技术

本发明专利技术公开了一种砂质沉积颗粒区分方法，属于沉积学技术领域。本发明专利技术包括以下步骤：样品的采集与处理，通过扫描电镜图像分析石英颗粒表面的磨圆度、碟形撞击坑、新月形撞击坑、贝壳状断口、V形撞击坑、撞击沟，利用线测法统计石英颗粒表面特征，利用具有撞击沟和碟形撞击坑的石英颗粒占线测法中直线经过的所有石英颗粒的比值做出判别图版，利用具有新月形撞击坑和“V”形撞击坑的石英颗粒占线测法中直线经过的所有石英颗粒的比值做出判别图版。本发明专利技术相比于粒度分析的手段，适用范围广，结果没有或极少存在多解性。相对于层理分析的手段，将研究尺度推进到微观尺度，理论依据较强、判定结果准确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于沉积学
，尤其与一种区分水成和风成因砂质沉积颗粒的方法有关。
技术介绍
沉积环境是沉积物(岩)形成时具有特定的物理、化学和生物条件的区域。沉积物在不同沉积环境中会表现出不同的特征。由于风成和浪成沉积体系的原始驱动力都是风，二者往往在海洋或者湖泊滨岸带同时相互伴生存在。在以往的沉积环境判定中，很难将二者区分出来。对于油气勘探来说，如果能够在这二者中将浪成滩坝储集体识别出来，对目前的油气勘探有很大的指导意义。现有区分水成和风成成因砂质沉积颗粒的方法是这样的：1)粒度分析：对于沉积环境的判别现在多采用粒度分析的方法。沉积物的粒度特征是沉积物物源、水动力能量、搬运距离等综合作用的结果，通过沉积物粒度特征，如沉积物的平均粒径、沉积物分选系数、沉积物的偏度、沉积物粒度的峰态可以反演影响沉积物粒度变化的环境因素，特别是沉积场所动力条件和物源，进一步追溯沉积物形成时的沉积环境。因此根据沉积物的粒度及其组合特征分析沉积物环境信息是现在较为常见的一种方法。表1是现有根据粒度参数分析研究得到的各类沉积环境的判别函数，其中Mz代表平均粒径，σ1代表分选系数，SK1代表偏度，KG代表峰度。表1鉴别沉积环境的判别函数粒度分析步骤：①样品处理，具体包括：选0.5－1g样品放入50ml烧杯中，加入20ml左右的自来水浸泡样品；之后加入2－3滴双氧水，静置24小时，待反应完全，晃动不再冒泡；24小时后蒸样品，直至双氧水挥发出来；加入10％稀盐酸(1－2ml)，静置24小时；加蒸镏水，静置24小时，直至再次沉淀；再次稀释至少3次，确保样品为中性。②对样品进行试验，具体包括：将激光粒度仪开机预热大约30分钟，将上述制备的样品悬浊液搅拌均匀，以遮光度达到10％-20％为准，并同时对样品池中的样品超声处理5分钟；设置循环次数，一般循环3-4次为宜，每次的测量时间设置为8秒，仪器自动分析，检测数据并求平均值，得出粒度分布结果。③数据处理：马尔文2000激光粒度仪可借助其提供的软件给出各级粒径所对应的体积百分数及分布曲线、中值粒径、各级累积体积所对应的粒径等信息。对于浪成的颗粒粒度一般较大，对于风成的颗粒粒度一般较小。2)沉积构造分析：层理是沉积岩在形成过程中，由于沉积环境的改变，所引起的沉积物质的成分、颗粒大小、形状或颜色沿垂直方向发生变化而显示出的成层现象。所以对层理进行分析可以得出其沉积环境。由风力作用形成的层理主要是风成交错层理。一般认为大型高角度交错层理对风成环境具有指示作用。风成沙丘形成的交错层理的特点是：规模大，层系的厚度一般由几十厘米到1～2米，有时可达10米以上。由波浪作用形成的层理主要有丘状交错层理、浪成沙纹层理和冲洗交错层理。丘状交错层理是由一些大的宽缓波状层系组成的，外形上像隆起的圆丘状，向四周缓倾斜。丘状交错层理一般丘高为20～50厘米，宽为1～5米。浪成沙纹交错层理是由浪成沙纹迁移形成的交错层理。冲洗交错层理又称海滩加积层理，当波浪破碎后，继续向海岸传播，在海滩的滩面上，产生向岸和离岸往复的冲洗作用，形成冲洗交错层理。然而该识别方法存在以下缺陷：1)粒度分析和层理分析所用到的判别依据(鉴别值)是根据经验确定来，粒度分析和层理分析的结果多解性强，可靠性差。2)现在各实验室多配备的是马尔文2000激光粒度仪，该激光粒度分析仪只适用于粒径为0.02-2000微米的颗粒，所以对于粒度大于2000微米的颗粒无法用此方法。综合该方法的误差较大和使用范围小的原因来说，目前还无法满足区分风成和浪成沉积环境的需求。3)现有通过层理分析的手段只能定性的分析沉积环境，不能定量化的区分。并且对于层理分析是宏观的大尺度的观察，没有微观尺度的分析。因此，针对上述问题，找到一种简单的区分风成和浪成沉积环境的方法变得尤为重要。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的旨在克服现有的沉积颗粒区分方法存在的可靠性差、使用范围较窄和没有定量化区分沉积环境等问题，提供一种可靠性好、使用范围广的砂质沉积颗粒区分方法。为此，本专利技术采用以下技术方案：一种砂质沉积颗粒区分方法，包括以下步骤：步骤1、样品的采集与处理：1)、样品清洗：首先将野外采集回来的松散样品置入烧杯中，用自来水浸泡、冲洗，去掉泥质；2)、样品烘干：把剩余的碎屑颗粒烘干后过60-80目的筛，得到60-80目之间的颗粒；3)、挑出石英颗粒：通过双目镜挑选出无色透明和油脂光泽的石英颗粒，同浓度为20％盐酸混合，将其浸泡8小时，以便去掉碳酸质，然后用自来水清洗这些石英颗粒，再烘干。4)、镀金：将最后挑出的石英颗粒，用导电胶粘贴在样品台上，放进镀金装置中，进行约5分钟的镀金，最后就可以通过扫描电镜观察了；以上是对于松散样品的处理步骤，对于已固结或者半固结的岩样，在上述步骤之前还需将样品进行分离。步骤2、通过扫描电镜图像分析石英颗粒表面的磨圆度、碟形撞击坑、新月形撞击坑、贝壳状断口、V形撞击坑、撞击沟。步骤3、利用线测法统计石英颗粒表面特征在扫描电镜的最大视域下(即放大倍数最小)的截图中加入一条贯穿全图的直线，统计直线经过的所有颗粒中含有上述特征颗粒的数量。本研究在统计石英颗粒表面特征时采用线测法，减少了统计的难度，提高了准确性；步骤4、利用具有撞击沟和碟形撞击坑的石英颗粒占线测法中直线经过的所有石英颗粒的比值做出判别图版，利用具有新月形撞击坑和“V”形撞击坑的石英颗粒占线测法中直线经过的所有石英颗粒的比值做出判别图版。作为对上述技术方案的补充和完善，本专利技术还包括以下技术特征。所述步骤1中的a操作需反复进行，直到把碎屑颗粒表面的泥质洗干净为止。所述步骤2中碟形撞击坑与新月形撞击坑为风成环境的沉积颗粒；所述步骤2中的贝壳状断口、V形撞击坑与撞击沟为水成环境的沉积颗粒。所述步骤2中通过扫描电镜图像分析石英颗粒表面上的椭圆形坑由短的撞击沟演化；阶梯状断口呈一些列平行的细长形沟壑，由多个贝壳状端口组合而成的；W形坑由两个V形坑组合而成，为水成环境的沉积颗粒；“8”字型坑在风成环境出现的频率高于水成环境。使用本专利技术可以达到以下有益效果：本专利技术利用扫描电镜的方法，研究石英颗粒的表面特征，通过统计分析具有该特征的石英颗粒数量所占扫描电镜视域中颗粒总数的比例来定量的区分风成与浪成环境，本专利技术在统计石英颗粒表面特征时利用线测法，大大降低了统计难度，提高了统计的准确性。本专利技术将定性分析和定量统计相结合，得到具有撞击坑和碟形坑的石英颗粒占线测法中直线经过的所有石英颗粒的比值，从而确定了区分风成和浪成环境的图版。结果准确性高，可靠性强。本专利技术相比于粒度分析的手段，适用范围广，结果没有或极少存在多解性。相对于层理分析的手段，将研究尺度推进到微观尺度，理论依据较强、判定结果准确。附图说明图1为本专利技术的线测法连线一示意图。图2为本专利技术的线测法连线二示意图。图3为本专利技术的线测法连线三示意图。图4为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种砂质沉积颗粒区分方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、样品的采集与处理：1)、样品清洗：首先将野外采集回来的松散样品置入的烧杯中，用自来水浸泡、冲洗，去掉泥质；2)、样品烘干：把剩余的碎屑颗粒烘干后过60‑80目的筛，得到60‑80目之间的颗粒；3)、挑出石英颗粒：通过双目镜挑选出具无色透明和油脂光泽的石英颗粒，同浓度为20％盐酸混合，将其浸泡8h，然后用自来水清洗再烘干；4)、镀金：将最后挑出的石英颗粒，用导电胶粘贴在样品台上，放进镀金装置中，进行5分钟的镀金；步骤2、通过扫描电镜图像分析石英颗粒表面的磨圆度、碟形撞击坑、新月形撞击坑、贝壳状断口、V形撞击坑、撞击沟；步骤3、利用线测法统计石英颗粒表面特征在扫描电镜的最大视域下的截图中加入一条贯穿全图的直线，统计直线经过的所有颗粒中含有上述特征颗粒的数量；步骤4、利用具有撞击沟和碟形撞击坑的石英颗粒占线测法中直线经过的所有石英颗粒的比值做出判别图版，利用具有新月形撞击坑和“V”形撞击坑的石英颗粒占线测法中直线经过的所有石英颗粒的比值做出判别图版。

【技术特征摘要】
1.一种砂质沉积颗粒区分方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、样品的采集与处理：
1)、样品清洗：首先将野外采集回来的松散样品置入的烧杯中，用
自来水浸泡、冲洗，去掉泥质；
2)、样品烘干：把剩余的碎屑颗粒烘干后过60-80目的筛，得到60-80
目之间的颗粒；
3)、挑出石英颗粒：通过双目镜挑选出具无色透明和油脂光泽的石
英颗粒，同浓度为20％盐酸混合，将其浸泡8h，然后用自来水清洗再烘
干；
4)、镀金：将最后挑出的石英颗粒，用导电胶粘贴在样品台上，放
进镀金装置中，进行5分钟的镀金；
步骤2、通过扫描电镜图像分析石英颗粒表面的磨圆度、碟形撞击坑、
新月形撞击坑、贝壳状断口、V形撞击坑、撞击沟；
步骤3、利用线测法统计石英颗粒表面特征
在扫描电镜的最大视域下的截图中加入一条贯穿全图的直线，统计
直线经过的所有颗粒中含有上述特征颗粒的数量；
步骤4、利用具有撞击沟和碟形撞...

【专利技术属性】
技术研发人员：张元福，白一鸣，胡晨林，姜在兴，王敏，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11