实验一 砂岩分类三角投点图及其命名自动识别模型
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实习五应用Grapher绘制岩石矿物成分三角图实验报告学生姓名:专业班级:指导教师:时间:2014-5-131.实验目的三角图是石油地质学中用于确定岩石分类、石油分类、组分分区等常用的图件之一。
三角图中的任意一点由三个代表不同含义的数值构成,如岩石学分类中的三端元一般是石英、长石和岩屑。
本次实习要求掌握应用Grapher软件绘制岩石矿物成分三角图的方法。
2.实验方案由于各家采用的分类准则不同,所选的三角图的端元也就不一样,成因解释也就不同。
目前在国内较为流行的是曾允孚等的成分一成因分类方案,现概述如下:首先,根据杂基占全岩的百分含量分为两大类,即杂基少于15% 的净砂岩(简称砂岩)和杂基大于15% 的杂砂岩。
再把碎屑颗粒的总含量视为100% ,通过三个端元在三角图中的投点来细分砂岩类型。
其三个端元所代表的碎屑物质组分为:Q(石英)端元、F(长石)端元、R(岩屑)端元。
砂岩分类三角图被进一步划分为三个大区、七种砂岩类型,即首先根据Q 端元的含量95% 和75% 值为界分为三大区,依次为石英砂岩区(I)、过渡区(Ⅱ~IlI)、长石砂岩一岩屑砂岩区(Ⅳ~Ⅶ)。
然后再根据F端元和R端元的相对含量将后两个区加以细分,总共划分了七种类型(I.石英(杂)砂岩;Ⅱ.长石石英(杂)砂岩;Ⅲ.岩屑石英(杂)砂岩;lV.长石(杂)砂岩;V.岩屑长石(杂)砂岩;VI.长石岩屑(杂)砂岩;Ⅶ.岩屑(杂)砂岩)。
3、关键步骤描述3.1 步骤一打开Grapher,依次选择【File】-【New】-【Worksheet】选项,新建一个Worksheet。
将鼠标选定Worksheet的某个单元格,通过【File】-【import】将所要用到的Excel文件中的数据导入到Worksheet中,保存Worksheet文件。
3.2 步骤二从【Graph】菜单的下拉菜单中选择【Specialty Graph】–【Ternary Diagram…】命令,软件会自动弹出打开文件对话框,从打开文件对话框中打开步骤一中保存的Worksheet文件,软件就会根据所提供的数据绘制一个三角图。
砂岩分类三角图绘制方法对比研究于乐丹;徐波;王凯泽;张鑫君;康万东【摘要】砂岩分类三角图的绘制对岩石的命名和分析非常重要.常用的绘制方法有Grapher软件绘图和Excel作图.在采用这2种方法时,常会出现绘图数据和三角图端元不对应以及没有对三端元数据总和进行100%预处理的问题,导致所得三角图错误,致使岩石命名和岩性分析错误.讨论了引起错误的根源,提出了应用Grapher 软件和Ex-cel绘制三角图的正确绘图途径,对2种方法在使用上常出现的问题进行了总结.【期刊名称】《重庆科技学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2017(019)005【总页数】4页(P21-24)【关键词】岩石命名;砂岩分类三角图;Grapher绘图;Excel作图;对比研究【作者】于乐丹;徐波;王凯泽;张鑫君;康万东【作者单位】西安石油大学,西安 710065;西安石油大学,西安 710065;西安石油大学,西安 710065;西安石油大学,西安 710065;西安石油大学,西安 710065【正文语种】中文【中图分类】TP391.4砂岩是最重要的油藏岩石类型,它的分类一直备受关注。
前人提出了不同的砂岩分类方案,如克里宁分类方案、Folk分类方案、吉尔伯特分类方案、裴蒂庄分类方案、赵澄林分类方案[1-2]等。
在学术界和应用领域广泛使用的3类方案(赵澄林分类方案、Folk分类方案及迪金森分类方案)中,砂岩分类三角图是砂岩分类和命名的核心。
砂岩分类和命名是油藏描述的基本内容,其结果应用广泛。
在油气藏描述阶段,研究母岩性质、岩石的成熟度、地质构造、储集体几何形态及沉积相。
在油气藏开发阶段,研究储层沉积岩石微相、储层物性特征、储层流体非均质及储层渗流地质特征,并制定油藏开发方案等。
常用的绘制方法有2种:Grapher软件绘图和Excel作图。
在采用这2种方法时,常会出现绘图数据系列和三角图端元不对应、坐标数值大小方向问题以及没有对三端元数据总和进行100%预处理的问题,导致所得三角图错误,致使岩石命名和岩性分析错误。
学会砂岩薄片鉴定技术并不难(四)正交偏光下的观察所谓正交偏光镜(简称正交偏光)就是除了用下偏光镜外,再将上偏光镜插入镜筒,这样,上、下偏光镜的偏光震动面方向互相垂直正交,并分别与目镜十字丝的横丝及纵丝一致。
在正交偏光条件下,如果载物台不放置矿物薄片,视域是黑暗的。
通常,我们通过这一特征来检测上、下偏光是否处于正交位置,因为很多偏光显微镜的上偏光旋钮正好位于手柄处,很易因固定螺丝松动使上偏光位置偏离正交。
当上、下偏光不正交时,矿物的干涉色便会失真,这种问题在初学者中经常可能遇到。
在正交偏光镜下主要研究矿物的消光、双折射率和双折射率所产生的干涉色等光学现象,同时还涉及光率体椭圆半径轴名有关的一些内容,如光率体椭圆半径轴名的测定、消光角、延性符号和双晶等。
1、消光矿物在正交偏光下变黑暗的现象,称为消光。
均质矿物、非晶质矿物和非均质矿物垂直光轴的切面,在正交镜下无论怎么转动物台总是消光的,称为全消光。
均质体矿物全消光,是因为其光性是各向相同的;非晶体消光,是因为它没有光性;非均质体垂直光轴的切面全消光,是因为在该切面上光率体切面为圆形。
常见的均质体矿物有萤石、石榴子石、方沸石等;常见的非晶质如蛋白石、火山玻璃等。
如何区分均质体切片和非均质矿物垂直光轴切面呢?仅仅应用正交偏光是不行的,必须借助锥光条件(在锥光下均质体切片不出现干涉图,而非均质矿物垂直光轴切面则可出现干涉图)。
非均质矿物除垂直光轴外的其他切面,旋转物台一周,会有四次变暗,即有四次消光,这四个位置称为该矿物的消光位。
消光位是矿物的一个鉴定特征。
当矿物处在消光位时,如果其解理缝、双晶缝、晶形或晶面与目镜十字丝之一平行,称为平行消光;如果二者斜交,则称为斜消光,其交角为消光角;如果目镜十字丝为两组解理或两个晶面夹角的平分线,称为对称消光。
一轴晶矿物,大多数切面为平行消光和对称消光;二轴晶矿物中,斜方晶系矿物大部分切面是平行消光和对称消光,少数可见斜消光,而且消光角一般都较小;单斜晶系矿物,各种消光类型都有,但以斜消光常见;三斜晶系矿物,绝大多数则是斜消光。
1、石英、长石、岩屑分别的含量转换成x 、y 坐标值(所成二维坐标系中以长石F 端元为坐标原点)
目前发现两种公式:①:x =50−[50−(100−F
F+R )]∗100−Q
100
y=Q ②:x=D+Q/2 y=Q 以下用第二个公式完成
将所要投的点三端元含量换算成相应X 、Y 坐标值 2、确定散点图中关键点坐标
通过公式得出三角图中关键点(三个顶点以及砂岩分类界限点)的坐标:
3、制作散点图
插入--散点图--带直线的散点图 右键单击空白散点图--选择数据—添加
将关键点表格中“1”栏中X列放入“X轴系列值”,Y列放入“Y轴系列值”,确定X2。
得到下右图。
(坐标轴及网格线等可稍后再处理)
以此类推将剩余2-6栏数据分别添加入散点图中。
步骤同上。
得到
再通过图表工具修改相关样式,得到
4、投点
右键单击散点图,选择数据,添加之前换算好的投点坐标。
由于是带直线的散点图,所以投进去的点是相连的。
这时,右键单击图中混乱的线,选择“设置数据系列格式”。
“线条颜色--无线条”
“数据标记选项--内置--类型(自行调整)”
最后得到如下图所示的样子。
学会砂岩薄片鉴定技术并不难(十)最后,我们介绍几种常用的砂岩组分的统计方法。
砂岩碎屑组分统计法碎屑岩的碎屑组分统计是确定岩石类型、沉积物母岩组合,研究源区古气候、古环境等信息的主要方法之一。
目前,砂岩组分统计常常采用的方法有目估法、面积法、直线法(或线测法)和点计法几种。
目估法:是使用一套标准碎屑含量图案作为比较标准,在偏光显微镜下,用肉眼近似地估计出各种碎屑的百分含量。
该方法主观性强,碎屑组分含量估计不够准确,但是特别省时,如果工作要求精度不高,可采用此方法。
这是我在电脑上拍的一张标准碎屑含量图案,供参考需要指出的是,这张被很多砂岩薄片鉴定资料引用的标准图,在实际工作中并不实用,因为这是理想中的,是在低倍镜下才能看到的碎屑的含量分布比例,一般情况下,在这样的低倍镜下,砂岩的碎屑类型是很难识别的,也就说鉴定人员可能很难借助此图来目估不同类型碎屑组分的含量。
面积法:是根据岩石薄片中各种碎屑组分所占得面积百分比,近似于碎屑组分在岩石中所占的体积百分比。
具体是根据各种碎屑组分在显微镜视域中所占方格数,确定出每种碎屑组分所占面积的百分比。
这种方法精度较高,但比较耗时。
直线法(即线测法):是以岩石薄片中各碎屑组分的总长度之比,近似表示各碎屑组分的体积之比。
通常需要逐个测量测线所通过颗粒的长度,测线方向尽可能垂直层理,测线间距取平均粒径的两倍,测线总长不少于5cm,或垂直样片测至少3条测线。
点计法:是用碎屑颗粒的数量之比近似地表示体积之比,即不论碎屑颗粒粒径的大小,只要与测线相交的碎屑颗粒,不论碎屑颗粒的大小和测线所切碎屑颗粒的长度,都记为一个点,从而不再记录碎屑颗粒所占的格数和长度。
测线间隔可以根据碎屑颗粒粒径大小来确定,一般与直线法相同,即取平均粒径的两倍;测点的间隔取粒状碎屑的平均粒径便可;统计点数一般300~500个点。
其实在日常薄片鉴定当中,目估法和面积法通常被相结合在一起使用着,对含量较少的组分可以对比含量图案来进行,而对于含量稍高的组分则要结合面积法来进行,至少须统计3~4个视域才能相对准确。
学会砂岩薄片鉴定技术并不难(三)下面将将要介绍的是作为一名合格岩矿鉴定人员所必须要具备的一些最起码的常识。
开始的时候可能感觉有些难,但只要结合着对矿物的镜下识别,很快就能够熟练掌握了。
在单偏光镜下观察的主要内容单偏光镜下,是指仅用一个偏光镜(通常是下偏光)组成的单偏光系统对矿物光学性质、形态等进行观察、测定。
在单偏光下能够观察到矿物的晶形、断面形态、解理、裂理、颜色和多色性、突起、糙面、贝壳线等光学性质。
1、晶形晶形对识别典型的表现有良好晶面的矿物很有用。
打开《光性矿物学》或《透明矿物薄片鉴定手册》等专业书籍的时候,在每种矿物的介绍中都能看到这种矿物的结晶特点。
如萤石的晶体呈立方体或八面体,在薄片中常呈不规则粒状,有时也见方形和菱形面;方沸石晶体为四角三八面体,通常呈不规则粒状;石榴子石在薄片中常为自形的六边形,白榴石常呈八边形;磷灰石横断面常为六边形而纵断面为柱状;石英常呈他形粒状;长石晶体常呈板状和柱状;白云石晶体常呈菱面体;菱铁矿晶体常呈菱面体,薄片中多见菱形切面或半自形粒状,有时呈纤维状、板状、柱状、鲕状或球粒状、葡萄状;电气石横断面呈弧状三角形而纵断面为柱状;锆石常常呈四方柱状或两端为锥形的长柱状;云母通常呈假六方板状、片状,集合体呈叶片状和放射状,等等。
需要注意的是,由于薄片切面的随机性,上述矿物的斜切面也可以表现为其他的形状,如石榴石和白榴石还可以出现正方形、长方形甚至三角形的晶形,磷灰石也可以表现为正方形或长方形晶形。
所以,必须要学会在镜下观察矿物的晶形。
1 石英呈他形粒状集合体2 变质岩中的矽线石呈纤维状集合体3 长石晶体常呈板柱状4 照片中方沸石呈三向等长的粒状生长于粒间孔内5 黑云母呈片状2、解理和裂理某些解理特征明显的矿物,能根据其解理很快确定,如云母具有一组细密、平直而不间断的解理;角闪石的两组解理以56 度相交,而辉石、红柱石、方柱石的两组解理近于正交。
但与解理斜交的切面上所表现的角度要比其最大交角要小。