[发明专利]一种模拟砂砾岩垂向粒序的振荡测定方法及系统

说明书

本发明属于借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料技术领域，公开了一种模拟砂砾岩垂向粒序的振荡测定方法及系统；包括振荡器；振荡器的上方放置有振荡箱；振荡颗粒；将振荡颗粒按粒径分类的分级筛网；所述振荡箱侧壁底部设计有直径为2cm的用于模拟现实中流水作用的出水口。本发明选用的振荡箱在振荡过程中，所有颗粒与水随振荡箱整体运动，并且振荡箱的排水装置保证了振荡过程中的水体循环，这与自然界中波浪(湖浪)对沉积物的动力作用相吻合，故振荡作用可以为所有沉积颗粒在振荡箱中的运动提供动力，进而确定垂向粒序变化；同时设计时选用了适合室内的实验尺度、振荡频率及作用时间。

技术领域

本发明属于借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料技术领域，尤其涉及一种模拟砂砾岩垂向粒序的振荡测定方法及系统。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：砂体或单砂层内碎屑颗粒在垂向上的变化称为粒度韵律或粒序，它受沉积环境和沉积作用的控制。粒序一般分为正粒序、反粒序、复合粒序和均质粒序四类。多个粒序层在垂向上叠置形成沉积旋回，沉积旋回在地层划分对比、确定沉积矿产的层位及其形成环境、分析沉积相和判断区域大地构造性质等方面具有重要作用。值得注意的是，垂向沉积旋回与垂向粒序的研究尺度与成因不同。沉积旋回是在大尺度上由海进/海退造成的多个岩层或砂体单元在垂向上的有序叠置形成。而沉积粒序是在小尺度上由水动力条件变化引起的单个岩层或砂体内沉积物粒度在垂向上的变化特点，故沉积旋回包含沉积粒序，例如反旋回中通常发育反粒序，为此，沉积学领域很多学者对此不做区分。在自然界中，在多向或双向水流淘洗作用下形成的滨岸滩坝与三角洲前缘河口坝砂体中常常发育反粒序。然而，露头、岩心、粒度概率图等方面的证据表明滨岸(海与湖)滩坝和沉积物供给停滞的三角洲前缘河口坝并不是由单向牵引流通过底载荷方式直接沉积，而是经过波浪(湖浪)的淘洗作用对前期沉积物的改造形成。为探究浪基面以上波浪(湖浪)的淘洗作用是否对该区域沉积物的反粒序形成有影响，沉积模拟实验应是最科学而有效的手段。目前沉积模拟实验中较为成熟的是水槽实验，但在探究粗粒沉积物在垂向上的粒序变化上，水槽实验存在以下几点弊端：①砾石具有粒度粗，需要较强搬运动力的特点，而水槽实验难以或无法提供足够的水动力条件；②水槽实验通常是由输水渠道提供单向水流，由于实验仪器的局限性，难以制造出往复的水流淘洗作用；③水槽实验旨在从平面上观察各沉积相的演化过程及特征，若想观测垂向上的现象，需中止实验并切剖面分析，会对实验结果造成影响，故其难以实时反映沉积物在垂向上的变化。

综上所述，现有技术存在的问题是：在粗粒沉积物在垂向上的粒序变化上，水槽实验存在砾石具有粒度粗，需要较强搬运动力；水槽实验难以或无法提供足够的水动力条件；水槽实验旨在从平面上观察各沉积相的演化过程及特征，若想观测垂向上的现象，需中止实验并切剖面分析，会对实验结果造成影响，故其难以实时反映沉积物在垂向上的变化。

解决上述技术问题的难度和意义：

基于上述问题，本实验采用振荡作用来模拟浅水环境下波浪的往复淘洗作用。由于实验中由外部动力提供振荡，解决了水槽实验无法提供搬运粗粒砾石的水动力的问题；振荡箱为透明亚力克材质，可在实验过程中实时观测沉积物在垂向上的变化；并且，该实验旨在研究沉积物垂向的粒度变化，弥补了水槽实验只能研究沉积物的平面展布的不足。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种模拟砂砾岩垂向粒序的振荡测定方法及系统。

本发明是这样实现的，一种模拟砂砾岩垂向粒序的振荡测定系统，所述模拟砂砾岩垂向粒序的振荡测定系统包括振荡器；

振荡器的上方放置有振荡箱；振荡颗粒及将振荡颗粒按粒径分类的分级筛网；