[科普中國]-C-M圖

C-M圖作法

(1)首先從要研究的沉積物中采20—30個樣品，樣品必須是同一沉積環(huán)境的沉積物。每個樣品的巖性要均勻一致，不能采取不同巖性的混合樣品·這些樣品要包括該區(qū)的全部粒度結(jié)構(gòu)類型，自層底頂從粗到細(xì)逐次采樣，如巖性粒度結(jié)構(gòu)變化不大，則樣品間距約為幾厘米，以采得20—30個樣品為佳。

(2)用篩析法作粒度分析，繪累積曲線圖，讀出各樣品的C值和M值粒徑，單位用微米。

(3)用雙對數(shù)坐標(biāo)紙作圖，橫坐標(biāo)代表M值，左細(xì)右粗?？v坐標(biāo)代表C值，下細(xì)上粗，給出C-M這條斜線。

(4)各樣品按其C值與M值各自點與上述圖上，觀察樣品的點在圖上的分布范圍和構(gòu)成的圖形。不同搬運方式的沉積物，點子分布的范圍不一樣。注意C值與M值分布的范圍和二者的關(guān)系，特別要注意與C=M線的關(guān)系是否平行，距離遠(yuǎn)近，同時也要留心于C軸和M軸縱橫坐標(biāo)的關(guān)系，然后與已知沉積環(huán)境的典型C-M圖比較，作為參考，判斷沉積環(huán)境。1

底流形式帕塞加將搬運沉積物的底流分為以下兩種形式：

牽引流： 河流、海 (湖) 流、觸及海 (湖) 底的波浪都屬于牽引流，它以滾動或懸浮兩種方式搬運沉積物。在懸浮搬運中還包括遞變懸浮、均勻懸浮和遠(yuǎn)洋懸浮。 濁流： 這是一種流速很快的高密度流，它主要以懸浮方式搬運沉積物。由于有大量泥、砂，甚至卵石懸浮其中，故水流十分混濁。

濁流沉積與牽引流沉積在C-M 圖上有較明顯的區(qū)別。在C-M圖中，將C，M 點連成一條線，構(gòu)成C=M基線。濁流沉積的圖形以平行于C=M基線為特征;而牽引流沉積的圖形則只有較短的一部分平行C=M基線，或者完全不與 C = M 基線平行。1

分類(1) 牽引流沉積的 C-M 圖

在 C-M 圖中，牽引流沉積的典型圖形可劃分為 N—O—P-Q—R—S 各段，1 表示牽引流沉積，2 表示濁流沉積，3 表示靜水懸浮沉積。 Ⅰ， Ⅱ，Ⅲ，Ⅸ段表示 C > 1000μm，Ⅳ，Ⅴ，Ⅵ，Ⅶ，Ⅷ段表示 C

1) QR 段代表遞變懸浮沉積。遞變懸浮搬運是指在流體中懸浮物質(zhì) 由下向上粒度逐漸 變細(xì)，密度逐漸變低。它一般位于水流底部，常是由于渦流發(fā)育造成的。當(dāng)渦流流速降低時，迅速發(fā)生滾動。遞變懸浮沉積物的一個最大特點是C與M成比例地增加，即C值與M值相應(yīng)變化，從而使這段圖形與C=M基線平行。

在牽引流沉積中，C值常指示最大的地質(zhì)營力。QR段C的最大值以Cs表示，一般認(rèn)為Cs是代表底部的最大攪動指數(shù)。而這段的最小值Cu則代表底部的最小攪動指數(shù)。

2) RS 段為均勻懸浮，是粒徑和密度不隨深度變化的完全懸浮。均勻懸浮常是遞變懸浮之上 的上層水流搬運方式。在弱水流中可能不存在遞變懸浮，而是由均勻懸浮直接與底床接觸。均勻懸浮的物質(zhì)主要為粉砂和泥質(zhì)的混合 物，最粗粒度為細(xì)砂。由于均勻懸浮搬運常不受底流分選，在河流中從上游至下游沉積物的粒度成分變化不大，只是粗粒級含量相對減少。因此在RS段中C值往往基本不變，而M值向S 端減小。RS段的最大C值即Cu，它代表均勻懸浮搬運的最大粒級。 3) PQ段仍以懸浮搬運為主，但含有少量滾動搬運組分。由上游至下游C值變化而 M值不變，說明隨著地質(zhì)營力的減弱，越向下游滾動組分的顆粒越小。但由于滾動顆粒的數(shù)量并不多，因此 M 值基本不變。PQ 段 P 點附近的 C 值以 Cr 表示，它代表著最易作滾動搬運的顆粒直徑。

4) OP 段以滾動搬運為主，滾動組分與懸浮組分相混合。C值一般大于 800μm，但 由于滾動組分中有懸浮物質(zhì)的參加，從而使 M 值有明顯的變化。

5) NO 段基本上由滾動顆粒組成，C值一般大于1mm(1000μm)，常構(gòu)成河流的砂壩礫石堆積物。

具體到某一地層成因單位來看，其 C-M 圖常常不是包含上述所有的段，而是只有少數(shù)幾個段，各段的位置和大小亦不盡相同。如能抓住這些特點并結(jié)合沉積構(gòu)造序列分析，將其與典型的 C-M 圖形進行對 比，便可作出沉積成因解釋。除河流沉積外，還有一些其他類型的牽引流沉積。

在海灘地帶，由于環(huán)境動蕩，細(xì)的懸浮物質(zhì)不沉降，因此粗顆粒不能被埋藏，滾動顆粒可以搬運很長距離后再沉積，所以在海灘沉積物中滾動組分很多。海灘沉積物的C-M圖表現(xiàn)為分散的圖形，一般C>200μm，M>100μm，樣品點在Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ區(qū)中散布。遠(yuǎn)洋區(qū)集中了最細(xì)的懸浮沉積物，其顆粒均十分細(xì)小，在C-M圖上構(gòu)成了3區(qū)。除深海外，深湖、瀉湖、海灣、礁湖等靜水盆地沉積也屬于這一類型。

(2) 濁流沉積的 C-M 圖

濁流沉積的 C-M 圖是很好的平行于C=M基線的圖形。濁流的流速很快，當(dāng)流速降低時，懸浮物質(zhì)移向底部，使底部密度不斷增加，最終形成整體的沉降作用，并形成未分選的沉積物。濁流沉積 所特有的遞變層理，正是遞變懸浮和整體沉降作用的反映。

濁流為高密度流，沉積作用進行很快，顆粒沉 積后隨即被埋藏，因而組分中缺乏滾動顆粒。其結(jié)果是，在 C-M 圖上濁流沉積物的 C 值與M 值密切相關(guān)變化，形成與 C =M 基線平行的圖形。這一特點與牽引的遞變懸浮沉積 (Q R段)相似。但 C值與M 值的變化幅度均較大，這一點卻是濁流沉積 C-M 圖的獨有特征。如在濁流沉積 C-M圖點群中畫一條平均線 ，平均線與C=M基線的水平距離 Im能代表濁流沉積的分選性。Im值越小，說明沉積物的分選性越好。因為，在一般情況下 C 值與 M 值靠近是分選好的標(biāo)志。這一道理在牽引流遞變懸浮沉積物的分選性分析中亦適用。

由于沉積物點群在 C-M 圖上的位置取決于沉積物的搬運沉積方式，因此利用 C-M圖可對碎屑物質(zhì)的搬運沉積條件作出判斷。另外，各沉積環(huán)境都有其特征的 C-M 圖模式，所以用 C-M 圖也能為沉積環(huán)境解釋提供參考依據(jù)。1

應(yīng)用不同沉積環(huán)境中的沉積物有不同的C-M圖像，布爾在加里福尼亞洲弗雷茲諾郡西部地區(qū)地表的沖積扇沉積取樣作了粒度分析，編制成C-M圖解，得出了相當(dāng)河床沉積的PQ段，相當(dāng)游蕩性河流沉積的QR段，但QS段是不存在的。平行C=M的泥流沉積與濁流的圖形相似，但它距C=M基線要比濁流的更遠(yuǎn)，對泥流來說，C為M的40到80倍，說明泥流的密度比濁流更大，分選性更差。

C-M圖主要應(yīng)用于判斷沉積物的搬運方式，進而鑒別沉積環(huán)境。C-M圖還進一步用于測量古水盆地的深度。沉積盆地的等深圖是一個重要的地質(zhì)基礎(chǔ)資料，配合沉積環(huán)境類型圖，對于了解盆地在不同地質(zhì)時期不同地區(qū)的沉積作用，發(fā)育狀況，從而為進一步找礦提供線索。2