岩石构造和特性的描述对地质学家和岩石物理学家有很大意义，因为这些描述可被用于岩相分析和沉积环境的解释.颗粒的形状和大小信息可与岩石物理特性建立联系.它们对生产技术人员的完井设计和出砂预测也有重大意义.传统的构造描述是由岩相学和岩石学分析得到的，这些分析包括薄片分析、颗粒筛分技术和激光衍射研究.所有方法在定量描述完整的三维岩石构造上都有局限，数据处理过程中的假设和解释都会扭曲或错误预测结构数据. 我们已经证明了，在三维空间以孔隙/颗粒大小为尺度，能够通过X射线生成微层析成像，用成像、可视化描述沉积岩(Arns等2004，2005).现在我们证明能够用岩心碎片的三维数字成像直接测定岩石构造和特性.本文介绍从一个完整的岩心图像中选取单个颗粒的数学方法，并证明它的精确度.单个岩心碎片的成像能产生8000多个单一颗粒.我们在数学上描绘单一颗粒的方法涉及粒径(最大/最小、模式、歪度、分选、峰态)和形状(球状，圆形)，它们是和结构信息(分选、颗粒接触、骨架/颗粒支撑)同时确定的. 由数字图像数据得到的粒度分析与激光衍射对同型岩心材料的研究进行比较，得出的两种粒径估计值非常一致.综合从数以千计颗粒得到的颗粒形状数据，说明样本的可变性严重，依据颗粒大小产生系统模型的变化.对颗粒触点和颗粒重叠面积的测量表明，在群集内许多颗粒都是松散的，大颗粒的配位数能大于20，此外，也直接测定了颗粒方位的各向异性. 与当前的分析技术相比，从数字三维成像导出岩石构造和特性，是更全面、系统和定量.它与三维孔隙结构研究相结合，能够用三维成像直接测定岩石物理特性，使我们能够系统研究颗粒大小、形状和胶粘结作用对迁移和岩心材料的弹性特征的影响.