Ⅰ 粒度分析方法
粒度分析方法視碎屑岩顆粒大小和岩石緻密程度而異。
1.礫岩的粒度分析方法
礫岩的粒度分析主要在野外進行,一般採用篩析和直接測量兩種方法。對膠結不太堅固的礫石和疏鬆的礫石層,先用孔徑為10 mm和1 mm的篩子過篩,小於1 mm的基質和膠結物,可帶回室內進行再細分;10~1 mm的細礫部分若是含量多且差異大者,要用篩析方法進行細分;10 mm以上的礫石,一般在野外用尺子直接測量,然後將各粒級的礫石分別稱重,記錄於粒度分析表中。采樣過程中應選擇有代表性的取樣地點,而且樣品質量不少於25~30 kg,否則誤差就會相當大。對於膠結堅固的礫岩,可在風化帶上進行粒度測量;或采標本回室內,先進行膠結處理,將礫石分開,再進行粒度測量。
2.砂岩和粉砂岩的粒度分析方法
砂岩和粉砂岩的粒度分析常採用篩析法、沉速法和薄片法,常用的沉速法有阿茲尼法、沙巴寧法和羅賓遜法等。篩析法和沉速法適用於未固結的疏鬆岩石,如粗碎屑岩一般只用篩析法;而中—細粒碎屑岩由於常常含有較多的粉砂和黏土,常將沉速法與篩析法結合使用。薄片法主要用於固結堅硬的岩石。一般來說,篩析法適用於大於0.25 mm的顆粒,亦可用於大於0.1 mm的顆粒,而沉速法適用於小於0.25 mm的顆粒。
3.顆粒粒級的劃分
一般採用伍登-溫德華標准,它是以毫米為單位的一種分類方案,後來克魯賓(1934)提出了一種對數換算(表3-1),稱其為Φ值:
沉積學原理
其中,D為顆粒直徑。
表3-1 粒級劃分標准對比表
4.薄片粒度分析
篩析法只適用於現代沉積的沙和古代固結疏鬆的砂岩,對不能松解的砂岩不再適用。固結的岩石,特別是硅質膠結岩石的粒度分析,只能在薄片內進行。薄片粒度分析的精度較篩析法差,因薄片內計算的顆粒比篩析的量少得多,同時分析速度慢,分析結果不能與篩析法直接對比。下面簡單介紹一下薄片粒度分析的方法,薄片的制備與普通岩石薄片的制備方法相同,疏鬆的砂岩用膠浸煮後磨片。用作粒度分析的薄片要稍大些(3.0 cm×2.0 cm),尤其是粗粒砂岩,以便在薄片內可測量到足夠的顆粒數。用作磨製薄片的標本,必須在所採集的岩層內是有代表性的。
(1)在薄片上測定粒度的方法
在薄片上採用什麼方法選擇欲測量的顆粒稱為抽樣方法,一般常用的系統抽樣方法為點計法和線計法,此外,還有一種方法為帶記法。
點計法 常用有網格的目鏡進行測量,每一方格的邊長應大於薄片中顆粒的最大視直徑,應用機械台使薄片通過顯微鏡視域,測量網格結點所觸遇的顆粒粒徑(圖3-1)。
線計法 用機械台在垂直目鏡微尺的方向移動薄片,凡為十字絲豎絲觸遇的顆粒都要測量。量完一行,平行橫絲將薄片移動一定距離,再按上述方法測量,一直測到足夠的顆粒為止。測線間隔要大於薄片內顆粒的最大視直徑(圖3-2)。
不同抽樣方法所得出的結果不同,線計法測量時,與測線相交的顆粒的概率與測線垂直方向上的顆粒直
圖3-1 薄片粒度分析的點計法
徑成比例;點計法測量時,與點相遇的顆粒的概率與顆粒的可見表面積成比例。
帶計法 將薄片放在機械台上,固定橫坐標,使薄片垂直目鏡微尺慢慢移動,凡是顆粒中心在目鏡微尺一定讀數之間的顆粒,都要按大小分類計數(圖3-3)。這個帶的寬度應等於或大於樣品內顆粒的最大視直徑。有人通過實驗證明,帶計法測得的結果最近似於樣品內真正的粒度分布。
圖3-2 薄片粒度分析的線計法
圖3-3 薄片粒度分析的帶計法
由於不同抽樣方法所得的結果不能直接對比,因而不同的樣品要用統計方法比較的話,必須在每個細節上使用同樣的抽樣方法和測定方法。最後,將測得結果填入薄片粒度統計表(表3-2)。
表3-2 薄片粒度統計表
(2)各種測定直徑的對比與換算
用粒度資料解釋沉積環境的工作開始於對現代沉積物的研究。對於古代岩石的沉積環境分析,也可藉助於岩石粒度分析同現代沉積物粒度分析加以比較。
現代沉積物的粒度分析一般採用常規篩析法,所得結果為不同粒度的顆粒質量百分比。而古代岩石目前大部分只能用薄片分析法,所得結果為不同粒度的顆粒數百分比。兩者不能直接對比,如果需要對比則必須進行換算。即使在同一方法中,也只能進行統計對比,絕不能進行單顆粒對比。
篩析直徑與沉速分析直徑之間,平均值偏差<0.1Φ,兩種方法一般不經換算可以互相使用,但在精確研究工作中則必須換算。薄片分析視直徑與篩析直徑之間的偏差可達到0.25Φ或更大,在任何情況下均不可互用或直接對比。將視直徑換算為篩析直徑的方法很多,其中G.M.Friedman通過統計分析進行的線性回歸換算較為簡便、准確,任意粒度的回歸換算方程為
沉積學原理
式中:D是換算後的篩析直徑;d是薄片中測定的視長直徑,均以Φ值計。經換算後,換算值同實際篩析值的平均直徑最大偏差一般不超過0.25Φ,這個精度高於0.25Φ分組間隔,可滿足一般沉積學研究。
對於切片視直徑與真直徑的對比,根據實驗可知,等直徑的球狀集合體的切面上所測得的視直徑平均值為真直徑的0.765倍,即在顆粒集合體的切片中,顆粒視直徑平均值小於真直徑,這種現象稱為切片效應。
(3)薄片粒度測量的要求
粒度測量是粒度分析的基礎,故對其測量要求很高,而測量工作卻非常煩瑣、效率很低。薄片粒度分析是研究固結樣品的唯一方法,可使用偏光顯微鏡和掃描電子顯微鏡。近年來出現的圖像分析儀使薄片粒度分析基本實現自動化,效率大為提高。薄片統計數據為顆粒數。
在沉積環境研究中使用薄片粒度分析時,對岩石樣品的基本要求是:砂岩中石英碎屑含量應大於70%,至少石英和長石含量要大於70%,溶蝕交代與次生加大現象越弱越好,切片方向可垂直層面或平行層面,隨研究目的和要求的精度而定。在碳酸鹽岩研究中,取樣密度可達1 點/cm,可平行紋層切片。測定時一般採用線計法抽取顆粒,凡在線上的顆粒都要測量,不能有任何主觀取捨,每個薄片計200~500顆粒即可,碳酸鹽岩需測1000顆粒以上。
在薄片內,需要測定多少顆粒才能代表全薄片的粒度分布,這在開始分析之前必須確定。測定的顆粒太少,不能代表薄片內的粒度分布;測定的顆粒太多,又會浪費時間,而且對精確度無所增益。根據砂岩樣品的實驗,分別測量100、200、300、400、500顆粒,繪制粒度累積頻率曲線,從計數400顆粒起,粒度累積曲線的形狀基本保持不變,因而可確定薄片內計數400~500顆粒是達到精度要求的最小計數。
薄片分析視直徑換算成篩析直徑時,還要考慮「雜基」的存在。薄片分析若不做雜基校正,往往無懸浮總體尾端,而是跳躍總體直接穿過3~4Φ的截點呈直線延伸,不出現轉折,在平均值小於2Φ的中細砂岩、粉砂岩中經常出現這種情況,這是因為4~7Φ的顆粒細小,被測機會增多,或者全被歸並到4.5Φ或5Φ的顆粒而造成細粒數增加,實質上是一種統計截尾效應(截尾點不同,其分布也不同)(圖3-4)。
圖3-4 截尾效應
雜基校正的方法是將顯微鏡調至6Φ後測定或估計出雜基含量。薄片雜基量由於切片效應和成岩後生作用,值一般偏高,取其2/3~1/2為校正值,假定為Δ,將各累積頻率乘以(100—Δ),重新繪一曲線。對於弱固結岩石,可用同一標本既做篩析,又做薄片分析,通過實驗求出校正系數(100—Δ)的數值。
Ⅱ 土壤粒徑的測量方法
干篩法是將土壤充分壓碎,用不同孔徑的篩子篩分。
吸管法即土粒經充分分散後在沉降筒內於靜水中按斯托克斯定律進行沉降。一定時間後,在一定深度上只有小於某一粒徑的土粒均勻地分布著;這時在這個深度層吸取一定量的懸液烘乾稱其質量,可以計算出小於該粒徑土粒的含量。
比重計法也是以斯托克斯定律為依據,用特製的甲種比重計於不同時間內測定某深度處土粒懸液的密度,即可計算出小於某粒徑土粒的含量。
(2)細粒土最常用的顆粒分析方法是擴展閱讀
土壤單粒是在岩石礦物風化、母質搬運和土壤形成過程中產生的,在完全分散時 可以單獨存在,用簡單的物理或化學方法不能再細分,只能通過研磨、溶解或化學處理才能細分的單個的土壤礦物顆粒。
包括各種礦物碎片、碎 肩和膠粒以及有機殘體碎屑。復粒是由各種單粒在物理化學和生物化學作用下復合而成的,包 括黏團、有機礦質復合體和微團聚體。
單粒、復 粒可以進一步通過物理、化學、生物化學和生物作用而黏結或團聚,形成各種大小、形狀和性質不同的團聚體、結構體。單粒、復粒和結構體構成了土體的固相部分,土粒及粒間孔隙的大小、 形狀和分布對土壤理化性質有重要影響。
Ⅲ 請敘述現行《公路土工試驗規程》中「篩分法」的實用范圍、所需主要儀器設備、試驗步驟及結果整理
顆粒分析試驗 目的:為了研究土中不同顆粒含最對其性質的影響,通過顆粒分析以確定土的級配,並藉以確定土的種類及評價土的工程性質。
基本原理:顆粒分析試驗一般甩篩分接、密度計法和移液管法測定。篩分法是利用一套孔徑不同的標准篩,來分離一定量的砂性土中與篩孔相應的粒組,而後稱重,計算各粒組的重量百分比,確定砂性土的粒度成份。
密度計法是將定量的土樣與水混合傾注量筒中,使懸液體積達到 1000mm ,懸液經過攪拌大小顆粒均勻地分布於水中,因此懸液的濃度上下一致。然而顆粒相同的土粒依照司篤克定律將以等速下降,經過一定時間後量得某一深度懸液的比重與原來的懸液的比重相比較,即可求出小於某批徑的百分數。
5.1 篩析法
5.1.1 本試驗方法適用於粒徑小於、等於 60mm ,大於 0.075mm 的土。
5.1.2 本試驗所用的儀器設備應符合下列規定:
1 分析篩:
1) 粗篩,孔徑為 60 、 40 、 20 、 10 、 5 、 2mm 。
2) 細篩,孔徑為 2.0 、 1 . 0 、 0 5 、 0.25 、 0 . 075mm 。
2 天平:稱量 5000g ,最小分度值 1g ;稱量 1000g ,最小分度值 0.1g ;稱量 200g ,最小分度值 0.01g
3 振篩機;篩析過程中應能上下震動。
4 其他:烘箱、研缽、瓷盤、毛刷等。
5.1.3 篩析法的取樣數量,應符合表 5.1.3 的規定:
5.1.4 篩析法試驗.應按下列步驟進行:
1 按本標准表 5.1.3 的規定稱取試樣質量,應准確至 0.1g ,試樣數量超過 500g 時,應准確至 1g 。
2 將試樣過 2mm 篩,稱篩上和篩下的試樣質量。當篩下的試樣質量小於試樣總質量的 10% 時,不作細篩分析,篩上的試樣質量小於試樣總質量的 10% 時,不作粗篩分析。
3 取篩上的試樣倒入依次疊好的粗篩中,篩下的試樣倒人依次疊好的細篩中,進行篩析。細篩宜置於振篩機上震篩,振篩時間宜為 lO ~ 15min 。再按由上而下的順序將各篩取下,稱各級篩上及底盤內試樣的質量,應准確至 0.1g 。
4 篩後各級篩上和篩底上試樣質量的總和與篩前試樣總質量的差值,不得大於試樣總質量的1% 。
註:根據土的性質和工程要求可適當增減不同篩徑的分析篩。
5.1.5 含有細粒土顆粒的砂土的篩析法試驗,應按下列步驟進行:
1 按本際准表 5.1.3 的規定稱取代表性試樣,置於盛水容器中充分攪拌,使試樣的粗細顆粒完全分離。
2 將容器中的試樣懸液通過2mm篩,取篩上的試樣烘至恆量,稱烘乾試樣質量,應准確到0.1g ,並按本標准第 5.1.4 條 3 、4 款的步驟進行粗篩分析,取篩下的試樣懸液,用帶橡皮頭的研桿研磨,再過 0.075mm 篩,並將篩上試樣烘至恆量,稱烘乾試樣質量,應准確至 0.1g ,然後按本標准第5.1.4 條 3 、4 款的步驟進行細篩分析。
3 當粒徑小於 0.075mm 的試樣質量大於試樣總質量的 10 %時,應按本標准密度計法或移液管法測定小於 O.075mm 的顆粒組成。
大概有以下幾種方法: 1、篩分法,這個通過查看篩餘量,過篩率等來判斷粉體粒度的分布,優點是成本低,缺點是只能給出點的粒徑,不能給出全部粉體的粒度分布。 2、沉降法,一般是利用斯托克原理,通過懸浮液體客戶的在重力作用下的沉降速度來判定顆粒的大小。可以給出粒度分布表等,但對於粒徑較小的顆粒,沉降速度比較慢,測試耗時較多。 3、激光散射法,目前使用較多,比較適合測試粒度分布較寬的粉體,測試成本相對較高,儀器價格從國產的幾萬元到國外的幾十萬元不等。更多相關問題,可關注<粉體圈>網路
Ⅳ 土的粒度成分如何影響土的工程性質
自然界中土一般都是由大小不等的土粒混合而組成的,也就是不同大小的土顆粒按不同的比例搭配關系構成某一類土,比例搭配(級配)不一樣,則土的性質各異。
土顆粒大小,通常以其直徑大小表示,簡稱粒徑,單位為mm。
所謂土的顆粒大小組合情況在工程上就是按土顆粒(粒徑)大小分組,稱為粒組。每個粒組都以土粒直徑的兩個數值作為其上下限,並給以適當的名稱,簡言之,粒組就是一定的粒徑區段,以毫米表示。
粒組劃分的三個原則:
1.符合粒徑變化所引起的質的變化規律,即每個粒組的成分與性質無質的變化,具相同或相似的成分與性質;
2.與粒組的分析技術條件相適應,即不同大小的土粒可採用不同的適用方法進行分析;
3.粒組界限值力求服從簡單的數學規律,以便於記憶與分析,即各粒組界限值是200、20、2、1/20、1/200mm。
http://hi..com/%B5%D8%D6%CA%BF%B1%B2%EC%BB%F9%B4%A1/blog/item/93fd1a3db21a9bef3d6d97f3.html 這里可以看到詳細的分析
Ⅵ 目前常採的粒度分析方法有哪些
測粒度分布的有:篩分法、沉降法、激光法、電感法(庫爾特)。
測比表面積的有:空氣透過法(沒淘汰)、氣體吸附法。
直觀的有:(電子)顯微鏡法、全息照相法。
顯微鏡法(Micros)
SEM、TEM;1nm~5μm范圍。
適合納米材料的粒度大小和形貌分析。
沉降法(Sedimentation Size Analysis) 沉降法的原理是基於顆粒在懸浮體系時,顆粒本身重力(或所受離心力)、所受浮力和黏滯阻力三者平衡,並且黏滯力服從斯托克斯定律來實施測定的,此時顆粒在懸浮體系中以恆定速度沉降,且沉降速度與粒度大小的平方成正比。10nm~20μm的顆粒。
光散射法(Light Scattering)
激光衍射式粒度儀僅對粒度在5μm以上的樣品分析較准確,而動態光散射粒度儀則對粒度在5μm以下的納米樣品分析准確。
激光光散射法可以測量20nm-3500μm的粒度分布,獲得的是等效球體積分布,測量准確,速度快,代表性強,重復性好,適合混合物料的測量。
利用光子相干光譜方法可以測量1nm-3000nm范圍的粒度分布,特別適合超細納米材料的粒度分析研究。測量體積分布,准確性高,測量速度快,動態范圍寬,可以研究分散體系的穩定性。其缺點是不適用於粒度分布寬的樣品測定。
光散射粒度測試方法的特點
測量范圍廣,現在最先進的激光光散射粒度測試儀可以測量1nm~3000μm,基本滿足了超細粉體技術的要
光散射力度測試遠離示意圖
求。
測定速度快,自動化程度高,操作簡單。一般只需1~1.5min。
測量准確,重現性好。
可以獲得粒度分布。
激光相干光譜粒度分析法
通過光子相關光譜(PCS)法,可以測量粒子的遷移速率。而液體中的納米顆粒以布朗運動為主,其運動速度取決於粒徑,溫度和粘度等因素。在恆定的溫度和粘度條件下,通過光子相關光譜(PCS)法測定顆粒的遷移速率就可以獲得相應的顆粒粒度分布。
光子相關光譜(pcs)技術能夠測量粒度度為納米量級的懸浮物粒子,它在納米材料,生物工程、葯物學以及微生物領域有廣泛的應用前景。
優點是可以提供顆粒大小,分布以及形狀的數據。此外,一般測量顆粒的大小可以從1納米到幾個微米數量級。
並且給的是顆粒圖像的直觀數據,容易理解。但其缺點是樣品制備過程會對結果產生嚴重影響,如樣品制備的分散性,直接會影響電鏡觀察質量和分析結果。電鏡取樣量少,會產生取樣過程的非代表性。
適合電鏡法粒度分析的儀器主要有掃描電鏡和透射電鏡。普通掃描電鏡的顆粒解析度一般在6nm左右,場發射掃描電鏡的解析度可以達到0.5nm。
掃描電鏡對納米粉體樣品可以進行溶液分散法制樣,也可以直接進行乾粉制樣。對樣品制備的要求比較低,但由於電鏡對樣品有求有一定的導電性能,因此,對於非導電性樣品需要進行表面蒸鍍導電層如表面蒸金,蒸碳等。一般顆粒在10納米以下的樣品比較不能蒸金,因為金顆粒的大小在8納米左右,會產生干擾的,應採取蒸碳方式。
掃描電鏡有很大的掃描范圍,原則上從1nm到mm量級均可以用掃描電鏡進行粒度分析。而對於透射電鏡,由於需要電子束透過樣品,因此,適用的粒度分析范圍在1-300nm之間。
對於電鏡法粒度分析還可以和電鏡的其他技術連用,可以實現對顆粒成份和晶體結構的測定,這是其他粒度分析法不能實現的。
Ⅶ 實習二 粒度分析資料整理與分析
沉積物的顆粒大小稱為粒度。研究碎屑沉積物和碎屑岩的粒度分布特徵的方法稱為粒度分析。粒度分布特徵可反映沉積介質的流體力學性質,故是判別水動力條件及沉積環境的一個重要標志,而且對於油氣沉積儲層的評價具有重要意義。
碎屑物質的搬運和沉積作用受水動力條件(如介質、流量、流速)的控制。因此,粒度大小及分布特徵,可用來直接反映沉積時的水動力條件。
研究粒度分布特徵,可提供以下信息:①明確搬運介質性質,如風、水、冰川、泥石流、濁流等;②判斷搬運介質的能量條件,如流速、強度、起動能力等;③明確搬運方式,如滾動、跳躍、懸浮等;④明確沉積作用流體的性質,如牽引流、濁流等。
一、顆粒的測量與分組
粒度分析的方法很多,從原始的手工測量到由計算機控制的自動化儀器測量均有。最常用的方法有:直接測量法、篩析法、薄片法、激光衍射粒度分析等。選用的方法取決於測定對象的粒度大小及岩石的緻密程度。對於緻密的砂岩和粉砂岩一般採用薄片粒度分析法,即在顯微鏡下,用測微尺直接測量岩石薄片中顆粒的最大視直徑,或將攝像裝置與顯微鏡連接,使用由計算機控制的圖像分析儀測量岩石薄片中顆粒的最大視直徑。統計測量時的抽樣方法可採用線測法或視域帶法:線測法可用劃線或機械台控制測線,凡測線上的顆粒均測,適合於人工測量;視域帶法就是在一個視域內的顆粒全部測完後再移至相鄰的下一個視域,兩個視域應在某一十字絲方向上相切,適合於圖像分析測量。每個岩石樣品的薄片要求統計300~500個顆粒,並將測量直徑d(mm)換算成ϕ值(d值和ϕ值的對應關系見表2-1),按
表2-1 粒徑d值和ϕ值的對應表
二、粒徑校正與雜基校正
(一)粒徑校正
運用薄片粒度分析的方法所得到的分析結果與篩析法得到的結果有一定的偏差,薄片粒度與篩析粒徑之間的偏差可達0.25ϕ或更大,這是切片效應造成的結果(切片效應是指在顆粒集合體的切片中,顆粒的視直徑均小於其真直徑),因此必須進行校正。常用弗里德曼(1962)提出的粒度校正公式:
D=0.3815+0.9027d
式中:D為校正後篩析直徑,ϕ;d為薄片中視直徑,mm。
(二)雜基校正
在運用薄片粒度法進行粒度分析時還必須考慮砂岩中基質的影響,即進行雜基校正,方法是用顯微鏡測定或估出雜基含量,由於切片效應和成岩後生作用,估計的雜基含量值一般較高,常取其2/3或1/2為校正值,假定為x,將各累計頻率乘以(100-x)作為該粒級的真正百分含量。
三、資料整理和編圖的步驟和方法
(一)直方圖
直方圖是最常用的粒度分析圖件(圖2-1a),其橫坐標為顆粒粒徑(d值或ϕ值)區間,縱坐標表示各粒級區間的百分含量,作出一系列相互連接、高低不平的矩形圖。直方圖優點是能直觀、簡明地反映出粒度分布特徵(繪制直方圖時為使圖件美觀,要注意縱、橫坐標的比例關系)。
圖2-1 直方圖(a)及由直方圖所作頻率曲線(b)
(二)頻率曲線
頻率曲線是用平滑曲線將直方圖每個柱子頂端橫邊的中點依次連接而成的曲線(圖2-1b),其圍限的面積基本等於直方圖的面積和。頻率曲線可清楚地表明粒度分布特點、分選好壞、粒度分布的對稱度(偏度)及尖度(峰度)等。
(三)累積曲線
累積曲線是以累積百分含量為縱坐標(算術標度),以粒徑(d值或ϕ值)為橫坐標,從粗粒一端開始,在圖上標出每一粒級的累計百分含量。將各點以圓滑的曲線連接起來,即成累積曲線(圖2-2之2)。累積曲線一般呈S形,從圖上可看出其粒級分選的好壞,在計算粒度參數時也可由圖上讀出某些累計百分比對應的粒徑值。
(四)概率累積曲線
概率累積曲線也是一種粒度累積曲線(圖2-3),它是在正態概率紙上繪制的,橫坐標代表粒徑(d值或ϕ值);縱坐標為以概率標度的累積百分數,概率坐標不是等間距的,而是以50%處為對稱中心,上下兩端相應地逐漸加大,這樣可以將粗、細尾部放大,並清楚地表現出來。概率曲線一般包含有3個次總體(也有部分圖件只有1個或2個次總體),在概率圖上表現為3個直線段,代表了3種不同的搬運方式,即懸浮搬運、跳躍搬運和滾動搬運。3個次總體在累積概率曲線上分別稱為懸浮總體、跳躍總體和滾動總體(牽引總體),概率圖上除3個次總體之外的其他參數有:截點、混合度、次總體百分含量、分選性。
圖2-2 三種常見的粒度曲線
(據賴內克等,1973;轉引自陳建強等,2015)
1—頻率曲線;2—累積曲線;3—概率累積曲線
圖2-3 概率累積曲線及粒度分布中的總體
(據維謝爾,1969;轉引自陳建強等,2015)
(五)粒度參數計算
常用的粒度參數有平均粒度(Mz)、標准偏差(σi)、偏度(Sk)、峰態(KG),常用圖解法計算粒度參數,即從累積曲線上讀出某些累積百分比處的顆粒直徑(ϕ值),再以簡單算術公式計算各種粒度參數。
(1)平均粒度(Mz):表示一個樣品的平均粒度大小,反映搬運介質平均動能,計算公式為:
沉積學及古地理學實習指導書
(2)標准偏差(σi):表示分選程度,即反映顆粒的分散和集中狀態,計算公式為:
沉積學及古地理學實習指導書
(3)偏度(Sk):用來表示頻率曲線對稱性的參數,偏度計算公式為:
沉積學及古地理學實習指導書
(4)峰態或尖度(KG):用來在與正態頻率曲線相對比時,說明曲線的尖銳或鈍圓程度。峰態計算公式為:
沉積學及古地理學實習指導書
(六)C-M圖
C-M圖是帕塞加(Passega)提出的綜合性成因圖解(圖2-4),是一種粒度參數散布圖。一般認為C值和M值這兩個粒度參數最能反映介質搬運和沉積作用的能力,故運用這兩個參數分別作為雙對數坐標紙上的縱、橫坐標(以微米為單位),構成C-M圖。C值為累積曲線上含量為1%的粒徑值(以微米為單位);M值為累積曲線上含量為50%的粒徑值(以微米為單位)。
圖2-4 濁流和牽引流沉積的C-M圖型
(據Passega,1964)
典型的C-M圖形可劃分為NO、OP、PQ、QR、RS各段和T區。不同區段代表不同沉積作用的產物:①NO段代表滾動搬運的粗粒物質,C值大於1mm;②OP段以滾動搬運為主,滾動組分和懸浮組分相混合,C值一般大於800μm,而M值有明顯變化;③PQ段以懸浮搬運為主,含有少量滾動組分,C值變化而M值不變;④QR段代表遞變懸浮段,遞變懸浮搬運是指在流體中懸浮物質由下到上粒度逐漸變細,密度逐漸變低,C值與M值成比例變化,從而使這段圖形與C=M基線平行;⑤RS段為均勻懸浮段,C值變化不大,而M值變化大,主要是細粉砂沉積物;⑥T區為遠洋懸浮物,M<10μm。
編制C-M圖的樣品通常從一套同成因的地層單元中系統採集,從最粗到最細粒的各種代表性岩性中均應分別取樣,每一個C-M圖取樣數一般為20~30個,在C-M圖上構成一個點群,描繪出點群的外形即為C-M圖。因此,每一個C-M圖可反映幾米至幾十米厚的同成因地層剖面岩石的粒度特徵。
四、實習內容
根據所給數據資料繪制粒度分析的直方圖、頻率曲線、累積曲線、概率累積曲線和C-M圖。用圖解法計算粒度參數,並解釋其環境意義。
五、實習目的與要求
掌握粒度分析資料的整理、圖件的編制、粒度參數的計算及解釋。
六、實習資料和作業
(一)實習資料
(1)樣品A薄片粒度測量數據統計表(表2-2)。
表2-2 樣品A薄片粒度測量數據統計表
(2)地層B薄片粒度分析的C-M值(表2-3)。
表2-3 地層B薄片粒度分析的C-M值
(二)作業
(1)根據表2-2所給數據分別繪制樣品A的直方圖、頻率曲線、累積曲線、概率累積曲線。
(2)用圖解法計算粒度參數:平均粒度(Mz)、標准偏差(σi)、偏度(Sk)、峰態(KG),並解釋其環境意義。
(3)根據所給的地層B薄片粒度分析的C-M數據(表2-3)編制C-M圖,並進行流體性質和沉積環境解釋。
實習報告二 粒度分析資料整理與分析
沉積學及古地理學實習指導書
沉積學及古地理學實習指導書
Ⅷ 在土工試驗的顆粒分析試驗(篩分法)中,試樣數量的選取為什麼應依據土的最大粒徑大小來確定呢
粒徑越大就得稱越多的質量來做篩分。因為如果粒顆很大的土粒(比如碎石),還是取很少質量,可能就只有幾顆了,拿去篩分就不具有代表性了,結果不準確。
計算曲率系數和不均勻系數,在土的篩分曲線上必須要能正確找到d60、d30和d10,分別對應的是通過率為60%、30%和10%的顆粒直徑,這需要在篩分曲線上人工找到對應的點。
如果找不出d10,說明小於小顆粒的土超過了10%,應該對小顆粒的土進一步進行細篩,這樣才能在篩分曲線上找到的d10。
(8)細粒土最常用的顆粒分析方法是擴展閱讀:
制備後的土樣,通過篩析,按其不同粒組的相對含量可劃分為巨粒類土、粗粒類土和細粒類土。巨粒類土應按粒組劃分;粗粒類土應按粒組、級配、細粒土含量劃分;細粒類土的定名應按細粒土中所含粒組含量以及有機質含量來進行分類。
理論上講用篩析法測得的留篩比重被視為實際留篩比重,而在室內土工試驗室的實際操作中,當顆粒處於篩孔上並受到振動時, 有的土顆粒可以通過篩孔而有的卻不能通過,被賭在篩孔中,這主要取決於土顆粒的粒徑和顆粒在篩面上的角度,以及篩分的持續時間。
被賭在篩孔中的土顆粒質量被忽略了,在實際操作過程中每一級篩子都有不同程度的賭篩現象,從而造成每一級土的留篩比重發生變化,所測得的各粒組含量占該土總質量的百分數發生改變,使得試驗結果造成土的定名與實際不符。