粒度分析的方法

『壹』 關於微粉粒度分析方法的問題

我只知道激光法有個水力學半徑的說法，偏大
但是這3個方法測的粒度范圍一樣么？估計沒有可比性哦
沉降法聽名字就是測量較大粒徑的方法，激光法測的是納米級的粒徑

『貳』 常規的粒度分析方法有幾種

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。

『叄』 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。

『肆』 粒度分布的計算方法

D50：一個樣品的累計粒度分布百分數達到50%時所對應的粒徑。它的物理意義是粒徑大於它的顆粒佔50%，小於它的顆粒也佔50%，D50也叫中位徑或中值粒徑。D50常用來表示粉體的平均粒度。

D90：一個樣品的累計粒度分布數達到90%時所對應的粒徑。它的物理意義是粒徑小於它的的顆粒佔90%。D90常用來表示粉體粗端的粒度指標。 其它如D16、D90等參數的定義與物理意義與D97相似。

D10：D10就是縱坐標累計分布10%所對應的橫坐標直徑值。

顆粒累計分布為10%的粒徑，即小於此粒徑的顆粒體積含量佔全部顆粒的10%。顆粒粒徑分布為50%的粒徑，即小於此粒徑的顆粒體積含量佔全部顆粒的50%。顆粒粒徑分布為90%的粒徑，即小於此粒徑的顆粒體積含量佔全部顆粒的90%。

產品種類豐富，其中激光衍射粒度分析儀可為干濕法分散提供快速、精確、便捷的粒徑分布測試。 該分析儀可在納米至毫米粒度范圍內進行測量，體積小巧、性能卓越、穩定可靠，可為所有用戶提供無需操作者干預的測量。

(4)粒度分析的方法擴展閱讀：

數學方程式亦可用來描述粒度分布。雖曾有人嘗試將這類數學式與實際斷裂力學相聯系，但多數還是一些僅便於表述數據的經驗關系式。當數據必須處理時，數學式可能有用；但這往往要求使用計算機，而在這類條件下，實際數據的矩陣表示同樣方便，而且更可靠。

粒度數據的圖示法通常是以橫坐標(x軸)列出顆粒粒度，以縱坐標(y軸)列出測得的基準量。表示數量有兩種方法：一種是列出每一粒級中的量(絕對量，分數，或百分數)，另一種方法是列出高於或低於某一粒度的累計量(分數或百分數)。

『伍』 （二）粒度分析

1.薄片粒度測定

（1）基本原理：可見光（380～760nm）照射薄片中礦物顆粒，由於礦物顆粒對各色光選擇性吸收的程度不同，因此，薄片中不同礦物顆粒就呈現出各種未吸收色光的混合色，導致岩石中的礦物顆粒明暗程度出現差異，再利用粒度分析軟體，以礦物顆粒的亮暗程度為選擇標准，對礦物顆粒的粒徑、含量進行分析。

（2）樣品要求：薄片厚度不超過0.03mm，否則影響礦物顆粒的光性特徵，導致結果分析產生誤差。

（3）地質應用：用於細粒沉積物的沉積相研究，通過粒度分析可為沉積相的劃分、沉積環境的水動力條件、沉積物搬運方式，以及沉積物物源的研究提供依據。

2.激光粒度分析方法

（1）基本原理：當激光照射樣品顆粒時，會產生顆粒截面的衍射、表面反射、介質與顆粒的折射和顆粒對光的吸收4種光學現象，這些現象相互作用導致了光學干涉效應，產生了激光散射圖譜。激光粒度分析儀利用「散射光角度與樣品顆粒的直徑成反比，而散射光強隨角度的增加呈對數規律衰減」的原理，採用夫朗和費（Frauhofer）或米氏（Mie）理論數學模型進行顆粒粒度分析。

（2）樣品要求：①岩石膠結程度中等；②岩石粒徑小於3mm。

（3）地質應用：①用於沉積相研究，通過粒度分析可為沉積相的劃分、沉積環境的水動力條件、沉積物搬運方式，以及沉積物物源的研究提供依據；②用於地層劃分等研究，第四紀環境研究與地層劃分、海洋礦產研究、古海洋學研究、環境學研究。

『陸』 岩石粒度 分析方法主要有哪3樣

排除用先進儀器測定的話，一般有三種方法：篩析法、沉速（降）法和鏡下薄片鑒定法。
一般對易於分解離開的岩石（如碎屑岩），通常採用篩析法和沉速法；對固結較緊且又不易解離的岩石，通常採用薄片鑒定法；而對粗大的礫石通常直接測量。

『柒』 粒度分析

粒度與搬運流體的性質及其力學特徵密切相關，它是判別環境的標志之一。目前國際上應用最廣的粒度分級標準是伍登-溫德華粒級。它是以1mm作為基數乘以或除以2來分級的。後經克倫賓將其轉化為φ值。轉換公式為：

φ＝-log₂d

式中：d為毫米直徑值。形成一個以1為基數，2為公比數的等比級數列。如表4-3所示。

表4-3 伍登-溫德華φ值粒度標准

^*有些分界點記為0.05mm；^**有些分界點記為0.005mm

沉積物粒度測量方法，主要包括放大鏡、照片分析、篩析、沉降分析、顯微鏡下粒度分析等方法。針對不同的顆粒選擇適用的方法進行測量，其中，礫石等顆粒級別較大的多用皮尺或測量規直接測量，用量筒測礫石的體積。可松解或疏鬆的細、中碎屑岩多採用篩析法。粉砂及黏土岩常用沉降法、流水法等方法測量。固結的無法松解的岩石多採用顯微鏡下粒度分析。不同的方法測出的結果，略有差別，需校正後才能互用，其中沉降粒徑和篩析粒徑之間的偏差小於或等於0.1φ，可以直接互用。但薄片顯微鏡下分析粒徑，因存在切片效應，需經過弗里德曼（1962）所提出的粒度的回歸校正方程：

D＝0.3815+0.9027d

式中：D為校正後的篩析粒徑，d是薄片中測定的視長徑，均為φ單位。進行校正後才能與篩析法的結果相互用，一般校正後的平均粒徑最大偏差一般不超過1/4φ單位。

此外，在粒度測量中雜基校正是一項重要的工作，其方法是：顯微鏡測至7φ，測定或估出雜基含量。取其2/3～1/2為校正值，假定為Δ，將各累計頻率乘以（100-Δ），重新繪曲線。對於弱固結岩石，可用同一標本既做篩析也作薄片分析，通過實驗求出校正系數（100-Δ）的數值。

粒度分析的結果可獲取到大量的測值，這種大量的數字資料要用統計的方法加以處理，才能推斷其與流體力學性質和沉積環境之間的關系。主要的方法是：根據資料做出一些圖件，從這些圖件上做定量的解釋分析。或者直接通過計算，統計參數。兩種方法各有優劣，往往需綜合分析利用。

粒度分析圖主要包括直方圖、頻率曲線圖和累積曲線圖（累積百分含量圖）。其中最常用的是累積百分含量圖，是由維希爾（1969）根據采自現代和古代不同環境內的1500個樣品測得的粒度數據，以粒徑（φ值）為橫坐標，以累積概率值為縱坐標，用來表現大於一定粒級的百分含量統計圖。他通過分析得出了沉積物搬運方式與粒度分布之間的關系，以及一些環境的概率圖模式（圖4-1）。

圖4-1 搬運方式與粒度分布的關系

（據Visher，1969）

沉積物的粒度一般不是表現為單一的對數正態分布，因此，在概率分布圖上總是表現為幾個相交的直線段。每個直線段是不同搬運方式產生的響應。主要包括牽引負載、跳躍負載和懸浮負載三種。其中，懸浮負載的顆粒一般很細，粒徑在0.1mm左右，其負載顆粒的粗細變化取決於介質的擾動強度，在概率圖上的右上角形成懸浮次總體；跳躍負載是指靠近河床底部層，通過在動盪的水中或流水中對顆粒進行分選，粒徑一般在0.15～1.0mm之間，往往是沉積樣品中分選最好的組分，在概率圖的中部形成跳躍次總體，其不是一個粒度總體，而是由兩部分組成，如海灘砂；底部牽引負載是粗粒組分，因顆粒粗而在地面上滾動，形成的滾動次總體位於圖的左下方。沉積物因粒徑大小和分選性的不同，經歷了不同的搬運方式，在累積概率圖上形成了不同的次總體直線。直線的不同斜率代表不同的分選性，斜率越大代表分選越好，一定的粒度分布區間和斜率，表明不同的次總體具有一定的平均粒徑和標准偏差。各直線段的交點稱為交截點，有的樣品在兩個粒度次總體間有混合帶，在圖上表現為兩線段圓滑接觸。

大量的粒度數據通過計算獲得各種分析參數後，往往也通過作圖來進行定量分析，最常用的是弗里德曼（1961，1967）通過對現代海洋與河流、湖灘沉積所做的粒度分析，用粒度參數離散圖（採用10種粒度參數，作出19種圖）來區分河流與海（湖）灘沉積。離散圖能夠把不同成因的砂區別開來，是由於不同成因的砂具有不相同的結構參數。

此外，C-M圖也是另外一種常用的圖版（圖4-2），它是應用每個樣品的C值和M值繪成的圖形，由Passega（1957，1964）所提出。其中，C值是累積曲線上顆粒含量1%處對應的粒徑，M值是累積曲線上50%處對應的粒徑。C值與樣品中最粗顆粒的粒徑相當，代表了水動力攪動開始搬運的最大能量；M值是中值，代表了水動力的平均能量。該圖版對於每一個樣品都可以用其C值和M值，在以C值為縱坐標，以M值為橫坐標的雙對數坐標紙上投得一個點，研究沉積地層包含的由粗至細的全部粒度結構類型樣品在圖紙上會投得一個點群。根據點群的分布繪出的圖形形態、分布范圍，以及圖形與C-M基線的關系等特點，與已知沉積環境的典型C-M圖進行對比，再結合其岩性特徵，從而對該層沉積岩的沉積環境做出判斷。

圖4-2 牽引流的C-M圖像及粒度類型

（據Passega，1964）

在C-M圖中，Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅸ 段表示C＞1000μm，Ⅳ，Ⅴ，Ⅵ，Ⅶ，Ⅷ段表示C＜1000μm。1表示牽引流沉積，2表示濁流沉積，「T」代表靜水懸浮沉積。「S」形圖是以河流沉積為例的完整C-M圖，可劃分為N—O—P—Q—R—S段。其中從左至右：

N—O段基本上由滾動顆粒組成，C值一般大於1mm（1000μm），常構成河流的砂壩礫石堆積物。

O—P段是滾動物質與間歇懸浮物質（跳躍）混合，物質組分中滾動組分與懸浮組分相混合。C值一般大於800μm，但由於滾動組分中有懸浮物質的參加，從而使M值有明顯的變化。C值稍微變化即會使M 值發生重大改變，即粒度分布極不對稱，粗細首尾不均。

P—Q段是以間歇懸浮質為主，粗粒滾動質減少。由上游至下游C值變化而M值不變，說明隨著流體搬運能力的減弱，越向下游滾動組分的顆粒越小。但由於滾動顆粒的數量並不多，因此M值基本不變。P點附近的C值以C_r表示，它代表著最易作滾動搬運的顆粒直徑。

Q—R段為遞變懸浮段，沉積物的特點是C值與M值相應變化，顯示出與C＝M線平行的結果，主要搬運方式為遞變懸浮搬運，懸浮物質組分在流體中由下向上粒度逐漸變細，密度逐漸變低。它一般位於水流底部，常是由於渦流發育造成的。該段C的最大值以C_s表示。

R—S段為均勻懸浮段，是粒徑和密度不隨深度變化的完全懸浮，隨著M值向S端逐漸變小，C值基本不變，最大C值即C_u，它代表均勻懸浮搬運的最大粒級。搬運方式常是遞變懸浮之上的上層水流搬運，不受底流搬運分選，物質組成主要為粉砂和泥質混合物，最粗的粒度為細砂。表示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。

C-M圖也可用來研究水深、分選性、古流速和碎屑岩分類等，它是一種多功能綜合圖。

『捌』 粒度分析資料的整理

1.粒度分析作圖

粒度分析的結果可按表3-3的格式整理，然後繪制直方圖、頻率曲線圖、累積曲線圖和概率累積曲線圖（圖3-5，圖3-6）。圖的橫坐標表示顆粒大小，縱坐標表示百分數或累積百分數。

表3-3 粒度分析資料統計表

直方圖是廣泛使用的一種粒度分布的圖解形式，以並排高低不同的矩形表示各粒級的百分比。如果把每個矩形的頂點連接成一平滑曲線，即為頻率曲線圖（圖3-5），可以一目瞭然地表示出粒級分布的范圍和各粒級的百分比，以及百分比最高和最低的粒級所在位置。

累積曲線圖（圖3-6）是粒度分析必用的基礎圖，從累積曲線分布的粒級范圍和曲線的陡緩，可使沉積物的粒級分布范圍、粒度粗細和分選好壞等主要的粒度特徵得到直觀的感性認識。不同沉積物的累積曲線可以繪在一張圖上，以便於互相對比；還可以直接從曲線上讀出一些參數，識別出沉積條件。因此，它是粒度分析中應用廣泛的一種方法。用正態概率紙（圖3-7）所作的概率累積曲線圖，直觀來看，概率坐標不是等間距，中央部分百分比之間的間距小，上下始末兩端百分比之間的間距大，其變化規律是以中央50%處為對稱中心點，向上下兩端相對應地逐漸加大，從而使沉積物的粗細尾端百分含量較小的部分得以放大，使原來在半對數紙上的「S」形累積曲線的始末兩端曲線拉長而成為一條直線。所以在正態概率紙上，表示粒度分布的累積百分比圖形是由幾段相交的直線段組成。不同性質沉積物，線段的數目、交切點和斜度等性質均有不同，便於直觀地比較沉積物之間的差別和辨別沉積環境，也可以直接從圖上識別不同的搬運與沉積作用。同時，由於概率累積曲線的粗細尾端變化明顯，便於求出Φ₅、Φ₁₆、Φ₈₄、Φ₉₅的分位數值，並利用圖演算法計算出各種參數。

圖3-5 由直方圖所繪的頻率曲線圖

圖3-6 三種常見的粒度曲線

圖3-7 正態概率紙示意圖

2.粒度參數的計算

合適的粒度參數能較簡便地表示碎屑沉積物的粒度特徵，在分析沉積物的搬運方式和介質的水動力條件方面，具有一定的參考價值。粒度參數的計算有兩種方法，即矩法與圖解法。矩法計算是一種近似的定量計算，運用矩法統計粒度參數的公式如下：

沉積學原理

式中：f為每個粒級中質量分數頻率；m為每個粒級中間值，以Φ表示；n為樣品中顆粒總數，當以百分數表示時，n就等於100。

圖解法可以從累積曲線上讀出與某些累積百分數相對應的顆粒直徑，稱之為分位數值，再經過簡單的數學運算，即可得出粒度參數。

從累積曲線圖上可以讀出下列參數：

Φ₁——累積質量分數頻率為1%的粒徑Φ值；

Φ₅——累積質量分數頻率為5%的粒徑Φ值；

Φ₁₆——累積質量分數頻率為16%的粒徑Φ值；

Φ₂₅——累積質量分數頻率為25%的粒徑Φ值；

Φ₅₀——累積質量分數頻率為50%的粒徑Φ值；

Φ₇₅——累積質量分數頻率為75%的粒徑Φ值；

Φ₈₄——累積質量分數頻率為84%的粒徑Φ值；

Φ₉₅——累積質量分數頻率為95%的粒徑Φ值。

以上參數又稱之為百分位數，如Φ₁₆為對應於16%處的粒徑Φ值，稱之為第16百分位數。Φ眾數為含量最高的粒級Φ值，可直接從原始分析數據上讀出；小於4Φ的粒級含量百分數，也可直接從原始分析數據上讀出。

過去廣泛採用的是特拉斯克提出的粒度參數計算公式：

沉積學原理

特拉斯克粒度參數精度較差，不能表示出分布的粗尾和細尾的特徵。因此，目前大都採用福克及沃德提出的粒度參數計算公式：

沉積學原理

平均值可以反映沉積物的平均粒度，它是沉積物粒度特徵中的主要特徵之一，常用來繪制剖面粒度韻律曲線，作為沉積韻律的基礎；或是繪制平面等值線圖，表示沉積物在平面上的粒度變化，作為岩性變化的基礎，劃分沉積相帶，追索物源方向，或是用於研究儲油物性與粒度的關系，應用廣泛。

標准偏差（σ_Φ）用來表示沉積物粒度的分選程度，即顆粒大小的均勻性。若粒級少，主要粒級很突出，百分含量高，分選就好，標准偏差的數值小；反之，粒級分布范圍很寬，主要粒級不突出，甚至是兩峰或多峰沉積物，則分選就差，標准偏差的數值大。

偏度（S_K）是用以度量頻率曲線的不對稱程度，即表示非正態特徵。按頻率曲線對稱的性質分為三類：正偏態、正態及負偏態（圖3-8）。偏度公式中，「+」號前的公式表示頻率曲線中央部分的偏度，「+」號後的公式表示粗細兩尾端的偏度。

曲線對稱時，S_KΦ=0；曲線不對稱呈正偏時，S_KΦ＞0，最大可達+1，通常不超過+0.8；曲線不對稱呈負偏時，S_KΦ＜0，最小可到-1，通常不超過-0.8。

偏度與分選有密切關系，很純的、分選很好的單峰沉積物頻率曲線是對稱的。當有另一組粗或細的少量組分加入時，分選變差，頻率曲線不對稱，為正偏或負偏，隨著新加入組分含量逐漸增加，原組分含量相應減少，至兩組分含量相等時，分選最差，頻率曲線呈平坦馬鞍狀雙峰，並趨於對稱。

尖度又稱峰態（K_Φ），用來顯示分布曲線尾部展開度與中部展開度的比例，用以說明與正態分布曲線相比時，分布曲線的峰的寬窄尖銳程度（圖3-9）。按福克和沃德於1957年提出的尖度公式，正態曲線的K_Φ=1.01，雙峰分布的K_Φ值可能低至0.68，而含尾部的尖峰分布的K_Φ值可能在1.5～3之間，或更大一些。

圖3-8 正態頻率曲線和正偏態、負偏態曲線

圖3-9 寬窄峰態與正態曲線形態的比較

尖度和偏度一樣，都是用來測量沉積物頻率曲線的雙峰性質和反映其尾部變化的。由於沉積物的粒度分布，以粗細兩尾端部分對搬運介質的機械作用反映最靈敏，所以尖度和偏度可用於判斷沉積環境、追溯物源方向。真正的單峰沉積物（如海灘砂）應該為常態曲線，有正常的偏度和尖度值。不正常的偏度和尖度值的出現，說明沉積物是雙峰或多峰的多物源的混合沉積物，在頻率曲線上應顯示雙峰或多峰性質。但是，當次峰不明顯時，頻率曲線反映不出來，而偏度和尖度卻能靈敏地表示出微弱的雙峰或多峰性質，有時尖度比偏度還要靈敏。

『玖』 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。

『拾』 什麼是粒度分析

礦粒（或礦塊）的大小稱為粒度。破碎、磨碎和選別過程中所處理的物料，都是粒度不同的各種礦粒的混合物。將礦粒混合物按粒度分成若干級別，這些級別叫做粒級。物料中各粒級的相對含量叫做粒度組成。粒度組成的測定工作叫做粒度分析。 粒度組成的測定是一項很重要的工作，在許多工業部門都常遇到。例如水泥工業、冶金工業、煤粉制備、土工試驗、甚至食品加工等部門，都會用到粒度分析，也是選礦試驗中必不可少的一個檢測項目，原礦和產品都常需進行粒度分析。 沒有一個粒度分析方法，可以適用於一切粒度范圍，一般都是按粒度大小不同採用不同的測定方法。目前應用的各種測定方法及其適用范圍如表1所示。其中有的方法得出的是粒度分布，有的方法得出的是平均直徑；有的是直接測量粒度（如篩析和顯微鏡測定）；有的則是根據其他參數換算（如沉降速度和比表面）；有的是在氣相中進行的干法，有的則是在液相中進行的濕法。表1 粒度測定方法及其所適用的粒度范圍 選礦生產和試驗研究中經常採用的粒度分析方法是篩分分析、水析和顯微鏡分析。 對於粉狀物料常常直接測定比表面（指單位重量的礦粒群的總表面積）。從比表面的測定數據可在一定假定條件下，求出平均粒度（直徑）。測定比表面的主要方法有吸附法、滲透法（液體滲透法；氣體滲透法）。 幾種粒度測定方法比較如下：篩析法的優點是設備便宜、堅固、易制、易操作，適於測定粗粒。一般干篩可篩至100微米（150目），再細建議釤濕篩，現今用光電技術製造的微孔篩可以濕篩細到10微米，但實際上小於40－60微米多半用沉降分析，前者測得的是幾何尺寸，後者是具有相同沉降速度的當量球徑。篩析法受顆粒形狀影響很大。顯微鏡法直觀測出顆粒尺寸和形狀，因此常用於校準其它測量方法，其最佳測量范圍為0.5－20微米之間，當粒度擴大到40微米以上，則易引起偏差。沉降法測量粒度的最大優點是統計性和重復性好，但受顆粒形狀和結構影響很大，適用於1－75微米，不能直接觀測顆粒的大小和形狀。吸附法的特點是測定范圍較大，但不能測出粒度分布曲線，只能間接換算出一個增均尺寸，而且受環境影響較大。滲透法是一種經濟簡便的粒度測量法，但可靠性和重復性差。