粒度分析的方法

‘壹’ 关于微粉粒度分析方法的问题

我只知道激光法有个水力学半径的说法，偏大
但是这3个方法测的粒度范围一样么？估计没有可比性哦
沉降法听名字就是测量较大粒径的方法，激光法测的是纳米级的粒径

‘贰’ 常规的粒度分析方法有几种

测粒度分布的有：筛分法、沉降法、激光法、电感法(库尔特)。
测比表面积的有：空气透过法（没淘汰）、气体吸附法。
直观的有：(电子)显微镜法、全息照相法。

‘叁’ 粒度分析方法

粒度分析方法视碎屑岩颗粒大小和岩石致密程度而异。

1.砾岩的粒度分析方法

砾岩的粒度分析主要在野外进行，一般采用筛析和直接测量两种方法。对胶结不太坚固的砾石和疏松的砾石层，先用孔径为10 mm和1 mm的筛子过筛，小于1 mm的基质和胶结物，可带回室内进行再细分；10～1 mm的细砾部分若是含量多且差异大者，要用筛析方法进行细分；10 mm以上的砾石，一般在野外用尺子直接测量，然后将各粒级的砾石分别称重，记录于粒度分析表中。采样过程中应选择有代表性的取样地点，而且样品质量不少于25～30 kg，否则误差就会相当大。对于胶结坚固的砾岩，可在风化带上进行粒度测量；或采标本回室内，先进行胶结处理，将砾石分开，再进行粒度测量。

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采用筛析法、沉速法和薄片法，常用的沉速法有阿兹尼法、沙巴宁法和罗宾逊法等。筛析法和沉速法适用于未固结的疏松岩石，如粗碎屑岩一般只用筛析法；而中—细粒碎屑岩由于常常含有较多的粉砂和黏土，常将沉速法与筛析法结合使用。薄片法主要用于固结坚硬的岩石。一般来说，筛析法适用于大于0.25 mm的颗粒，亦可用于大于0.1 mm的颗粒，而沉速法适用于小于0.25 mm的颗粒。

3.颗粒粒级的划分

一般采用伍登-温德华标准，它是以毫米为单位的一种分类方案，后来克鲁宾（1934）提出了一种对数换算（表3-1），称其为Φ值：

沉积学原理

其中，D为颗粒直径。

表3-1 粒级划分标准对比表

4.薄片粒度分析

筛析法只适用于现代沉积的沙和古代固结疏松的砂岩，对不能松解的砂岩不再适用。固结的岩石，特别是硅质胶结岩石的粒度分析，只能在薄片内进行。薄片粒度分析的精度较筛析法差，因薄片内计算的颗粒比筛析的量少得多，同时分析速度慢，分析结果不能与筛析法直接对比。下面简单介绍一下薄片粒度分析的方法，薄片的制备与普通岩石薄片的制备方法相同，疏松的砂岩用胶浸煮后磨片。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，以便在薄片内可测量到足够的颗粒数。用作磨制薄片的标本，必须在所采集的岩层内是有代表性的。

（1）在薄片上测定粒度的方法

在薄片上采用什么方法选择欲测量的颗粒称为抽样方法，一般常用的系统抽样方法为点计法和线计法，此外，还有一种方法为带记法。

点计法 常用有网格的目镜进行测量，每一方格的边长应大于薄片中颗粒的最大视直径，应用机械台使薄片通过显微镜视域，测量网格结点所触遇的颗粒粒径（图3-1）。

线计法 用机械台在垂直目镜微尺的方向移动薄片，凡为十字丝竖丝触遇的颗粒都要测量。量完一行，平行横丝将薄片移动一定距离，再按上述方法测量，一直测到足够的颗粒为止。测线间隔要大于薄片内颗粒的最大视直径（图3-2）。

不同抽样方法所得出的结果不同，线计法测量时，与测线相交的颗粒的概率与测线垂直方向上的颗粒直

图3-1 薄片粒度分析的点计法

径成比例；点计法测量时，与点相遇的颗粒的概率与颗粒的可见表面积成比例。

带计法 将薄片放在机械台上，固定横坐标，使薄片垂直目镜微尺慢慢移动，凡是颗粒中心在目镜微尺一定读数之间的颗粒，都要按大小分类计数（图3-3）。这个带的宽度应等于或大于样品内颗粒的最大视直径。有人通过实验证明，带计法测得的结果最近似于样品内真正的粒度分布。

图3-2 薄片粒度分析的线计法

图3-3 薄片粒度分析的带计法

由于不同抽样方法所得的结果不能直接对比，因而不同的样品要用统计方法比较的话，必须在每个细节上使用同样的抽样方法和测定方法。最后，将测得结果填入薄片粒度统计表（表3-2）。

表3-2 薄片粒度统计表

（2）各种测定直径的对比与换算

用粒度资料解释沉积环境的工作开始于对现代沉积物的研究。对于古代岩石的沉积环境分析，也可借助于岩石粒度分析同现代沉积物粒度分析加以比较。

现代沉积物的粒度分析一般采用常规筛析法，所得结果为不同粒度的颗粒质量百分比。而古代岩石目前大部分只能用薄片分析法，所得结果为不同粒度的颗粒数百分比。两者不能直接对比，如果需要对比则必须进行换算。即使在同一方法中，也只能进行统计对比，绝不能进行单颗粒对比。

筛析直径与沉速分析直径之间，平均值偏差＜0.1Φ，两种方法一般不经换算可以互相使用，但在精确研究工作中则必须换算。薄片分析视直径与筛析直径之间的偏差可达到0.25Φ或更大，在任何情况下均不可互用或直接对比。将视直径换算为筛析直径的方法很多，其中G.M.Friedman通过统计分析进行的线性回归换算较为简便、准确，任意粒度的回归换算方程为

沉积学原理

式中：D是换算后的筛析直径；d是薄片中测定的视长直径，均以Φ值计。经换算后，换算值同实际筛析值的平均直径最大偏差一般不超过0.25Φ，这个精度高于0.25Φ分组间隔，可满足一般沉积学研究。

对于切片视直径与真直径的对比，根据实验可知，等直径的球状集合体的切面上所测得的视直径平均值为真直径的0.765倍，即在颗粒集合体的切片中，颗粒视直径平均值小于真直径，这种现象称为切片效应。

（3）薄片粒度测量的要求

粒度测量是粒度分析的基础，故对其测量要求很高，而测量工作却非常烦琐、效率很低。薄片粒度分析是研究固结样品的唯一方法，可使用偏光显微镜和扫描电子显微镜。近年来出现的图像分析仪使薄片粒度分析基本实现自动化，效率大为提高。薄片统计数据为颗粒数。

在沉积环境研究中使用薄片粒度分析时，对岩石样品的基本要求是：砂岩中石英碎屑含量应大于70%，至少石英和长石含量要大于70%，溶蚀交代与次生加大现象越弱越好，切片方向可垂直层面或平行层面，随研究目的和要求的精度而定。在碳酸盐岩研究中，取样密度可达1 点/cm，可平行纹层切片。测定时一般采用线计法抽取颗粒，凡在线上的颗粒都要测量，不能有任何主观取舍，每个薄片计200～500颗粒即可，碳酸盐岩需测1000颗粒以上。

在薄片内，需要测定多少颗粒才能代表全薄片的粒度分布，这在开始分析之前必须确定。测定的颗粒太少，不能代表薄片内的粒度分布；测定的颗粒太多，又会浪费时间，而且对精确度无所增益。根据砂岩样品的实验，分别测量100、200、300、400、500颗粒，绘制粒度累积频率曲线，从计数400颗粒起，粒度累积曲线的形状基本保持不变，因而可确定薄片内计数400～500颗粒是达到精度要求的最小计数。

薄片分析视直径换算成筛析直径时，还要考虑“杂基”的存在。薄片分析若不做杂基校正，往往无悬浮总体尾端，而是跳跃总体直接穿过3～4Φ的截点呈直线延伸，不出现转折，在平均值小于2Φ的中细砂岩、粉砂岩中经常出现这种情况，这是因为4～7Φ的颗粒细小，被测机会增多，或者全被归并到4.5Φ或5Φ的颗粒而造成细粒数增加，实质上是一种统计截尾效应（截尾点不同，其分布也不同）（图3-4）。

图3-4 截尾效应

杂基校正的方法是将显微镜调至6Φ后测定或估计出杂基含量。薄片杂基量由于切片效应和成岩后生作用，值一般偏高，取其2/3～1/2为校正值，假定为Δ，将各累积频率乘以（100—Δ），重新绘一曲线。对于弱固结岩石，可用同一标本既做筛析，又做薄片分析，通过实验求出校正系数（100—Δ）的数值。

‘肆’ 粒度分布的计算方法

D50：一个样品的累计粒度分布百分数达到50%时所对应的粒径。它的物理意义是粒径大于它的颗粒占50%，小于它的颗粒也占50%，D50也叫中位径或中值粒径。D50常用来表示粉体的平均粒度。

D90：一个样品的累计粒度分布数达到90%时所对应的粒径。它的物理意义是粒径小于它的的颗粒占90%。D90常用来表示粉体粗端的粒度指标。 其它如D16、D90等参数的定义与物理意义与D97相似。

D10：D10就是纵坐标累计分布10%所对应的横坐标直径值。

颗粒累计分布为10%的粒径，即小于此粒径的颗粒体积含量占全部颗粒的10%。颗粒粒径分布为50%的粒径，即小于此粒径的颗粒体积含量占全部颗粒的50%。颗粒粒径分布为90%的粒径，即小于此粒径的颗粒体积含量占全部颗粒的90%。

产品种类丰富，其中激光衍射粒度分析仪可为干湿法分散提供快速、精确、便捷的粒径分布测试。 该分析仪可在纳米至毫米粒度范围内进行测量，体积小巧、性能卓越、稳定可靠，可为所有用户提供无需操作者干预的测量。

(4)粒度分析的方法扩展阅读：

数学方程式亦可用来描述粒度分布。虽曾有人尝试将这类数学式与实际断裂力学相联系，但多数还是一些仅便于表述数据的经验关系式。当数据必须处理时，数学式可能有用；但这往往要求使用计算机，而在这类条件下，实际数据的矩阵表示同样方便，而且更可靠。

粒度数据的图示法通常是以横坐标(x轴)列出颗粒粒度，以纵坐标(y轴)列出测得的基准量。表示数量有两种方法：一种是列出每一粒级中的量(绝对量，分数，或百分数)，另一种方法是列出高于或低于某一粒度的累计量(分数或百分数)。

‘伍’ （二）粒度分析

1.薄片粒度测定

（1）基本原理：可见光（380～760nm）照射薄片中矿物颗粒，由于矿物颗粒对各色光选择性吸收的程度不同，因此，薄片中不同矿物颗粒就呈现出各种未吸收色光的混合色，导致岩石中的矿物颗粒明暗程度出现差异，再利用粒度分析软件，以矿物颗粒的亮暗程度为选择标准，对矿物颗粒的粒径、含量进行分析。

（2）样品要求：薄片厚度不超过0.03mm，否则影响矿物颗粒的光性特征，导致结果分析产生误差。

（3）地质应用：用于细粒沉积物的沉积相研究，通过粒度分析可为沉积相的划分、沉积环境的水动力条件、沉积物搬运方式，以及沉积物物源的研究提供依据。

2.激光粒度分析方法

（1）基本原理：当激光照射样品颗粒时，会产生颗粒截面的衍射、表面反射、介质与颗粒的折射和颗粒对光的吸收4种光学现象，这些现象相互作用导致了光学干涉效应，产生了激光散射图谱。激光粒度分析仪利用“散射光角度与样品颗粒的直径成反比，而散射光强随角度的增加呈对数规律衰减”的原理，采用夫朗和费（Frauhofer）或米氏（Mie）理论数学模型进行颗粒粒度分析。

（2）样品要求：①岩石胶结程度中等；②岩石粒径小于3mm。

（3）地质应用：①用于沉积相研究，通过粒度分析可为沉积相的划分、沉积环境的水动力条件、沉积物搬运方式，以及沉积物物源的研究提供依据；②用于地层划分等研究，第四纪环境研究与地层划分、海洋矿产研究、古海洋学研究、环境学研究。

‘陆’ 岩石粒度 分析方法主要有哪3样

排除用先进仪器测定的话，一般有三种方法：筛析法、沉速（降）法和镜下薄片鉴定法。
一般对易于分解离开的岩石（如碎屑岩），通常采用筛析法和沉速法；对固结较紧且又不易解离的岩石，通常采用薄片鉴定法；而对粗大的砾石通常直接测量。

‘柒’ 粒度分析

粒度与搬运流体的性质及其力学特征密切相关，它是判别环境的标志之一。目前国际上应用最广的粒度分级标准是伍登-温德华粒级。它是以1mm作为基数乘以或除以2来分级的。后经克伦宾将其转化为φ值。转换公式为：

φ＝-log₂d

式中：d为毫米直径值。形成一个以1为基数，2为公比数的等比级数列。如表4-3所示。

表4-3 伍登-温德华φ值粒度标准

^*有些分界点记为0.05mm；^**有些分界点记为0.005mm

沉积物粒度测量方法，主要包括放大镜、照片分析、筛析、沉降分析、显微镜下粒度分析等方法。针对不同的颗粒选择适用的方法进行测量，其中，砾石等颗粒级别较大的多用皮尺或测量规直接测量，用量筒测砾石的体积。可松解或疏松的细、中碎屑岩多采用筛析法。粉砂及黏土岩常用沉降法、流水法等方法测量。固结的无法松解的岩石多采用显微镜下粒度分析。不同的方法测出的结果，略有差别，需校正后才能互用，其中沉降粒径和筛析粒径之间的偏差小于或等于0.1φ，可以直接互用。但薄片显微镜下分析粒径，因存在切片效应，需经过弗里德曼（1962）所提出的粒度的回归校正方程：

D＝0.3815+0.9027d

式中：D为校正后的筛析粒径，d是薄片中测定的视长径，均为φ单位。进行校正后才能与筛析法的结果相互用，一般校正后的平均粒径最大偏差一般不超过1/4φ单位。

此外，在粒度测量中杂基校正是一项重要的工作，其方法是：显微镜测至7φ，测定或估出杂基含量。取其2/3～1/2为校正值，假定为Δ，将各累计频率乘以（100-Δ），重新绘曲线。对于弱固结岩石，可用同一标本既做筛析也作薄片分析，通过实验求出校正系数（100-Δ）的数值。

粒度分析的结果可获取到大量的测值，这种大量的数字资料要用统计的方法加以处理，才能推断其与流体力学性质和沉积环境之间的关系。主要的方法是：根据资料做出一些图件，从这些图件上做定量的解释分析。或者直接通过计算，统计参数。两种方法各有优劣，往往需综合分析利用。

粒度分析图主要包括直方图、频率曲线图和累积曲线图（累积百分含量图）。其中最常用的是累积百分含量图，是由维希尔（1969）根据采自现代和古代不同环境内的1500个样品测得的粒度数据，以粒径（φ值）为横坐标，以累积概率值为纵坐标，用来表现大于一定粒级的百分含量统计图。他通过分析得出了沉积物搬运方式与粒度分布之间的关系，以及一些环境的概率图模式（图4-1）。

图4-1 搬运方式与粒度分布的关系

（据Visher，1969）

沉积物的粒度一般不是表现为单一的对数正态分布，因此，在概率分布图上总是表现为几个相交的直线段。每个直线段是不同搬运方式产生的响应。主要包括牵引负载、跳跃负载和悬浮负载三种。其中，悬浮负载的颗粒一般很细，粒径在0.1mm左右，其负载颗粒的粗细变化取决于介质的扰动强度，在概率图上的右上角形成悬浮次总体；跳跃负载是指靠近河床底部层，通过在动荡的水中或流水中对颗粒进行分选，粒径一般在0.15～1.0mm之间，往往是沉积样品中分选最好的组分，在概率图的中部形成跳跃次总体，其不是一个粒度总体，而是由两部分组成，如海滩砂；底部牵引负载是粗粒组分，因颗粒粗而在地面上滚动，形成的滚动次总体位于图的左下方。沉积物因粒径大小和分选性的不同，经历了不同的搬运方式，在累积概率图上形成了不同的次总体直线。直线的不同斜率代表不同的分选性，斜率越大代表分选越好，一定的粒度分布区间和斜率，表明不同的次总体具有一定的平均粒径和标准偏差。各直线段的交点称为交截点，有的样品在两个粒度次总体间有混合带，在图上表现为两线段圆滑接触。

大量的粒度数据通过计算获得各种分析参数后，往往也通过作图来进行定量分析，最常用的是弗里德曼（1961，1967）通过对现代海洋与河流、湖滩沉积所做的粒度分析，用粒度参数离散图（采用10种粒度参数，作出19种图）来区分河流与海（湖）滩沉积。离散图能够把不同成因的砂区别开来，是由于不同成因的砂具有不相同的结构参数。

此外，C-M图也是另外一种常用的图版（图4-2），它是应用每个样品的C值和M值绘成的图形，由Passega（1957，1964）所提出。其中，C值是累积曲线上颗粒含量1%处对应的粒径，M值是累积曲线上50%处对应的粒径。C值与样品中最粗颗粒的粒径相当，代表了水动力搅动开始搬运的最大能量；M值是中值，代表了水动力的平均能量。该图版对于每一个样品都可以用其C值和M值，在以C值为纵坐标，以M值为横坐标的双对数坐标纸上投得一个点，研究沉积地层包含的由粗至细的全部粒度结构类型样品在图纸上会投得一个点群。根据点群的分布绘出的图形形态、分布范围，以及图形与C-M基线的关系等特点，与已知沉积环境的典型C-M图进行对比，再结合其岩性特征，从而对该层沉积岩的沉积环境做出判断。

图4-2 牵引流的C-M图像及粒度类型

（据Passega，1964）

在C-M图中，Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅸ 段表示C＞1000μm，Ⅳ，Ⅴ，Ⅵ，Ⅶ，Ⅷ段表示C＜1000μm。1表示牵引流沉积，2表示浊流沉积，“T”代表静水悬浮沉积。“S”形图是以河流沉积为例的完整C-M图，可划分为N—O—P—Q—R—S段。其中从左至右：

N—O段基本上由滚动颗粒组成，C值一般大于1mm（1000μm），常构成河流的砂坝砾石堆积物。

O—P段是滚动物质与间歇悬浮物质（跳跃）混合，物质组分中滚动组分与悬浮组分相混合。C值一般大于800μm，但由于滚动组分中有悬浮物质的参加，从而使M值有明显的变化。C值稍微变化即会使M 值发生重大改变，即粒度分布极不对称，粗细首尾不均。

P—Q段是以间歇悬浮质为主，粗粒滚动质减少。由上游至下游C值变化而M值不变，说明随着流体搬运能力的减弱，越向下游滚动组分的颗粒越小。但由于滚动颗粒的数量并不多，因此M值基本不变。P点附近的C值以C_r表示，它代表着最易作滚动搬运的颗粒直径。

Q—R段为递变悬浮段，沉积物的特点是C值与M值相应变化，显示出与C＝M线平行的结果，主要搬运方式为递变悬浮搬运，悬浮物质组分在流体中由下向上粒度逐渐变细，密度逐渐变低。它一般位于水流底部，常是由于涡流发育造成的。该段C的最大值以C_s表示。

R—S段为均匀悬浮段，是粒径和密度不随深度变化的完全悬浮，随着M值向S端逐渐变小，C值基本不变，最大C值即C_u，它代表均匀悬浮搬运的最大粒级。搬运方式常是递变悬浮之上的上层水流搬运，不受底流搬运分选，物质组成主要为粉砂和泥质混合物，最粗的粒度为细砂。表示在河流中从上游至下游沉积物的粒度成分变化不大，只是粗粒级含量相对减少。

C-M图也可用来研究水深、分选性、古流速和碎屑岩分类等，它是一种多功能综合图。

‘捌’ 粒度分析资料的整理

1.粒度分析作图

粒度分析的结果可按表3-3的格式整理，然后绘制直方图、频率曲线图、累积曲线图和概率累积曲线图（图3-5，图3-6）。图的横坐标表示颗粒大小，纵坐标表示百分数或累积百分数。

表3-3 粒度分析资料统计表

直方图是广泛使用的一种粒度分布的图解形式，以并排高低不同的矩形表示各粒级的百分比。如果把每个矩形的顶点连接成一平滑曲线，即为频率曲线图（图3-5），可以一目了然地表示出粒级分布的范围和各粒级的百分比，以及百分比最高和最低的粒级所在位置。

累积曲线图（图3-6）是粒度分析必用的基础图，从累积曲线分布的粒级范围和曲线的陡缓，可使沉积物的粒级分布范围、粒度粗细和分选好坏等主要的粒度特征得到直观的感性认识。不同沉积物的累积曲线可以绘在一张图上，以便于互相对比；还可以直接从曲线上读出一些参数，识别出沉积条件。因此，它是粒度分析中应用广泛的一种方法。用正态概率纸（图3-7）所作的概率累积曲线图，直观来看，概率坐标不是等间距，中央部分百分比之间的间距小，上下始末两端百分比之间的间距大，其变化规律是以中央50%处为对称中心点，向上下两端相对应地逐渐加大，从而使沉积物的粗细尾端百分含量较小的部分得以放大，使原来在半对数纸上的“S”形累积曲线的始末两端曲线拉长而成为一条直线。所以在正态概率纸上，表示粒度分布的累积百分比图形是由几段相交的直线段组成。不同性质沉积物，线段的数目、交切点和斜度等性质均有不同，便于直观地比较沉积物之间的差别和辨别沉积环境，也可以直接从图上识别不同的搬运与沉积作用。同时，由于概率累积曲线的粗细尾端变化明显，便于求出Φ₅、Φ₁₆、Φ₈₄、Φ₉₅的分位数值，并利用图算法计算出各种参数。

图3-5 由直方图所绘的频率曲线图

图3-6 三种常见的粒度曲线

图3-7 正态概率纸示意图

2.粒度参数的计算

合适的粒度参数能较简便地表示碎屑沉积物的粒度特征，在分析沉积物的搬运方式和介质的水动力条件方面，具有一定的参考价值。粒度参数的计算有两种方法，即矩法与图解法。矩法计算是一种近似的定量计算，运用矩法统计粒度参数的公式如下：

沉积学原理

式中：f为每个粒级中质量分数频率；m为每个粒级中间值，以Φ表示；n为样品中颗粒总数，当以百分数表示时，n就等于100。

图解法可以从累积曲线上读出与某些累积百分数相对应的颗粒直径，称之为分位数值，再经过简单的数学运算，即可得出粒度参数。

从累积曲线图上可以读出下列参数：

Φ₁——累积质量分数频率为1%的粒径Φ值；

Φ₅——累积质量分数频率为5%的粒径Φ值；

Φ₁₆——累积质量分数频率为16%的粒径Φ值；

Φ₂₅——累积质量分数频率为25%的粒径Φ值；

Φ₅₀——累积质量分数频率为50%的粒径Φ值；

Φ₇₅——累积质量分数频率为75%的粒径Φ值；

Φ₈₄——累积质量分数频率为84%的粒径Φ值；

Φ₉₅——累积质量分数频率为95%的粒径Φ值。

以上参数又称之为百分位数，如Φ₁₆为对应于16%处的粒径Φ值，称之为第16百分位数。Φ众数为含量最高的粒级Φ值，可直接从原始分析数据上读出；小于4Φ的粒级含量百分数，也可直接从原始分析数据上读出。

过去广泛采用的是特拉斯克提出的粒度参数计算公式：

沉积学原理

特拉斯克粒度参数精度较差，不能表示出分布的粗尾和细尾的特征。因此，目前大都采用福克及沃德提出的粒度参数计算公式：

沉积学原理

平均值可以反映沉积物的平均粒度，它是沉积物粒度特征中的主要特征之一，常用来绘制剖面粒度韵律曲线，作为沉积韵律的基础；或是绘制平面等值线图，表示沉积物在平面上的粒度变化，作为岩性变化的基础，划分沉积相带，追索物源方向，或是用于研究储油物性与粒度的关系，应用广泛。

标准偏差（σ_Φ）用来表示沉积物粒度的分选程度，即颗粒大小的均匀性。若粒级少，主要粒级很突出，百分含量高，分选就好，标准偏差的数值小；反之，粒级分布范围很宽，主要粒级不突出，甚至是两峰或多峰沉积物，则分选就差，标准偏差的数值大。

偏度（S_K）是用以度量频率曲线的不对称程度，即表示非正态特征。按频率曲线对称的性质分为三类：正偏态、正态及负偏态（图3-8）。偏度公式中，“+”号前的公式表示频率曲线中央部分的偏度，“+”号后的公式表示粗细两尾端的偏度。

曲线对称时，S_KΦ=0；曲线不对称呈正偏时，S_KΦ＞0，最大可达+1，通常不超过+0.8；曲线不对称呈负偏时，S_KΦ＜0，最小可到-1，通常不超过-0.8。

偏度与分选有密切关系，很纯的、分选很好的单峰沉积物频率曲线是对称的。当有另一组粗或细的少量组分加入时，分选变差，频率曲线不对称，为正偏或负偏，随着新加入组分含量逐渐增加，原组分含量相应减少，至两组分含量相等时，分选最差，频率曲线呈平坦马鞍状双峰，并趋于对称。

尖度又称峰态（K_Φ），用来显示分布曲线尾部展开度与中部展开度的比例，用以说明与正态分布曲线相比时，分布曲线的峰的宽窄尖锐程度（图3-9）。按福克和沃德于1957年提出的尖度公式，正态曲线的K_Φ=1.01，双峰分布的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之间，或更大一些。

图3-8 正态频率曲线和正偏态、负偏态曲线

图3-9 宽窄峰态与正态曲线形态的比较

尖度和偏度一样，都是用来测量沉积物频率曲线的双峰性质和反映其尾部变化的。由于沉积物的粒度分布，以粗细两尾端部分对搬运介质的机械作用反映最灵敏，所以尖度和偏度可用于判断沉积环境、追溯物源方向。真正的单峰沉积物（如海滩砂）应该为常态曲线，有正常的偏度和尖度值。不正常的偏度和尖度值的出现，说明沉积物是双峰或多峰的多物源的混合沉积物，在频率曲线上应显示双峰或多峰性质。但是，当次峰不明显时，频率曲线反映不出来，而偏度和尖度却能灵敏地表示出微弱的双峰或多峰性质，有时尖度比偏度还要灵敏。

‘玖’ 目前常采的粒度分析方法有哪些

测粒度分布的有：筛分法、沉降法、激光法、电感法(库尔特)。
测比表面积的有：空气透过法（没淘汰）、气体吸附法。
直观的有：(电子)显微镜法、全息照相法。

显微镜法(Micros)
SEM、TEM；1nm～5μm范围。
适合纳米材料的粒度大小和形貌分析。

沉降法(Sedimentation Size Analysis) 沉降法的原理是基于颗粒在悬浮体系时，颗粒本身重力(或所受离心力)、所受浮力和黏滞阻力三者平衡，并且黏滞力服从斯托克斯定律来实施测定的，此时颗粒在悬浮体系中以恒定速度沉降，且沉降速度与粒度大小的平方成正比。10nm～20μm的颗粒。

光散射法(Light Scattering)
激光衍射式粒度仪仅对粒度在5μm以上的样品分析较准确，而动态光散射粒度仪则对粒度在5μm以下的纳米样品分析准确。

激光光散射法可以测量20nm－3500μm的粒度分布，获得的是等效球体积分布，测量准确，速度快，代表性强，重复性好，适合混合物料的测量。
利用光子相干光谱方法可以测量1nm－3000nm范围的粒度分布，特别适合超细纳米材料的粒度分析研究。测量体积分布，准确性高，测量速度快，动态范围宽，可以研究分散体系的稳定性。其缺点是不适用于粒度分布宽的样品测定。
光散射粒度测试方法的特点
测量范围广,现在最先进的激光光散射粒度测试仪可以测量1nm～3000μm,基本满足了超细粉体技术的要
光散射力度测试远离示意图
求。
测定速度快,自动化程度高,操作简单。一般只需1~1.5min。
测量准确,重现性好。
可以获得粒度分布。

激光相干光谱粒度分析法
通过光子相关光谱（PCS）法，可以测量粒子的迁移速率。而液体中的纳米颗粒以布朗运动为主，其运动速度取决于粒径，温度和粘度等因素。在恒定的温度和粘度条件下，通过光子相关光谱（PCS）法测定颗粒的迁移速率就可以获得相应的颗粒粒度分布。
光子相关光谱(pcs)技术能够测量粒度度为纳米量级的悬浮物粒子,它在纳米材料，生物工程、药物学以及微生物领域有广泛的应用前景。

优点是可以提供颗粒大小，分布以及形状的数据。此外，一般测量颗粒的大小可以从1纳米到几个微米数量级。
并且给的是颗粒图像的直观数据，容易理解。但其缺点是样品制备过程会对结果产生严重影响，如样品制备的分散性，直接会影响电镜观察质量和分析结果。电镜取样量少，会产生取样过程的非代表性。
适合电镜法粒度分析的仪器主要有扫描电镜和透射电镜。普通扫描电镜的颗粒分辨率一般在6nm左右，场发射扫描电镜的分辨率可以达到0.5nm。
扫描电镜对纳米粉体样品可以进行溶液分散法制样，也可以直接进行干粉制样。对样品制备的要求比较低，但由于电镜对样品有求有一定的导电性能，因此，对于非导电性样品需要进行表面蒸镀导电层如表面蒸金，蒸碳等。一般颗粒在10纳米以下的样品比较不能蒸金，因为金颗粒的大小在8纳米左右，会产生干扰的，应采取蒸碳方式。
扫描电镜有很大的扫描范围，原则上从1nm到mm量级均可以用扫描电镜进行粒度分析。而对于透射电镜，由于需要电子束透过样品，因此，适用的粒度分析范围在1-300nm之间。
对于电镜法粒度分析还可以和电镜的其他技术连用，可以实现对颗粒成份和晶体结构的测定，这是其他粒度分析法不能实现的。

‘拾’ 什么是粒度分析

矿粒（或矿块）的大小称为粒度。破碎、磨碎和选别过程中所处理的物料，都是粒度不同的各种矿粒的混合物。将矿粒混合物按粒度分成若干级别，这些级别叫做粒级。物料中各粒级的相对含量叫做粒度组成。粒度组成的测定工作叫做粒度分析。 粒度组成的测定是一项很重要的工作，在许多工业部门都常遇到。例如水泥工业、冶金工业、煤粉制备、土工试验、甚至食品加工等部门，都会用到粒度分析，也是选矿试验中必不可少的一个检测项目，原矿和产品都常需进行粒度分析。 没有一个粒度分析方法，可以适用于一切粒度范围，一般都是按粒度大小不同采用不同的测定方法。目前应用的各种测定方法及其适用范围如表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径；有的是直接测量粒度（如筛析和显微镜测定）；有的则是根据其他参数换算（如沉降速度和比表面）；有的是在气相中进行的干法，有的则是在液相中进行的湿法。表1 粒度测定方法及其所适用的粒度范围 选矿生产和试验研究中经常采用的粒度分析方法是筛分分析、水析和显微镜分析。 对于粉状物料常常直接测定比表面（指单位重量的矿粒群的总表面积）。从比表面的测定数据可在一定假定条件下，求出平均粒度（直径）。测定比表面的主要方法有吸附法、渗透法（液体渗透法；气体渗透法）。 几种粒度测定方法比较如下：筛析法的优点是设备便宜、坚固、易制、易操作，适于测定粗粒。一般干筛可筛至100微米（150目），再细建议钐湿筛，现今用光电技术制造的微孔筛可以湿筛细到10微米，但实际上小于40－60微米多半用沉降分析，前者测得的是几何尺寸，后者是具有相同沉降速度的当量球径。筛析法受颗粒形状影响很大。显微镜法直观测出颗粒尺寸和形状，因此常用于校准其它测量方法，其最佳测量范围为0.5－20微米之间，当粒度扩大到40微米以上，则易引起偏差。沉降法测量粒度的最大优点是统计性和重复性好，但受颗粒形状和结构影响很大，适用于1－75微米，不能直接观测颗粒的大小和形状。吸附法的特点是测定范围较大，但不能测出粒度分布曲线，只能间接换算出一个增均尺寸，而且受环境影响较大。渗透法是一种经济简便的粒度测量法，但可靠性和重复性差。