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1、第二講粒度分析一、粒度分析的概念粒度有兩種值，線性值和體積值。體積值一般以標(biāo)準(zhǔn)直徑（dn）表示．它代表與顆粒體積相等的球的直徑。線性值常因顆粒形狀不規(guī)則使測定測值很困難。通常測三個(gè)值：最長直徑dL、中間直徑dI最短直徑dS?？砂聪率霾襟E確定這三個(gè)值：確定顆粒的最大投影面；做垂直最大投影面方向的最長截線，即最短直徑dS；對最大投影面做切線矩形，矩形的短邊即中間直徑dI，長邊則是最長直徑dL。粒度指顆粒大小，有mm值和φ值兩種表示法，（線性值粒度較常用，在礫巖研究中有時(shí)也用體積值。）。在工程上，有關(guān)泥沙計(jì)算公式一般用mm值，在做粒度分析研究時(shí)，一般用φ值
2、。目前國際上應(yīng)用最廣的粒度分級是烏登一溫特沃思粒級（Udden一Wentworthscale）。它是以1毫米作為基數(shù)乘以或除以2來分級的（表1一1）。后來，經(jīng)克倫賓（Krumbein，1934）將其轉(zhuǎn)化成Ф值。轉(zhuǎn)換公式為：Ф=-log2d或d=2–Ф，式中d為毫米直徑值。（二）沉積物分類表1粒度分級標(biāo)準(zhǔn)及換算10進(jìn)制2的幾何級數(shù)名稱粒級劃分顆粒直徑(mm)粒級劃分φ值顆粒直徑(mm)礫巨礫>1000巨礫>-8>256粗礫1000-100中礫-8~-6256-64中礫100-10中礫-6~-264-4細(xì)礫10-1細(xì)礫-2~-14-2砂粗砂1-0.5極粗
3、砂-1~02-1中砂0.5-0.25粗砂0-11-0.5細(xì)砂0.25-0.1中砂1-20.5-0.25細(xì)砂2-30.25-0.125極細(xì)砂3-40.125-0.0625粉砂粗粉砂0.1-0.05粗粉砂4-50.0625-0.0312細(xì)粉砂0.05-0.01中粉砂5-60.0312-0.0156細(xì)粉砂6-70.0156-0.0078極細(xì)粉砂7-80.0078-0.0039粘土<0.01粘土<8<0.0039表2粒組分界比較表礫-砂砂-粉砂粉砂-粘土φ標(biāo)準(zhǔn)-1φ（2mm）4φ（0.0625mm）8φ(0.0039mm)中國20.050.005美國20.0
4、630.004英國20.0630.002前蘇聯(lián)20.050.005日本20.0630.004（三）沉積物分類謝波德的分類方案（Shepard，1954）。超過50%或最多的組分為主名。這個(gè)分類已不夠仔細(xì)，特別是圖解的中間部分。林克（Link，1966）提出一個(gè)這樣的結(jié)構(gòu)分類。在他的分類上盡量使用已經(jīng)通用的名稱，只是細(xì)分了中間部分。舉例來說，如一樣品含23％的砂、48％的粉砂和29％的粘土，如按此分類則可稱為粘土、砂質(zhì)粉砂。可看出這個(gè)名稱是將含量最多的組分做為主名。并在與主名之間加一“質(zhì)”字；兩副名之間加“、”點(diǎn)，前面一個(gè)代表含量多的。也有兩組分接近，
5、含量多的為主名，次者為副名，如中粗沙和粗中沙。或過25%的副名為“質(zhì)”，如沙質(zhì)淤泥。過15%的或有生物等成分的為“含”，如含沙粘土，含貝殼中粗沙。我們主要按海洋調(diào)查和參考地質(zhì)命名。（四）粒度分析方法1篩析法用于粗顆粒樣品的分析，下限為0.063mm,即細(xì)砂以上。選用不同孔徑的套篩，將樣品自粗至細(xì)逐級篩分。篩孔間隔最好是1/2或1/4φ。篩析樣品通常取15-20克或更多一些，一般在振篩機(jī)上篩15-20分鐘，然后分級稱重。稱重應(yīng)精確到0．01克；如分級量不足1克時(shí)，則稱重應(yīng)精確到0．001克；然后，每個(gè)分級均需用雙目鏡檢查，發(fā)現(xiàn)有未分離開的顆粒集合體，則
6、應(yīng)按估計(jì)百分?jǐn)?shù)加以扣除，然后才計(jì)算重量及累積百分?jǐn)?shù)。還要注意最后的總和應(yīng)為100％，如不足或多于100％時(shí)，要按比例分配到各級重量中去，使總量為100％。至于不能繼續(xù)篩析的粘土物質(zhì)，如不繼續(xù)做分析。則可用外推法在一張算術(shù)圖紙上，從最后的資料點(diǎn)10φ上外推到100％的14φ上，以得到近似的情況。在篩析工作有各種誤差影響成果的精確性，其中以套篩制造誤差最為顯著。據(jù)研究，孔徑誤差對粗沙為7.0%,對細(xì)沙甚至達(dá)17.0%.如果只求粒度平均值和標(biāo)準(zhǔn)差．可以不進(jìn)行孔徑校正。如果要了解環(huán)境的細(xì)微區(qū)別，就必須仔細(xì)校正孔徑,因?yàn)榭讖降拇笮≌`差對偏度及峰態(tài)等參數(shù)產(chǎn)生的影
7、響十分顯著。2沉降法基本原理：利用顆粒的沉降速度來劃分粒級分布，并且把較細(xì)顆粒的沉積物分離為粒級。>2mm：慣性沉降<0.2mm：粘性沉降，Ｓtocks沉降公式：移液管法：先準(zhǔn)備濃度低而均勻的懸浮液，將1升懸浮液裝入刻度筒中，按標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間間隔從頂面向下10cm或20cm標(biāo)度處取出懸浮樣品。根據(jù)Ｓtocks定律計(jì)算出吸取樣時(shí)間。根據(jù)從已知樣品體積中所回收的沉降物重量（干重），可以計(jì)算出粒度分布。沉積筒法：砂粒級顆粒的沉積筒法比篩析法更為快速。比篩析法得到的粒度更有動(dòng)力意義。3光電分析法對于更細(xì)顆粒的懸浮物質(zhì)來說，其粒度的分析可以采用光電法，這種懸浮物的
8、主要成分為石英碎屑、粘土顆粒及有機(jī)物等，出現(xiàn)的形式有顆粒、團(tuán)狀或集合體等，由于粘土的絮凝作用，有機(jī)物對沉積顆
