環(huán)球熱文:粒度分布圖怎么分析?粒度分析方法大全
2023-03-13 10:31:22 來源:萬能知識(shí)網(wǎng)
隨著社會(huì)越來越發(fā)達(dá),大家都選擇在網(wǎng)絡(luò)上汲取相關(guān)知識(shí)內(nèi)容,比如粒度分布圖怎么分析(粒度分布圖如何分析),為了更好的解答大家的問題,小編也是翻閱整理了相應(yīng)內(nèi)容,下面就一起來看一下吧!
【資料圖】
1、粒度分析方法
粒度分析方法視碎屑巖顆粒大小和巖石致密程度而異。
1.礫巖的粒度分析方法
礫巖的粒度分析主要在野外進(jìn)行,一般采用篩析和直接測量兩種方法。對(duì)膠結(jié)不太堅(jiān)固的礫石和疏松的礫石層,先用孔徑為10 mm和1 mm的篩子過篩,小于1 mm的基質(zhì)和膠結(jié)物,可帶回室內(nèi)進(jìn)行再細(xì)分;10~1 mm的細(xì)礫部分若是含量多且差異大者,要用篩析方法進(jìn)行細(xì)分;10 mm以上的礫石,一般在野外用尺子直接測量,然后將各粒級(jí)的礫石分別稱重,記錄于粒度分析表中。采樣過程中應(yīng)選擇有代表性的取樣地點(diǎn),而且樣品質(zhì)量不少于25~30 kg,否則誤差就會(huì)相當(dāng)大。對(duì)于膠結(jié)堅(jiān)固的礫巖,可在風(fēng)化帶上進(jìn)行粒度測量;或采標(biāo)本回室內(nèi),先進(jìn)行膠結(jié)處理,將礫石分開,再進(jìn)行粒度測量。
2.砂巖和粉砂巖的粒度分析方法
砂巖和粉砂巖的粒度分析常采用篩析法、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于未固結(jié)的疏松巖石,如粗碎屑巖一般只用篩析法;而中—細(xì)粒碎屑巖由于常常含有較多的粉砂和黏土,常將沉速法與篩析法結(jié)合使用。薄片法主要用于固結(jié)堅(jiān)硬的巖石。一般來說,篩析法適用于大于0.25 mm的顆粒,亦可用于大于0.1 mm的顆粒,而沉速法適用于小于0.25 mm的顆粒。
3.顆粒粒級(jí)的劃分
一般采用伍登-溫德華標(biāo)準(zhǔn),它是以毫米為單位的一種分類方案,后來克魯賓(1934)提出了一種對(duì)數(shù)換算(表3-1),稱其為Φ值:
沉積學(xué)原理
其中,D為顆粒直徑。
表3-1 粒級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比表
4.薄片粒度分析
篩析法只適用于現(xiàn)代沉積的沙和古代固結(jié)疏松的砂巖,對(duì)不能松解的砂巖不再適用。固結(jié)的巖石,特別是硅質(zhì)膠結(jié)巖石的粒度分析,只能在薄片內(nèi)進(jìn)行。薄片粒度分析的精度較篩析法差,因薄片內(nèi)計(jì)算的顆粒比篩析的量少得多,同時(shí)分析速度慢,分析結(jié)果不能與篩析法直接對(duì)比。下面簡單介紹一下薄片粒度分析的方法,薄片的制備與普通巖石薄片的制備方法相同,疏松的砂巖用膠浸煮后磨片。用作粒度分析的薄片要稍大些(3.0 cm×2.0 cm),尤其是粗粒砂巖,以便在薄片內(nèi)可測量到足夠的顆粒數(shù)。用作磨制薄片的標(biāo)本,必須在所采集的巖層內(nèi)是有代表性的。
(1)在薄片上測定粒度的方法
在薄片上采用什么方法選擇欲測量的顆粒稱為抽樣方法,一般常用的系統(tǒng)抽樣方法為點(diǎn)計(jì)法和線計(jì)法,此外,還有一種方法為帶記法。
點(diǎn)計(jì)法 常用有網(wǎng)格的目鏡進(jìn)行測量,每一方格的邊長應(yīng)大于薄片中顆粒的最大視直徑,應(yīng)用機(jī)械臺(tái)使薄片通過顯微鏡視域,測量網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)所觸遇的顆粒粒徑(圖3-1)。
線計(jì)法 用機(jī)械臺(tái)在垂直目鏡微尺的方向移動(dòng)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(dòng)一定距離,再按上述方法測量,一直測到足夠的顆粒為止。測線間隔要大于薄片內(nèi)顆粒的最大視直徑(圖3-2)。
不同抽樣方法所得出的結(jié)果不同,線計(jì)法測量時(shí),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(diǎn)計(jì)法
徑成比例;點(diǎn)計(jì)法測量時(shí),與點(diǎn)相遇的顆粒的概率與顆粒的可見表面積成比例。
帶計(jì)法 將薄片放在機(jī)械臺(tái)上,固定橫坐標(biāo),使薄片垂直目鏡微尺慢慢移動(dòng),凡是顆粒中心在目鏡微尺一定讀數(shù)之間的顆粒,都要按大小分類計(jì)數(shù)(圖3-3)。這個(gè)帶的寬度應(yīng)等于或大于樣品內(nèi)顆粒的最大視直徑。有人通過實(shí)驗(yàn)證明,帶計(jì)法測得的結(jié)果最近似于樣品內(nèi)真正的粒度分布。
圖3-2 薄片粒度分析的線計(jì)法
圖3-3 薄片粒度分析的帶計(jì)法
由于不同抽樣方法所得的結(jié)果不能直接對(duì)比,因而不同的樣品要用統(tǒng)計(jì)方法比較的話,必須在每個(gè)細(xì)節(jié)上使用同樣的抽樣方法和測定方法。最后,將測得結(jié)果填入薄片粒度統(tǒng)計(jì)表(表3-2)。
表3-2 薄片粒度統(tǒng)計(jì)表
(2)各種測定直徑的對(duì)比與換算
用粒度資料解釋沉積環(huán)境的工作開始于對(duì)現(xiàn)代沉積物的研究。對(duì)于古代巖石的沉積環(huán)境分析,也可借助于巖石粒度分析同現(xiàn)代沉積物粒度分析加以比較。
現(xiàn)代沉積物的粒度分析一般采用常規(guī)篩析法,所得結(jié)果為不同粒度的顆粒質(zhì)量百分比。而古代巖石目前大部分只能用薄片分析法,所得結(jié)果為不同粒度的顆粒數(shù)百分比。兩者不能直接對(duì)比,如果需要對(duì)比則必須進(jìn)行換算。即使在同一方法中,也只能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對(duì)比,絕不能進(jìn)行單顆粒對(duì)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(jīng)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(dá)到0.25Φ或更大,在任何情況下均不可互用或直接對(duì)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(tǒng)計(jì)分析進(jìn)行的線性回歸換算較為簡便、準(zhǔn)確,任意粒度的回歸換算方程為
沉積學(xué)原理
式中:D是換算后的篩析直徑;d是薄片中測定的視長直徑,均以Φ值計(jì)。經(jīng)換算后,換算值同實(shí)際篩析值的平均直徑最大偏差一般不超過0.25Φ,這個(gè)精度高于0.25Φ分組間隔,可滿足一般沉積學(xué)研究。
對(duì)于切片視直徑與真直徑的對(duì)比,根據(jù)實(shí)驗(yàn)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于真直徑,這種現(xiàn)象稱為切片效應(yīng)。
(3)薄片粒度測量的要求
粒度測量是粒度分析的基礎(chǔ),故對(duì)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(jié)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(xiàn)的圖像分析儀使薄片粒度分析基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,效率大為提高。薄片統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為顆粒數(shù)。
在沉積環(huán)境研究中使用薄片粒度分析時(shí),對(duì)巖石樣品的基本要求是:砂巖中石英碎屑含量應(yīng)大于70%,至少石英和長石含量要大于70%,溶蝕交代與次生加大現(xiàn)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。在碳酸鹽巖研究中,取樣密度可達(dá)1 點(diǎn)/cm,可平行紋層切片。測定時(shí)一般采用線計(jì)法抽取顆粒,凡在線上的顆粒都要測量,不能有任何主觀取舍,每個(gè)薄片計(jì)200~500顆粒即可,碳酸鹽巖需測1000顆粒以上。
在薄片內(nèi),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(nèi)的粒度分布;測定的顆粒太多,又會(huì)浪費(fèi)時(shí)間,而且對(duì)精確度無所增益。根據(jù)砂巖樣品的實(shí)驗(yàn),分別測量100、200、300、400、500顆粒,繪制粒度累積頻率曲線,從計(jì)數(shù)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(nèi)計(jì)數(shù)400~500顆粒是達(dá)到精度要求的最小計(jì)數(shù)。
薄片分析視直徑換算成篩析直徑時(shí),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(diǎn)呈直線延伸,不出現(xiàn)轉(zhuǎn)折,在平均值小于2Φ的中細(xì)砂巖、粉砂巖中經(jīng)常出現(xiàn)這種情況,這是因?yàn)?~7Φ的顆粒細(xì)小,被測機(jī)會(huì)增多,或者全被歸并到4.5Φ或5Φ的顆粒而造成細(xì)粒數(shù)增加,實(shí)質(zhì)上是一種統(tǒng)計(jì)截尾效應(yīng)(截尾點(diǎn)不同,其分布也不同)(圖3-4)。
圖3-4 截尾效應(yīng)
雜基校正的方法是將顯微鏡調(diào)至6Φ后測定或估計(jì)出雜基含量。薄片雜基量由于切片效應(yīng)和成巖后生作用,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(duì)于弱固結(jié)巖石,可用同一標(biāo)本既做篩析,又做薄片分析,通過實(shí)驗(yàn)求出校正系數(shù)(100—Δ)的數(shù)值。
2、粒度分析的作圖
粒度分析的結(jié)果,可按表6-3所示的格式整理,然后作出直方圖、頻率曲線圖、累積曲線圖和概率累積曲線圖(圖6-5,圖6-6)。圖的橫坐標(biāo)表示顆粒大小,縱坐標(biāo)表示百分?jǐn)?shù)或累積百分?jǐn)?shù)。直方圖是廣泛使用的一種粒度分布的圖解形式,以并排高低不同的矩形表示各粒級(jí)百分比。如果把每個(gè)矩形頂連點(diǎn)連接成一平滑曲線,即成頻率曲線圖??梢砸荒苛巳坏乇硎境隽<?jí)分布的范圍和各粒級(jí)的百分比以及百分比最高和最低的粒級(jí)所在位置。缺點(diǎn)是如果粒度數(shù)據(jù)很多時(shí),很難對(duì)比。
表6-3 粒度分析資料統(tǒng)計(jì)表
累積曲線是粒度分析必做的最簡單的基礎(chǔ)圖。從累積曲線分布的粒級(jí)范圍和曲線的陡緩,可對(duì)沉積物的粒級(jí)分布范圍、粒度粗細(xì)和分選好壞等主要的粒度特征得到直觀的感性認(rèn)識(shí);不同沉積物的累積曲線可繪在一張圖上,便于互相對(duì)比;可以直接從曲線上讀出一些參數(shù),并識(shí)別出沉積條件。因此,它是粒度分析中應(yīng)用很廣泛的方法。
圖6-5 由直方圖所作的頻率曲線
圖6-6 三種常見的粒度曲線
用正態(tài)概率紙(圖6-7)所作的概率累積曲線圖,從直觀看,概率坐標(biāo)不是等間距的,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(guī)律是以中央50%處為對(duì)稱中心點(diǎn),向上下兩端相對(duì)應(yīng)地逐漸加大,因而使沉積物的粗細(xì)尾端百分含量較小的部分得以放大,使原來在半對(duì)數(shù)紙上的“S”形累積曲線的始末兩端曲線拉長而成為一直線。所以在正態(tài)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(zhì)沉積物,線段的數(shù)目、交切點(diǎn)和斜度等性質(zhì)均有不同,便于直觀地比較沉積物之間的差別和辨別沉積環(huán)境,也可以直接從圖上識(shí)別不同的搬運(yùn)與沉積作用。同時(shí),由于概率累積曲線的粗細(xì)尾端變化明顯,便于求出φ5、φ16、φ84、φ95的分位數(shù)值,利用圖算法計(jì)算出各種參數(shù)。
3、納米二氧化鈦的粒度分布圖和分布表怎么分析???
主要看D50,該顆粒群的粒度為1.144μm,即1144納米。超過200納米,所以談不上納米級(jí)材料。從圖看,該顆粒群中,顆粒大多數(shù)為0.85μm左右。其它分析,不是一兩句話能說清楚的。
4、粒度分布圖數(shù)值怎樣分析
粒徑分布表是不同粒徑在總粒徑中的含量。分異是指該粒徑所占的百分比,堆積是指以前所有粒徑含量的總和。
通過減去兩個(gè)累積值(或加上該范圍內(nèi)的所有差分值)可以得到該范圍內(nèi)粒度的百分比。從表中可以看出,440微米以下的顆粒含量占100%。
粒度分布圖是表的可視化。水平軸為粒徑(類似于直徑尺寸等),縱軸為含量比例,最大為100%。體重藍(lán)線為各粒徑的比例,紅色為各粒徑比例的整數(shù)值。
藍(lán)線的峰值表示粒徑為23微米至400微米的顆粒含量,而最大含量的顆粒則集中在100微米;而紅線則表示一定粒徑之前所有顆粒含量的總和。可見,350微米以下的顆粒占100%。
擴(kuò)展資料:
粒度特性有兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo),介紹如下:
①D50:試樣的累積粒徑分布百分率達(dá)到50%時(shí)對(duì)應(yīng)的粒徑。其物理意義是粒徑大于50%的顆粒占50%,粒徑小于50%的顆粒占50%。D50也稱為中值或中值粒徑。D50通常用來表示粉末的平均粒徑。
②D97:試樣累積粒徑分布達(dá)到97%時(shí)對(duì)應(yīng)的粒徑。其物理意義是粒徑小于對(duì)應(yīng)的顆粒占97%。D97通常用來表示粉末粗末的粒徑指數(shù)。其他參數(shù),如D16和D90,其定義和物理意義與D97相似。
參考資料來源:
百度百科--粒度分布
5、粒度分布圖怎么分析
粒度分布圖是一個(gè)正態(tài)分布曲線,橫坐標(biāo)是粒徑,縱坐標(biāo)是粒子百分比對(duì)粒徑的一階導(dǎo)數(shù).對(duì)曲線作定積分,就可以算出相應(yīng)的D值.比如D90就是百之九十的粒子的最大粒徑.一般的工作站都能設(shè)定D值自行計(jì)算的.
關(guān)鍵詞: 粒度分布
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