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 粒度分析方法的選擇
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而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,填於粒度分析表中。由於礫岩在垂向和平面上的多變性,應選擇有代表性的取樣地點,而且樣品質量不少於25~30 kg,否則誤差就可能相當大。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相結合使用。薄片法主要用於固結堅硬的岩石。一般說來,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。
用不同粒度分析方法所得的結果之間會有一定的差異。同一地區最好採用同一方法,以便於資料間的對比應用,若用不同方法,需要經過換算後才能應用。
Ⅲ 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Cr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Cs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Cu,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。
Ⅳ 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。
Ⅳ 石灰石中鈣含量的測定最好能舉例子,寫出過程,計算方法!
把石灰石砸碎,用細篩篩取【四分法篩取】准確稱取0.5克,加入10毫升鹽酸!加熱兩到三分鍾,沖到容量瓶!用水稀釋至250毫升!搖勻!用移液管移取25毫升試樣放入燒杯中,加水200毫升!加三乙醇胺5毫升,加20毫升氫氧化鉀,加指示劑CMP,用EDTA滴定,由淺綠色變成紅色,結果CAO!計算;消耗數*滴定數/0.5=CAO
Ⅵ 鋼廠要求高鈣石的粒度是什麼意思
高鈣石的粒度是高鈣石球體顆粒的大小,一般所說的粒度是指造粒後的二次粒子的粒度。
高鈣石的粒度球體顆粒的粒度用直徑表示,立方體顆粒的粒度用邊長表示,對不規則的礦物顆粒,可將與礦物顆粒有相同行為的某一球體直徑作為該顆粒的等效直徑。
粒度是以顆粒直徑(一般以長徑或中徑) 來度量的,粒度是碎屑岩進一步分類的根據,又是粒度測量、成因分析的主要對象,故粒度是碎屑岩很重要的一個特徵參數。
粒度是礦物物的重要結構特徵,是其分類命名的基礎,其結果是沉積環境研究、物質運動方式判定、水動力條件研究和粒徑趨勢分析等研究工作的重要基礎資料。
另外還可作為地層對篩析法,用於測定 250~0.038mm的物料粒度,實驗室標准套篩的測定范圍為6~0.038mm。
也可以用水析法以顆粒在水中的沉降速度確定顆粒的粒度,用於測定小於0.074mm物料的粒度,顯微鏡法能逐個測定顆粒的投影面積,以確定顆粒的粒度,光學顯微鏡的測定范圍為150~0.4μm。
Ⅶ 負壓篩析儀生石灰粉測定方法
摘要 你好,測定方法如下:1.試驗前所有試驗篩保持清潔,乾燥,烘乾石灰粉。
Ⅷ 石灰石粒徑怎麼檢測
不錯,就是用標准篩,但凡試機的時候,我們都是採用標准篩來進行測定成品粒徑。
Ⅸ 水泥細度實驗方法
水泥細度的實驗方法有以下兩種:
1、比表面積法: 以每千克水泥總表面積表示,比表面積法採用勃壓透氣法測定。
2、篩析法 :以80μm方孔篩上的篩餘量百分率表示,篩析法有兩種:負壓篩析法荷水篩法。
(9)石灰石粒度測量方法篩析法擴展閱讀:
細度是指水泥顆粒總體的粗細程度。
水泥細度是表示水泥被磨細的程度或水泥分散度的指標。通常,水泥是由諸多級配的水泥顆粒組成的。水泥顆粒級配的結構對水泥的水化硬化速度、需水量、和易性、放熱速度、特別是對強度有很大的影響。在一般條件下,水泥顆粒在0~10微米時,水化最快,在3~30微米時,水泥的活性最大,大於60微米時,活性較小,水化緩慢,大於90微米時,只能進行表面水化,只起到微集料的作用。
水泥中混合材的種類和摻量也會影響水泥的顆粒級配,摻石灰石、火山灰類易磨性好的混合材的水泥中細顆粒含量會增加。摻礦渣、磷渣等易磨性差的混合材的水泥中細顆粒含量較少。對摻不同混合材和摻量的水泥,所要求的顆粒級配也不相同。對於礦渣水泥,由於易磨性差,再加上提高粉磨細度可以顯著提高水泥強度,因此,通常要求磨細些,盡量提高微粉含量。
參考資料:網路-水泥細度
Ⅹ 有關粉煤灰,石灰的細度實驗方法有哪些篩餘量怎麼控制含水量要考慮進去么
這一粒度等級的粉體測試,可以採用負壓篩(水泥實驗常用,網上容易找),笨一點的操作方法是用手拍打篩子,這也是老國標的方法了.
另外,篩餘量和篩孔尺寸有關系,這是買進的原料,篩餘量是沒法控制的,而且在篩分之前要進行烘乾,因為潮濕狀態下粉末很難通過小的篩孔,導致篩餘量較大.