粒度分析手册

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1、第一章基本概念及分析方法§1-1、基本概念海洋沉积物的粒度分析，是海洋地质实验工作的一个基本项目。粒度分析成果不仅是划分海底沉积物类型，编制海底沉积物类型图的基础，同时又是阐明海底沉积物的物质来源，机械分异过程及沉积作用不可缺少的资料。在综合研究和评价海底沉积矿物资源、工程地质条件、地球化学条件、沉积物理技术特性等方面，粒度分析也具有重要的作用。概括起来，粒度分析的目的和功用有三：作海底地质的一般描述；作定向性的地质解释；区分沉积环境。粒度分析是测定沉积物组分的颗粒大小和各粒级的分布状况，计算统计参数，编制图件。沉积物形成是受多种

2、地质因素综合控制的。而沉积物的粒度组份除受原岩控制外主要是机械沉积作用形成的。在不同的沉积环境下，地形不同，搬运介质不同，介质的密度、流速、流动方向以及它们变动或稳定状况等水动力条件不同，相应的以不同方式搬运和沉积下来。所以，沉积物的粒度特征是判断自然地理环境和水动力条件的良好标志之一。一、对沉积物进行粒度分析早在本世纪初期就开始，人们利用粒度分析数据确定区分沉积物名称，例如砂岩、粉砂岩、泥岩、泥质砂、砂质泥等。二、到三十年代，由于温氏分类的推广和Φ标准及等比值粒级标准的采用，使单纯的算术计算转换成对数的运算，使数理统计在粒度资料

3、的处理中得到了应用。三、到六、七十年代有较大的发展，由于石油资源和沉积矿产的勘探和开发迅猛发展的结果。对石油来说，查明生油，储油的有利相带，研究沉积相有重要的理论和实际意义。油田上岩相研究的重点是追索含油砂岩体的几何形态及划分成因类型，粒度数据是其中手段之一。沉积物是一定环境的产物，它必然包含生成环境的某种信息。一当这种信息被找到，沉积环境的研究就前进一步。四、分析方法由原来的筛分、吸液法，增加了光透式、计数式、激光等粒度分析方法。粒度分析在水利工程中也是必不可少的手段。例如在治理黄河是世界著称的多泥沙河流。在历史上危害很大，但在

4、中华民族发展史上又处于重要地位，对黄河作了大量的分析研究工作表明，黄河的根本问题是泥沙造成的，泥沙来源于中游，危害在下游，而其中危害最大的是来沙中较粗的那一部分，黄河下游河床淤积抬高，主要是由这部分粗泥沙造成的，因此解决黄河泥沙问题各种措施中应先考虑粗砂来源区的治理。粒度分析所涉及的是沉积物粒级大小及各粒级所占百分含量。一般分为几个步骤：首先是资料的获得，即对样品进行机械分析；第二是将获得的资料作成图表或图解形式，最后用数学方法分析资料，并从分析中得出对沉积物的有关推理。§1-2、海洋沉积物粒级标准的选择和分类命名海洋碎屑沉积的分

5、类命名，是当前海洋地质调查研究工作中一个相当重要的问题，不解决这个问题，就没有统一的制图标准，海底沉积类型图就无法编制，不同海区的资料就无法对比，同时也妨碍我们对海底沉积及沉积矿产资源的若干其他问题进行研究。但目前国内外对碎屑沉积的分类和命名，颇多出入，不仅在粒级标准的选择方面有分歧，在粒组界限的划分和车积物的分类命名原则方面，也有很大出入，从而给工作带来了不少困难。一、国内外关于粒级标准使用的情况所谓粒级标准的选择，就是指采用什么标准来划分粒径级限，而这个问题，是解决碎屑沉积分类命名的首要问题，对这个问题，目前国内外分歧仍很大，

6、有的人喜欢用十进制粒级，有的人喜欢用等比制粒级，有的人试图以沉积物的物理特征来划分粒级，有的人则主张用沉积速度分析来代替力度分析，总之，各有各的理由，目前看来还无法迅速统一，其中以乌顿-温德华氏粒级标准，阿特贝尔格粒级标准和十进制粒级标准在世界范围内流行较广，当然也存在着种类繁多的其他分类，现着重阐述以上三种粒级标准。（一）乌顿-温德华氏粒级标准（Uddeh-Wentworthgrddescale）这种标准在美国、西欧及日本的地质学界比较流行，在美国的其他部门，也广泛使用。其特点是粒级系以等比级数关系排列的，相邻的两个粒级的粒径大

7、小，系后者为前者之半（即比值为2）（见表1和表2）。表一、温德华氏粒级界限及Φ值直径（毫米）直径（毫米）分数式小数式Φ值分数式小数式Φ值256256-81/40.25+2128128-71/80.125+36464-61/160.063+43232-51/320.032+51616-41/640.016+688-31/1280.008+744-21/2560.004+822-11/5120.002+91101/10240.001+101/20.5+11/20480.0005+11注：从直径1/16毫米开始，其小数式与实际值略有差异

8、，例如：1/16毫米应为.0625毫米，就是为了简化小数位，并便于记忆，以下类推。表2、温德华氏分类表粒级界限（直径）名称粒级界限（直径）名称>256毫米巨砾0.05∽0.25毫米中砂256∽64毫米中砾0.25∽0.125毫米细砂64∽4毫米砾0