Литология. Кн. 2 - Фролов В.Т.
ISBN 5—211—02383—8
Скачать (прямая ссылка):
Таблица 13.6
Гранулометрическая шкала С. К. Уэнтуорта (в мм и единицах Ф)
MM
Ф
MM
Ф
MM
Ф
MM
Ф
MM
Ф
4,0 2,0 1,0
—2 — 1 0,0
0,5
0,25
0,125
1,0 2,0 3,0
0,063 0,03! 0,016
4,0 5,0 6,0
0,008 0,004 0,002
7,0 8,0 9,0
0,001
10
При оперировании числами Ф для вычисления гранулометрических параметров они могут применяться и в виде дробных чисел (1/2, 1/4 Фит. д.).
Рассеивание вручную длится 15—20 мин, механическое — 10 мин. Движения колонны сит должны быть преимущественно в горизонтальной плоскости, допускается лишь слабое встряхивание. Наиболее длительно отделяются, естественно, тонкие фракции, скапливающиеся на нижних ситах. Можно проконтролировать достаточность рассеивания, для чего соответствующее сито извлечь из колонны и на большом чистом листе бумаги продолжить просеивание. Если через сито еще проходит заметное число зерен, просеивание продолжается, но, как правило, без верхних сит, с которых уже можно собирать фракции и взвешивать.
После просеивания на всех ситах, последние тщательно чистят, не повреждая при этом сетку, а фракции собирают, взвешивают и помещают в бумажные пакеты с предварительно нанесенными номерами образцов, размерами фракций (от размера более крупного отверстия до размера отверстия данного сита) и ее вес — с точностью до сотых долей грамма (на технических или электронных весах). Далее анализ продолжается методами отмучивания.
Метод Сабанина — двойное отмучивание. Преимущество метода — он не только определяет содержание фракций, но и выделяет их физически, что позволяет далее изучать фракции минералогически. Метод применяется в основном для выделения тонкого песка и крупного алеврита, а более мелкие и более крупные фракции остаются неразделенными. Он заключается в последовательном удалении (отмучивании) из суспензии сначала — первое отмучивание — фракции <0,01 мм, а потом — второе отмучивание — фракции 0,05—0,01 мм. Их разделение* основывается на разной скорости падения разновеликих частиц
в спокойном столбе воды (в мерном стакане): крупные падают «быстрее, и после определенного времени верхний слой суспензии, свободный от частиц определенного размера, сливают в другой стакан, собирают осевшую на дно фракцию (после ряда операций взмучивания и сливания) высушивают и взвешивают. Скорость падения частиц определяется по формуле Стокса
2 2 А — A0 „ ,
'V= —gr*--, учитывающей не только размер частиц г (ра-
9 ті
диус в сантиметрах), но и ускорение силы тяжести g (в см2/с), удельный вес частиц Д, удельный вес воды Д0 и коэффициент вязкости воды т], изменяющийся в зависимости от температуры. В. Д. Ломтадзе (1952) уточнил скорости падения частиц: при температуре воды 17 и 2O0C частицы диаметром 0,01 мм и удельным весом 2,65 (равным удельному весу кварца) падают со скоростью 0,083 и 0,091 мм/с и проходят путь в 1 см за 120 и ПО с; для частиц 0,05 мм при всех равных условиях скорость равна 2,246 мм/с и время прохождения 1 см суспензии 4,5 с. Впрочем, скорость падения частиц и соответственно чистоту разделения фракций (освобождения верхнего слоя суспензии от частиц определенной крупности, например от 0,01 или 0,05 мм) можно проверить эмпирически — взятием пипеткой пробы с любой глубины и из донного осадка в банке для сливания и измерением под микроскопом частиц, находящихся в капле из пипетки на предметном стекле.
Ход анализа, по Сабанину, описан в руководствах по грунтоведению (Ломтадзе, 1952, 1970 и др.) и литологии (Фролов, 1964 и др.).
Результаты гранулометрического анализа выражают в про-
Л - 100
центах, вычисляемых по формуле х =---, где X — процентное содержание фракции в породе; А — вес фракции; В — вес навески. Если по методу Сабанина анализировалась не вся часть породы, прошедшая через сито 0,1 мм, а только ее доля, содержание фракций, выделенных отмучиванием, определя-
A • С
ется по формуле X =-, где А — вес фракции; С — сум-
B
марное процентное содержание фракций <0,1 мм (взвешивание с поддона сит); В — вес взятой навески.
Обычно анализу подвергаются образцы в воздушно-сухом состоянии. При требовании большей точности учитывается влажность, и все пробы пересчитывают на сухую массу по фор-
D B0 • 100 д
муле а — |oo_j_ у/ ' где — вес навески в абсолютно сухом состоянии; B0 — вес навески в воздушно-сухом состоянии (с гигроскопической или естественной влажностью); W — влажность, % (см. 12.3.6).
Величина навески для гранулометрического анализа определяется типом породы. Для песчано-алевритовых пород достаточно взять 20—100 г (50—200 см3), для гравийных — 100—
500 г (200—1000 см3), а для галечных — несколько килограммов или десятки килограммов.
13.3.3.3. Обработка, изображение и истолкование данных: анализа. Первым выражением данных анализа служит таблица процентных содержаний фракций в навеске, принимаемых за содержание их в породе. Однако для наглядности и сопоставления этого недостаточно, поэтому строятся графики — гистограммы, циклограммы, кумулятивные кривые и треугольные диаграммы. Для показа изменения гранулометрии по разрезу строят приколоночные кривые изменения среднего диаметра Md и других параметров, а для фациальных изменений — карты изолиний, отражающих их изменение на площади.
