粒度分析新技術(shù)在土壤和地質(zhì)領(lǐng)域的應(yīng)用
1.粒度的定義
顆粒的大小叫做粒度,通常用顆粒的直徑(粒徑)來描述顆粒的粒度。但就顆粒直徑而言, 其物理意義有很大的不同,在沉積學(xué)中的顆粒有以下5 種定義:
(1)篩析直徑:顆粒所能通過的最小正方形孔徑[1]。
(2)等效沉速徑:在流體中, 與沉積顆粒具有相同自由沉降速度的同質(zhì)球體的直徑。
(3)視直徑:在顆粒規(guī)定的方向上所測定的直徑。一般測定最長或最短直徑。
(4)等效體積徑:與所測顆粒具有相同體積的同質(zhì)球形顆粒的直徑,激光法所測粒徑就是等效體積徑。
2.在土壤和地質(zhì)中的粒度測試技術(shù)與方法
(1)篩析法:篩析法是分析細礫和砂的主要方法。通常取篩析樣品50 g , 在震篩機上篩約10min, 然后分級稱重。篩析法設(shè)備簡單,但不適宜用于分析粉砂、粘土顆粒。
(2)激光粒度分析儀法:激光粒度分析儀法是在20世紀70年代發(fā)展起來的一種有效、快速測定粒度的方法, 具有精度高、快速、操作簡單等優(yōu)點[2]。
(3)圖像分析法:圖像分析法的原理是將顯微鏡下的顆粒圖像采集到計算機中, 在計算機上對顆粒的二維顆粒圖像進行測量統(tǒng)計、處理。隨著成像技術(shù)的進步這種分析法法的越來越多地用于土壤和地質(zhì)的顆粒分析。
3. 粒度分析的應(yīng)用
沉積物的粒度分布主要受搬運介質(zhì)、搬運方式、沉積環(huán)境等因素影響。因此, 通過對沉積物粒度分布研究可了解沉積物所處的沉積環(huán)境。
沉積物的粒度成分按搬運方式不同可分為懸浮質(zhì)、跳躍質(zhì)和牽引質(zhì)。懸浮質(zhì)粒度一般在0.1mm 以下,跳躍質(zhì)是靠近河床底層的沙, 粒度在0.15mm 至1.0mm ,牽引質(zhì)因顆粒粗故貼在底面上滑動或滾動,粒度一般大于1mm。沉積物粒度分布是物質(zhì)來源、沉積區(qū)水動力環(huán)境、輸移能力和輸移路線的綜合反映。根據(jù)粒度分析資料對沉積物類型進行分類及命名, 得出的沉積物類型分布規(guī)律, 用于判別沉積環(huán)境的水動力條件[3]。
丹東百特研制的激光粒度儀具有測試準確、量程寬、操作簡便、測試速度快等特點。各類圖像儀能夠測量粒度、長徑比、圓形度等指標,并可以保存單顆粒圖像,方便查詢和分析,完全可以滿足各類土壤及沉積物粒度測量需求。
Bettersize2600激光粒度分析儀
BT-2900圖像粒度粒形分析系統(tǒng)
附表:篩分+百特儀器測試碎屑巖粒度分析報告
參考文獻
[1] 劉蛐峰.沉積巖粒度分析及應(yīng)用.成都地質(zhì)學(xué)院沉積巖研究室, 1981, 21~ 23
[2]成都地質(zhì)學(xué)院陜北隊. 沉積物( 巖) 粒度分析及其應(yīng)用[ M] .北京: 地質(zhì)出版社, 1978
[3]蔣明麗.粒度分析及其地質(zhì)應(yīng)用.石油天然氣學(xué)報[J]..2009,31(1),161-163