Размером с зернышко - Grain size - Wikipedia

Не путать с кристаллит размер, который металлурги называют «размером зерна».

Гранулометрия
Базовые концепты
Размер частицы  · Размером с зернышко Распределение по размерам  · Морфология
Методы и приемы
Масштаб сетки  · Оптическая гранулометрия Ситовой анализ  · Градация почвы
Связанные понятия
Гранулирование  · Гранулированный материал Минеральная пыль  · Распознавание образов Динамическое рассеяние света

Диаграмма размера зерен Вентворта из отчета Геологической службы США за 2006-1195 гг .: Обратите внимание на опечатки в размерах; 33,1 мм - 38,1 & 0,545 мм - 0,594

Брусчатка на пляже Nash Point, Южный Уэльс.

Размером с зернышко (или же размер частицы) это диаметр отдельных зерен осадок, или литифицированный частицы в обломочные породы. Термин также может применяться к другим сыпучие материалы. Это отличается от кристаллит размер, который относится к размеру одного кристалл внутри частицы или зерна. Одно зерно может состоять из нескольких кристаллы. Гранулированный материал может варьироваться от очень маленького коллоидные частицы, через глина, ил, песок, гравий, и булыжники, к валуны.

Шкала фи Крамбейна

Диапазоны размеров определяют пределы классов, которым даны имена в шкале Вентворта (или шкале Уддена – Вентворта), используемой в Соединенные Штаты. Крамбейн фи (φ) шкала, модификация шкалы Вентворта, созданная В. К. Крамбейн^[1] в 1934 г. логарифмическая шкала вычисляется по уравнению

${\displaystyle \varphi =-\log _{2}{\frac {D}{D_{0}}},}$

куда

${\displaystyle \varphi }$ шкала Крамбейна фи,

${\displaystyle D}$ это диаметр частицы или зерна в миллиметрах (уравнение Крамбейна и Монка)^[2] и

${\displaystyle D_{0}}$ - эталонный диаметр, равный 1 мм (чтобы уравнение размерно согласованный ).

Это уравнение можно изменить, чтобы найти диаметр, используя φ:

${\displaystyle D=D_{0}\cdot 2^{-\varphi }\,}$

масштаб φ	Диапазон размеров (метрическая)	Диапазон размеров (прибл. дюймы)	Агрегатное имя (Класс Вентворта)	Другие имена
<−8	> 256 мм	> 10,1 дюйма	Боулдер
От −6 до −8	64–256 мм	2,5–10,1 дюйма	Булыжник
От −5 до −6	32–64 мм	1,26–2,5 дюйма	Очень грубый гравий	Галька
От −4 до −5	16–32 мм	0,63–1,26 дюйма	Крупный гравий	Галька
От −3 до −4	8–16 мм	0,31–0,63 дюйма	Средний гравий	Галька
От −2 до −3	4–8 мм	0,157–0,31 дюйма	Мелкий гравий	Галька
От −1 до −2	2–4 мм	0,079–0,157 дюйма	Очень мелкий гравий	Гранула
От 0 до -1	1–2 мм	0,039–0,079 дюйма	Очень грубый песок
От 1 до 0	0,5–1 мм	0,020–0,039 дюйма	Крупнозернистый песок
2 к 1	0,25–0,5 мм	0,010–0,020 дюйма	Средний песок
3 к 2	125–250 мкм	0,0049–0,010 дюйма	Хороший песок
4 к 3	62,5–125 мкм	0,0025–0,0049 дюйма	Очень мелкий песок
8 к 4	3,9–62,5 мкм	0,00015–0,0025 дюйма	Ил	Грязь
От 10 до 8	0,98–3,9 мкм	3.8×10^−5–0,00015 дюйма	Глина	Грязь
От 20 до 10	0.95–977 нм	3.8×10^−8–3.8×10^−5 в	Коллоидный	Грязь

В некоторых схемах гравий больше, чем песок (включая гранулы, гальку, булыжник и валун в таблице выше).

Международный масштаб

ISO 14688-1: 2002 устанавливает основные принципы идентификации и классификации почв на основе тех материальных и массовых характеристик, которые наиболее часто используются для почв для инженерных целей. ISO 14688-1 применим к естественным почвам. на месте, аналогичные искусственные материалы на месте и почвы, переотложенные людьми.^[3]

ISO 14688-1: 2002

Имя				Диапазон размеров (мм)	Диапазон размеров (прибл.)
Очень грубая почва		Большой валун	LBo	>630	>24.8031
		Боулдер	Бо	200–630	7.8740–24.803
		Булыжник	Co	63–200	2.4803–7.8740
Грубая почва	Гравий	Крупный гравий	CGr	20–63	0.78740–2.4803
		Средний гравий	MGr	6.3–20	0.24803–0.78740
		Мелкий гравий	FGr	2.0–6.3	0.078740–0.24803
	Песок	Крупнозернистый песок	CSa	0.63–2.0	0.024803–0.078740
		Средний песок	MSa	0.2–0.63	0.0078740–0.024803
		Хороший песок	FSa	0.063–0.2	0.0024803–0.0078740
Мелкая почва	Ил	Крупный ил	CSi	0.02–0.063	0.00078740–0.0024803
		Средний ил	MSi	0.0063–0.02	0.00024803–0.00078740
		Мелкий ил	FSi	0.002–0.0063	0.000078740–0.00024803
	Глина		Cl	≤0.002	≤0.000078740

Сортировка

Накопление осадка также можно охарактеризовать по гранулометрическому составу. Отложения осадка могут подвергаться сортировке, когда частицы определенного диапазона размеров удаляются таким агентством, как река или ветер. Сортировку можно количественно оценить с помощью стандартного отклонения включающей графики:^[4]

${\displaystyle \sigma _{I}={\frac {\phi 84-\phi 16}{4}}+{\frac {\phi 95-\phi 5}{6.6}}}$

куда

${\displaystyle \sigma _{I}}$ стандартное отклонение включающей графики в единицах фи

${\displaystyle \phi 84}$ является 84-м процентилем распределения размера зерен в единицах фи и т. д.

Результат этого можно описать с помощью следующих терминов:

Диаметр (единицы фи)	Описание
${\displaystyle \sigma _{I}}$ < 0.35	очень хорошо отсортировано
0.35 < ${\displaystyle \sigma _{I}}$ < 0.50	хорошо отсортировано
0.50 < ${\displaystyle \sigma _{I}}$ < 1.00	умеренно отсортированный
1.00 < ${\displaystyle \sigma _{I}}$ < 2.00	плохо отсортированный
2.00 < ${\displaystyle \sigma _{I}}$ < 4.00	очень плохо отсортировано
4.00 < ${\displaystyle \sigma _{I}}$	очень плохо отсортировано

Смотрите также

• Диаметр Feret
• Диаметр Мартина
• Порядки величины (объем)
• Текстура почвы
• Субстрат (биология)
• Единая система классификации почв (USCS)

Рекомендации

1. Крамбейн, В. К. (1934). «Частотное распределение отложений по размерам». Журнал осадочной петрологии. 2 (4). Дои:10.1306 / D4268EB9-2B26-11D7-8648000102C1865D.
2. PetroWiki: Оценка проницаемости на основе размера зерна
3. «ISO 14688-1: 2002 - Геотехнические исследования и испытания - Идентификация и классификация почв - Часть 1: Идентификация и описание». Международная организация по стандартизации (ISO).
4. Народ, Роберт Л .; Уорд, Уильям К. (1957). «Бар реки Бразос: исследование значимости гранулометрических параметров» (PDF). Журнал осадочной петрологии. 27 (1): 3–26. Bibcode:1957JSedR..27 .... 3F. Дои:10.1306 / 74d70646-2b21-11d7-8648000102c1865d. Архивировано из оригинал (PDF) 12 мая 2014 г.. Получено 11 мая 2014.

внешняя ссылка

• Р. Д. Дин и Р. А. Дэлримпл, Прибрежные процессы с инженерными приложениями (Издательство Кембриджского университета, 2002 г.)
• В. К. Крамбейн и Л. Л. Слосс, Стратиграфия и седиментация, 2-е издание (Фриман, Сан-Франциско, 1963).
• Удден, Дж. А. (1914). «Механический состав обломочных отложений». Бюллетень Геологического общества Америки. 25 (1): 655–744. Bibcode:1914ГСАБ ... 25..655У. Дои:10.1130 / GSAB-25-655.
• Вентворт, К. К. (1922). «Шкала классов и классов обломочных отложений». Журнал геологии. 30 (5): 377–392. Bibcode:1922JG ..... 30..377Вт. Дои:10.1086/622910. JSTOR  30063207. S2CID  128682870.