粒度分布

分別地測(cè)量每一個(gè)顆粒通常是辦不到的，因此進(jìn)行粒度分析時(shí)將顆粒劃分成若干個(gè)適當(dāng)窄的粒度范圍。數(shù)據(jù)一般以表格形式(表2.2)列出，但圖形表示(如數(shù)量與粒度關(guān)系圖)更清楚(圖2.2)。

數(shù)學(xué)方程式亦可用來(lái)描述粒度分布。雖曾有人嘗試將這類數(shù)學(xué)式與實(shí)際斷裂力學(xué)相聯(lián)系，但多數(shù)還是一些僅便于表述數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式。當(dāng)數(shù)據(jù)必須處理時(shí)，數(shù)學(xué)式可能有用；但這往往要求使用計(jì)算機(jī)，而在這類條件下，實(shí)際數(shù)據(jù)的矩陣表示同樣方便，而且更可靠。

粒度數(shù)據(jù)的圖示法通常是以橫坐標(biāo)(x軸)列出顆粒粒度，以縱坐標(biāo)(y軸)列出測(cè)得的基準(zhǔn)量。表示數(shù)量有兩種方法：一種是列出每一粒級(jí)中的量(絕對(duì)量，分?jǐn)?shù)，或百分?jǐn)?shù))，另一種方法是列出高于或低于某一粒度的累計(jì)量(分?jǐn)?shù)或百分?jǐn)?shù))。

1.接通粒度分析儀(以下簡(jiǎn)稱儀器)電源，預(yù)熱15 min。

2.按照儀器使用程序，輸入粉塵真密度、液面高度、測(cè)定溫度下乙酸丁酯的密度和粘度值。

3.儀器打印出輸入的數(shù)值后，將乙酸丁酯倒入干凈的儀器測(cè)量池中，倒入量約為液面高度的2/3。將裝有乙酸丁酯的測(cè)量池放人儀器測(cè)定位置，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使儀器顯示光密度值為0.0。

4.將含塵濾膜放人干凈瓷坩堝或燒杯內(nèi)，滴人5~10mL乙酸丁酯并用玻璃棒充分?jǐn)嚢?。攪拌時(shí)用吸移管將含塵液體滴入裝有乙酸丁酯的測(cè)量池中，使液面高度達(dá)到輸入液面高度刻度線。

5.對(duì)一般非采取在濾膜上的煤礦粉塵，用無(wú)水乙醇代替乙酸丁酯。方法是取3～5g粉塵在白紙上充分混合均勻，用牛角匙取約10mg粉塵放人干凈坩堝或燒杯內(nèi)，按照第4條所述方法進(jìn)行操作。

6.蓋上測(cè)量池蓋，手持測(cè)量池用拇指按緊蓋子充分搖晃，使測(cè)量池中粉塵均勻分散，同時(shí)用脫脂棉紗布擦干測(cè)量池表面液體。迅速將測(cè)量池放人儀器測(cè)定位置，使儀器顯示的光密度值在90~100范圍內(nèi)，迅速按測(cè)量鍵開始測(cè)定粉塵粉度分布。若儀器最初顯示的光密度值不在90~100范圍之間，則表示懸浮液濃度太高或太低，需要重新調(diào)節(jié)液體中粉塵濃度。

7.按測(cè)量鍵后，儀器開始以0.5s時(shí)間間隔顯示測(cè)量時(shí)間及對(duì)應(yīng)時(shí)間的光密度值。按下式計(jì)算要測(cè)定的粉塵顆粒粒徑所需時(shí)間t。當(dāng)儀器顯示的時(shí)間大于t后，按中途停止鍵，儀器便自動(dòng)打印所需的粉塵顆粒粒徑不小于粉塵顆粒粒徑的各級(jí)粒徑的粉塵粒度分布。

表示粒度特性有兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，介紹如下：

① D50：一個(gè)樣品的累計(jì)粒度分布百分?jǐn)?shù)達(dá)到50%時(shí)所對(duì)應(yīng)的粒徑。它的物理意義是粒徑大于它的顆粒占50%，小于它的顆粒也占50%，D50也叫中位徑或中值粒徑。D50常用來(lái)表示粉體的平均粒度。

② D97：一個(gè)樣品的累計(jì)粒度分布數(shù)達(dá)到97%時(shí)所對(duì)應(yīng)的粒徑。它的物理意義是粒徑小于它的的顆粒占97%。D97常用來(lái)表示粉體粗端的粒度指標(biāo)。 其它如D16、D90等參數(shù)的定義與物理意義與D97相似。

粉塵在液相或氣相介質(zhì)中按粒徑大小順序沉降。用光透過方法在一定沉降高度h位置，測(cè)定光柱中不同粒徑的粉塵濃度，計(jì)算出粉塵粒度分布。

粉塵粒度分布是指在含塵空氣中，各種不同粒徑粉塵的質(zhì)量或顆粒數(shù)占粉塵總質(zhì)量或總顆粒數(shù)的百分?jǐn)?shù)。

size distribution of dust;dispersity of dust2100433B

累積粒度分布簡(jiǎn)稱累積分布，是單位體積空氣中大于或小于某規(guī)定粒徑的顆粒粒子數(shù)目或體積、質(zhì)量等與顆粒的總粒子數(shù)或總體積、總質(zhì)量的百分比對(duì)其不同粒徑的關(guān)系。

可用此作出其粒度分布曲線圖。由于顆粒物中粒徑小的粒子數(shù)目多于粒徑大的粒子數(shù)目，所以多用小于規(guī)定粒徑的表示法。通常多用體積（或質(zhì)量）累積分布。體積（或質(zhì)量）的累積分布可用正態(tài)概率紙作圖。

粒度分布曲線能夠靈敏的反映水動(dòng)力條件，是識(shí)別沉積環(huán)境的重要圖解。對(duì)勝坨地區(qū)沙三段三角洲沉積微相研究發(fā)現(xiàn)，粒度分布曲線組合樣式能夠準(zhǔn)確地識(shí)別沉積微相。

粒度分布曲線河流作用

該種河口壩頂部為低斜多跳懸浮式，中底部為兩跳一懸式的粒度分布曲線組合樣式。低斜多跳懸浮式粒度分布曲線的主要特征為：跳躍組分又分為3個(gè)次級(jí)組分，累積含量達(dá)80%～90%，3個(gè)次級(jí)組分斜率基本25°～60°，分選不齊，剩余的懸浮組分含量10%～20%，分選差。低斜多跳懸浮式粒度分布曲線主要出現(xiàn)于河口壩頂部的細(xì)砂巖中，反映了洪泛期的水?dāng)y粗粒沉積物，由于河口區(qū)波浪作用的阻擋，水體不穩(wěn)，水流速度驟減，碎屑物質(zhì)快速堆積的特征。兩跳一懸式粒度分布曲線主要出現(xiàn)于河口壩的中—底部粉細(xì)砂巖中，其特征為：跳躍組分又分為兩個(gè)次級(jí)組分，累積含量大于70%，粗粒級(jí)跳躍組分斜率大，反映砂巖的分選好；細(xì)粒級(jí)跳躍組分斜率小，分選中等，反映了波浪作用偏弱的特征。懸浮組分含量小，分選差，與跳躍組分的相交點(diǎn)Φ值為4.0～5.0，與水下分流河道相比，Φ值明顯增大，反映河口壩底部水動(dòng)力條件減弱。該種曲線跳躍組分與懸浮組分的交點(diǎn)Φ值自上而下逐漸變大，說(shuō)明反粒序的河口壩碎屑物質(zhì)粒徑小，波浪能量弱的沉積特征。

粒度分布曲線波浪作用

該種河口壩的頂部為牽引－跳躍－懸浮式，中下部為高斜兩跳懸浮式粒度分布曲線組合樣式。牽引－跳躍－懸浮式粒度分布曲線主要見于河口壩頂部的中細(xì)砂巖中，其主要特征為：3個(gè)次級(jí)組分發(fā)育齊全，牽引組分含量少，一般小于15%，斜率一般低于20°，與跳躍組分的交點(diǎn)Φ值約為2.0，反映砂質(zhì)粒徑粗，分選差；跳躍組分含量70%～85%，斜率約為50°，與懸浮組分的交點(diǎn)Φ值為3.0～4.0，反映砂質(zhì)分選好；懸浮組分含量15%，斜率低，砂質(zhì)分選差。高斜兩跳懸浮式是以分選良好的跳躍組分為主，少量牽引和懸浮組分，主要出現(xiàn)于河口壩的中下部粉細(xì)砂巖中，其特點(diǎn)與河流作用強(qiáng)的河口壩的曲線特點(diǎn)相似，但跳躍組分的斜率明顯偏大，反映經(jīng)過波浪作用的加工，砂巖明顯分選好的特征。該種曲線與波浪帶淺灘型粒度分布曲線特征相似，是波浪加工的典型曲線特征，因缺乏強(qiáng)水動(dòng)力條件，牽引組分常為分選差的細(xì)砂巖。

粒度分布曲線粒度曲線應(yīng)用

用粒度分布曲線圖解釋環(huán)境是最有效的一種圖解形式。綜合各種沉積環(huán)境的概率曲線可見，由于不同沉積環(huán)境水動(dòng)力條件的變化，沉積物的搬運(yùn)方式不同，導(dǎo)致各種沉積環(huán)境的粒度分布曲線也不同，但這些變化有一定規(guī)律。粒度分布曲線對(duì)水動(dòng)力條件的變化較靈敏，利用單條曲線判斷沉積相會(huì)存在多解性，但利用粒度分布曲線的組合樣式能很好的識(shí)別沉積微相。勝坨地區(qū)南部沙三段不同的沉積微相具有不同的粒度分布曲線組合樣式，正是利用這種差異性，可以很準(zhǔn)確地識(shí)別沉積微相類型。 2100433B