Размер зерна

Диаметр отдельных зерен осадка или литифицированных частиц в обломочных породах

Таблица размеров зерен Вентворта из отчета Геологической службы США в открытом доступе 2006-1195: обратите внимание на опечатки в размерах; 33,1 мм = 38,1, а 0,545 мм = 0,594.

Пляжная брусчатка в Нэш-Пойнт , Южный Уэльс

Размер зерна (или размер частиц ) — это диаметр отдельных зерен осадка или литифицированных частиц в обломочных породах . Этот термин может также применяться к другим гранулированным материалам . Это отличается от размера кристаллита , который относится к размеру отдельного кристалла внутри частицы или зерна. Отдельное зерно может состоять из нескольких кристаллов . Гранулированный материал может варьироваться от очень мелких коллоидных частиц , через глину , ил , песок , гравий и булыжники , до валунов .

Шкала фи Крумбейна

Диапазоны размеров определяют пределы классов, которым даны названия в шкале Вентворта (или шкале Уддена–Уэнтворта, названной в честь геологов Честера К. Уэнтворта и Йохана А. Уддена), используемой в Соединенных Штатах . Шкала фи Крумбейна (φ), модификация шкалы Уэнтворта, созданная В. К. Крумбейном ^[1] в 1934 году, представляет собой логарифмическую шкалу, вычисляемую по уравнению

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

где

${\displaystyle \varphi }$это шкала фи Крумбейна,

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

${\displaystyle D_{0}}$— опорный диаметр, равный 1 мм (чтобы уравнение было размерно согласованным ).

Это уравнение можно переписать, чтобы найти диаметр с помощью φ:

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

В некоторых схемах гравий — это все, что крупнее песка (включая гранулы, гальку, булыжник и валуны в таблице выше).

Международный масштаб

ISO 14688-1:2017 устанавливает основные принципы идентификации и классификации грунтов на основе тех характеристик материала и массы, которые наиболее часто используются для грунтов для инженерных целей. ISO 14688-1 применяется к естественным грунтам in situ , аналогичным искусственным материалам in situ и грунтам, повторно отложенным людьми. ^[3]

Сортировка

Накопление осадка также может быть охарактеризовано распределением размера зерна. Осадочное месторождение может подвергаться сортировке, когда диапазон размеров частиц удаляется таким фактором, как река или ветер. Сортировку можно количественно оценить с помощью инклюзивного графического стандартного отклонения: ^[4]

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

где

${\displaystyle \sigma _{I}}$является инклюзивным графическим стандартным отклонением в единицах фи

${\displaystyle \phi 84}$это 84-й процентиль распределения размеров зерен в единицах фи и т. д.

Результат этого можно описать следующими терминами:

Смотрите также

• Отложения (геология)
• Диаметр Ферета
• диаметр Мартина
• Порядки величины (объема)
• Текстура почвы
• Субстрат (биология)
• Единая система классификации почв (USCS)

Ссылки

1. Крумбейн, WC (1934). «Распределение частот размеров осадков». Журнал седиментационной петрологии . 2 (4). doi :10.1306/D4268EB9-2B26-11D7-8648000102C1865D.
2. PetroWiki: Оценка проницаемости на основе размера зерна
3. "ISO 14688-1:2017 – Геотехнические исследования и испытания – Идентификация и классификация грунтов – Часть 1: Идентификация и описание". Международная организация по стандартизации (ISO).
4. Folk, Robert L.; Ward, William C. (1957). "Brazos River bar: a study in the significant of grain-size settings" (PDF) . Journal of Sedimentary Petrology . 27 (1): 3–26. Bibcode :1957JSedR..27....3F. doi :10.1306/74d70646-2b21-11d7-8648000102c1865d. Архивировано из оригинала (PDF) 12 мая 2014 г. . Получено 11 мая 2014 г. .

Внешние ссылки

• Р. Д. Дин и Р. А. Далримпл, Прибрежные процессы и инженерные приложения (Издательство Кембриджского университета, 2002)
• WC Krumbein & LL Sloss, Стратиграфия и седиментация , 2-е издание (Freeman, Сан-Франциско, 1963).
• Udden, JA (1914). «Механический состав обломочных осадков». Бюллетень Геологического общества Америки . 25 (1): 655–744. Bibcode : 1914GSAB...25..655U. doi : 10.1130/GSAB-25-655.
• Wentworth, CK (1922). «Шкала градаций и терминов классов для обломочных осадков». The Journal of Geology . 30 (5): 377–392. Bibcode : 1922JG.....30..377W. doi : 10.1086/622910. JSTOR  30063207. S2CID  128682870.