1. Método de análisis del tamaño de partículas de conglomerado
El análisis del tamaño de partículas de conglomerado se lleva a cabo principalmente en el campo, generalmente utilizando dos métodos: análisis de detección y medición directa. Para grava y capas de grava suelta con cementación débil, la primera pantalla con aberturas de 10 mm y 1 mm puede llevarse nuevamente al interior para una mayor subdivisión si el contenido de grava fina en 10 ~ 1 mm es grande; Si la diferencia es grande, se debe utilizar el método de análisis de tamiz para la subdivisión; la grava de más de 10 mm generalmente se mide directamente fuera del sitio con una regla, y luego la grava de cada tamaño de partícula se pesa y se registra en la tabla de análisis de tamaño de partícula. . Durante el proceso de muestreo, se debe seleccionar un lugar de muestreo representativo y la masa de la muestra no debe ser inferior a 25 a 30 kilogramos; de lo contrario, el error será considerable. Para el conglomerado cementado, la medición del tamaño de las partículas se puede realizar en la zona erosionada o se puede llevar la muestra a la habitación, cementarse primero, separar la grava y luego medir el tamaño de las partículas;
2. Métodos de análisis del tamaño de partículas de arenisca y limolita.
El análisis del tamaño de partículas de arenisca y limolita a menudo adopta el método de análisis de tamiz, el método de velocidad de sedimentación y el método de velocidad de sedimentación de uso común. Incluye el método Azni, el método Sabanin y el método Robinson. El método de análisis de tamiz y el método de velocidad de sedimentación son adecuados para rocas sueltas no consolidadas, como rocas clásticas gruesas. Generalmente, solo se utiliza el método de análisis de tamiz, mientras que las rocas clásticas medias y finas a menudo contienen más partículas de limo y arcilla, por lo que la velocidad de sedimentación. método A menudo se utiliza junto con métodos de detección. El método de sección delgada se utiliza principalmente para fortalecer rocas duras. En términos generales, el método de análisis de tamiz es adecuado para partículas de más de 0,25 mm y también se puede utilizar para partículas de más de 0,1 mm, y el método de velocidad de sedimentación es adecuado para partículas de menos de 0,25 mm.
3. Clasificación del tamaño de las partículas
Generalmente se utiliza el estándar de barlovento de la madera, que es un esquema de clasificación en milímetros. Posteriormente, Querubin (1934) propuso una transformación logarítmica (Tabla 3-1), denominada valor φ:
Principios de Sedimentología
donde d es el diámetro de la partícula.
Tabla 3-1 Tabla comparativa de estándares de clasificación
4. Análisis del tamaño de partículas en rebanadas
El método de análisis de tamiz solo es aplicable a arenas sedimentarias modernas y antiguas sueltas consolidadas. arenisca. Ya no se aplica a la arenisca que no se puede aflojar. El análisis del tamaño de partículas de rocas consolidadas, especialmente de rocas cementadas silíceas, sólo se puede realizar en secciones delgadas. La precisión del análisis del tamaño de partículas de la sección delgada es peor que la del método de análisis de tamiz porque el número de partículas contadas en la sección delgada es mucho menor que el del método de análisis de tamiz, la velocidad del análisis es lenta y los resultados del análisis no pueden ser comparado directamente con el método de análisis de tamiz. La siguiente es una breve introducción al método de análisis del tamaño de partículas en sección delgada. Las secciones delgadas se preparan de la misma manera que las secciones delgadas de roca ordinarias. La piedra arenisca suelta se empapa en cola, se hierve y se muele. Las rebanadas utilizadas para el análisis del tamaño de grano fueron ligeramente más grandes (3,0 cm × 2,0 cm), especialmente para arenisca de grano grueso, de modo que se pudieran medir suficientes granos en las rebanadas. Las muestras utilizadas para moler secciones delgadas deben ser representativas de las formaciones rocosas recolectadas.
(1)Método de medición del tamaño de partículas en escamas
El método utilizado para seleccionar las partículas que se medirán en escamas se denomina método de muestreo. Los métodos de muestreo sistemático comúnmente utilizados incluyen el método de conteo de puntos y el método de conteo de líneas. Además, existe otro método llamado método de grabación en cinta.
El método de conteo generalmente se mide con un ocular con una rejilla. La longitud lateral de cada rejilla debe ser mayor que el diámetro aparente máximo de las partículas en la sección. Las secciones deben pasar a través del campo de visión de un microscopio con una platina mecánica para medir el tamaño de las partículas en contacto con los nodos de la rejilla (Figura 3-1).
El método del lineímetro utiliza una platina mecánica para mover el corte en una dirección perpendicular al micrómetro del ocular, y se miden todas las partículas en contacto con la mira y las líneas verticales. Después de medir una línea, use líneas horizontales paralelas para mover la hoja una cierta distancia y luego mida como se indicó anteriormente hasta que se midan suficientes partículas. El espacio entre las líneas de medición debe ser mayor que el diámetro aparente máximo de las partículas en la placa (Figura 3-2).
Diferentes métodos de muestreo producen resultados diferentes. Al medir con el método de la línea de medición, la probabilidad de que una partícula cruce la línea de medición está en línea recta con la partícula en la dirección vertical de la línea de medición.
Figura 3-1 Análisis del tamaño de partículas en corte y método de conteo
El diámetro es proporcional cuando se mide con el método de conteo, la probabilidad de que una partícula encuentre un punto es proporcional a lo visible; área de superficie de la partícula.
Utilice el método de la cinta métrica para colocar el corte en la platina mecánica, fije la abscisa y haga que el corte se mueva lentamente perpendicular al micrómetro del ocular. Todas las partículas centradas entre lecturas específicas en el micrómetro del ocular deben clasificarse y contarse según su tamaño (Figura 3-3). El ancho de esta banda debe ser igual o mayor que el diámetro aparente máximo de las partículas de la muestra. Los experimentos han demostrado que los resultados medidos con el método de medición con correa son los más cercanos a la verdadera distribución del tamaño de partículas en la muestra.
Figura 3-2 Método de medición lineal para el análisis del tamaño de partículas en rodajas
Figura 3-3 Método de medición con correa para el análisis del tamaño de partículas en rodajas
Debido a los diferentes resultados Los resultados obtenidos mediante métodos de muestreo no son directamente comparables, por lo que si desea utilizar métodos estadísticos para comparar diferentes muestras, debe utilizar el mismo método de muestreo y método de medición en cada detalle. Finalmente, complete los resultados de la medición en la tabla estadística de tamaño de partículas a escala (Tabla 3-2).
Tabla 3-2 Estadísticas del tamaño de partículas de papel
(2) Comparación y conversión de varios diámetros medidos
Comenzó el uso de datos de tamaño de partículas para explicar los entornos de depósito en los tiempos modernos Estudio de sedimentos. El análisis del entorno de depósito de rocas antiguas también se puede comparar con los sedimentos modernos mediante el análisis del tamaño de grano de la roca.
El análisis del tamaño de partículas de los sedimentos modernos generalmente utiliza el método de análisis de tamiz convencional y el resultado es el porcentaje en masa de partículas de diferentes tamaños. Actualmente, la mayoría de las rocas antiguas sólo pueden analizarse a través de secciones delgadas, y el resultado es el porcentaje de partículas de diferentes tamaños. Los dos no se pueden comparar directamente. Si se requiere comparación, es necesaria la conversión. Incluso con el mismo método, sólo se pueden hacer comparaciones estadísticas y nunca se pueden hacer comparaciones de partículas individuales.
La desviación media entre el diámetro de cribado y el diámetro del análisis de velocidad de sedimentación es inferior a 0,1 φ. Generalmente, la conversión no es necesaria para los dos métodos, pero la conversión es necesaria en una investigación precisa. La desviación entre el diámetro aparente del análisis de sección delgada y el diámetro del análisis de tamiz puede ser de hasta 0,25 φ o más y no pueden usarse juntos ni compararse directamente bajo ninguna circunstancia. Hay muchas formas de convertir el diámetro aparente en diámetro de tamiz. Entre ellas, la conversión de regresión lineal de G.M. Friedman mediante análisis estadístico es simple y precisa. La ecuación de conversión de regresión para cualquier tamaño de partícula es Principios de sedimentología. >
En la fórmula: d es el diámetro del orificio del tamiz convertido; d es el diámetro de longitud aparente medido en la hoja, ambos se calculan mediante el valor φ. Después de la conversión, la desviación máxima del diámetro promedio entre el valor convertido y el valor de detección real es generalmente inferior a 0,25 φ, y el intervalo de agrupación superior a 0,25 φ puede satisfacer la investigación sedimentológica general.
Para la comparación entre el diámetro aparente y el diámetro real de las rodajas, según experimentos, el diámetro aparente promedio medido en la sección transversal de agregados esféricos con el mismo diámetro es 0,765 veces el diámetro real, es decir, en los agregados granulares en rodajas, el diámetro aparente promedio de las partículas es menor que el diámetro real, lo que se denomina efecto de corte.
(3) Requisitos para la medición del tamaño de partículas en sección delgada
La medición del tamaño de partículas es la base del análisis del tamaño de partículas, por lo que los requisitos para la medición son muy altos, pero el trabajo de medición es muy engorroso y la eficiencia es muy baja. El análisis del tamaño de partículas en sección es la única forma de estudiar muestras consolidadas, utilizando microscopía de luz polarizada y microscopía electrónica de barrido. En los últimos años, los analizadores de imágenes básicamente han logrado la automatización del análisis del tamaño de partículas en cortes finos, lo que ha mejorado enormemente la eficiencia. La estadística de una escama es el número de partículas.
Cuando se utiliza el análisis del tamaño de partículas de sección delgada en la investigación del ambiente sedimentario, los requisitos básicos para las muestras de rocas son: el contenido de clastos oportunos en la arenisca debe ser superior a 70, y al menos el contenido de clastos oportunos y El feldespato debe ser superior a 70. Cuanto más débil sea el metasomatismo de disolución y los fenómenos de expansión secundaria, mejor la dirección del corte puede ser vertical o paralela, según el propósito de la investigación y la precisión requerida. En la investigación de rocas carbonatadas, la densidad de muestreo puede alcanzar 1 punto/cm y se pueden obtener cortes paralelos. Al medir, generalmente se utiliza el método de la tabla de líneas para extraer partículas. Se deben medir todas las partículas en la línea y no puede haber selección subjetiva. Cada corte sólo puede contar de 200 a 500 partículas, y en el caso de las rocas carbonatadas se deben medir más de 1.000 partículas.
Antes de comenzar el análisis se debe determinar cuántas partículas se deben determinar para representar la distribución del tamaño de partículas de todo el corte en un corte. Se miden muy pocas partículas para ser representativas de la distribución del tamaño de las partículas en la placa; se miden demasiadas partículas, se pierde tiempo y no se gana precisión.
Con base en el experimento de muestras de arenisca, se midieron 100, 200, 300, 400 y 500 partículas respectivamente, y se dibujó la curva de porcentaje acumulativo del tamaño de partícula. A partir de contar 400 partículas, la forma de la curva de acumulación del tamaño de partículas permanece básicamente sin cambios, por lo que se puede determinar que contar de 400 a 500 partículas en la hoja es el recuento mínimo que cumple con los requisitos de precisión.
Al convertir el diámetro aparente del análisis de sección delgada en el diámetro del análisis de tamiz, también se debe considerar la presencia de "grupos heterogéneos". Si la base de impurezas no se corrige, a menudo no hay un extremo final del grupo suspendido y el grupo de salto se extiende directamente a través del punto de corte de 3 a 4 φ sin girar. Esta situación ocurre principalmente en areniscas y limolitas medianamente finas. valor medio inferior a 2 φ. Esto se debe a que las partículas de 4 a 7 φ son más pequeñas y tienen una mayor probabilidad de ser detectadas, o todas se fusionan en partículas de 4,5 φ o 5 φ, lo que resulta en un aumento en el número de partículas finas, lo que es esencialmente un truncamiento estadístico. efecto
Figura 3-4 Efecto de truncamiento
El método de corrección de impurezas consiste en medir o estimar el contenido de impurezas después de ajustar el microscopio a 6 φ. Debido al efecto de corte y a la epigénesis diagenética, el valor base de las impurezas en secciones delgadas es generalmente mayor. Tome 2/3 ~ 1/2 como valor de corrección, suponiendo que sea δ, multiplique cada porcentaje acumulado por (100-δ) y vuelva a dibujar una curva. Para rocas débilmente consolidadas, se puede utilizar la misma muestra tanto para el análisis de cribado como para el análisis de sección delgada, y el coeficiente de corrección (100-δ) se puede obtener mediante experimentos.