粒度分析实验

可以展开简化公式来代替，公式如下：
σ φ ＝ 1 100
f
2 m

XΦ2
1
SKφ ＝ 100
f
3 m
3 100
Xφ
f
2 m

2X 3 φ
σ
3 φ
1
Kφ ＝ 100
f
4 m
4 100
X
f
3 m
6 100
X
2

4
f
2 m

3X
4
标准偏差
标准偏差（σ φ ）表示粒径频率曲线的扩散程度，值的大小反映了沉积物分选的好坏。 （1）分选很好：σ φ < 0.35 （2）分选好：σ φ = 0.35～0.5 （3）分选中等：σ φ = 0.5～1 （4）分选差：σ φ =1～2 （5）分选很差：σ φ =2～4 （6）分选极差：σ φ > 4
百分含量
频率曲线图
0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
0 ≤0φ 0.5φ 1φ 1.5φ 2φ 2.5φ 3φ 3.5φ 4φ 粒度
累积频率曲线
100
累 80 积 百 60 分 40 含 量 20
0 ≤0φ 0.5φ 1φ 1.5φ 2φ 2.5φ 3φ 3.5φ 4φ 粒度
利用Grapher4win软件得到概率累积曲线图
样品来源 实验过程 数据分析 结论
实验报告
表3 各粒级百分含量及累积百分数
粒级
粒级重 质量百分数（%） 累积百分数（%）
0Φ 0.25Φ 0.5Φ 0.75Φ
1Φ 1.25Φ 1.5Φ 1.75Φ
2Φ 2.25Φ 2.5Φ 2.75Φ
3Φ 3.25Φ 3.5Φ 3.75Φ
4Φ 〉4Φ
要粒度集中在粗粒部分；如为正偏，则沉积物为细偏， 即分布中主要粒度集中在细粒部分。
福克和沃德（1957）所提出的峰态等级的数值界 限为：
很宽
KG＜0.67
宽
0.67～0.90
中等（近正态）0.90 ～ 1.11
窄
1.11 ～ 1.50
很窄
1.50 ～ 3.00
极窄
＞3.00
矩法计算的粒度参数
平均值
X φ =
fm
n
标准偏差 σ φ =
f (m Xφ ) 2
100
偏度 尖度
SKφ =
f (m Xφ )3
100σ
3 φ
Kφ =
f (m Xφ )4
100σ
4 φ
式中：f＝每个粒级中重量百分数（频率）。
m＝每个粒级的中间值，以 φ 表示
n＝样品中颗粒总数，当以百分数表示时，n 就等于 100。
因此，粒度分析的资料，广泛地运用来研究沉积岩的成 因，作为研究沉积环境的方法之一。
一.乌顿—温德华氏粒级标准（Uddeh—Wentworthgrdde scale） 这个粒级标准的分类界限是一个几何系列，可以用Φ
单位进行表示写成
D＝2－Φ径……………………公式（1）
式中D为直径毫米数，Φ是指数，任何D值均有一个Φ
＜0.004 毫米
名称 中砂 细砂 极细砂 粉砂 粘土
实验步骤
将实验样品放到烘箱中烘干，待样品完全蒸干后，称 其干重；
对样品进行机械分析，在规格为0—4φ间隔为0.5φ的 套筛中进行筛选，把分选出来的每个粒级的样品用电子 天平称重，从而确定分组后不同粒径范围的重量。
计算出各个粒级的质量百分比，用数学方法进行分析， 并根据所得数据绘制出图表，并从分析中得出结果。
99.00 98.00
95.00
90.00
80.00 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00
-1.00
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
粒度参数得计算
目前大都采用福克及沃德（Folk and Ward,1957）提出的粒度参数。称为 图解法。
平均值
MZ = 16 50 84 3
福克及沃德按他们所提出的SK1值，对偏度作如下 的划分。
极负偏 -1.00 ～ -0.30 负偏 -0.30 ～ -0.10 近对称 -0.10 ～ +0.10 正偏 +0.10 ～ +0.30 极正偏 +0.30 ～ +1.00 如为负偏，则此沉积物的粒度分布为粗偏，即分布中主
0.0005
Ф值
+2 +3 +4 +5 +6 +7 +8 +9 +10 +11
表2、温德华氏分类表
粒级界限（直径） ＞256 毫米 256～64 毫米 64～4 毫米 4～2 毫米 2～1 毫米 1～0.5 毫米
名称 巨砾 中砾 砾 砂砾 极粗砾 粗砂
粒级界限（直径） 0.5～0.25 毫米
0.25～0.125 毫米 0.125～0.063 毫米 0.063～0.004 毫米
64
wenku.baidu.com32
32
16
16
8
8
4
4
2
2
1
1
1/2
0.5
Ф值
-8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 +1
直径（毫米）
分数式
小数式
1/4
0.25
1/8
0.125
1/16
0.063
1/32
0.032
1/64
0.016
1/128
0.008
1/256
0.004
1/512
0.002
1/1024
0.001
1/2048
标准偏差 σ1= (84 16 ) 95 5
4
6.6
偏度
SK1=

84 16 2(84
2 16 )
50

95 5 2 50 2( 95 5 )
峰态
KG
=
95 2.44(

75
5
25
)
上列各式中 ФX 即相应于 X%处的粒径（Ф 值），称之为百分位数，例如 Φ16 即相应于 16%处的粒径 Ф 值，称为第 16 百分位数。
值相当值，负号的选择是为了工作的便利，因大多数
样品的主要粒级，均在一毫米以下，在Φ值前加一个 负号，可将大多数粒级的Φ值转换为正数，假如取二
为对数之底，表示上述关系，则为
Φ ＝－㏒ 2D……………………公式（2）
表1、温德华氏粒级界限及Ф值
直径（毫米）
分数式 小数式
256
256
128
128
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粒度分析实验
地理与规划学院 金秉福教授
实验原理
在沉积岩石学中，把能够确定沉积物中或岩石中不同粗 细质点的含量方法，称为粒度分析或称为机械分析。
粒度分析的方法，在研究岩石学方面是应用得最早的。 最初只是表示碎屑岩的结构，只限于岩石学方面的特征。 后来经过大量的统计资料，发现碎屑颗粒的粒度分布是 服从对数正态分布规律的。粒度大小是受流水作用营力 强度控制的，与沉积物形成的环境关系极为密切。