2015-05-10
5865
Лабораторная работа 4
Цель и содержание. Ознакомить студентов с графическими методами обработки данных гранулометрического анализа и использованием этих данных в генетических целях. В методических указаниях дается краткая характеристика наиболее распространенных способов графической обработки данных гранулометрического анализа, оценивается степень их наглядности и применимости и приводится методика построения различных графиков. Знания, полученные при выполнении этой работы, используются студентами при выполнении курсовой работы по дисциплине «Литология».
Теоретическое обоснование. Графическое изображение результатов гранулометрического анализа позволяет более наглядно представить полученные данные (гистограммы и циклограммы), сопоставить их в целях обобщения (кумулятивные кривые и треугольные диаграммы) и использовать для решения вопросов генезиса песчано-алевритовых пород (кривые распределения, генетическая диаграмма Passega).
Самый наглядный график - гистограмма, на котором содержание каждой фракции изображается отдельно, чаще всего высотой столбика (рис.10).
Рисунок 10 - Гистограмма
Достоинство гистограмм - большая наглядность и возможность показа раздельно любой фракции. Недостаток - невозможность совмещения на одной диаграмме нескольких анализов. По гистограммам и кривым распределения, на которых отчетливо отображается как диапазон размерностей зерен, участвующих в строении породы, так и размер преобладающих фракций и ее содержание, может быть произведена оценка отсортированности породы.
По ее виду кривой распределения можно судить об отсортированности породы: высокая, узкая вершина будет у хорошо отсортированных пород; менее резкая - у плохо отсортированных.
Циклограмма представляет круг, разделенный на секторы, площади или дуги которых пропорциональны содержанию фракций (рис. 11). Данный график для сопоставления массовых анализов неудобен.
Рисунок 11 - Циклограмма
Кумулятивные или суммарные нарастающие кривые применяют как для изображения одного анализа и вычисления гранулометрических коэффициентов, так и для сопоставления небольшого числа анализов. Кумулятивные кривые по сравнению с гистограммами менее наглядны, т.к. содержания отдельных фракций на них непосредственно не выражаются. Однако по кумулятивной кривой можно определить содержание любой фракции, даже не определявшейся механическим анализом. Кроме того, более простой вид графика позволяет наносить на одну диаграмму несколько кривых и затем сравнивать их (рис.12).
Рисунок 12 –Кумулятивная кривая
Простейшим математическим способом обработки кумулятивных кривых является вычисление трех гранулометрических коэффициентов: среднего размера зерен, коэффициента сортировки и коэффициента асимметрии. Средним или медианным диаметром (Мd) называется такой размер зерен, меньше и больше которого содержится по 50% частиц.
Величина коэффициента сортировки So характеризует степень однородности обломочного материала в породе. So всегда > 1 (обычно от 1,5 до 3), лишь для абсолютно однородного песка, состоящего из обломков, принадлежащих одной фракции, So = 1. Часто So (особенно в иностранной литературе) определяют по соотношению
So = √Q3/ Q1
Отсортированность песков определяется по таблице:
| Степень отсортированности песков | So=Qз / Q1 - | So= √Q3/Q1 |
| Хорошо отсортированы | 1 - 2,5 | 1 - 1,58 |
| Средне отсортированы | 2,5 - 4, 5 | 1,58- 2,12 |
| Плохо отсортированы | > 4,5 | > 2,5 |
Коэффициент асимметрии Sк указывает, в какую сторону (больших или меньших размеров) сдвинута мода (диаметр наиболее распространенных частиц) относительно вычисленного медианного диаметра. По кумулятивной кривой можно определить коэффициент К, характеризующий крупнозернистую часть породы. Эта величина характеризует такую размерность зерен, относительно которой более крупные зерна, встречаемые в породе, составляют 1% от всей породы. Крупнозернистая часть важна в том отношении, что она соответствует максимальной силе потока.
Треугольные диаграммы применяют для сопоставления результатов многих анализов - в этом его преимущество перед всеми ранее рассмотренными. Анализы здесь изображаются одной точкой, но содержания фракций определены быть не могут, т.к. при нанесении на треугольную диаграмму, допускающую показ лишь трех компонентов, фракции объединяются.
Материалы. Таблицы данных гранулометрического анализа, полулогарифмическая сетка для построения кривых распределения и кумулятивных кривых, сетка с двойным логарифмическим масштабом для построения генетической диаграммы Пассега.
