Wielkość ziarna

Nie należy mylić z rozmiarem krystalitów , określanym przez metalurgów jako „rozmiar ziarna”.

Granulometria
Pojęcia podstawowe
Wielkość cząstek · Wielkość ziarna Dystrybucja wielkości · Morfologia
Metody i techniki
Skala siatkowa · Granulometria optyczna Analiza sitowa · Gradacja gleby
Pojęcia pokrewne
Granulacja · Materiał ziarnisty Pył mineralny · Rozpoznawanie wzoru Dynamiczne rozpraszanie światła

Wykres wielkości ziarna Wentwortha z raportu United States Geological Survey Open-File Report 2006-1195: literówki w rozmiarze notatek; 33,1 mm to 38,1, a 0,545 mm to 0,594

Bruk na plaży w Nash Point , Południowa Walia

Rozmiar ziarna (lub rozmiar cząstek ) to średnica pojedynczych ziaren osadu lub zlitowanych cząstek w skałach klastycznych . Termin ten może być również stosowany do innych materiałów ziarnistych . Różni się to od krystalitów , który odnosi się do rozmiaru pojedynczego kryształu wewnątrz cząstki lub ziarna. Pojedyncze ziarno może składać się z kilku kryształów . Materiał ziarnisty może wahać się od bardzo małych cząstek koloidalnych , poprzez gliny , mułu , piasku , żwiru i bruku , aż po głazy .

Skala Fi Krumbeina

Zakresy wielkości określają granice klas, którym nadano nazwy w skali Wentwortha (lub skali Udden – Wentworth) używanej w Stanach Zjednoczonych . Skala phi (φ) Krumbeina , będąca modyfikacją skali Wentwortha stworzonej przez WC Krumbeina w 1934 r., jest skalą logarytmiczną obliczoną za pomocą równania

${\ Displaystyle \ varphi = - \ log _ {2} {\ Frac {D} {D_ {0}}}}$

Gdzie

${\ Displaystyle \ varphi}$ to skala phi Krumbeina,

to średnica cząstki lub ziarna w milimetrach (równanie Krumbeina i Monka), a $średnica$

odniesienia, ${\ displaystyle D_ {0}}$ równy 1 mm (aby równanie było spójne wymiarowo ).

To równanie można przekształcić, aby znaleźć średnicę za pomocą φ:

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

skala φ	Zakres rozmiarów (metryczny)	Zakres rozmiarów (w przybliżeniu cale)	Nazwa agregatu (klasa Wentworth)	Inne nazwy
<−8	>256mm	>10,1 cala	Otoczak
-6 do -8	64–256 mm	2,5–10,1 cala	Kostka
od −5 do −6	32–64 mm	1,26–2,5 cala	Bardzo gruby żwir	Kamyk
od −4 do −5	16–32 mm	0,63–1,26 cala	Gruby żwir	Kamyk
od −3 do −4	8–16 mm	0,31–0,63 cala	Średni żwir	Kamyk
od −2 do −3	4–8 mm	0,157–0,31 cala	Drobny żwir	Kamyk
od −1 do −2	2–4 mm	0,079–0,157 cala	Bardzo drobny żwir	Granulka
0 do -1	1–2 mm	0,039–0,079 cala	Bardzo gruby piasek
1 do 0	0,5–1 mm	0,020–0,039 cala	Piasek gruboziarnisty
2 do 1	0,25–0,5 mm	0,010–0,020 cala	Piasek średni
3 do 2	125–250 μm	0,0049–0,010 cala	Drobny piasek
4 do 3	62,5–125 μm	0,0025–0,0049 cala	Bardzo drobny piasek
8 do 4	3,9–62,5 μm	0,00015–0,0025 cala	Muł	Błoto
10 do 8	0,98–3,9 μm	3,8 × 10 −5 –0,00015 cala	Glina	Błoto
20 do 10	0,95-977 nm	3,8×10-8 –3,8 × 10-5 cali	Koloid	Błoto

Na niektórych schematach żwir jest czymś większym niż piasek (obejmujący granulki, kamyki, bruk i głaz w powyższej tabeli).

Skala międzynarodowa

ISO 14688-1:2002 ustanawia podstawowe zasady identyfikacji i klasyfikacji gruntów na podstawie właściwości materiałowych i masowych najczęściej stosowanych w gruntach do celów inżynierskich. ISO 14688-1 ma zastosowanie do gleb naturalnych in situ , podobnych materiałów wytworzonych przez człowieka in situ oraz gleb ponownie osadzonych przez ludzi.

ISO 14688-1:2017

Nazwa				Zakres rozmiarów (mm)	Zakres rozmiarów (w przybliżeniu)
Bardzo gruba gleba		Duży głaz	lBo	>630	>24,8031
		Otoczak	Bo	200–630	7.8740–24.803
		Kostka	Współ	63-200	2.4803–7.8740
Gruba gleba	Żwir	Gruby żwir	cGr	20–63	0,78740–2,4803
		Średni żwir	mgr	6,3–20	0,24803–0,78740
		Drobny żwir	fGr	2,0–6,3	0,078740–0,24803
	Piasek	Piasek gruboziarnisty	cSa	0,63–2,0	0,024803–0,078740
		Piasek średni	mSa	0,2–0,63	0,0078740–0,024803
		Drobny piasek	fSa	0,063–0,2	0,0024803–0,0078740
Drobna gleba	Muł	Gruby muł	cSi	0,02–0,063	0,00078740–0,0024803
		Średni muł	mSi	0,0063–0,02	0,00024803–0,00078740
		Drobny muł	fSi	0,002–0,0063	0,000078740–0,00024803
	Glina		Kl	≤0,002	≤0,000078740

Sortowanie

Nagromadzenie osadu można również scharakteryzować na podstawie rozkładu wielkości ziaren. Osad osadu może zostać poddany sortowaniu, gdy pewien zakres wielkości cząstek zostanie usunięty przez czynnik taki jak rzeka lub wiatr. Sortowanie można określić ilościowo za pomocą graficznego odchylenia standardowego:

${\ Displaystyle \ sigma _ {I} = {\ Frac {\ fi 84- \ fi 16, {4}} + {\ Frac {\ fi 95 -\fi 5}{6.6}}}$

Gdzie

${\ displaystyle \ sigma _ {I}}$ to włącznie graficzne odchylenie standardowe w jednostkach phi

${\ displaystyle \ phi 84}$ to 84. percentyl rozkładu wielkości ziarna w jednostkach fi itp.

Wynik tego można opisać za pomocą następujących terminów:

Średnica (jednostki phi)	Opis
${\ displaystyle \ sigma _ {ja}}$ <0,35	bardzo dobrze posortowane
0,35 < ${\ Displaystyle \ sigma _ {I}}$ <0,50	dobrze posortowane
0,50 < ${\ Displaystyle \ sigma _ {I}}$ <1,00	średnio sortowane
1,00 < ${\ Displaystyle \ sigma _ {I}}$ <2,00	źle posortowane
2,00 < ${\ Displaystyle \ sigma _ {I}}$ <4,00	bardzo źle posortowane
4,00 < ${\ Displaystyle \ sigma _ {I}}$	bardzo źle posortowane

Zobacz też

• Średnica Fereta
• Średnica Martina
• Rzędy wielkości (objętość)
• Tekstura gleby
• Podłoże (biologia)
• Zunifikowany System Klasyfikacji Gleby (USCS)

Linki zewnętrzne

• RD Dean & RA Dalrymple, Coastal Processes with Engineering Applications (Cambridge University Press, 2002)
• WC Krumbein & LL Sloss, Stratygrafia i sedymentacja , wydanie 2 (Freeman, San Francisco, 1963).
• Udden, JA (1914). „Skład mechaniczny osadów klastycznych”. Biuletyn Amerykańskiego Towarzystwa Geologicznego . 25 (1): 655–744. Bibcode : 1914GSAB...25..655U . doi : 10.1130/GSAB-25-655 .
•    Wentworth, CK (1922). „Skala stopni i terminów klas dla osadów klastycznych” . Dziennik Geologii . 30 (5): 377–392. Bibcode : 1922JG.....30..377W . doi : 10.1086/622910 . JSTOR 30063207 . S2CID 128682870 .