اندازه دانه رسوبي :
ديدكلي
دانههای رسوبی از نظر اندازه بسيار متنوع میباشند و در اندازههای مختلف قابل مشاهده هستند. طبقه بندی دانهها از روی بلندترين قطر آنها صورت میگيرد که برای اولين بار توسط ادون و ونتورت ارائه شده است . مقياس ونتورت يک مقياس لگاريتمی است که در آن ، حد هر درجه دو برابر بزرگتر از حد درجه کوچکتر بعدی است. مقياس لگاريتمی برای تقسيم بندی قطر دانهها وجود دارد که از تبديل مقياس ذکر شده بوجود آمده است و آنرا فی (φ) مینامند. مقياس فی عبارت است از لگاريتم منفی قطر ذره مبنای دو .
روشهای اندازه گيری قطر دانهها :
گرانومتری يا اندازه گيری قطر ذرات عبارت است از اندازه گيری تراکم ذرات در قطرهای مختلف. روشهای اندازه گيری برای قطرهای مختلف ذرات متفاوتند و دقت در عمل نسبت عکس با قطر ذره مورد مطالعه دارد، يعنی هر قدر ذرات کوچکتر باشند دقت در اندازه گيری بيشتر و مطالعه مشکل تر خواهد بود .
اندازه گيری قطر ذرات درشت :
قطر دانههای درشت (گراول) را میتوان مستقيما اندازه گيری کرد. اين کار توسط ابزارهای مخصوص اندازه گيری قطر مثل کوليس انجام میشود. روش ديگری نيز برای اندازه گيری قطر ذرات دشت وجود دارد و آن عکسبرداری از نمونهها است. ولی اشکالی که در اين روش وجود دارد اين است که در عکس بعد دوم مشخص نبوده و حجم واقعی ذرات را نمیتوان پيدا کرد .
اندازه گيری قطر ذرات در حد ماسه :
☺روش غربال کردن :
قطر ذرات را با روشهای مختلفی بدست میآورند. معمولترين روش برای منظور غربال کردن نمونهها میباشد. در روش غربال کردن ، ابتدا نمونه را وزن کرده و سپس مواد اضافی را شسته و پس از وزن کردن مجدد نمونه آن را در کوره با حرارت 40 درجه سانتيگراد خشک میکنند. سپس مقداری از رسوبات را وزن کرده و روی بالاترين غربال قرار میدهند. غربالها را طوری روی يکديگر قرار میدهند که منافذ کوچکتر در پايين باشد .
بعد از اينکه غربالها را به مدت 15 دقيقه توسط ماشين تکان دهنده ، تکان میدهند. بعد از متوقف کردن ماشين ، با مقدا رسوب باقيمانده در هر غربال را به دقت وزن میکنند. در اين روش هر غربال دارای قطر معينی است و دانههای باقيمانده در سطح هر غربال قطر بيشتری از غربال دارد ولی کوچکتر از قطر غربال بالايی میباشد و بدين طريق قطر دانهها محاسبه میگردد .
مقاطع ميکروسکوپی :
در اين روش برای اندازه گيری دانهها از مقاطع ميکروسکوپی استفاده میکنند. اندازههای بدست آمده در اين روش برای محاسبات آماری مفيد نمیباشند. زيرا با گرفتن مقطع از سنگ در جهات مختلف دانهها ، اندازههای متفاوتی بدست خواهد آمد .
اندازه گيری قطر ذرات در حد سيلت و رس :
ذرات دانه ريز در حد سيلت و رس را بوسيله پيپت و هيدرومتر اندازه گيری میکنند. چون ذرات کوچک رس و سيلت دارای نيروی چسبندگی زيادی هستند و به هم میچسبند لذا نمیتوان برای گرانولوتر اين ذرات از غربال استفاده کرد. برای اندازه گيری قطر اين ذرات لازم است، ابتدا مواد آلی موجود در آن را نيز بوسيله اسيد کلريدريک رقيق حل کرده و از محيط خارج میکنند. پس از انجام مراحل فوق برای کاهش ميزان چسبندگی بين ذرات از مواد معلق کننده استفاده کرده اين مواد را به مخلوط آب و رسوب اضافه میکنند. سپس بر اساس سرعت سقوط ذره ( با استفاده از قانون استوكس ) اندازه ذرات را محاسبه میکنند .
قانون سقوط ذرات در مايع ( قانون استوكس ) :
قانون استوکس بر اساس تاثير غلظت در سقوط ذرات در آب بنا شده که بدين روش اندازه ذرات دانه ريز محاسبه میشود. زمانی که ذره در آب با سرعت ثابتی رسوب کند، اين سرعت به نام سرعت سقوط ناميده میشد در چنين حالتی نيروی مقاومتی که از طرف آب بر ذره وارد شده و از رسوبگذاری آن جلوگيری میکند برابر است با نيروی جاذبه که در جهت مخالف عمل میکند. بنابراين ذره از روی سرعت اوليه خود با سرعتی ثابت شروع به سقوط میکند .
بر طبق اين قانون و سرعت سقوط ذرات میتوان قطر ذرات را حساب کرد. در واقع سرعت سقوط يک ذره به قطر ذره ، چگالی ذره و چگالی مايع بستگی دارد. هر چه قطر ذره و چگالی آن زياد باشد، سرعت سقوط آن نيز بيشتر خواهد بود .
نامگذاری رسوبات بر اساس اندازه دانهها
فولک در سال 1954 بر اساس اندازه دانههای تشکيل دهنده رسوبات و سنگهای رسوبی دو نمودار مثلثی برای نامگذاری آنها ارائه کرده است. مثلث اول برای نامگذاری رسوبات دانه درشت تر بکار برده میشود که در سه گوشه آن گراول (دانههای درشت تر از 2 ميليمتر) ، ماسه (دانههای بين 0.0625 تا 2 ميليمتر) و گل (ذرات کوچکتر از 0.0625 ميليمتر) قرار میگيرد. در اين مثلث بر اساس نسبت فراوانی دانههای ذکر شده در رسوبات ، پانزده گروه بافتی اصلی مشخص شده است. نام رسوب در اين مثلث توسط دو فاکتور زير تعيين میشود که يکی مقدار گراول موجود در رسوب و ديگری نسبت ماسه به گل میباشد .
برای نامگذاری رسوبات دانه ريزتر که فاقد هر گونه گراولی میباشند از مثلث ديگری که در سه گوشه آن ماسه ، سيلت و رس نوشته شده است، استفاده میکنيم. در اين مثلث ده محدود وجود دارد که بر اساس نسبتهای مختلفی از ماسه و رس و سيلت بوجود آمدهاند. و هر يک از اين محدودهها متعلق به رسوبی با نسبتهای مشخص از اين ذرات میباشد. به عنوان مثال اگر 90% ذرات از ماسه تشکيل شده باشد رسوب حاصله ماسه مینامند و يا اگر از 50% ماسه ، 16% و سيلت 32% رس بوجود آمده باشد ماسه رسی ناميده شود .
بررسی اندازه دانهها :
بررسی توزيع دانههای رسوبی برای مقايسه نمونههای مختلف با يکديگر از اهميت خاصی برخوردار است، زيرا بدين طريق میتوان به ويژگيهای مختلف رسوبات و عوامل موثر در بوجود آمدن آنها پی برد و ذرات رسوبی بيشتر توسط آب و هوا حمل شده و حرکت میکنند و با کاهش شدت جريان ذرات به تدريج رسوب میکنند . اندازه ذرات موجود در رسوبات در واقع مويد انرژی عامل حمل و نقل میباشد. چنانچه در يک توده از رسوبات فراوانی با دانههای درشت (در حد گراول) باشد، اين فراوانی میتواند نشانگر حداکثر سرعت جريان در هنگام رسوبگذاری باشد .
همچنين مسافتی را که اين رسوبات طی کردهاند اندک میباشد چون با زياد شدن مسافت حمل و نقل از انرژی عامل حمل و نقل کاسته شده و ذرات درشت تر رسوب میکنند. و اين ذرات درشت به دليل برخورد با يکديگر و يا با بستر ، شکسته و ريزمیشوند. در واقع با تعيين مقدار ذرات گراولی ، ماسهای و گلی میتوانيم به تعبير و تفسير انرژی محيط بپردازيم. برای درک بهتر توزيع دانهها در رسوبات از يک سری واژههای آماری استفاده میشود .
محاسبات آماری آناليز و بررسی دانهها به چند طريق انجام میشود که يکی از آنها رسم منحنی و محاسبات به روش ترسيمی میباشد. انواع منحنيهايی که برای اين منظور رسم میشود عبارتند از منحنی هيستوگرام ، توزيع عادی و تجمعی که در هر کدام از اين نمودار محور x برابر با اندازه ذرات و محور y برابر با درصد فراوانی و يا تغييراتی که در ميزان فراوانی رسوبات برای انجام کارهای آماری میدهند، میباشد .
منبع : www.daneshnameh.roshd.ir