Зображення даних гранулометричного аналізу

Найпростішим методом точного і повного запису лабораторних даних є таблиці. Але при кількості фракцій більше десяти і при великій кількості аналізів вони стають громіздкими і незручними для користування.

Для наочного зображення результатів аналізу широко застосовують різні графічні способи: трикутні і секторні діаграми або циклограми; гістограми або стовпчасті діаграми; криві розподілу і кумулятивні криві.

Трикутні діаграми застосовують для трьох компонентів порід (піски, алеврити, глини). Кожна вершина трикутника, відповідає 100% вмісту однієї із трьох груп, у котрі попередньо об'єднуються досліджувані фракції. Всередині трикутника кожному аналізу відповідає точка, координатами якої є вміст трьох груп фракцій. При більш детальному визначенні окремих фракцій кожної із порід трикутні діаграми не зовсім точно передають істинний характер гранулометричного складу (рис. 4.3).

Рисунок 4.3 - Трикутна діаграма

Стовпчасті діаграми (гістограми) застосовуються для зображення результатів гранулометричного аналізу різних порід. Вони будуються у дво координатній системі. По осі абсцис через однакові інтервали відкладають розмір фракцій, а по осі ординат – їх вміст (рис.4.4).

Рисунок 4.4 - Стовпчаста діаграма (гістограма)

Криві розподілу будують у тих же координатах, що і стовпчасті діаграми, відрізняючись тільки тим, що точки, які відповідають положенню кожної з фракцій, сполучаються плавною кривою (рис.4.5).

Рисунок 4.5 - Крива розподілу

Кожний з двох вищеназваних графіків ( стовпчасті діаграми і криві розподілу) дають наочну уяву про гранулометричний склад і ступінь однорідності породи. Різка кількісна перевага однієї із фракцій є ознакою однорідності породи і її відсортованості навпаки, приблизно рівний вміст окремих фракцій свідчить про неоднорідність і низьку відсортованість породи. На один графік можна нанести для порівняння декілька кривих розподілу, що є перевагою цього графіка над стовпчастими діаграмами, які можна побудувати тільки один раз.

Кумулятивні або наростаючі криві мають широке використання для зображення складу уламкових порід і визначення петрографічних коефіцієнтів. Найчастіше вони застосовуються при дослідженні піщаних та алевролітових порід. По осі абсцис у логарифмічному масштабі відкладають кінцеві (максимальні розміри фракцій) для фракцій <0,01 мм беруть величину 0,01 мм, для фракцій 0,01 – 0,025 мм відповідно 0,025 мм і т.д.), а по осі ординат – сумарну кількість фракцій у процентах, розмір яких рівний кінцевому або менший.

Наприклад, при кінцевому розмірі 0,01 мм відкладають процентний вміст частинок величиною 0,01 мм і менший. При кінцевому розмірі частинок 0,025 мм відкладають суму фракцій <0,01 і 0,01 – 0,025 мм, відповідно при кінцевому розмірі 0,05 мм сумується вміст трьох фракцій: 0,01; 0,01 – 0,025 і 0,025 – 0,05 і т.д. Приклад кумулятивної кривої показаний на рис.4.6.

Рисунок 4.6 - Кумулятивна крива

Кумулятивні криві дають змогу визначати ряд петрографічних (гранулометричних) коефіцієнтів, у тому числі середній розмір зерен ( - медіана), коефіцієнт відсортованості ( ), коефіцієнт асиметрії ( ).

Середній розмір зерен ( ) – це гранична величина частинок, відносно якої одна половина зерен ( за масою ) даної проби дрібніша, а друга крупніша. Для його визначення опускають перпендикуляр на вісь абсцис із точки, розміщеної на кривій з ординатою 50%. Місце перетину з ординатою відповідає середньому (медіанному) розміру уламкових зерен.

Коефіцієнт відсортованості ( ) – характеризує ступінь однорідності уламкових зерен за величиною і вираховується з використанням квартилей. Перша квартиль ( ) становить 25% породи і третя ( ) – 75%.

Квартилі визначаються шляхом опускання перпендикуляра на вісь абсцис із точок, розміщених на кумулятивній кривій з ординатами 25 і 75%. На рис. 4.6 зображена кумулятивна крива, для якої =0,23; = 0,082; =0.28.

Коефіцієнти відсортованості – це відношення квартилей

. (4.2)

У наведеному прикладі .

Для ідеально відсортованих зерен ( коли розміри їх однакові ) . Зі зниженням ступеня однорідності уламкових частинок зростає. Прийнято вважати добре відсортованими породи, в яких коефіцієнт відсортованості є у межах від 1 до 2,5, середньо відсортованими – у яких =2,5 – 4,5 і слабо відсортованими, якщо >4,5.

Коефіцієнт асиметрії показує, яка із фракцій породи переважає порівняно із медіаною (середнім розміром зерен). Він вираховується за формулою

. (4.3)

Якщо <1, то він вказує на перевагу крупних фракцій (більше медіани), при >1 – серед уламкових зерен переважають дрібні ( менші ) фракції.

Для визначення петрографічних коефіцієнтів можна використовувати спеціальні програми для ЕОМ.

Для більш повної характеристики уламкових порід будують літологічні та літогенетичні колонки, які відображають вік порід, потужність кожного стратиграфічного підрозділу у метрах, а також дані про петрографічний та гранулометричний склад порід, їх структуру, фізичні властивості тощо.