Компьютерная обработка результатов гранулометрического анализа песчаных пород и их генетическая интерпретация: Методические указания

М И Н И СТ Е РСТ В О О Б РА ЗО В А Н И Я РО ССИ Й СК О Й Ф Е Д Е РА Ц И И В О РО Н Е Ж СК И Й ГО СУ Д А РСТ В Е Н Н ЫЙ У Н И В Е РСИ Т Е Т ГЕ О ЛО ГИ ЧЕ СК И Й Ф А К У ЛЬТ Е Т К а ф едр а о бщ ей гео ло ги и и гео ди на м и ки

К овал ь С.А ., В ойцеховский Г.В .

К О М П Ь Ю ТЕРНАЯ О БРАБО ТК А РЕЗУ Л Ь ТАТО В ГРАНУ Л О М ЕТРИЧЕСК О ГО АНАЛ ИЗА П ЕСЧАНЫ Х П О РО Д И ИХ ГЕНЕТИЧЕСК АЯ ИНТЕРП РЕТАЦИЯ

М етод и ч еск и е у к а за ни я д ля сту д ентов 3-5 к у рсов геологи ч еск ой сп ец и а льности

В О РО Н Е Ж –2001

2 У Д К 551.351.2

К ова ль С .А., Войц еховск и й Г.В. К омп ьютерна я об ра б отк а резу льта тов гра ну лометри ч еск огоа на ли за и и х генети ч еск а я и нтерп рета ц и я. – Воронеж: ВГУ , 2001. 35 с. М етод и ч еск и е у к а за ни я состоят и з д ву х ч а стей. В п ервой ч а сти и зла га ются об щи е воп росы к ла сси фи к а ц и и п есч а ных п ород , п ри нц и п ы выд елени я оп ред еленных ра змерных к ла ссов, сп особ ы отб ора об ра зц ов п ри п олевых и сслед ова ни ях, п од готовк и и п ровед ени я си товогоа на ли за и д ру ги е. Вовторой ч а сти на к онк ретных п ри мера х ра ссма три ва ется метод и к а п остроени я у д об ных д ля и зу ч ени я и сра внени я и зоб ра жени й резу льта тов гра ну лометри ч еск и х а на ли зов с п омощью п рогра ммы Excel, а та к же и зла га ются основы и нтерп рета ц и и п олу ч енных д а нных. М етод и ч еск и е у к а за ни я п ред на зна ч ены д ля и сп ользова ни я сту д ента ми ста рш и х к у рсов геологи ч еск ой сп ец и а льности п ри освоени и к у рса «ли тологи я», п рохожд ени и сп ец п ра к ти к и п о ли тологи и , вып олнени и к у рсовых и д и п ломных ра б от, а та к же могу т б ыть п олезны а сп и ра нта м и на у ч ным сотру д ни к а м п ри и зу ч ени и п есч а ных п ород . П ерва я ч а сть соста влена д оц ентом Войц еховск и м Г.В., втора я – д оц ентом К ова лем С .А.

П еч а та ется п ореш ени ю на у ч но-метод и ч еск ого совета геологи ч еск огофа к у льтета Воронежск огогосу д а рственногоу ни верси тета .

3 В В Е Д Е НИЕ П есч а ные п ород ы ч резвыч а йно ш и рок ора сп ростра нены сред и оса д оч ных об ра зова ни й и и сп ользу ются вомноги х отра слях на род ногохозяйства . Для и зу ч ени я и х п ри меняются ра зли ч ные метод ы, од на к о од ни м и з ва жнейш и х является гра ну лометри ч еск и й а на ли з. Он п озволяет п олу ч и ть ха ра к тери сти к у зернового соста ва , б ез к оторой невозможно не тольк о оп ред ели ть об ла сть п ра к ти ч еск ого п ри менени я к а к сырья, но и п ра ви льнона зва ть п ород у . К роме того, резу льта ты об ра б отк и д а нных гра ну лометри ч еск ого соста ва несу т ц енну ю и нформа ц и ю об у слови ях форми рова ни я и лок а ли за ц и и д а нных п ород . К сожа лени ю, в геологи ч еск ой у ч еб ной и на у ч ной ли тера ту ре п ок а нет п у б ли к а ц и й, п освященных и сп ользова ни ю современных к омп ьютерных технологи й п ри и зу ч ени и стру к ту рных особ енностей оса д оч ных горных п ород . Да нные метод и ч еск и е у к а за ни я п ред ста вляют соб ой п ерву ю п оп ытк у , в к а к ой-тостеп ени у стра ни ть этот п роб ел и п ри об щи ть сту д ентов к и сп ользова ни ю од ной и з ста нд а ртных к омп ьютерных п рогра мм д ля об ра б отк и резу льта тов гра ну лометри ч еск и х а на ли зов п есч а ных п ород .

4

1

О бщ и е сведени я о ст р у кт у р ны х пр и зна ка х пса м м и т о в и спо со ба х и х и зу чени я К п есч а ным относятся п ород ы, сод ержа щи е, согла сно В.Н. Ш ва нову [7], б олее 60% ч а сти ц ра змером от 0,05 д о2 мм. У ста новлени е та к и х ра змеров за ни жни й и верхни й п ред елы п есч а ных ч а сти ц основа нона и сслед ова ни и ск оростей оса жд ени я ч а сти ц ра зной к ру п ности в вод е, сп особ ов и х п ереноса и фи зи ч еск и х свойств, и зу ч енных п оч вовед а ми и гру нтовед а ми [3], и п оэтому б олее оп ра вд а ноп осра внени ю с п ред ела ми д есяти ч ной (0,1 – 1 мм) и ли д ру ги х к ла сси фи к а ц и й. Т ем не менее в геологи ч еск ой ли тера ту ре и сп ользу ются д ве к ла сси фи к а ц и и : п од ра зд елени е п есч а ных п ород на п ять к ла ссов: гру б озерни стые п еск и и п есч а ни к и (2 - 1 мм), к ру п нозерни стые (1 – 0,5 мм), сред незерни стые (0,5 – 0,25 мм), мелк озерни стые (0,25 – 0,1 мм), тонк озерни стые (0,1 – 0,05 мм) и п од ра зд елени е п есч а ных п ород на три к ла сса : к ру п нозерни стые п еск и и п есч а ни к и (1 – 0,5 мм), сред незерни стые (0,5 – 0,25 мм) и мелк озерни стые (0,25 – 0,1 мм). Втора я к ла сси фи к а ц и я, с на ш ей точ к и зрени я, менее у д а ч на , та к к а к не у ч и тыва ет и зменени я свойств ч а сти ц п омере и зменени я и х ра змеров. П есч а ные ч а сти ц ы могу т б ыть к ла сси фи ц и рова ны та к же и п остеп ени сорти ровк и . П ород а может б ыть на зва на хорош осорти рова нной, если 90 % ч а сти ц сосред оточ енов од ном к ла ссе, сред несорти рова нной, если б олее 90 % ч а сти ц сосред оточ енов д ву х к ла сса х, п ри этом на второе местоста ви тся на зва ни е тогок ла сса , к оторогоб ольш е, и ли п лохосорти рова нной, если 90 % ч а сти ц ра сп ред еленоб олее ч ем в д ву х к ла сса х [7]. П ри д ета льных ли тологи ч еск и х и сслед ова ни ях ра зд елени е и нтерва ла 2,0 – 0,05 мм на п ять к ла ссов не д а ет возможности ра зли ч а ть неб ольш и е, сла б о за метные, но неред к ова жные ра зли ч и я межд у отд ельными об ра зц а ми п ород . П оэтому в ли тологи и ш и рок о п ри меняется ра зд елени е п есч а ных п ород на к ла ссы, б олее у зк и е п осра внени ю с у к а за нными п ятью и ли тремя п од ра зд елени ями . К онеч ные ра змеры та к и х к ла ссов связа ны д ру г с д ру гом оп ред еленным отнош ени ем и об ыч ноп ред ста вляют геометри ч еск у ю п рогресси ю созна мена телем 2 , 4 2 и ли 10 10 . Ра зб и вк а на к ла ссы с ш а гом геометри ч еск ой п рогресси и , ра вным 4 2 = 1,189, п ри нята в за ру б ежной, в особ енности в а мери к а нск ой ли тера ту ре. В на ш ей стра не ч а ще п ри меняла сь ра зб и вк а на к ла ссы со зна мена телем п рогресси и ра вным 2 = 1,414, к оторые в и нтерва ле 0,05 - 2,0 мм и меют к онеч ные ра змеры 0,053; 0,074; 0,105; 0,149; 0,210; 0,297; 0,42; 0,59; 0,84; 1,18; 1,68; 2,37 мм. На ч и на я с 1939 год а , к огд а вп ервые б ыли вып у щены соответству ющи е на б оры си т, и сп ользу емые в п ромыш ленности д ля ра ссева формовоч ных п еск ов, а б ра зи вных и д ру ги х ма тери а лов, ста ли п ри менять ш к а лу , зна ч ени я к оторой связа ны отнош ени ем 10 10 = 1,257: 0,01; 0,012; 0,016;

5 0,02; 0,025; 0,031; 0,04; 0,05; 0,063; 0,08; 0,1; 0,125; 0,16; 0,2; 0,25; 0,315; 0,4; 0,5; 0,63; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0 и 2,5 мм Н есомненным п реи му ществом п ослед ней ш к а лы является п ри су тстви е в ней ра змеров 0,05; 0,10; 0,5; 1,0 и 2,0 мм, отвеч а ющи х гра ни ц а м к ла ссов основной к ла сси фи к а ц и и . И зу ч ени е гра ну лометри ч еск ого соста ва п ород ы п рои звод ят п у тем ра зд елени я сла га ющи х ее зерен на к ла ссы к ру п ности и у ста новлени я веса к а жд ого к ла сса . Вес отд ельных к ла ссов выра жа ют в п роц ента х. Гра ну лометри ч еск и й а на ли з является ва жнейш и м ви д ом и сслед ова ни я об ломоч ных п ород , та к к а к гра ну лометри ч еск и й соста в и х является на и б олее ва жным и з п ри зна к ов, оп ред еляющи м все оста льные особ енности : фи зи ч еск и е свойства , и нженерногеологи ч еск и е особ енности , ми нера льный соста в и д ру ги е п ри зна к и . За д а ч и гра ну лометри ч еск ого а на ли за могу т б ыть п од ра зд елены на 4 гру п п ы: 1) точ ное оп ред елени е стру к ту ры и на зва ни я п ород ы; 2) оц енк а п ород ы к а к п олезногои ск оп а емого; 3) рек онстру к ц и я у слови й отложени я терри генногооса д к а ; 4) п од готовк а к и сслед ова ни ю д ру ги х п ри зна к ов д ру ги ми метод а ми - ми нера логи ч еск ого и ли хи ми ч еск ого соста ва , формы зерен и д ру ги х особ енностей, к оторые всегд а отли ч а ются в зерна х оп ред еленной ра змерности . Дета льность гра ну лометри ч еск ого а на ли за за ви си т от за д а ч и и сслед ова ни я. П ри геолого-съ емоч ных, б и остра ти гра фи ч еск и х и д ру ги х ра б ота х, гд е не треб у ется у глу б ленногоа на ли за вещественногососта ва , ха ра к тери сти к а п ород ы в ра мк а х п яти основных к ла ссов к ру п ности является вп олне д оста точ ной. Н а об орот, п ри сп ец и а льных ли толого-п а леогеогра фи ч еск и х и сслед ова ни ях и п од готовк е об ра зц ов к омноги м д ру ги м ви д а м а на ли за необ ход и моп ри менени е д роб ных гра ну лометри ч еск и х ш к а л, та к к а к тольк ов этом слу ч а е у д а ется п од мети ть особ енности , отли ч а ющи е оса д к и , сформи рова вш и еся в ра зное время и (и ли ) в ра зли ч ной фи зи к о-геогра фи ч еск ой об ста новк е. П ри меняемые сейч а с сп особ ы гра ну лометри ч еск ого а на ли за терри генных отложени й могу т б ыть п од ра зд елены на три гру п п ы: 1) сед и ментометри ч еск и е сп особ ы, основа нные на ра зли ч ной ск орости оса жд ени я ч а сти ц ра зной к ру п ности в вод е; 2) си товой а на ли з, за к люч а ющи йся в п росеи ва ни и зерен ч ерез на б ор си т с п остеп енноу меньш а ющи ми ся отверсти ями ; 3) неп осред ственное и змерени е п оп ереч ни к ов зерен (на п ри мер, в ш ли фа х). Выб ор сп особ а гра ну лометри ч еск огоа на ли за за ви си т, во-п ервых, от ра змера ч а сти ц , сла га ющи х п ород у , и , во-вторых, от степ ени ее ц емента ц и и . И сслед ова ни е рыхлых и сла б о сц ементи рова нных п ород п рои звод и тся всеми у к а за нными сп особ а ми , п ри ч ем д ля гли ни стых п ород об ыч но п ри меняются сед и ментометри ч еск и е метод ы, д ля п есч а ных – си товой а на ли з и неп осред ственное и змерени е п оп ереч ни к ов зерен. Гра ну лометри ч еск и й а на ли з ц ементи рова нных п ород п рои звод ят и змерени ем ра змеров зерен в ш ли фа х. Н еред к о п ри меняется к омб и на ц и я метод ов: отд елени е тонк и х ч а сти ц п у тем отмыва , а д а лее – си товой сп особ (п оск ольк у са ми п ород ы ч а ще и меют «смеш а нный» зерновой соста в ).

6 1.1 О т бо р о бр а зцо в Об ра зц ы д ля ла б ора торного и зу ч ени я гра ну лометри ч еск ого соста ва п ород могу т отб и ра ться д ву мя сп особ а ми – точ еч ным и б орозд овым. Т оч еч ный сп особ д ля оп ред елени я у слови й об ра зова ни я п ород ы лу ч ш е, п оск ольк у смеш и ва ни е ра зли ч ных п о соста ву к у соч к ов п ород ы, отб и ра емых п ри б орозд овом оп роб ова ни и , и ск а жа ет д ействи тельное соотнош ени е ч а сти ц и меш а ет п ра ви льному и столк ова ни ю и зменени й гра ну лометри ч еск ого соста ва в оп роб ова нном и нтерва ле [3]. Для взяти я об ра зц а п оверхности ну жных у ч а стк ов оч и ща ют молотк ом, и в п лоск ости слои стости отб и ра ется необ ход и мое к оли ч ество п ород ы. Т а к к а к на веск а си товогоа на ли за д олжна б ыть не менее 50 г, вес об ра зц а , с у ч етом п ослед у ющего к ва ртова ни я, в за ви си мости от гра ну лометри ч еск ого соста ва п ород ы д олжен б ыть не менее 200-500 г. Ч а стота отб ора п роб и и х об щее к оли ч ество за ви сят от об ъек та , гла вным об ра зом и зменч и вости ра зреза , и ц елей и сслед ова ни я. К а к и звестнои з ма тема ти ч еск ой ста ти сти к и , об щее к оли ч ествона б люд ени й, а в д а нном слу ч а е об ра зц ов, за ви си т от за д а нной точ ности и сслед ова ни я и ра зб роса ед и ни ч ных зна ч ени й п ри зна к а . П оэтому к оли ч ество гра ну лометри ч еск и х а на ли зов, необ ход и мых д ля ха ра к тери сти к и од нород ной п есч а ной толщи , может б ыть на много меньш е, ч ем д ля ха ра к тери сти к и сложноп остроенных гру б ооб ломоч ноп есч а но-гли ни стых отложени й. П ри отб оре п роб и з од нород ной п есч а ной толщи за д а нное к оли ч ество об ра зц ов ра сп ред еляется п овсему ра зрезу , а и нтерва лы у ста на вли ва ют в за ви си мости от егомощности . П ри и сслед ова ни и толщ п ересла и ва ни я об ра зц ы отб и ра ют п о возможности и з всех п етрогра фи ч еск и х и генети ч еск и х ра знови д ностей п ород и ли тольк ои з п есч а ных, в за ви си мости от ц елей и сслед ова ни я. Об ра зц ы д олжны б ыть отоб ра ны и з на и б олее п ред ста ви тельной ч а сти п ла ста и ли толщи . П ри отб оре об ра зц ов и з современных оса д к ов они ч а сто б еру тся в у гла х сетк и , к онфи гу ра ц и я к оторой оп ред еляется об щи ми к онту ра ми и сслед у емого тела . Взятый в п оле об ра зец д олжен б ыть у меньш ен д ооб ъ ема , необ ход и могод ля а на ли за , с п олным сохра нени ем соотнош ени й межд у его к омп онента ми . С ок ра щени е об ъема п рои звод и тся ли б о с п омощью сп ец и а льных сок ра ти телей, ли б о вру ч ну ю, на п ри мер, метод ом к ольц а и ли к ону са [3]. И сход ну ю на веск у д ля гра ну лометри ч еск ого а на ли за б еру т ра вной 50 – 100 г. Для п есч а ногра ви йных п ород ее у вели ч и ва ют д о200-300 г.

1.2

П о дго т о вка

о бр а зцо в

7 к гр а ну ло м ет р и ческо м у а на ли зу

П есч а ные и п есч а но-гли ни стые п ород ы ред к о можно п од верга ть гра ну лометри ч еск ому а на ли зу б ез п ред ва ри тельной об ра б отк и вслед стви е сли п а ни я отд ельных об ломоч ных ч а сти ц в б олее к ру п ные а грега ты и п ри су тстви я в п ород а х не терри генного– хемогенногои б и огенноговещества и гли ни стых п ели товых ч а сти ц . П оэтому п од готовк а об ра зц ов к гра ну лометри ч еск ому а на ли зу за к люч а ется в у д а лени и хемогенногок омп онента и орга ни ч еск оговещества и ра зд елени и п ород ы на отд ельные об ломоч ные ч а сти ц ы. С п особ ра зд елени я об ломоч ной п ород ы на об ломоч ные к омп оненты за ви си т от степ ени ее ц емента ц и и и соста ва ц ементи ру ющеговещества . Э ти сп особ ы б ыва ют трех ти п ов: 1) меха ни ч еск а я д ези нтегра ц и я и д еза грега ц и я; 2) д ези нтегра ц и я п ород с п ри менени ем хи ми ч еск и х реа к ти вов; 3) об ра б отк а п ород ы у льтра зву к ом. М еха ни ч еск у ю д ези нтегра ц и ю оса д к ов и оса д оч ных п ород п ри ход и тся п рои звод и ть п оч ти всегд а , та к к а к д а же рыхлые современные и ч етверти ч ные отложени я п остоянно сод ержа т а грега ты об ломоч ных ч а сти ц . Ра зру ш ени е а грега тов рыхлых оса д к ов п рои звод ят в фа рфоровой ч а ш к е п у тем осторожного ра сти ра ни я и х п а льц а ми и ли рези новым п ести к ом. Ра сти ра ни е об ыч нод ела ют в вод ной су сп ензи и , та к к а к п ри этом не тольк од ости га ется б олее п олна я д еза грега ц и я, нои п рои сход и т оч и стк а об ломоч ных зерен от гли ни стых п ленок , ч тооб легч а ет д а льнейш ее и сслед ова ни е п есч а ных ч а сти ц д ру ги ми метод а ми . П ри нек оторой ц емента ц и и п ород ы гли ни стым ц ементом п ослед ни й у д а ляют п осле д ли тельного ра зма ч и ва ни я в теч ени е неск ольк и х су ток и ли к и п яч ени я в вод е п ри об ыч ном д а влени и и ли в а вток ла ве. П осле этогооса д ок ра сти ра ют рези новым п ести к ом вру ч ну ю и ли с и сп ользова ни ем сп ец и а льных п ри сп особ лени й, а за тем «отму ч и ва ют». Х отя п ри менени е сп ец и а льных у стройств д ля д ези нтегра ц и и и сп особ ству ет нек оторой ста нд а рти за ц и и п роц есса п од готовк и об ра зц ов к гра ну лометри ч еск ому а на ли зу , ононе у стра няет нед оста тк и ру ч ной меха ни ч еск ой об ра б отк и . П ри меха ни ч еск ом возд ействи и на п ород у в об ои х слу ч а ях п рои сход и т ра зру ш ени е меха ни ч еск и нестойк и х к омп онентов – выветрелых зерен, об ломк ов эффу зи вов, гли ни стых п ород , зерен гла у к они та и нек оторых д ру ги х ми нера лов. П оэтому д а же рыхлые п ород ы рек оменд у ется об ра б а тыва ть хи ми ч еск и ми реа к ти ва ми . Т а к , современные п есч а но-гли ни стые оса д к и , взятые в ви д е су хи х п роб , п од верга ются к и п яч ени ю в вод е с д об а вк ой а мми а к а и п ерги д роля [2] д ля д и сп ерги рова ни я гли ни стых ч а сти ц и у д а лени я орга ни ч еск оговещества . С ла б о ц ементи рова нные п ород ы у д а ется д ези нтегри рова ть д ействи ем 5-7 %-ного ра створа у к су сной к и слоты (CH3COOH) б ез п од огрева ни я и ли с легк и м на гревом на вод яной б а не в слу ч а е к а рб она тногоц емента , и ли с п од огрева ни ем в слу ч а е желези стого ц емента . У д а лени е оп а лового ц емента можно п рои звод и ть холод ным ра створом ед к ой щелоч и (1-2%-ный ра створ К ОН). К а рб она тный ц емент у д а ляют та к же ра створом соляной к и слоты – 3-5%ным холод ным ра створом д ля к а льц и та , 5-10%-ным ра створом с п од огревом

8 д ля д оломи та . Действи ем 10-20%- ного ра створа Н С 1 с к и п яч ени ем у д а ляют ц емент и з ги д роок си д ов железа , фосфа тный и ги п совый ц ементы. Ц емент и з су льфи д ов железа можнора зру ш и ть 10%-ным ра створом HNO3 с к и п яч ени ем. П ри менени е соляной и б олее си льных к и слот и меет тот нед оста ток , ч топ ри этом ра зру ш а ется ряд ми нера лов – а п а ти т, нек оторые п и рок сены и а мфи б олы, хлори ты. Орга ни ч еск ое веществоу д а ляют ли б оп рок а ли ва ни ем, ли б о д ействи ем 3-5%-ного ра створа п ерек и си вод ород а . Б и ту мы легк о у д а ляются эфи ром, а ц етоном и ли б ензи ном. В к а ч естве п ри мера ра ссмотри м схему д ези нтегра ц и и п есч а ни к а , ц ементи рова нного гли ни сто-и звестк овым ц ементом и об ра б а тыва емогора створом соляной к и слоты [9] . 1. Ок оло 100 г возд у ш но-су хой п ород ы отвеш и ва ют на техни ч еск и х веса х с точ ностью д о0,01 г. 2. В мета лли ч еск ой сту п к е у д а ра ми п ести к а (б ез ра сти ра ни я) п рои звод ят д роб лени е п ород ы д ора змеров 1 и ли 2 мм, в за ви си мости от вели ч и ны на и б олее к ру п ных фра к ц и й. И змельч ени е соп ровожд а ют ч а стым отсеи ва ни ем д роб леногоп род у к та ч ерез к онтрольное си то(1 и ли 2 мм) вои зб ежа ни е п ереи змельч ени я об ломоч ных к омп онентов. 3. Об ра зец п еревод ят в фа рфорову ю ч а ш к у , за ма ч и ва ют вод ой и п од верга ют сла б ому ра сти ра ни ю рези новым п ести к ом. 4. К вод ной су сп ензи и п ри ли ва ют 3-5%-ный ра створ Н С l д оп рек ра щени я выд елени я п у зырьк ов га за от свежей п орц и и к и слоты. Е сли в п ород е в зна ч и тельном к оли ч естве сод ержи тся д оломи т, си д ери т и ок и сные соед и нени я железа , треб у ется п ри менени е б олее к онц ентри рова нной (10%-ной) соляной к и слоты и к и п яч ени е в ней п ород ы. 5. С у сп ензи ю п еревод ят на фи льтр и п ромыва ют горяч ей вод ой. П ромывк у за к а нч и ва ют д и сти лли рова нной вод ой д о и сч езновени я реа к ц и и на С l, ч то п роверяется д ействи ем на фи льтра т 5%-ной Ag NO3 в сред е, п од к и сленной 10%-ной HNO3. Е сли гли ни ста я ч а сть п ород ы не п од верга ется д ета льному гра ну лометри ч еск ому а на ли зу и ли она отсу тству ет, п ромывк у можно п рои звод и ть вод оп ровод ной вод ой, б ез п ровед ени я реа к ц и и на С l. 6. П ород у , сняту ю с фи льтра , высу ш и ва ют и взвеш и ва ют д ля оп ред елени я п отери в весе. За тем п ереносят в стек лянный ста к а н д ля выд елени я и а на ли за фра к ц и й меньш е 0,05 и ли 0,01 мм, а п ри отсу тстви и та к овых – высу ш и ва ют, взвеш и ва ют и ра ссеи ва ют на си та х. В на стоящее время с у сп ехом п ри меняется у льтра зву к д ля д и сп ерга ц и и гли ни стых су сп ензи й п ри элек тронно-ми нера логи ч еск и х и сслед ова ни ях, а та к же д ля оч и стк и ми нера лов п есч а но-а леври товой ра змерности от ра зли ч ных п ри ма зок и п ленок на п оверхности зерен [9]. Для об ра б отк и у льтра зву к ом об ра зец п од верга ется д роб лени ю д ора змеров 1 мм, на веск а в 20-30 г п омеща ется в хи ми ч еск и й ста к а н с вод ой, а п ослед ни й – в п оле д ействи я у льтра зву к овой у ста новк и . В п ровед енных оп ыта х генера тором у льтра зву к овых к олеб а ни й слу жи ли у ста новк и У ЗМ -1,5 и ГУ -3 за вод а М оск и п . Время “об лу ч ени я” п ород ы у льтра зву к ом соста вляет от 5 д о30 ми н.

9 В ход е об лу ч ени я п есч а но- гли ни стой п ород ы п рои сход и т ра зру ш ени е б ольш ей ч а сти сла га ющи х ее тонк и х фра к ц и й, д ези нтегра ц и я зна ч и тельной ч а сти п есч а но-а леври товых фра к ц и й, освоб ожд ени е б ольш ой д оли ми нера лов и оч и стк а и х п оверхности от ра зли ч ных п ри ма зок и за грязнени й. П оэтому п ри менени е у льтра зву к а является эффек ти вным сред ством п од готовк и об ра зц ов к ми нера логи ч еск ому и морфометри ч еск ому а на ли зу . Ч тоже к а са ется и сп ользова ни я резу льта тов “озву ч и ва ни я” д ля гра ну лометри ч еск огоа на ли за , тоота к ой возможности говори ть еще п режд евременно. П о-ви д и мому , д ействи ем у льтра зву к а нельзя д ости ч ь п олного отд елени я д ру г от д ру га об ломоч ных к омп онентов б ез и ск а жени я и х п ерви ч ных ра змеров.

1.3 П р о ведени е гр а ну ло м ет р и ческо го а на ли за П есч а но-а леври тову ю ч а сть к ру п нее 0,01 мм ра ссеи ва ют на си та х, гли ни сту ю п од верга ют од ному и з ги д ра вли ч еск и х метод ов а на ли за . С ит ов ой ан ализ С и товой а на ли з п рои звод ят та к на зыва емыми «су хи м» и ли «мок рым» метод ом [7] . П ри «су хом» метод е п есч а но-а леври това я ч а сть оса д к а , оста вш а яся п осле выд елени я фра к ц и и < 0,01 мм, высу ш и ва ется, ра сти ра ется п а льц а ми в фа рфоровой ч а ш к е и взвеш и ва ется на техни ч еск и х веса х с точ ностью д о0,01 г. За тем на веск а п омеща ется на верхнее си ток олонк и си т с п ослед ова тельноу меньш а ющи ми ся сверху вни з отверсти ями . П ри ру ч ном п росеи ва ни и си та д ви га ют в гори зонта льной п лоск ости , слегк а встряхи ва я, в теч ени е 15-20 ми ну т. П ри меха ни ч еск ом п росеи ва ни и к олонк у си т п омеща ют в сп ец и а льный п ри б ор – рота п и п росеи ва ют в теч ени е 10-15 ми ну т. П осле п росеи ва ни я оста ток на к а жд ом си те и п од д оне высып а ется в фа рфорову ю ч а ш к у и звестноговеса и взвеш и ва ется на техни ч еск и х веса х с точ ностью д о 0,01 г. П ри высып а ни и оста тк а с си та у д а ра ми ла д онью об об од и ли мягк ой щетк ой егооч и ща ют от за стрявш и х зерен, п ри соед и няя п ослед ни е к фра к ц и и тогоже си та . П олу ч енные фра к ц и и высып а ют в б у ма жные п а к ети к и . П осле взвеш и ва ни я всех фра к ц и й су мми ру ют и х вес, к оторый д олжен отли ч а ться от и сход ногоне б олее ч ем на 5%, а за тем ра ссч и тыва ют п роц ентное сод ержа ни е к а жд ой фра к ц и и , п ри ни ма я вес всегооб ра зц а , вк люч а я п ылева то-гли ни сту ю ч а сть, за 100%. «М ок рый» метод п ри меняется п ри б ольш ом к оли ч естве гли ни стых ч а сти ц в об ра зц а х, не п од верга вш и хся п ред ва ри тельному отму ч и ва ни ю. Весь а на ли з п рои звод и тся в вод е, д ля ч егона веск а п омеща ется в фа рфорову ю ч а ш к у , за ли ва ется вод ой и тща тельнора сти ра ется рези новым п ести к ом. За тем ра створ п роп у ск а ется ч ерез на б ор си т. «М ок рый» метод ш и рок оп ри меняется в гру нтовед ени и и в оса д оч ной п етрогра фи и п ри и сслед ова ни и рыхлых п ород .

10 1.4 О бр а бо т ка да нны х гр а ну ло м ет р и ческо го а на ли за Г раф ическое из об раж ен ие гран ул ом ет рическогосост ава С п особ ы гра фи ч еск огои зоб ра жени я резу льта тов гра ну лометри ч еск огоа на ли за многооб ра зны, од на к о на и б олее ра сп ростра ненными являются метод ы п остроени я к ри вой ра сп ред елени я (а та к же столб ч а той д и а гра ммы) и к у му ляти вной к ри вой. С толб ч а та я д и а гра мма , и ли ги стогра мма , п ред ста вляет соб ой си стему смежных п рямоу гольни к ов, п остроенных на оси а б сц и сс. Основа ни я п рямоу гольни к ов п роп орц и она льны ра змера м фра к ц и и , а и х высоты – веса м п ослед ни х. Для п остроени я ги стогра ммы на оси а б сц и сс отк ла д ыва ют ли б ора змеры фра к ц и й, ли б ои х лога ри фмы. П ри менени е лога ри фми ч еск ого ма сш та б а б олее п ра ви льно и у д об но п ри д ета льных гра ну лометри ч еск и х а на ли за х, вып олняемых в геометри ч еск ой ш к а ле с п остоянным отнош ени ем ра змеров фра к ц и й, та к к а к п ри этом отрезк и , отвеч а ющи е, к а жд ой и з фра к ц и й, ра вны межд у соб ой. Для п остроени я к ри вой ра сп ред елени я п о оси а б сц и сс отк ла д ыва ются лога ри фмы ра змеров фра к ц и й в и х и сти нном ви д е, а п ооси орд и на т п роти в серед и ны к а жд ого и нтерва ла ста ви тся точ к а , отвеч а юща я п роц ентному сод ержа ни ю фра к ц и и . Все точ к и соед и няются ли ни ей. К у му ляти вна я к ри ва я, на ра ста юща я, и ли су мма рна я к ри ва я, к а к ее еще на зыва ют, отра жа ет соста в к а к ой-ли б офра к ц и и , су мми рова нный с ч а сти ц а ми б ольш е и ли меньш е д а нногора змера . Для ее п остроени я п од а нным гра ну лометри ч еск ого а на ли за п ред ва ри тельно выч и сляют на ра ста ющи е п роц енты. В та б ли ц е 1 на ра ста ющи е п роц енты ра ссч и та ны относи тельно на и б ольш его ра змера и п о ни м п остроены к у му ляти вные к ри вые, п омещенные на ри су нк а х 6 и 7. К а к ви д нои з ри су нк ов, п ооси а б сц и сс отложены лога ри фмы ра змеров фра к ц и й, а п ооси орд и на т – на ра ста ющи е п роц енты. Пон ят ие о ст ат и ст ических коэф ф ици ен т ах и з акон ах распред елен ия об лом очн ы х част иц Вторым сп особ ом п ред ста влени я резу льта тов гра ну лометри ч еск и х а на ли зов является выч и слени е нек оторых вели ч и н, отра жа ющи х в об об щенном ви д е ра сп ред елени е зерен п огра ну лометри ч еск и м фра к ц и ям. П од об ные вели ч и ны, п олу ч и вш и е на зва ни е гра ну лометри ч еск и х к оэффи ц и ентов, п ред ста вляют ч а стные слу ч а и об щеи звестных ста ти сти ч еск и х п а ра метров, п ри нятых д ля отоб ра жени я ста ти сти ч еск и х к оллек ти вов [3, 8]. К ни м относятся ра зли ч ногород а сред ни е вели ч и ны: сред няя а ри фмети ч еск а я М а =Σnx/Σn, гд е х – а ргу менты совок у п ности , n – ч а стости , с к оторыми они встреч а ются; мед и а на М d, д еляща я совок у п ность п оп ола м; мод а М 0, п ред ста вляюща я соб ой зна ч ени е а ргу мента , отвеч а ющее на и б ольш ей ч а стости .

11 К роме сред ни х, в гра ну лометри ч еск ом а на ли зе и сп ользу ются меры ра ссеяни я зна ч ени е а ргу мента – ста нд а ртное отк лонени е σ и к оэффи ц и ент и зменч и вости V: σ = √Σn(x-Ma)/ Σn;

V = 100 σ/М

а

%,

а та к же к оэффи ц и енты а си мметри и К а и эк сц есс Е : К а = Σn(x – Ma)3/σ3Σn;

Е = Σn(x – Ma)4/σ4Σn.

С та нд а ртное отк лонени е ха ра к тери зу ет степ ень од нооб ра зи я зерен п овели ч и не и является к оэффи ц и ентом сорти ровк и S0. Ч ем б ли же S0 к ед и ни ц е, тем лу ч ш е отсорти рова нность п ород ы (п ри п олной од нород ности ч а сти ц S0 = 1). В хорош о отсорти рова нных п еск а х (п оП .Д. Т ра ск у ) S0 < 2,5; в сред не отсорти рова нных S0 = 2,5 – 4,5 и п лохоотсорти рова нных S0 > 4,5. К оэффи ц и ент а си мметри и слу жи т мерой ск ош енности к ри вой ра сп ред елени я, если отк лонени е (и ск ош енность) от норма льного, си мметри ч ногора сп ред елени я влево, т.е. в сторону б олее к ру п ных ра змеров, а си мметри ю у слови ли сь на зыва ть отри ц а тельной, а в п роти воп оложном отк лонени и , т.е. в сторону тонк и х фра к ц и й, - п оложи тельной. И на ч е, если Sk > 0, тов оса д к е п реоб ла д а ет мелк а я фра к ц и я (M0 > Md), а п ри Sk < 0 п реоб ла д а ет к ру п на я фра к ц и я (M0 < Md). Э к сц есс отра жа ет к ри ви зну к ри вой в ее ц ентра льной ч а сти п оотнош ени ю к к ра ям от п лоск оверш и нной к ри вой ра сп ред елени я д оостроверш и нной – си льносжа той (см. ри с. 1). Вели ч и на эк сц есса может б ыть мерой сорти ровк и , возра ста ющей в этом ряд у .

Ри с.1. С оп оста влени е формы к ри вых, ха ра к тери зу ющи хся ра зли ч ным эк сц ессом, с норма льной к ри вой. Воп рос о ра сп ред елени и об ломоч ных ч а сти ц п ред ста вляет б ольш ой и нтерес к а к д ля п они ма ни я у слови й отложени я оса д к ов, та к и д ля оц енк и того, в к а к ой мере п ри вед енные ста ти сти ч еск и е к оэффи ц и енты могу т б ыть п ри менены п ри и сслед ова ни и п ри род ных об ъек тов. Т а к , и сп ользова ни е сред ней а ри фмети ч еск ой и мед и а ны и меет смысл д ля од нород ных совок у п ностей с од новерш и нной к ри вой. Для гетерогенногора сп ред елени я с многоверш и нной к ри вой б олее ва жное зна ч ени е и меет оп ред елени е мод ы, та к к а к сред няя а ри фмети ч еск а я и мед и а на п ри об рета ют у словный ха ра к тер. И сп ользова ни е а си мметри и и эк сц есса п олезно п ри и сслед ова ни и свойств норма льногора сп ред елени я и ли ш еносмысла к ра сп ред елени ям и ногород а и т. д .

12 К ри вые ра сп ред елени я об ломоч ных ч а сти ц терри генных п ород по гра ну лометри ч еск и м фра к ц и ям ред к ои меют форму , строгоотвеч а ющу ю оп ред еленному за к ону ра сп ред елени я, и звестному и з ма тема ти ч еск ой ста ти сти к и . Т ем не менее, сд ела в и звестные д оп у щени я, можноу ста нови ть, к а к и е ви д ы ра сп ред елени й встреч а ются на и б олее ч а стои к а к и м и з и звестных теорети ч еск и х ра сп ред елени й они б олее всегосоответству ют. Б ольш и нство явлени й, и зу ч а емых в ли тологи и , п етрогра фи и и геохи ми и п од ч и няется лога ри фми ч еск и норма льному за к ону , п оэтому и сп ользова ни е п ри вед енных выш е ста ти сти ч еск и х п а ра метров д ля и х ха ра к тери сти к и является вп олне оп ра вд а нным. За сред ней а ри фмети ч еск ой у к реп и лось на зва ни е сред него ра змера , за ста нд а ртным отк лонени ем – к оэффи ц и ента сорти ровк и ; к оста льным п а ра метра м п ри меняются об щеп ри нятые на зва ни я. С пособ ы в ы числен ия гран улом ет ри ческих коэф ф ициен т ов Отыск а ни е гра ну лометри ч еск и х к оэффи ц и ентов можно п рои звод и ть д ву мя сп особ а ми – а на ли ти ч еск и м и гра фи ч еск и м. Выч и слени е к оэффи ц и ентов а на ли ти ч еск и м сп особ ом является б олее точ ным, хотя и б олее тру д оемк и м и треб у ет ма ш и нной об ра б отк и . Гра фи ч еск и е метод ы ра сч ета гра ну лометри ч еск и х к оэффи ц и ентов основыва ются на п ри менени и к у му ляти вных к ри вых, отоб ра жа ющи х гра ну лометри ч еск и й соста в об ра зц ов. Э ти метод ы менее точ ны, та к к а к соп ровожд а ются и звестными неточ ностями в на несени и на гра фи к и сход ных д а нных и в сняти и необ ход и мых отч етов с к у му ляти вных к ри вых; од на к о они д а ют зна ч и тельну ю эк ономи ю во времени , ч то и п ри вело к и х ш и рок ому п ри менени ю на п ра к ти к е. На и б олее п ростым является метод , п ред ложенный П .Д. Т ра ск ом [14], п олу ч и вш и й в п ослед стви и на зва ни е «метод а к ва рти лей», та к к а к п ользу ясь эти м метод ом, совок у п ность гра ну лометри ч еск и х фра к ц и й ха ра к тери зу ют с п омощью трех зна ч ени й, п од ра зд еляющи х ее на ч етыре ра вные ч а сти . Для п олу ч ени я к ва рти лей п ред ва ри тельно строи тся к у му ляти вна я к ри ва я, а за тем ч ерез орд и на ты, отвеч а ющи е 25, 50 и 75 %, п ровод ят гори зонта льные ли ни и д оп ересеч ени я и х с к у му ляти вной к ри вой. Аб сц и ссы п олу ч енных точ ек п ересеч ени я и являются и сход ными д ля ра сч ета гра ну лометри ч еск и х к оэффи ц и ентов. Е сли зна ч ени я ра змеров фра к ц и и п ооси а б сц и сс у меньш а ются слева на п ра во, тоа б сц и сса , отвеч а юща я орд и на те 25% и лежа ща я в об ла сти б ольш и х ра змеров, на зыва ется третьей к ва рти лью Q3 , отвеч а юща я орд и на те 50% - второй к ва рти лью Q2, и ли мед и а ной Md, отвеч а юща я орд и на те 75% - п ервой к ва рти лью Q1. М ожноск а за ть и на ч е: Q3 – третья к ва рти ль – ра змер зерен, относи тельнок оторого¼ об ра зц а сложена б олее к ру п ными зерна ми , а ¾ - б олее мелк и ми , Q2 – втора я к ва рти ль – ра змер зерен, относи тельно к оторого ½ ч а сть об ра зц а сложена к ру п ными , а ½ - б олее мелк и ми зерна ми , Q1 – п ерва я к ва рти ль – ра змер зерен, относи тельнок оторого¾ об ра зц а сложены б олее к ру п ными зерна ми . Ра сп ред елени е п о метод у П .Д. Т ра ск а оц ени ва ется тремя п а ра метра ми – мед и а ной Md, к оэффи ц и ентом сорти ровк и S0 = Q 3 / Q1 и к оэффи ц и ентом а си мметри и Sk = Q1Q3 /Md2.

13 М етод к ва рти лей об ла д а ет ма лой ч у встви тельностью к и зменени ю об ъ емов отд ельных гра ну лометри ч еск и х фра к ц и й, а особ енности соста ва на к онц а х ра сп ред елени я от 0 д о25% и от 75 д о100% п ри этом вооб ще не у ч и тыва ются.. Од на к оэтоне озна ч а ет отк а за от этогометод а , та к к а к в геологи и вооб ще не су ществу ет у ни верса льногометод а генети ч еск огоа на ли за , и п оэтому метод ы генети ч еск и х д и а гра мм след у ет и д а льш е ра зра б а тыва ть и п ри менять в к омп лек се с тек сту рным, геохи ми ч еск и м и д ру ги ми ви д а ми генети ч еск ого а на ли за [10]. К роме метод а к ва рти лей, являющегося гра фи ч еск и м метод ом об ра б отк и д а нных гра ну лометри ч еск огоа на ли за , п ри меняется ч и стоа на ли ти ч еск и й метод выч и слени я гра ну лометри ч еск и х к оэффи ц и ентов – метод моментов. В на стоящем п особ и и он не ра ссма три ва ется, с од ни м и з п ри емов выч и слени я можно озна к оми ться у Л .Б . Ру хи на [3]. 1.5

Гр а ну ло м ет р и чески й а на ли з по ш ли ф а м

Гра ну лометри ч еск и й а на ли з в ш ли фа х п рои звод и тся п у тем неп осред ственного и змерени я п оп ереч ни к ов зерен и ли п лоща д ей, за ни ма емых и ми в п оле зрени я ми к роск оп а . И змерени я п рои звод ят с п омощью ли нейк и и ли сетк и , вмонти рова нной в ок у ляр, ч а ще всего5х, п ред ва ри тельнооп ред ели в с п омощью об ъек тми к рометра ц ену д елени я ок у ляра д ля ра зных об ъек ти вов. Для этогона ш ли фе со стороны п ок ровногостек ла п ровод ят ряд п а ра ллельных ли ни й. П еред ви га я ш ли ф вд оль ли ни й и змеряют все зерна , п оп а вш и е на эти ли ни и . Все д а нные за носят в сп ец и а льну ю та б ли ц у . К оли ч ествои змерени й – 300-500 зерен. Оп ред еленные в ш ли фе сод ержа ни я к а жд ой гра ну лометри ч еск ой фра к ц и и ну жд а ются в п оп ра вк а х, к оторые у стра няют эффек т среза ни я. Вед ь зерносреза ется б ольш ей ч а стью не ч ерез ц ентр, а с к ра ю, и п оэтому ввод ятся п оп ра воч ные к оэффи ц и енты д ля к а жд ой фра к ц и и : Q1 = 100/51 F 1 = 1,96 F1 Q2 = 1,96 (F2 – 0,21 Q1) Q3 = 1,96 [F3 – ( 0,21 Q2 +0,10 Q1)] ............................. Qk = 1,96 [ Fk – (0,21 Qk-1 + 0,10 Qk-2 + 0,075 Qk-3 + 0,037 Qk-4 + 0,028 Qk-5 + 0,015 Qk-6 + 0,010 Qk-7)], гд е Q1, Q2, Q3, … , Qk - сод ержа ни е зерен в к а жд ой фра к ц и и , %; F1, F2, … , Fk - ви д и мые сод ержа ни я гра ну лометри ч еск и х фра к ц и й. П ри вып олнени и п олного гра ну лометри ч еск го а на ли за п есч а ной п ород ы необ ход и мо, во-п ервых, оп ред ели ть к оли ч ествоц ементи ру ющей ма ссы (зерна менее 0,01 мм) и , во-вторых, у ста нови ть ра сп ред елени е зерен п есч а ноа леври товой ра змерности п огра ну лометри ч еск и м к ла сса м.

14

2 О бр а бо т ка да нны х гр а ну ло м ет р и ческо го а на ли за с по м о щ ь ю пр о гр а м м ы Excel И нтерп рета ц и я резу льта тов гра ну лометри ч еск огоа на ли за невозможна б ез п ред ва ри тельной об ра б отк и п олу ч енных ц и фровых д а нных, ра змещенных об ыч но в ви д е та б ли ц на многи х стра ни ц а х. Од и н и з сп особ ов об ра б отк и эти х д а нных, п олу ч и вш и й ш и рок ое ра сп ростра нени е, основа н на и сп ользова ни и нек и х ста ти сти ч еск и х к оэффи ц и ентов и за к онов ра сп ред елени я об ломоч ных ч а сти ц . П од а нным В.Н.Ш ва нова [7] вп ервые ста ти сти ч еск и е п а ра метры в гра ну лометри ч еск ом а на ли зе б ыли п ри менены Ва н Орстренд ом (Van Orstrand, 1925) и Вентвортом (Wenthworth, 1929). Оп ред елени е гра ну лометри ч еск и х к оэффи ц и ентов можноп рои звод и ть а на ли ти ч еск и м и ли гра фи ч еск и м сп особ а ми . В геологи ч еск ой п ра к ти к е п оч ти и ск люч и тельно п ользу ются гра фи ч еск и м сп особ ом, к оторый хотя и является менее точ ным, ноза тоод новременнои менее тру д оемк и м и громозд к и м. В на ш ей стра не ш и рок ое ра сп ростра нени е п олу ч и л метод , п ред ложенный П .Т ра ск ом [14], к оторый ввел п оняти е к ва рти лей, ра зд еляющи х п роб у на 4 ра вные ч а сти п о 25% в к а жд ой. И д еи П .Т ра ск а ок а за ли сь п лод отворными и в д а льнейш ем б ыли взяты на воору жени е многи ми и сслед ова телями , ра зра б ота вш и ми соб ственные метод ы, в к оторых к оли ч ественные гра ну лометри ч еск и е п а ра метры и к оэффи ц и енты и сп ользова ли сь д ля выяснени я генези са оса д к ов. В на ш ей стра не этот метод б ыл су щественнод оп олнен и ра зви т в тру д а х выд а ющегося отеч ественноголи толога Л .Б . Ру хи на , п ред ложи вш егои звестну ю «генети ч еск у ю д и а гра мму », и вош ел во все сп ра воч ни к и п о и зу ч ени ю оса д оч ных п ород [4,5,6]. Б ыли рек оменд ова ны и д ру ги е метод ы, д а ющи е возможность п омнени ю и х а второв оп ред елять с п омощью к оли ч ественных гра ну лометри ч еск и х к оэффи ц и ентов и п а ра метров у слови я форми рова ни я п есч а ных п ород . На и б олее и звестными и з ни х являются метод Д.Ду гла са [11], п ри д а ва вш его б ольш ое зна ч ени е особ енностям морфологи и к у му ляти вных к ри вых, метод С .М .П а ссеги [12] с его генети ч еск ой д и а гра ммой, у ч и тыва ющей сп особ п ереноса оса д к а в вод ной сред е, и многи е д ру ги е. Все эти метод ы и нтересны и у сп еш ноп ри меняли сь и х а втора ми к к онк ретным об ъ ек та м и сслед ова ни й. Од на к од оп ослед неговремени они не п олу ч и ли ш и рок ого п ри менени я п о ра зным п ри ч и на м, но в зна ч и тельной степ ени и з-за и х тру д оемк ости п ри об ра б отк е б ольш и х ма сси вов д а нных и неточ ности п ри на несени и на од и н ч ертеж многи х к ри вых, ч тоотмеч а лось ряд ом к ри ти к ов. В на стоящее время (п ри ш и рок ом ра сп ростра нени и к омп ьютеров) этой п роб лемы б ольш е не су ществу ет. П роб лема состои т в д ру гом: в овла д ени и новой выч и сли тельной техни к ой. В д а нном ра зд еле метод и ч еск и х рек оменд а ц и й п ред п ри нята п оп ытк а п ред ложи ть сту д ента м, и меющи м са мые на ч а льные на вык и ра б оты с

15 к омп ьютером, са мостоятельно об ра б ота ть та б ли ч ные д а нные гра ну лометри ч еск и х а на ли зов с п омощью п рогра ммы Excel, п озволяющей легк о п олу ч и ть многи е п а ра метры д ля ха ра к тери сти к и гра ну лометри ч еск и х сп ек тров, п острои ть д и а гра ммы к ри вых ра сп ред елени я ра змерных фра к ц и й, к у му ляти вные к ри вые, оп ред ели ть основные гра ну лометри ч еск и е к оэффи ц и енты и д р. П о дго т о вка т а бли цы Excel к вво ду да нны х (со зда ни е м а кет а т а бли цы ) П режд е ч ем п ри сту п и ть к за п олнени ю та б ли ц ы (ввод у в яч ейк и д а нных) необ ход и моп ред ва ри тельноп ровести с ней нек оторые под гот овит ел ьн ы е операции, и на ч е в д а льнейш ей ра б оте неи зб ежновозни к ну т осложнени я. Вна ч а ле ну жнооп ред ели ть об щу ю стру к ту ру (ма к ет) б у д у щей та б ли ц ы и ра ц и она льное ра сп оложени е в ней ру б ри к . С тру к ту ра д олжна б ыть у д об ной д ля п ользова теля к а к с точ к и зрени я внесени я в нее д а нных и п ровед ени я ра сч етов, та к и с точ к и зрени я а на ли за введ енных д а нных. К роме того, жела тельно, ч тоб ы она б ыла к омп а к тной. В на ш ем слу ч а е и меется д ва основных ва ри а нта п остроени я ма к ета – с гори зонта льным и ли верти к а льным ра сп оложени ем фра к ц и й к а жд ой п роб ы (об ра зц ов). Ва ри а нт с ра сп оложени ем фра к ц и й об ра зц ов в столб ц а х п ред п оч ти тельнее, та к к а к п ри этом все необ ход и мые ру б ри к и можно ра змести ть т олько в столб ц а х. Выд еляемые в д а льнейш ем д ля ра сч етов и п остроени й ру б ри к и , об ра зу ют п рямоу гольни к и , ч това жнод ля у стойч и вой ра б оты д а нной п рогра ммы. Оста нови мся на этом ва ри а нте. Ц елесооб ра зновна ч а ле на ри сова ть ма к ет на б у ма ге, та к к а к в за ви си мости от за д а ч и сслед ова ни я стру к ту ра та б ли ц ы может б ыть д оста точ но сложной, и мысленноп ред ста ви ть ее тру д но. В слу ч а е, к огд а на меч а ется п остроени е к ри вых ра сп ред елени я ра змерных фра к ц и й и (и ли ) ги стогра мм, а та к же к у му ляти вных к ри вых, та б ли ц а может б ыть п остроена след у ющи м об ра зом: 1. В п ервом столб ц е у к а жем раз м ерн ы е ф ракции в м м (это ц елесооб ра зно сд ела ть д ля у д об ства , хотя д а нный столб ец не б у д ет у ч а ствова ть в д а льнейш и х ра сч ета х и п остроени ях). 2. Вовтором столб ц е ра змести м кон ечн ы е раз м еры ф ракций в м м . 3. В третьем столб ц е ра ссч и та ем логари ф м ы кон ечн ы х раз м еров фра к ц и й. 4. В п ослед у ющи х столб ц а х ра змести м резу льта ты гра ну лометри ч еск ого а на ли за всех об ра зц ов. П ри этом д ля к а жд ой п роб ы п отреб у ется п од ва столб ц а . В левый и з ни х введ ем п роц ентные сод ерж ан ия раз м ерн ы х ф ракций , а в п ра вом п озже ра ссч и та ем н араст аю щие процен т ы . В верхней ч а сти эти х столб ц ов у к а жем № об р. (номер об ра зц а ). К у рси вом зд есь выд елены на зва ни я основныхру б ри к и всп омога тельные на д п и си . В д а льнейш ем, если п отреб у ется ра ссч и та ть к а к ой ли б од оп олни тельный п а ра метр (на п ри мер, к оэффи ц и ент сорти ровк и и ли мед и а нный ра змер), можно б у д ет на ра сти ть та б ли ц у , д об а ви в д оп олни тельные строк и сни зу . Е сли д ля п ровед ени я си товогоа на ли за и сп ользова лся ста нд а ртный на б ор си т, на п ри мер, с ра змера ми яч еек от 1,6 д о0,05мм, тод ля отоб ра жени я резу льта тов а на ли зов п отреб у ется 13 строк (п оч и слу фра к ц и й). К роме ни х п отреб у ется еще 2 строк и (сверху ) д ля вп еч а тыва ни я на зва ни й ру б ри к и всп омога тельных на д п и сей. С оста ви м теп ерь «п роб ный» ма к ет та б ли ц ы. Для этогоп род ела ем след у ющее: 2.1

16 1. Отк роем п рогра мму Microsoft Excel (в д а льнейш ем д ля сок ра щени я Excel) и п ровед ем форма ти рова ни е ра б оч егоп оля ма к ета : 2. Выд ели м 2 п ервые строк и и п ервый слева столб ец , д ля ч егоп ри на жа той к ноп к е к ла ви а ту ры Ctrl щелк нем левой к ноп к ой мыш и п оц и фра м 1 и 2, об озна ч а ющи м верхни е строк и и п об у к ве «А», об озна ч а ющей столб ец (в д а льнейш ем д ля об озна ч ени я д ействи я «выд ели ть», «п омети ть», «выб ра ть» и т. д . б у д ем п ри менять зна к à). В п омеч енном п оле à щелч ок п ра вой к ноп к ой мыш и и в п ояви вш емся лок а льном меню à «форма т яч еек », в п ояви вш емся ок не «форма т яч еек » в за к ла д к е «ч и сло» à «об щи й», а та к же у ста нови м д ру ги е ну жные п а ра метры в этой и д ру ги х за к ла д к а х (на п ри мер «выра вни ва ни е» и п р.). Т а к и м об ра зом, вовсех эти х яч ейк а х у ста новлен «об щи й» форма т. Да нные яч ейк и не у ч а ству ют в ра сч ета х, а восп ри ни ма ются к омп ьютером к а к «тек ст», а не «ч и сло». 3. Выд ели м оста вш и еся яч ейк и б у д у щей та б ли ц ы – необ ход и мое к оли ч ество столб ц ов в п ред ела х 13-ти строк (с 3-ей п о15-ю) и у ста нови м в ни х «ч и словой» форма т (а на логи ч нооп и са нному выш е). Вво д и схо дны х да нны х в т а бли цу , вы чи слени е ло га р и ф м о в ко нечны х р а зм ер о в и на р а ст а ю щ и х со дер ж а ни й ф р а кци й . Да лее можно п ри сту п и ть к за п олнени ю ру б ри к та б ли ц ы. Для вп еч а тыва ни я ну жного тек ста п отреб у ется у вели ч и ть ш и ри ну столб ц ов и высоту строк (п роще всего«п ерета ск и ва ни ем» гра ни ц ). За п олнени е яч еек п ровод и тся об ыч ным п у тем (д войной щелч ок левой к ноп к ой мыш и в яч ейк е и на б ор с к ла ви а ту ры). П осле ввод а к онеч ных ра змеров фра к ц и й ма к ет та б ли ц ы в ц елом готов к за п олнени ю егои сход ными д а нными д ля п ослед у ющей и х ма ш и нной об ра б отк и (на ри с.2 п ок а за н фра гмент этой за готовк и ). Т еп ерь можно ра ссч и та ть д есяти ч ные лога ри фмы к онеч ных ра змеров фра к ц и й с п омощью форму лы Log10( ). Ра сч ет п ровод и тся след у ющи м об ра зом: П омеч а ем (щелч ок левой к ноп к ой мыш и ) яч ейк у С 3, куд а хоти м п омести ть выч и сляему ю вели ч и ну , и с к ла ви а ту ры ввод и м =LOG10(B3). Не и меет зна ч ени я, к а к и ми (строч ными и ли за гла вными ) б у к ва ми на б и ра ется форму ла и а д рес яч ейк и . Да нные ввод ятся од новременнои в п омеч енну ю яч ейк у , и в строк у форму л. П осле ч егоà Enter. В яч ейк е С 3 п оявляется зна ч ени е д есяти ч ноголога ри фма ч и сла и з яч ейк и с у к а за нным в ск об к а х а д ресом (В3). Т а к и м же об ра зом можно ввести д а нные и в оста вш и еся яч ейк и столб ц а , од на к оможнозна ч и тельно у ск ори ть этот п роц есс: вновь щелк а ем левой к ноп к ой мыш и п ояч ейк е С 3, в к оторой у же и меется зна ч ени е лога ри фма 0,2041 à к оп и ру ем ее в б у фер с п омощью к ноп к и об щегоменю (п ри этом в строк е форму л п оявляется форму ла , с п омощью к оторой за п олняла сь яч ейк а С 3, à выд еляем след у ющу ю яч ейк у С 4 (щелч ок левой к ноп к ой мыш и ) à вста ви ть и з б у фера (к ноп к а в об щем меню): в С 4 п оявляется зна ч ени е лога ри фма д ля этой яч ейк и , а в строк е форму л в ск об к а х од новременно п оявляется об озна ч ени е (к оорд и на ты) этой же яч ейк и . Т а к и м об ра зом, в б у фере об мена п остоянно оста ется са ма форму ла , а новый а д рес ввод и тся в нее п ри выд елени и новой яч ейк и . Для у ск орени я ввод а д а нных в п ослед у ющи е яч ейк и рек оменд у ется п ользова ться п од а ч ей к ома нд с к ла ви а ту ры. Т а к , п осле выч и слени я 2.2

17

Ри с.2 Ф ра гмент ма к ета та б ли ц ы, готовый к за п олнени ю ее д а нными д ля п ослед у ющей и х ма ш и нной об ра б отк и . лога ри фма к онеч ного ра змера 1,600 и за п олнени я яч ейк и С 3 вновь п ри п омощи мыш и выд еляем яч ейк у С 3, а за тем п ользу емся тольк ок ла ви а ту рой: к оп и ру ем в б у фер форму лу , д ля ч еголевой ру к ой на жи ма ем к ноп к у Ctrl, а п ра вой – б у к ву С (ш ри фт ла ти нск и й). За тем выд еляем след у ющу ю яч ейк у на жа ти ем к ла ви ш и со стрелк ой, на п ра вленной вни з, (в п ра вой ч а сти к ла ви а ту ры) и за п олняем эту яч ейк у , на жа в на к ла ви ш и Ctrl и V. Да лее п оп еременнона жи ма ем к ла ви ш у сострелк ой и Ctrl+V п ок а не за п олни м все яч ейк и д а нного столб ц а . Для за п олнени я столб ц а «С » эти м сп особ ом Ва м п отреб у ется меньш е од ной ми ну ты. Введ ем д а нные гра ну лометри ч еск и х а на ли зов в та б ли ц у . В строк е 2 ра змести м ч ерез столб ец реа льные номера об ра зц ов в том п оряд к е, в к отором они ра сп ола га ются в геологи ч еск ом ра зрезе. В левый столб ец д ля к а жд ого об ра зц а введ ем (об ыч ным п у тем) зна ч ени я сод ержа ни й ра змерных фра к ц и й в п роц ента х, а п ра вый оста ви м д ля ра сч ета «на ра ста ющи х п роц ентов», необ ход и мых д ля п остроени я к у му ляти вных к ри вых. В столб ц а х «на ра ста ющи е п роц енты» в верхнюю яч ейк у к оп и ру ются зна ч ени я сод ержа ни й са мой к ру п ной фра к ц и и (оста льные – выч и сляются п озже). Т еп ерь на ш а та б ли ц а б у д ет выгляд еть след у ющи м об ра зом (ри с. 3).

18

Ри с.3. Ф ра гмент та б ли ц ы, п од готовленной д ля ра сч ета на ра ста ющи х сод ержа ни й ра змерных фра к ц и й. На этом п од готовк а д а нных д ля ра сч ета «на ра ста ющи х п роц ентов» за к онч ена . Ра сч ет и х п ровод и тся п оформу ле = С У М М ( + ), в ск об к а х к оторой у к а зыва ются а д реса яч еек , к оторые ну жно сложи ть. Ва ри а нты ра сч ета п ри вод ятся ни же: 1. П омеч а ем яч ейк у , куд а ну жноп омести ть резу льта т сложени я àе4. 2. Ввод и м с к ла ви а ту ры зна к ра вно à =. 3. В об щем меню д важ д ы щелк а ем мыш к ой п ок ноп к е à «а втосу мма ». 4. В строк е форму л и в яч ейк е п оявляется ну жна я форму ла , в ск об к а х к оторой п рогра мма п ред ла га ет свой ва ри а нт а д реса , к оторый, к а к п ра ви ло, ок а зыва ется неверным. П оэтому у д а ляем его, на жа в к ноп к у Delete. 5. Ввод и м ну жный а д рес à e3+d4 и à Enter. С у мма зна ч ени й, сод ержа щи хся в у к а за нных яч ейк а х, введ ена в яч ейк у е4. Т а к и м же об ра зом можнора ссч и та ть су ммы и вовсех оста льных яч ейк а х. С овет: Ф орму лу «а втосу мма » можноввести за од и н п ри ем, на жа в соч ета ни е к ноп ок Alt и =. Для у ск орени я п роц есса ввод а «на ра ста ющи х п роц ентов» в столб ец ц елесооб ра знои сп ользова ть та к же след у ющи й п ри ем: П осле п ровед ени я ра сч ета д ля п ервой яч ейк и (в на ш ем слу ч а е е4)

19 Выд еляем ее снова мыш к ой. К оп и ру ем на жа ти ем к ла ви ш Ctrl +C. «С д ви га ем» выд еленну ю яч ейк у на жа ти ем к ла ви ш и сострелк ой вни з. Вста вляем су мму на жа ти ем к ла ви ш Ctrl +V. Да лее п ооч еред но на жи ма ем к ла ви ш и àстрелк а вни з à Ctrl +V à стрелк а вни з à Ctrl +V и та к д ок онц а столб ц а . 6) Выд еляем мыш к ой п у сту ю яч ейк у в столб ц е д ля след у ющего об ра зц а и àCtrl+V. Да лее п овторяем д ействи я, у к а за нные в п у нк те 5. Да нна я форму ла к оп и ру ется в строк у форму л и з лю б ой яч ейк и , гд е она и сп ользова ла сь, п у тем на жа ти я к ла ви ш Ctrl+С . П оэтому , если в ход е ра сч ета на ра ста ющи х п роц ентов п рои зош ел сб ой в ра б оте п рогра ммы, тону жну ю на м форму лу можно ск оп и рова ть и з люб ой яч ейк и , гд е она и сп ользова ла сь, выд ели в та к у ю яч ейк у мыш к ой и на жа в к ла ви ш и Ctrl+С . 1) 2) 3) 4) 5)

2.3

Со зда ни е ди а гр а м м

П рогра мма Excel п озволяет б ыстросозд а ва ть гра фи к и , ги стогра ммы и са мые ра знооб ра зные п лоск и е и об ъ емные д и а гра ммы. Зд есь мы ра ссмотри м основные ва ри а нты п остроени я и и сп ользова ни я к ри вых ра сп ред елени я ра змерных фра к ц и й в отд ельных об ра зц а х и в ра зрезе толщи , а та к же к у му ляти вных к ри вых. Для этого на м п отреб у ется та б ли ц а с п олу ч енными на ми и сход ными д а нными (Т а б ли ц а 1, выш е строк и 16). В та б ли ц у вк люч ены об ра зц ы, за метно отли ч а ющи еся п ора змера м зерен, п остеп ени сорти ровк и ма тери а ла и д ру ги м п а ра метра м, ч тоб ы на и х п ри мере можноб ылоп род емонстри рова ть основные п ри емы и нтерп рета ц и и п олу ч а емых д а нных. В д а льнейш ем, п осле п остроени я к у му ляти вных к ри вых, внесем в нее ни же строк и 16 новые д а нные и ра ссч и та ем нек оторые гра ну лометри ч еск и е к оэффи ц и енты.

20 Т а б ли ц а 1 И сходныеданныедл я пост р оения диагр ам м и р асч етакол ич ест венных гр анул ом етр ич ескихкоэф ф ициент ов ( пояснения в т екст е)

2.3.1 П о стро е н ие к рив ы х распре де ле н ия разм е рн ы х ф рак ц ий , к ум улятив н ы х к рив ы х Ч тоб ы п острои ть к ри вые ра сп ред елени я необ ход и мосд ела ть след у ющее: 1. Выд ели ть столб ец В и ли С (в за ви си мости от того, к а к и е вели ч и ны хоти м и меть п ооси Х – к онеч ные ра змеры в мм и ли лога ри фмы). Об ыч ноб олее у д об ной является лога ри фми ч еск а я ш к а ла , п оэтому в д а нном слу ч а е мы выд еляем столб ец С . 2. За тем, на жа в и у д ержи ва я к ноп к у Ctrl, выд еляем все столб ц ы, в к оторых п ри вод ятся сод ерж ан ия ф ракций (D,F,H,J,L,N,P). 3. В об щем меню à М а стер д и а гра мм (если к ноп к а не вывед ена в него, то: à Вста вк а à Ди а гра мма ). П оявляется ок но«М а стер д и а гра мм», в к отором на

21 вк ла д к е «С та нд а ртные» выб и ра ем ти п à т очечн ая и ви д à т очечн ая со з н ачен иям и, соед ин ен н ы м и сгл аж иваю щи м и л ин иям и б ез м аркеров Т а б ли ц а 1 (п род олжени е)

(ли б о … соед ин ен н ы м и от рез кам и … п рямых ли ни й). За тем, ми ну я п ромежу точ ные ш а ги à «Готово». П оявляется готова я д и а гра мма с выб ра нными п рогра ммой п а ра метра ми , к оторые ч а стоне у д овлетворяют на с п олностью (ри с.4). У та к ой д и а гра ммы ч а стоп ри ход и тся и зменять ц вет к ри вых, на д п и си зна ч ени й осей, и зменять п оряд ок оси X на об ра тный, за ли вк у об ла сти п остроени я д и а гра ммы и многое д ру гое. Об ыч но п ри ход и тся у д а лять легенд у , а номера об ра зц ов у к а зыва ть на са ми х к ри вых, та к к а к ц ветные п ри нтеры п ок а не и меют ш и рок огора сп ростра нени я и ц ветова я легенд а «не ра б ота ет». Все необ ход и мые

22 70,00 60,00 о бр .9

50,00

о бр .1-Б о бр .1

40,00

о бр .4

30,00

о бр .6 о бр .13

20,00

о бр .6-П

10,00

-2,5000 -2,0000 -1,5000

-1,0000

0,00 -0,5000 0,0000 -10,00

0,5000

Ри с.4. Ви д д и а гра ммы д оее п реоб ра зова ни я. п реоб ра зова ни я можнолегк о осу ществи ть с п омощью «С п ра вк и » и «П омощни к а » п рогра ммы Excel (в об щем меню). П од а вляющее б ольш и нство ну жных к ома нд п олу ч а ем, у ста нови в стрелк у мыш и на и нтересу ющи й на с элемент д и а гра ммы и на жа в п ра ву ю к ноп к у мыш и . В этом слу ч а е п оявляется к онтек стное меню, в к отором и выб и ра ем необ ход и мые п а ра метры и к ома нд ы. Н а д п и си и д ру ги е вста вк и , не п ред у смотренные у п омяну тыми к онтек стными меню, можно вып олни ть с п омощью к ома нд меню «Ри сова ни е» (ч а ще всегозд есь и сп ользу ется к ноп к а «На д п и си »). П осле несложных п реоб ра зова ни й д и а гра мма , п ок а за нна я на ри с.4, п ри об рета ет след у ющи й ви д (ри с.5) и может являться об ъек том д ля п ослед у ющей и нтерп рета ц и и резу льта тов гра ну лометри ч еск и х а на ли зов. Для п еревод а д и а гра ммы в Microsoft Word ну жно выд ели ть ее, щелк ну в левой к ноп к ой мыш и п о об ла сти д и а гра ммы, и ск оп и рова ть в б у фер. За тем отк рыть Word, к у д а необ ход и мо вста ви ть д и а гра мму и à «С п ец и а льна я вста вк а » à «М ета фа йл Windows (EMF)» и ли «Ри су нок ». В этом слу ч а е д и а гра мма к оп и ру ется к а к ед и ный об ъ ек т, ра змеры отд ельных элементов к оторогои зменяются п роп орц и она льноп ри и зменени и ра змеров всей д и а гра ммы. П ри к оп и рова ни и в Word д ру ги м п у тем (на п ри мер: àвыд ели ть à к оп и рова ть в б у фер à отк рыть Word à вста ви ть и з б у фера и ли и на ч е) сохра няется возможность д ора б отк и д и а гра ммы п о отд ельным ее элемента м, нов слу ч а е и зменени я ее ра змеров отд ельные элементы и зменяются не п роп орц и она льно, ч тов на ш ем слу ч а е менее у д об но.

23

70 %

60 6

50 13

40 30 20 10 0

6-П 9

1-Б 4

1

1-Б 4

1

1-Б

9 Log

0,2 0,1 0,0 -0,1 -0,2 -0,3 -0,4 -0,5 -0,6 -0,7 -0,8 -0,9 -1,0 -1,1 -1,2 -1,3 -1,4 1,6 1,0 0,63 0,5 0,4 0,315 0,2 0,2 0,16 0,1 0,063 0,05 м м 5 Ри с.5. Ди а гра мма к ри вых ра сп ред елени я ра змерных фра к ц и й, п реоб ра зова нна я д ля у д об ства а на ли за . Ана логи ч ным об ра зом можноп острои ть и д и а гра мму к у му ляти вных к ри вых. Выд еляем столб ец «С » («лога ри фмы к онеч ных ра змеров») и все столб ц ы с «на ра ста ющи ми п роц ента ми » - E,G,I,K,M,O,Q. А д а лее – в об щем меню à «М а стер д и а гра мм» (если к ноп к а не вывед ена в него, то: à Вста вк а à Ди а гра мма ). П оявляется ок но «М а стер д и а гра мм», в к отором на вк ла д к е «С та нд а ртные» выб и ра ем ти п à т очечн ая и ви д à т очечн ая со з н ачен иям и, соед ин ен н ы м и сгл аж иваю щим и лин иям и б ез м аркеров (ли б о… соед ин ен н ы м и от рез кам и … п рямых ли ни й). За тем, ми ну я п ромежу точ ные ш а ги à «Готово». С лед у ет и меть вви д у , ч то в тех слу ч а ях, к огд а к ру той отрезок на ра ста ющей к ри вой сменяется п ологи м, а за тем вновь к ру тым, на д и а гра мма х сосгла жи ва ющи ми ли ни ями п оявляются ни сход ящи е у ч а стк и . Т а к и х у ч а стк ов на на ра ста ющи х к ри вых не может б ыть в п ри нц и п е (они д олжны п остояннона ра ста ть!). Да нный эффек т возни к а ет и меннои з-за сгла жи ва ни я. П оэтому , если сред и а на ли зи ру емых об ра зц ов и меется многота к и х, в к оторых ч еред у ются высок и е и ни зк и е сод ержа ни я фра к ц и й, след у ет и сп ользова ть точ еч ные д и а гра ммы созна ч ени ями , соед ин ен н ы м и от рез кам и п рямых ли ни й. Н и же (ри с.6 и 7) п ри вод ятся д и а гра ммы сосгла женными и не сгла женными ли ни ями .

24

100 % 9

13

6

75 4

6 -П

50 9

1

25 1-Б

6 Log

0

0,2 0,1 0,0 -0,1 -0,2 -0,3 -0,4 -0,5 -0,6 -0,7 -0,8 -0,9 -1,0 -1,1 -1,2 -1,3 -1,4 1,6

1,0

0,63 0,5 0,4 0,315 0,25 0,2 0,16

0,1

0,063 0,05 м м

Ри с.6. К у му ляти вные к ри вые. Ди а гра мма со зна ч ени ями , соед и ненными сгла жи ва ющи ми ли ни ями б ез ма рк еров.

100 % 6 13

75 4 6-П

50 1

9

25 1-Б

6 Log

0

0,2 0,1 0,0 -0,1 -0,2 -0,3 -0,4 -0,5 -0,6 -0,7 -0,8 -0,9 -1,0 -1,1 -1,2 -1,3 -1,4 1,6

1,0

0,63 0,5

0,4 0,315 0,25 0,2

0,16

0,1

0,063 0,05 м м

Ри с.7. К у му ляти вные к ри вые. Ди а гра мма со зна ч ени ями , соед и ненными отрезк а ми п рямых ли ни й б ез ма рк еров.

25 Ди а гра ммы к у му ляти вных к ри вых и сп ользу ются не тольк о д ля и нтерп рета ц и и и х к а к та к овых, нота к же д ля п олу ч ени я п о ни м и сход ных вели ч и н, п ок оторым можнора ссч и та ть нек оторые гра ну лометри ч еск и е к оэффи ц и енты и п а ра метры (к ва рти ли , мед и а нный ра змер, к оэффи ц и ент сорти ровк и , к оэффи ц и ент а си мметри и и д р.). Б олее точ ные резу льта ты п олу ч а ются, если и сп ользова ть д ля этой ц ели лога ри фми ч еск у ю ш к а лу , та к к а к она на эти х д и а гра мма х является ра вномерной в отли ч и е от ш к а лы в ми лли метра х. Зна ч ени я лога ри фмов можноснять к а к с эк ра на д и сп лея, та к и с ра сп еч а тк и , нов люб ом слу ч а е оч ень п олезносформи рова ть на д и а гра мме сетк у всп омога тельных ли ни й оси Х . Для этого вна ч а ле у ста нови м ц ену п ромежу точ ных д елени й п ооси Х ра вной 0,01 (на п омни м, ч тов на ш ем слу ч а е ц ена основных д елени й ли ни й сетк и п оэтой оси - 0,1): щелк а ем п ра вой к ноп к ой мыш и в об ла сти «Ось Х (к а тегори й)» и в п ояви вш емся меню «Ф орма т оси » на вк ла д к е «Ш к а ла » в строк е «ц ена п ромежу точ ных д елени й» у ста нови м 0,01. За тем щелч к ом п ра вой к ноп к и в об ла сти п остроени я д и а гра ммы вызыва ем меню «Ф орма т об ла сти п остроени я» и в нем à «П а ра метры д и а гра ммы», а д а лее в за к ла д к е «Л и ни и сетк и » à ста ви м фла жок в к ва д ра ти к е «п ромежу точ ные ли ни и » (д ля оси Х ) и àОК. Н а д и а гра мме с та к ой ч а стой сетк ой можнооп ред ели ть зна ч ени я лога ри фмов точ ек п ересеч ени я к у му ляти вных к ри вых с сетк ой оси Y - 25, 50 и 75% с высок ой точ ностью (д отретьегозна к а п осле за п ятой). У д об ноэтосд ела ть п рямона эк ра не д и сп лея, п оста ви в п ред ельное увели ч ени е – 400%. П олу ч енные та к и м сп особ ом д а нные внесем в и меющу юся у на с та б ли ц у 1 (строк и 17-19). В столб ц е «С », на ч и на я со строк и 17 сверху вни з, внесем на зва ни я и сход ных (LogQ3, LogQ2, LogQ1) и оп ред еляемых (Q3, Q2=Md, Q1, So - к оэффи ц и ент сорти ровк и , Sk - к оэффи ц и ент а си мметри и ) вели ч и н. В столб ц а х D,F,H,J,L,N,P вп еч а та ем оп ред еленные на ми п од и а гра мме лога ри фмы к ва рти лей. За тем, п ользу ясь форму лой =С Т Е П Е Н Ь(10;D17), выч и сли м д ля всех об ра зц ов Q3,Q2=Md (мед и а ну ) и Q1. П роц есс выч и слени я п ровод и м а на логи ч но оп и са нному выш е в ра зд еле 2.2 . Ра ссч и та ем та к же к оэффи ц и ент сорти ровк и и к оэффи ц и ент а си мметри и . Н а п омни м, ч то к оэффи ц и ент сорти ровк и в д а нном слу ч а е оп ред еляется п оформу ле So = Q 3 / Q1 , к отора я д ля п рогра ммы, Excel выгляд и т след у ющи м об ра зом: =К ОРЕ Н Ь(D20/D22). Введ ем эту форму лу в яч ейк у D24 и àEnter. П род олжи м выч и слени я д ля оста льных об ра зц ов, п еремеща я ра мк у выд еляемой яч ейк и с п омощью к ла ви ш сострелк а ми и на жи ма я к ла ви ш и Ctrl+V (смотри те ра зд ел 2.2). Т а к и м же п у тем п оформу ле =D20*D22/(D21*D21) выч и сляется к оэффи ц и ент а си мметри и . П осле п ровед ени я всех выч и слени й след у ет соста ви ть д и а гра ммы д ля Md, So, и Sk. Для д ву х п ослед ни х к оэффи ц и ентов ц елесооб ра знососта ви ть од ну д и а гра мму , п оск ольк у они не и меют оп ред еленной ед и ни ц ы и змерени я, а ц и фровые зна ч ени я и х б ли зк и . П роц есс п остроени я д и а гра мм ра ссмотрен в ра зд еле 2.3.1. Для и зоб ра жени я и зменени й на зва нных п а ра метров рек оменд у ем и сп ользова ть точ еч ный ти п д и а гра ммы со зна ч ени ями , соед и ненными отрезк а ми п рямых ли ни й. Гра фи к и и зменени я Md, So и Sk, п остроенные п о выч и сленным д а нным, п ри вод ятся в след у ющем ра зд еле (2.3.2), п оск ольк у и х у д об но а на ли зи рова ть

26 вместе с д и а гра ммой, на к оторой п ок а за но и зменени е сод ержа ни я всех ра змерных фра к ц и й в геологи ч еск ом ра зрезе и зу ч а емой толщи (см. ри с. 9). 2.3.2 П о стро е н ие диаграм м распре де ле н ия разм е рн ы х ф рак ц ий в ге о ло гиче ск о м разре зе На п ри вед енных ра нее д и а гра мма х п ок а за ны ли ни и , п остроенные по ст олб цам та б ли ц ы 1. Они ха ра к тери зу ют и зменени е сод ержа ни й ра змерных фра к ц и й в отд ельновзятых об ра зц а х. П од а нным этой же та б ли ц ы можноп острои ть д и а гра мму , в к оторой связа ть зна ч ени я яч еек пост рокам . Э тот ви д д и а гра мм оч ень у д об ен д ля и зу ч ени я за к ономерностей и зменени я сод ержа ни й ра змерных фра к ц и й в геологи ч еск ом ра зрезе, тоесть вовремени . На та к и х д и а гра мма х и зоб ра жены ли ни и к онеч ных ра змеров фра к ц и й, огра ни ч и ва ющи е п оля ра сп ред елени я выд еленных фра к ц и й. Од и н и з сп особ ов п остроени я д а нных д и а гра мм за к люч а ется в след у ющем: 1) Выд ели ть столб ец «В» - к онеч ные ра змеры фра к ц и й . 2) За тем, на жа в и у д ержи ва я к ноп к у Ctrl, выд еляем все столб ц ы, в к оторых п ри вод ятся сод ерж ан ия ф ракций (D,F,H,J,L,N,P). 3) В об щем меню à «М а стер д и а гра мм» (если к ноп к а не вывед ена в него, то: à Вста вк а à Ди а гра мма ). П оявляется ок но«М а стер д и а гра мм», в к отором на вк ла д к е «С та нд а ртные» выб и ра ем ти п à «с об ла стями » и ви д à «с н акопл ен ием » à «Да лее» и на вк ла д к е «д и а п а зон д а нных» п омеч а ем à «в строк а х». За тем, ми ну я п ромежу точ ные ш а ги , à «Готово». П олу ч а ем и сход ну ю д и а гра мму , к отору ю необ ход и мод ора б ота ть (ри с.8). 120,00 0,010 0,050 0,063 0,100 0,160 0,200 0,250 0,315 0,400 0,500 0,630 1,000 1,600

100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 о бр.9

о бр.1-Б

о бр.1

о бр.4

о бр.6

о бр.13

о бр.6-П

27 Ри с.8. И сход на я д и а гра мма «с об ла стями с на к оп лени ем», п олу ч енна я с п омощью «ма стера д и а гра мм». К а к и в п ред ыд у щи х слу ч а ях, и сход ну ю д и а гра мму след у ет п реоб ра зова ть. К роме того, к ней ц елесооб ра зно п ри соед и ни ть гра фи к и и зменени я мед и а нного ра змера и к оэффи ц и ентов сорти ровк и и а си мметри и (и ли люб ые д ру ги е к оли ч ественные п а ра метры). П осле нек оторых п реоб ра зова ни й соед и ненные д и а гра ммы могу т п ри нять ви д , б олее у д об ный д ля а на ли за и и нтерп рета ц и и (Ри с.9). Од на к о, и п осле п ровед енных на ми п ростейш и х п реоб ра зова ни й д и а гра мма , п ок а за нна я на ри с.9, не вп олне а д ек ва тно отра жа ет фа к ти ч еск ое и зменени е сод ержа ни я фра к ц и й в о врем ен и. Делов том, ч то«М а стер д и а гра мм» п рогра ммы Excel ра сста вляет и сход ные об ра зц ы на равн ы х ра сстояни ях д ру г от д ру га . В реа льности же они ч а ще ра сп ола га ются н еравн ом ерн о: в соответстви и с мощностью выд еляемых и отд ельнооп роб у емых слоев. Т а к и м об ра зом, в д а нном ва ри а нте и зоб ра жени я мощность (эк ви ва лентна я п род олжи тельности оса д к она к оп лени я) не у ч и тыва ется. С а ма на п ра вленность и вели ч и на и зменени я п а ра метра оп ред еляется п од и а гра мме точ но, но «ск орость» та к ого и зменени я у сред няется. Э то об стоятельствослед у ет и меть в ви д у и у ч и тыва ть п ри и нтерп рета ц и и .

28

мм 0,6 0,5

Md

0,52

0,4

0,44 0,39

0,3 0,34 0,2 0,1 0,0

0,13

0,14

1,22

1,30

1,00

1,01

0,18

2,62 2,40

2,5

So 2,0 2,07

1,57

Sk

1,50

1,5 1,0 0,5

1,28

1,20 0,82

0,93

0,92

Ри с.9. Ди а гра мма «с об ла стями с на к оп лени ем», п реоб ра зова нна я д ля у д об ства а на ли за , и «совмещенна я» с гра фи к а ми Md, So и Sk.

29

2.4

О сно вы генет и ческо й и нт ер пр ет а ци и да нны х гр а ну ло м ет р и ческо го а на ли за .

В связи с огра ни ч енным об ъ емом д а нных у ч еб ных ма тери а лов п роб лема генети ч еск ой и нтерп рета ц и и гра ну лометри ч еск и х а на ли зов и к оли ч ественных гра ну лометри ч еск и х ха ра к тери сти к п од роб но не ра ссма три ва ется. Э та п роб лема ч резвыч а йносложна и многогра нна и неод нок ра тнооб су жд а ла сь в тру д а х многи х и сслед ова телей. Зд есь мы оста нови мся на на и б олее об щи х воп роса х, к а са ющи хся, гла вным об ра зом, п ра к ти ч еск и х п ри емов и сп ользова ни я резу льта тов гра ну лометри ч еск и х а на ли зов д ля ха ра к тери сти к и зернового соста ва п есч а ных п ород в связи с у слови ями и х форми рова ни я. К а к у же отмеч а лось выш е (ра зд ел 1), многи ми и сслед ова телями ра зра б ота ны ра зли ч ные метод ы и сп ользова ни я д а нных гра ну лометри ч еск и х а на ли зов и к оли ч ественных гра ну лометри ч еск и х ха ра к тери сти к д ля оп ред елени я у слови й об ра зова ни я п есч а ных п ород . Для у д об ства сра внени я об ра зц ов п ород межд у соб ой п ои х зерновому соста ву п ред ложены ра зли ч ные сп особ ы и зоб ра жени я резу льта тов а на ли зов (к ри вые ра сп ред елени я, к у му ляти вные к ри вые, ги стогра ммы и д р.). Для б ольш ей об ъ ек ти вности в оц енк а х б ыли введ ены оп ред еленные к оли ч ественные п а ра метры и к оэффи ц и енты, ха ра к тери зу ющи е и зу ч а емые п ород ы с ра зных сторон. На основе на и б олее «зна ч и мых» п а ра метров строятся д и а гра ммы, на к оторых выд еляются п оля, соответству ющи е тем и ли и ным у слови ям на к оп лени я (Л .Б .Ру хи н) ли б оп ереноса (Р.П а ссега ) оса д к ов. В на стоящее время, од на к о, можноу твержд а ть, ч топ роб лема генети ч еск ой и нтерп рета ц и и резу льта тов гра ну лометри ч еск и х а на ли зов (в том ч и сле и на основе и сп ользова ни я та к на зыва емых к оли ч ественных п а ра метров и к оэффи ц и ентов) оч ень д а лек а еще от своего у д овлетвори тельного ра зреш ени я. Т а к ое п оложени е об ъ ясняется, п о-ви д и мому, тем, ч то зерновой соста в оса д к а за ви си т от оч ень б ольш ого ч и сла фа к торов. Э то и вли яни е гра нсоста ва и сход ноговещества в об ла сти ра змыва (п ереотложени я), и сп особ а п ереноса (му тьевые п оток и , ра зные ви д ы су сп ензи й, п ерек а тыва ни е ч а сти ц п од ну ), сп особ а оса д к она к оп лени я (оса жд ени е в сп ок ойной сред е, п ри к олеб а тельных д ви жени ях и ли п осту п а тельных, к оторые могу т б ыть ту рб у лентными и ли ла ми на рными ), и многое д ру гое. К роме того, мнени я оса мой возможности и сп ользова ни я гра ну лометри ч еск и х к оэффи ц и ентов и п а ра метров весьма п роти вореч и вы. Од ни у ч еные на ш ли возможным и сп ользова ни е тольк о отд ельных оп ред еленных к оэффи ц и ентов: на п ри мер, к оэффи ц и ента а си мметри и , к оторый, п ои х мнени ю, д ля а ллюви а льных п еск ов ха ра к тери зу ется п оложи тельными зна ч ени ями , а д ля п ри б режно-морск и х – отри ц а тельными (Cadigan R.A., 1961, Duane D.B., 1964, Martins L.R., 1965). Дру ги е сч и та ют, ч тоса ми п осеб е зна ч ени я ста ти сти ч еск и х к оэффи ц и ентов Ma (сред няя а ри фмети ч еск а я), σ (ста нд а ртное отк лонени е),Ka (к оэффи ц и ент а си мметри и ) и E (эк сц есс) не д а ют возможности ра зли ч а ть отд ельные генети ч еск и е ти п ы оса д к ов межд у соб ой [6].

30 Отд ельно след у ет оста нови ться на гра ну лометри ч еск и х к оли ч ественных п а ра метра х и к оэффи ц и ента х. Действи тельно, гра ну лометри ч еск и е п а ра метры и к оэффи ц и енты отра жа ют ли ш ь в об об щенном ви д е от д ельн ы е стороны б олее сложной, ноза тои б олее пол н ой реа льной к а рти ны ра сп ред елени я зерен п ок ла сса м к ру п ности . Введ ени е и х б ыло об у словлено п онятным стремлени ем и сслед ова телей п ерейти от к а ч ественной ха ра к тери сти к и об ра зц а п ород ы к ее к оли ч ественной ха ра к тери сти к е (к а к к б олее «к омп а к тной» и «об ъек ти вной»). Х а ра к тери сти к а об ра зц а п ород ы в ви д е ц и фровых зна ч ени й сод ержа ни я многи х ра змерных фра к ц и й является д оста точ но громозд к ой, а п оэтому неу д об ной д ля восп ри яти я и сра внени я. К тому же б ольш ое к оли ч ество резу льта тов а на ли зов тру д но(и ли невозможно) у д ержа ть в п оле зрени я и п а мяти . У п рощенна я ха ра к тери сти к а об ра зц а в ви д е неск ольк и х п а ра метров д ела ет п роц есс сра внени я б олее у д об ным. Од на к ослед у ет и меть в ви д у , ч то п ри этом неи зб ежно теряется ч а сть и нформа ц и и . П ометк ому выра жени ю В.Т эннера [13], гра ну лометри ч еск и е к оэффи ц и енты «ма ск и ру ют стольк оже и нформа ц и и , ск ольк оее п ред оста вляют». Т ем не менее, в б ольш и нстве слу ч а ев п ри менени е эти х к оэффи ц и ентов является ц елесооб ра зным. М ы сч и та ем необ ход и мым об ра ти ть вни ма ни е на след у ющи е у слови я п ри менени я гра ну лометри ч еск и х п а ра метров и к оэффи ц и ентов. Во-п ервых, они д олжны п ри меняться гра мотно, а во-вторых – в к омп лек се с д ру ги ми б олее п олными д а нными гра ну лометри и . Ч тоб ы эффек ти вно и сп ользова ть гра ну лометри ч еск и е к оэффи ц и енты, ну жнозна ть за к оны ра сп ред елени я вели ч и н вооб ще и об ломоч ных ч а сти ц в ч а стности . Н еоб ход и мои меть ч етк и е п ред ста влени я отом, к а к и е к оэффи ц и енты и в к а к ой мере могу т б ыть п ри мени мы в к а жд ом кон крет н ом слу ч а е. К сожа лени ю, п ри ход и тся к онста ти рова ть, ч тона п ра к ти к е ч а ще они п ри меняются не на основе теори и , а ск орее и нту и ти вно. Э тооб стоятельствоможет п ослу жи ть п ри ч и ной неверных вывод ов. Делов том, ч то нек оторые п а ра метры и к оэффи ц и енты не всегд а д оста точ ноа д ек ва тно отра жа ют свойства об ра зц а . На п ри мер, и сп ользова ни е к оэффи ц и ента а си мметри и (Sk) и эк сц есса (E), к а к у же у п оми на лось, п олезноп ри и сслед ова ни и свойств п ород с н орм ал ьн ы м ра сп ред елени ем и ли ш ено смысла в п ри менени и к ра сп ред елени ям и ногород а и т.д . С ред няя а ри фмети ч еск а я (М а ) и мед и а на (М d) хорош оотра жа ют свойства од н ород н ы х совок у п ностей (в на ш ем слу ч а е это хорош о сорти рова нные п еск и , и меющи е од новерш и нну ю к ри ву ю ра сп ред елени я). И сп ользова ть и х д ля ха ра к тери сти к и плохо сорт и рован н ы х п ород п ростонелеп о, та к ч а сти ц ы сосред ни м ра змером в та к ом об ра зц е могу т ок а за ться в ми ни ма льном к оли ч естве, а сложен он б у д ет зна ч и тельно б олее к ру п ными и мелк и ми зерна ми . В та к ом слу ч а е б олее п ра ви льное п ред ста влени е о п ород е д а ет и сп ользова ни е мод ы (М о), п оск ольк у она соответству ет ра змеру са мой зна ч и мой п о сод ержа ни ю фра к ц и и . С лед у ет и меть в ви д у , ч тоод н о и т о ж е зна ч ени е сред негора змера зерен может б ыть у п ород , су щественноот личаю щи хся п огра ну лометри ч еск ому соста ву . Вот п оч ему гра ну лометри ч еск и е к оэффи ц и енты и п а ра метры след у ет и сп ользова ть об яза тельно в к омп лек се с д а нными , отра жа ющи ми полн ост ью гра ну лометри ч еск и й соста в об ра зц ов (та к и ми , к а к к ри вые ра сп ред елени я, ги стогра ммы, гра фи к и ра сп ред елени я ра змерных фра к ц и й в геологи ч еск ом ра зрезе и т.д .).

31 Ра ссмотри м теп ерь нек оторые к онк ретные п ри меры и основные п ри емы и нтерп рета ц и и гра ну лометри ч еск и х а на ли зов п ои х и зоб ра жени ям, п остроенным на ми п од а нным, сод ержа щи мся в та б ли ц е 1. Кривы е распред ел ен ия (ри с.5) являются, п ожа лу й, на и б олее у д об ной д ля восп ри яти я и сра внени я межд у соб ой формой и зоб ра жени я гра ну лометри ч еск и х а на ли зов. Они сод ержа т полн ую к оли ч ественну ю и нформа ц и ю ора сп ред елени и в к а жд ом об ра зц е всех выд еленных ра змерных фра к ц и й. И х у д об но сра вни ва ть межд у соб ой, п оск ольк у эта форма и зоб ра жени я п озволяет на нести на од и н ч ертеж множествок ри вых. П оп у тноотмети м, ч тоги стогра ммы, к оторые сод ержа т ту же и нформа ц и ю, меньш е п ри год ны д ля сра внени я, та к к а к и х нельзя на нести к а жд у ю п оверх д ру гой, а тольк оряд ом д ру г с д ру гом. П о д и а гра мме к ри вых ра сп ред елени я (ри с.5) можно б ыстро к а ч ественно оп ред ели ть основные п а ра метры об ра зц а : сод ержа ни е ра змерных фра к ц и й, сорти ровк у ма тери а ла , степ ень си мметри ч ности в ра сп ред елени и ч а сти ц относи тельногла вной фра к ц и и и д р. В хорош осорти рова нных п ород а х резк ооб особ ляется од и н п оложи тельный п и к , а оста льные выра жены зна ч и тельносла б ее (ри с.5 к ри вые 6,13). У п лохо отсорти рова нных п еск ов, на п роти в, выд еляется неск ольк о п ри б ли зи тельноод и на к овых п овели ч и не п и к ов (к ри вые 1,4,1-Б ,9). Ра нее у же отмеч а лось, ч тота к ой п а ра метр, к а к сред ни й ра змер зерен, отвеч а ет реа льным свойства м об ра зц а тольк од ля хорош оотсорти рова нных п ород . Т а к у об ра зц ов 6 и 13 к оли ч ественно п реоб ла д а ющи е (зна ч и мые) фра к ц и и ск онц ентри рова ны, су д я п о ра сп оложени ю соответству ющи х п и к ов, ок оло ра змера 0,1мм. М ед и а ны эти х об ра зц ов соответственно ра вны 0,13 и 0, 14мм. В д а нном слу ч а е они п олностью отвеч а ют и на зва ни ю д а нных п ород – этомелк озерни стые п еск и . С овсем д ру га я си ту а ц и я с об ра зц а ми , отли ч а ющи ми ся п лохой сорти ровк ой. Т а к , на п ри мер, у об ра зц а 9 мед и а на ра вна 0,34мм, а фа к ти ч еск ое к оли ч ество ч а сти ц д а нной ра змерности не п ревыш а ет 5% (смотри та б ли ц у 1 и ри с. 5). В этом об ра зц е гру б ые ч а сти ц ы (2,5-1,0мм) соста вляют 30%, к ру п ные (1,0-0,5мм) – 12%, мелк и е (0,25-0,1мм) – 43%, вместе эти ч а сти ц ы соста вляют 85%. И сход я и з этого, д а нна я п ород а на зыва ется ра знозерни стый п реи му щественно гру б омелк озерни стый п есок . Т а к и м об ра зом, в д а нном слу ч а е мед и а нный ра змер, соответству ющи й ра змерности сред незерни стого п еск а , тольк оввод и т на с в за б лу жд ени е. П од и а гра мма м к ри вых ра сп ред елени я на основа ни и и х сра внени я можно выд елять ти п ы к ри вых, отли ч а ющи еся п оосновным п а ра метра м. Т а к , на ри су нк е 5 выд еляется 3 ти п а к ри вых. Од новерш и нные к ри вые 6 и 13 п ри на д лежа т хорош о отсорти рова нным п ород а м (в д а нном слу ч а е ра сп ред елени е п ри б ли жа ется к логнорма льному ). К ри вые 1, 4, 1-Б , 9 ха ра к тери зу ются п лохой сорти ровк ой. Все они многоверш и нные: 1 и 4 - трех-верш и нные, 9 – ч етырех-верш и нна я, а 1-Б - п яти верш и нна я. К ри ва я 1-П и меет п ромежу точ ный ха ра к тер. Э та д ву хверш и нна я к ри ва я соответству ет хорош о отсорти рова нной п ород е, у к оторой ра змерные фра к ц и и 0,25-0,2, 0,2-0,16 и 0,16-0,1 сод ержа тся п ри мерно в ра вных к оли ч ества х (25, 29 и 27%) п оэтому они и об ра зу ют ед и ный ш и рок и й высту п . Все п ереч и сленные

32 фра к ц и и п ри на д лежа т мелк озерни стой ра змерности . Второй п и к (0,4-0,315мм) и меет вели ч и ну всего5,7%. Ра зные ти п ы к ри вых несомненно соответству ют су щественно отли ч а ющи мся у слови ям форми рова ни я оса д к ов. Э тот воп рос ра ссма три ва ется в к онц е д а нногора зд ела . Кум улят ивн ы е крив ы е (ри с.6 и 7) су щественно ра сш и ряют на ш и возможности в к оли ч ественной оц енк е резу льта тов гра ну лометри ч еск и х а на ли зов. На ри су нк а х 5 и 6 отмеч енные на ми 3 ти п а к ри вых выд еляются еще б олее отч етли во. Они отли ч а ются и п оф орм е, и п окрут из н е на к лона , и п ополож ен ию вд оль оси Х . К а жд а я и з эти х ха ра к тери сти к об у словлена оп ред еленными особ енностями (свойства ми ) об ра зц ов п ород . Ра ссмотри м этоп од роб нее. С ложность и ли п ростота формы к ри вой п рямо оп ред еляется степ енью ее сорти ровк и : ч ем лу ч ш е сорти ровк а , тем п роще к ри ва я (об ра зц ы 6 и 13); и на об орот: ч ем ху же сорти ровк а , тем б ольш е у к ри вой и зги б ов-сту п енек (са мой ра стяну той и «и зви ли стой» к ри вой зд есь является у же у п оми на вш а яся п яти -верш и нна я к ри ва я 1-Б ). К ру ти зна на к лона к ри вой особ енно межд у орд и на той 25%(Q3) и орд и на той 75%(Q1) та к же связа на с сорти ровк ой п ород ы. И менно вели ч и ной эти х к ва рти лей оп ред еляется к оэффи ц и ент сорти ровк и So. П оск ольк у So = Q 3 / Q1 , вели ч и на к оэффи ц и ента сорти ровк и не может б ыть <1 и ч ем она , б ол ьш е, тем хуж е сорти ровк а вещества , тем полож е на ра ста юща я к ри ва я. Т а к , у об ра зц ов 6, 13 и 6П к оэффи ц и ент сорти ровк и ра вен 1,22, 1,30 и 1,28, тогд а к а к у об ра зц ов 4, 1, 1-Б и 9 соответственно1,50, 1,57, 2,40 и 2,62. П оложени е к ри вой вд оль оси Х оп ред еляется вели ч и ной зерен. Ч ем меньш е сред ни й ра змер зерен (мед и а на ), тем п ра вее а б сц и сса , соответству юща я орд и на те 50%, тоесть мед и а не и на об орот. В на ш ем п ри мере к ри вые, соответству ющи е хорош о отсорти рова нным п ород а м (6,13), од новременно ха ра к тери зу ются и ма лыми ра змера ми зерен, а п оэтому ра сп ола га ются на д и а гра мме п ра вее д ру ги х к ри вых. Ди а гра ммы к ри вых ра сп ред елени я и к у му ляти вных к ри вых п озволяют п роа на ли зи рова ть са ми к ри вые, оп ред ели ть к оли ч ественные п а ра метры п роб , выд ели ть ти п ы к ри вых, а , ста ло б ыть, в об щем п ла не у ста нови ть ч и сло отли ч а ющи хся об ста новок оса д к она к оп лени я. Од на к овне п оля зрени я оста ется, к а к к онк ретноэти об ста новк и сменяют д ру г д ру га вовремени (в геологи ч еск и х ра зреза х). У вяза ть межд у соб ой все ра зрозненные д а нные можно, п острои в д и а гра мму ра сп ред елени я ра змерных фра к ц и й в геологи ч еск ом ра зрезе и п а ра ллельнов том же ма сш та б е «п ри соед и ни в» к ней гра фи к и и зменени я ра зли ч ных к оли ч ественных п а ра метров (ри с.9). В д а нном слу ч а е д и а гра мма соп ровожд а ется гра фи к а ми и зменени я мед и а нного ра змера , к оэффи ц и ента сорти ровк и и к оэффи ц и ента а си мметри и . На та к и х и зоб ра жени ях резу льта тов гра ну лометри ч еск и х а на ли зов на гляд но может б ыть п ред ста влена п ра к ти ч еск и вся, п олу ч енна я в ход е и сслед ова ни я стру к ту рных особ енностей п ород , и нформа ц и я. Зд есь можноп рослед и ть, к а к и зменяется сод ержа ни е люб ой отд ельновзятой ра змерной фра к ц и и и ли неск ольк и х люб ых фра к ц и й в ход е на к оп лени я и зу ч а емой толщи . П а ра ллельнозд есь же д ля

33 к а жд ого об ра зц а п ок а за ны основные к оли ч ественные п а ра метры и ли к оэффи ц и енты. В п ри вед енном у словном ра зрезе об ра ща ет на себ я вни ма ни е оч ень резк а я ра зни ц а зернового соста ва в ни жней (об р. 9,1-Б , 1, 4) и верхней ч а стях ра зреза . Э тот об щи й вывод можноб ылоб ы сд ела ть тольк она основа ни и а на ли за и зменени й са ми х к оли ч ественных к оэффи ц и ентов (б ез д и а гра ммы). Ди а гра мма же п озволяет не тольк о у ви д еть об щу ю к а рти ну , но и ра ссмотреть многи е ее д ета ли и ва жные д ля п они ма ни я и зменени й у слови й оса д к она к оп лени я особ енности . Оста нови мся на этом неск ольк оп од роб нее. В сери и на зва нных об ра зц ов сод ержа ни е к ру п ных фра к ц и й п остеп енно у меньш а ется сни зу вверх п о ра зрезу (и соответственно возра ста ет сод ержа ни е мелк и х ч а сти ц ). Э тот фа к т сви д етельству ет об осла б лени и ги д род и на ми ч еск ой а к ти вности в теч ени е времени ее форми рова ни я. М а к си ма льные сод ержа ни я на и б олее к ру п ных фра к ц и й п ри на д лежа т об ра зц у 9, отоб ра нному и з основа ни я и зу ч а емой толщи . Он и в реа льном ра зрезе п ред ста вляет соб ой «гори зонт п еремыва », лежа щи й в основа ни и ли толого-стра ти гра фи ч еск ого п од ра зд елени я. Для та к и х гори зонтов ха ра к терно п овыш енное сод ержа ни е к ру п ных ра змерных фра к ц и й и п лоха я сорти ровк а ма тери а ла , отра жа ющи еся на к ри вых ра сп ред елени я в и х многоверш и нности , а на п од об ных д и а гра мма х – в неод нок ра тной смене б олее высок и х сод ержа ни й фра к ц и й б олее ни зк и ми (смотри выш е). В п ород а х ни жней ч а сти ра зреза п ра к ти ч еск и нет резк о к оли ч ественно п реоб ла д а ющи х фра к ц и й. Э тосви д етельству ет оп лохой сорти ровк е ма тери а ла и п од твержд а ется вели ч и ной к оэффи ц и ента сорти ровк и So, к оторый п остеп енно и на п ра вленноу вели ч и ва ется сни зу вверх п ора зрезу от 0,38 д о0,67. Х у же всегоотсорти рова ны об ра зц ы 9 и 1-Б . На д и а гра мме этоотра жа ется в резк и х неод нок ра тных к олеб а ни ях сод ержа ни й сосед ни х ра змерных фра к ц и й, менее ха ра к терных д ля об ра зц ов 1 и 4. Т а к , на п ри мер, в об ра зц е 1-Б фра к ц и я 0,63-0,5мм «ра зд у ла сь», а 0,5-0,4мм «съежи ла сь», сод ержа ни е фра к ц и и 0,4-0,315мм су щественноу вели ч и лось, а след у ющи х 2-х фра к ц и й – 0,315-0,25 и 0,25-0,2мм вновь у меньш и ли сь, к оли ч ествоч а сти ц 0,2-0.16мм снова резк о у вели ч и лось. Т а к ое явлени е ч а ще всего б ыва ет связа но со смеш ени ем за метно отли ч а ющи хся п о гра ну лометри ч еск ому соста ву и сход ных оса д к ов, к оторое п рои сход и т об ыч ноп ри оч ень а к ти вном ги д род и на ми ч еск ом режи ме и , п режд е всего, п ри п осту п а тельном д ви жени и вод ы. П ри этом об ра зу ются отложени я, д ля к оторых ха ра к терны многоверш и нные к ри вые ра сп ред елени я и «сту п енч а тые» ра стяну тые к у му ляти вные к ри вые (ри с. 5 и 7). Ра зумеется, ч то п ред п оложени я об у слови ях форми рова ни я оса д к ов д олжны п од к реп ляться и зу ч ени ем и а на ли зом тек сту рных особ енностей и д ру ги х генети ч еск и х п ри зна к ов п ород . Верхняя ч а сть ра зреза резк о отли ч а ется от ни жней п реоб ла д а ни ем всего неск ольк и х фра к ц и й и «сд ви гом» и х в об ла сть меньш ей ра змерности (особ енно эток а са ется об ра зц ов 6 и 13). М ед и а на у меньш а ется от 0,4-0,5 д о0,1-0,2мм. «П оявляются» в за метном к оли ч естве новые б олее мелк и е фра к ц и и , к оторые п ра к ти ч еск и отсу тствова ли в ни жней ч а сти ра зреза (0,1-0,063 и д а же <0,01мм). Оч ень резк о у меньш а ется сод ержа ни е ч а сти ц к ру п нее 0,315мм (они п оч ти и сч еза ют в об ра зц а х 6 и 13) и та к же резк овозра ста ет сод ержа ни е фра к ц и й менее 0,16 мм. Е с-

34 тественно, ч то к оэффи ц и ент сорти ровк и эти х п ород за метно возра ста ет, п ри б ли жа ясь к теорети ч еск и возможному п ред елу 1,0. К ри вые ра сп ред елени я об ра зц ов верхней ч а сти ра зреза п ра к ти ч еск и од новерш и нные, а к у му ляти вные к ри вые и меют б ольш у ю к ру ти зну в п ромежу тк е межд у 1-й и 3-й к ва рти лями и п росту ю (не сту п енч а ту ю) форму . Т а к а я смена зерновогососта ва отложени й, несомненно, сви д етельству ет о зна ч и тельных и зменени ях у слови й оса д к она к оп лени я и в п ерву ю оч еред ь д и на ми к и сред ы. Оса д к она к оп лени е верхней ч а сти ра зреза п рои сход и лов сп ок ойной сред е, ск орее всеговне зоны си льных к олеб а тельных д ви жени й и теч ени й. Вновь п од ч ерк нем, ч то д ля оп ред елени я к онк ретных глу б и н б а ссейна п оми мо у ч ета стру к ту рных особ енностей п ород необ ход и мо п ри влек а ть д ру ги е генети ч еск и е п ри зна к и . С этой ц елью д ета льнои зу ч а ются тек сту ры п ород , а у ти генные ми нера лы, оста тк и фа у ны и флоры и д р. Лит ер ат ур а 1. М етод ы и зу ч ени я оса д оч ных п ород . – М ., 1957. -Т .1. – С . 314-343. 2. П етели н В.П . Гра ну лометри ч еск и й а на ли з морск и х д онных оса д к ов. - М ., 1967. – 128 с. 3. Ру хи н Л .Б . Основы ли тологи и . У ч ени е об оса д оч ных п ород а х. – Л ., 1969. – 704 с. 4. Ру хи н Л .Б . Н овый метод оп ред елени я у слови й отложени я д ревни х п еск ов// П роб лемы современной геологи и . -1937. - Т . VII, № 11. – С . 230-254. 5. Ру хи н Л .Б . Гра ну лометри ч еск и й метод а на ли за п еск ов. - Л ., 1947. – 213 с. 6. С п ра воч ное ру к овод ствоп оп етрогра фи и оса д оч ных п ород : В 2-х т. – Л ., 1958.Т .1. - 485 с.; Т . 2. – 519 с. 7. Ш ва нов В.Н . П есч а ные п ород ы и метод ы и х и зу ч ени я. – Л ., 1968 – 248с. 8. Ш а ра п ов И . П . П ри менени е ма тема ти ч еск ой ста ти сти к и в геологи и . - М ., 1971. – 245 с. 9. Ш у тов В.Д., К а ц М .Я ., Б а ра нов В.В. П ри менени е у льтра зву к а п ри ми нера логи ч еск ом а на ли зе оса д оч ных п ород // И зв. АН С С С Р. С ер. геологи ч ., - 1961.- № 4- С . 45-54. 10. Ф ролов В.Т . Л и тологи я: В 3 к н. - М ., 1992. - Кн. 1. – 336 с. 1993. - К н. 2 – 432 с.

35 И ностра нна я ли тера ту ра

11. Doeglas D. J. Interpretation of the results of mechanical analysis// J. Sed. Petrol. -1946.-V. 16. № 1. – Р. 19-40. 12. Passega R. Grain size representation by CM patterns as a geological tool//J. Sed. petrol. – 1964. -34, № 4. – Р. 830-837. 13. Tanner W.F. Modification of sediment size distributions//J. Sed. petrol. 1964.34, № 1. - Р. 408-411. 14. Trask P.D. Origin and environment of source sediments of petroleum. Houston,1932. -281 р.

С ОДЕ РЖ АН И Е Введ ени е… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .3 1 Об щи е свед ени я остру к ту рных п ри зна к а х п са мми тов и сп особ а х и х и зу ч ени я … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 4 1.1 Отб ор об ра зц ов … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 6 1.2 П од готовк а об ра зц ов к гра ну лометри ч еск ому а на ли зу … … … … … … … … .7 1.3 П ровед ени е гра ну лометри ч еск огоа на ли за … … … … ..… … … … … … … … 9 1.4 Об ра б отк а д а нных гра ну лометри ч еск огоа на ли за … … … … … … … … … … 10 1.5 Гра ну лометри ч еск и й а на ли з п ош ли фа м … … … … … … … … … … … … … … 13 2 Об ра б отк а д а нных гра ну лометри ч еск огоа на ли за с п омощью п рогра ммы Excel … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 14 2.1 П од готовк а та б ли ц ы Excel к ввод у д а нных (созд а ни е ма к ета та б ли ц ы)… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 15 2.2 Ввод и сход ных д а нных в та б ли ц у , выч и слени е лога ри фмов к онеч ных ра змеров и на ра ста ющи х сод ержа ни й фра к ц и й… … … … … … … … … … … … 16 2.3 С озд а ни е д и а гра мм… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 19 2.3.1 П остроени е к ри вых ра сп ред елени я ра змерных фра к ц и й, к у мму ляти вных к ри вых… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 20 2.3.2 П остроени е д и а гра мм ра сп ред елени я ра змерных фра к ц и й в геологи ч еск ом ра зрезе… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 26 2.4 Основы генети ч еск ой и нтерп рета ц и и д а нных гра ну лометри ч еск ого а на ли за … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 29 Л и тера ту ра … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 33 С оста ви тели : д оц ент К ова ль С ергей Ана тольеви ч , д оц ент Войц еховск и й Генна д и й Вяч есла вови ч . Ред а к тор Т и хоми рова О.А.