Размер частиц обломочных пород
Размер частиц обломочной породы имеет большое значение. Размер обломков, слагающих породы, является отчасти основанием для подразделения их на конгломераты, песчаники и глинистые сланцы. Размер зерен и выдержанность их по размеру (сортировка) служат показателями способности и эффективности транспортировки. Для нормальных терригенных водноосажденных материалов размер обломков в некоторой степени служит показателем близости области сноса. Более грубозернистые осадки, как правило, не переносятся на большие расстояния. Некоторые агенты и способы транспортировки значительно различаются по способности переносить и сортировать материал. Совершенно ясно, что для седиментолога размер и сортировка зерен являются первоочередными параметрами для изучения.
Полное понимание геологической значимости размера зерен придет только в том случае, если исследователю ясно содержание этого понятия, известны показатели распределения обломочных зерен по размеру, процессы стоящие за ними, и взаимосвязь между размером, расстоянием и направлением переноса.
Понятие размерности зерна. Если бы обломки, слагающие осадочную породу, имели шарообразную форму, то не существовало бы особых трудностей описать или измерить их. Вполне достаточно было бы определить диаметр таких обломков. Однако, например, обломки, слагающие галечник, обычна имеют исключительно неправильную форму и поддаются классификации, тем не менее, характеризуя галечники, говорят, что они сложены галькой определенного «диаметра». Что же такое «диаметр» твердой частицы неправильной формы?
Как правило, диаметр частицы можно измерить непосредственно, хотя здесь существуют определенные трудности, поскольку обломок имеет неправильную форму. Некоторые исследователи приводят значения длины, ширины и толщины обломка, не давая четкого определения этих понятий. У трехосного эллипсоида определить длинную, промежуточную и короткую оси легко, но даже беглый просмотр коллекции галек покажет, насколько трудно найти эти измерения у твердой частицы неправильной формы. Должны ли «диаметры» или отрезки на координатной оси пересекаться под прямыми углами?
Должны ли они проходить через общую точку? В каком сочетании они должны образовать «средний» диаметр? Или, может быть, одного промежуточного диаметра достаточно для измерения размера зерна? Крамбейн рассмотрел все указанные вопросы и дал объективные рабочие определения этих понятий (рис. 3-1). Некоторые другие определения дает в своей работе Хамберт.
На практике понятие диаметр широко изменчиво в зависимости от способа измерения. Существующие методы его измерения основаны на допущении, что обломочные частицы сферичны или приближаются по форме к шару, и таким образом все измерения можно представить в виде диаметров этих шаров. Если эти условия не удовлетворяются, приводимые размеры или неточные или неправильные. Очень часто непосредственно диаметр не измеряется. Вместо него измеряется другой параметр, который с помощью определенных преобразований переводится в диаметр. Например, можно измерить объем гальки, а затем рассчитать диаметр сферы, имеющей такой же объем. Это будет номинальный диаметр Уодела, и величина его не зависит от формы или плотности гальки. С другой стороны, измерения скорости осаждения, обычно используемой для определения размерности зерен, применяются только в том случае, если плотность и форма частиц постоянны. Измеряя скорость осаждения, можно определять радиус или диаметр обломка, допуская его сферическую форму и плотность, равную 2,65 (кварц). В книге не рассматриваются и не оцениваются все существующие методы (рис. 3-2). Этот вопрос исчерпывающе освещен в различных пособиях по лабораторным методам В обобщенном виде определения понятия размера приведены в табл. 3-1. Однако исследователь не должен забывать о понятии размерности, особенно при интерпретации аналитических результатов гранулометрического анализа, который в силу объективных ограничений дает только приближенные данные.
