حجم الحبوب

مخطط حجم حبيبات وينتورث من تقرير الملف المفتوح لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية 2006-1195: ملاحظة: أخطاء مطبعية في الحجم؛ 33.1 مم هي 38.1 مم و0.545 مم هي 0.594 مم
حصى الشاطئ في ناش بوينت ، جنوب ويلز

حجم الحبيبات (أو حجم الجسيمات ) هو قطر حبيبات الرواسب الفردية ، أو الجسيمات المتحجرة في الصخور الفتاتية . وقد يُطلق هذا المصطلح أيضًا على مواد حبيبية أخرى . ويختلف هذا عن حجم البلورات ، الذي يشير إلى حجم بلورة واحدة داخل جسيم أو حبة. قد تتكون حبة واحدة من عدة بلورات . تتراوح المواد الحبيبية من جسيمات غروانية صغيرة جدًا ، مرورًا بالطين والطمي والرمل والحصى والصخور الصغيرة ، وصولًا إلى الصخور الكبيرة .

مقياس كرومبين فاي

تُحدد نطاقات الأحجام حدود الفئات التي تُسمى في مقياس وينتورث (أو مقياس أودن-وينتورث نسبةً إلى الجيولوجيين تشيستر ك. وينتورث ويوهان أ. أودن ) المستخدم في الولايات المتحدة . أما مقياس كرومبين فاي (φ)، وهو تعديل لمقياس وينتورث ابتكره دبليو سي كرومبين [ 1 ] عام 1934، فهو مقياس لوغاريتمي يُحسب بالمعادلة التالية:

φ=-سجل2دد0،{\displaystyle \varphi =-\log _{2}{\frac {D}{D_{0}}},}

أين

φ{\displaystyle \varphi }هو مقياس كرومباين فاي،
د{\displaystyle D}يمثل قطر الجسيم أو الحبيبة بالملليمترات (معادلة كرومبين ومونك) [ 2 ] و
د0{\displaystyle D_{0}}وهو قطر مرجعي، يساوي 1  مم (لجعل المعادلة متسقة الأبعاد ).

يمكن إعادة ترتيب هذه المعادلة لإيجاد القطر باستخدام φ:

د=د02-φ{\displaystyle D=D_{0}\cdot 2^{-\varphi }\,}
مقياس φنطاق المقاسات (متري)نطاق المقاسات (بالبوصة تقريبًا)الاسم الإجمالي (فئة وينتورث)أسماء أخرى
<−8>256  مم>10.1 بوصةجلمود
من -6 إلى -864–256  مم2.5–10.1 بوصةرصف
من -5 إلى -632-64  ملم1.26–2.5 بوصةحصى خشن جداًحصاة
من -4 إلى -516-32  ملم0.63–1.26 بوصةحصى خشنحصاة
من -3 إلى -48-16  ملم0.31–0.63 بوصةحصى متوسط ​​الحجمحصاة
من -2 إلى -34-8  مم0.157–0.31 بوصةحصى ناعمحصاة
من -1 إلى -22-4  مم0.079–0.157 بوصةحصى ناعم جداًحبيبة
من 0 إلى -11-2  مم0.039–0.079 بوصةرمل خشن جداً
من 1 إلى 00.5–1  مم0.020–0.039 بوصةرمل خشن
2 إلى 10.25–0.5  مم0.010–0.020 بوصةرمل متوسط
من 3 إلى 2125-250 ميكرومتر0.0049–0.010 بوصةرمال ناعمة
من 4 إلى 362.5–125  ميكرومتر0.0025–0.0049 بوصةرمل ناعم جداً
من 8 إلى 43.9–62.5  ميكرومتر0.00015–0.0025 بوصةالطميالطين
من 10 إلى 80.98–3.9  ميكرومتر3.8× 10⁻⁵ –0.00015  بوصةفخارالطين
من 20 إلى 100.95–977 نانومتر 3.8×10⁻⁸ –3.8 × 10⁻⁵  بوصةالغروانيالطين

في بعض المخططات، يعتبر الحصى أي شيء أكبر من الرمل (يشمل الحبيبات والحصى والحصى الكبير والصخور الكبيرة في الجدول أعلاه).

على نطاق دولي

تحدد المواصفة القياسية الدولية ISO 14688-1:2017 المبادئ الأساسية لتحديد وتصنيف التربة بناءً على خصائص المادة والكتلة الأكثر شيوعًا في التربة المستخدمة للأغراض الهندسية. وتنطبق هذه المواصفة على التربة الطبيعية في موقعها الأصلي ، والمواد المصنعة المشابهة في موقعها الأصلي ، والتربة التي أعاد الإنسان ترسيبها. [ 3 ]

ISO 14688-1:2017
اسمنطاق المقاسات (مم)نطاق المقاسات (بالبوصة تقريبًا)
تربة خشنة جداًصخرة كبيرةlBo>630>24.8031
جلمودبو200–6307.8740–24.803
رصفشركة63–2002.4803–7.8740
تربة خشنةحصىحصى خشنcGr20–630.78740–2.4803
حصى متوسط ​​الحجمmGr6.3–200.24803–0.78740
حصى ناعمfGr2.0–6.30.078740–0.24803
رملرمل خشنcSa0.63–2.00.024803–0.078740
رمل متوسطmSa0.2–0.630.0078740–0.024803
رمال ناعمةهيئة الأوراق المالية0.063–0.20.0024803–0.0078740
تربة ناعمةالطميالطمي الخشنcSi0.02–0.0630.00078740–0.0024803
طمي متوسطmSi0.0063–0.020.00024803–0.00078740
الطمي الناعمfSi0.002–0.00630.000078740–0.00024803
فخارCl≤0.002≤0.000078740

فرز

يمكن أيضًا وصف تراكم الرواسب بتوزيع حجم الحبيبات. قد تخضع الرواسب لعملية فرز عندما تُزال مجموعة من أحجام الجسيمات بفعل عوامل مثل الأنهار أو الرياح. ويمكن قياس هذا الفرز باستخدام الانحراف المعياري الرسومي الشامل: [ 4 ]

σأنا=ϕ84-ϕ164+ϕ95-ϕ56.6{\displaystyle \sigma _{I}={\frac {\phi 84-\phi 16}{4}}+{\frac {\phi 95-\phi 5}{6.6}}}

أين

σأنا{\displaystyle \sigma _{I}}الانحراف المعياري الرسومي الشامل بوحدات فاي
ϕ84{\displaystyle \phi 84}يمثل النسبة المئوية 84 لتوزيع حجم الحبيبات بوحدات فاي، إلخ.

ويمكن وصف نتيجة ذلك باستخدام المصطلحات التالية: [ 5 ]

القطر (وحدات فاي)وصف
σأنا{\displaystyle \sigma _{I}}< 0.35تم الترتيب بشكل جيد للغاية
0.35 <σأنا{\displaystyle \sigma _{I}}< 0.50تم الترتيب بشكل جيد
0.50 <σأنا{\displaystyle \sigma _{I}}< 1.00مرتبة بشكل معتدل
1.00 <σأنا{\displaystyle \sigma _{I}}< 2.00غير مصنف بشكل جيد
2.00 <σأنا{\displaystyle \sigma _{I}}< 4.00ترتيب سيء للغاية
4.00 <σأنا{\displaystyle \sigma _{I}}سوء فرز شديد

انظر أيضاً

مراجع

  1. كرومبين، دبليو سي (1934). "توزيعات تردد حجم الرواسب". مجلة علم الصخور الرسوبية . 2 (4). doi : 10.1306/D4268EB9-2B26-11D7-8648000102C1865D .
  2. بترو ويكي: تقدير النفاذية بناءً على حجم الحبيبات
  3. "ISO 14688-1:2017 – التحقيق والاختبار الجيوتقني – تحديد وتصنيف التربة – الجزء 1: التحديد والوصف" . المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO).
  4. فولك، روبرت ل.؛ وارد، ويليام س. (1957). "حاجز نهر برازوس: دراسة في أهمية معايير حجم الحبيبات" (ملف PDF) . مجلة علم الصخور الرسوبية . 27 (1): 3-26 . Bibcode : 1957JSedR..27....3F . doi : 10.1306/74d70646-2b21-11d7-8648000102c1865d . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 12 مايو 2014. تم الاطلاع عليه في 11 مايو 2014 .
  5. فولك، روبرت ل. (1980). علم الصخور الرسوبية . أوستن، تكساس: شركة هيمفيل للنشر. ISBN 978-0-914696-14-8.