Análisis del tamaño de partículas en corte

Actualmente, el análisis de tamiz es el método más utilizado en el análisis del tamaño de partículas porque es rápido y preciso. Mientras el tiempo en la criba vibratoria sea el mismo, no hay problema de error de funcionamiento. El método de análisis de tamiz solo es aplicable a arena sedimentaria moderna y arenisca suelta consolidada antigua, y no es adecuado para arenisca que no se puede aflojar. Para este último, actualmente no existe un método de aflojamiento perfecto y durante el proceso de aflojamiento, puede ocurrir un aflojamiento incompleto de los escombros o partículas de escombros rotas, lo que afecta seriamente la distribución del tamaño de las partículas originales. Además, el método de análisis de tamiz no puede detectar los cambios de tamaño de partículas de las partículas clásticas durante el proceso diagenético (como expansión secundaria, fragmentación, etc.). Dichos cambios distorsionarán gravemente la distribución del tamaño de partículas original de la roca. Por lo tanto, la distribución del tamaño de partículas de rocas consolidadas, especialmente de rocas cementadas silíceas, sólo puede determinarse en secciones delgadas. La precisión del análisis del tamaño de partículas de la sección delgada es peor que la del método de análisis de tamiz porque el número de partículas contadas en la sección delgada es mucho menor que el del método de análisis de tamiz, la velocidad del análisis es lenta y los resultados del análisis no pueden ser comparado directamente con el método de análisis de tamiz. A continuación se ofrece una breve introducción al método de análisis del tamaño de partículas en sección delgada. Las secciones delgadas se preparan de la misma manera que las secciones delgadas de roca ordinarias. La arenisca suelta se empapa en cola, se hierve y luego se muele. Las secciones delgadas utilizadas para el análisis del tamaño de partículas son ligeramente más grandes (3,0 cm × 2,0 cm), especialmente para arenisca de grano grueso, de modo que se puedan medir suficientes partículas en las secciones delgadas. Las muestras utilizadas como secciones delgadas molidas deben ser representativas de las formaciones rocosas recolectadas. Para minimizar las diferencias en los efectos de corte, es mejor cortar verticalmente. Los experimentos realizados por G.M. Friedman (1978) demostraron que la diferencia en la distribución del tamaño de las partículas causada por diferentes direcciones de corte es muy pequeña y puede ignorarse dentro del rango permitido de error de análisis.

1. Método para medir el tamaño de las partículas en las escamas.

¿Qué método se utiliza para seleccionar las partículas a medir en las escamas? Se denomina método de muestreo sistemático de uso común. Los métodos incluyen la ley del metro puntual y del metro lineal. El método de conteo se usa comúnmente con oculares con rejillas, la longitud lateral de cada rejilla debe ser mayor que el diámetro aparente máximo de las partículas en la sección. Utilice una platina mecánica para mover el corte a través del campo de visión del microscopio y medir el tamaño de las partículas en contacto con los nodos de la rejilla (Figura 6-1). El método del metro lineal utiliza un reloj mecánico para mover la hoja en una dirección perpendicular al micrómetro del ocular, y se miden todas las partículas en contacto con la cruz vertical. Después de medir una línea, mueva la hoja una cierta distancia paralela a la línea horizontal y luego mida como se indicó anteriormente hasta que se midan suficientes partículas. El espacio entre las líneas de medición debe ser mayor que el diámetro aparente máximo de las partículas en la placa (Figura 6-2).

Figura 6-1 Método de conteo para el análisis del tamaño de partículas en corte

Figura 6-2 Método del lineómetro para el análisis del tamaño de partículas en corte

Los resultados obtenidos por los dos muestreos Los métodos son diferentes y no se pueden comparar directamente. Los diferentes métodos de muestreo dan resultados diferentes, lo que se debe a las diferentes probabilidades de contacto lineal y puntual entre partículas de diferentes tamaños en el chip. Es obvio que la probabilidad de que las partículas grandes choquen con una línea recta o un punto es mayor que la de las partículas pequeñas. La probabilidad de que una partícula pase a través de la línea de medición es proporcional al diámetro de la partícula en la dirección vertical de la línea de medición. En el método de conteo, la probabilidad de que una partícula encuentre un punto es proporcional al área de la superficie visible de la partícula. Usando el método del metro, coloque la hoja sobre la mesa mecánica, con la abscisa fija, de modo que la hoja se mueva lentamente perpendicular al micrómetro del ocular. Todas las partículas centradas entre lecturas específicas en el micrómetro del ocular deben clasificarse y contarse según su tamaño (Figura 6-3). El ancho de esta banda debe ser igual o mayor que el diámetro aparente máximo de las partículas de la muestra. Los experimentos han demostrado que los resultados medidos con el método del medidor de banda son los más cercanos a la verdadera distribución del tamaño de partículas en la muestra.

Debido a que los resultados obtenidos por diferentes métodos de muestreo no se pueden comparar directamente, si desea utilizar métodos estadísticos para comparar diferentes muestras, debe utilizar el mismo método de muestreo y método de medición en cada detalle. Además, dado que las características hidrodinámicas de los minerales escamosos y los minerales pesados ​​en secciones delgadas son bastante diferentes de las de minerales como el esquisto y el feldespato, no se incluyen en el cálculo. Algunos minerales tienen bordes borrosos y no hay estadísticas. Las partículas en el borde de la hoja son propensas a triturarse, por lo que es necesario evitar medir partículas allí. Finalmente, complete los resultados de la medición en la tabla estadística de tamaño de partículas a escala (Tabla 6-2).

Figura 6-3 Método de medición con correa para el análisis del tamaño de partículas en rodajas

Tabla 6-2 Estadísticas del tamaño de partículas de papel

2.

El uso de datos de tamaño de grano para interpretar ambientes deposicionales comenzó con el estudio de los sedimentos modernos. El análisis del entorno de depósito de rocas antiguas también se puede comparar con la distribución del tamaño de grano de los sedimentos modernos mediante el análisis del tamaño de grano de la roca.

El análisis del tamaño de partículas de los sedimentos modernos generalmente utiliza el método de análisis de tamiz convencional y el resultado es el porcentaje en masa de partículas de diferentes tamaños. Actualmente, la mayoría de las rocas antiguas sólo pueden analizarse a través de secciones delgadas, y el resultado es el porcentaje de partículas de diferentes tamaños. Los dos no se pueden comparar directamente y deben convertirse para compararse.

Incluso con el mismo método, sólo se pueden hacer comparaciones estadísticas y nunca se pueden hacer comparaciones de partículas individuales.

La desviación media entre el diámetro de cribado y el diámetro del análisis de velocidad de sedimentación es inferior a 0,1φ. Generalmente, los dos métodos se pueden utilizar juntos sin conversión, pero la conversión es necesaria en una investigación precisa. La desviación aparente del diámetro entre el análisis de sección delgada y el análisis de tamiz puede alcanzar más de 0,25φ y no pueden usarse juntos ni compararse directamente bajo ninguna circunstancia. Hay muchas formas de convertir el diámetro aparente al diámetro de malla, pero la conversión de regresión lineal realizada por G.M Friedman mediante análisis estadístico es simple y precisa. La ecuación de conversión de regresión para cualquier tamaño de partícula es

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En la fórmula: d es el valor convertido del diámetro del orificio del tamiz d es la tabla medida en; la rebanada La longitud y el diámetro se miden en unidades φ. Después de la conversión, la desviación máxima entre el valor convertido y el valor de detección real es generalmente inferior a 1/4φ de unidad. Esta precisión es mayor que el intervalo de agrupación de 1/4φ y es suficiente para la investigación sedimentológica general.

Compare el diámetro aparente de las rodajas con el diámetro real Según los experimentos, el diámetro aparente promedio medido en la sección transversal de agregados esféricos con el mismo diámetro es 0,765 veces el diámetro real, es decir, en agregados granulares En rodajas, el diámetro aparente promedio de las partículas es menor que el diámetro real, lo que se denomina efecto de corte.

3. Requisitos para la medición del tamaño de partículas en sección delgada

La medición del tamaño de partículas es la base del análisis del tamaño de partículas y tiene muchos requisitos, pero el trabajo de medición es muy complicado y la eficiencia es muy alta. bajo. El análisis del tamaño de partículas en sección es la única forma de estudiar muestras consolidadas, y se puede utilizar tanto la luz polarizada como la microscopía electrónica de barrido. La aparición de analizadores de imágenes en los últimos años básicamente ha logrado la automatización del análisis del tamaño de partículas de sección delgada y la eficiencia ha mejorado enormemente. La estadística de una escama es el número de partículas.

Cuando se utiliza el análisis del tamaño de partículas de sección delgada para estudiar ambientes sedimentarios, el requisito básico para las muestras de rocas es que el contenido de clastos estacionales en la arenisca debe ser superior al 70%, y al menos el contenido de los clastos estacionales y el feldespato deberían ser superiores al 70%. Cuanto más débil sea el fenómeno del metasomatismo de disolución, mejor y más débil será el aumento secundario. La dirección de corte puede ser perpendicular o paralela al plano, dependiendo del propósito del estudio y de la precisión requerida. En la investigación de rocas carbonatadas, las densidades de muestreo pueden alcanzar 1 cm y se pueden realizar secciones paralelas. Al medir, generalmente se utiliza el método del metro lineal para extraer partículas. Se deben medir todas las partículas en la línea y no puede haber selección subjetiva. 200 ~ 500 comprimidos por comprimido son suficientes. Las rocas carbonatadas requieren más de 1.000 partículas para medirse.

Es necesario determinar cuántas partículas hay en el corte para representar la distribución del tamaño de las partículas de todo el corte, y esto debe determinarse antes de que comience el análisis. Medir muy pocas partículas no será representativo de la distribución del tamaño de las partículas en la hoja; si hay demasiadas, se perderá tiempo y precisión. Según el experimento de muestras de arenisca, se midieron 100, 200, 300, 400 y 500 partículas en las muestras y se realizó la curva porcentual acumulativa del tamaño de partículas. Dado que se cuentan 400 partículas, la forma de la curva de acumulación del tamaño de las partículas permanece básicamente sin cambios, por lo que se determina que contar de 400 a 500 partículas en la hoja es el recuento mínimo que cumple con los requisitos de precisión.

Al convertir el diámetro analítico de las escamas en valores de cribado, también surge el llamado problema de las isobases. Si no se corrige la base heterogénea, a menudo no hay un final del grupo suspendido, sino que el grupo de salto se extiende directamente a través del punto de división de 3 φ ~ 4 φ sin girar. Este es a menudo el caso de areniscas y limolitas medianamente finas. un valor medio inferior a 2φ. Esto se debe a que las partículas de 4φ ~ 7φ son más pequeñas, por lo que la posibilidad de ser medidas aumenta, o todas se fusionan en 4,5φ o 5φ, lo que resulta en un aumento en el número de partículas finas. Esto es esencialmente un efecto de truncamiento estadístico (diferente). los puntos de corte conducen a diferentes distribuciones) (Figura 6-4).

El método para la corrección heterogénea consiste en ajustar el microscopio a 6φ y medir o estimar el contenido heterogéneo. Debido al efecto de corte y la epigénesis diagenética, el valor base de impureza de las secciones delgadas es generalmente mayor, por lo que se utiliza 2/3 ~ 1/2 como valor de corrección. Suponiendo δ, multiplique cada porcentaje acumulado por (100-δ) y vuelva a dibujar la curva. Para rocas débilmente consolidadas, se puede utilizar la misma muestra tanto para el análisis de cribado como para el análisis de sección delgada, y el coeficiente de corrección (100-δ) se puede obtener mediante experimentos.

Figura 6-4 efecto de truncamiento