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海洋沉积物粒度分析与计算
海洋沉积物粒度分析与计算海洋沉积物粒度分析与计算是研究海洋沉积物的颗粒大小分布特征和变化规律的方法之一、通过对粒度数据的分析与计算，可以了解海洋沉积物的生成环境、沉积过程和物源特征等，对研究海洋地质学、古气候变化、古环境重建等方面具有重要意义。
本文将介绍海洋沉积物粒度分析与计算的基本原理、方法和应用。
1.原理海洋沉积物的粒度分布是指不同粒径的颗粒在垂直方向上的分布情况。
通常用粉砂、细砂、中砂、粗砂、砾砂等几个等级来描述，其中粉砂为小于0.063mm的颗粒，细砂为0.063-0.125mm的颗粒，中砂为0.125-0.25mm的颗粒，粗砂为0.25-0.5mm的颗粒，砾砂为大于0.5mm的颗粒。
2.方法（1）样品采集：在海底进行采样，可以使用底播器、取样器等工具，根据研究的需要确定采样的位置和深度。
（2）样品处理：将采集的样品进行干燥、筛分等处理，得到不同粒径的颗粒。
（3）粒度分析：采用激光粒度仪、激光颗粒分析仪等设备，测量不同粒径的颗粒的浓度和体积分布等数据，并进行数据处理与统计。
（4）粒度计算：根据已测得的数据，可以计算出颗粒的平均粒径、分选系数、偏度系数等指标，用以描述沉积物的粒度特征。
3.应用（2）古气候变化与古环境重建：利用海洋沉积物的粒度分布，可以推测古代气候变化和环境演化过程，如冰期-间冰期的交替，季风气候的变化等。
（3）资源评价与利用：通过分析海洋底质的粒度特征，可以评估海底沉积物的潜在资源（如油气、金属矿产等）含量和分布规律，为资源的开发提供科学依据。
总之，海洋沉积物粒度分析与计算是研究海洋地质学和古环境学的重要手段，通过对沉积物粒度特征的分析与计算，可以揭示海洋环境变化的过程和机制，为海洋资源开发和环境保护提供科学依据。
海洋沉积物粒度参数3种计算方法的对比研究
海 洋沉积 物粒 度参数 ３种计算 方 法 的对 比研 究
刘 志杰 ， 公衍 芬 ， 周 松 望 ， 余佳 ， 刘 焱 光。 ， 殷 汝广 ， 程永 寿
（ １ ． 国家 海 洋 局 国 家海 洋 信 息 中 心 ， 天津 ３ ０ ０ １ ７ １ ； ２ ． 中 海 油 田服 务 股 份 有 限 公 司 ， 天滓 ３ ０ ０ ４ ５ １ ； ３ ． 国家 海 洋 局 第 一 海 洋研 究 所 ， 山东 青 岛 ２ ６ ６ ０ ６ １ ）
第３ ５ 卷 第３ 期
２ ０ １ ３年 ５月 Ｄｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． ０ ２ ５ ３ — ４ １ ９ ３ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ３ ． ０ ２ １
海
洋
学
报
Ｖ ｏ １ ． ３ ５ ， Ｎ ｏ ． ３
Ｍａ ｙ ２ ０ １ ３
沉积 物粒度分 析 是海 洋沉 积 环境 研究 最基 本 的
不 同的地 质 环 境 意义 ， 各参 数 之 间 也存 在 一定 的联
系， 因此 通过对沉积物粒 度参数 的综 合分 析可 以更 好 地反 映沉 积环境及水 动力 的变化 。 计算沉积物 粒度参数 的方 法有多种 ， 目前 较 常用
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — ０ ４ — １ ６ ； 修 订 日期 ： ２ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ １ ３ — ０ １ — ２ ９ 。
公式使用 较为普遍 ， 并且 被引用到我 国海洋 地质地 球
物理调查 的 国家标 准 中 ］ 。图解法 计 算是 通过 在 粒
度 累积 曲线上选择几个 具有代表性 的点 ， 利 用 了主要 粒级组分 ， 忽略 了累积含 量小 于 ５ ９ ／ ６ 和大于 ９ ５ 部分
海洋地质学中的海洋沉积物分析方法探索
海洋地质学中的海洋沉积物分析方法探索引言海洋是地球上最大的生态系统之一，其底部覆盖着厚厚的海洋沉积物。
这些沉积物蕴含着丰富的信息，可以帮助我们了解地球历史、气候变化以及生物演化等重要问题。
因此，海洋沉积物的分析方法在海洋地质学中扮演着至关重要的角色。
本文将探讨一些常用的海洋沉积物分析方法，并介绍其在研究中的应用。
一、物理性质分析1. 颗粒分析颗粒分析是研究海洋沉积物中颗粒粒径、形状和组成的重要方法。
通过使用激光粒度仪等设备，可以快速准确地测量沉积物中颗粒的大小分布，从而了解沉积物的沉积环境和物源特征。
2. 密度分析密度分析是研究海洋沉积物中物质密度变化的方法。
通过测量沉积物样品的湿重和干重，可以计算出其密度。
密度分析可以帮助我们了解沉积物的成分和沉积环境，例如在冰期期间，冰川融化导致的淡水输入会降低海水的密度，从而影响沉积物的密度分布。
二、化学性质分析1. 元素分析元素分析是研究海洋沉积物中元素含量和分布的方法。
通过使用电感耦合等离子体质谱仪等设备，可以测量沉积物中各种元素的含量，从而了解沉积物的来源和古环境变化。
例如，高浓度的有机碳含量可能意味着富营养化的海洋环境。
2. 同位素分析同位素分析是研究海洋沉积物中同位素比例的方法。
通过测量沉积物中同位素的比例，可以推断出古环境的变化。
例如，氧同位素分析可以帮助我们了解过去海洋温度的变化，碳同位素分析可以揭示古生物的生态系统演化。
三、生物学性质分析1. 微化石分析微化石分析是研究海洋沉积物中微小化石的方法。
通过观察和鉴定沉积物中的微化石，可以了解古生物的演化和古环境的变化。
例如，有孔虫的化石可以帮助我们了解过去海洋的温度和盐度变化。
2. DNA分析DNA分析是研究海洋沉积物中DNA序列的方法。
通过提取沉积物中的DNA，可以了解古生物的遗传信息，揭示生物演化的过程。
DNA分析在研究海洋生态系统的多样性和演化方面具有重要意义。
结论海洋沉积物的分析方法在海洋地质学中具有重要的应用价值。
海洋沉积物粒度分析与计算课件
粒度参数的统计特征
平均粒径
对所有颗粒的粒径进行加权平均， 得到平均粒径值。平均粒径是反
映颗粒群整体粒径大小的重要参数。
中值粒径
将颗粒群按照粒径大小进行排序， 取中间位置的粒径作为中值粒径。 中值粒径可以反映颗粒群中中等粒 径颗粒的数值。
有效粒径范围
指颗粒群中含量超过一定比例（如 50%）的粒径范围。有效粒径范围 可以反映颗粒群中主要粒径范围的 分布情况。
海洋沉积物粒度分析的意义
环境监测
粒度分析结果可以用于监测海 洋环境的演变，如悬浮物浓度、
泥沙输运等。
古海洋学研究
通过对沉积物粒度的分析，可 以推断古海洋环境、海流状况 等信息，有助于古海洋学的研究。
资源开发
粒度分析在海底资源开发中也 有重要应用，如海底矿产、油 气资源的勘探和开发。
数值模型验证
粒度分析结果可以为海洋数值 模型提供验证数据，提高模型
海洋沉物粒度分析与 件
• 引言 • 海洋沉积物粒度分析方法 • 粒度数据的处理与计算 • 粒度数据的统计分析 • 粒度数据的解释与应用 • 案例分析
引言
01
目的和背景
目的
本课件旨在介绍海洋沉积物粒度分析的基本原理、方法和技术，以及如何利用 计算技术进行数据处理和分析。
背景
随着海洋科学研究的深入，对海洋沉积物的认识越来越重要。粒度分析是研究 沉积物的重要手段，对于了解沉积物的来源、搬运过程、沉积环境等方面具有 重要意义。
根据粒度参数，结合其他沉积学 标志，如矿物组成、古生物等，
进行沉积环境判别。
判别结果
判断该海域的沉积环境类型，如 三角洲、河口、滨岸等。
应用价值
为该海域的资源开发、环境保护 和灾害防治提供科学依据。
中国海洋大学粒度分析实验报告
细粒土的粒度分析实验报告
130******** 甘雨 13地信
实验目的
1、学会使用激光法和析液法进行细粒土的粒度分析。
2、学会处理粒度分析的实验数据。
3、学会使用Shepard和Folk法对沉积物进行定名。
实验器材
激光粒度仪，析液仪，量筒，喷壶，烧杯，药匙，玻璃棒，漏斗，0.063mm筛，搅拌棒，电子天平，铝盒，烘箱，0.051g/ml的六偏磷酸钠溶液，超声仪
实验步骤
激光法：
1、用药匙取黄豆粒大小土样，加入六偏磷酸钠溶液并在超生仪中震动溶解。
2、激光仪开机，并配置好参数。
3、进行两次激光粒度测定，若结果相差在0.1之内，则合格。
4、清洗激光粒度仪。
析液法：
1、取10g左右土样于铝盒中，称重，烘干，以备计算含水率。
2、取30g左右样品于烧杯中，加入20ml六偏磷酸钠溶液，在超声仪中震动分散。
3、彻底成为悬浊液后，利用0.063mm筛子筛出细粒土悬浊液和粗粒土颗粒，悬浊液在量筒中加水至1000ml。
4、进行搅拌后立刻用析液仪取25ml样品，再次搅拌，静置指定时间后，在液面下10cm处取第二个25ml样品。
5、重复进行步骤4五次，最后一次应在液面下5cm处取样。
6、将样品烘干并称重，计算得到各个粒级土的频率。
实验结果
激光粒度仪得到的沉积物频率曲线
累计曲线
结论
根据Shepard法，土样中砂占19.8%，粉砂占69.5%，黏土占10.7%，故应命名为砂质粉砂。
根据Folk法，土样中砂占19.8%，黏土/粉砂约为1/7，故命名为砂质粉砂（sZ）。
沉积物粒度分析
激光法
光衍射
光子相 干
激光粒度仪
光子相干粒度仪 库尔特粒度仪 气体通过粒度仪 BET吸附仪
粒度分布
粒度分布 粒度分布、个数计量 表面积、平均粒径 表面积、平均粒度
小孔通过法 流体通过法 吸附法
沉降法
• 颗粒在液体中的沉降速度与颗粒的大小 有关，大颗粒的沉降速度快，小颗粒的 沉降速度慢 • 测量液面下某一深度处悬浮液浓度的变 化率来间接地判断颗粒的沉降速度 • 沉降式粒度仪是测量悬浮液的透光率来 反映悬浮液浓度
用混合标准颗粒验证
探测器多的激光粒度仪
探测器少的激光粒度仪
激光粒度仪光路图
大角度检测器 小角度检测器
检测器光强图---由各组份颗粒叠 加的光强图
库尔特双透镜专利技术
不能使相同小颗粒 的光线落在相同角 度的探测器上
库尔特技术
其它技术
透镜的作用--使粒径相同的颗粒产生的平行散射光聚焦于 同一角度位置上的探测器，达到准确测量的目的 双透镜使信号采集保持一致性，降低系统了误差
100m
110 °
115 °
120 °E
第2部分 粒度测试
粒度测试方法
方法分类 直接观察法 测量装置 放大投影器，图像分析仪（与光 学显微镜或电子显微镜相连）、 能谱仪（与电子显微镜相连） 电磁振动式、音波振动式 测量结果 粒度分布，形状参数
筛分法
粒度分布直方图
沉降法
重力
离心力
比重计、比重天平、沉降天平、 光透过式、X射线透过式
直方图 频率曲线 累积曲线
粒度概述
1.3 粒度参数
（3）偏度
（4）峰度（尖度）
一、古环境研究中深海沉积物粒度测试 的预处理方法
海洋沉积物粒度分析与计算
当三个粒组含量均大于20%时，按含量由少到多进行命 名，如粉砂-粘土质砂
海洋沉积物粒度分析过程
第一步 将海洋沉积物样品放入 500ml烧杯中，加入蒸馏水（或 2‰ 六偏磷酸钠溶液）浸泡至少 12 小时，每隔 10 分钟用 玻璃棒搅动一次，直至沉积物完全分散．没有凝聚团粒 为止；
海洋沉积物粒度计算
将沉积物经筛析法分析所得到的各粒级沉积物样品的重
量百分数（含量）用三角图、直方图与频率曲线图、累 积曲线图来对沉积物进行命名和定性地分析样品的粒度 特征（如分选性、物质来源等），并根据这些特征值计 出能反映沉积物粒度特征及其沉积环境条件的粒度参数。
海洋沉积物粒度计算
直 方 图 与 频 率 曲 线 图
用以表示沉积物颗粒的粗细；
海洋沉积物粒度计算
分选系数或标准离差
用以表示沉积物粗细粒级的对称程度，是偏态
的定量描述。
海洋沉积物粒度计算
海洋沉积物粒度计算
偏度（SK1）
是用来表示频率曲线对称性的参数，实质上反
映粒度分布的不对称程度的。
海洋沉积物粒度计算
海洋沉积物粒度计算
海洋沉物粒度计算
第三步 将处理好的沉积物样品放入烘箱，80-100℃烘干；
海洋沉积物粒度分析过程
第四步 取50克干样，在震筛机上筛10分钟左右（或人工用铜筛 筛到瓷盘内），将各粒级样品从铜筛中转移至样品袋包 装，并放入干燥器内，待称重；
海洋沉积物粒度分析过程
第五步 将样品袋内的样品分粒级在 1 ／万精密天平或电子天平 上称重。各颗粒重量之和应是100%； 若不是或大于此数，应将误差按比例分配到各粒级重量 中去，使总重量保持100%。
第二讲 粒度分析
（二）沉积物分类
表1 粒度分级标准及换算
2的几何级数 10进制
名称
粒级划分 巨砾
颗粒直径(mm) >1000 1000-100 100-10 10-1 1-0.5 0.5-0.25 0.25-0.1
粒级划分 巨砾 中砾 中砾 细砾 极粗砂 粗砂 中砂 细砂 极细砂
φ值 >-8 -8~ -6 -6~-2 -2~-1 -1~0 0-1 1-2 2-3
二沉积物分类表1粒度分级标准及换算10进制2的几何级数名称粒级划分颗粒直径mm粒级划分值颗粒直径mm砾巨砾1000巨砾8256粗砾1000100中砾8625664中砾10010中砾62644细砾101细砾2142砂粗砂105极粗砂1021中砂05025粗砂01105细砂02501中砂1205025细砂230250125极细砂34012500625粉砂粗粉砂01005粗粉砂450062500312细粉砂005001中粉砂560031200156细粉砂670015600078极细粉砂780007800039粘土001粘土800039表2粒组分界比较表砾砂砂粉砂粉砂粘土800039mm标准12mm400625mm中国20050005美国200630004英国200630002前苏联20050005日本200630004三沉积物分类?谢波德的分类方案shepard1954
– 确定颗粒的最大投影面； – 做垂直最大投影面方向的最长截线，即最短直 径dS； – 对最大投影面做切线矩形，矩形的短边即中间 直径dI，长边则是最长直径dL。
• 粒度指颗粒大小，有mm值和φ值两种表示 法，（线性值粒度较常用，在砾岩研究中 有时也用体积值。）。在工程上，有关泥 沙计算公式一般用mm值，在做粒度分析研 究时，一般用φ值。
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7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
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吁
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若
浮
烟
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9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
ห้องสมุดไป่ตู้
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子