Tane boyu
Tane boyutu (veya partikül boyutu) münferit tortu tanelerinin çapı veya kırıntılı kayaçlardaki lithified parçacıklardır. Terim ayrıca diğer zerre şekilli malzemelere de uygulanabilecektir. Bu, bir parçacık veya tahıl içindeki tek bir kristalin boyutunu ifade eden kristalit boyutundan farklıdır. Tek bir tane birkaç kristalden oluşabilir. Granül malzeme çok küçük kolloidal parçacıklardan kil, silt, kum, çakıl ve parke taşlarından kayalara kadar değişebilir.
WENTWORTH TANE BOYU SIRALAMASI:[1]
| BLOK | 256 MM |
| PARÇA | 64 MM |
| ÇAKIL | 2 MM |
| KUM | 1/16 MM |
| SİLT | 1/256 MM |
| KİL | MİKRONDAN BİRKAÇ METREYE KADAR DEĞİŞİR |
Tane boyu ölçümleri doğrudan(verniyeli kompas gibi)ya da dolaylı(hidrometre,elek,atteberg,pipet ve mikroskopla )gibi yollarla yapılır.[1]
Tane yüzey şekli:Tanenin dış görünüşünün özellikleridir.Ekseri tane üzerindeki belirgin paralel çizikler ve şekilli oyukları,kırıkları ifade ederler .Bunlar tanenin taşınması sırasında dış yüzeyinde oluşurlar. Yüzeylerindeki izler fiziksel kuvvetler sonucu ortaya çıkar ve bulunmaları önemli bir özelliktir, fakat her tanede bulunmayabilirler.[1]
Tortu, ayrışma ve erozyon işlemleriyle parçalanan ve daha sonra rüzgar, su veya buzun etkisiyle veya parçacıklar üzerinde etkili olan yerçekimi kuvvetiyle taşınan doğal olarak oluşan bir malzemedir. ÇAP,Geometride, bir dairenin çapı dairenin merkezinden geçen ve uç noktaları dairenin üzerinde bulunan herhangi bir düz çizgi segmentidir. Ayrıca dairenin en uzun akoru olarak da tanımlanabilir. Her iki tanım da kürenin çapı için geçerlidir.
Kireçlenme, basınç altında kompakt olan tortuların, akışkanları dışarı attığı ve yavaş yavaş katı kaya haline geldiği süreçtir. Esasen, lithification sıkıştırma ve sementasyon yoluyla bir gözeneklilik yıkımı sürecidir. Kireçlenme, konsolide olmayan tortuları tortul kayaçlara dönüştüren tüm işlemleri içerir. Genellikle eşalamlı olarak kullanılan taşlaşma, fosil oluşumunda organik materyalin silika ile değiştirilmesini tarif etmek için daha spesifik olarak kullanılır.
Kil ince taneli doğal kaya veya toprak malzemenin olduğu birleştiren bir veya kuvars olası izleri daha fazla kil (SiO 2 ), metal oksitler (Al 2 O 3, MgO gibi) ve organik madde. Jeolojik kil yatakları çoğunlukla mineral yapısında hapsolmuş değişken miktarda su içeren fillosilikat minerallerinden oluşur. Killer, tanecik boyutu ve geometrisi ile su içeriğinden dolayı plastiktir ve kuruduktan veya ateşlendikten sonra sert, kırılgan ve plastik değildir. Toprağın bulunduğu içeriğe bağlı olarak, kil beyazdan donuk gri veya kahverengiye kadar koyu turuncu-kırmızıya kadar çeşitli renklerde görünebilir.
Kil;tane boyutu oldukça küçüktür. (0,02 mm'den küçük).Genellikle belirli şartlar altında feldispatların ayrışması veya volkanik kayaç çözünmesi sonucu oluşur. Kil, hiçbir zaman saf bir şekilde bulunmaz. Birçok kil minerali de organik madde ve suda çözünebilen tuzları da içerir.Kil oluşumunda ana kayaç, taşıma, yıkama ve kimyasal reaksiyonlarda etkilidir.[2] Silt, mineral kökenli kuvars ve feldispat olan kum ve kil arasında büyüklükte granül bir malzemedir. Silt toprak veya su ve toprakla süspansiyon halinde karıştırılarak tortu gibi bir nehir gibi su kütlelerinde oluşabilir. Ayrıca toprak kaymalarından kaynaklanan çamur akışları gibi bir su kütlesinin dibinde biriken toprak olarak da bulunabilir. Silt, tipik olarak yapışkan olmayan, plastik bir his veren orta derecede spesifik bir alana sahiptir. Silt genellikle kuru olduğunda unlu bir his ve ıslakken kaygan bir his verir. Silt, ışıltılı bir görünüm sergileyen bir el lensiyle görsel olarak görülebilir. Ayrıca, ön dişlere yerleştirildiğinde dil tarafından granül olarak hissedilebilir.
Kum, ince bölünmüş kaya ve mineral parçacıklarından oluşan taneli bir malzemedir. Boyutla, çakıldan daha ince ve siltten daha kaba olarak tanımlanır. Kum aynı zamanda dokusal bir toprak veya toprak tipine atıfta bulunabilir; yani kütle olarak yüzde 85'ten fazla kum boyutlu parçacık içeren bir toprak.
Kum 0,063–2 mm boyutunda gevşek dokuludur. İnce kum(0.063-0.25 mm)ve orta dereceli kum(0.25–1 mm)arasındadır. Kuvars, feldispat, kayaç artıkları ve mika artıkları karışımıdır. Kum taş unu olarak da yaygın olarak kullanılır.[3]
Çakıl, kaya parçalarının gevşek bir kümesidir. Çakıl, parçacık boyut aralığına göre sınıflandırılır ve granülden kaya boyutuna kadar olan parçalara kadar boyut sınıflarını içerir. Udden-Wentworth ölçeğinde çakıl, granül çakıl ve çakıl çakıl olarak kategorize edilir. ISO 14688, çakılları ince, orta ve kaba olarak 2 mm ila 6,3 mm ila 20 mm ila 63 mm aralıklarıyla sınıflandırır. Bir metreküp çakıl tipik olarak yaklaşık 1.800 kg ağırlığındadır.
Çakıl;tane boyutu 2–128 mm arasındadır. Tane boyutu (2–8 mm )olanlara ince agrega, (8-32) mm arasında olanlara da iri agrega denilmektedir.[3]
Bir parke, Udden-Wentworth ölçeğinde parçacık büyüklüğü 64-256 milimetre (2.5-10.1 inç), bir çakıl taşından daha büyük ve bir kayadan daha küçük olarak tanımlanan bir kaya derisidir. Diğer ölçekler bir parke taşının boyutunu biraz farklı terimlerle tanımlar. Ağırlıklı olarak parke taşlarından yapılmış bir kayaya konglomera denir. Parke taşı, parke taşlarına dayanan bir yapı malzemesidir.
Jeolojide, bir kaya çapı 256 milimetreden (10,1 inç) daha büyük bir kaya parçasıdır. Daha küçük parçalara parke ve çakıl denir. Bir kaya elle hareket etmeye veya yuvarlanmaya yetecek kadar küçük olsa da, diğerleri aşırı büyüktür. Genel kullanımda, bir kaya bir kişinin hareket etmesi için çok büyüktür. Küçük kayalar genellikle sadece taş veya taş olarak adlandırılır.
Kristal veya kristalimsi bir katı, bileşenleri yüksek dereceli mikroskobik bir yapıda düzenlenmiş olan ve her yöne uzanan bir kristal kafes oluşturan katı bir malzemedir.
Doğal olarak oluşmuştur ve homojen yapıya sahiptir. Dış görünüş olarak düzenlidirler. Kristal yapısı göstermeyen katılar(amorf )olarak adlandırılır. Kristaller örgülerinin yapısına ya da atomlarını bir arada tutan bağlara göre elektrovalent ya da iyonik kristal, kovalent kristal ve metalik kristal adlarıyla sınıflandırılırlar.[4]
Bir kristal ya da kristal halinde katı olan bileşenlerin her yöne uzanan bir kristal kafesi oluşturan, çok iyi düzenlenmiş bir mikroskopik yapıda düzenlendiği bir katı malzemedir. Ek olarak, makroskopik tek kristaller genellikle spesifik, karakteristik yönelimlere sahip düz yüzlerden oluşan geometrik şekilleri ile tanımlanabilir. Kristallerin bilimsel oluşumu ve kristal oluşumu kristalografi olarak bilinir. Kristal büyütme mekanizmaları vasıtasıyla kristal oluşturma işlemine kristalizasyon veya katılaşma denir.
Krumbein phi ölçeği
Boyut aralıkları, ABD'de kullanılan Wentworth ölçeğinde (veya Udden-Wentworth ölçeğinde) ad verilen sınıfların sınırlarını tanımlar. W.C. Krumbein [1] tarafından 1934'te oluşturulan Wentworth ölçeğinin bir modifikasyonu olan Krumbein [5] phi (φ) ölçeği, denklemle hesaplanan logaritmik bir ölçektir.
William Christian Krumbein, ardından Uluslararası Matematik Jeolojisi Derneği'nin (IAMG) Krumbein Madalyası seçildi. Bu madalya 1976'da Sydney'deki 25. Uluslararası Jeoloji Kongresi'nde kuruldu. Krumbein IAMG'nin kurucu subayıydı.(ek bilgi).
2 D/D0
nerede
- Krumbein phi ölçeği,
- Dbir çapı mm olarak tanecik veya tahıl (petrowiki, Krumbein gelen ve keşişler denklem) ve
- Ď1 mm'ye eşit bir referans çaptır (denklemi boyutsal olarak tutarlı hale getirmek için ).
- Mühendislik ve bilimde boyutsal analiz, farklı fiziksel büyüklükler arasındaki ilişkilerin temel büyüklüklerini ve ölçü birimlerini belirleyerek ve bu boyutları hesaplamalar veya karşılaştırmalar yapılırken takip ederek analizidir. Birimlerin bir boyutlu bir birimden diğerine dönüştürülmesi, tüm birimlerdeki düzenli 10 baz nedeniyle, metrik veya SI sisteminde genellikle diğerlerinden daha kolaydır. Boyut analizi veya daha spesifik olarak birim faktör yöntemi olarak da bilinen faktör-etiket yöntemi, cebir kurallarını kullanan bu tür dönüşümler için yaygın olarak kullanılan bir tekniktir.
Bu denklem φ kullanarak çapı bulmak için yeniden düzenlenebilir: D=D0.2-
| ölçek | Boyut aralığı (metrik) | Boyut aralığı (yaklaşık inç) | Toplam ad (Wentworth sınıfı) | Diğer isimler |
|---|---|---|---|---|
| <-8 | > 256 mm | > 10,1 inç | aşınmış kaya parçası | |
| −6 ila −8 | 64–256 mm | 2,5–10,1 inç | Arnavut kaldırımı | |
| −5 - −6 | 32–64 mm | 1.26-2.5 inç | Çok kaba çakıl | çakıl |
| −4 ila −5 | 16–32 mm | 0.63-1.26 inç | Kaba çakıl | çakıl |
| −3 ila −4 | 8–16 mm | 0.31–0.63 inç | Orta çakıl | çakıl |
| −2 ila −3 | 4–8 mm | 0.157–0.31 inç | İnce çakıl | çakıl |
| −1 - −2 | 2–4 mm | 0.079–0.157 inç | Çok ince çakıl | Granül |
| 0 ile −1 arası | 1–2 mm | 0,039–0,079 inç | Çok iri kum | |
| 1'den 0'a | 0,5–1 mm | 0.020-0.039 inç | Kaba kum | |
| 2'den 1'e | 0,25-0,5 mm | 0,010–0,020 inç | Orta kum | |
| 3 ila 2 | 125–250 μm | 0.0049-0.010 inç | İyi kum | |
| 4 ila 3 | 62,5–125 μm | 0.0025-0.0049 inç | Çok ince kum | |
| 8 ila 4 | 3,9–62,5 μm | 0.00015–0.0025 inç | alüvyon | Çamur |
| 10 ila 8 | 0.98-3.9 μm | 3.8 × 10 −5 –0.00015 inç | Kil | Çamur |
| 20 ila 10 | 0.95-977 nm | 3,8 × 10 −8 –3,8 × 10 −5 inç | koloit | Çamur |
Bazı şemalarda, çakıl kumdan daha büyük bir şeydir (yukarıdaki tabloda granül, çakıl, çakıl ve kaya içeren).
ṁ,Mikrometre veya mikrometre de yaygın bir önceki kaldırılmış adı ile bilinen, mikron, bir SI eşit uzunluk birimi türetilen 1 x 10 −6 metre ; yani bir metrenin milyonda biri.
nm,Nanometre ya da nanometre metrik sistem uzunluğu birimidir, metrenin milyarda biri eşittir. İsim, SI öneki nano- ana ünite isim ölçer ile birleştirilir. Bu gibi bilimsel gösterimde yazılabilir 1 x 10 −9 m mühendislik gösterimde, 1 E-9 m ve basit bir şekilde 1/1 000 000 000 metre. Bir ölçü birimi dışında bir şey için önek olarak kullanıldığında nano, nanoteknoloji veya tipik olarak bir nanometre ölçeğinde meydana gelen fenomenleri ifade eder.
Bir granül, Krumbein phi sedimentolojinin ölçeğine dayanarak 2 ila 4 milimetre parçacık büyüklüğünde bir kaya klemensidir.
Çamur toprak, tın, silt veya suyla karıştırılmış kildir. Genellikle yağıştan sonra veya su kaynaklarının yakınında oluşur. Eski çamur yatakları, şeyl veya çamurtaşı gibi tortul kaya oluşturmak için jeolojik zaman içinde sertleşir. Halkanlarda jeolojik çamur birikintileri oluştuğunda, ortaya çıkan tabakalara defne çamuru denir.
Bir parke, Udden-Wentworth ölçeğinde parçacık büyüklüğü 64-256 milimetre (2.5-10.1 inç), bir çakıl taşından daha büyük ve bir kayadan daha küçük olarak tanımlanan bir kaya derisidir. Diğer ölçekler bir parke taşının boyutunu biraz farklı terimlerle tanımlar. Ağırlıklı olarak parke taşlarından yapılmış bir kayaya konglomera denir. Parke taşı, parke taşlarına dayanan bir yapı malzemesidir.
Uluslararası ölçek
ISO 14688-1: 2002, zeminlerin mühendislik amacıyla yaygın olarak kullanılan malzeme ve kütle özelliklerine dayanarak, toprakların tanımlanması ve sınıflandırılması için temel ilkeleri belirler. ISO 14.688-1 doğal zeminlerin uygulanabilir yerinde, benzer sentetik malzemeler yerinde ve insanlar tarafından yeniden-çökelen kirler.[6]
ISO çeşitli ulusal standart kuruluşları temsilcilerinden oluşan uluslararası bir standart belirleyici organıdır.
| ad | Boyut aralığı (mm) | Boyut aralığı (yaklaşık) | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Çok kaba toprak | Büyük kaya | LBO | > 630 | > 24,8031 | |
| aşınmış kaya parçası | Bö | 200-630 | 7,8740-24,803 | ||
| Arnavut kaldırımı | eş | 63-200 | 2,4803-7,8740 | ||
| Kaba toprak | Çakıl | Kaba çakıl | CGR | 20-63 | ,78740-2,4803 |
| Orta çakıl | MGR | 6,3-20 | ,24803-,78740 | ||
| İnce çakıl | FGR | 2,0-6,3 | ,078740-,24803 | ||
| Kum | Kaba kum | CSA | 0,63-2,0 | ,024803-,078740 | |
| Orta kum | MSA | 0,2-0,63 | ,0078740-,024803 | ||
| İyi kum | FSa | ,063-,2 | ,0024803-,0078740 | ||
| İnce toprak | alüvyon | Kaba silt | CSi | ,02-,063 | ,00078740-,0024803 |
| Orta silt | MSi | ,0063-,02 | ,00024803-,00078740 | ||
| İnce silt | FSi | ,002-,0063 | ,000078740-,00024803 | ||
| Kil | Cı | ≤0.002 | ≤0.000078740 | ||
Sıralama
Bir tortu birikimi, tane büyüklüğü dağılımı ile de karakterize edilebilir. Bir tanecik boyutu aralığı nehir veya rüzgar gibi bir kuruluş tarafından kaldırıldığında bir tortu birikintisi ayıklanabilir. Sıralama Kapsayıcı Grafik Standart Sapması kullanılarak ölçülebilir:
nerede[7]
q1itelerinde Kapsayıcı Grafik Standart Sapmasıdır
84phi birimlerindeki tane büyüklüğü dağılımının 84. yüzdelik dilimidir.
Bunun sonucu aşağıdaki terimler kullanılarak açıklanabilir:
| Çap (phi birimleri) | Açıklama |
|---|---|
| <0,35 | çok iyi sıralanmış |
| 0.35 < <0,50 | iyi sıralanmış |
| 0.50 < <1.00 | orta derecede sıralanmış |
| 1.00 < <2.00 | kötü sıralama |
| 2.00 < <4.00 | çok zayıf sıralanmış |
| 4.00 < | son derece kötü sıralama |
Feret çapı belirli bir yön boyunca bir amacı, boyutu bir ölçüsüdür. Genel olarak, nesneyi o yöne dik olarak sınırlayan iki paralel düzlem arasındaki mesafe olarak tanımlanabilir. Bu nedenle, bir kumpas ile nesne boyutunun ölçülmesine atıfta bulunarak kumpas çapı olarak da adlandırılır. Bu ölçü, partikül boyutlarının analizinde, örneğin mikroskopide, üç boyutlu (3D) bir nesnenin 2B düzlemdeki projeksiyonlarına uygulandığı yerde kullanılır. Bu gibi durumlarda, Feret çapı düzlemlerden ziyade iki paralel teğetsel çizgi arasındaki mesafe olarak tanımlanır .
Martin çapı belirli bir ölçüm doğrultusunda düzensiz bir nesnenin alan açıortay uzunluğudur. Mikroskopta parçacık büyüklüğünü ölçmek için kullanılır.
Hacim genellikle SI cinsinden birim olan metreküp kullanılarak sayısal olarak ölçülür. Bir kabın hacminin genellikle kabın kapasitesi olduğu anlaşılmaktadır; yani, kabın kendisinin yer değiştirdiği alan miktarından ziyade kabın tutabileceği sıvı miktarı. Üç boyutlu matematiksel şekiller de ciltler olarak atanır. Normal, düz kenarlı ve dairesel şekiller gibi bazı basit şekillerin hacimleri, aritmetik formüller kullanılarak kolayca hesaplanabilir. Şeklin sınırı için bir formül varsa, karmaşık şekillerdeki hacimler integral hesap ile hesaplanabilir.
Toprak dokusu, fiziksel sınıflarına göre toprak sınıflarını belirlemek için hem sahada hem de laboratuvarda kullanılan bir sınıflandırma aracıdır. Toprak dokusu, hissedilen doku gibi nitel yöntemler ve hidrometre yöntemi gibi nicel yöntemler kullanılarak belirlenebilir. Toprak dokusunun ekin uygunluğunu belirleme ve toprağın kuraklık veya kalsiyum (kireç) gereklilikleri gibi çevre ve yönetim koşullarına tepkisini tahmin etme gibi tarımsal uygulamaları vardır. Toprak dokusu, kum, silt ve kil içeren çapı iki milimetreden az olan parçacıklara odaklanır. USDA toprak taksonomisi ve WRB toprak sınıflandırma sistemleri 12 dokusal sınıf kullanırken, UK-ADAS sistemi 11 kullanır. Bu sınıflandırmalar topraktaki kum, silt ve kil yüzdelerine dayanır.
Biyolojide, bir substrat, bir organizmanın yaşadığı yüzeydir. Bir substrat biyotik veya abiyotik materyalleri ve hayvanları içerebilir. Örneğin, bir kayanın üzerinde yaşayan yosunların kendisi, alglerin üstünde yaşayan bir hayvan için bir substrat olabilir.
Birleştirilmiş Zemin Sınıflandırma Sistemi (USCS ) bir toprak yapı ve tanecik boyutu tanımlamak için mühendislik ve jeolojik kullanılan toprak sınıflandırma sistemidir. Sınıflandırma sistemi pek çok konsolide olmayan malzemeye uygulanabilir ve iki harfli bir sembolle gösterilir.
Dış bağlantılar
- RD Dean & RA Dalrymple, Mühendislik Uygulamaları ile Kıyı Süreçleri (Cambridge University Press, 2002)
- WC Krumbein & LL Sloss, Stratigrafi ve Sedimantasyon, 2. baskı (Freeman, San Francisco, 1963)
- Udden, JA (1914). "Kırıntılı çökeltilerin mekanik bileşimi". Amerika Jeoloji Derneği Bülteni .
- https://cdn.bartin.edu.tr/insaat/f0524f5c-98df-4ccf-8f50-40fb70f6b6dc/deney-foyleri.pdf 29 Eylül 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
- https://erbakan.edu.tr/storage/images/department/insaatmuhendisligi/Elek%20analizi%2C%20hidrometre%20ve%20k%C4%B1vam%20deneyleri.pdf 27 Eylül 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
Kaynakça
- ^ a b c "Arşivlenmiş kopya" (PDF). 27 Eylül 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 14 Mayıs 2020.
- ^ "Arşivlenmiş kopya" (PDF). 31 Mart 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 14 Mayıs 2020.
- ^ a b "Arşivlenmiş kopya". 13 Eylül 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Mayıs 2020.
- ^ "Arşivlenmiş kopya". 30 Eylül 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Mayıs 2020.
- ^ Krumbein, WC (1934). Msgstr "Çökeltilerin boyut frekans dağılımları". Tortul Petroloji Dergisi
- ^ ISO 14688-1: 2002 - Jeoteknik inceleme ve test - Toprağın tanımlanması ve sınıflandırılması - Bölüm 1: Tanımlama ve açıklama" . Uluslararası Standartlar Örgütü (ISO).
- ^ Halk, Robert L .; Ward, William C. (1957). "Brazos River bar: tane büyüklüğü parametrelerinin önemi üzerine bir çalışma" (PDF) . Tortul Petroloji Dergisi . 27 (1): 3-26. Bibcode : 1957JSedR..27 .... 3F . doi : 10.1306 / 74d70646-2b21-11d7-8648000102c1865d
