筛析法分析砂砾质样品的取样质量估算——对现行国标有关规定的扩展讨论

筛析法是硬件要求低、操作简便、应用广泛的一种碎屑沉积物粒度分析方法。对于砂砾质沉积物而言, 在具体的粒度分析实验中, 应该取用多少质量的样品进行筛析, 目前尚缺乏完备的、科学内涵明确的技术规范。《海洋调查规范第8部分: 海洋地质地球物理调查》对此问题给出了部分解决方案, 但其原理不明, 也未能包括砂砾质沉积物的主要粒径范围。本研究针对筛析法取样质量的估算问题展开分析与讨论, 基于概率分布理论推导出一套适用于砂砾质样品的筛析法取样质量估算公式, 给出了不同分选系数下(0.35 Φ~4.00 Φ)样品最大颗粒直径对应的理论取样最小量的范围。研究表明, 现行海洋调查规范的最大颗粒直径与取样最小量之间的定量关系可能是基于正态分布、分选极差的下界(σ=4.00 Φ)的情况推算而来的; 可将筛析法取样质量估算表的最大颗粒直径扩展至64 mm, 该粒径对应的理论取样最小量为47.8 kg。为了检验推导的公式, 以浙江省舟山群岛和象山半岛的潮间带近200个砂砾质样品为例, 计算了样品最大颗粒直径对应的筛析法理论取样最小量及其理想状态下的正态粒度分布, 并与实际样品的取样量及粒度分布分析结果进行了对比。结果显示, 大部分样品的粒度分析结果近似正态分布, 理论分析取样量与实际取样量的相关性较为理想。上述工作, 可以为海洋调查规范的修订提供参考。