التحليل الميكانيكي للرسوبيات Mechanical Analysis

عملية النخل الميكانيكية هي تقنية عملية تستخدم لتحديد نسبة الحجوم المختلفة للحبيبات الموجودة في أي عينة صخرية. وهي تتضمن مجموعة من المناخل (sieves) المرصوصة فوق جهاز ميكانيكي كهربائي هزاز (electro-magnetic shaker). كل منخل له رقم معين مسجل عليه يحدد عدد الفتحات الموجودة في كل بوصة، وهذا الرقم يعرف بالعدد الشبكي (Mesh Number). العدد الشبكي يتناسب عكسيا مع حجم الفتحات، لذلك كلما زاد العدد الشبكي كانت الفتحات أصغر.

الطريقة المتبعة في التحليل الميكانيكي:- 1. جمع العينات من المنطقة المراد دراستها. 2. تغسل العينات المتماسكة (الصخرية) بالماء و الأحماض المخففة للتخلص من المواد اللاحمة، مما يؤدي الي تفكك الدقيقات المكونة للصخر. هذه الطريقة لا تستعمل في حالة العينات الغير متماسكة. 3. تجفف العينة أما باستعمال الفرن الحراري على 110 درجة مئوية، أو بالهواء الطلق للتخلص من الرطوبة العالقة. 4. تفصل العينات بواسطة جهاز الفصل إلى أقسام متساوية حتى نصل إلى 200 جرام تقريبا لاستعمالها في عملية النخل الميكانيكية. وهذه الكمية هي عبارة عن عينة نموذجية ممثلة لكل العينة الأصلية. 5. توزن العينة بدقة بواسطة الميزان الحساس الى أقرب 0.1 جرام.

الطريقة المتبعة في التحليل الميكانيكي:- 6. تنظف المناخل بواسطة الفرش الخاصة، وتستخدم الفرش النحاسية الرقيقة للمناخل التي تكون فتحاتها اصغر من 0.125 مم، ولكن باقي المناخل يستعمل لها الفرش النحاسية السميكة. 7. وزن المناخل كل على حدة وتسجيل البيانات في الجدول المرفق. 8. ترتب المناخل حسب الترتيب الصحيح، بحيث تكون المناخل ذات الفتحات الكبيرة (عدد شبكي أصغر) فوق ثم تتدرج إلى الأسفل ويكون وعاء التجميع هو الموجود في القاع. 9. توضع المناخل المرتبة فوق الجهاز الاهتزازي، ثم تصب العينة في المنخل العلوي. 10. يوضع الغطاء الخاص للمناخل ويحكم تثبيتهم جيدا، ثم يشغل الجهاز لمدة 15 دقيقة. 11. بعد الانتهاء من عملية النخل يوزن كل منخل على حدة مع جزء العينة المتبقي به، وتسجل البيانات بالجدول الخاص.

العمليات الحسابية:- 1. حساب الوزن المتبقي في المناخل (wt. Retained):- الوزن المتبقي= (وزن المنخل+العينة) - وزن المنخل قبل العملية 2. حساب الوزن الكلي المتبقي في المناخل:- الوزن الكلي المتبقي= مجموع كل الأوزان المتبقية *الوزن الكلي المتبقي يجب أن يساوي الوزن الابتدائي، يعاد التحليل الميكانيكي اذا كان الفرق أكثر من 1%. 3. حساب النسبة المئوية للوزن المتبقي:- النسبة المئوية= الوزن المتبقي * 100 الوزن الكلي 4. حساب النسبة التراكمية Cumulative wt % :- النسبة التراكمية= مجموع النسب المئوية لكل الأوزان المتبقية

النسبة المئوية للوزن المتبقي حجم فتحات المناخل نوع الحبيبات وزن المناخل وزن المناخل+ العينة الوزن المتبقي النسبة المئوية للوزن المتبقي النسبة التراكمية مليمتر فاي  4 -2 حصوة 2 -1 حبيبة 1 0.0 رمل خشن جدا 0.500 1.0 رمل خشن 0.250 2.0 رمل متوسط 0.125 3.0 رمل دقيق 0.063 4.0 رمل دقيق جدا 0.036 5.0 غرين خشن وعاء التجميع 6.0 غرين دقيق & طفل قبل البدء بالتجرية يجب ان توزن العينة بدقة ويسجل الوزن (الوزن الابتدائي) في هذا العرض= 125.35

النسبة المئوية للوزن المتبقي حجم فتحات المناخل نوع الحبيبات وزن المناخل وزن المناخل+ العينة الوزن المتبقي النسبة المئوية للوزن المتبقي النسبة التراكمية مليمتر فاي  4 -2 حصوة 528.2 2 -1 حبيبة 449.4 1 0.0 رمل خشن جدا 414.1 0.500 1.0 رمل خشن 358.3 0.250 2.0 رمل متوسط 328.5 0.125 3.0 رمل دقيق 289.5 0.063 4.0 رمل دقيق جدا 280.9 0.036 5.0 غرين خشن 282.14 وعاء التجميع 6.0 غرين دقيق & طفل 365.2 يجب وزن المناخل قبل البدء بالتجرية بدقة ويسجل الوزن في الخانة المخصصة لذلك

النسبة المئوية للوزن المتبقي حجم فتحات المناخل نوع الحبيبات وزن المناخل وزن المناخل+ العينة الوزن المتبقي النسبة المئوية للوزن المتبقي النسبة التراكمية مليمتر فاي  4 -2 حصوة 528.2 528.41 2 -1 حبيبة 449.4 449.45 1 0.0 رمل خشن جدا 414.1 415.4 0.500 1.0 رمل خشن 358.3 450.7 0.250 2.0 رمل متوسط 328.5 358.9 0.125 3.0 رمل دقيق 289.5 290.26 0.063 4.0 رمل دقيق جدا 280.9 281 0.036 5.0 غرين خشن 282.14 وعاء التجميع 6.0 غرين دقيق & طفل 365.2 يجب وزن المناخل بعد الانتهاء من التجرية بدقة ويسجل الوزن في الخانة المخصصة لذلك

حساب الوزن المتبقي في كل منخل ويسجل الناتج في الخانة المخصصة لذلك حجم فتحات المناخل نوع الحبيبات وزن المناخل وزن المناخل+ العينة الوزن المتبقي النسبة المئوية للوزن المتبقي النسبة التراكمية مليمتر فاي  4 -2 حصوة 528.2 528.41 0.210 2 -1 حبيبة 449.4 449.45 0.050 1 0.0 رمل خشن جدا 414.1 415.4 1.300 0.500 1.0 رمل خشن 358.3 450.7 92.400 0.250 2.0 رمل متوسط 328.5 358.9 30.400 0.125 3.0 رمل دقيق 289.5 290.26 0.760 0.063 4.0 رمل دقيق جدا 280.9 281 0.100 0.036 5.0 غرين خشن 282.14 0.000 وعاء التجميع 6.0 غرين دقيق & طفل 365.2 حساب الوزن المتبقي في كل منخل ويسجل الناتج في الخانة المخصصة لذلك

حساب الوزن الكلي المتبقي ويسجل الناتج في الخانة المخصصة لذلك حجم فتحات المناخل نوع الحبيبات وزن المناخل وزن المناخل+ العينة الوزن المتبقي النسبة المئوية للوزن المتبقي النسبة التراكمية مليمتر فاي  4 -2 حصوة 528.2 528.41 0.210 2 -1 حبيبة 449.4 449.45 0.050 1 0.0 رمل خشن جدا 414.1 415.4 1.300 0.500 1.0 رمل خشن 358.3 450.7 92.400 0.250 2.0 رمل متوسط 328.5 358.9 30.400 0.125 3.0 رمل دقيق 289.5 290.26 0.760 0.063 4.0 رمل دقيق جدا 280.9 281 0.100 0.036 5.0 غرين خشن 282.14 0.000 وعاء التجميع 6.0 غرين دقيق & طفل 365.2 حساب الوزن الكلي المتبقي ويسجل الناتج في الخانة المخصصة لذلك 125.22

النسبة المئوية للوزن المتبقي حجم فتحات المناخل نوع الحبيبات وزن المناخل وزن المناخل+ العينة الوزن المتبقي النسبة المئوية للوزن المتبقي النسبة التراكمية مليمتر فاي  4 -2 حصوة 528.2 528.41 0.210 0.168 2 -1 حبيبة 449.4 449.45 0.050 0.040 1 0.0 رمل خشن جدا 414.1 415.4 1.300 1.038 0.500 1.0 رمل خشن 358.3 450.7 92.400 73.790 0.250 2.0 رمل متوسط 328.5 358.9 30.400 24.277 0.125 3.0 رمل دقيق 289.5 290.26 0.760 0.607 0.063 4.0 رمل دقيق جدا 280.9 281 0.100 0.080 0.036 5.0 غرين خشن 282.14 0.000 وعاء التجميع 6.0 غرين دقيق & طفل 365.2 حساب النسبة المئوية للوزن المتبقي لكل منخل:- النسبة المئوية= الوزن المتبقي  100 الوزن الكلي 125.22

النسبة المئوية للوزن المتبقي حجم فتحات المناخل نوع الحبيبات وزن المناخل وزن المناخل+ العينة الوزن المتبقي النسبة المئوية للوزن المتبقي النسبة التراكمية مليمتر فاي  4 -2 حصوة 528.2 528.41 0.210 0.168 2 -1 حبيبة 449.4 449.45 0.050 0.040 1 0.0 رمل خشن جدا 414.1 415.4 1.300 1.038 0.500 1.0 رمل خشن 358.3 450.7 92.400 73.790 0.250 2.0 رمل متوسط 328.5 358.9 30.400 24.277 0.125 3.0 رمل دقيق 289.5 290.26 0.760 0.607 0.063 4.0 رمل دقيق جدا 280.9 281 0.100 0.080 0.036 5.0 غرين خشن 282.14 0.000 وعاء التجميع 6.0 غرين دقيق & طفل 365.2 حساب النسبة التراكمية 0.168 0.208 1.246 75.036 99.313 99.920 100.000 100.000 100.000

النسبة المئوية للوزن المتبقي حجم فتحات المناخل نوع الحبيبات وزن المناخل وزن المناخل+ العينة الوزن المتبقي النسبة المئوية للوزن المتبقي النسبة التراكمية مليمتر فاي  4 -2 حصوة 528.2 528.41 0.210 0.168 2 -1 حبيبة 449.4 449.45 0.050 0.040 0.208 1 0.0 رمل خشن جدا 414.1 415.4 1.300 1.038 1.246 0.500 1.0 رمل خشن 358.3 450.7 92.400 73.790 75.036 0.250 2.0 رمل متوسط 328.5 358.9 30.400 24.277 99.313 0.125 3.0 رمل دقيق 289.5 290.26 0.760 0.607 99.920 0.063 4.0 رمل دقيق جدا 280.9 281 0.100 0.080 100.000 0.036 5.0 غرين خشن 282.14 0.000 وعاء التجميع 6.0 غرين دقيق & طفل 365.2

التمثيل التصويري للبيانات:- 1. الرسم البياني النسيجي Histogram . يبين العلاقة بين حجم الحبيبات و النسبة المئوية للأوزان. ويرسم على ورق رسم بياني في صورة مستطيل يمثل ارتفاعه النسبة المئوية للوزن و قاعدته تمثل حجم الحبيبات بالمليمتر.

الرسم البياني النسيجي Histogram

التمثيل التصويري للبيانات:- 2. منحنى التردد Frequency Curve . يشتق هذا المنحنى من الرسم البياني النسيجي وذلك بتنصيف قمم المستطيلات وتوصيل بعضها ببعض. منحنى التردد له أشكال مختلفة توضح الاختلاف بين العينات من حيث الفرز أو انسجام حجوم الحبيبات أو عدمه، والحيود الموجود في العينات (التماثل الحجمي للحبيبات).

الرسم البياني النسيجي Histogram منحنى التردد

شكل يوضح درجات الفرز المختلفة ضمن الرواسب والصخور الفرز جيد جدا الفرز جيد الفرز متوسط الفرز ردئ شكل يوضح درجات الفرز المختلفة ضمن الرواسب والصخور

حيود سالب (خشن التماثل) متماثل رديء الفرز رديء الفرز متماثل متماثل رديء الفرز جيد الفرز حيود سالب (خشن التماثل) متماثل غير متماثل منحنى ذو قمتين رديء الفرز حيود موجب (دقيق التماثل) رديء الفرز

الرسم البياني النسيجي Histogram حيود موجب (دقيق التماثل) منحنى التردد جيد الفرز حيود موجب (دقيق التماثل)

التمثيل التصويري للبيانات:- . المنحنى التراكمي Cumulative Curve . تستخدم لرسم هذا المنحنى النسبة المئوية التراكمية في المحور الرأسي وحجم الحبيبات حسب مقياس فاي () في المحور الأفقي، ويرسم على ورقة احتمال لوغرثمية أو رسم بياني

العلاقات الحسابية:- قبل البدء بالعمليات الحسابية لتحديد هذه العلاقات يجب حساب قيمة  لكل نسبة تراكمية نحتاجها ضمن المعادلات الحسابية وهي: القيمـة 5 16 50 84 95

95  = 1.8 84  = 1.4 50  = 0.7 16  = 0.2 5  = 0.1

القيمـة من المنحنى التراكمي  القيمـة من المنحنى التراكمي 5 0.1 16 0.2 50 0.7 84 1.4 95 1.8

العلاقات الحسابية:- 1. المتوسط الحسابي للحجوم (M):- التسمية قيمة الحجم حصوة -6 إلى -2 حبيبة -2 إلى -1 رمل خشن جدا -1 إلى صفر رمل خشن صفر إلى 1 رمل متوسط 1 - 2 رمل دقيق 2 - 3 رمل دقيق جدا 3 – 4 غرين خشن 4 – 5 غرين متوسط 5 – 6 غرين دقيق 6 – 7 غرين دقيق جدا 7 – 8 طفل أكبر من 8 1. المتوسط الحسابي للحجوم (M):- M= 16  + 50  + 84  3 M= 0.2 + 0.7 + 1.4 = 2.3 3 3 M= 0.766 رمل خشن

العلاقات الحسابية:- 2. متوسط الحجوم Meadian:- =MD 50  MD= 0.7 رمل خشن التسمية قيمة الحجم حصوة -6 إلى -2 حبيبة -2 إلى -1 رمل خشن جدا -1 إلى صفر رمل خشن صفر إلى 1 رمل متوسط 1 - 2 رمل دقيق 2 - 3 رمل دقيق جدا 3 – 4 غرين خشن 4 – 5 غرين متوسط 5 – 6 غرين دقيق 6 – 7 غرين دقيق جدا 7 – 8 طفل أكبر من 8 2. متوسط الحجوم Meadian:- =MD 50  MD= 0.7 رمل خشن

العلاقات الحسابية:- 3. الفرز Sorting:- = 84  - 16  + 95  - 5 4 6.6 = 1.4 – 0.2 + 1.8 – 0.1 4 6.6 = 1.2 + 1.7 4 6.6 = 0.3 + 0.257 = 0.557 التسمية قيمة الفرز جيد جدا أقل من 0.35 جيد 0.35 - 0.50 متوسط جيد 0.50 - 0.71 متوسط 0.71 - 1.00 رديء 1.00 - 2.00 رديء جدا أكبر من 2.00 متوسط جيد

العلاقات الحسابية:- 4. الحيود Skewness= Sk = 16  + 84  - 2 x 50  + 5 + 95  - 2 x 50  2(84  - 16  ) 2(95  - 5 ) Sk= 0.2 + 1.4 - 2 x 0.7 + 0.1 + 1.8 - 2 x 0.7 2(1.4 – 0.2 ) 2(1.8 – 0.1 ) Sk = 0.2 + 0.5 2.4 3.4 Sk = 0.0833 + 0.1470 Sk = 0.2303 التسمية قيمة معامل التماثل حيود دقيق شديد أكبر من +0.3 دقيق التماثل +0.3 إلى +0.1 قريب التماثل +0.1 إلى -0.1 خشن التماثل -0.1 إلى -0.3 حيود خشن شديد أقل من -0.3 دقيق التماثل

الفرز (معامل الانسجام) الحيود (معامل التماثل) المعامـلات الحسابيـة القيمـة التسمية المتوسـط الحسـابي متوسـط الحجــوم الفرز (معامل الانسجام) الحيود (معامل التماثل)

الفرز (معامل الانسجام) الحيود (معامل التماثل) المعامـلات الحسابيـة القيمـة التسمية المتوسـط الحسـابي 0.766 رمل خشن متوسـط الحجــوم 0.7 الفرز (معامل الانسجام) 0.557 متوسط جيد الحيود (معامل التماثل) 0.2303 دقيق التماثل