粒径

粒径是指如岩石、砂砾或其他固体单一个粒子的物理尺度。这样单个颗粒大小的描述为单独粒径，有的文献又称为“颗粒尺寸”等^[1]。一般来说，颗粒都是不规则的，例如图1有一盘炒花生米。每一个花生米都是完全不同的颗粒。这不是一个标准球体，那又如何算他的“直径”呢。显然，这里需要引入一个定义：通过颗粒重心，连接颗粒表面两点之间的线段的长度。但是统计重心的是不同的，计算方法也是不同的。这里就需要建立一个平均方法，称之为“理论粒径”。才能引申出由此基础的粒度分布。

而通过了不同的计算方法得出的理论粒径又称为“等效粒径”，例如球面积等效粒径，球体积等效粒径，平面投影面积等效粒径等。

粒径粗细分级

地质上颗粒物质的大小范围可由极小的胶体，经黏土、粉砂、砂、砾，至岩石。

不同尺度范围的名称以巫登–温特瓦分级(Udden_Wentworth scale)来定义。克伦宾 φ 尺度，巫登 - 温特瓦分级的变型，为以下式计算的对数尺度：

φ=-log₂(颗粒大小(mm))

φ 尺度	大小范围 (公制)	大小范围 (吋)	名称 (巫登-温特瓦分级)	别名
< −8	> 256 mm	> 10.1 in	岩块
−6 to −8	64–256 mm	2.5–10.1 in	大卵石
−5 to −6	32–64 mm	1.26–2.5 in	极粗砾	小卵石
−4 to −5	16–32 mm	0.63–1.26 in	粗砾	小卵石
−3 to −4	8–16 mm	0.31–0.63 in	中砾	小卵石
−2 to −3	4–8 mm	0.157–0.31 in	细砾	细砾
−1 to −2	2–4 mm	0.079–0.157 in	极细砾	小砾石
0 to −1	1–2 mm	0.039–0.079 in	极粗砂
1 to 0	½–1 mm	0.020–0.039 in	粗砂
2 to 1	¼–½ mm	0.010–0.020 in	中砂
3 to 2	125–250 µm	0.0049–0.010 in	细砂
4 to 3	62.5–125 µm	0.0025–0.0049 in	极细砂
8 to 4	3.90625–62.5 µm	0.00015–0.0025 in	粉砂	泥
> 8	< 3.90625 µm	< 0.00015 in	黏土	泥
>10	< 1 µm	< 0.000039 in	胶体	泥

在其他的一些分类法内，“砾”是指一切大过砂(>2.0 mm)的物质，包含着上表中的“细砾”、“小卵石”、“大卵石”及“岩块”。在此一分类法中，“小卵石”的尺度范围在4至64毫米之间(−2 to −6 φ)。根据国际标准化组织的ISO：14688（土壤分类的标准）将淤泥的粒径定为2µm-6µm到20µm-63µm，然后再分为幼粒、中等和粗粒三等。

几种理论粒径的计算公式

公式
平均值	计算式	备注
直径的几何平均值	$\left[{\prod _{D_{i}=D_{min.}}^{D_{max.}}D_{i}}\right]^{\frac {1}{n}}$	$D$ 是颗粒， $n$ 是颗粒群。
直径的算数平均值	${{\frac {1}{n}}\sum _{D_{i}=D_{min.}}^{D_{max.}}D_{i}}$	$D$ 是颗粒， $n$ 是颗粒群。
直径的调和平均值	$\left[{{\frac {1}{n}}\sum _{D_{i}=D_{min.}}^{D_{max.}}{\frac {1}{D}}_{i}}\right]^{-1}$	$D$ 是颗粒， $n$ 是颗粒群。