一种野外砂泥岩鉴别装置及方法

摘要

本申请公开一种野外砂泥岩鉴别装置及方法，所述装置包括：沿轴向延伸的中空筒体；用于研磨岩样的研磨部，所述研磨部设有用于与岩样接触的研磨面，所述研磨面在研磨岩样时位于所述筒体外；与所述研磨部相连的振动压力传感器，所述振动压力传感器用于获取所述研磨面的压力和振动频率；设于所述筒体上的加水部，用于朝向所述研磨面加水。本申请所提供的一种野外砂泥岩鉴别装置及方法，能够客观、定量地评价岩石的岩性，为后续研究提供准确依据。

权利要求

1.一种野外砂泥岩鉴别装置，其特征在于，所述野外砂泥岩鉴别装置包括：

沿轴向延伸的中空筒体；

用于研磨岩样的研磨部，所述研磨部设有用于与岩样接触的研磨面，所述研磨面在研磨岩样时位于所述筒体外；

与所述研磨部相连的振动压力传感器，所述振动压力传感器用于获取所述研磨面的压力和振动频率；

设于所述筒体上的加水部，用于朝向所述研磨面加水。

2.根据权利要求1所述的野外砂泥岩鉴别装置，其特征在于，所述筒体沿轴向具有相背对的第一端和第二端；所述研磨部靠近所述筒体的第一端、远离所述筒体的第二端设置；所述加水部设于所述筒体的筒壁中，所述加水部包括：设于所述筒体第一端的导流管道，所述导流管道的一端与所述筒体外部相通；

用于打开关闭所述导流管道的导流阀门，所述导流阀门具有位于所述筒体外的部分；

与所述导流管道的另一端相连的储水腔，所述储水腔内设有可移动的活塞，所述活塞连接有一推杆，所述推杆具有位于所述筒体外的部分；所述活塞的外壁面与所述储水腔的内壁面紧密贴合，所述活塞靠近所述导流管道的一端设有密封塞。

3.根据权利要求1所述的野外砂泥岩鉴别装置，其特征在于，所述振动压力传感器设置在所述研磨部远离所述研磨面的一端，所述振动压力传感器与所述研磨部同轴设置；

所述野外砂泥岩鉴别装置还包括驱动所述研磨部转动的动力部；所述动力部设于所述筒体内，所述动力部通过传动轴与所述振动压力传感器相连，所述传动轴与所述研磨部同轴设置。

4.根据权利要求3所述的野外砂泥岩鉴别装置，其特征在于，所述研磨部具有使所述研磨面位于所述筒体内的第一位置，以及使所述研磨面位于所述筒体外的第二位置；

所述动力部的外壁面通过螺纹与所述筒体的内壁面相连接，所述动力部远离所述研磨部的一端设有操作部，所述操作部用于使所述动力部旋转并沿轴向移动，以使所述研磨部在所述第一位置和所述第二位置之间切换。

5.根据权利要求4所述的野外砂泥岩鉴别装置，其特征在于，所述筒体内壁面设有第一螺纹部，所述动力部外壁面设有与所述第一螺纹部相配合的第二螺纹部；所述第一螺纹部沿轴向的长度大于所述第二螺纹部沿轴向的长度；所述操作部包括设于所述动力部远离所述研磨部的一端的凹槽；所述筒体外壁面设有用于人手握持的防滑部，所述防滑部靠近所述筒体的第二端、远离所述筒体的第一端设置。

6.根据权利要求3所述的野外砂泥岩鉴别装置，其特征在于，所述野外砂泥岩鉴别装置还包括设于所述筒体外壁面的控制部；所述控制部与所述振动压力传感器电连接，所述控制部与所述动力部电连接，所述控制部用于控制所述研磨部以相同的转速和相同的压力研磨不同的岩样；

所述控制部还包括用于存储岩样粒径与振动频率的对应关系的存储器，以及用于根据目标岩样的振动频率与所述对应关系以确认所述目标岩样的岩性的处理器。

7.一种基于权利要求1至6任一所述的野外砂泥岩鉴别装置的野外砂泥岩鉴别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S10：选取干燥的第一标定泥岩样品，其颗粒粒径为φi1；

步骤S20：使所述研磨部的研磨面与所述第一标定泥岩样品断面接触并挤压，获取挤压压力N；

步骤S30：保持所述研磨面对所述第一标定泥岩样品断面的挤压压力N，使所述研磨部以转速R旋转；

步骤S40：通过所述加水部向所述研磨面加水，使所述研磨面保持湿润；

步骤S50：获取所述研磨面的振动频率Fi1；

步骤S60：选取干燥的第一标定砂岩样品替代所述第一标定泥岩样品，所述第一标定砂岩样品的颗粒粒径为φj1，重复上述步骤S20至步骤S50，在所述研磨面的压力为N以及转速为R的条件下，获取所述研磨面的振动频率Fj1；

步骤S70：选取目标岩样替代所述第一标定泥岩样品，重复上述步骤S20至步骤S50，在所述研磨面的压力为N以及转速为R的条件下，获取所述研磨面的振动频率F；

步骤S80：根据所测数据确认所述目标岩样的岩性。

8.根据权利要求7所述的野外砂泥岩鉴别方法，其特征在于，还包括以下步骤：

选取干燥的第n标定泥岩样品替代所述第一标定泥岩样品，所述第n标定泥岩样品的颗粒粒径为φin，重复上述步骤S20至步骤S50，在所述研磨面的压力为N以及转速为R的条件下，获取所述研磨面的振动频率Fin，其中n为大于或等于2的整数；

选取干燥的第n标定砂岩样品替代所述第一标定泥岩样品，所述第n标定砂岩样品的颗粒粒径为φjn，重复上述步骤S20至步骤S50，在所述研磨面的压力为N以及转速为R的条件下，获取所述研磨面的振动频率Fjn，其中n为大于或等于2的整数；

将Fi1、Fi2、……、Fin、Fj1、Fj2、……、Fjn分为两组，第一组的值均大于F，第二组的值均小于F；

选取第一组中的最小值Fm，选取第二组中的最大值Fn，Fm对应的粒径为φm，Fn对应的粒径为φn，所述目标岩样的颗粒粒径φ的计算公式为：φ＝(φm-φn)×(F-Fn)/(Fm-Fn)+φn。

9.根据权利要求7所述的野外砂泥岩鉴别方法，其特征在于，在所述使所述研磨部的研磨面与所述第一标定泥岩样品断面接触并挤压前，通过旋转与所述研磨部相连的动力部，使所述研磨部伸出所述筒体外；在所有步骤完成后，通过旋转所述动力部，使所述研磨部缩入所述筒体内；

通过所述动力部为所述研磨面的旋转提供动力，通过与所述动力部电连接的控制部控制并显示所述研磨面的转速，通过与所述振动压力传感器电连接的所述控制部显示所述研磨面的压力和振动频率，通过所述控制部的存储器存储岩样粒径与振动频率的对应关系，通过所述控制部的处理器根据目标岩样的振动频率与所述对应关系以确认所述目标岩样的岩性。

10.根据权利要求7所述的野外砂泥岩鉴别方法，其特征在于，在所述使所述研磨部的研磨面与所述第一标定泥岩样品断面接触并挤压前，还包括向所述加水部中加水，打开导流阀门，推动推杆使活塞移至储水腔靠近导流管道的一端，将所述导流管道的一端浸入水中，推动推杆使所述活塞移至所述储水腔远离所述导流管道的一端，使储水腔内进入水，关闭所述导流阀门；

在所述通过所述加水部向所述研磨面加水的步骤中，打开所述导流阀门，推动所述推杆使所述活塞向所述储水腔靠近所述导流管道的一端移动，使所述储水腔中的水流至所述研磨面，使研磨面保持湿润。

说明书

一种野外砂泥岩鉴别装置及方法

技术领域

[0001] 本申请涉及磨料射流技术领域，尤其涉及一种野外砂泥岩鉴别装置及方法。

背景技术

[0002] 本部分的描述仅提供与本申请公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

[0003] 野外描述是野外地质踏勘中的重要过程，也是地质分析的重要基础数据来源之一。岩石粒度是重要的野外描述项目之一。按照岩石粒度的不同，可以初步将岩石分为砂砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩等。进一步按成分细分，则有泥质粉砂岩、粉砂质泥岩等。

[0004] 粒度是一个微观概念，通常情况下，砂岩的粒径在0.1mm以上，粉砂岩粒径范围为0.1-0.01mm，而泥岩粒径通常在0.01mm甚至0.005mm以下。在野外条件下对岩石进行识别和区分时，有如下多种方法：

[0005] 1、肉眼观察。砂岩有肉眼可见的颗粒状结构；泥岩颗粒细腻肉眼不可见。

[0006] 2、根据透水性判断。砂岩有良好的透水性，泥岩透水性差。

[0007] 3、制造新鲜岩面断口，用手摸断口。砂岩粗糙硌手，砂质多；泥岩细腻光滑，颗粒细。

[0008] 4、用牙咬岩石碎样。砂岩有明显的硌牙的感觉，泥岩不硌牙。

[0009] 然而上述方法都是主观的经验方法，不能定量化评价，评价结果不具有客观性，从而无法准确得到目标岩样的岩性，为后续研究带来不便。

发明内容

[0010] 发明人研究发现，不同粒度的样品在被同一研磨头以同一压力、同一钻速的条件下研磨时，研磨头的振动频率会产生差别。具体的，当岩样颗粒较粗时，砂质或粉砂质含量高，研磨头在研磨时阻力大，振动幅度高，单位时间内研磨过的颗粒数较少，振动频率较低；当岩样颗粒较细时，泥质含量高，研磨头在研磨时阻力小，振动幅度低，同时单位时间内研磨过的颗粒数较多，振动频率较高。

[0011] 鉴于现有技术的不足，根据上述原理，本申请的目的是提供一种野外砂泥岩鉴别装置及方法，以能够客观、定量地评价岩石的岩性，为后续研究提供准确依据。

[0012] 为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

[0013] 一种野外砂泥岩鉴别装置，包括：

[0014] 沿轴向延伸的中空筒体；

[0015] 用于研磨岩样的研磨部，所述研磨部设有用于与岩样接触的研磨面，所述研磨面在研磨岩样时位于所述筒体外；

[0016] 与所述研磨部相连的振动压力传感器，所述振动压力传感器用于获取所述研磨面的压力和振动频率；

[0017] 设于所述筒体上的加水部，用于朝向所述研磨面加水。

[0018] 作为一种优选的实施方式，所述筒体沿轴向具有相背对的第一端和第二端；所述研磨部靠近所述筒体的第一端、远离所述筒体的第二端设置；所述加水部设于所述筒体的筒壁中，所述加水部包括：

[0019] 设于所述筒体第一端的导流管道，所述导流管道的一端与所述筒体外部相通；

[0020] 用于打开关闭所述导流管道的导流阀门，所述导流阀门具有位于所述筒体外的部分；

[0021] 与所述导流管道的另一端相连的储水腔，所述储水腔内设有可移动的活塞，所述活塞连接有一推杆，所述推杆具有位于所述筒体外的部分；所述活塞的外壁面与所述储水腔的内壁面紧密贴合，所述活塞靠近所述导流管道的一端设有密封塞。

[0022] 作为一种优选的实施方式，所述振动压力传感器设置在所述研磨部远离所述研磨面的一端，所述振动压力传感器与所述研磨部同轴设置；

[0023] 所述野外砂泥岩鉴别装置还包括驱动所述研磨部转动的动力部；所述动力部设于所述筒体内，所述动力部通过传动轴与所述振动压力传感器相连，所述传动轴与所述研磨部同轴设置。

[0024] 作为一种优选的实施方式，所述研磨部具有使所述研磨面位于所述筒体内的第一位置，以及使所述研磨面位于所述筒体外的第二位置；

[0025] 所述动力部的外壁面通过螺纹与所述筒体的内壁面相连接，所述动力部远离所述研磨部的一端设有操作部，所述操作部用于使所述动力部旋转并沿轴向移动，以使所述研磨部在所述第一位置和所述第二位置之间切换。

[0026] 作为一种优选的实施方式，所述筒体内壁面设有第一螺纹部，所述动力部外壁面设有与所述第一螺纹部相配合的第二螺纹部；所述第一螺纹部沿轴向的长度大于所述第二螺纹部沿轴向的长度；所述操作部包括设于所述动力部远离所述研磨部的一端的凹槽；所述筒体外壁面设有用于人手握持的防滑部，所述防滑部靠近所述筒体的第二端、远离所述筒体的第一端设置。

[0027] 作为一种优选的实施方式，所述野外砂泥岩鉴别装置还包括设于所述筒体外壁面的控制部；所述控制部与所述振动压力传感器电连接，所述控制部与所述动力部电连接，所述控制部用于控制所述研磨部以相同的转速、相同的压力研磨不同的岩样；

[0028] 所述控制部还包括用于存储岩样粒径与振动频率的对应关系的存储器，以及用于根据目标岩样的振动频率与所述对应关系以确认所述目标岩样的岩性的处理器。

[0029] 一种基于如上任一实施方式所述的野外砂泥岩鉴别装置的野外砂泥岩鉴别方法，包括以下步骤：

[0030] 选取干燥的第一标定泥岩样品，其颗粒粒径为φi1；

[0031] 使所述研磨部的研磨面与所述第一标定泥岩样品断面接触并挤压，获取挤压压力N；

[0032] 保持所述研磨面对所述第一标定泥岩样品断面的挤压压力N，使所述研磨部以转速R旋转；

[0033] 通过所述加水部向所述研磨面加水，使所述研磨面保持湿润；

[0034] 获取所述研磨面的振动频率Fi1；

[0035] 选取干燥的第一标定砂岩样品替代所述第一标定泥岩样品，所述第一标定砂岩样品的颗粒粒径为φj1，重复上述步骤，在所述研磨面的压力为N以及转速为R的条件下，获取所述研磨面的振动频率Fj1；

[0036] 选取目标岩样替代所述第一标定泥岩样品，重复上述步骤，在所述研磨面的压力为N以及转速为R的条件下，获取所述研磨面的振动频率F；

[0037] 根据所测数据确认所述目标岩样的岩性。

[0038] 作为一种优选的实施方式，所述野外砂泥岩鉴别方法还包括以下步骤：

[0039] 选取干燥的第n标定泥岩样品替代所述第一标定泥岩样品，所述第n标定泥岩样品的颗粒粒径为φin，重复上述步骤，在所述研磨面的压力为N以及转速为R的条件下，获取所述研磨面的振动频率Fin，其中n为大于或等于2的整数；

[0040] 选取干燥的第n标定砂岩样品替代所述第一标定泥岩样品，所述第n标定砂岩样品的颗粒粒径为φjn，重复上述步骤，在所述研磨面的压力为N以及转速为R的条件下，获取所述研磨面的振动频率Fjn，其中n为大于或等于2的整数；

[0041] 将Fi1、Fi2、……、Fin、Fj1、Fj2、……、Fjn分为两组，第一组的值均大于F，第二组的值均小于F；

[0042] 选取第一组中的最小值Fm，选取第二组中的最大值Fn，Fm对应的粒径为φm，Fn对应的粒径为φn，所述目标岩样的颗粒粒径φ的计算公式为：φ＝(φm-φn)×(F-Fn)/(Fm-Fn)+φn。

[0043] 作为一种优选的实施方式，在所述使所述研磨部的研磨面与所述标定泥岩样品断面接触并挤压前，通过旋转与所述研磨部相连的动力部，使所述研磨部伸出所述筒体外；在所有步骤完成后，通过旋转所述动力部，使所述研磨部缩入所述筒体内；

[0044] 通过所述动力部为所述研磨面的旋转提供动力，通过与所述动力部电连接的控制部控制并显示所述研磨面的转速，通过与所述振动压力传感器电连接的所述控制部显示所述研磨面的压力和振动频率，通过所述控制部的存储器存储岩样粒径与振动频率的对应关系，通过所述控制部的处理器根据目标岩样的振动频率与所述对应关系以确认所述目标岩样的岩性。

[0045] 作为一种优选的实施方式，在所述使所述研磨部的研磨面与所述第一标定泥岩样品断面接触并挤压前，还包括向所述加水部中加水，打开导流阀门，推动推杆使活塞移至储水腔靠近导流管道的一端，将所述导流管道的一端浸入水中，推动推杆使所述活塞移至所述储水腔远离所述导流管道的一端，使储水腔内进入水，关闭所述导流阀门；

[0046] 在所述通过所述加水部向所述研磨面加水的步骤中，打开所述导流阀门，推动所述推杆使所述活塞向所述储水腔靠近所述导流管道的一端移动，使所述储水腔中的水流至所述研磨面，使研磨面保持湿润。

[0047] 有益效果：

[0048] 本申请实施方式所提供的野外砂泥岩鉴别装置及方法，能够客观、定量地评价岩石的岩性，为后续研究提供准确依据。具体的，通过研磨部的研磨面研磨标定泥岩样品、标定砂岩样品，通过振动压力传感器获得标定泥岩样品的振动频率和标定砂岩样品的振动频率。研磨面保持相同的压力和转速，研磨目标岩样的新鲜平整断裂面，通过振动压力传感器获得目标岩样的振动频率，最后通过插值算法鉴别所述目标岩样。研磨时通过加水部向所述研磨面加水，保持研磨面湿润，并及时冲洗研磨碎屑，防止碎屑反复破碎，干扰实验精度。该野外砂泥岩鉴别装置结构简单，操作便捷，携带方便，维修方便，原理简单，成本低廉，有良好的经济价值。并且该装置及方法能够实现对砂岩至泥岩的岩性的定量、客观、快速、可靠的评估，数据准确，有良好的参考价值，为野外地质踏勘提供客观准确的基础数据。

[0049] 参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。

[0050] 针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

[0051] 应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

[0052] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0053] 图1为本申请实施方式中所提供的一种野外砂泥岩鉴别装置的结构示意图；

[0054] 图2为本申请实施方式中所提供的一种操作部凹槽的结构示意图；

[0055] 图3为本申请实施方式中所提供的另一种操作部凹槽的结构示意图；

[0056] 图4为本申请实施方式中所提供的一种野外砂泥岩鉴别方法的步骤流程图。

[0057] 附图标记说明：

[0058] 1、研磨部；2、筒体；3、振动压力传感器；4、传动轴；5、动力部；6、防滑部；7、导流管道；8、导流阀门；9、储水腔；10、密封塞；11、活塞；12、推杆；13、控制部。

具体实施方式

[0059] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

[0060] 需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

[0061] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

[0062] 为了便于说明，将读者面对图1时左手所在的方向定义为“左”，将读者面对图1时右手所在的方向定义为“右”。

[0063] 请参阅图1。本申请实施方式中提供一种野外砂泥岩鉴别装置，该装置包括：筒体2、研磨部1、振动压力传感器3和加水部。

[0064] 其中，所述筒体2为沿轴向延伸的中空筒体。所述筒体2沿轴向具有相背对的第一端和第二端，所述第一端为筒体2的左端，所述第二端为筒体2的右端。所述筒体2具有外壁面和内壁面。所述研磨部1用于研磨岩样，所述研磨部1设有用于与所述岩样接触的研磨面。具体的，所述研磨面在研磨岩样时位于所述筒体2外。所述振动压力传感器3与所述研磨部1相连，用于获取所述研磨面的压力和振动频率。所述加水部设于所述筒体2上，用于朝向所述研磨面加水，保持研磨面湿润。

[0065] 本申请实施方式所提供的野外砂泥岩鉴别装置，通过研磨部1的研磨面研磨标定泥岩样品、标定砂岩样品，通过振动压力传感器3获得标定泥岩样品的稳定振动频率和标定砂岩样品的稳定振动频率。研磨面保持相同的压力和转速，研磨目标岩样的新鲜平整断裂面，通过振动压力传感器3获得目标岩样的稳定振动频率，最后通过插值算法鉴别所述目标岩样。研磨时通过加水部向所述研磨面加水，保持研磨面湿润，并及时冲洗研磨碎屑，防止碎屑反复破碎，干扰实验精度。该野外砂泥岩鉴别装置结构简单，操作便捷，携带方便，维修方便，原理简单，成本低廉，有良好的经济价值。并且该装置能够实现对砂岩至泥岩的岩性的定量、客观、快速、可靠的评估，数据准确，有良好的参考价值，为野外地质踏勘提供客观准确的基础数据。

[0066] 在本申请实施方式中，为了节约装置所占空间，进一步优化结构，所述加水部设于所述筒体2的筒壁中，即所述加水部位于筒体2的内壁面和外壁面之间。当然，加水部也可以设置在筒体2的外壁面上，本申请对此不做限制。所述加水部可以包括：导流管道7、导流阀门8和储水腔9。所述加水部可以设置一个，也可以沿筒体2周向设置多个。

[0067] 其中，所述导流管道7设于所述筒体2的第一端。所述导流管道7的一端与所述筒体2外部相通，用于从外部吸水或者将储水腔9内的水输送至研磨面。所述导流管道7的另一端与所述储水腔9相连。具体的，所述导流管道7倾斜设置，与筒体2外部相通的一端比另一端更靠近筒体2的中轴线，以便于储水腔9内的水顺利流至研磨面。所述导流阀门8用于使所述导流管道7处于打开状态或关闭状态。所述导流阀门8具有位于所述筒体2外的部分，便于人手操作。

[0068] 所述储水腔9可以沿轴向延伸。储水腔9内设有可移动的活塞11，该活塞11也沿轴向延伸。活塞11的外径和储水腔9的内径可以相等。所述活塞11连接有一推杆12，该推杆12可以位于活塞11的右端。该推杆12具有位于所述筒体2外的部分，便于人手操作推动推杆12。所述活塞11的外壁面与所述储水腔9的内壁面紧密贴合，所述活塞11靠近所述导流管道
7的一端设有密封塞10，防止储水腔9内的水向右经过活塞11的外壁面从推杆12处流出筒体
2。

[0069] 在本申请实施方式中，所述研磨部1可以靠近所述筒体2的第一端、远离所述筒体2的第二端设置，并且研磨部1和筒体2可以同轴设置。特别的，可以在筒体2的两端均设置研磨部1。所述振动压力传感器3可以设置在研磨部1远离所述研磨面的一端，并且与研磨部1同轴设置。

[0070] 具体的，所述野外砂泥岩鉴别装置还包括驱动所述研磨部1转动的动力部5。为了减小装置体积、优化装置结构，所述动力部5设于所述筒体2内。所述动力部5可以通过传动轴4与研磨部1右端的振动压力传感器3相连。动力部5可以带动传动轴4匀速旋转，传动轴4通过振动压力传感器3将转动最终传递给研磨部1，实现带动研磨部1转动。所述传动轴4与所述研磨部1同轴设置。

[0071] 当研磨部1研磨岩石时，研磨面位于所述筒体2外，便于观察与操作。具体的，所述研磨部1具有使所述研磨面位于所述筒体2内的第一位置，以及使所述研磨面位于所述筒体2外的第二位置。当研磨部1工作(即研磨部1研磨岩样)时，研磨部1位于第二位置；当研磨部
1不工作时，研磨部1位于第一位置。如此可以减小装置体积，并且保护所述研磨部1，防止研磨部1在不工作时被损坏。

[0072] 为了使所述研磨部1可以在所述第一位置和所述第二位置之间切换，所述动力部5的外壁面通过螺纹与所述筒体2的内壁面相连接，所述动力部5远离所述研磨部1的一端设有操作部。所述操作部用于使所述动力部5旋转并沿轴向移动，从而带动所述研磨部1沿轴向移动，在第一位置和第二位置之间切换。

[0073] 更具体的，所述筒体2内壁面设有第一螺纹部，所述动力部5外壁面设有与所述第一螺纹部相配合的第二螺纹部。所述第一螺纹部沿轴向的长度大于所述第二螺纹部沿轴向的长度，保证动力部5有足够的轴向移动空间。所述操作部包括设于所述动力部5远离所述研磨部1的一端的凹槽或凸起，用操作工具插入凹槽内或与凸起配合，转动操作工具，使动力部5沿与筒体2配合的螺纹旋转。其中，所述凹槽的形状可以是如图2所示的六角形，也可以是如图3所示的十字形，或者其他形状，本申请实施方式对此不做限制。

[0074] 在本申请实施方式中，所述野外砂泥岩鉴别装置还包括设于所述筒体2外壁面的控制部13。所述控制部13与所述振动压力传感器3电连接，可以显示所述振动压力传感器3获得的压力大小和振动频率大小。所述控制部13与所述动力部5电连接，可以控制动力部5开启、关闭，并控制、显示动力部5的转速。

[0075] 具体的，所述控制部13用于控制所述研磨部1以相同的转速、相同的压力研磨不同的岩样。所述控制部13还可以包括用于存储岩样粒径与振动频率的对应关系的存储器，以及用于根据目标岩样的振动频率与所述对应关系以确认所述目标岩样的岩性的处理器。

[0076] 在本申请实施方式中，所述筒体2外壁面设有用于人手握持的防滑部6。所述防滑部6可以靠近所述筒体2的第二端、远离所述筒体2的第一端设置，使控制部13在轴向上位于推杆12和防滑部6之间。

[0077] 在本申请实施方式中，所述研磨部1可以通过螺纹连接的方式和振动压力传感器3或者传动轴4相连，如此方便随时更换已被磨损的研磨部1，使获得的结果数据更准确。本申请实施方式对所述研磨面的材质及目数不做限制，可以根据具体的需求更换合适的研磨部1，例如研磨面可以为粗糙砂轮。如图1所示，所述振动压力传感器3可以连接于所述研磨部1和传动轴4之间，并且振动压力传感器3、研磨部1、传动轴4、筒体2共轴设置，以保证装置精度。当然，所述研磨部1也可以直接和传动轴4螺纹连接，振动压力传感器3偏心设置在研磨部1的右端。所述振动压力传感器3可以由两个子传感器构成，一个子传感器用于测研磨面的压力，另一个子传感器用于测研磨面的振动频率。

[0078] 请参照图4，在本申请实施方式中，基于上述野外砂泥岩鉴别装置，还提供一种相应的野外砂泥岩鉴别方法。具体的，该野外砂泥岩鉴别方法可以包括如下步骤：

[0079] 步骤S10：选取干燥的第一标定泥岩样品，其颗粒粒径为φi1；

[0080] 步骤S20：使所述研磨部的研磨面与所述第一标定泥岩样品断面接触并挤压，获取挤压压力N；

[0081] 步骤S30：保持所述研磨面对所述第一标定泥岩样品断面的挤压压力N，使所述研磨部以转速R旋转；

[0082] 步骤S40：通过所述加水部向所述研磨面加水，使所述研磨面保持湿润；

[0083] 步骤S50：获取所述研磨面的振动频率Fi1；

[0084] 步骤S60：选取干燥的第一标定砂岩样品替代所述第一标定泥岩样品，所述第一标定砂岩样品的颗粒粒径为φj1，重复上述步骤，在所述研磨面的压力为N以及转速为R的条件下，获取所述研磨面的振动频率Fj1；

[0085] 步骤S70：选取目标岩样替代所述第一标定泥岩样品，重复上述步骤，在所述研磨面的压力为N以及转速为R的条件下，获取所述研磨面的振动频率F；

[0086] 步骤S80：根据所测数据确认所述目标岩样的岩性。

[0087] 需要说明的是，上述颗粒粒径均为岩样的平均颗粒粒径。

[0088] 在步骤S60和步骤S70中，“重复上述步骤”指的都是重复步骤S20至步骤S50。在该鉴别方法中，优选的，可以选取多个岩性不同的标定岩块进行步骤S20至步骤S50，获得砂岩至泥岩不同岩性的岩石所对应的振动频率，能够显著提高野外砂泥岩的评估精度。通过使用多块标准岩样进行试验，每一个粒径对应一个振动频率，可以在平面直角坐标系中找到一个对应点，将得到的实验数据连起来得到一条曲线。该曲线具体并不必然是线性、指数或者对数的一种，可能性有很多。该曲线代表粒径-振动频率的关系函数。总体上粒径越大，振动频率越低。得到粒径-振动频率的关系函数后，出野外进行测量。保证材质、目数相同的研磨面以同一压力、同一钻速研磨野外新鲜岩面，得到稳定的振动频率，通过粒径-振动频率的关系函数即可迅速判断该野外岩石的粒度，最终实现野外岩性快速识别。

[0089] 具体的，所述野外砂泥岩鉴别方法还可以包括以下步骤：

[0090] 步骤S61：选取干燥的第n标定泥岩样品替代所述第一标定泥岩样品，所述第n标定泥岩样品的颗粒粒径为φin，重复上述步骤，在所述研磨面的压力为N以及转速为R的条件下，获取所述研磨面的振动频率Fin，其中n为大于或等于2的整数；

[0091] 步骤S62：选取干燥的第n标定砂岩样品替代所述第一标定泥岩样品，所述第n标定砂岩样品的颗粒粒径为φjn，重复上述步骤，在所述研磨面的压力为N以及转速为R的条件下，获取所述研磨面的振动频率Fjn，其中n为大于或等于2的整数；

[0092] 步骤S71：将Fi1、Fi2、……、Fin、Fj1、Fj2、……、Fjn分为两组，第一组的值均大于F，第二组的值均小于F；

[0093] 步骤S81：选取第一组中的最小值Fm，选取第二组中的最大值Fn，Fm对应的粒径为φm，Fn对应的粒径为φn，所述目标岩样的颗粒粒径φ的计算公式为：φ＝(φm-φn)×(F-Fn)/(Fm-Fn)+φn。

[0094] 上述步骤S61、S62中，是指可以选取至少2个标定泥岩样品、至少2个标定砂岩样品，以获得不同岩性的岩石所对应的振动频率，能够显著提高野外砂泥岩的评估精度。标定岩石样品测的越多，则最终对目标岩样岩性的判断结果越精准。

[0095] 在步骤S71、S81中，选取的Fm大于目标岩样的稳定振动频率F，Fn小于目标岩样的稳定振动频率F，并且Fm、Fn为最接近F的两个频率。根据计算出的目标岩样颗粒粒径大小，即可判断该目标岩样是砂岩、泥岩、泥质砂岩或者砂质泥岩(即判断目标岩样的岩性)。砂泥岩的定义是按照颗粒粒径的大小区分的，有颗粒粒径的大小和岩性的关系对应表，在获得目标岩样颗粒粒径大小后，按照颗粒粒径进行查表，即可获得目标岩样的岩性。

[0096] 更具体的，在所述使所述研磨部的研磨面与所述第一标定泥岩样品断面接触并挤压(步骤S20)前，还可以包括向所述加水部中加水的步骤。具体的，可以打开导流阀门，推动推杆使所述活塞移至储水腔靠近导流管道的一端(储水腔的左端)，将所述导流管道的一端(左端)浸入水中，推动推杆使所述活塞移至所述储水腔远离所述导流管道的一端(储水腔的右端)，使储水腔内进入水，关闭所述导流阀门。

[0097] 相应的，在所述通过所述加水部向所述研磨面加水的步骤(步骤S40)中，打开所述导流阀门，推动所述推杆使所述活塞向所述储水腔靠近所述导流管道的一端(储水腔的左端)移动，使所述储水腔中的水流至所述研磨面，使研磨面保持湿润。

[0098] 在所述使所述研磨部的研磨面与所述标定泥岩样品断面接触并挤压(步骤S20)前，通过旋转与所述研磨部相连的动力部，使所述研磨部伸出所述筒体外。

[0099] 相应的，在所有步骤(步骤S70或步骤S80)完成后，通过旋转所述动力部，使所述研磨部缩入所述筒体内。

[0100] 具体的，在所述使所述研磨部以转速R旋转的步骤(步骤S40)中，通过所述动力部为所述研磨面的旋转提供动力，通过与所述动力部电连接的控制部控制并显示所述研磨面的转速，通过与所述振动压力传感器电连接的所述控制部显示所述研磨面的压力和振动频率。

[0101] 可以通过所述控制部的存储器存储岩样粒径与振动频率的对应关系。该对应关系可以为上述粒径-振动频率的关系函数。再通过所述控制部的处理器根据目标岩样的振动频率与所述对应关系以确认所述目标岩样的岩性。

[0102] 在本实施方式中，该方法实施方式与装置实施方式相对应，其能够实现装置实施方式所解决的技术问题，相应的达到装置实施方式的技术效果，具体的本申请在此不再赘述。

[0103] 需要说明的是，该野外砂泥岩鉴别方法可以采用但不限于上述任一实施方式或实施例中的野外砂泥岩鉴别装置进行实施，应当理解的是，在不脱离该野外砂泥岩鉴别方法所提供的精髓的情况下所作的任何改变均覆盖在本申请的保护范围之内。

[0104] 需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

[0105] 本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。
这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

[0106] 除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

[0107] 披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

[0108] 多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

[0109] 应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。