粒徑

粒徑是指如岩石、砂礫或其他固體單一個粒子的物理尺度。這樣單個顆粒大小的描述為單獨粒徑，有的文獻又稱為「顆粒尺寸」等^[1]。一般來說，顆粒都是不規則的，例如圖1有一盤炒花生米。每一個花生米都是完全不同的顆粒。這不是一個標準球體，那又如何算他的「直徑」呢。顯然，這裡需要引入一個定義：通過顆粒重心，連接顆粒表面兩點之間的線段的長度。但是統計重心的是不同的，計算方法也是不同的。這裡就需要建立一個平均方法，稱之為「理論粒徑」。才能引申出由此基礎的粒度分布。

而通過了不同的計算方法得出的理論粒徑又稱為「等效粒徑」，例如球面積等效粒徑，球體積等效粒徑，平面投影面積等效粒徑等。

粒徑粗細分級

地質上顆粒物質的大小範圍可由極小的膠體，經黏土、粉砂、砂、礫，至岩石。

不同尺度範圍的名稱以巫登–溫特瓦分級(Udden_Wentworth scale)來定義。克倫賓 φ 尺度，巫登 - 溫特瓦分級的變型，為以下式計算的對數尺度：

φ=-log₂(顆粒大小(mm))

φ 尺度	大小範圍 (公制)	大小範圍 (吋)	名稱 (巫登-溫特瓦分級)	別名
< −8	> 256 mm	> 10.1 in	岩塊
−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	極粗礫	小卵石
−4 to −5	16–32 mm	0.63–1.26 in	粗礫	小卵石
−3 to −4	8–16 mm	0.31–0.63 in	中礫	小卵石
−2 to −3	4–8 mm	0.157–0.31 in	細礫	細礫
−1 to −2	2–4 mm	0.079–0.157 in	極細礫	小礫石
0 to −1	1–2 mm	0.039–0.079 in	極粗砂
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	細砂
4 to 3	62.5–125 µm	0.0025–0.0049 in	極細砂
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	膠體	泥

在其他的一些分類法內，「礫」是指一切大過砂(>2.0 mm)的物質，包含著上表中的「細礫」、「小卵石」、「大卵石」及「岩塊」。在此一分類法中，「小卵石」的尺度範圍在4至64公釐之間(−2 to −6 φ)。根據國際標準化組織的ISO：14688（土壤分類的標準）將淤泥的粒徑定為2µm-6µm到20µm-63µm，然後再分為幼粒、中等和粗粒三等。

幾種理論粒徑的計算公式

公式
平均值	計算式	備註
直徑的幾何平均值	$\left[{\prod _{D_{i}=D_{min.}}^{D_{max.}}D_{i}}\right]^{\frac {1}{n}}$	$D$ 是顆粒， $n$ 是顆粒群。
直徑的算數平均值	${{\frac {1}{n}}\sum _{D_{i}=D_{min.}}^{D_{max.}}D_{i}}$	$D$ 是顆粒， $n$ 是顆粒群。
直徑的調和平均值	$\left[{{\frac {1}{n}}\sum _{D_{i}=D_{min.}}^{D_{max.}}{\frac {1}{D}}_{i}}\right]^{-1}$	$D$ 是顆粒， $n$ 是顆粒群。