Фролов В.Т. Руководство к лабораторным занятиям по петрографии осадочных пород

Подождите немного. Документ загружается.

Н. М. Страхов и Э. С. Залманзон («Методы изучения оса-

дочных пород...», 1957, т. II, стр. 13—15) рекомендуют вести

расчет по усредненным составам карбонатных минералов,

которые должны быть предварительно определены возможно-

точнее в образце (с помощью НС1), в шлифах, окрашива-

нием и термическим анализом. Ошибкой, которая может воз-

никнуть ери таких расчетах из-за разницы усредненного и-

реального состава минералов, можно пренебречь.

Термический анализ

Диагностика карбонатов с помощью термического анализа»

основана на различиях температуры, при которой идет их

разложение: сидерит (рис. 68) диссоциирует при температуре

360—580°,

магнезит (рис. 69) — около 570—650°, кальцит

(рис.

70) — около 800—900°, доломит — около 710—770° с

выделением половины количества С0

, а другая его полови-

на, связанная с кальцием, выделяется при 900°.

Таким образом, доломит как двойная соль в отличие от

простых солей характеризуется кривой с двумя эндотермиче-

скими пиками (рис. 71), а на кривой анкерита появляются'

три пика (рис. 72): при температурах первой доломитовой

реакции, затем при 820—860 и, наконец, при 900°. Появление

второй эндотермической реакции объясняется тем, что выде-

ляющееся из молекулы анкерита FeC0

оказывается перегре-

тым (его разложение происходит при более низких темпера-

турах—около 400—600°), и поэтому оно диссоциирует быстро,

вызывая на температурной кривой образование петли перегре-

ва (рис. 72), а затем — вследствие быстрого окисления выде-

лившейся FeO — резкий подъем кривой, который сменяется

новым ее эндотермическим изгибом — второй пик, образую-

щийся вследствие диссоциации MgC03, — лишь после пере-

хода главной части FeO и РегОз. Окисление FeO в FegOy

объясняет и экзотермический изгиб кривой сидерита, сменя-

ющий эндотермическую реакцию.

Наличие примесей изменяет характер термокривых двоя-

ким образом.

Во-первых, незначительное (десятые доли процента) со-

держание солей щелочных металлов (хлоридов, нитратов

и т. д.) и ряда других веществ понижает температуру диссо-

циации, в результате чего, например, кривая доломита ста-

новится похожей на кривую смеси магнезита и кальцита-

(температура первого эффекта — 600°). То же действие ока-

зывает инертная примесь — кварцевый песок, прокаленная

300

http://jurassic.ru/

Рис.

68. Кривые нагревания си-

деритов: а — тип кривой сиде-

рита (из А. И. Цветкова); б—

кривые сидеритовых конкре-

ций (аален, Дагестан); низко-

температурные . эндотермиче-

ские эффекты (150—200°) от-

ражают примесь глины и влаж-

ность

Рис.

69. Кривая нагревания маг-

незита (по А. И. Цветкову)

Рис.

70. Кривая нагревания каль-

цита (по А. И. Цветкову)

Рис.

71. Кривая нагревания доло-

мита (по А. И. Цветкову)

http://jurassic.ru/

•окись алюминия, тонкодисперсное органическое и, возможно,

тлинистое вещество, а также пирит и др. С другой стороны,

температура диссоциаций сидерита закономерно повышается

от изоморфной примеси MgCCV,

характер кривой в целом не

меняется.

Во-вторых, при более зна-

чительном содержании приме-

сей (например, глинистого ве-

щества) на кривых появляются

дополнительные экзо- и эндо-

термические пики, нередко

сильно усложняющие кривую.

Расшифровка таких кривых

представляет большие трудно-

сти и ведется на основе данных

других методов.

Арагонит, по данным

В.

Б. Татарского (1952), при

обычном термическом анализе

ведет себя, как кальцит, и, сле-

довательно, не отличим от него.

Изучение в электронном

микроскопе и

рентгеноструктурный анализ

ёРис.

72. Кривые нагревания анке-

ритов: а — тип кривой (по

А. И. Цветкову); б — кривая ан-

'керитовой конкреции (аален, Да-

гестан)

Изучение микро- и коллои-

дально-зернистых карбонатных

пород представляет большие

трудности. На помощь прихо-

дят современные методы ис-

следования— электронный микроскоп и рентгеноструктурный

•анализ. С помощью электронного микроскопа можно увидеть

форму кристаллов карбонатных минералов, мельчайших не-

делимых и обломков скелетных остатков организмов. Так

были подробно изучены кокколиты — один из основных ком-

понентов писчего мела.

Рентгеноструктурный анализ позволяет наиболее точно

диагностировать карбонатные минералы, включая и арагонит.

Величина зерна на достоверность определения не влияет:

можно определять минералы любого размера. Не мешает и

примесь других веществ. В смеси карбонатный минерал обна-

руживается в том случае, если содержание его достигает не-

3 02

http://jurassic.ru/

скольких процентов. Все это позволяет широко применять,

рентгеноструктурный анализ как контрольный по отношению»

к другим методам.

ОБЪЕМ

ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

За время, которое отводится на изучение карбонатных

пород (8—10 час); имеется возможность познакомиться в-

образцах и шлифах с основными их типами и наиболее рас-

пространенными методами изучения: помимо макро- и микро-

скопического (в шлифах) изучения — с иммерсионным мето-

дом, реакциями окрашивания, термоанализом.

Основными типами карбонатных пород, с которыми жела-

тельно познакомиться, прежде всего являются типичные об-

разцы чистых зернистых известняков, доломитов и сидеритов;:

они позволяют установить структурные различия этих пород,,

обусловленные их разным минералогическим. составом, а

также применить соляную кислоту для их диагностики. Мож-

но ограничиться тремя образцами, но при возможности луч-

ше изучить или просмотреть большее число, представляющее-

другие структурные разновидности, например сферолитовые

сидериты.

Далее целесообразно перейти к образцам смешанного-

состава, например доломитизированным известнякам, в струк-

туре которых наиболее четко проявляются различия кристал-

лизационной силы минералов, именно различия степени идио-

морфности.

Затем необходимо познакомиться с микрозернистыми из-

вестняками и доломитами и научиться отличать их, например,,

от глинистых пород, с которыми объединяет мутный серый

общий вид в шлифе, почти не меняющийся в скрещенных

николях — порода становится только еще темнее; свойствен-

ные карбонатам высокие интерференционные окраски не про-

являются. Однако при больших увеличениях (объектив

X20

илиX40)

удается рассмотреть, особенно по краю шлифа, эти

яркие цвета интерференции и изометрично-зернистую, а не

чешуйчатую структуру, чем и отличаются карбонатные поро-

ды от глинистых.

Далее следует перейти к оолитовым известнякам и описать

один-два типа этих пород, например типично оолитовый и

псевдоолитовый. Желательно познакомиться также со «сфе-

ролитовыми» известняками, развившимися по оолитовым.

В заключение рассмотрения группы хемогенных (в широ-

ком смысле слова) карбонатных пород желательно описать

зоэ-.

http://jurassic.ru/

хотя бы один окремнелый известняк и познакомиться с тек-

стурами и структурами замещения, а также (на примере

кварца) —с признаками минералов, вторичных по отношению

к породе: приспособлением к структуре и текстуре породы,

чистотой, отсутствием трещиноватости, закономерной ориен-

тировкой кристаллов, их субидиоморфностью наряду с гра-

нобластовой структурой (плотным расположением) и др.

Глинистыми известняками-мергелями с раковинами фора-

минифер можно начать изучение органогенных известняков.

•Описывается микро- или коллоидально-зернистая глинисто-

известковая основная масса породы. Хотя общий вид породы

в шлифе мутный, «глинистый», однако конкретно глинистое

вещество выделяется плохо даже при больших увеличениях

(стр.

264). Лучше его рассматривать на краю шлифа. Орга-

нические остатки в мергелях представлены чаще всего каме-

рами тонкостенных, планктонных фораминифер. Примером

мелководных представителей этой группы организмов явля-

ются нуммулиты. Далее по возможности полнее следует изу-

чить известковые органические остатки разных групп живот-

ных: серпул, мшанок, кораллов, иглокожих, брахиопод, пеле-

ципод, гастропод, а также водорослей и описать различные

типы (детритовые, шламовые и другие) органогенных извест-

няков.

Общее количество шлифов карбонатных пород, которое

приходится просмотреть и в разной мере описать, достигает

15—20.

После изучения карбонатных пород в образцах и шлифах,

а иногда параллельно с этими методами производят опре-

деление минералов методами окрашивания, в иммерсионных

препаратах и термическим анализом.

Л И Т Е Р А Т У Р А

Алиев А. Г., Д а и д б е к о в а Э. А. Осадочные породы Азербайджа-

на. Изд-во АН АзССР, 1955.

Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу почв. Изд-

во МГУ, 1961.

Атлас текстур и структур осадочных горных пород, ч. I. Обломочные и

глинистые породы. Госгеолтехиздат, М., 1962.

Батурин В. П. Петрографический анализ геологического прошлого по

терригенным компонентам. Изд-во АН СССР, М., 1947.

•Б е л я н к и н Д. С. и Петров В. П. Кристаллооптика. Госгеолиздат,

М„ 1951.

БетехтинА. Г. Минералогия. Госгеолиздат, М., 1950.

Берг Л. Г. Введение в термографию. Изд-во АН СССР, М, 1961.

•Б о к и й Г. Б. Иммерсионный метод. Изд-во МГУ, 1948.

304

http://jurassic.ru/

Б о т в и н к и п а Л. Н. Слоистость осадочных пород. Изд-во АН СССР;

М., 1962.

Б у ш н н с к и й Г. И. Литология меловых отложений Днепровско-Донец-

кой впадины. «Тр. ИГН АН СССР», 1954, вып. 156.

Веденеева Н. Е. и Викулова М. Ф. Метод исследования гли-

нистых минералов с помощью красителей-и его применение в литоло-

гии. Госгеолиздат, М., 1952.

Веденеева Н. Е. и Викулова М. Ф. Метод исследования гли-

нистых минералов с помощью красителей (спектрофотометрический

анализ). Изд-во Львовск. ун-та, 1956.

Викулова М. Ф. Электронномикроскопическое исследование глин. Гос-

геолиздат, М., 1952.

Вильяме X., Тернер Ф. Дж., Гилберт Ч. М. Петрография. Вве-

дение в изучение горных пород в шлифах. ИЛ, М., 1957.

Вин чел л А. Н. Оптическая минералогия, изд. 2. ИЛ, М., 1949, 1953.

Вишняков С. Г. Количественный минералогический подсчет песчаных

образований Урало-Эмбенского нефтеносного района. «Зап. Всеросс.

Мин. о-ва», 1930, № 1.

Гинзбург И. И. и Рукавишникова И. А. Минералы древней

коры выветривания Урала. Изд-во АН СССР, М, 1951.

Горбунов Н. И., Цюрупа И. Г., Шурыгина Е. А. Рентгено-

граммы, термограммы и кривые обезвоживания минералов, встречаю-

щихся в почвах и глинах. Изд-во АН СССР, М., 1952.

Грим Р. Е. Минералогия глин. ИЛ, М., 1956.

Грицаенко Г. С, Рудницкая Е. С, Горшков А. И. Элект-

ронная микроскопия минералов. Изд-во АН СССР, М., 1961.

Гуляева Л. А. йод в осадочных породах девона. ДАН СССР, 1951,

т. 30, № 5.

Гуляева Л. А. Содержание хлора в осадочных породах девона.

ДАН СССР, 1951, т. 30, № 6.

Гуляева Л. А. Геохимия отложений девона и карбона Куйбышевско-

го Поволжья. Изд-во АН СССР, М., 1956.

Дэна Д. Д. и др. Система минералогии, тт. 1 и 2. ИЛ, М., 1954.

Заварицкий А. Н. Изверженные горные породы. Изд-во АН ССОР,

М, 1955.

Захарова Е. М. Шлиховые поиски и анализ шлихов. Изд-во МГУ,

1960.

Зхус И. Д. К вопросу о направлении стадийных изменений глинистых

минералов. ДАН СССР, 1957, т. 115, № 5.

Зхус И. Д. К вопросу о -структурно-генетической классификации гли-

нистых минералов. «Бюл. МОИП», 1958, т. 33, № 6.

Жижченко Б. П. Методы палеогеографических исследований. Гос-

топтехиздат, Л., 1959.

Иванова В. П. и БиндульФ. Я. 1) Ускоренный дифференциаль-

ный термический анализ с применением полярографа СГМ-8. 2) Тер-

мическая весовая установка и ее применение для ускоренного фазо-

вого анализа. Информ. сб. № 1, ВСЕГЕИ. Госгеолтопиздат, Л., 1955

Иванова В. П. и ФеодотьевК. М. О диагностике и количест-

венном определении водных минералов методом термического анализа.

«Сов.

геология», 1945, № 8.

Исследование и использование глин. Мат-лы совещания во Львове в 1957 г.

Изд-во Львовск. ун-та, 1958.

Коломенский Н. В. Инженерная геология, ч. I. Госгеолиздат, М.,

1951.

Ко перин а В. В. К вопросу об единой методике минералогического

305

http://jurassic.ru/

анализа терригенной части осадочных пород. Сб. «К вопросу о состоя-

нии науки об осадочных породах». Изд-во АН СССР, М., 1951.

*К о п ч е н о в а Е. В. Минералогический анализ шлихов. Госгеолиздат,

М., 1951.

Кузнецов Е. А. Петрография магматических и метаморфических по-

род' Изд-во МГУ, 1956.

-Л а р с е н Е. и Б е р м а н Г. Определение прозрачных минералов под

микроскопом. М.—Л., 1937.

Лемлейн Г. Г. и Князев В. С. Опыт изучения обломочного квар-

ца. «Изв. АН СССР», сер. геол., 1951, № 4.

Лодочников В. Н. Основы кристаллооптики, изд. 3. Госгеолиздат,

М., 1947.

Лодочников В. Н. Главнейшие породообразующие минералы, изд. 4.

Госгеолтехиздат, М., 1955.

Логвиненко Н. В. Введение в методику исследования осадочных

пород. Изд-во Харьковск. ун-та, 1957 и 1962.

-Ложкин В. В. Диагностика минералов россыпей. Госгеолтехиздат, М.

1962.

Ломтадзе В. Д. Методы лабораторных исследований физико-механи

ческих свойств песчаных и глинистых грунтов. Госгеолиздат, М., 1952

Лучицкий В. И. Петрография. Госгеолиздат, М., 1947.

.Мае лов В. П. Атлас карбонатных пород, ч. I. Породообразующие ор

ганизмы. М.—Л., 1937.

.Меланхолии Н. М. Измерение показателей преломления под микро

скопом иммерсионным методом. Изд-во АН СССР, М.—Л., 1949.

Методы исследования минерального сырья. Сб. посвящен памяти В. В. Ар

шинова. Госгеолтехиздат, М., 1957.

Методическое руководство по минералого-петрографическому изучению

глин. Под ред. М. Ф. Викуловой. Госгеолтехиздат, М., 1957.

Мильнер Г. Б. Петрография осадочных пород. Горгеолнефтеиздат, М.,

1934.

Михеев В. Н. Рентгенографический определитель минералов. Госгеол-

издат, М., 1957.

Щ'а к о в н и к Н. И. Иммерсионный метод в применении к петрографиче-

ским шлифам, изд. 3. Госгеолтехиздат, М., 1957.

•Озеров И. М. Шлиховая съемка и анализ шлихов. Гостоптехиздат,

Л.,

1959.

•

Понаморев А. И. Методы химического анализа минералов и горных

пород. Изд-во АН СССР, т. I. Силикаты и карбонаты, 1951, т. 2. Же-

лезные руды, титаномагнетиты и хромиты, 1955.

Преображенский И. А. и Саркисян С. Г. Минералы осадоч-

ных пород. Гостоптехиздат, М., 1954.

Пустовалов Л. В. Петрография осадочных пород, чч. 1 и 2. Гостоп-

техиздат, М., 1940.

•

Рухин Л. Б. Основы литологии, изд. 2. Гостоптехиздат, Л., 1961.

Рухин Л. Б. Основы общей палеогеографии, изд. 2. Гостоптехиздат,

Л.,

1952.

Сергеев Е. М. Общее грунтоведение. Изд-во МГУ, 1959.

Сидоренко А. В. и Лунева О. И. О слоистых текстурах в ме-

таморфических толщах Кольского полуострова. ДАН СССР, 1958,

т. 118, № 1.

Сидоренко А. В. и Лунева О. И. К вопросу о литологическом

изучении метаморфических толщ. Изд-во АН СССР, М., 1961.

•Современные методы минералогического исследования горных пород, руд

и минералов. Госгеолтехиздат, М., 1957.

;306

http://jurassic.ru/

Соловьева О. В. Подготовка

суспензий глин, содержащих карбонаты,.

к седиментационному анализу. Сб. работ треста Мосгеолнеруд. вып. 3.

Промстройиздат, М., 1955.

Справочное руководство по петрографии осадочных пород, тт. 1—2. Гос-'

топтехиздат, Л., 1958.

Стадников Г. Л. Глинистые породы. Изд-во АН СССР, М., 1947.

Страхов Н. М. Основы теории литогенеза. Изд-во АН СССР, тт. 1,11,

1960;

т. III, 1962.

Структуры горных пород, т. II. Осадочные породы, под ред. Ю. Ир. Поло-

винкиной. Госгеолиздат, М., 1948.

Рейтлингер Е. А. Атлас микроскопических органических остатков и-<

проблематики древних толщ Сибири. «Тр. Геол. ин-та АН СССР».

Изд-во АН СССР, М., 1959.

Рентгеновские методы определения минералов глин.. Сб. статей. ИЛ, М..

1955.

Татарский В. Б. Кристаллооптика и иммерсионный метод определе-

ния вещества. Изд-во ЛГУ, 1949.

Татарский В. Б. Методы определения породообразующих карбонат-

ных минералов. Гостоптехиздат, М., 1952.

Татарский В. Б. Микроскопическое определение карбонатов групп>

кальцита и арагонита. Гостоптехиздат, Л., 1955.

Твенхофел У. X. Учение об образовании осадков. М., 1936.

Теодоров и ч Г. И. Аутигенные минералы осадочных пород. Изд-во

АН СССР, М., 1958.

Теодорович Г. И. Учение об осадочных породах. Гостоптехиздат,

Л.,

1958а.

Т р е г е р В. Е. Таблицы для оптического определения породообразующих

минералов. Госгеолтехиздат, М., 1958.

Фадеев П. М. Пески СССР, ч. I. Изд-во МГУ, 1951.

Физические методы исследования осадочных пород и минералов (Мат-лы«

совещания). Изд-во АН СССР, М., 1962.

Флоровская В. Н. Введение в люминесцентную битуминологию.

Гостоптехиздат, Л., 1946.

Флоровская В. Н. Люминесцентно-битуминологический метод изу-

чения и поисков нефтяных месторождений. Гостоптехиздат, Л.,- 1954.

Чаповский Е. Г. Лабораторные работы по грунтоведению и механи-

ке грунтов, изд. 2. Госгеолтехиздат, М, 1958.

Четвериков С. Д. Методика кристаллооптических исследований шли-•

фов.

Госгеолиздат, М., 1949.

Ч у е в а М. Н. Минералогический анализ шлихов и рудных концентратов.

Госгеолиздат, М., 1950.

Ч у е в а М. Н. Практическое руководство по разделению минералов в.

тяжелых жидкостях и сплавах. Госгеолтехиздат, М., 1954.

Чухров Ф. В. Коллоиды в земной коре. Изд-во АН СССР, М., 1955.

Цветков А. И. О количественном определении минералов в высоко-

глиноземистых породах Кызыл-Сая термическим методом. «Зап. Все-

рос.

мин. о-ва», 1942, ч. 71, вып. 3—4.

Цветков А. И. Введение в методику термоаналитических исследова-

ний. «Тр. ИГН АН СССР», 1949а, вып. 120, сер. петр. (№ 35).

Цветков А. И. Термоаналитическая характеристика безводных карбо-

натов. «Тр. ИГН АН СССР», 19496, вып. 106, сер. петр. (№ 30).

Цветков А. И. Определение кварца в горных породах методом тер-

мического анализа. ДАН СССР, 1952, т. 87, № 1.

Цветков А. И. Динамическое взвешивание при нагревании как метод

307

http://jurassic.ru/

фазового анализа минеральных образований. Тр. 4-го совещ. по экспер.

минер, и петр., вып. I. Изд-во АН СССР, М., 1953а.

(II в е т к о в А. И. Термический анализ в экспериментальной минералогии

и петрографии. Тр. 4-го совещ. по эксперим. минер, и петр., вып. II.

Изд-вр АН СССР, М., 19536.

;Ш в а н о в В. И. и Писк и ж ев И. М. Измерение формы песчаных

частиц под микроскопом. ЛГУ, сер. геол., № 6, 1961.

.Швецов М. С. К вопросу о терминологии, классификации и о крат-

ких характеристиках осадочных пород. «Бюлл. МОИП», 1938, сер.

нов.,

т. 45, отд. геол., т. 16 (4).

.Швецов М. С. О некоторых вспомогательных приемах изучения оса-

дочных пород. «БюЛл. МОИП», 1954, нов. сер., т. 59, отд. геол., т. 24,

вып. I.

.Швецов М. С. К. вопросу о номенклатуре, терминологии и классифи-

кации осадочных пород. «Вопр. минерал, осадочных образований»,

кн.

3, 4. Львов, 1956.

Швецов М. С. Петрография осадочных пород, изд. 3. Госгеолтехиз-

дат, М., 1958.

>Ю ш к о С. А. и Б о р и ш а н с к а я С. С. Таблица диагностических

признаков минералов в шлихах. Госгеолтехиздат, М., 1955.

http://jurassic.ru/

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 3

Глава I. Классификация и общая схема изучения осадочных пород 6

Классификация осадочных пород . 6

Общая схема лабораторного изучения осадочных пород . . 9

Макроскопическое изучение Ю

Изучение пород в шлифах 15

Гранулометрический (механический) анализ 25

Изучение под бинокуляром 26

Методы сепарации по удельному весу и магнитности . . . 27

Иммерсионный метод 28

Методы окрашивания 52

Химический анализ . 53

Термический анализ 60

Люминесцентный анализ 71

Понятие о спектральном анализе 72

Изучение в электронном микроскопе 75

Рентгеноструктурный анализ и электронография 79

Глава II. Изучение обломочных пород 83

Классификация обломочных пород 84

Порядок изучения 93

Макроскопическое изучение 94

Гранулометрический (механический) анализ 105

Изучение под бинокуляром 134

Разделение тяжелыми жидкостями 139

Разделение по магнитным свойствам 145

Изучение в иммерсионных ирепаратах 145

Изучение в шлифах 149

Дополнительные методы изучения цемента 166

Изучение пирокластических пород 169

Объем лабораторных работ 178

Глава III. Изучение глинистых пород 180

Классификация 180

Порядок изучения 187

Изучение в образце и макроскопическое описание .... 188

Изучение в шлифах 193

Гранулометрический (механический) анализ 206

303

http://jurassic.ru/