Кузнецов В.Г. Литология. Осадочные горные породы и их изучение

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 2.15. Турмалин:

α — по Г.Б. Мильнеру (1933); б — по ζ.А. Полянину («Справочное руково-

дство...», 1958):

1 — 3

— ограненные кристаллы; 4, 24, 25 — двойники; 5—7,

10— 12,

14 — кристаллы, в разной степени окатанные; 8, 9, 23 — обломки

кристаллов; 13 — искривленный кристалл; 15, 16 — фигуры травления; 17,

21, 22, 27, 28, 30, 31 - две генерации разной окраски;

20,

26, 29, 32,

33 — включения

Хлоритоид Fe

(Al

OioKOH)

. Сингония моноклинная

или триклинная. Оптические свойства: п

= 1,723—1,740,

= 1,719-1,734, п

= 1,713-1,730; п

- п

= 0,011-0,014.

Двуосный оптически положительный или отрицательный,

угол 2V =36

— 68°.

Дисперсия сильная, благодаря чему в неко-

торых случаях отмечается неполное угасание и появление

аномальных серовато-сизых оттенков интерференции.

Удлинение отрицательное. Ориентировка оптической инди-

катрисы: CN

= 60-87°, CN

= 3-30°, N

|| Ь. Встречается

в виде слюдоподобных уплощенных или удлиненных зерен

110

IV.

О V-

0 Ц

• В'·

е>А

I E^/

iVA

ь ь

"/5

(рис. 2.16) серовато-синего, серовато-зеленого, голубовато-

зеленого и зеленого цвета, часто с сильным плеохроизмом.

Характерными свойствами являются слюдоподобный об-

лик зерен, преимущественно зеленый цвет, сильный плеох-

роизм и высокий показатель преломления, что резко отличает

его от других минералов такого цвета.

В осадочных породах хлоритоид встречается довольно час-

то, а образуется он в кристаллических сланцах, филлитах.

111

Рис. 2.16. Хлоритоид:

а — каменноугольные отложения

Львовской мульды (по Н.С. Варта-

новой (Логвиненко, 1957)); б —

мезозой Западной Сибири (по

С.Г. Саркисяну и др. (Наумов,

1989)); в — современные пески

Британии (по Г.Б. Мильнеру (1968))

Циркон ZrfSiO

]. Сингония тетрагональная. Оптические

свойства: п

= 1,968-2,015; п

= 1,923-1,960; п

- Ii

= 0,043

— 0,058.

Минерал одноосный оптически положитель-

ный. Угасание прямое, удлинение положительное, N

|| с,

= N

. Обломочный циркон часто представлен в виде дос-

таточно хорошо образованных кристаллов — коротких или

удлиненных призм с бипирамидальными вершинами, нередко

зонального строения. Углы и грани, как правило, не острые,

а сглаженные, вплоть до появления хорошо окатанных

эллипсоидальных форм. Встречаются также неправильные

обломки, в том числе окатанные изометрические зерна

(рис. 2.17). В мелких зернах обычно бесцветен или слегка

желтовато-бурый, розоватый; крупные зерна окрашены в

Рис. 2.17. Циркон:

а — по Г.Б. Мильнеру (1968); б — по И.А. Преображенскому, С.Г. Саркися-

ну (1954); в — по В.А. Полянину («Справочное руководство...», 1958)

112

coo

желтый, коричневый, розовый, фиолетово-красный цвета.

Окрашенные разности иногда слабо плеохроируют.

Важными свойствами для определения являются форма

зерен, очень высокий показатель преломления (четкая темная

кайма по периферии зерен), чистые сочные цвета интерфе-

ренции, прямое угасание, иногда зональное строение.

В обломочных осадочных породах циркон распространен

почти повсеместно. Материнскими породами являются кис-

лые и средние магматические породы, гнейсы и кристалличе-

ские сланцы. Благодаря высокой устойчивости в поверхност-

ных условиях и процессах литогенеза очень часто является

переотложенным из более древних осадочных пород.

Цоизит CaAl

(SiO

) (Si

)O(OH). Сингония ромбическая.

Относится к группе эпидота, но отличается от последнего

по ряду оптических констант: п

= 1,697—1,725, п

= 1,688-1,710, п

= 1,685-1,705; п

- п

= 0,004-0,018.

Двуосный, оптически положительный, угол 2V = 0

— 60°.

Уга- j

сание прямое, удлинение либо положительное, либо отрица-;

тельное; N

|| Ь, N

a, N

|| с. Дисперсия сильная. Встречается

в виде правильных и призматических зерен (рис. 2.18), бес-

цветных, серых, зеленовато-бурых; цветные и крупные зерна

плеохроируют. Марганцевосодержащий цоизит (тулит) имеет

розовый цвет, плеохроирует в розовых и красных цветах.

В осадочных породах встречается довольно часто, обычно

в ассоциациях с эпидитом. Источником цоизита являются!

кристаллические сланцы, гнейсы, метаморфизованные основ-

ные магматические породы.

Шпинель MgAl

. Сингония кубическая. Оптические

свойства: η = 1,713—1,750 — минерал изотропный. Обычно

встречается в виде октаэдрических кристаллов, часто в той

или иной степени окатанных (рис. 2.19), что придает им!

форму округлых зерен, а также в обломках с характерным

раковистым изломом. Зерна, как правило, окрашены в крас-

ный, розовый, зеленый, синий, фиолетовый цвет, реже бес-

цветные. Красная шпинель похожа на гранаты соответст-

вующего цвета и отличается октаэдрическим обликом зерен и

обычно несколько меньшим показателем преломления, что

возможно установить лишь при исследованиях в иммерсии.

Шпинель образуется в кристаллических сланцах, скарнах,

карбонатных породах, измененных в процессе метамор-

физма, особенно контактового.

Эпидот CaFeAl

(SiO

) [Si

] О (ОН). Сингония моноклин-

ная. Строго говоря, эпидот — это группа минералов с пе-

ременным количеством железа и алюминия, поэтому весьма

114

Рис. 2.18. Цоизит (по Г.Б. Мильнеру

(1968))

Рис. 2.19. Обломки шпинели с час-

тично сохранившейся огранкой (по

В.А. Полянину («Справочное руко-

водство...», 1958))

широк диапазон колебания оптических параметров, и прежде

всего показателя преломления и силы двойного лучепрелом-

ления: п

= 1,729-1,797, n

= 1,719-1,784, п

= 1,712-1,751;

— п

= 0,015

— 0,050.

Двуосный оптически отрицательный,

угол 2V = 65

— 92°.

Оптическая ориентировка индикатрисы:

= 25

—

30°, CN

= 0—15°. Удлинение как положительное,

так и отрицательное.

Эпидот встречается в виде неправильных угловатых, реже

окатанных зерен (рис. 2.20), по облику и цвету (зеленый,

желтый, желтовато-зеленый) напоминающих осколки буты-

лочного стекла. Плеохроизм слабый — бесцветный, светло-

лимонно-желтый, зеленовато-желтый.

Весьма характерная диагностическая особенность эпидота

наблюдается в большинстве свежих зерен — аномально яр-

кие и сочные зеленовато-фиолетово-красные цвета интер-

ференции.

В осадочных породах встречается довольно часто, куда по-

падает из метаморфических пород, скарнов, метаморфизи-

рованных кремнистых известняков, сильно измененных маг-

матических пород, изначально обогащенных железо-магне-

зиальными минералами.

Для предварительного определения акцессорных минера-

лов можно воспользоваться табл. 2.7. В ней используются

достаточно несложно определяемые свойства — прозрач-

115

Рис. 2.20. Эпидот:

а - по В.А. Полянину («Справочное руководство...», 1958); б -

неру (1968), в - по

А. Г.

Алиеву и др. (Логвиненко, 1957)

Таблица 2.7

Схема предварительного качественного определения прозрачных

акцессорных минералов

Минералы

Изотроп-

ные

Анизотропные

Изотроп-

ные

Бесцветные

Окрашенные

Изотроп-

ные

Бесцветные

Неплеохроирующие Плеохроирующие

Изотроп-

ные

η < 1,70

л > 1,70

л < 1,70

л > 1,70 л < 1,70 л > 1,70

Гранаты

Шпинель

Андалузит

Апатит

Силлима-

нит

Цоизит

Дистен

Циркон

Цоизит

Монацит

Циркон

Андалузит

Апатит

Силлима-

нит

Роговая

обманка

Цоизит

Дистен

Монацит

Рутил

Ставролит

Сфен

Хлоритоид

Эпидот

ность, оптическая изотропия или анизотропия, цвет и плеох-

роизм, примерный показатель преломления. Естественно, что

это лишь качественное определение группы или реже одного

минерала.

Поскольку свойства одного и того же минерала, например

цвет и плеохроизм, могут несколько различаться, он может

попадать в разные группы. Для более точного определения

необходимо использовать и другие более специфические по-

казатели — облик зерен, осность и знак минерала и т.д.

Глава

ОСТАТКИ ОРГАНИЗМОВ

В ОСАДОЧНЫХ ПОРОДАХ

И ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Остатки животных и растительных организмов

играют важную роль в сложении осадочных горных пород и

наряду с обломочными и хемогенными компонентами пред-

ставляют собой одну из трех важнейших составных частей

этих пород. В одних случаях они могут быть породообразую-

щими (биогермные известняки, диатомиты и др.), в других

составляют существенную часть породы. Даже если такие

остатки встречаются в породе в единичных экземплярах, они

могут иметь значение для восстановления условий осадкона-

копления. Тем самым умение хотя бы в общем виде опреде-

лить групповую принадлежность органических остатков яв-

ляется важным элементом литологического изучения. Естест-

венно, что точное определение, вплоть до вида, а часто и

рода, может выполнить лишь специалист-палеонтолог, но ус-

тановить принадлежность остатков организмов к более круп-

ным таксонам — типам, а часто и классам и даже семейст-

вам — задача вполне посильная (и необходимая) литологу.

Поэтому в настоящей главе рассмотрены диагностические

признаки, позволяющие определять эти организмы преиму-

щественно в шлифах и частично в полировках при пользова-

нии лишь лупой.

Для более удобного и, главное, правильного определения

органических остатков важны не только описания, но и их

изображения. Как правило, в данном пособии приведены

схематические зарисовки и, по возможности, микрофотогра-

фии пород с различными органическими остатками. Это по-

зволяет более наглядно представить, как именно выглядят те

или иные остатки в шлифах.

3.1. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ОСТАТКОВ ОРГАНИЗМОВ В ШЛИФАХ

При определении организмов в шлифах необхо-

димо учитывать по крайней мере четыре показателя: мине-

ральный состав органических остатков, их форму, структуру

скелета и общее строение органического остатка (его «мик-

роархитектуру» ).

Абсолютное большинство организмов строят свой скелет

из карбоната кальция — кальцита, арагонита, высокомагне-

зиального кальцита, причем последние два минерала уже в

диагенезе практически полностью перекристаллизуются в

кальцит, поэтому без большой погрешности можно считать

состав этих раковин кальцитовым. Вторыми по значению яв-

ляются организмы с кремневым скелетом — диатомовые во-

доросли, радиолярии, часть губок. Первичной минеральной

формой их скелетов является опал; он либо сохраняется в

породах (особенно мезозойского и кайнозойского возраста),

либо переходит в халцедон. Следующей минеральной формой

являются фосфаты. Фосфатные скелеты известны у позво-

ночных (кости) и некоторых беззамковых брахиопод. Нако-

нец, известны и такие экзотические случаи, как образование

целестиновых скелетов у некоторых радиолярий.

Форма скелетов организмов чрезвычайно разнообразна,

особенно учитывая наличие внешних и внутренних скелетов,

наличие одиночных и колониальных организмов и т.д. Вме-

сте с тем ясно, что для определения организма морфология

скелетов, форма раковин имеет значение при очень мелких

размерах, когда раковина либо сохраняется целиком, либо

она нарушена незначительно и восстановление первичной

формы вполне возможно (фораминиферы, остракоды, диато-

меи, мелкие гастроподы и др.). Для ряда колониальных форм,

типа мшанок или кораллов, общий тип строения восстанав-

ливается даже по обломкам, так как сами организмы имели

микроскопические размеры и крупные колонии представля-

ют собой лишь сумму многочисленных «элементарных» ске-

летных форм. Для большинства организмов в шлифах наблю-

даются лишь обломки, по которым восстановить форму, а

следовательно, и определить группу организмов невозможно

(абсолютное большинство моллюсков, брахиопод, иглокожих

и др.). Для них важнейшим диагностическим признаком яв-

ляется внутренняя структура скелета. Этот показатель чрез-

вычайно важен и при исследовании мелких форм, в которых

устанавливается и их морфология. Наконец, для некоторых

119