Логвиненко ?. В., Сергеева Э.И. Методы определения осадочных пород

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 50. Доломит мелкозернистый с включениями пшеа.

Д<'1Н~.Н\\ ПЛЛГО{^п. . 100

HHKO ш

скрсщопы.

'не. 5i. Форамшшферы. ГлоОигеринорын нл из Атлантиче-

скою охеана [Маслои В. П., 1973].

Упс.1. 35

171

В качестве диагностических признаков полезно использо-

вать различие показателен преломления и силу двупреломле-

ния. Кальцит, доломит и некоторые другие карбонаты дают

разрезы с показателями преломления меньше, чем КБ. Что

касается двупрелоыления, то при стандартной толщине шлифа

кальцит имеет яркие перламутровые цвета интерференции,

а доломит и другие минералы белую или розовато-белую

окраску высшего порядка. Оптические и другие свойства кар-

бонатных минералов, имеющие диагностическое значение, при-

ведены в табл. 34.

Универсальной схемы петрографического описания карбо-

натных пород нет. В зависимости от принадлежности пород

к тому или иному генетическому типу (обломочные, органоген-

ные и хемогенные) описание видоизменяется. Для пород, со-

стоящих из органических остатков (раковин, остатков водо-

рослей, продуктов жизнедеятельности организмов) и скрепля-

ющей их массы, можно указать следующую последовательность

при их микроскопической характеристике.

Установить, из какого материала состоит порода и количе-

ственно оценить составляющие компоненты породы. Например,

органические остатки и цемент, сгустки и цементирующая

масса.

Дать раздельную характеристику каждой нз составных час-

тей, начиная с преобладающей.

Для органических остатков отмечают следующие особен-

ности.

1. Название в пределах типа и класса или более конкретно,

до отряда, семейства или рода *.

При петрографическом изучении карбонатных пород харак-

теристика органических остатков имеет большое значение.

Остатки организмов, во-первых, являются породообразовате-

лями, т. с. являются составной частью исследуемых пород,

во-вторых, они имеют стратиграфическое и генетическое значе-

ние и могут использоваться для корреляции и для заключений

об условиях образования. Основную роль среди них играют

остатки животных организмов, меньше водоросли.

Наибольшее значение как породообразователи имеет отряд

фораминифер (рис. 51), принадлежащих к классу простейших

одноклеточных животных (семейства Fusulinidae, MilioIidae,

Camerinidae и др.). В шлифах по форме, размеру и внутрен-

ней структуре остатки животных легко определяются при хо-

рошей сохранности не только до отряда или семейства, но-

нередко до рода и вида. Состав этих форм обычно кальцито-

вый, структура в большинстве случаев фибровая, или тонко- ·

волокнистая и мелкозернистая, стенки содержат один, два или

* Обычно при определении пользуются книгой В. П. Маслова [1973] или

[Атлас..., 1969].

172

больше слоев. В породах, как правило, стенки раковин сложены

пелитоморфным кальцитом.

Брахиоподы имеют доломито-известковую или известковую,

реже хитиново-фосфатную раковину. -Встречаются однослойные

раковины, имеющие волокнистое строение, и двух- и трехслой-

ные, состоящие из призматических и волокнистых (волнисто-

пластинчатых) слоев (рис. 52). Иглы брахиопод имеют широкий

осевой канал и пластинчато-концентрическое строение стенки.

Моллюски характеризуются сложным многослойным и раз-

нообразным строением раковин. Пелециподы чаще всего трех-

слойны: содержат внешний роговой слой, затем призматический

и внутренний пластинчатый слои. Устрицы и рудисты содержат

три и более слоев. Трехслойная или многослойная раковина

у гастропод.

, Иглокожие имеют скелет, состоящий из крупных монокри-

сталлических пластин и игл. В шлифах весьма четко отлича-

ются от других органических остатков характерным, погасанием

(гаснут как монокристалл) и формой (округлой, звездчатой и

другими правильными формами) (рис. 53). Большинство игло-

кожих играют роль породообразующих. Криноидные извест-

няки, содержащие в качестве породообразующих остатки мор-

ских лилий (членики стеблей), широко представлены в девоне

и карбоне. Округлая, овальная и звездчатая форма, осевой ка-

пал и сетчатое строение позволяют однозначно определять эти

формы (рис. 54). Иглы морских ежей отличаются более слож-

ным внутренним строением, нередко неодинаковой толщиной и

удлиненной формой в продольном сечении. В целом остатки

иглокожих более устойчивы против вторичных процессов пре-

образования по сравнению со многими органическими остат-

ками.

Современные кораллы имеют арагонитовыи, а ископаемые

формы — кальцитовый скелет, состоящий из двух слоев, имею-

щих фибровое строение. Фибры соединяются в балочки или

трабекулы. Скелет нередко замещается тонкозернистым или

более крупнозернистым кальцитом.

Мшанки — широко распространенные колониальные прикреп-

ленные животные с известковым внешним скелетом. Форма

скелета разнообразна, чаще всего это ветвистые и сетчатые об-

разования с ячеистым строением. Как правило, мшанки имеют

однослойную тонкопластинчатую или зернистую стенку. В не-

которых мшанках отмечен двухслойный скелет.

Известковые губки имеют скелет, состоящий из известковых

спикул, имеющих одно-, трех- или четырехлучевую форму и

тонкий осевой канал. Размеры спикул микроскопические.

В карбонатных породах почти всех систем фанерозоя встре-

чаются остатки червей. В поперечных сечениях различных форм

встречается радиально-лучистое, фибровое и зернистое строение

(рис. 55). Продукты жизнедеятельности червей обычно состоят

из магнезиального кальцита.

173

Главнейшие оптические и другие

Название и состав

Физические свойства

Форма

Сингония

Кальцит, CaCO

(обычны примеси Mg,

Fe, Mn, Sr, Pb,,Zn

и др.)

Бесцветный, иног-

да с. оттенками се-

рого, желтого, ро-

зового цвета. Блеск

стеклянный или

перламутровый,

спайность совершен-

ная по ромбоэдру

(1011). TB. 3

Зерна неправиль-

ной или лапчатой

формы, редко идио-

морфные

Триго-

пальная

Арагоиит, CaCO

(часто содержит при-

месь Mg, Fe, Sr, Zn,

Pb и др.)

Бесцветный, бе-

лый или различных

светлых оттенков.

Блеск стеклянный

спайность совершен-

ная, тв. 3,5—4

Игольчатая, приз-

матическая, Толсто-

таблитчахая

Ромби-

ческая

Доломит,

CaMg (CO

)

, (в струк-

туру доломита может

входить Fe, Zn, Mn,

замещающий Mg, и

Pb, замещающий Ca)

Бесцветный, часто

желтый, буроватый,

зеленоватый. Блеск

стеклянный. Спай-

ность совершенная

по ромбоэдру.

TB. 3,5-4

Идиоморфные ром-

бики, реже имеют

призматический и

таблитчатый облик.

Ромбоэдры часто

имеют зональное

строение. В центре

их встречаются

включения глини-

стых и железистых

минералов

Триго-

нальная

Анкерит,

Ca (Mg, Fe) [CO

Белый, серо-жел-

тый, коричневый.

TB. 3,5—4,0 .

То же

Магнезит,

(Mg, Fe) CO

(MgCO

— 95—100 %,

FeCO

— 0-5 %)

Бесцветный, бе-

лый, серый, желтый,

коричневый

TB. 3,5—4,5

Ромбоэдрическая,

призматическая,

таблитчатая, скале-

ноэдрическая

Брейнерит,

(Mg, Fe) CO

(Mg СО, —95-70 %,

FeCO

—5—30 %)

TB. 3,5-4,0

174

ТАБЛИЦА 34

признаки карбонатных минералов

Показатели пре-

ломления

Двупре-

Осность,

оптический

Двойники Распространение

ломление

удлинение,

погасание

Двойники Распространение

1,658 1,486

0,172

Одноосный

отрица-

тельный

Часты поли-

синтетиче-

ские двой-

ники

Встречаются в виде

зернистых и скрыто-

кристаллических

масс, иногда оолито-

вых и волокнистых

агрегатов, натечных

образований

"г =

1,686;

1,681;

1,530

0,155

Двуосный

отрица-

тельный,

удлинение

отрица-

тельное,

—2V= 18°,

погасание

прямое

Часты

двойники

по (110) и

сложные

полисинте-

тические

двойники

Образует шестова-

тые и радиально-лу-

чистые агрегаты, кор-

ки, натеки, оолиты,

пизолиты, слагают

органические остат-

ки. Скрытокристал-

лической разновид-

ностью арагонита яв-

ляется ктипеит

1,679—

1,703

1,500—

1,520

0,178—

0,185

Одноосный

отрица-

тельный,

дисперсия

сильная

Двойники

редки. В

отличие от

кальцита

распола-

гаются по

короткой

диагснали

ромба

Самостоятельно или

с кальцитом образует

различные структур-

ные типы агрегатов.

Часто образует ясно-

зернистые кристал-

лические массы. Мо-

жет иметь обломочное

и аутигеннсе проис-

хождение

1,728—

1,741

1,531—

1,536

0,197—

0,205

То же

Иногда на-

блюдаются

двойники

Образует анкери-

товые осадсчные ру-

ды, часто Еместе с

лептохлоритами

встречается в кон-

крециях

1,700

1,509

0,191—

0,192

ДЕОЙНИКОВ

нет

Образует крупно-

зернистые грубово-

локпистые, пластин-

чатые агрегаты

1,707—

1,718

1,517

0,190—

0,202

Название и состав

Физические свойства

Форма

Синго-

ния

Пистомезит

(MfiCO

— 50-30

'FeCO

— 50-70 %)

TB. 3,5-4,0

Ромбоэдрическая Триго-

нальная

Сидероплезит,

(Fe, Mg) CO

(MgCO

- 30-5 °ά ,

FeCO

- 70-95 %)

Сидерит, FeCO

"95—100 %,

MgCO

— 0-5 %

Желтовато-белый,

голубовато-серый.

TB."

4—4,5

Ромбоэдрическая

с закругленными

гранями, таблитча-

тая, призматическая,

скаленоэдрнческая

То же

Родохрозит, MnCO

•(Mn может замещать-

ся Ca, Fe, Mg, Zn,

•Со, Cd)

Розовый, красный,

желтовато-серый,

белый с розовым от-

тенком. Tb. 3,5—4,0

Ромбоэдрические и

скаленоэдрические

часто с изогнутыми

гранями, толстотаб-

литчатые и призма-

тические

Изоморфная смесь

(Fe, Ca, Mg, Mn) CO

Бесцветный

—

В зависимости от систематического состава палеонтологи-

ческих остатков при преобладании соответствующей группы ор-

ганизмов различаются цефалоподовые, фораминиферовые, пеле-

циподные, гастроподовые, водорослевые и другие карбонатные

породы. При разнообразном составе раковинного материала по-

рода называется полидетритовой. В разновидностях, где, не-

смотря на смесь различных органогенных фрагментов, какие-

либо преобладают, употребляют двойное название (например,

криноидно-полидетритовые).

2. Минеральный состав и внутреннюю структуру, по которой

нередко определяется систематическое положение органических

остатков.

3. Степень сохранности (перекристаллизованы, гранулиро-

ваны, корродированы, замещены каким-либо материалом, на-

176

ПРОДОЛЖЕНИЕ ТЛБЛ. 34

Показатели пре-

ломления

п.. 1»

Двупре-

ломление

Осность,

оптический

знак,

удлинение,

погасапис

Д ной н и KlI

Распространение

1,788 1,570 0,218

1,875 1,633 0,242

1,750—

1,850

1,540—

1,617

0,190—

0,230

1,780—

1,850

0,230

Одноосный

отрица-

тельный,

дисперсия

сильная

То же

Редко по-

лисинтети-

ческие

двойники,

как у

кальцита

!зредка

встреча-

ются поли-

синтетиче-

ские двой-

ники

Часто образует

оолитоподобиые аг-

регаты, микро-и мел-

козернистые массы.

Слагает слои, линзы,

конкреции. Часто

сопровождается же-

лезистыми гидроокис-

ными минералами

Образует зерни-

стые скрытокристал-

личсские, шестова-

тые, почковидные,

шарообразные и сфе-

ролитовые агрегаты.

При окислении пе-

реходит в окислы мар-

ганца

Встречается в кон-

крециях триасового

флиша Крыма

пример окремнение, доломитизация и т. д.). Нередко принадле-

жащие к различным типам и классам органические остатки

имеют различную степень сохранности.

4. Характер органических остатков (целые раковины или

обломки их), форму, степень окатанности. Породы, содержащие

среди органической части только целые скелеты организмов,

относятся к биоморфным. Например, биоморфные мшанковые

известняки, остракодовые известняки. Гораздо шире распро-

странены детритово-биоморфные карбонатные породы, состоя-

щие из смеси цельных или слабо поврежденных раковин и их

обломков (детрита), причем первые составляют более 50%

всех органогенных фрагментов. Нередко выделяются органо-

генно-детритовые карбонатные породы, содержащие лишь об-

ломки органических остатков. В случае окатанности раковин-

177

Рис. 52. Обломки раковин брахиопод [Фролои В. Т., 1964 г.].

а — фосфатная пнритизиропанная раковина Obolus (силур Прибалтики), 6 — попереч-

ный разрез однослойной раковины (пластинчатый слой), а — косой поперечный и про-

дольный срезы игл брахиопод (карбон Подмосковья:) г, д — поперечный и тангенци-

альный срезы пластинчатых раковин типа терсбратулид; е — поперечный срез трех-

слойной раковины спиркфера.

мщр^Ш

Fvil?'*н г '''

i'i г ''lt ' i

Рис. 53. Членики иглокожих [Маслов В, П., 1973].

о, б, в — поперечное (а, б) и продольное (в) сечение стеблей морских линий; г, д-

поперечное и продольное сечение игл морских ежей.

ного детрита породы относятся к раковинным известняковым

песчаникам или гравелитам *.

5. Размеры органических остатков. В зависимости от раз-

меров органогенных фрагментов выделяют несортированные,

состоящие из обломков разной величины, крупнодетритовые (со-

держащие более 50% обломков>1 мм), мелкодетритовые (1—

0,1 мм) и шламовые (<0,1 мм).

* Формально такая порода принадлежит к группе обломочных карбо-

натных пород.

178

Рис. 51. Остатки морских лилии в различных сечениях через их членики.

Сечения, поперечные к стеблю (7, 2, Я, о), продольное (4). Увел. 50*.

1мм

Рис. 55. Трубки червей — серпул [Фролов В. Т., 1964 г.].

а — двухслойный поперечный и диагональный срезы (верхний мел, Крым); б —слу-

чайное сечение через изогнутую трубочку (нижний мел, Крым); о —поперечные и ко-

сые сечения.

179

Растительные известковые остатки наиболее широко в кар-

бонатных породах представлены остатками водорослей, извест-

ковый скелет которых создается путем отложения мелкозерни-

стого кальцита внутри клеток или вне их (сине-зеленые,

зеленые, красные, или багряные, харовые водоросли, кокколи-

тофориды). Сине-зеленые водоросли известны с докембрия.

Среди них выделяют собственно сине-зеленые водоросли, кото-

рые сохраняют ясные следы нитей, сохраняющихся в виде ка-

налов, сложенных мелкозернистым кальцитом. Строматолиты

и онколиты являются формами, образованными ценозом водо-

рослей. К строматолитам относят прикрепленные образования

(коллении, конофитоны и др.), а к онколитам — свободно пе-

рекатывающиеся по дну округлые желваки.

Зеленые водоросли более высокоорганизованные по сравне-

нию с сине-зелеными образованиями. Скелет их представляет

чехол сложного строения. Они имеют обызвествлеипын цент-

ральный сифон и ветки, пронизанные канальцами (сифоновые

водоросли). Известковый скелет у большинства сифоновых во-

дорослей крупнокристаллический кальцитовый. Зеленые водо-

росли— холимеды — строят свой скелет из арагонита.

Красные, или багряные, водоросли весьма распространенные

известьвыделяющие образования. Они известны с силура (соле-

попоры) и широко распространены в мелу и третичных отложе-

ниях (литотамнии и нуллипоры). Мелкозернистый ка'рбонат от-

лагается у них внутри клеток и превращается в комок, корку

или кустик. Литотамнии состоят из высокомагнсзиалыюго каль-

цита.

Харовые водоросли (хары) имеют обызвествлениый стебель

и оболочки спороножек или оогоний и известны с девона (мор-

ские формы — трохилиски); хорошо изучены кайнозойские, пре-

имущественно пресноводные образования, встречающиеся

в озерных мергелях.

Кокколитофориды — мельчайшие (<0,005 мм) одноклеточ-

ные водоросли, имеющие известковый панцирь, состоящий из

отдельных неделимых кокколитов. Они образуют кокколито-

сферы или трч'бочкОвидные образования — рабдолиты (рис. 56„

57).

После описания органических остатков следует характери-

стика цементирующей массьг.

1. Минералогический состав с характеристикой каждого со-

ставляющего цементирующую массу минерала (см. табл. 34).

2. Для выделения минералов указывают: а) содержание,

б) размер, в) форму, г) характер распределения, д) прочие

признаки. Полученные -данные используются для определения

структуры и микроструктуры породы (см. табл. 29). ,

3. Характеристика примесей, для которых указывают: а) со-

держание, б) состав, в) размер, г) характер распределения.

Весьма близко к рассмотренной схеме описание некоторых

разновидностей хемогенных карбонатных пород (оолитовых к

(8Θ