Рухин Л.Б. Основы литологии. Учение об осадочных породах
Подождите немного. Документ загружается.
578
ФАЦИИ
И
МЕТОДЫ
ФАЦИАЛЬНОГО
АНА
ЛИЗА
Все
исследованные
ими
образцы
сначала
были
разбиты
на
37
групп
COO
T
~
BeTCTBfi!HHO
все
более
интенсивному
проявлению
темной
ОI{раски
.
По
оси
ординат
ОТIшадывалось
процентное
содержание
органичеСI<ОГО
углерода,
а
по
оси
абсцисс
на
каждом
из
37
индивидуальных
графинов
-
сравни
тельная
частота
образцов,
характеризующихся
данным
содержанием
углерода.
Так,
на
пятой
вертинальной
нолонне
CJleBa
содержание
угле
рода
нолеблется
от
0,2
до
2,1
%,
а
наиболее
обычно
е
l\оличество
органи
чесного
материала
в
образцах
этого
коннретного
цвета
равно
0,5-0,6
%.
Средние
числа
для
индивидуальных
графинов
обозначены
полуонруж
ностями,
а
черная
линия
показывает
повыш
ение
темной
онраски
с
ВО3-
растанием
органичеСI{ОГО
углерода
.
3,5
2,5
Z
1,5
0,5
о
Основны
е
компоненты
породы
G-органнч.
Fe
5
-су
льфидная
Uветовая
характеристика
породы
(cYJJlJlll/llloe)
(аХРОAfоrnllifеСJ(ая)
0/23'<5%
0/
2Н5{
0/2ЗНl
О
50
100,
H
.
O)--СаСОз
Фиг.
38-XIV.
Изм
е
н
е
ние
онраски
карбонатных
пород
в
З3
ВИСИМО
СТ
JI
ст
содержа
ния
в
них
органического
углер
ода
,
жеJI(
~з
а
и
сульфидной
Сl'j'
Ы
для
иижнетреТИЧ!:JЫХ
отложений
Средней
Азии.
Изменение
окраСI{И
на
рбонатных
пород
в
зав
исимости
от
соде
р
жани
я
в
них
органичесного
углерода,
железа
и
сул
ьфидной
серы
для
нижнетретичных
отложений
Средней
Азии
приведено
на
фиг
.
38-XIV
.
Здесь
нривые
цветности
(особенно
черное)
полностыо
согласуются
с
}{ри
выми,
харантеризующими
содержание
в
разрезе
перечисленных
выше
номпонентов.
Цифровые
данные,
по
ноторым
построены
эти
графИIШ,
получены
не
визуально,
а
путем
фотометричесного
определения,
lI1етодина
которого
была
изложена
выше.
ИЗ
приведенной
фиг.
38-ХIУ
следует,
что
:метод
ноличественной
оцеlШИ
цвета
осадочных
пород
по
зв
оля
е
т с
большей
определенностью
выявить
сопряженность
ОI{раСЮf
с
вещественным
со
с
тавом
пород.
Прим
енен
и
е
данных
фотометричесного
определения
онраСЮI
оса
дочных
пород
может
быть
весьма
разнообразным.
Будучи
т
есно
связан
ной
составляющими
поро ду
ра
зличн
ыми
I{Оll1понентаll1И,
опраСIШ
по
могает
раснрыть
условия
их
формирования
и
тюш
м
образом
имее
т
боль
шое
генетичесное
значение
.
В
повседневной
геологической
прантине
онраСIШ
может
быть
ис
пользована
в
целях
норреляции
разрезов
осадочных
толщ,
дробное
стратиграфичесное
расчленение
и
сопоставление
}
{О
ТОРЫХ
за
тру
дне
но
в
связи
с
отсутствием
органичесних
OCTaTI<OB,
на
что
УII,е
обращалось
внимание
рапее
(Д
анчев,
1946).
ФОТОll1етричесний
метод
определения
цв
ета
осадочных
пород
может
быть
примепен
тан
же
при
I{ачествепной
(!Ц
е
нне
неноторых
полезных
ИСI<опаеIl1ЫХ,
например
для
реш
ени
я
вопроса
о
чистоте
нварцевого
песка,
и
спол
ьзу
емого
для
стеI,ОЛЫЮЙ
и
оптической
ПРОll1ышленн
ости,
длн
харю{теристИIШ
о
блицовочных
и
стро
ительных
материалов.
"НАМЕРАЛЬНЫЕ
МЕТОДЫ
ФАЦИАЛЬНОГО
АНАЛИЗА
579
Как
пон:азал
ю.
А
.
Жемчужников
(1932),
по
отражательноq
способ
ности
углей
можно
судить
о
степени
их
углефикации
.
Построение
хро
мограмм
разрезов
и
цветовых
карт
нашло
применение
при
изучении
месторождений
урана,
связаШIЫХ
с
осадочными
породами
(Данчев,
1958; Masters, 1955; Vickers, 1957).
Весьма
интересны
наблюдения
по
вторичному
изменению
окраски
осадочных
пород,
сделанные
авторами
в
нефтеносных
районах
СССР
(Гаврилов,
1929;
Задов,
1952).
Первичная
красная,
розовая
и
бурая
окраска
пород
под
влиянием
восстанавливающего
действия
эманаций
нефтяных
и
газовых
месторождений
изменяется
на
светло-серую
и
зеле
новато-серую,
причем
это
изменение
на
большую
мощность
захватывает
слои
наДI{УПОЛЬНОЙ
части
нефтегазоносных
структур.
Такое
изменение
окраСI{И
может
быть
использовано
в
качестве
по
искового
критерия
при выявлении
зю{рытых
залежей
нефти
и
газа
.
Есте
ственно,
что
количественная
oцeНl<a
наблюдающихся
в
аналогичных
СЛу
чаях
вторичных
изменений
окраски помогла
бы
конкретизировать
эти
ПОИСI{овые
критерии.
,
Приведенный
выше
краткий
обзор
далеко
не
исчерпывает
всех
воз
можностей
применения
J{оличественной
ха
рактеРИСТИJ{И
цвета
осадочных
пород
.
Настало
время,
ногда
точное
определение
окраСI{И
пород
должно
явиться
необходимым
элементом
любых
литолого-петрографичеСJ{ИХ
иссле
дoBaHий.
Наряду
с
литолого-фациальными
профилями
и
l<артами,
с
по
мощью
которых
устанавливаются
те
или
иные
заJ{ономерности
в
про
странственном
размещ
ен
ии
различных
типов
осадочных
обра
зо
ваний
и
ноторые
используются иак
иарты
прогнозов,
должны
получить
ШИРОJ{ое
развитио
хромограммы
ра
з
ре
зов
и
XPOMOI<aPTbl
отдельных
стратиграфи
ческих
горизонтов,
ноторые
ОJ{ажут
неоценимую
услугу
иаи
при
и
зу
чении
услови
й
формирования
осадочных
пород
и
связанных
с
ними
полезных
ископаемых,
таи
и
при
выявлении
характера
вторичных
.
процессоп,
изменяющих
OI{pacJ{y
осадочных
пород
на
более
поздних
этапах
их
суще
ствования.
§
71
.
Неlюторые методы
изучения
струнтурных
особенностей
осадочных
пород
Структура
осадочных
пород
и.зучается
главным
образом
в
шлифах.
Это
дает
возможность
установить
последовательность
появления
в
породе
минералов
во
время
осаждения,
окаменения
и
выветривания.
Изучение
шшrфов
l!
пришлифовOI{.
Весьма
желательно
приготовление
из
J{аждого
обра
з
ца
двух
шлифов:
одного
по
плоскости
слоистости
и
другого
в
перпендикулярном
направлении.
Это
позволяет
точнее
охарю{
теризовать
слоистость
и
другие
особенности
осадочных
пород.
Если
приготавливается
лишь
один
шлиф,
то
его
необходимо
делать
перпен
дикулярно
слоистости.
При
изучении
расположения
в
пространстве
обломочных
зерен
и,ли
J{риста
ЛJIOВ,
сла
гающих
породу,
для
пос
леду
ющ
ег о
определения
напра
вления
течения
или
тентонич
есн:о
го
давления
необходимо
приготовлять
ориентированны
е
шлифы
из
штуфов,
на
ноторых
еще
в
обнаженинх
стреЛJ{ОЙ
пом
ечае
т
ся
линия
север
-
юг
или
направление
падении.
Совершенно
обязательно
сопоставление
данных,
полученных
при
изучении
ш
лифа
,
с
результатами
других
методов
ИССJIедования
этой
Ж~
породы
и
с
особенностями
ее
внешнего
вида.
При
тесной
УВЯЗJ{е
различ
ных
методов
исследования
озню{омление
со
шлифами
становится
более
37*
580
ФАIIИИ
И
МЕТОДЫ
ФАIIИАЛЬНОГО
АНАЛИЗА
плодотворным
и
вскрывает
многие
особенности
внешнего
облика
осадоч
ных
пород.
Другим
важным
способом
изучения
структур
пород
является
И;l
готовление
пришлифовок
и
исследование
их
в
отраженном
свете.
Этот
J\
1
СТОД
был
успешно
применен
М.
НеМИРОВСI{ОЙ
и
Г.
И.
Бушинским
для
изучения
CTPYI{TYP
меловых
(сложенных
писчим
мелом)
и
мергельных
пород,
считавшихся
ранее
в
структурном
отношении
однообразными
и
простыми.
По
этому
способу
зачищенная
ножом
сухая
плитка
породы
ПОГРУЖaJlась
в
трансформаторное
масло на
срок
от
10
мин.
до
2
час.
В
реЗУJIьтате
не
~
равпомерного
поглощения
масла
породой
в
ней
становились
а
ФIII'.
3!J
-
XIV
.
Укладка
зерен
сферпческой
формы:
а
-
lIапмен
ее
ПЛОТllая;
б
-
lIаИUОJ[ее
ПЛОТI
'
lая.
отчетливо
видимыми
незаметные
ранее
структурные
итекстурные
особенности
породы
(ходы
ило
едов,
бреl\чиевидность
и
т.
д.).
П
ришлифовю[
являются
очень
удобным
методом
иссле
дования
структуры
углей,
I{peM-
нистых
пород,
оеадочных
руд
алюминия,
железа
и
марганца
.
Изучение
пришлифовок
произ
водится
под
МИl\РОСI\ОПОМ
В
от
раженном
свете.
Иногда
подоб
ные
наблюдения
производятся
поп
бинокулярной
лу
пой.
Изучение
пори
стос
ти
и
ПРОIIИЦ
jlемос
ти.
Все
ОС1:щочные
ПОРО
I
~Ы
пори
<:
ты.
Под
пористостью
понимают
суммарный
объем
всех
пор
в
единице
объема,
независимо
от
их
величины.
По
происхождению
поры
подраздеЛЯЮТСh
на
первичные и
вторичные.
Пористость
наиболее
-
вышка
у
слабо
преоб
разованных
обломочных
и
глинистых
пород;
иногда
могут
быть
сильно
пористыми
И
нарбонатные
породы.
Определение
объема пор
,
соединяющихсл
1IIежду
собой,
произво
диfся
обычно
путем
насыщения
испытуемого
образца
неРОСИНО!ll
под
вануумом
по
способу
ПреображеНСl\ОГО.
Общую
пористость
определяют
по
отношению
объемного
и
удельного
(минералогичес[{ого)
веса
и
вы
ражают
в
процентах.
Если
обломочные
породы
СЛОГl-;ены
одинан
:о
выми
сферическими
ча
стицами,
то
независимо
от
их
величины
при
различном
располож
е
нии
ч
астиц
поперечнИI{
пор
нолеблется
в
пределах
от
0,414
до
0,154
диаметра
частиц
(ф
иг.
39-XIV).
-
Пористость
зависит
таю
не от
формы
зерен
и их
СОРТИРОВI\И
.
Породы,
сложенные
угловато-зернистыми
частицами
при
одной
и
той
же
их
ве
ЛIlчине,
обладаю
т
большей
пористостью,
чем
породы,
состоящие
из
сфе
ричесних
зерен
.
Разная
величина
зе
рен
может
вызвать
значительное
увеличение
или
,
чаще
,
уменьшени
е
ПОРИСТОСТlI
в
:J
НВИСИИОСТИ
от
со
отношения
их
поп
е
реЧНИl\ОВ.
Пористость,
отдельно
взятая,
еще
не
харюперизует
степени
про
ницаемости
данной
породы
для
жидкостей
или
газов.
Проницаемость
зависит
от
размера
пор,
их
формы
и
харан
.
тера
груп
ПИРОВКИ.
В
неноторых
случаях
поры
замкнуты
со
всех
сторон
и
тогда
по
ним
не
могут
ПРОНИI{ать
;-НИДI{ОСТИ
ИЛИ
газы.
Принято
различать
два
основных
вида
пористости:
полную
и
эф
феl\ТИВНУЮ.
Полная
пористость
определяется
объемом
всех
пустот
в
об
разце
породы.
Эффентивная
пористость
представляет
собой
объем
л
ишь
HAMEPA
J
IbHblE
МЕТОДЫ
ФАЦИАЛЬНОГО
АНЛ.JlИ3А
581
относительно
крупных
и
сообщающихся
между
собой
пор,
по
которым
происходит
перемещение
флюидов.
Чем
больше
в
породе
капиллярных
и
субкапиллярных
каналов
или
изолированных
друг
от
друга
пор,
тем
больше
разница
между
полной
и
эффективной
пористостью.
Другим
важным
свойством,
определяющим
проницаемость
пород,
для
жидкостей
и
газов
является
морфология
порового
пространства.
Для
изучения
характера
пористости
п. п.
Авдусин
И
М
.
А.
Цветкова
пред
ложили
пропитывать
породу
под
вакуумом
бакелитом,
нагретым
до
такой
температуры,
при
н:оторой
его
вя
зко
сть
становится
равной
вязкости
нефти.
После
этого
из
образца приготовляется
шлиф,
который
иссле
дуется
под
МИI{РОСКОПОМ.
Изображение
зарисовывается
или
проектируется
на
матовое
стекло,
на
котором
подсчитывается
П
J
ющадь
участков,
за
полненных
бакеЛИТОItI.
Если
через
Ф
обозначить
величину,
хара[{Теризующую
форму
по
ровых
каналов,
то
она
будет
равна
L
Ф
=
--,
~l
где
~l
-
периметр
поровых
I{аналов
в
изученном
сечении
породы;
L -
периметр
эквивалентного
по
эффективной
пористости
ци
линдрическQТО
по
ров
ого
канала.
По
величине
эффеКТИВJIОЙ
пористости
п. п.
Авдусин
И
М
.
А.
Цвет
нова
предлагают
делить
породы
на
следующие
пять
групп:
Группы
А
R
С
D
Е
Эффективная
пористость,
%
>
20
20-15
15-10
10-
5
<5
Кашдая
из
этих
групп
по
сложности
строения
поровых
Rаналов,
в
свою
очередь,
подразделяется
на
три
типа
(Ф
> 0,025, Ф
от
0,010
до
0,025
и
Ф
< 0,010).
Эффективная
пористость
определяет
массу
флюида,
принимающего
(в
единице
объема)
участие
в
движении
по
пласту,
а
величина
Ф
поз
воляет
судить
о
СI{ОРОСТИ
перемеiцения
этой
массы.
г.
И.
Теодорович
предложил
иную
RлассифИI{ацию
пород,
могущих
служить
коллеRторами
нефти,
основанную
на
их
проницаеJlIOСТИ.
По
этой
Rлассифин:ации
породы
подразделяются
на
три
группы
.
К
первой
группе
относятся
породы
с
равномерной
проницаемостью
по
порам.
Прониц
аем
ость
этих
пород
можно
определить
в
любом
доста
точно
большом
обра
з
це
породы
,
в
з
ятом
из
пласта
для
исследования.
Ко
второй
группе
отно
с
ятся
породы
снеравномерной
проницае
мостью
.
В
этих
породах
проницаемо
с
ть
измеряют
в
различных
участках
пласта
с
последующим
вычислением
неRОТОРОЙ
средней
величины.
К
третьей
группе
относятся
трещиноватые
породы.
Определение
величины
проницаемости
в
отдельных
образцах
этих
пород
невозможно,
ввиду
изменчивости
количества,
размеров
и
способа
размещения
трещин.
На
проницаемость
песчаных
пород
влияет
таюке
их
минералоги
ческий
состав
.
Как
ПОRазали
исследования
п.
п.
Авдусина
и
его
сотруд
ников,
лучшей
проницаемостью
для
нефти
обладают
кварцевые
пески.
Зерна
кварца
наиболее
изометричны,
а
поверхность
их
обладает
наименьшей,
по
сравнению
с
другими
минералами,
с
по
с
обно
с
тью
адсорбировать
нефть.
582
ФАЦИИ
И
МЕТОДЫ
ФАЦИАЛЬНОГО
АНАЛИЗА
Н
аличие
трещин
спайности
У
полевых
шпатов
и
зазубренная
поверх
ность
зерен
многих
тяжелых
минералов
делают
пески,
сложенные
ими,
менее
фильтрующими.
Еще
меньшие
коэффициенты
проницаемости
поназали
пеСI{И,
состоящие
из
мешшх
обломков
горных
пород
(глини
стых
сланцев,
порфиритов
и
пр.).
Особенно
большое
влияние
на
про
ницаемость
пород
оказывает
примесь
ГЛИНИСТЫХ
минералов.
Тан,
на
прим
ер,
примесь
монтмориллонита
в
ноличестве
5%
уменьшае
т
:
нефтепроницаемость
ЧИСТЫХ
среднезернистых
нварцевых
песков
в
30
раз.
Величина
пори
стости,
а
следовательно,
в
известной
мере
и
прони
цаемости
зависит
от
УСЛОВИЙ
образования
пород,
ВЛИЯЮЩИХ
на зерни
стость,
слоистость,
п
ло тно
сть
упаКОВI{И
обломочных
зерен,
распределение
среди
них
органичесних,
в
частности
растительных,
OCTaTI{OB
и
т.
д.
Это
было
ПОI,азано
А.
П
.
Феофиловой
на
примере
обломочных
пород
коль
чугинской
свиты
Rузбасса.
Ср
еди
разнообразцых
песчаников
этой
свиты
наиболее
пористыми
оказались
плохо
сортированные
русловые
отложения,
сложенные
мелкими
и
средними
по
величине
песчаными
зернами.
Сходные
по гранулометри
чесному
составу
песчаники,
образоваI!шиеся
в
мелн:оводной
части
бас
сейна,
характеризовались
значительно
меньшей
величиной
пористости
в
связи
С
наиболее
плотной
упакоВlЮЙ
и
однообразием
величины
обломоч
ных
частиц.
МеШ{Qводные
песчаники,
накапливаЮЩиеся
в
зоне
зарас
та
ния,
обладают
несколы{о
большей
пористостью
и
т.
д.
Величина
пористости
сущес
тв
енно
изменяется
в
процессе
выветри
вания
и
онаменения.
В
особенности
велю{о
значение
окаменения
для
•
пористости
l{арбонатныx
пород.
Сделанны
е
А. Б.
Вистелиусом
наблюдения
над
изменением
пористо
сти
нарбонатflыx
пород
на
территории
Второго
БaI'У
ПОl{азали
периодичеСl{о
е
и
а
мепение
ее
в
вертю,а
J
IЬНОМ
разреае
толщи
и
воз
можность
испольаования
величины
пористости
для
сопоставления
этих
толщ.
[Этот
метод,
однано,
н
е
получил
раСПРОl;трапения,
тю,
нан,
с
одной
стороны
,
требует
большого
числа
ИСХОI\НЫХ
данных,
а с
другой,
-
раалич
ных
расчетов
и
ПОСlроениЙ.
Нроме
того,
в
ряде
случаев
правилыюсть
н:орре
л
яции
раареаов
выаывает
сомнения.
Ред.]
Прониц
аемость
хотя
и зависит
от
условий
обрааовапия
данной
породы,
но
форма
этой
ааписииости
аначительно
более
сложная
и
менее
по
стоян
ная,
чем
У
пористости.
Большой
интерес
представляют
определения
про
ницаемости
ВЦО
J
IЬ
слоистости
(сделанные
на
ориентированных
образцах)
в
раЗJIИЧНЫХ
направлениях.
В
случае
аанономерного
расположения
в
породе
вытянутых
зерен
величина
проницаемости
будет
наибольшей
вдоль
направления,
в
нотором
вытянуты
аерна.
Поэтому
иаучение
прони
цаемости
может
служить
средством
изучения
ориентировни
обломочных
аерен
в
обломочных
породах
и
тем
самым
носвенным
средством
ВЫясне
ния
условий
их
отложения.
Приготовление
пленочных
МОНОЛИТОВ.
Иа
других
методов
изучения
структуры
и
текстуры
осадочных
толщ
следует
упомянуть
о
приготовле
пии
пленочных
монолитов,
в
последнее
время
успешно
применяnшихся
К.
К.
ОрвИI{У
,
Б
.
М.
Гум
енским
и
В.
Н.
Новошиловым.
ПлеНОЧНЫll
МОНО
J
JИТ
представляет
собой
ТОНIШЙ
слой
рыхлой
породы,
'
все
частицы
I{ОТО
РО
Й
снреплены
друг
с
другом
в
обнажении
гиБI{QЙ
плен
[{ой.
Поэтому
пленочные
монолиты
являются
I{опией
тех
слоев,
иа
I,OTO-
рых
они
берутся.
В
них
сохраняются
почти
все
CTPYI\TypHble
и тенстурные
элементы
породы.
Вместе
с
тем
пленочные
МОНОЛИТЫ
леГJ{И,
будучи
cRa-
J{АМЮ!АЛЫIЫЕ
МЕТОДЫ
ФАЦИАЛЬНОГО
АНАЛИЗА
583
-ганы
в
трубку
леп{о
транспортируются
и
дают
воЗможность
экспониро
вать
рыхлые
породы.
Выбранный
для
монолита
учаСТОI{
обнажения
предварительно
тща
тельно
выравнивают
и
.
после
того
,
кан
его
поверхность
высохнет,
ее
про
riитывают
жидним
целлулоидным
лаком,
приготовленным
путем
растворе
ния
в
течение
двух-трех
дней
в
одном
ли
тре
ацетона
50-55
г
целлулоида
(
в
частности,
использованной
кино-
или
фотопленни,
с
ноторых
снят
предварительно
слой
эмульсии).
Опрыснивание
участка
обнажения
цел
лулоидным
даком
производится
пульверизатором,
к
которому
ч
ерез
резиновый
шланг
присоединен
велосипедный
насос
.
Через
4-5
минут
наносится
второй слой
более
ВЯЗI{ОГО
дака,
для
изготовления
!{оторого
на
о
д
ин
дитр
ацетона
берется
55-60
г
целлулоида
.
Этот
лак,
соеДИJIЯЯСЬ
с
предыдущим
,
образует
гиБI{УЮ
устойчивую
ПЛeIШУ.
После
того
I{aK
пдеНII:а
хорошо
просохнет
(чер
ез
1,5-
2
часа),
монолит
снимается
с
обна
жения,
ОI{ончательно
просушивается
под
прессом
и
монтируется
в
paMI{y
на
фанерный
щит.
§ 72.
Способы
изучения
отдельных
типов
осадочных
пород
)J,ля
определения
условий
образования
ра
зличных
типов
осадочных
пород
необходимы
НeIюторые
общие
приемы
исследования.
R
числу
ИХ
относится
большинство
полевых
лито
логических
наблюдений:
наблюде
ния
над
формой
осадочных
т
ел
и
соотношением
их
с
окружающими
осадоч
ными
породами,
выявление
ритмичности,
исследование
в
шлифах,
наблю
дения
над
зернистостью,
минералогическим
составом,
слоистостью,
струк
турой
и
цветом,
изучение
мощности
слоев,
исследование
их
пластовых
поверхностей,
палеОЭI<Ологические
и
неноторые
другие
наблюдения.
Наряду
с
этим,
для
I{аждой
группы
осадочных
пород
требуется
применение
методов,
в
меньшей
степени
или
совсем
не
применимых
для других
типов
отложений
.
В
особенности
специфичны
методы
оценки
качества
осадочных
•
пород
I{Ю{
полезных
иснопаемых.
ГалечнИI\И
и Iюнгломераты.
Галечнини
подвергаются
следующим
видам
анализа.
Пр
ежде
всего
изуча
е
тся
их
гранулометричесний
состав
путем
применения
песн:ольн:их
сит-грохотов
или
распр
еделения
галек
по
величине
их
длинной
оси
на
неснольно
фрющий.
Затем
харю{теризуют
петрографичесний
состав
галек.
Для
этого
подсчитывают
число
га
ЛeI,
различных
пород
в
наждой
фрющии,
выделенной
предварительно
по
величине
га
л
ен
.
Большое
значение
имеют
измерение
ориентировни
галеI(
и
наблюдения
над
!{Осой
слоистостью
,
формой
И
поверхностью
гален.
Песчаный
Jlштериал,
входящий
в
состав
галечников,
подвергается
специальному
изучению.
Его
гранулометричеСIШЙ
состав
изучается
при
помощи
ситового
аНaJIИза,
минералогичеСI{ИЙ
-
путем
отмыв
а
шлихов
и
дальнейшего
их
изучения
при
помощи
элентромагни
тного
метода,
раз
деления
тяжелыми
ЖИДI{ОСТЯМИ,
люминесцентного
и
Iшчественного
хими
чеСIЮГО
анаJlИ
З
ОП.
Для
плотных
сцементированных
конгломератов
непозможно
исполь
зование
приемов
гранулометричеСl(ОГО
анализа
галечнИI{ОВ
и
приходится
ограничиваться
лишь
измерением
размера
сечений
галек
в
стенках
обна
жения.
В
них
затруднен
таюке
петрографичеСIШЙ
анализ и
измерение
ориентирош{и
галеl\.
В
плотных
l\онгломератах
ИСIшючается
и
гранулометричесний
анализ
песчаных
частиц;
минералогичеСIЮМУ
анализу
должна
обязаТeJIЬНО
пред
шествовать
протолочка
с
последующей
отмывной
шлихов
для
обнаруже
ния
минералов,
являющихся
полезными
ИСI{опаемЫми.
584
ФАЦИИ
И
МЕТОДЫ
ФАЦИАЛЬНОГО
АНАЛИЗА
,
Песчаные
и
алевритовые
породы.
Рыхлые
п
еСIШ
подвергаются
следую
щим
видам
изучения.
Пре
жде
ВСЮ'О
изучается
их
гранулометрический
состав
при
помощи
ситового
анализа
и
отмучивания
пылеватых
и
глини
стых
частиц.
Затем
следует
минералогический
анализ,
производимый
путем
разделения
тяжелыми
жидкостями
и
последующего
определения
минералов
иммерсионным
методом,
которому
иногда
предшеству
ет
выделе
ние
магнитных
минералов.
Пески,
в
особенности
крупнозернистые,
отло
женные
в
горных
районах,
подвергаются
часто
шлиховому
анализу
с
последующим
определением
выделенных
минералов
.
В
ряде
случаев
необ
ходимо
изучение
внешнего
облика
косой
слоистости
и
массовые
замеры
ее
падения,
а
также
исследование
формы
и
поверхности
зерен.
Стекольные
и
формовочные
п
ески
подвергаются
химическому
ана
JIИЗУ
с
определением
Si02,
А120з,
Ti02,
Fе
20з,
СаО,
MgO,
К
2
О,
Na20,
SОз
и
потери
при
прокаливании.
При
сокращенном
анализе
содержание
щелочей
и серы
не
определяется.
Помимо
этого,
формопочные
пески испы
тываются
на
газопроницаемость
,
огнеупорность
и
прочность,
на
сжатие
при
различной
влажности.
Для
пород,
служащих
коллекторами
нефти
и
газа,
очень
существенно
опред~ление
пористости
и
проницаемОсти.
Пер
ед
изучением
битуминоз
ных
пород
ИЗ
них
удаляются
битумы
бензолом,
эфиром
или
хлороформом.
Изучение
песчаников
и
алевролитов
отличается
некоторыми
особен
нос:гями
от
иссл
едовани
я
песков.
Важнейшим
методом
является
изучение
их
шлифов,
дающих
возможность
охарактеризовать
зернистость,
минера
логический
состав,
структуру
и текстуру
породы.
Часто
изучение
минера
логического
состава
песчани}{ов
дополняется
протолочкой
.
с
последующей
..
отмывкой
шлихов.
Кварциты
и
песчаники,
употребляемые
в
промышленности,
подвер
гаются
испытанию
на
огнеупорность
и
химичес}{ому
анализу.
Произ
водится
также
определение
удельного
и
объемного
веса,
водопог
лощения
'
и
пористости.
При
использовании
песчани}{ов
и
}{ва
рцитов
l{a}{
строительного
мате
рила
необходимо
устанавливать
механичесную
прочность
н.а
сжа
ти
е,
морозостойкость
и
устойчивость
против
истирания
(при
строительстве
дорог).
Глинистые
породы.
Гранулометрический
состав
глинистых
пород
производится
одним
из
гидравлических
методов.
Минералогический
ана
лиз
глин
осуществляется
путем
о}{рашивания
глинистых
минералов,
их
термиче
ского,
химического,
иммерсионного,
рентгенографичеСI{ОГО
изучения
и
исследования
под
эле}{тронным
микроскопом.
Для
определе
ния
технически
х
свойств
глин
в
первую
очередь
нужно
зна
ть
}{оличество
А120з
+
Тi02,
Si02,
Fе20з,
плавней
(СаО
+
MgO
+
К
2
О
+ Na20)
11
потери
при
прокаливании.
В
нефтеносных
районах
большое
значение
имеет
применение
люминесцентного
метода
определения
битумов.
Для
выявления
ред}{их
элемен
тов
применяется
спен тр
альный
анализ.
Н
е
об
ХОДИl\Ю
таюне
изучение
шлифов
для
харю{теристИIШ
струнтуры
и
Tel{-
стуры
глин.
У
глин,
используемых
на}{
сырье
для
нерамичес}{ой
промышленности,
необходимо
определять
их
огнеупорность,
пластичность,
а
та}{же
свой
ства
череп}{а.
Горючие
породы.
Строение
углей и
их
петрографичес}{ий
тип
выяс
няется
при
изучении
в
шлифах.
Природа
органичес}{ого
вещества
углей
определяет
хара}{тер
их
сухой
перегон}{и
при
полу}{онсовании'.
Выход
дегтя
может
служить
мерой
битуминизации
УГ
J
IЯ,
выход
газа
-
поназа-
I\АМЕРАJ1ЫIЬШ
МЕТОДЫ
ФАЦИАЛЬНОГО
АНАЛИЗА
585
телем
гумифИI<ации,
а
I<оличество
нонса
-
мерой
степени
I<арбонизации.
Далее
определяется
влажность,
зольность
и
теПЛQтворная
способность
углей
.
Большое
зна
чение имеет
так
же
содержание
углерода,
водорода,
l\Ислорода,
азота
и
серы.
Необходимо
определять
ноксуемость
и
удельный
вес
углей,
а
тю,же
плавкость
золы
.
Для
горючих
сланцев
определяется
их
влажность,
зольность,
выход
летучих
веществ,
содержание
ДВУОI<ИСИ
углерода
и
серы,
а
таюн
е
тепло
творность.
Изучение
природы
органичеСI{ОГО
вещества
производится
при
помощи
ПОЛУl\ОI<сования,
так
же
нак
и
при
испытании
углей
.
Алюминистые
породы.
При
изучении
алюминистых
пород
необходимо
выясня
ть
их
химичеСI<ИЙ
и
минералогический
состав.
Для
предварительной
хараI\теРИСТИI<И
химического
состава
БОI<СИТОВ
необходимо
определение
в
них
глинозема
и
кремнезема
.
Затем
находят
соде
р
жание
Fе20з
,
Ti02,
СаО
и
пот
ери
при
прокаливании.
Часто
нужно
определение
серы,
фосфора
и
УГЛе!,ИСJIOТЫ.
МинералогичеСl\ИЙ
состав
БОI\СИТОВ
изучается
при
помощи
термиче
Cl,OrO
и
иммерсионного
анализов
и
центрифугирования
для
выделения
1I10номинеральных
фраI<ЦИЙ.
Иногда
в
дополнение
к
т
ерми
чеСI<ОМУ
анализу
применяют
реНТI'енографическиЙ
.
В
спе
циа
лизированных
лабо
рато
риях
определяют
тан
называемую
<<Всн:рываемосты>
бокситов,
т
.
е
.
способ
ность
ОI\ИСИ
глинозема
при
перераБОТI\е
переходить
в
раствор.
ЖеJlе:шстые
и
марганцовистые
породы.
Важнейшим
методом
изучеНl1Я
железис
тых
и
марганцовистых
пород
является
химичеСI<ИЙ
анализ.
При
мерная
оцею,а
химичеСI<ОГО
состава
возможна
приемами
начественного
или
ПО
ЛУI\оличес
твенного
анализов
при
помощи
специальной
похClдной
полевой
лабора
тории.
Особенно
важно
определение
содержания
Mn,
Fe,
Р,
S
и
Si02.
На
основании
данных
химического
состава,
термичеСl\ОГО
анализа,
изучения
пришлифОВОI<
в
отраженном
све
т
е
и
иногда
прозрачных
шлифов
определяется
1IfинералогичеСI\ИЙ
состав
породы.
При
изучении
пришлифо
вон
и
шлифов
определяется
таI<же
струнтура
пород,
имеющая
немалова,н
ное
значение
для
характеРИСТИI<И
железных
и
марганцовых
руд
.
:Кремнистые
породы.
Обязательным
методом
при
анализе
нремнистых
пород
является изучение
шлифов.
В
шлифах
определяется
минераJIОГИ
чесний
состав,
структурные
и
тенстурны
е
особенности
породы.
Важен
таI<
же
химичеСI<ИЙ
анализ,
при
котором
определяется
содержание
S02,
А120з,
Fе20з,
СаО,
MgO,
N20
+
К
2
О
И потери
при
ПРОI,аливании.
ФОСфОРlIтовые
породы.
Для
определения
начества
фосфоритов
I,Ю,
полезных
иснопаемых
необходим
их
химичеСЮIЙ
анализ.
В
первую
очередь
необходимо
определение
Р205
и
R20
з.
В
дальнейшем
выясняется
раздель
ное
содержание
Fе20з и
А120з,
а
та
юне
СаО,
MgO,
F,
CI, COz,
SОз,
Si02,
Na20
+
К
2
О
И
ОРГЮ
-
IИчеСНОI
'
О
вещества.
Обязательно
изучение
шлифов
для
определения
минералогичеСI{ОГО
состава
и
С
ТРУI<ТУры
породы.
:Карбонатные
'
породы.
l{арбонатные
породы
изучаются
более
разно
об
ра
зными
методами,
чем
вышеуназанные
.
Обязательно
исследование
шлифов
.
Для
уточнения
минералогичеСl\ОГО
состава
широно
исполь
зую
тся
реющии
онрашивания,
термичеСI<ИЙ
и
химичеСI<ИЙ
анализы.
Прп
химичесном
анализе
определяют
содержание
онисей
кальция
и
магния,
угленислоты,
нерастворимого
остатна.
ЖелатеJIЬНО
тан
же
определение
фосфора,
серы,
нремненислоты,
а
тан
же
окислов
алюминия
и
железа.
Для
определения
нарбонатов
возможно
применение
иммерсионного
мето
да
и
термичеСI<ОГО
анализа
.
Для
изучения
строения
нарбонатных
пород
значи
тельную
помощь
ОI<азывают
пришлифОВI<И.
586
ФАЦИИ
И
МЕТОДЫ
ФАЦИАЛЬНОl'О
АНАЛИЗА
Для
оценки
технических
свойств
карбонатных
пород
определяются
объемный
вес,
пористость,
морозостойкость
(при
помощи
оценки
водо
пог
лощения
и
ПЯТl'шратного
насыщения
раствором
сернOIШСЛОГО
натрия),
временно
е
сопротивление
на
раздавливание,
истираемость
и
огнеупор
ность
(для
доломитов).
Очень
важны
полевые
наблюдения
над
окремне
нием
11
доломитизацией
(в
известняках)
.
Соляные
породы.
Основным
видом
изучения
соляпых
пород
является
химический
анализ.
В
пробах
определяют
содержание
ионов
натрия,
l,алия,
Ю1ЛЬЦИЯ,
магния,
хлора
и
радикала
серной
кислоты.
При
наличии
смеси солей
пересчет
данных
химического
анализа
на
вероятный
минера
логичестшй
состав
сильно
затруднен.
По
этому
применяют
изучение
мине
ралогического
состава
проб
в
ПОРОШI{ах
иммерсионным
методом.
Весьма
жела
т
ельным
является
также
изучение
соляных
пород
в
шлифах
и
терми
ческий
анализ.
При
изготовлении
шлифов
необходимо
избегать
их
нагре
вания,
сильно
влияющего
на
минералогичеСI{ИЙ
состав
соляных
пород.
Иногда
прибегают
таюке
к
изучению
нерастворимого
остаТIШ
этих
пород.
§ 73.
Основные
понятия
о
статистической
обработке
фю{тических
данных
При
обрабОТI{е
результатов
наблюдений
почти
всегда
пр
иходи
тся
lIм
еть
дело
с
некоторой
совокупностью
однотипных
данных.
Та
к
,
опре
деляя
нескольно
раз
химический
или
минеральный
состав
IШI{ого-либо
номплеl{са,
мы
не
получаем
совершенно
ОДИНaI{ОВЫХ
цифр;
измеряя
ра
з
мер
зерен
в
обломочных
породах,
мы
убеждаемся
в
их
разнообразии;
повторяя
измероние
величины
наного-либо
предмета,
мы
всегда
получаем
неСI{ОЛЫ{О
ра
зличные
значения
и
т
.
д.
Естественно,
что
для
обрабоТIШ
полученных
данных
необходимы
определенные
приемы
.
Рассмотрение
их
состаВJIяет
одну
из
задач
математичеСI{ОЙ
статистини.
Обычно
первым
этапом
обработни
является
подра
зделение
опытных
данных
на
группы
в
зависимос
ти
от
фанторов,
систематичесни
влияющих
на
величину
изучаемого
ПрИ
ЗНaIШ
.
Тан,
при
изучении
граНУJIометриче
сного
состава
пород
частицы
раздеJIЯЮТСЯ
по
их
веJIичине,
т
ан
нан
именно
ра
змер
зерен
в
первую
очередь
вJIияет
на
частоту
их
нахождения
в
осаДI{е.
ДJIЯ
харю{теристИ!\И
содержания
в
образце
l{ю{ого-либо
)'1ине
ра
JIа
ИJIИ
соединения
определяют
его
процентное
содержание
и
пр
.
Во
всех
этих
СJIучаях
вся
СОВОI{УПНОСТЬ
данных
подраздеJIяется
на
определенные
I\лас
сы,
в
наждом
из
ноторых
значения
данных
веJIИЧИН
(ра
змер
зе
рен
,
содер
жание
данного
минераJIа
и
пр
.)
изменяются
в
определенных
пределах.
Общее
}{оличество
нлассов
несдедует
брать
больше
12-20.
ПослеДУlощая
статистичеСI{ая
обрабОТIШ
данных
упрощае
тся
при
равенстве
выдеденных
ндассов,
т.
е
.
при
постоянстве
раз/-/,осmей
между
значениями
ограничивающих
их
веJIИЧИН.
В
тех
СJIучаях,
ногда
это
не
удобно,
например
при
гранулометричесном
анаJIизе,
приходится
выби
рать
нлассы
с
постоянными
отношениями
нонечных
величин,
что
при
ИСПОJIьзовании
логарифмов
опредеJIяет
постоянство
разностей
между
l{онечными
размерами
нлассов.
Например,
прантичесюr
невозможно
выразить
гранулометричесюrй
состав
песчано-гравийной
породы
в
виде
следующих
фрю{ций
с
постоянной
величиной
разности
r{онечных
размеров
0,25-0,50; 0,50-0,75;
0,75-1,00;
1,00
-1,
25;
1,25-1,50
M~t
и
Т.
д.,
так
ню{
фрющии,
удобные
для
характеристИ!ш
содержания
мелних
зерен,
оказываются
чрезмерно
детальными
при
переходе
к
l{рушrым
.
Франции
с
постоянным
отношением
нонечных
ра
змеров
(0,25-0,
50;
0,50-1,00;
1,00-2,00
.iltM
и
Т.
д.)
лишены
этого
недостатна.
Нроме
того,
они
харак-
.
I<АМЕРАЛЬНЫЕ
МЕТОДЫ
ФАДИАЛЬНОI
'О
АНАЛИЗА
587
'Теризуются
постоянством
разностей
между
логарифмами
l{онечных
раз
меров.
После
группировки
полученных
данных
в
определенные
I{лассы
легко
построить
Ц
и
I{
Л
О
Г
Р
а
м м
у
(круг,
разделенный
на
секторы
пропор-
.
ционально
данным
классам
-
фиг.
40-XIV
а)
\%
LL
i
•
·
··I
i
.:
·
. .
....
'
....
.
_.
"
.
~
...
p~
t I I I
G
ct l I I I
'
С
,
I :
/'\..
I
I I V
~
\
I
iji
i
1\11
I I 1 .
, I I
I I
I I I
).
, I : I
~
~~
___
.
J~
___
' _
:
::
I
I
l'
I
:
.,
I I I
fO
i 1 !
I
1:
I
I I
I I
I I
I I
I I
г
I
I
IIР
llзнака
Фиг.
40 -
XIV
.
Различные
виды
гр
афичеСI\
ИХ
изобра-
Ж
С
IJИ
Й
:
а
-
v,РУI'Оl!ая
Д
IШ
грамма;
б
--
1' llcTorpaMMa;
-в-
полиг
о
н
ра
с
пр
еделения;
.г
-
"РНН<lН
ра
с
пред
еления,
и
г
и
с
т о
г
р
а
м м
у
(сто
лбчатая
диаграмма
фиг.
40-XIV
б).
Если
частоты
отнесены
к
сере
динам
соответствующих
интервалов
или
если
ОНИ
хараI{теризуют
ряды
,
построенные
на
осно
вании
отдельных
значений
изменяющегося
при
знюш
(например,
количество
сростков,
состоя
щих
из
одного,
двух,
трех и
более
зерен),
то
графИl{
называется
п
о
л
и
г
о
н
о
м
р
а
с-
п
р
е
Д
е
л
е
н и
я
(фи
г
.
40-XIV
в)
.
Увеличивая
число
наблюдений
и
уменьшая
размеры
Iшассов,
мы
будем
получать
полигоны,
I{OHTYP
I{OTOPblX
все
больше
и
больше
приБJIИ
жается
l{
некоторой
плавной
шiпии,
ЯВJIяющейся
для
пих
предеJIОМ.
Полученная
линия
назы
вается
ПJIОТНОСТЬЮ
распредеJIения
или
к
р
и
в о
й
р
а
с
п
р
е
Д
е
л
е
н
и
я.
Форма
I{РИВОЙ
распределения
часто
позво-
·
ляет
судить
о
степени
одно-
ро
дности
изучаемой
СОВОI\УП
ности
.
Для
однородных
рас
пределений
ха
рактерны
одно
вершинные
кривые,
наличие
же
у
I\РИВЫХ
распределения
двух
и
более
вершин
·
свиде
тельствует
о
том,
что
она
охв
атывает
не
одну
совокуп
ность,
а
две
и
более.
Двух
вершинные
l\ривые
харю\
терны,
например,
для
грану
лометрического
состава
слои
стых
пеСIЮВ,
сложенных
зе
р
нами
различной
величины
,
смешанными
при
отборе
об
ра
з
ца.
Двухвершинные
I\РИ
вые
харю{терны
далее
для
осаДl{Q
В,
переотложенных
в
ре
ЗI\О
отличных
условиях
по
сравнению
с
теми,
в
1\0-
торых
был
отложен
первона
чальн
о
материал
(фиг.
41-
XIV),
а
таюне
для
осад-
I{QB,
частично
сложенных
j/t\
1 .
I I
I I
I I
I
11./:\
~
I I
I~
QL
! i
. I
I I
I I
Фиг.
41-
XIV
. 11 ;
1-
ме
lI
е
ни
е
облина
J
,
РПDЫХ
распредр
л
е
пин
~ep
e
H
по их
в
еЛ
И'lине
Прll
не
р
ео
тлож
с
нии
n
но-
вых
условиях.
генетичеСЮI
разнородными
образованиями
(обломочными
частицами,
<>рrанич
ес
}\ими
остатнами,
веществом,
в
'>шавшим
из
растворов
и
т.
д.).
Посло
ГРУППИРОIJКИ
имеющихся
данных
приступают
Н
,
вычислению
<:
тат
истичесюlх
харю{теристИI\,
выражающих
основные
особенности
дан
ных
совонупностеЙ
.