Уилсон Дж.Л. Карбонатные фации в геологической истории
Подождите немного. Документ загружается.
3.
Эпизодическое
погружение.
шельфа
с
последующим
постепенным
заполнением
постоянно
образующимися
карбонатно-эвапоритовыми
осадками
или
комбинация
эпизодического
погружения
и
эпизодическо
го
накопления.
Наклон,
сопровождаемый
погружением
шельфа
и
под
нятием
прилегающей
суши,
«колебания
берега»
вдоль
линии
шарнира.
4.
Эпизодические
поднятия
и
погружения
шельфа
на
фоне
общего
прогибания
(что
обеспечивает
сохранение
отложений)
и
более
или
ме
нее
непрерывное
осадконакопление.
Эти
процессы
не
обязательно
взаимно
исключают
друг
друга,
что
вызывает
трудности
при
объяснении
столь
сложного
явления.
В
вопросе
опричинах
шельфовых
циклов
преобладают
взгляды,
связывающие
их
с
эвстатическими
колебаниями
уровня
моря,
а
не
с
чисто
местными
тектоническими
причинами.
Убедительным
доводом
в
пользу
этого
яв
ляется
то,
что
шельфовые
циклы
встречаются
в
областях
с
различ
ным
тектоническим
режимом.
Они
встречены
в
верхней
части
разрезов
крупных
карбонатных
банок,
расположенных
в
активных
геосинклина
лях
(например,
лоферские
фации
известняка
Дахштейн)
и
на
шельфах,.
и
в
мелководных
впадинах
в
тысячах
миль
от
ближайших
орогениче
ских
поясов
во
внутренних
частях
стабильных
кратонных
блоков
(Ha~
пример,
циклические
толщи
ордовика
-
миссисипия
во
впадине
Уилли
стон).
Циклы
могут
переходить
из
одной
тектонической
зоны
в
другую,
изменяясь
фациально,
но
все
же
сохраняя
циклический
характер.
Это
можно
видеть
на
примере
группы
Мэдисон
(миссисипий),
отложения
которой
распространяются
из
впадины
Уиллистон
на
поднятие
Цент
ральной
Монтаны;
аналогично
пенсильванские
циклотемы
прослежены
от
поднятия
Педернал
во
впадину
ара-Гранде
в
штате
Нью-Мексико.
Весьма
возможно,
что
некоторые
причины
всемирного характера
обус
ловливают
колебания
уровня
моря,
а
причины
местного
характера,
та
кие
как
тектоническое
поднятие
или
климатические
изменения,
услож
няют
общую
картину
[394,
с.
41].
При
анализе
причин
цикличности,
особенно
в
верхнем
палеозое,
предпочтение
отдавалось
механизму
эвстатических
колебаний
уровня
моря
в
результате
континентального
оледенения,
что
рассмотрено
во
многих
работах
[394, 395].
Этот
механизм
наиболее
хорошо
объясняет
цикличность
верхнепалеозойских
толщ,
которая
в
северном
полушарии
весьма
характерна,
и
в
то
же
время
они
соответствуют
по
времени
длительному
периоду
оледенения
в
южном
полушарии.
Однако
циклич
ность
верхнепалеозойских
отложний
столь
явно
очевидна
и
столь
легко
распознается
главным
образом
потому,
что
эти
толщи
обычно
состоят
из
переслаивающихся
песчаников,
глин
(ксланцевэ
)
и
известняков.
Даже
с
некоторого
расстояния
большинство
пенсильванских
отложений
можно
распознать
по
их полосчатому,
с
выступающими
карнизами
крепких
пород
виду.
Привнос
терригенного
материала,
несомненно,
явился
следствием
широко
проявившегося
позднепалеозойского
.
ороге
неза.
Необходимо
принять
во
внимание,
что
отложения
чисто
карбонат
ных
шельфовых
циклов
встречаются
во
всех
частях
стратиграфической
колонки.
В
частности,
они
хорошо
развиты
в
меловых
и
юрских
отло
жениях
Европы
и
Северной Америки,
а
также
в
девонских
отложениях.
Если
осадочные
циклы
обусловлены
в
целом
эвстатическими
колебания
ми
уровня
моря,
причиной
которых
было
оледенение,
следует
признать
более
или
менее
непрерывное
разрастание
и
сокращение
полярных
лед
никовых
шапок,
по
крайней
мере
на
протяжении
фанерозойского
вре
мени.
68
Возможно,
существуют
и
другие
причины,
вызывающие
эвстатиче
ские
колебания
уровня
моря,
например
мегатектонические
[402],
но
имеющиеся
данные
показывают,
что
погружение
океанических
плит
или
воздымание
срединноокеанических
поднятий
вызывают
лишь
не
значительное
изменение
уровня
моря.
Дафф
и
др.
[90,
с.
246]
приводит
цифры,
полученные
Менардом
на
основе
анализа
мегатектонических
движений
в
Тихом
океане
с
начала
третичного
времени,
согласно
кото
рым
уровень
моря
поднимался
на
0,2-0,3
см
за
1000
лет.
Мэтьюс
[233]
пришел
к
выводу,
что,
за
исключением
наиболее
тектонически
актив
ных
островных
дуг
северо-западной
части
Тихого
океана,
скорость
тек
тонических
перемещений
порядка
1
м
в
1000
лет
является
средней
(см.
сделанный
Мэтьюсом
обзор
проведенных
Кристенсеном
исследо
ваний
в
долине
Сан-Хоакин
в
Калифорнии
[233,
с.
68]).
Холлэм,
изу
чавший
поэднелейасовую
геологическую
историю
Западной
Европы,
оценил
поднятие
уровня
моря
приблизительно
в
15
м
за
3
млн.
лет
(за
время
формирования
трех
тоарских
аммонитовых
зон,
отвечающих
предположительно
неледниковому
периоду
истории Земли).
Скорость
этого
поднятия
уровня
моря
составляет
лишь
0,5
см
в
1000
лет.
Эти
данные
не
столь'
точны,
НО
они
ясно
показывают,
что:
1)
мегатектониче
ские
силы
действуют,
вероятно,
непрерывно,
вызывая
колебания
уров
ня
моря,
и
2)
ни
одна
из
величин
этих
скоростей
(при
рассмотрении
отдельных
регионов)
не
достигает
величины
наиболее
недавних
скоро
стей
колебания
уровня
моря,
вызванного
эвстатическими
колебаниями
в
результате
оледенений
позднего
плейстоцена.
В
течение
последних
120000
лет
уровень
моря
понижался
со
скоростью
несколько
метров
за
1000
лет
в
отдельные
периоды,
при
средней
скорости
0,8
м
за
1000
лет.
В
самое
последнее
время,
в
течение
последних
15000
лет,
уровень
моря
повышался
со
скоростью
почти
8
м
за
1000
лет!
В
любом
случае
как
циклическое
осадконакопление,
так
и
незави
симые
от
местных
тектонических
причин
колебания
уровня
моря
обыч
ны
в
геологической
истории.
Причины
их
можно
искать
в
соответствии
с
принцином
униформизма
в
обычных
процессах,
не
предполагая
нали
чия
в
прошлом
особых
условий.
J/еnользование
циклов
при
хроноетратиграфичееких
корреляциях
Группирование
пластов
в
циклотемы
облегчает
литостратиграфическую
корреляцию,
но
многие
геологи
применяли
этот
метод
при
хроностра
тиграфических
корреляциях
(развернутую
критику
этого
метода
при
водит
Шоу,
1964,
в
книге
«Стратиграфия
и
время»).
Следуя
принципам,
установленным
Кутаном
[73,
с.
5-16]
и
Крумбейном
и
Шлоссом
[198],
можно
привести
следующие
доказательства
в
поддержку
того
положе
ния,
что
осадочные
циклы
могут
служить
«временными
реперами»
(Нгпе
markers)
-
рис.
II -26.
1.
Морские
трансгрессии
должны
были
происходить
по
исключи
тельно
ровным
поверхностям,
сформированным
предшествующими
ре
грессиями,
связанными
с
образованием
и
миграцией
в
сторону
моря
плоской
прнбрежной
равнины.
2.
Любые
независимые
повышения
уровня
моря
обычно
способст
вуют
«быстрому»
затоплению
обширных
пространств
таких
поверхно
стей,
особенно
когда
последние
испытывают
тектоническое
погружение.
Но
хотя
трансгрессия
моря
происходит
весьма
«быстро»,
эрозия
суб
страта
в
результате
деятельности
волн
ослаблена
из-за
того,
что
рель
еф
этих
обширных
площадей
весьма
сглажен.
Трансгрессия,
естествен-
69
Стадия
1
Поверхность
следующей
"быстрой"
трансгрессии
~-
-
Стадия
3
Рис.
II-26.
Формирование
осадочной
последовательности
(цикла
с
обмелением
вверх
по
разрезу)
в
результате
наступания
в
сторону
моря
карбонатно-эвапоритовых
фа
ций
но,
препятствует
поступлению
осадков
в
бассейн,
обуславливая
рост
аккумулятивных
форм
против
течения,
уменьшению
притока
обломоч
ного
материала
и,
таким
образом,
способствует
своему
расширению.
Трансгрессия
кажется
более
быстрой,
чем
она
в
действительности
есть.
Трансгрессивные
слои,
как
правило,
маломощны,
но
шельфовые
отло
жения
открытого
моря
могут
быть
маломощны
из-за
небольшой
ско
рости
осадконакопления:
некоторые
трансгрессии
«пожирают»
свои
собственные
отложения,
как
это
показано
Фишером
[111].
Волны
за
барьерными
барами
и
островами
могут
в
ряде
случаев
размывать
ранее
накопившиеся
отложения,
по
мере
того
как они
распространяются
по
верх
болотных
осадков
внутренней
части
побережья.
3.
После
затопления
типичного
шельфа,
при
существовании
кар
бонатного
осадконакопления,
берег
наступает.
Это
происходит
потому,
что
мелководное
карбонатное
осадконакопление
является
исключитель
но
быстрым
процессом,
и
обширные
площади
могут
быть
заполнены
осадками
в
геологически
короткий
отрезок
времени
(обратите
внима
ние на
цифры,
характеризующие
голоценовое
мелководное
осадконакоп
ление,
которые
приведены
в
гл.
1).
70
4.
Скорость
регрессивного
заполнения
и
отступания
берега
для
любого
цикла
обычно
столь
велика,
что
лежит
за
пределами
разрешаю
щей
способности
нашего
биостратиграфического
календаря.
Осадочные
циклы
формируются
быстрее,
чем
происходит
эволюция
практическп
любых
организмов,
являющаяся
основой
зонального
расчленения.
Рез
кие
границы
между
такими
циклами
и
маломощные
трансгрессивные
отложения
в
их
подошве
соответствуют
по
продолжительности
лишь
не
скольким
тысячам
лет
(см.
ниже).
Итак,
хотя
каждый
полуцикл
или
верхняя
мелководная
часть
цик
ла
подчиняется
закону
Вальтера
и
состоит
в
основном
из
регрессив
ных,
диахронно
образовавшихся
фаций,
границы
между
осадочными
ритмами
могут
весьма
близко
соответствовать
«временным
реперам»
и
в
качестве
таковых
более
полезны,
чем
диахронные
фации
внутри
каж
дого
цикла.
Геологи
обычно
используют
в
качестве
«приблизительно
временных
плоскостей»
или
границы
между
циклами,
отмечающие
на
чало
затопления,
или
фазу
максимального
затопления единичного
цикла.
Принципы,
лежащие
в
основе
использования
таких
границ
при
изохронной
корреляции,
описаны
Крумбейном
и
Шлоссом
[198],
кото
рые
назвали
эту
процедуру
«корреляцией
по
положению
в
батиметриче
ском
цикле».
Кроме
того,
определенные
типы
слоев,
обычно
связанных
с
трансгрессивно-регрессивными
циклами,
образуются
предположитель
но
лишь
на
плоской
горизонтальной
поверхности
и
сохраняются
в
ре
зультате
относительно
быстрой
трансгрессии
(например,
пласты
углей
и
кровля
слоев
эвапоритов
себхи).
Когда
подобные
маркирующие
пласты
залегают
параллельно,
или
когда
разделяющие
их
отложения
равно
мерно
увеличиваются
или
сокращаются
в
мощности,
большинство
гео
логов
полагает,
что
эти
пласты
представляют,
с
практической
точки
зрения,
изохронные
реперы
в
пределах
данного
бассейна.
Другими
мар
кирующими
горизонтами,
которые
могут
использоваться
как
изохрон
ные
реперы
в
отложениях
платформ
или
мелководных
впадин,
явля
ются
бентониты,
зоны
радиоактивных
алевритов
(часто
обусловливаю
щие
повышенную
гамма-радиоактивность
в
мощных
карбонатных
тол-
о
щах)
и
зоны
с
характерными
конкрециями
в
глинах.
Эти
маркирующие
горизонты
могут
быть
использованы
для
проверки
изохронного
харак
тера
границ
циклотем.
Очевидно,
такая
хроностратиграфическая
корреляция
осуществима
исключительно
в
пределах
одного
бассейна,
однако
некоторые
мало
мощные
литологические
подразделения
прослеживались
на
громадные
расстояния
через
несколько
тектонических
провинций
[394].
Доводы
в
пользу
хроностратиграфического
значения
этих
границ
циклов
и
маломощных
маркирующих
горизонтов
преимущественно
де
дуктивные,
и
во
всех
случаях,
когда
это
возможно,
их
следует
прове
рять
детальным
палеонтологическим
изучением.
Предложенный
Шоу
метод
[326]
статистической
обработки
последовательности
фаунистиче
ских
зон
и
сравнения
их
со
стандартом
сулит
надежду,
что
необходимое
зональное
расчленение-
будет
обеспечено.
Однако
необходимые
биостра
тигр
афические
данные,
позволяющие
проверять
наши
корреляции
цик
,ПОВ,
обычно
отсутствуют.
Например,
верхнедевонские
отложения
впа
дины
Уиллистон
содержат
около
25-30
циклов,
необычайно
выдержан
ных
и
широко
распространенных.
Во
франских
и
фаменских
отложе
ниях
выделяется
в
лучшем
случае только
полдюжины
палеонтологиче
ских
зон,
установленных
по
гониатитам,
конодонтам
или
брахиоподам
(соответствующее
время
оценивается
в
15-20
млн.
лет).
Та
же
про-
должительность
может
быть
установлена
для
позднепалеозойских
цик-
71
ЛОВ
В
штате
Нью-Мексико.
Верхний
пенсильваний
и
нижняя
пермь
в
горах
Сакраменто
(узкий
восточный
шельф
впадины
Оро-Гранде)
включают
приблизительно
50
циклов,
в
которых
лучшие
знатоки
фузу-
.
линид
могут
В
настоящее
время
выделить
лишь
5
или
6
подразделений
зон
Triticites
и
Schwagerina.
Время
их
формирования
в
этом
случае
должно
быть
около
15
млн.
лет.
Время
образования
каждой
из
позднепа
леозойских
циклотем
колеблется
от
30000
до
300000
лет
[90,
с.
246].
Фишер
[112]
и
Занкль
[428]
полагают,
что
продолжительность
каж
дой
из
300
триасовых
циклотем
дахштейна
колеблется
от
20 000
до
100000
лет;
все
они
охватывают
период
в
15
млн.
лет.
Поэтому,
в
то
время
как
наиболее
дробные
коррелируемые
палеон
тологические
зоны
охватывают
интервал
около
1-2
млн.
лет
[147],
рассмотренные
выше
осадочные
циклы
отлагались,
вероятно,
в
течение
1/10-1/20
этого
времени!
Глава
111
Литология
карбонатных
пород
Резкое
ускорение
познания
известняков
и
доломитов
связано
с
комп
лексностью
их
полевого
и
петрографического
изучения.
Существует
не
сколько
стадий
петрографических
наблюдений,
необходимых
для
по
нимания
осадконакопления.
Некоторые
требуют
более
квалифицирован
ного
подхода
и
сложной
методики,
чем
другие.
Приводимая
последова
тельность
исследований
показывает
переход
от
полевого
картирования
и
описания
разрезов
к
исследованиям
под
микроскопом
и
химическому
изучению
в
лаборатории:
1)
общая
литология;
2)
стратиграфические
взаимоотношения,
позволяющие
судить
о
подводном
рельефе,
циклическое
строение
разрезов,
фациальная
из
менчивость;
3)
палеонтология,
включающая
палеоэкологические
наблюдения,
увязывающие
ассоциации
организмов
и
особенности
осадков;
4)
седиментогенные
и
биогенные
текстуры,
включая
следы
жизне
деятельности
организмов,
слоистость,
признаки,
свидетельствующие
о
направлении
движения
материала;
5)
изменение
окраски;
6)
микрофации
-структура;
7)
микрофации
-
определение
типов
частиц
как
биогенных,
так
и
некарбанатных,
не
растворимых
в
кислотах;
8)
наблюдения
над
диагенезом;
при
интерпретации
учитываются
измерения
пористости
и
проницаемости;
9)
минералогические
и
геохимические
лабораторные
исследования.
В
данной
главе
рассматривается
'большая
часть
перечисленных
выше
методов,
более
детальное
их
освещение
дано
в
других
главах
и
статьях.
МЕТОДИКА
И
ТЕХНИКА ИЗУЧЕНИЯ
'Некоторые
«профессиональные
секреты»
петрографии
карбонатных
пород
'рассмотрены
ниже
[см.
также
63, 159, 246].
Распиловка
и
пришлифовка
Одна
из
причин
того,
что
петрографическое
изучение
карбонатов
от
ставало
от
изучения
песчаников
[исключая
61, 311, 345],
заключалась
в
том,
что
геологи
просто
не
имели
возможности
видеть
в
поле
строе
ние
известняков.
Распиловка
и
пришлифовка
как
плит,
так
и
аншли
фов
наряду
с
изучением
шлифов
является
необходимой
составной
частью,
лежащей
в
основе
любого
удовлетворительного
наблюдения
и
описания.
Требуется
обычное
распиловочное
устройство
(rock
saw)
и
шлифовка
карборундовым
абразивом
«400-600-1000».
Наиболее
прос-
73
тым
методом
является
выпиливание
пластинки (примерно
3-5
см
пло
щадью
и
толщиной
в
несколько
миллиметров)
поперек
наслоения
и
пришлифовка
одной
ее
стороны.
Пришлифованная
поверхность
про
травливается
слабой
кислотой
(уксусной
или
муравьиной)
в
водном
растворе
1 : 5.
В
чистом
известняке
это
улучшает
полировку
и
выявля
ет
ромбы
доломита,
глинистое
вещество
и
нерастворимые
зерна,
такие
как
кварц,
песок,
алевролит.
Подобная
подготовка
может
быть
прове
дена
обычным
порядком,
и
пришлифовки
изучены
в
отраженном
свете
под
бинокуляром.
Покрытие
поверхности
прозрачным
минеральным
маслом
позволяет
проводить
наблюдения
при
больших
увеличениях.
Чем
ближе
показатель
преломления
жидкости
к
показателю
прелом
ления
кальцита,
тем
лучше
видимость.
Не
считая
распиловочного
уст
ройства,
для
этой
работы
не
нужно
трудоемкое
или
энергоемкое
обо
рудование.
Если
снабдить
распиловочное
устройство
самостоятельным
источником
энергии,
всю
эту
работу
можно
проводить
в
поле.
п
розрачные
шлифы
Шлифы
издавна
являются
основным
средством
изучения
карбонатных
пород.
По
многим
причинам
для
изучения
карбонатных
пород
шлифы
следует
изготовлять
несколько
толще
принятой
толщины
в
30
микрон,
для
получения
более
глубокого
цветового
контраста
при
одном
нико
ле.
Никогда
не
следует
делать
их
с
ПОСТОЯННЫМ
покровным
стеклом
(если
необходимо,
их
всегда
можно
сделать тоньше,
и
поставить
вре
менное
покровное
стекло
с
иммерсионной
жидкостью).
Непокрытые
шлифы
можно
царапать,
вырезать
из
них
участки,
проводить
реакции
окрашивания
и
протравлять
под
микроскопом,
применяя
поляризован
ный
свет
для
определения характера
осадка.
Поскольку
карбонатные
минералы
трудно
различать
оптически
друг
от
друга,
применяются
перечисленные
выше
простые
приемы
определения.
Травление
кислотой
Применение
метода
травления
кислотой
плитки или
шлифа
позволяет
определить
и
установить
точное
местонахождение
доломита,
ангидри
та,
кварца,
кремнистого
и
глинистого
вещества
в
кальцитовой
массе.
Можно
сначала
использовать
уксусную
(acetic)
или
муравьиную
(formic)
кислоту
(одна
часть
концентрированной
кислоты
на
5
частей
HzO)
для
растворения
кальцита
с
сохранением
доломита,
а
затем
1/10
Hel
для
растворения
доломита.
Органическая
кислота
стремится
покрыть
ромбы
доломита
тонким
остаточным
покровом
частично
раст
воренного
карбоната,
что
обусловливает
их
четкое
выделение.
После
довательное
травление
кислотой
кальцита
также
дает
ценные
данные
о
его
кристаллическом
строении
и
ориентировке.
Растворение
карбонатов
кислотой
можно
также
проводить
на
не
больших
осколках
примерно
равного
объема,
помещенных
на
прозрач
ное
предметное
стекло.
Последовательное
растворение
остатка,
на
блюдаемое
в
поляризованном
свете,
дает
возможность
определить
характер
загрязнения
и
его
количество
и
соотношение
доломита
и
кальцита
в
известняке.
Если
применяется
несколько
кислот,
препарат
необходимо
промывать
водой
и
промакивать
гигроскопической
сал
феткой.
74
Окрашивание
Метод
окрашивания
описан
Фриданом
[121],
а
также
в
работе
Вуль
фа
и
др.
[63],
где
подробно
рассмотрены
технические
вопросы
мето
дики.
Здесь
приводятся
наиболее
эффективные
способы
окрашивания:
1)
титановый
желтый
(titап
yellow)
в
30%
NaOH.
Окрашивает
Мg-кальцит
и
доломит
в
оранжево-красный
цвет
в
слабом
(5%)
рас
творе
NaOH;
2)
клейтонекая
желтая
(clayton
yellow)
в
NaOH
и
EDTA -
окра
шивает
Мg-кальцит
в
оранжево-красный
цвет
'[468];
3)
ализариновый
красный
в
30%
NaOH
-
дает
пурпурную
окраску
Мg-кальциту
и
доломиту;
4)
ализариновый
красный
S
в
2%
HCl-
окрашивает
кальцит
и
арагонит
в
красный
цвет,
ферродоломит
и
кальцит
в
пурпурный
цвет;
5)
КзFе(СN6)
в
разбавленной
HCl-
окрашивает
все
карбонаты
в
темно-голубой
цвет,
если
они
содержат
железо;
поскольку
большин
ство
доломитов
содержат
железо,
это
более
удобный
способ
для
отде
ления
доломита
от
кальцита;
6)
КзFе
(CN
6)
и
ализариновый
красный
S
в
2%
HCl
[104]
-
окра
шивает
красным
кальцит,
пурпурным
-
железистый
кальцит;
7)
раствор
Флигеля
(Ag
2S0
4
-
'в
разбавленном
растворе
МПSО4)
окрашивает
арагонит
в
черный
цвет,
не
действуя
на
другие
минералы.
Окрашивание
удобнее
проводить
на
шлифах,
чем
на
пришлифов
ках,
на
светлых
породах,
чем
на
темных,
и
на
грубозернистых,
чем
на
тонкокристаллических
структурах.
В
последнем
случае
кристаллы
про
питываются
реактивом
и
затушевывают
его
действие.
Микропорис
тость
(писчий
мел)
совершенно
не
позволяет
пользоваться
окрашива
нием.
Отличие
доломита
и
кальцита
методами
окрашивания
по
сущест
ву
основано
на
содержании
железа
в
доломите
и
разной
растворимо
сти.
Указанные
выше
различия
эффективности
методов
окрашивания
показывают,
что
при
их
применении
для
минералогических
определе
ний
следует
быть
достаточно
осторожным.
Ацетатные
реплики
Применять
ацетат
целлюлозы
для
изготовления
тонких
реплик
трав
леной
поверхности
карбонатных
пород
начали
еще
30
лет
назад
па
леонтологи.
Сейчас
этот
способ
широко
применяется
для
изучения
структуры
карбонатных
пород
и
под
большим
увеличением
цементи
рующей
массы
микрозернистого
вещества
и
внутренней
структуры
ор
ганогенных
обломков
[28].
Для
получения
пленки
раствор
наливается
на
поверхность
карбонатной
породы,
пришлифованную
карборуиловым
порошком
«1000»
и
слегка
протравленную
слабой
кислотой.
Глубина
травления
обусловливает
качество реплики, но
сильно
меняется
в
за
висимости
от
типа
породы.
Используется
приводимая
ниже
методика
работы
и
состав
раствора.
Изготовьте
пастообразный
раствор
ацетата
целлюлозы
в
амилацетате
или
аце
тоне,
с
добавлением
небольшого
количества
подсушивающих
ингибиторов,
таких
как
ксилен
и
хлороформ.
Такой
раствор
в
плотно
закупоренной
бутылке
может
сохра
няться
длительное
время.
После
травления
кислотой поверхности
породы
промойте
ее,
погрузив
в
спокойную
воду,
и
высушите
на
воздухе.
Быстро
удаляет
воду
также
обильное
орошение
ацетоном.
Положите
плитку
в
ящик
с
песком,
наливайте
раствор
ацетата
в
центр
плитки.
Не
позволяйте
ему
стекать
с
краев.
Оставьте
сохнуть
на
ночь
и
снимите
ножом
или
лезвием
бритвы.
Удалите
соляной
кислотой
прилипшие
зерна
карбоната,
промойте.
просушите,
подпишите
N!?
тушью
и
закрепите
между
двух
стекол.
75
Пленку
для
реплик
можно
приготовить
более
быстрым
способом,
залив
поверхность
ацетоном
и
накатав
на
нее
тонкий
лист
ацетата.
Рекомендуется
применять
изготовляемую
промышленностью
ацетатную
пленку
(0,005
дюйма;
1
дюйм=2,54
см).
Поместите ролик
пленки
в
середину
пришлифовки
и
разгладьте,
чтобы избежать
захвата
воз
душных
пузырьков.
Дайте
подсохнуть
15
мин
после
наложения
и
затем
снимите.
Такие
листы
пленки
также
можно
закрепить
между
предмет
ными
стеклами,
чтобы
не
дать
им
сморщиться,
предварительно
накле
ить
на
предметные
стекла
с
помощью
силиконового
каучукового
це
мента.
Протравленная
и
пропитанная
ацетоном
порода
затем
прижи
мается
к
стеклу
с
наклеенной
пленкой.
Можно
использовать
также
ку
сочки
плексигласа.
Метод
«сухой
пленки»
-
более
ускоренный
по
сравнению
с
использованием
раствора
и
больше
подходит
для
порис
тых
пород,
поскольку
раствор
проникает
в
микроскопические
отвер
стия,
затвердевает
там
и
в
результате
при
отделении
пленки
она
мо
жет
разорваться.
Пространства
пор
могут
быть
выявлены
на
пришли
фованной
поверхности
до
травления
кислотой,
если
ее
обработать
окисью
хрома.
Этот тонкий
порошок
перейдет
на
пленку.
Рассматри
ваемый
метод
имеет
ряд
преимуществ,
хотя
в
целом
результаты
при
использовании
растворов
лучше
(и
меньше
воздушных
пузырьков).
Пленки
весьма
удобны
при
работе
с
большими
увеличениями,
когда
нужно
различать
кристаллы
размером
в
несколько
микрон;
толщина
шлифа
в
30
микрон
затушевывает
мелкие
кристаллы.
С
пленок
полу
чаются
хорошие
фотографии.
Петрографу,
конечно,
не
хватает
цвето
вых
контрастов
обычного
шлифа
и,
разумеется,
возможности
опреде
ления
минералов
в
поляризованном
свете.
Пленки
могут
изучаться
эф
фективно
в
проходящем
свете
с
любым
типом
микроскопа,
если
свет
рассеян
и
падает
под
небольшим
косым
углом.
Катодная
люминесценция
Известно,
что
люминесценция
возникает
при
сосредоточении
широкого
пучка
электронов,
обладающих
низкой
энергией,
на
тонкой
пластинке
или
плитке
карбонатной
породы
в
вакуумной
камере.
Этот
тлеющий
свет
обрисовывает
очень
детально
текстуры
внутри
кристаллов
доло
мита
и
кальцита,
которые
нельзя
наблюдать
в
поляризованном
или
нормальном
свете.
Наиболее
характерная
оранжевая
люминесценция
кальцита
связана
с
присутствием
двухвалентного
Мп.
Эта
люмине
сценция
подавляется
в
присутствии
железа,
кобальта
и
никеля.
Доло
мит
обнаруживает
сходные
характеристики,
'Но
со
сдвигами
в
спектре
в
сторону
красного
и
желтого
цветов.
Микроэлементы
концентрируются
на
поверхностях
медленного
роста
кристаллов.
Таким
образом,
это
явление
дает
представление
о
содержании
микроэлементов
в
воде,
из
которых
образовался
карбонатный
цемент.
Для
петрографа
преиму
щества
этой
методики
заключаются
в
лучшем
распознавании
стадий
роста
поровой
цементирующей
массы
кальцита,
доломитов
цемента
и
замещений,
очертаний
жилок
кальцита,
когда
они
представляются
оптически
неотличимыми
от
вмещающей
породы,
и
возможность
более
успешного
выделения
фаунистических
остатков
в
измененных
породах
[338] .
Сканирующий
электронный
микроскоп
Сканирующий
электронный
микроскоп
(СЭМ)
представляет
собой
од
но
из
новейших
достижений
электронно-оптической
техники.
Изобра
жение
образуется
при
сканировании
электронным
лучом
опыленной
76
золотом
поверхности
образца
и
выявлении
рассеянных
и
отраженных
электронов.
Глубина
поля
по
крайней
мере
в
20
раз
большая,
чем
в
световом
микроскопе
присравнимых
увеличениях.
Увеличения
в
500-
1
0000-20000
раз
более
часто
применяются
в
СЭМ.
Этот
прибор,
вместе
с
микропробником,
дает
обильную
новую
информацию
о
состав
ных
частях
известкового
ила,
т.
е.
характере
пластинок
кальцита
и
иголочек
арагонита,
количестве
субмикроскопических
водорослей,
кок
колитов
при
сравнительном
изучении
диагенеза
известкового
ила
и
степени
изменения
известняка,
химического
состава,
микроэлементов
и
кристаллического
строения
карбонатного
цемента,
микроскопических
структурных
деформаций
основной
массы
и
поверхностных
оболочек
карбонатных
частиц
размером
в
микроны.
МИКРОФАЦИИ
Микроскопическое
изучение
является
наиболее
важным
на
различных
стадиях
петрографического
исследования,
особенно
для
определения
среды
осадконакопления.
Однако
оно
затрудняется
способностью
кар
бонатов
к
диагенетическим
изменениям.
Преобладание
перекристалли
зации
(неоморфной
кристаллизации),
цементации
и
минералогическо
го
замещения
первичного
карбонатного
осадка
приводит
к
образова
нию
плотной
гранобластовой
кристаллической
структуры.
Как
прави
ло,
наблюдаемые
в
шлифе
или
'На
реплике
формы
обусловлены
скорее
изменениями
окраски,
загрязнениями
(линиями
запылення)
и
разли
чиями
кристалличности,
чем
первичными
частицами
и
тонкозернистой
основной
массой.
Карбонатные
породы
в
известном
смысле
являются
метаморфическими
-
или,
по
крайней
мере,
мета
соматическими,
при
чем
замещение
идет
скорее
благодаря
течению
времени
и
под
влияни
ем
воды,
чем
в
результате
воздействия
температуры
и
давления.
Тем
не
менее,
петрографическое
исследование
лежит
в
основе
со
временных
глубоких
познаний
условий
осадкообразования
карбонат
ных
толщ,
в
особенности
когда
они
сочетаются
с
детальным
страти
графическим
изучением
в
целях
контроля
результатов
и
при
использо
вании
голоценовых
осадков
как
модели
осадкообразования.
Многие
авторы
рассматривали
вопрос
интерпретации
условий
осадконакопле
ния,
основываясь
на
большом
количестве
микрофотографий
[см.
58,
80, 159].
Приводимый
здесь
'вопросник
для
наблюдений
поможет
при
изу
чении
пришлифованных
и
пропитанных
маслом
пластинок,
реплик
и
шлифов.
Существует
несколько
таких
вопросников
-
см.,
например,
вопросник
Кловена
[159,
с.
1
О].
Данный
вопросник
специально
разра
бoTaH
для
определения
обстановок
осадконакопления.
За
H~M
следуют
диагенез
и
примеры
интерпретации
наблюдений
в
конкретных
шлифах.
1.
Количественное
соотношение
основных
компонентов:
а)
карбонатные
зерна,
б)
алевритовые
и
песчаные
зерна
кварца,
в)
микрозернистая
основная
масса
(иловый
заполнитель),
г)
цемент
(кальцит
в
порах),
д)
глинистое
вещество,
е)
аутигенные
минералы,
включая
доломит.
2.
Характер
и
количество
различных
типов
органогенно-обломочных
зерен:
а)
насколько
разнообразен
(или
монотонен)
состав
организмов?
Разнообразие
указывает
обычно
на
морские
условия,
б)
относится
ли
комплекс
организмов
к
открытому
морю
ИЛИ
к
замкнутому
бас
сейну?
Например,
брахиоподы,
цефалоподы,
иглокожие,
красные
водоросли
указывают
на
условия
открытого
моря"
в
то
время
как
устрицы,
пектены,
77