Литология. Кн.1 - Фролов В.Т.
ISBN 5-211-02865-1
Скачать (прямая ссылка):
— минерал положительный (например, кварц), если Yi0 есть tig — отри-
1.3.2. Физические и химические методы
Петрографические методы часто оказываются недостаточными для диагностики минералов осадочных пород и их мельчайших биокомпонентов. Литолог вынужден использовать многие новейшие достижения физики и химии не только для минералогического анализа (Бородаев и др., 1979; Боуэн, 1969; Ильинский, 1963, 1975; Исследования 1961; Новые 1963; Современные 1969; Физические 1966 и др.), но и для определения химического состава, микроэлементов, ультрамикрост-роения, изотопного состава и других сторон и параметров пород и минералов, которые важны для генетического и фациально-палеогеографиче-ского анализов, а также для стратиграфической корреляции разрезов.
К физическим и химическим методам относятся термический, электронно-микроскопический, рентгеноструктурный и химический анализы.
Термический анализ (или термографический метод) — физико-химический метод (или методы) исследования вещества фиксацией (записью) и изучением фазовых превращений в нем в зависимости от изменения температур в широких (до 1000-1500°С) интервалах. Эти измене-
Рис. 1.5. Метод фокального (кольцевого) экранирования (по Ю.А. Черкасову): 1, 2, 3 — экраны в фокальной плоскости объектива; H-C — спектр лучей, образующийся на краю зерна (заштриховано); п\ и пг — ПП зерна и жидкости
цательный. У двуосных нет постоянной волны и обыкновенного показателя преломления.
Естественно, у анизотропных минералов необходимо определять по крайней мере два показателя преломления — больший и меньший, а иногда полезно определять И Пщ. Оценивают их в случайных разрезах (зерна в препарате лежат как попало, т. е. их оптические индикатрисы ориентированы любым образом к идущему снизу пучку света), но в положениях, отвечающих погасанию кристалла. Только в этом случае рельеф зерна обусловлен одной волной, скорость распространения которой обратно пропорциональна ПП. Его и определяют по полоске Бекке. Другой ПП оценивают при повороте столика микроскопа на 90е, т.е. в положении, отвечающем второму погасанию. Далее, в зависимости от величин оцененных ПП, подбирают жидкости для одного, а затем и для другого ПП (Фролов, 1964; Логвиненко, 1957, 1962; Логвиненко, Сергеева, 1986).
ния идут с выделением или поглощением тепла, т.е. проходят экзо- и эндотермические превращения (Берг, 1961; Берг и др., 1967; Топор, 1987; и др.). Первые связаны со сгоранием органики, окислением двухвалентного железа и других элементов, синтезом силикатов и др., а вторые — с отдачей гигроскопической (до 150-200°С) и конституционной (450-600°С) воды, разложением карбонатов и выделением СО2 (от 500 до 92O0C) и т.д. Эти превращения записываются с помощью термопары и зеркальных гальванометров на фотобумаге, обернутой вокруг вращающегося с определенной скоростью барабана. Обычно записывают две кривые — температурную и дифференциальную. На последней более контрастно выступают начало, пик и конец реакций благодаря более высокой чувствительности дифференциального гальванометра и особой схеме его электрической цепи, в которой идет ток только в моменты реакций в испытуемом веществе; температура его при эндотермических реакциях отстает от роста температуры параллельно нагреваемого стойкого, эталонного вещества, а при экзотермических — опережает (Топор, 1964, 1987; Фролов, 1964, с. 60-71; Логвиненко, Сергеева, 1986; и др.).
Каждый минерал характеризуется своей термокривой. С помощью атласа таких кривых для мономинеральных веществ можно определять их минеральный состав. Труднее расшифровываются смеси минералов. Иногда записывают и третью кривую — потери веса при нагревании с помощью дериватографа, а также улавливают и анализируют удаляю-щиеся газы — на установках АТВУ, НТР. Наиболее ценные результаты метод дает при изучении карбонатов (см. гл. 7), глин (см. ч. И, гл. 12), солей, окисных и некоторых других хемогенних пород. Метод качественный и полуколичественный, в редких случаях поднимается на количественный уровень.
Электронная микроскопия включает ряд методов исследования минерального состава и тончайшей структуры (коллоидальной, кри-сталлитовой и т.п.) с помощью электронов как частиц (на просвет или на дифракцию и отражение — в растровых, или сканирующих, электронных микроскопах — РЭМ, или СЭМ) или как волн (электронография). Современные ЭM (Рекшинская, 1966; Сергеева, 1977; и др.) дают увеличение от 1500 до 500 000 раз, а их разрешающая способность до 5 нм (или А). То, что не видно с помощью светового микроскопа (например, кокколиты, леписферы кремнезема, тонкие фибры халцедона или кальцита в раковинах глобигерин и т.д.), становится четко видимым и доступным для изучения и даже систематического определения. Анализируют суспензии из частиц меньше 0,001 мм (например, глинистых, см. кн. 2, гл. 12), отпечатки-реплики (чаще всего угольные) с частиц или с поверхности породы и естественные сколы породы, минералы или раковины. Чтобы увидеть объект, используют флюоресцирующий экран или фотографию.
