Литология. Кн. 2 - Фролов В.Т.
ISBN 5—211—02383—8
Скачать (прямая ссылка):
Гидрослюды дают кривые нагревания с тремя эндотермическими эффектами и одним экзотермическим. Первая (рис. 12.3,5, 4) низкотемпературная (максимум около 120—16O0C) эндотермика — потеря гигроскопической воды — менее интенсивна, чем вторая (максимум при 550—650°, а начало при 450—500°С), и в этом отличие от смектитов. Вторая эндотермика обусловлена потерей ОН и частичным разрушением кристаллической решетки. Третья эндотермика (при 850—9500C) обычно слабая и связана с полным
разрушением решетки. Вслед за ней (между 900—10000C) часто наблюдается экзотермический эффект, отвечающий кристаллизации аморфных продуктов разрушения гидрослюд и образованию, в зависимости от их химического состава, различных минералов — шпинели, муллита и др. В присутствии в продуктах распада железа температура кристаллизации понижается (у глауконитов, см. рис. 12.3, 4, и гидробиотитов).
Монтмориллониты и другие смектиты дают сходные с гидрослюдами кривые нагревания (рис. 12.3, 5, 6) и отличаются только проявлением второго экзотермического эффекта, но самое главное — глубоким пиком при 100—2500C (с максимумом при 150—180 °С), отвечающим потере гигроскопической воды и значительно превосходящим второй (при 450—850 °С с максимумом при 500—700 °С). У более железистых — нон-тронитов, волконскоитов и др. — максимум ниже 600 0C, а у магнезиальных (гекторита и др.) он проявляется при 800 °С. Иногда этот пик двойной, что, возможно, указывает на смешение монтмориллонитов разного состава. Третья эндотермика (при 800—900 °С) выражена слабо и изучена недостаточно. Она сменяется экзотермическим эффектом (900—1100 °С), иногда очень резким: кристаллизация шпинели, р-кварца, анортита и других, в зависимости от состава смектита. Вторая экзотермика (12000C) связана с образованием муллита или кордиерита и наблюдается редко.
Палыгорскиты и сепиолиты дают кривые нагревания, сходные со смектитовыми: наиболее глубок прогиб кривой в области низких (100—2000C) температур (отдача гигроскопической воды), второй (отдача ОН) — меньший, с максимумом при 450—500 °С, третий, довольно заметный — при 800—920 °С.
1000. 1200 С
Рис. 12.3. Термограммы глинистых минералов (дифференциальные кривые): / — каолинит, 2 — галлуазит, 3 — гнд-ромусковит, 4 — глауконит, 5 — монтмориллонит, 6 — нонтронит
У сепиолитов Урала есть небольшие эндотермические изгибы при 570—600 и 655 °С. Часто характерен резкий экзотермический пик при 850—930 °С.
Хлориты дают кривые нагревания, сочетающие черты кривых смектитов, палыгорскитов — сепиолитов и гидрослюд. Два-три эндотермических эффекта, по В. П. Ивановой (1974), связаны с отдачей ОН (при 500—650° у железистых хлоритов и 550—7000C у магнезиальных — наибольший эффект, и с потерей остальной воды — при 710—820°С); главный экзотермический пик (770—8200C у железистых хлоритов и 820—8400C у магнезиальных) — с образованием оливиновой структуры фая-литового или форстеритового типа. У железистых хлоритов нередок низкотемпературный (300—5000C) экзотермический эффект, обусловленный окислением двухвалентного железа, что продолжается и при более высоких температурах по мере его освобождения из решетки. Окисление примеси органического вещества при 300—450° и пирита при 4100C усиливает эту эк-зотермику.
Кривые потери веса, или кривые обезвоживания, помогают диагностировать минералы глин и изучить их особенности. У каолинитов они наиболее простые, ибо они не имеют межслоевой воды и основная потеря веса происходит при 400— 525°С (отдача ОН). Остальная часть ОН отдается при 750— 800 0C, что выражается небольшим подъемом кривой. Кривая обезвоживания галлуазита отличается от каолинитовой только еще одним подъемом — при 20—1500C (отдача гигроскопической воды). На кривых гидрослюд основной подъем при 300— 660 °С, а более слабые — при 100 и 700—800 °С. На кривых монтмориллонитовых и других смектитовых глин, как и у палыгорскитов и сепиолитов, виден почти единый подъем: основная часть воды уходит до 200 0C, а далее без резкого перегиба отдача последней межслоевой воды сменяется потерей ОН. Полная дегидратация наступает при 800 °С.
12.3.9. ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
Изучение химического состава глинистых пород — необходимый вид их исследования — проводится как для определения их минералов (включая и количественные соотношения между ними), так и для получения геохимических показателей условий образования, для корреляции разрезов и определения полезных практических свойств.
Основным является валовой силикатный химический анализ, т. е. определение (обычно методами мокрой химии) из растертой в порошок породы 13 главных петрофильных генетических компонентов (Пономарев, 1951 и др.): SiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MgO, CaO, Na2O, K2O, TiO2, P2O5, MnO, H2O-, H2O+. Этот анализ в настоящее время дополняется различными методами и видами рационального химического анализа, например водной,
солянокислой, содовой вытяжками и определением всего, что они извлекли из порошка породы, а также методами фото- и спектрохимического анализа, пламенной фотометрии, потенцио-метрии и т. д. (Методы изучения осадочных пород, т. 2, 1957; Химический анализ горных пород и минералов, 1974; Справочник по литологии, 1983, с. 333—356).
