Литология. Кн. 2 - Фролов В.Т.
ISBN 5—211—02383—8
Скачать (прямая ссылка):
Помимо анализа всей породы теми же методами изучают отдельные части породы или ее фракции, обычно гранулометрические. Это позволяет упростить компонентный состав породы, нередко помимо глинистого вещества включающей обломочные, аутигенные и органические минералы; тогда легче истолковать данные химического анализа, например пересчитать на формулу минерала. Наиболее удобна для этого фракция <0,001 мм из-за ее наибольшей чистоты, т. е. отмученности. Нередко химическое изучение ограничивают анализом только этой фракции, а другие, более крупные изучают при особой необходимости. Фракцию <0,001 мм получают в достаточном количестве (не менее 6 г) отмучиванием, т. е. сливанием (сифоном, см. 13.3) через 24 ч отстаивания (после взмучивания) верхних 6 см суспензии из больших (на несколько литров) банок. Операцию повторяют несколько раз, пока не наберется навеска.
Если в глинистой фракции <0,001 мм, как и в породе в целом, предполагается участие свободных окислов кремния (опала, кварца и др.), алюминия, железа, а также пирита, карбонатов и других, навеска должна быть большей, и из нее надо отдельными реакциями (Методическое руководство..., 1957, с. 297—298) определить эти неглинистые примеси, чтобы, в частности, точнее вычислить формулу минералов.
По данным химического анализа с привлечением результатов оптического, рентгеноструктурного и других методов изучения может быть рассчитана, при большей или меньшей моно-минеральности, химическая формула главного (преобладающего, если не единственного) глинистого минерала. Более простая — эмпирическая формула, отражающая относительные молекулярные количества окислов, установленных химическим анализом. Но это в определенной мере условные формулы, так как глинистые минералы не состоят из окислов. Достоинства этих формул — простота и наглядность. Структурная же формула, помимо состава, отражает строение минералов — их кристаллическую структуру.
Для расчета формул необходимо процентное содержание окисла разделить на его молекулярный вес и полученные молекулярные количества всех окислов выразить через молекулярное количество (принимаемое за единицу) одного из них, т. е. разделить на это молекулярное количество, например Al2O3 для каолинитовой группы, или через сумму (также принимаемую за единицу) молекулярных количеств (Al2O3 и Fe2O3 для монт-мориллонитовых и гидрослюдистых минералов). Если анализом установлены FeO и MgO, то к этой сумме относится 2/3
суммы этих окислов. Примеры расчеты структурных формул приведены М. Ф. Викуловой и Т. С. Берлин (Методическое руководство..., 1957, с. 299—302).
12.3.10. РЕНТГЕНОВСКИЕ МЕТОДЫ
Исторически раньше возник метод порошка, или метод де-баеграмм, в котором результаты анализа фиксируются на рентгеновскую пленку. Дифрактометрический метод стал применяться всего несколько десятилетий назад, и в нем используются ориентированные (например, на стекле) агрегаты глинистых частиц, а результаты записываются в виде отраженных квантов на ленте потенциометра. С развитием рентгенодифрак-тометрического метода рентгеновский анализ стал менее трудоемок и из контрольного превратился в рабочий. Он остается и наиболее разрешающим и точным при определении глинистых минералов, их видов, политипов, разновидностей и смесей, хотя в последнем случае точность снижается и обеспечиваются лишь полуколичественные данные. В целом же два варианта метода позволяют с разных сторон и увереннее изучать глинистые породы. Метод дает параметры кристаллической решетки, которая не повторяется в разных минералах, а различные обработки препарата — насыщение глицерином или иными органическими молекулами, прокаливание и т. д. — детализируют картину строения и состава и уточняют диагностику, что теоретически, вероятно, можно совершенствовать до бесконечности.
Таблица 12.6
о
Средние значения отражений (001) (в А), или межплоскостные расстояния глинистых минералов
Для образцов
Минералы
исходных
насыщенных глицерином
насыщенных этиленглико-лем
прокаленных до 6000C
Каолинит Галлуазит Гидрослюда Монтмориллонит
Вермикулит Хлорит Смешан ослой-ные
7,15 7,2 10,0 12,4—15,4
14,3 14
от >10 до <15,4
7,15 11,0 10,0 17,8
14,3 14 <17,8
7,15
10,0 16,8—17,0
14,3 14 <16,8
исчезает
10,0 9,7
10,3 14,3 9,7
Для диагностики глинистых минералов основное значение имеют базальные рефлексы (001), первым порядкам которых отвечают межплоскостные расстояния (табл. 12.6), меняющиеся от 7 (у каолинита) до почти 18А (у монтмориллонитов). Их получают при исследовании ориентированных агрегатов (тек-стурированных поликристаллов) по методам Брэдли, Грима»
Кларка и Нагельшмидта в специальных камерах (фокусирующих камерах с монохроматорами), позволяющих четко фокусировать отражения от базальных плоскостей при углах 1—3° 0. Исследуют подсушенный на стекле препарат или снятый с него слой глины. Этот же ориентированный образец для снятия неясностей в определении минерала при сходстве дифрактограм-мы двух или большего числа минералов, во-первых, исследуется после насыщения зтиленгликолем и глицерином и, во-вторых, после прокаливания при 550—57O0C Такими способами более четко различаются набухающие минералы от ненабухающих, решетка которых не увеличивается при этих опытах.
