Литология. Кн. 2 - Фролов В.Т.
ISBN 5—211—02383—8
Скачать (прямая ссылка):
Теоретическое обоснование рентгеновского метода, как и приборы, техника и процедура съемки и интерпретация рентгенограмм и дифрактограмм, описано Г. Брауном (1955, 1965) и др! Используются аппараты с фотографической и ионизационной регистрацией отражений: УРС-55А, -50ИМ, -70, Дрон-1, -2 и -3. При дифрактометрическом методе запись ведется непосредственно на диаграммной ленте, что дает возможность легко получать межплоскостные расстояния. Фотографический способ регистрации отражений из-за полноты и наглядности дифракционной картины и возможности снимать неориентированные агрегаты остается на вооружении литологов, изучающих глины. Но невысокая точность определения межплоскостных расстояний, особенно при малых углах, и малая разрешающая способность камер делают, например, невозможным установление смешанослойных минералов и вместе с большой длительностью экспозиции сильно ограничивают его применение.
Каолинит диагностируется по базальным рефлексам 001,002, •003 (0,712—0,714; 0,355—0,357; 0,237—0,238 нм, рис. 12.4,1; по Котельникову, 1984, из Логвиненко, Сергеевой, 1986, с. 130— 133). Можно судить и о степени совершенства его структуры, и о деградированности. Наиболее совершенной структурой обладает аутигенный каолинит.
Гидрослюды устанавливаются по базальным рефлексам 001, 002, 003 (0,95—1,0; 0,45—0,5; 0,330—0,333 нм). Они устойчивы к воздействию кислот и сохраняют свою структуру до 8000C и выше. В смесях со смешанослойными минералами они диагностируются по устойчивости рефлексов, тогда как при обработке органическими жидкостями и нагреванием до высоких температур рефлексы смешанослойных образований смещаются (в первом случае) или стягиваются к 1,0 нм (во втором; Логвиненко, Сергеева, 1986, с. 132).
Для монтмориллонитов основным диагностическим рефлексом является 001, остальные базальные рефлексы выражены слабее. Но положение основного рефлекса непостоянно и определяется типом обменных катионов, количеством и положением межслоевой воды: если обменным катионом является Na, с которым связан один молекулярный слой межслоевой воды, межплоскостное расстояние первого базального рефлекса (йш)
Рис. 12.4. Рентгеновские дифрактограммы глинистых минералов:
1, 2 — каолинит, 3 — гидромусковит, 4 — монтмориллонит, 5 — хлорит
равно 12,4 нм, если Mg— 14,3, если Ca — 15,4 нм. Для диагностики решающим является смещение рефлекса 001 до 1,69 или 1,78 нм при насыщении образцов этиленгликолем или глицерином и сжатием решетки по оси с до 1,0 нм при нагревании до 500—6000C в течение 1 ч за счет утраты межслоевой воды.
Смешанослойные минералы ряда гидрослюда—монтмориллонит в воздушно-сухом состоянии дают базальные отражения первого порядка в области 2,20—2,40 нм, смещающиеся при насыщении этиленгликолем до 2,70—2,80 нм, а ряда хлорит— монтмориллонит — смещением от 2,60—2,80 до 3,10—3,20 нм.
Хлориты определяются по базальным рефлексам 001, 002, 003, 004 и 005 (1,40—1,43; 0,70—0,71; 0,470—0,472; 0,350— 0,351; 0,282—0,285 нм). Диагностическими также являются и
изменения рефлексов при нагревании до 400 и 550—6000C (Логвиненко, Сергеева, 1986, с. 132—133), и способность сравнительно быстро растворяться в HCL
12.3.11. ЭЛЕКТРОНОГРАФИЯ
Электронография — метод структурного анализа, основанный на явлении дифракции электронов, аналогичном дифракции рентгеновских волн. Электронография при изучении глин дополняет и в ряде случаев уточняет рентгеноструктурное изучение. Электронограф часто совмещается с электронным микроскопом — используются специальные приставки. Препарат — агрегат ориентированных глинистых частиц — ставят под определенным углом к электронному лучу (метод косых текстур), что позволяет получить все основные параметры элементарной ячейки — «богатый набор общих рефлексов nkl, распределенных в двух измерениях» (Логвиненко, Сергеева, 1986, с. 150). Дифракционная картина на электронограммах отдаленно напоминает порошковые рентгенограммы — дебаеграммы, имеет центрическую симметрию (Методическое руководство..., 1957, табл. 26—27) и состоит из десятка и более вписанных друг в друга эллипсов или окружностей, чаще всего прерывистых. Они позволяют установить (Методы минералогических исследований, 1985, с. 375): «1) структурную однородность (моно- или полиминеральность) вещества; 2) его принадлежность к слоистым силикатам; 3) тип слоев (1 : 1, 2 : 1 и др.); 4) их ди- (или три-) октаэдричность; 5) расположение слоев по слюдистому, пирофиллитовому или иному закону; 6) политипную модификацию, например ЇМ, 2М»; 7) параметры элементарной ячейки; 8) диагностировать минералы. Теоретические основы метода освещены М. Ф. Викуловой (1952), Б. Б. Звягиным (1964) и Б. К. Вайнштейном (1956).
12.4. МИНЕРАЛЬНЫЙ И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ
Основы минералогии глин и классификация глинистых минералов, данные выше (см. 12.2.1 и табл. 12.1), позволяют сразу начать описание минералов.
12.4.1. ГЛИНИСТЫЕ МИНЕРАЛЫ
Подгруппа каолинита — каолинит, накрит, диккит, галлуазит, аноксит — диоктаэдрические неразбухающие бесцветные минералы с двухэтажным или двухсеточным слоем (тип слоя 1:1), состоящим из одной тетраэдрической кремнекислородной и одной октаэдрической алюминий-гидроксильной сеток (см. рис. 12.3, табл. 12.4, 12.6), прочно связанных друг с другом и
