Литология. Кн. 2 - Фролов В.Т.
ISBN 5—211—02383—8
Скачать (прямая ссылка):
В шлифах на фоне фосфата хорошо определяются многие другие минералы: кварц, глауконит, кальцит, доломит, пирит и другие аутигенные, эдафогенные, терригенные, глинистые и органические.
Но больше всего изучение в шлифах дает для понимания ис-' тории формирования породы (вместе с макроскопическим изучением и пришлифовками). Отчетливо устанавливается многоранговая обломочная структура большинства фосфоритов, которая, бесспорно, указывает на многократное перемывание материала (рис. 9.2). Последовательно распутывая «вложенность» одних обломков в другие, иногда трех-четырехкратную (фосфориты 1-й генерации в виде обломков слагают фосфорит 2-й генерации, часто с новым фосфатным цементом, и этот фосфорит также кластирован и образует обломочный фосфорит 3-й генерации и т. д.), восстанавливаются особенности формирования на каждом этапе длинной истории вызревания фосфоритов как руды. При этом одним из основных рудообразующих процессов выступает подводное выветривание, слагающееся из фаз гальмиролиза (сингенеза, по Л. Б. Рухину) и перемыва, т. е. механического конденсирования.
При изучении в шлифах фосфоритов, как и кремней, алли-тов, феррилитов и других пород, устанавливается кристаллическая инверсия: чем позднее выделился фосфат, тем он более раскристаллизован, т. е. степень его кристалличности часто об-, ратно пропорциональна длительности его существования и ско-
I-1
0,5 мм
Рис. 9.2. Многоранговая обломочно-оолитовая структура каратауских фосфоритов (средний кембрий, хр. Каратау, Казахстан): а — зарисовка шлифа; б — фотография шлифа при скрещенных николях, из М. С. Швецова (1958). Видны оолиты разных (по крайней мере, трех)
генераций и размеров
рости его образования. Базальный цемент песчаников обычно коллофановый, аморфный, а пленочный — уже кристаллический, переходящий в корочковый.
9.2.3. ИММЕРСИОННЫЙ МЕТОД
Иммерсионный метод — простой и точный способ определения минералов фосфоритов, особенно фосфатных. Показатели преломления практически всех фосфатных минералов лежат в пределах обычных иммерсионных жидкостей (1,58—1,64) и поэтому могут быть довольно точно определены. В свою очередь, зная преломление, можно ориентироваться и в химическом составе фосфата. Приготовление препарата не сложно: достаточно отломить от образца крошку породы и раздавить ее между двух предметных стекол. Для изучения поверхности кварцевых, глауконитовых или других зерен и биофрагментов (следов растворения, механических ударов и т. д.) их извлекают из породы иглами и изучают отдельно, дополняя осмотром под би-нокуляром.
9.2.4. ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
Химический анализ — один из важнейших при изучении фосфоритов — позволяет решать следующие задачи: 1) установить присутствие в породе фосфатов выше кларка; 2) расшифровать минеральный состав; 3) выявить содержание малых и редких элементов, особенно ванадия, урана и др. (см. 9.4); 4) определить фосфориты как полезное ископаемое и наметить способы
его обогащения; 5) выявить генетические особенности. Применяют валовой, спектральный и некоторые виды частного химического анализа.
Для определения параметров кристаллической решетки фосфатов широко используется рентгеновский анализ, а микрозон-довый анализ вскрывает неоднородность фосфатных зерен, свидетельствующую о длительном и прерывистом их формировании, аналогично глаукониту (см. гл. 12).
9.3. МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ
Хотя Д. Мак-Коннел насчитывает 38 фосфатных минералов фосфоритов (Петтиджон, 1981, с. 537), породообразующих минералов значительно меньше, и из них важнейших шесть (табл. 9.1). Следует иметь в виду, что из-за аморфности или полукристалличности фосфатное вещество адсорбирует много примесей. Кроме того, широко развитый изоморфизм также делает химический состав не стехиометрическим, поэтому формулы фосфатов часто пишутся различно (Вещественный..., 1979).
Таблица 9.1
Основные фосфатные минералы
Минерал
Химическая формула
Степень кристалличности
Nl
NP
NITNP
Коллофан
Ca10P512C018F118(OH)
аморф.
1,60 -
1,62
нет
•Гидроксил-лпатйт
Са10Р6О24 (OH)2, или Ca10 (OH)2 (Р04)6
полу-крист.
1,657
1,653
0,004
Карбонат-апатит
Ca10P5CO24(OH)3
»
1,632
1,625
0,007
Курскит
Ca10P4,8С1)2022,8 X X F2 (OH)1,а
»
1,597— 1,610
1,590— 1,602
0,007— 0,00»
•Франколит
Ca10P5^Co18F1,8 (ОН)
»
1,610— 1,630
1,605— 1,614
0,005— 0,006
•Фторапатит
Ca10R6O54F2
полно-крист.
1,633— 1,669
1,631 — 1,665
0,002— 0,005
Г. И. Бушинский считает, что основными минералами являются франколит (или іитаффелит), слагающий пластовые фосфориты, и курскит, слагающий желваковые. Карбонатапатит (или подолит, или даллит) более редок, а гидроксилапатит слагает кости современных животных. В действительности и пластовые и желваковые фосфориты состоят не из одного фосфатного минерала.
Из нефосфатных минералов часто и в большом количестве встречаются обломочный кварц, аутигенный и эдафогенный глауконит, аутигенные опал, халцедон, кварц, пирит, кальцит, доломит, сидерит, окисное железо и другие минералы, а также
