Литология. Кн. 2 - Фролов В.Т.
ISBN 5—211—02383—8
Скачать (прямая ссылка):
Макроскопическое изучение дает много для определения и познания карбонатных пород. Уже цвет свежей породы и в сравнении с коркой выветривания позволяет определить известняки (они отбеливаются на поверхности), доломиты (обычно становятся желтыми), анкериты (красные в корке вследствие окисления двухвалентного железа) и сидериты (темно-красная корка), а также родохрозиты (чернеют вблизи поверхности — тоже в результате окисления двухвалентного марганца). Сидериты, кроме того, легко определяются по тяжелому весу (их удельный вес доходит до 3,9).
Простые химические реакции также широко применяются и дают хорошие и надежные определения. В куске известняки со слабой (3—5%-й) соляной кислотой вскипают бурно, доломиты — слабо и не сразу, сидериты и магнезиты — не вскипают, хотя медленно растворяются. Разработаны реакции окрашивания для образца, пришлифовки, шлифа и порошка (Фролов, 1964; Логвиненко, 1957, 1962, 1974, 1984, 1986).
Соляной кислотой легко устанавливается даже небольшая примесь кальцита (по точечному вскипанию) к другим породам или степень разбавленности известняка доломитом — по интенсивности вскипания. Последняя «градуируется» на специально
подобранных образцах из изучаемого региона и проанализированных химически, что помогает определять химический состав с точностью до нескольких процентов.
Карбонатные породы в целом, помимо отмеченных признаков, узнаются по тому, что они царапаются ножом, нередко содержат биоскелеты, имеют кристаллический вид или, наоборот, пелитоморфны, но однородны, как бы изотропны (писчий мел и другие подобные породы), хотя известны и тонкослоистые карбонатолиты (лагунные).
Микроскопически в шлифах карбонат устанавливается просто — по высоким интерференционным окраскам — перламутровым и белым высшего порядка, высокому показателю преломления, высокому рельефу и изометричной форме зерен. Если зерна достаточно крупны — видна хорошая спайность по ромбоэдру или, менее четко, по ромбической призме (у арагонита). Кальцит обнаруживает полисинтетические двойники, а у других карбонатных минералов их нет или они очень редки. На всех кристаллах, если они крупнее 0,04—0,05 мм, отчетливо проявляется псевдоплеохроизм: при вращении столика микроскопа они становятся то серыми, резко рельефными (рельеф обусловлен волной с rig), то светлыми, как бы бесцветными, плоскими {рельеф обусловлен rip). Следовательно, двупреломление можно оценить и при одном николе, если оно достаточно велико {0,172 у кальцита, у других карбонатов еще выше). Для наблюдения псевдоплеохроизма лучше выбирать несдвойникован-ные зерна.
Разделение карбонатных минералов проводят и по другим признакам. Кальцит (и арагонит) выделяется тем, что в одном положении погасания рельеф его резко отрицательный (полоска Бекке при поднятии тубуса сходит с него), доломитовые кристаллы лишь изредка обнаруживают п'р<пк.б.1, а сидерит, магнезит, анкерит имеют оба показателя преломления выше показателей канадского бальзама (табл. 7.2, рис. 7.3). Использование других отличий — угла между спайностью по ромбоэдру, возрастания двупреломления и изменения интерференционной окраски от перламутровой у кальцита (относительно низкого) до белой высшего порядка у других минералов — требует более точных измерений и наблюдений.
Относительно простым является разделение по отличиям -структуры пород (рис. 7.4, а, в). Кальцит чаще всего разнозер-нист, форма зерен неправильная, сложных, лапчатых очертаний, доломит более равнозернист и более идиоморфен, субром-боэдричен и в целом мельче зерном, у сидерита эти свойства • еще отчетливее: он обычно микроравнозернист и субромбоэдри-чен. Хотя эти отличия не абсолютны (и иногда не удается уверенно определить минеральный состав), все же не случайны: они обусловлены разной кристаллизационной силой, возраста-
1 к. б. — канадский бальзам.
Таблица 7.2
Основные оптические и кристаллографические свойства карбонатов
Минерал и его состач
Полисинтетические двойники
Удельный вес
по и "о <" V
пе на плоскости спайности
Двупре-ломление
Арагонит CaCO3
обычны
2,94
1,686 (1,681)
1,530
— '
0,155
Кальцит CaCO3
обычны
2,72
1,658
1,486
1,556
0,172
Доломит
Ca, Mg (СОз)2
редки
2,87
1,679
1,500
1,587
0,181
Анкерит
Ca (Mg, Fe) (С03)2
очень редки
2,87
1,728— 1,741
1,531-1,536
0,197— 0,205
Магнезит MgCO3
нет
2,98
1,700
1,509
1,602
0,191
Брейнерит (Mg, Fe) CO3
»
1,707— 1,718
1,517
0,191 — 0,202
Пистомезит (Fe, Mg) CO3
»
1,788
1,570
0,218
Сидерит FeCO3
3,95
1,875
1,633
1,748
0,242
Ферродоломит* CaFe (CO3J2
»
3,20
1,765
1,555
1,655
0,210
Родохрозит MnCO3
3,60
1,816
1,597
1,702
0,219
Примечание. Арагонит — двуосный, ромбической сингонии, остальные — одноосные тригональные, в основном ромбоэдрические; оптический знак всех минералов отрицательный.
* Константы ферродоломнта вычислены.
ющей от кальцита к сидериту. Поэтому и структурный метод диагностики может быть рабочим, т. е. действующим. Он даже более разрешающ не в мономинеральных, а в смешанных по составу карбонатных породах, например в доломитистых известняках, в которых доломит, включая и выделившийся позже кальцита (в том числе и образовавшийся в твердой породе), имеет идиоморфную, ромбоэдрическую форму, более правильную, чем в чистом доломите (рис. 7.4,г). Железосодержащие карбонаты, кроме того, узнаются по красноватой окраске в шлифах, возникающей за счет окисления двухвалентного железа нередко даже при изготовлении шлифа.
