Литология. Кн. 2 - Фролов В.Т.
ISBN 5—211—02383—8
Скачать (прямая ссылка):
спайности. Эта величина дается в справочнике. Используя диаграммы соотношения rig, rip и п'р на плоскости ромбоэдрической спайности (рис. 7.6), определяют истинную величину пр: достаточно линию, соединяющую значения ng и п'р, продолжить до пересечения с линией значения пр. Непосредственно определить этот показатель в иммерсионных препаратах трудно, так как для этого надо поставить зерно йа угол ромбоэдра, что возможно только в сплавах, а в жидкости зерна ложатся на какую-то» плоскость, чаще всего на спайную. Поэтому разброс значений переменной волны сужается, что облегчает определение значения tip переменной волны.
пп=п0
Рис. 7.6. Оптическая индикатриса кальцита и других одноосных отрицательных карбонатов и ее положение в ромбоэдрическом кристалле
Рис. 7.7. Дифференциальные термограммы основных карбонатных минералов
^Сидерил
Родохрозит Магнезит
Кальцит
Доломит Анкерит
400 800 1200 "С
У всех ромбоэдрических карбонатов угасание относительно' трещин спайности косое симметричное, а у арагонита — прямое, отвечающее кристаллам ромбической сингонии.
Методы окрашивания в шлифах вспомогательны. Для окрашивания изготовляют шлиф без покровного стекла или отрезают (алмазом или твердым сплавом) половину покровного стекла готового шлифа, осторожно подогревают его с этой стороны и после размягчения бальзама снимают иглой, а растворителем (ацетоном, спиртом и др.) удаляют бальзам сверху шлифа. После этого наносят каплю красителя на породу в шлифе и через определенное время (чаще всего около 1 мин) смывают струей воды. Обычно используют раствор метилвиоле-та (или фиолетовые чернила для авторучек), подкисленный несколькими каплями (на часовом стекле) соляной кислоты (до появления зеленоватого оттенка). Эта кислота за короткое время (0,5; 1 мин или дольше — время определяется концентрацией кислоты) травит кальцит, и он окрашивается. Доломит и
.другие карбонаты остаются не протравленными, и поэтому их гладкая поверхность не задерживает краситель. В шлифе картина минеральной неоднородности становится контрастной, и по ней можно подсчитывать минеральный состав. Можно шлиф сфотографировать и подсчет вести по фотографии, в том числе и по весу вырезанных из фотографии участков доломита или кальцита, отнесенных к весу бумаги всего поля зрения. Точность довольно высокая (до десятых долей процента).
Микрозернистые карбонаты методами окрашивания определяются ненадежно.
Термический анализ карбонатных пород основан на фиксировании температуры диссоциации карбонатной соли на безводный окисел и CO2 (Методы..., 1957; Дэна и др., 1953; Карбонаты, 1987; Логвиненко, 1984; и др.). Эта температура характерна для каждого минерала (рис. 7.7) и фиксируется по эндотермическому эффекту (изгиб дифференциальной кривой вниз). Для кальцита это 915—920°С, для сидерита — 450— 5000C или выше, в зависимости от изоморфной примеси карбоната магния, для магнезита — 6700C и т. д. На кривой сидерита после эндотермической реакции диссоциации его на FeO л CO2 развивается экзотермический изгиб кривой (до температуры 760—780°С), вызванный окислением выделяющегося железа и переходом в трехвалентную форму, что сопровождается выделением тепла (своего рода горение).
Двойные соли дают более сложную кривую, отражающую каждую соль смеси. Доломит определяется по двум следующим друг за другом эндотермическим пикам: первый, отвечающий распаду двойной соли и диссоциации выделяющейся магнезиальной части — MgCO3, которая оказывается перегретой, — при 740°, после чего кривая выравнивается (это означает, что в кальцитовой части реакции при таких температурах не идут); второй изгиб кривой отвечает температуре диссоциации кальцита 915 или 920°С. Термограмма анкерита, который можно рассматривать как тройное соединение, имеет уже три пика: при 6900C — распад молекулы анкерита и диссоциация карбоната железа, 740—850 — диссоциация карбоната магния и при 92O0C — диссоциация карбоната кальция.
По атласу кривых нагревания можно определять не только простые или двойные соли, но и различные их смеси. Д. А. Ви-таль (1962) провел исследование различных смесей карбонатов •Ca, Mg, Fe и Mn с известными их соотношениями и записал много десятков кривых. По ним, как по эталонам, стало возможным определять химический состав карбонатной части пород, если даже она не мономинеральна.
Химический анализ — важнейший метод изучения и диагностики карбонатолитов. Валовой химический анализ, т. е. анализ есєй породы, применяется редко, так как его данные часто трудно использовать для определения минералов и расчета их формул: помимо карбонатных минералов эти породы нередко со-
держат много примесей разного состава и происхождения, и на* такую смесь карбонатных, силикатных, кремневых и других минералов трудно или невозможно разнести суммарные данные анализа.
Для определения состава карбонатных минералов применяют рациональный химический анализ (Васильев, 1951; Методы..., 1957; и др.), чаще всего сводящийся к обработке пробы образца соляной кислотой и анализу солянокислой вытяжки. Для того чтобы в вытяжку не попали растворимые в кислоте силикаты, применяют слабую (5- или 2%-ю) кислоту и кипятят непродолжительное время. Для растворения кальцита, арагонита, доломита и магнезита достаточно нагреть раствор до кипения, а для извлечения анкерита, сидерита и других железистых и марганцевых карбонатов требуется 5-минутное кипячение. Причем растворение следует вести в токе CO2 или инертного газа (N2) для изоляции воздуха, чтобы избежать перехода Fe2+ и Mn2+ в Fe3+ и Mn4+. Нерастворимый остаток (н. о.).
