Литология. Кн. 2 - Фролов В.Т.
ISBN 5—211—02383—8
Скачать (прямая ссылка):
Из солянокислой вытяжки определяют SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, P2O5 и SOa, a FeO, MnO, CO2, С органический (С0рг), S пиритная и некоторые другие компоненты — из отдельных навесок. Содержание CO2, знание которого важно для контроля расчета карбонатов, наиболее быстро определяется объемным методом на аппарате Кноппа—Фрезениуса (Методы изучения осадочных пород. 1957. Т. 2. С. 30—32). Если карбонат представлен одним минералом, что устанавливается по» шлифу, для определения его содержания достаточно знать лишь количество CO2 в породе. Весовое его содержание умножается на соответствующий коэффициент (для кальцита он равен 2,274, для доломита — 2,09, сидерита — 2,63, а для других легко находится из молекулярного соотношения, например CO2 — MgCO3). В ряде случаев анализ может быть упрощен (и, следовательно, удешевлен) за счет исключения операций определения компонентов, которых нет в породе. Например,, при отсутствии сульфатов и фосфатов излишне во всех пробах определять SO3 и P2O5, а при отсутствии железистых карбонатов можно ограничиться определением общего железа (Fe2O3) или его вообще не определять.
Данные химического анализа должны быть пересчитаны на соли. Достаточно умножить процентное содержание окисла на коэффициент 1,785; 1,916; 1,611 или 1,619 соответственно для CaO, MgO, FeO и MnO. Однако если CaO и MnO в солянокислой вытяжке практически всегда образуются за счет карбонатов, то часть MgO и FeO может извлекаться и из лептохлори-тов, монтмориллонита и других силикатов. Силикатную часть от карбонатной точно отделить невозможно. Для более правильной оценки количества силикатной части этих окислов производят два пересчета: первый — в последовательности CaO, MnO, FeO и MgO, а при втором FeO и MgO меняются местами. Мерилом степени разрушения вытяжкой силикатной части по-
Рис. 7. 8. Кокколиты под электронным микроскопом. Угольная реплика, Cyclococcolithus leptoporus (Harray et Blackman), плейстоцен Тихого океана (а, увел, 9000) и Discoaster deflandrei Bramiette et Riedel, эоцен, мергели, киевская свита, Украина (б, увел. 4500), от С. И. Шумейко
роды является остаток вышеперечисленных окислов, на которые не хватает CO2. Количество CO2, идущее на связывание окисла, определяют как разность содержания соли, полученного при пересчете, и содержания окисла (например, CaCO3—CaO=CO2 в %). При первом пересчете нередко остается избыток MgO, на который не хватило CO2. Иногда последнего не хватает целиком на все'количество MgO и даже частично на FeO. При втором пересчете в таком положении (недостатке CO2) оказывается FeO. За карбонатное (или силикатное) количество этих окислов (или солей) берут их среднее арифметическое в обоих пересчетах.
Расчет полученных солей на минералы можно сделать лишь приближенно; одна соль может входить в разные минералы, а соотношение последних часто неизвестно. Помогает их предварительная оценка по шлифам, термокривым и другим данным. Н. М. Страхов и Э. С. Залманзон (Методы изучения осадочных пород. 1957. Т. 2. С. 13—15) рекомендуют вести расчет по усредненным составам карбонатных минералов, которые предварительно определены в образце (с помощью HCl), в шлифе, окрашиванием и термоанализом. Ошибкой, которая может возникнуть при таких расчетах из-за разницы усредненного и реального состава минералов, можно пренебречь.
Изучение в электронном микроскопе, особенно в сканирующем, существенно дополняет другие методы, так как дает возможность увидеть форму кристаллитов (размером меньше 0,001 мм и даже меньше 0,0001 мм), например, волокнистую коллоидальную в стенках фораминифер, и различить кокколиты — основной компонент писчего мела и других пород (рис. 7.8).
Рентгеноструктурный анализ по параметрам кристаллической решетки наиболее точно диагностирует карбонатные минералы, включая и арагонит. Величина зерна и примесь других веществ на достоверность определения не влияют. В смеси карбонатный минерал обнаруживается и в малых количествах (первые проценты). Все это позволяет применять рентгеноструктурный анализ как контрольный по отношению к другим методам.
7.3. МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ
Породообразующих карбонатов немного (см. табл. 7.2). Все они кристаллические, большинство тригональные, кристаллизуются в виде ромбоэдров, являются солями угольной кислоты H2CO3. В противоположность группе кальцита минералы группы арагонита относятся к ромбической сингонии (Дэна и др., 1953; Карбонатные породы, 1970; Карбонаты, 1987; Логвиненко, 1984; и др.). Помимо шести основных минералов — кальцита, доломита, сидерита, магнезита, родохрозита и метастабильного арагонита — нередки анкерит и минералы нескольких изоморфных рядов — смесей: полных (в любых соотношениях) — сидерит-магнезит, сидерит-родохрозит, родохрозит-кальцит, и неполных, разорванных посередине, — кальцит-сидерит, магнезио-доломит-ферродоломит и др. Последний ряд представлен кальцитом слабожелезистым (FeCO3 до 1%), феррокальцитом (FeCO3 от 1 до 15%), сидеродотом (FeCO3 от 80 до 95%) и сидеритом слабоизвестковистым (FeCO3 от 95 до 100%). Водные карбонаты натрия и магния — сода (NaCO3-IO или 7 H2O), термонатрит (Na2CO3-H2O), трона (Na3H(С03)2-2Н20), гидромагнезит (Mg5(CO3)4(OH)2-4H2O), несквегонит (MgCO3•3H2O) и другие — более редки. Они рассматриваются с эвапоритами, с которыми образуют парагенезы, а гидромагнезит встречается в корах выветривания ультрабазитов и как гидротермальный минерал. Основные медные карбонаты — малахит (Cu2(CO3)(OH)2, или CuCO3-Cu(OH)2) и азурит (Cu3 (CO3) г (ОН) 2, или 2CuCO3-Cu(OH)2) — образуют небольшие тела в осадочных медистых песчаниках (пермь Татарии, Донбасса и др.). Они относятся к группе дочерних осадочных пород.
