Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




01.11.2019


01.11.2019


25.09.2019


14.09.2019


14.09.2019


08.09.2019


03.09.2019


26.08.2019


13.08.2019


13.08.2019





Яндекс.Метрика
         » » Особенности минералогического состава осадочных пород

Особенности минералогического состава осадочных пород

09.12.2017

В осадочных породах присутствует несколько модификаций кремнекислоты. Наиболее распространен в осадочных породах, главным образом песчаных, кварц.

Кварц встречается либо в виде кластических зерен, обычно) в большей или меньшей степени округлых, либо в виде новообразований — в таком случае иногда с заметными призматическими и ромбоэдрическими гранями (вторичный кварц). Иногда образует также оболочки вокруг кластических зерен.

Другая разновидность кремнекислоты — волокнистый халцедон — нередко образует радиально-лучистые сферолиты или отдельные секторы их. Реже встречается кварцин. Эти минералы часто образуют оболочки вокруг кластических зерен, заполняют промежутки между ними, входят в состав спикулей губок и т. д., иногда пропитывают породу целиком.

Опал — первичное образование в твердых частях спикулей губок, радиолярий, диатомовых и др. Тесно связан с халцедоном, в который переходит; содержит от 3 до 12% H2O. В большом количестве присутствует в гезах, в цементе опаловых песчаников, образует иногда шарики.

Полевые шпаты встречаются обычно в виде таких же зерен, как кварц, сильно разрушенных и с трудом распознаваемых. Эти зерна принадлежат ортоклазу, микроклину, плагиоклазам. Из плагиоклазов чаще встречаются кислые и средние разности до лабрадора. Полевые шпаты получаются при разрушении различных изверженных пород, гнейсов, амфиболитов п других сланцев. В некоторых случаях встречается новообразование ортоклаза в осадочных породах.

Из слюд мусковит и серицит, с трудом поддающиеся выветриванию, присутствуют в осадочных породах довольно часто и в значительном количестве в виде тонких пластиночек. Редко встречается легко выветривающийся биотит, переходящий в хлорит. Некоторые породы переполнены хлоритовыми листочками и чешуйками, придающими им зеленую окраску. Хлорит нередко образует радиально-лучистые скопления. Слюды получаются из разрушенных кислых и средних магматических пород, также из гнейсов и сланцев, хлорит — из хлоритовых сланцев и пород, из филлитов и других метаморфических пород.

Роговые обманки, главным образом зеленые, встречаются редко, обычно в виде удлиненных зерен, иногда таблитчатых по спайности. Источником их являются роговообманковые метаморфические породы (амфиболиты и другие), также роговообманковые граниты, диориты, частью габбро,

Авгиты и диопсиды встречаются реже роговых обманок, в виде короткопризматических зерен или осколков по спайности. Источником авгита являются главным образом средние и основные магматические породы.

Глауконит является одним из наиболее характерных минералов осадочных пород; присутствует исключительно в осадочных породах, иногда в значительных количествах. Образует округлые зерна черного цвета, часто с характерной почковидной поверхностью, в шлифе зеленые. Заполняет пустоты в раковинах фораминифер, внутренние каналы спикулей губок. Обычно его зерна состоят из огромного количества мельчайших чешуек зеленого цвета. При выветривании глауконит переходит в окислы железа. Характерно для него значительное содержание K2O (до 8%). Присутствует в песчанистых, мергелистых, известняковых породах, реже глинистых; присутствие его в значительном количестве обогащает породу калием.

С глауконитом сходен ряд других железистых минералов, так называемых лептохлоритов (шамозит и др.).

Кайе (1916 г.) дает следующую таблицу для того, чтобы легче отличать глауконит от лептохлоритов:
Лептохлориты встречаются в ряде оолитовых железорудных месторождений.

Каолинит и родственные ему минералы (галлуазит, монотермит, аллофан и др.) присутствуют в тонкозернистых породах обычно в виде очень мелких чешуек или плотных масс. Среди минералов группы каолинита выделяют кристаллические: каолинит с разновидностями — дикитом и накритом, галлуазит, который отличается от каолинита главным образом несколько большим содержанием воды, монтмориллонит, а также аморфные и криптокристаллические минералы: аллофан (содержащий до 40% воды) и др. Эти минералы, входящие в состав главным образом глинистых пород, трудно различимы при помощи микроскопа; отличаются в ряде случаев термическими свойствами — выделением воды при разных температурах. Для всех минералов данной группы характерна способность абсорбировать различные вещества, в частности окислы железа, K2O и др.

Карбонаты представлены главным образом кальцитом и доломитом, арагонитом, сидеритом, анкеритом.

Кальцит встречается частью в виде неправильных зерен, образующих основную массу известняков, частью в виде очень тонких зернышек, почта не различимых даже при сильных увеличениях. Резке обладает ромбоэдрическими очертаниями. Входит в состав остатков большого числа организмов (моллюсков, брахиопод, кораллов, фораминифер и др.). В виде болеем или менее крупных зерен входит в состав известковых песчаников. В мелу присутствуют преимущественно очень мелкие шарики — кокколиты (диаметром иногда 1 микрон и менее). Более крупные зерна характеризуются полисинтетическим двойниковым сложением.

Арагонит встречается редко, образуя волокнистые агрегаты.

Доломит, с содержанием 45,79% MgCO3 и 54,21% CaCO2, встречается в виде неправильных зерен, часто имеющих ромбо-эдрические очертания, особенно ясные там, где он соприкасается с кальцитом. Полисинтетические двойники очень редки. Анкерит обычно содержит до 15% FeO и отличается от остальных карбонатов тем, что выделяет при разрушении небольшие количества бурого железняка.

Сидерит образует обычно самостоятельные скопления. Для него характерно часто наблюдаемое выделение при выветривании окислов железа.

Фосфаты представлены фосфоритом, плотным или тонкозернистым (апатитом). Он входит в состав остатков организмов, частью же образует стяжения в песчанистых или мергелисто-глинистых отложениях, иногда целые плиты. Образует оболочки вокруг зерен кварца и других минералов, цементируя их (фосфоритовые песчаники).

Хлористые и сернокислые соединения широко представлены крайне разнообразными типами, устойчивыми по большей части при определенном взаимоотношении тех или иных из них в растворе. К ним принадлежат легко растворимые минералы — каменная соль, гипс, ангидрит и главные минералы, играющие основную роль в определенных тинах горных пород калийных месторождений — сильвин (KCl), карналлит (KCl*MgCl3*OH2O), кизерит (MgSO4*H2O), полигалит (K2SО4*MgSO4*2CaSO4*2H2O), каинит (KCl*MgSO4*3H2O) и др. Имеются месторождения таких минералов, как селитра калийная или натровая. Своеобразен минералогический состав боратовых отложений Индерского озера, где присутствует ряд боратовых минералов, как аппарит (2MgO*B2O3*H2O), иньоит (2СаО*3B2O3*13Н2О) и ряд других минералов, бесцветных, частично сходных с кальцитом, иногда в виде радиально-лучистых агрегатов.

Минералы, входящие как существенная часть в состав осадочных пород, играют в ряде случаев большую роль в процессах дальнейшего изменения этих пород, вплоть до метаморфизма.

Среди этих минералов различают три группы. Минералы первой группы характеризуются тем, что легко растворяются и в процессах метаморфизма, как таковых, участия не принимают. Сюда относятся галоидные и сернокислые соединения, бораты, азотнокислые и иные легко растворимые минералы. Вторую группу составляют трудно растворимые минералы (кварц, каолинит и др.), а также угллекислые минералы. Эти минералы играют большую роль в процессах преобразования горных пород. По их остаткам или продуктам их изменений в ряде случаев определяется первичный состав горных пород. Минералы третьей группы встречаются в малом, иногда ничтожно малом количестве. Сюда относятся акцессорные минералы осадочных пород.

Существенное значение этих минералов заключается в том, что по ним часто можно судить о материнских породах, из которых образовались данные осадочные породы; они оказывают существенную помощь также при корреляции т. е. установлении одинакового возраста различных слоев и свит (ставролит, кианит и др.). Акцессорные минералы по большей части имеют большой удельный вес. Некоторые из них играют роль рудных минералов, имеющих важное практическое значение (касситерит, монацит и др.). Внешний вид этих минералов в осадочных породах более или менее отличается от внешнего вида их в магматических и метаморфических породах. Однако необходимо иметь некоторый навык для того, чтобы узнавать их в осадочных породах; часть из них носит корреляционный характер.

Один из этих минералов, обладая значительной твердостью, сохраняют при переносе форму кристаллов — циркон, анатаз, турмалин и др.; другие более или менее сильно окатаны — гранат, кианит, ставролит и др.

Апатит (уд. вес 3,446) встречается очень редко, обычно в виде зерен и иногда довольно хорошо сохранившихся кристаллов. Зерна его либо сильно окутаны, либо вследствие легкой растворимости корродированы. Чаще в виде фосфорита образует цемент песчаников и других пород. Фосфорит обычно буроватый, агрегатно слабо поляризущий, становится радиальнолучистым в том случае, когда образует оболочки вокруг кластических серен.

Турмалин (уд. вес 3,089—3,212, хромтурмалин — 3,3) часто встречается в виде прекрасно сохранившихся призматических кристаллов, иногда более или менее окатанных, с дитригональными поперечными разрезами. Окраска обычно крайне разнообразная — коричневая, буроватая, синеватая, иногда неодинаковая на различных концах кристалла. Особенно характерны плеохроизм, отрицательный характер удлинения и одноосность.

В среднем Ng = 1,643, Np = 23.

Циркон (уд. вес 4,583—4,658) обычно встречается в виде короткопризматических кристалликов с хорошо образованными гранями бипирамиды, иногда в виде округлых зерен. Характерны почти полная бесцветность, оптически положительный характер, одноосность и большая сила лучепреломления. Показатели преломления: Ng = 1,968, Np = 1,924.

Касситерит (уд. вес 6,8—7,1) встречается в виде призматических пли бипирамидальных кристалликов, часто более или менее округлых, иногда с потерей кристаллических очертаний; попадаются коленчатые двойники. Зерна его непрозрачны, с алмазным блеском, большей частью бурые или красные, иногда серые. В шлифе заметны окраска и одновременно плеохроизм с колебаниями в широких размерах: Ng — буро-желтый разной степени интенсивности, Np — золотисто-желтый до серого, иногда розоватый или красноватый. Нередко зональный. Показатели преломления очень высокие: Ng = 2,093, Np = 1,997; Ng—Np = 0,096.

Источником являются по большей части граниты и кварцевые и кварцево-полевошпатовые, иногда также сульфидно-касситеритовые жилы в них. Его легко принять за рутил, гиперстен, титанит и другие темнобуроватые минералы. Характерная реакция для его распознавания: в сосуд из металлического цинка помещают зерно касситерита и наливают разбавленную HCl. При выделении водорода на касситерите образуется налет алюминиево-серого цвета, заметный под микроскопом, указывающий на присутствие олова.

Монацит (уд. вес 5,1—5,27) обычно встречается в виде хорошо окатанных бледножелтых зерен с темными краями, иногда яйцеобразных, также в виде кристалликов и пластинок по спайности. Двуосный, оптически положительный. Большие показатели преломления: Ng = 1,841, Np = 1,796. Получается из гранитов.

Рутил (уд. вес 4,24) встречается в виде красных, красно-бурых, желтых удлиненных призматических кристалликов; часты коленчатые или имеющие форму как бы сердца двойники. Отличается исключительно высокими показателями преломления: Ng = 2,903, Np = 2,616.

Анатаз (уд. вес 3,84) встречается крайне редко в виде игольчатых бипирамидок, чаще пластинок или агрегатов неправильных зерен, бесцветных, желтоватых, зеленоватых, черноватых, с показателями преломления Ng — 2,535, Np = 2,494, с незаметным плеохроизмом. Обычный источник его — гнейсы, слюдяные сланцы, граниты и другие породы.

Корунд (уд. вес 4,0) — бесцветный, синий разных оттенков плеохроичный минерал; окраска часто неравномерная. Сохраняет форму кристаллов, часто пластинчатых. Показатели преломления большие: Ng = 1,767, Np = 1,759. Оптически одноосный, отрицательный. Источником его являются крайне разнообразные породы: как кислые — граниты, так и основные и ультраосновные, а также кыштымиты и другие продукты преобразования ультраосновных пород в контакте их с гранитами, кристаллические сланцы п др.

Кианит (дистен) — триклинный минерал (уд. вес 3,6). Чаще всего встречается в виде призматических, пластинчатых с округлыми углами, со следами спайности по двум направлениям, иногда округлых зерен, бесцветных, синеватых и синих, слабо плеохроичных. Большие показатели преломления: Ng = 1,729, Np = 1,717; Ng—Np = 0,012. Получается нрп разрушении метаморфических пород, главным образом слюдяных сланцев, некоторых парагнейсов.

Дюмортьерит — 8Al2O3*B2O3*6SiO2*H2O (уд. вес 3,3) — с призматическими кристаллами иногда с двойниками по (110), с ясно заметной спайностью. Сходен с турмалином, но отличается от последнего большими показателями преломления: Ng = 1,689, Np = 1,678. Плеохроизм от темносинего до бесцветного через желто-фиолетовый. Оптически двуосный, отрицательный, с небольшим углом 2V. Образуется из гранитовых пегматитов, гнейсов, метаморфических пород.

Ставролит (уд. вес 3,7) редко образует хорошо ограненные кристаллы, обычно удлиненные более или менее округлые зерна. Наиболее характерны большие показатели преломления (Ng = 1,746, Np = 1,736), желтая окраска, резко выраженный плеохроизм и прямое угасание; оптически положительный. Получается из кристаллических сланцев и гнейсов с гранатом, кианитом, силлиманитом. Ta же ассоциация минералов характерна и в осадочных породах.

Андалузит (уд. вес 3,15) — бесцветный, иногда розоватый и тогда плеохроичный минерал. Образует зерна, часто удлиненные, крайне разнообразных очертаний, иногда угловато-округлые, нередко с включениями графита. Оптически отрицательный, двуосный. Получается преимущественно из глинистых и слюдяных сланцев.

Силлиманит (уд. вес 3,23) обычно встречается в виде удлиненных тонкопризматических кристалликов и игольчатых образований, иногда трещиноватыми зернами. Бесцветный. От топаза л андалузита отличается формой и более высоким двупреломлением, от андалузита — положительным удлинением, от дистена — прямым угасанием. Образуется в породах метаморфических, главным образом в силлиманитовых, кордиеритовых, гранатовых гнейсах.

Гранаты (уд. вес 3,713—4,250) образуют неправильные, изометричные трещиноватые зерна с резко выраженной шагреневой поверхностью, бесцветные или розоватые, зеленоватые, изотропные; пластинчатые формы зерен отсутствуют. Первоисточником их являются некоторые граниты, гнейсы, слюдяные сланцы, скарны и другие породы.

Органогенные остатки крайне разнообразны и присутствуют в крайне различных относительных количествах, то полностью образуя породу, то будучи рассеяны в породе, часто в виде обломков. Нередко раковины моллюсков, брахиопод и других организмов перетерты. Скелетные части образованы различными веществами: часто карбонатами, главным образом кальцитом, иногда доломитом или арагонитом, также фосфорнокислым кальцием; нередко кремнекислотой, либо халцедоновой.

В преобразовании горных пород остатки организмов играют крупную роль. В результате перерастворения их и перенося получаемых веществ — карбонатов, фосфорнокислых соединений кремнекислоты и других в новые места, где они концентрируются, образуются конкреции или цементируются породы.

В процессе метаморфизации осадочных пород остатки организмов исчезают в огромном большинстве случаев без всякого следа.

Карбонатные остатки. К ним относится большое количество крайне разнообразных остатков как растений (известковые водоросли), так и микроорганизмов (фораминифер) и макроорганизмов (кораллов, шок гожих, ракообразных, мшанок, известковых брахиопод, моллюсков).

Кремнистые остатки. К числу организмов, обладающих кремнистым скелетом, относятся: 1) диатомовые микроорганизмы морского и озерного происхождения, входящие в состав главным образом трепелов; 2) радиолярии — микроорганизмы с чрезвычайно тонкой структурой скелета, обычно находящиеся в более глубоководных осадках и в небольшом количестве.

Спикули губок присутствуют иногда в большом количестве, образуя или палочкообразные формы — белые иголочки, видимые простым глазом, иногда расходящиеся от общего центра либо по четырем, либо по шести направлениям, или иногда и неправильные формы. Спикули часто с каналом внутри, выполненным глауконитом; сами они иногда превращаются в тонковолокнистый халцедон.

Фосфатные остатки получаются часто из содержащих фосфорную кислоту раковин брахиопод, из скелета, позвоночных и др.

Окраска осадочных пород отличается значительным разнообразием. Основное значение в этом отношении имеют минералогический состав осадочных пород и изменения последнего либо в процессе образования осадков, либо в последующие периоды.

Большая часть минералов, входящих в состав этих пород, бесцветна. Таковы кварц, глинистые минералы, карбонаты. Главными минералами, обусловливающими ту или иную окраску пород, являются прежде всего те, которые содержат окислы железа, получающиеся при окислении в частности сульфидов, дающие либо красную различных оттенков, либо бурую окраску.

Минералы, содержащие железо, как глауконит, ряд железорудных хлоритов, придают породам зеленую окраску различной интенсивности, черную, бурую; иногда красная окраска обусловлена соединениями марганца.