lito_kuznecov

окрашены, а те, где доломит, — сохраняют первичную окраску. Для фиксации полученной картины этот шлиф можно вновь покрыть покровным стеклом.

2.1.4. СУЛЬФАТЫ

Породообразующими в осадочных породах являются практически только два минерала из группы сульфатов — гипс и ангидрит, хотя в отдельных случаях могут быть

Гипс CaSO4 H2O. Минерал моноклинной сингонии. В шлифе прозрачный бесцветный, в виде кристаллов обычно неправильной лапчатой формы со сложными неправильными краями, по которым соединяются смежные зерна. Подобная форма кристаллов характерна для зернистых масс. В трещинах гипс нередко дает волокнистые структуры с ориентировкой удлиненных кристалликов нормально к стенкам трещин (селенит), в пустотах и кавернах могут быть и относительно правильные кристаллы. Спайность весьма совершенная по (010), совершенная по (111) под углом 40 — 42° к предыдущей и хорошая по (100). Показатели преломления несколько ни-

слабый отрицательный рельеф намечается лишь в некоторых сечениях. С анализатором дает серые и слегка синеватые окраски (пд — пр — 0,009 — 0,010). Минерал двуосный, положительный, угол IV = 52 — 58°. Ориентировка оптической индикатрисы CNp = 38°, CNg = 52°, Nm || Ь. Удлинение либо положительное, либо отрицательное.

По некоторым показателям (прозрачный, бесцветный, серые интерференционные окраски) похож на кварц, с которым студенты его нередко путают. Главное отличие — гипс двуосный, кварц — одноосный. Вместе с тем есть и менее резкие и менее определенные показатели, позволяющие отличать его от кварца — у гипса практически всегда есть спайность (кварц без спайности), у него несколько ниже, чем у кварца, показатель преломления (при подъеме тубуса микроскопа линия Бекке смещается на канадский бальзам, а у кварца, — на минерал). Наконец, кварц практически всегда находится в виде обломочных зерен, т.е. несет следы переноса (окатанность, сортировка и т.д.), в то время как гипс в абсолютном большинстве случаев — минерал аутогенный хе-

80

м о г е н н ы й с соответствующей формой зерен. Гипс легко обезвоживается при нагреве и давлении, поэтому при изготовлении шлифа он может переходить в полугидрат CaSO4-0,5Н20. При этом меняются форма кристаллов и его оптические свойства. Кристаллы приобретают игольчатый облик, он становится одноосным положительным, повышается показатель преломления (п0 = 1,558; пе = 1,586) и сила двойного лучепреломления (п0 — пе = 0,028). В этом случае он отличается от кварца по форме кристаллов, несколько большим показателем преломления и главное — более высокой интерференционной окраской — вплоть до желтой второго порядка. Обычно же столь значительной потери воды не происходит, хотя интерференционная окраска явно повышается до желтой, оранжевой или красной.

Ангидрит CaSO4. Минерал кристаллизуется в ромбической сингонии. В шлифах минерал прозрачный, образует брусковидные и призматические, нередко волокнистые кристаллы со спайностью в двух направлениях, которая видна в относительно крупных индивидумах. Обычны агрегаты брусковидной (напоминают чем-то не очень качественный паркет), па- раллельно-волокнистой или спутанно-волокнистой (войлочной) структуры. Благодаря пластичности кристаллы часто механически деформированы, изогнуты вдоль длинной оси. Показатель преломления существенно выше,, чем у канадского бальзама (пд = 1,609-1,618, пт = 1,574-1,579, лр =1,569-1,574), поэтому виден отчетливый положительный рельеф. С анализатором дает яркие и сочные интерференционные окраски [пд — пр = 0,043 — 0,044). Минерал двуосный положительный, угол 2V = 42 — 44°, с прямым погасанием и отрицательным удлинением. Ориентировка оптической индикатрисы:

NpII с, NmH Ь, Nff|| а.

В абсолютном большинстве случаев гипс и ангидрит являются минералами аутогенными и хемогенными. Главным образом это осадки водоемов повышенной солености, где соленость достигает 100—150 %о и более при среднеокеанической солености 35 %о. Гипсовые корочки и налеты обычны в почвах аридных и семиаридных областей. В этих обстановках возможно формирование гипсовых и ангидритовых цементов в обломочных породах. В относительно небольших количествах эти минералы образуются в результате различных катагенетических процессов — доломитизации, просачивании сульфатсодержащих рассолов из вышележащих соленосных толщ, при сложных реакциях на водонефтяных контактах и др. Известны также эоловые пески, содержащие суль-

81

фатные минералы, однако подобная обломочная форма весьма редка.

Следует также отметить, что гипс при возрастании давления и температуры (реально — при погружении) переходит в ангидрит; последний при гидратации может переходить в гипс. При этом меняется не только минеральная форма, но и структура, и текстура породы. В ряде случаев подобные взаимопереходы, замещения, реликты исходных материалов, псевдоморфозы удается наблюдать в шлифах.

2.1.5. ГАЛОГЕНИДЫ

Среди минералов-галогенидов безусловное лидерство как породообразующий минерал имеет галит, в существенно меньшей степени развит сильвин (KCl), еще

реже отмечаются карналлит (KMgCl3GH2O), бишофит (МдС12-6Н20), встречаются также флюорит (CaF2; осадочная разновидность — ратовкит) и др.

Галит NaCl. Сингония кубическая. Образует кубические, реже октаэдрические кристаллы. В шлифе обычны серые, иногда даже полупрозрачные кристаллические массы. Чистый галит водяно-прозрачный, но в природе он всегда содержит различные примеси — пузырьки воздуха и рапы, пелитовый материал, нередко включения других, «несоляных» минералов — ангидрита, гипса, доломита, обломочного и аутигенного кварца, слюд, полевых шпатов, оксидов и сульфидов железа и др., что и определяет цвет минерала в шлифе.

Кубическая сингония обусловливает облик кристаллов, образующих отчетливо прямоугольные, иногда даже квадратные формы. Рост кристаллов галита в маточной рапе (рассолах) происходит очень быстро, и указанные выше примеси, которые захватываются формирующимся кристаллом, располагаются параллельно его граням и ребрам. Эти примеси отчетливо выявляют прямоугольную форму кристалла и нередко определяют его зональное и секториальное строение, когда более чистые каемки чередуются с замутненными.

Спайность совершенная по (100) и несовершенная по (110), т.е. под углом 90°, однако наличие примесей может затушевывать ее. Галит, как и все кристаллы кубической сингонии, изотропен, поэтому имеет только один показатель преломления, практически равный таковому канадского бальзама (л = 1,544).

Минерал не двупреломляет, с анализатором черный не-

82

прозрачный. Вместе с тем наличие примесей, в частности ангидрита, ведет к тому, что они дают собственную интерференционную окраску, и эти цветные включения подчеркивают кубический облик кристаллов.

Галит является сугубо аутигенным чисто хемогенным образованием водоемов высокой солености (25 — 29 %) и является практически единственным породообразующим минералом такой осадочной горной породы, как каменная соль, ведущим — в сильвините, где его содержание обычно больше, чем минерала сильвина. Более редки случаи вторичного выделения кристаллов галита из пластовых вод в кавернах карбонатных пород.

Сильвин KCl. Важнейший компонент сильвинита, в качестве примесей встречается в других соляных породах.

Минерал кубической сингонии.

Оптические свойства: прозрачный, бесцветный, с прямоугольным иногда квадратным обликом кристаллов; показатель преломления ниже, чем у канадского бальзама (n = 1,400), т.е. появляется отрицательный рельеф; минерал оптически изотропен, с анализатором черный непрозрачный.

2.1.6. ГИДРОКСИДЫ ЖЕЛЕЗА

Ряд минералов — гидроксидов трехвалентного железа, из которых наиболее известны гётит (FeO OH или Fe2O3H2O) и гидрогётит (FeOOHnH2O или Fe2OynH2O), обычно объединяются под общим названием лимонит.

В шлифе лимонит — это черные непрозрачные массы или слегка просвечивающие в желто-буро-красных тонах. Вместе с тем существуют и прозрачные желто-оранжевые и желто- красно-бурые выделения с отчетливым плеохроизмом в жел- то-оранжевых и желто-бурых цветах. В одних случаях они оптически изотропны — черные при введенном анализаторе, в других — образуют кристаллы ромбической сингонии с вы-

интерференции.

Минерал двуосный отрицательный, угол 2V = 0 — 27°. Угасание прямое.

Практически все лимониты аутогенны. Они составляют основу горной породы — бурых железняков, но в виде при-

83

месей часто встречаются в самых разнообразных породах, образуют цементы и рубашки (пленки) вокруг обломочных зерен и т.д.

* * *

Для определения минерала в шлифе знание его оптических свойств является необходимым, но не достаточным условием; точнее сказать, установить набор этих свойств — еще не значит определить сам минерал: необходимо путем сложного перебора найти именно тот минерал, который обладает всем этим набором, что представляет собой достаточно трудную задачу. Поэтому разрабатываются определенные таблицы, ключи к поиску и т.д. Подобные определители той или иной степени сложности имеются во многих указанных выше изданиях (Логвиненко 1957, 1962; Наумов 1981, 1989; Преображенский, Саркисян 1954 и др.).

Одним из рациональных путей представляется последовательное разделение всех минералов на большие группы πα каким-то легко устанавливаемым признакам, с последующей детализацией и определением дополнительных констант. Так, первое разделение минералов возможно провести по их прозрачности или непрозрачности. Непрозрачные в шлифе — рудные минералы, в том числе очень часто лимонит.

Практически все породообразующие, а также большинство акцессорных (см. далее) минералов являются прозрачными. Для них можно использовать такой легко устанавли-! ваемый показатель, как цвет. По сути дела из относительно распространенных описанных выше минералов лишь несколько являются окрашенными: биотит (желто-бурый плеохроирующий), глауконит (зеленый, желтоватоили сине- вато-зеленый), железистые хлориты (зеленые) и иногда лимонит. Список же прозрачных бесцветных минералов достаточно велик.

Используя обычную последовательность изучения минерат лов в шлифе, т.е. работая сначала без анализатора, а затем с ним, можно получить набор показателей, которые позволят определить исследуемый материал. По сути дела на этом принципе построена схема предварительного определении основных породообразующих минералов (табл. 2.3), где, перемещаясь последовательно сверху вниз и отбраковывая минералы, не удовлетворяющие определенным для изучаемого константам и свойствам, можно резко сузить список возможных минералов, а в ряде случаев и достаточно достовер-

84

Т а б л и ц а 2.3

Схема предварительного определения основных породообразующих минералов осадочных горных пород в шлифах

S Т а б л и ц а 2.4

Таблица для определения в шлифе прозрачных породообразующих минералов

Минералы анизотропные — сила двойного лучепреломления

рельеф

сильные

П р и м е ' ι а н и е. СплоUUюй линие!Й подчеркнутьJ ми аеρалы окраше;нные!, Π)гнктирной — мин[е1залы, коте>Рые могут иметь ложную окраску за счет сильной шагрени (нш1рим(ф. опал, сидер]лт), πРОД)iTCTOB разрушен ия (напримеР. плагиоклазы), включений (на1нример галит, доломит), пс<гвдоa6cof)б1*ии (напримеρ, кальц»it, магн<23ИТ и ДР) .

09

<0