Вивчення в шліфах

Хоча вивчення глинистих порід в шліфах має менші можливості порівняно з уламковими породами, все ж залишається головним лабораторним методом їх дослідження і є базою для спеціальних методів і аналізів.

В шліфах за допомогою поляризаційного мікроскопа вивчаються структура, текстура, уламкові, аутигенні та органогенні компоненти, процеси заміщення одних мінералів іншими.

Вивчення у шліфах проводиться за загальною схемою уламкових порід з невеликими її змінами, а саме:

після назви йде колір, будова в крупному плані і ступінь (не) або однорідності, структура, текстура і склад глинистої частини породи, неглинисті домішки (уламкові, органогенні, аутигенні), вторинні зміни і т. д. Опис доповнюється зарисовками.

Колір і ступінь прозорості в шліфах свідчать про склад породоутворення компонентів, про домішки. Залізисті сполуки надають породі червонуватого кольору, особливо в відбитому світлі. В схрещених ніколях залізисті речовини часто непрозорі. Гумусові речовини надають породі бурого відтінку, а вуглистий рослинний детрит – сірого і темно-сірого кольору, що не змінюється і у відбитому світлі. Глауконіт і хлорит має зелене забарвлення.

Глиниста порода дуже часто є асоціацією глинистих і інших порід, що займають другорядне місце – це прошарки, лінзи, гнізда алевриту, піску або карбонатів, вуглистих речовин.

Структура. Глинисті породи під мікроскопом визначаються більш повно і детально, ніж візуально та при гранулометричному аналізі. В перерізі глинисті частини часто утворюють агрегати, які при гранулометрії розщеплюються на окремі елементарні частини. Ці агрегати краще вивчати в схрещених ніколях, коли вони одночасно погасають або просвітлюються. Структури виділяють за розміром частинок (агрегатів – грубі (більше 0,1 мм), крупні (0,1-.0,01 мм), дрібні (0,01–0,001 мм), і тонкі (<0,001 мм). Далі враховується форма глинистих частинок, яка буває листуватою, лускуватою, інколи волокнистою, голкуватою, зернистою або ооїдною, оолітовою.

Більшість глин мають тонко - дрібно - і крупнолускуваті структури, рідко груболускуваті, порфиробластові – коли на однорідному фоні виділяються крупні луски або агрегати.

В глинах часто спостерігаються структури, більш крупного плану, що виникають при седиментогенезі або діагенезі, коломорфні, фітопелітові, реліктові.

Текстури глин в шліфах інколи краще видно, ніж в зразках. Розрізняють текстури масивні, нешаруваті, шаруваті, невпорядковані та ін. З інших текстур виділяють петельчату, гніздоподібну, плямисту, що зумовлені нерівномірним скупченням піску, алевриту або аутигенних компонентів.

Мінеральний склад глинистих порід в шліфі визначається приблизно, але і це досить важливо для підготовки до інших видів аналізів, каолінітові глини визначаються за низьким подвійним заломленням ~ 0,07 (сірі кольори інтерференції) або за низьким показником заломлення глинистої маси, трохи більше, ніж у кварцу. Ознакою служать вермикулітоподібні, черв’якоподібні зростки каолініту (рис. 7.1).

Монтморилонітові глини відрізняються низькими показниками заломлення (меншими, ніж у КБ і КПШ) і високим (0,02–0,04) подвійним заломленням з яскравими кольорами інтерференції (жовті, червоні кінця першого порядку). Цими властивостями вони відрізняються від гідрослюд. Забарвлення в шліфі – жовто-зелене, жовте.

Гідрослюдисті, саме гідромусковітові глини відрізняються більш високим, ніж у кварцу, показником заломлення і яскравими кольорами інтерференції (жовті, чорні, сині кінця першого і початку другого порядку), що свідчить про високе подвійне заломлення – 0,02 - 0,03 інколи до 0,04 (рис. 7.2).

1 - каолініт; 2 - гідромусковіт; 3 - кварц уламковий

Рисунок 7.1 - Глина каолінітова (збільшення близько 400*, ніколі || і +)

Рисунок 7.2 - Глина поліміктова зазвичай гідрослюдиста

(збільшення 48*, ніколі || і +)

Неглинисті домішки бувають представлені уламковими, органогенними і аутигенними компонентами.

Розмір уламкових компонентів, зазвичай, > 0,01 мм. Їх вивчають і описують як уламкові зерна, вказують форму, розмір, склад, вторинні зміни (розчинення, заміщення, перекристалізація), кількість і розподіл в породі.

Кварц в глинах часто кородований сидеритом, кальцитом, гідроксидами заліза, глауконітом.

Слюди – гідратовані, розщеплені і перетворені в сноповидні агрегати з високим подвійним заломленням.

Рослинні залишки в глинах зустрічаються часто і надають їм темно-сірого і чорного забарвлення.

Вони поділяються на обвуглений детрит і гелефіковану речовину. Рослинний детрит непрозорий, а гелефіковані речовини - більш прозорі, вони просвічують коричневим кольором і безформенні.

Фауна зустрічається рідко і представлена як фрагментами крупних черепашок, так і скелетними залишками мікроорганізмів (форамініфер, радіолярій, остракод).

На закінчення треба відзначити вторинні зміни породи, а також дати назву глинистої породи загалом.

Умови формування. Глинисті породи мають полігенетичний характер. Вони сформувались в різних фаціальних умовах. Глинисті мінерали, які входять до складу глинистих порід, мають різний генезис. Найчастіше вони виникають внаслідок різних процесів: розкладання алюмосилікатів, магматичних і метаморфічних порід в корах вивітрювання; підводного хімічного вивітрювання (гальміроліз); хімічного осідання з розчинів. Крім того, вони утворюються в осадках і породах на стадії діагенезу та катагенезу.

Каолінітові глини утворюються в наслідок вивітрювання алюмосилікатів при формуванні кори вивітрювання і зокрема, за рахунок польових шпатів. В результаті розмиву кор вивітрювання і диференціації осадочного матеріалу в процесі переносу формуються перевідкладені каолінові глини більш однорідні, збагачені тонкодисперсною фракцією. Вони характерні переважно для континентальних умов, морське лужне середовище несприятливе для збереження каолініту. Каолінітові глини залягають малопотужними пластами та у формі лінз різної товщини.

Монтморилонітові глини зустрічаються відносно рідко. Основні поклади монтморилонітових глин формуються за рахунок морського підводного хімічного розкладання вулканічного попелу ( в процесі гальміролізу). Монтморилонітові глини залягають у вигляді пластів невеликої товщини – одиниці або десятки сантиметрів, рідше більше, але простягаються широко по площі.

Гідрослюдисті глинисті породи виникають найчастіше в наслідок перевідкладання раніше сформованих глинистих порід і мінералів разом з домішками тонкодисперсного уламкового матеріалу. Вони часто у вигляді домішок вміщують інші глинисті мінерали. Гідрослюдисті глинисті породи залягають у вигляді пластів різної товщини і лінз.

Полімінеральні глинисті породи мають найбільше поширення серед глинистих формувань. В їх складі виділяють різні глинисті мінерали, серед яких переважають гідрослюди. Ці породи виникають в наслідок перевідкладення продуктів механічного руйнування теригенних формувань, в тому числі глинистих і кори вивітрювання. Такі породи характерні для відкритих і внутрішніх континентальних морів.

Зі збільшенням глибини залягання глинистих порід склад глинистих мінералів спрощується, поступово зникають мінерали групи монтморилоніту і каолініту, зростає роль хлориту і різних модифікацій гідрослюд.

Глинисті породи можуть формуватись в різних фацінальних умовах, але переважно у водному середовищі.

За генезисом і фаціальними ознаками серед них виділяють морські, дельтові, лагунні, озерні, болотяні, річкові, заплавні. Найбільше поширення мають морські глинисті породи. Практичне значення глинистих порід наведене в лабораторній роботі №2 при характеристиці уламкових порід.