Методы изучения карбонатолитов

МАКРОСКОПИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ

ЦВЕТ. Цвет пород изучается, прежде всего, в свежем сколе и затем сравнивается с цветом корки выветривания. Установлено, что при выветривании известняки отбеливаются, доломиты желтеют, анкериты приобретают красный цвет, сидериты – темно-красный, а родохрозиты чернеют.

УДЕЛЬНЫЙ ВЕС имеет значение для диагностики сидеритов, т. к. их удельный вес доходит до 3,9.

ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ. При взаимодействии с 3-5% HCl известняки вскипают бурно, доломиты слабо и не сразу, сидериты и магнезиты не вскипают, хотя медленно растворяются. Кроме этого, с помощью HCl устанавливается даже незначительная примесь кальцита (по точечному вскипанию) в других породах. По интенсивности вскипания можно определять степень разбавленности известняка доломитом.

ТВЕРДОСТЬ. В целом все карбонатные породы царапаются ножом и имеют твердость по шкале Мооса близкую к 3.

ПРИМЕСИ и СТРУКТУРА. Карбонатные породы нередко содержат биоскелеты и имеют либо кристаллический вид, либо пелитоморфны.

МИКРОСКОПИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ КАРБОНАТОЛИТОВ В ШЛИФАХ

(Теоретическое и практическое изучение данной темы осуществляется на лабораторных работах)

Однако следует подчеркнуть, что, несмотря на схожесть карбонатов по оптическим свойствам, тем не менее, есть возможность их различать и иногда достаточно уверенно.

Так кальцит обнаруживает полисинтетические двойники, которые либо отсутствуют у других минералов, либо редки. Двупреломление у кальцита (0,172) ниже, чем у других карбонатов. У кальцита и арагонита рельеф в одном положении резко отрицательный, а доломит лишь изредка имеет Np^! ниже канадского бальзама. У сидерита, магнезита, анкерита оба показателя преломления выше канадского бальзама.

Кальцит чаще всего разнозернист, форма его зерен неправильная лапчатых очертаний. Доломит более равномернозернист и более идиоморфен, субромбоэдричен и в целом более мелкозернист. У сидерита эти же свойства выражены еще более отчетливо. Кроме этого, железосодержащие карбонаты узнаются в шлифах по красноватой окраске, которая возникает за счет окисления двухвалентного железа.

Наряду с определением минерального состава карбонатолитов в шлифах, устанавливается тип биокластов содержащихся в них, определяются примесные минералы, окремнение, углистое вещество и т.п.

Кроме выше охарактеризованных методов при изучении карбонатолитов применяется и целый ряд других методов, таких как иммерсионный, термический анализ (очень эффективен), химический анализ, электронная микроскопия, рентгеноструктурный анализ.

Минеральный состав карбонатолитов

Все карбонаты (кроме арагонита) тригональные, кристаллизуются в виде ромбоэдров и являются солями угольной кислоты (H₂CO₃). Помимо шести основных минералов, таких как кальцит, доломит, магнезит, родохрозит и метастабильного арагонита, нередким является анкерит и минералы нескольких изоморфных рядов – смесей. Среди них выделяют полные и не полные ряды. Полные ряды (смешиваются в любых соотношениях): сидерит (FeCO₃) – магнезит (MgCO₃); сидерит– родохрозит (MnCO₃); родохрозит – кальцит (CaCO₃). Неполные ряды (разорванные посредине): кальцит – сидерит; магнезиодоломит – ферродоломит и др.

Кроме этих карбонатных минералов с эвапоритами встречаются водные карбонаты натрия и магния (сода, гидромагнезит и др), а также известны и карбонаты меди – малахит (Cu₂ (CO₃) (OH) ₂) и азурит (Cu₃ (CO₃)₂ (OH) ₂).

Все карбонаты растворяются в HCl, а кальцит и арагонит очень бурно. Они имеют высокое двупреломление, а твердость большинства из них составляет 3 – 4,5.

Карбонатные породы часто содержат примесь гипса, ангидрита, фосфатов, глинистых минералов, халцедона, кварца, а также различных кластических минералов.

Из аутигенных минералов в карбонатах встречаются альбит, глауконит, сульфиды железа (пирит, марказит и др.).