Петрография кремней » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Петрография кремней

31.07.2021

Типичный кремень, как желваковый, так и пластовой, представляет собой твердую плотную породу с ровным раковистым изломом. Цвет в зависимости от примеси изменяется от белого до серого и черного, в других случаях порода имеет серо-зеленый, желтый, коричневый или красный цвет.

Под микроскопом кремень бесцветный, имеет тонкозернистую микрокристаллическую структуру (рис. 11-2). В некоторых кремнях круглые или эллиптические прозрачные пятна представляют собой остатки радиолярий, и если последние не очень затронуты процессом перекристаллизации матрикса, то в них заметны шипы или, реже, решетчатое внутреннее строение этих организмов В кремнеспикуловых осадках содержатся многочисленные спикулы губок. Отдельные зерна кремня при сильном увеличении обычно имеют волокнисто-волнистое погасание, которое отличает их от соседних зерен. Некоторые, более молодые кремни содержат изотропный материал, в котором можно видеть несколько или много поляризующих частиц. Весьма вероятно, что эти частицы являются кристалликами кварца — первая ступень в процессе девитрификации первичного аморфного геля кремнекислоты. Co временем опаловый кремнезем, подобно вулканическому стеклу, становится полностью кристаллическим. Древние кремни (все докембрийские кремни) в настоящее время состоят полностью из мелкозернистого мозаичного кварца. Под электронным микроскопом в некоторых кремнях проявляются четко очерченные многогранные обломки кварца; другие менее плотны и содержат многочисленные пузыреобразные углубления, иногда их бывает достаточно для того, чтобы кремень имел вид шлака (рис. 11-3). Считается, что углубления заполнены водой.

Некоторые кремни не совсем чистые, и под микроскопом виден карбонат, рассеянный по всему кремню. Порцелланит содержит особенно большое количество такого карбоната. Породы, имеющие карбонатные включения, характеризуются наличием всех переходных форм от кремня, который содержит несколько рассеянных ромбов кальцита или доломита (рис. 11-4), до пород, в которых ромбы карбоната становятся настолько многочисленными, что они соприкасаются друг с другом и образуют губкообразные ячейки, промежутки между которыми заполнены опалом или опалом и халцедоном. Карбонаты могут равномерно распределяться по всему кремню; в других случаях они могут концентрироваться в отдельных прослоях, проявляющихся при выветривании. Сидерит в большей степени, чем кальцит или доломит, может содержаться в порцелланитах, приуроченных к железосодержащим формациям. Выветривание такого материала сопровождается окислением и превращением карбоната в плотный, твердый лимонит, который образует черную корку на поверхности породы и скрывает ее истинную природу.

Породы, состоящие из смеси глины или алевритовой глины и большой, но непостоянной доли опалового кремнезема, являются также фарфоровидными и называются порцелланитами. Они постепенно переходят в кремнистые сланцы, которые состоят из смеси обычных компонентов глинистого сланца со значительным количеством осажденного кремнезема. Кремнистые сланцы по степени твердости сходны с флинтами, образуют плитчатые отдельности и имеют полураковистый излом. Считают, что кремнезем сланцев Маури образовался из тонкозернистого вулканического пепла. Полагают, что эта порода образовалась при разрушении вулканического стекла в морской воде и одновременного осаждения кремнезема диатомовыми водорослями и другими агентами. Аналогичное объяснение происхождения предложено для кремнистых сланцев в пластах Стэнли (карбон) в Оклахоме.

Песчанистые кремни распространены нешироко, хотя известны все переходы между кремнями, песчанистыми кремнями и песчаниками с кремневым цементом. В некоторых кремнях по всей массе породы редко разбросаны крупные окатанные песчаные зерна.

Окремнелые туфы близки к кремням и во многом похожи на них по внешнему виду. Эти породы отличаются от истинных кремней включениями стеклообразного материала, с трудом отличающегося от изотропных опаловых спикул и других, изогнутых форм. Девитрификация вулканического стекла может усложнить это распознавание.

Оолитовые кремни образуют специальный класс. Хотя кремнистые оолиты и являются немногочисленной разновидностью кремня, они наиболее ясно проявляют признаки происхождения в результате замещения, поэтому они и вызывают к себе наибольший интерес в связи с проблемой кремня. Наиболее известны кремнистые оолиты из Стейт Колледжа, штат Пенсильвания. Под микроскопом (рис. 11-5) в этих кремнях видны многочисленные оолитовые тела, около 1 мм в диаметре, состоящие из микрокристаллического кварца и халцедона, имеющего концентрическое строение. Большинство из них содержат хорошо окатанное обломочное кварцевое ядро, которое заключено в оболочке вторичного кварца, нарастающего в оптическом продолжении на обломочное зерно. Граница между первоначальным песчаным зерном и каемкой обрастания отмечена карбонатными включениями. Пустоты между оолитами заполнены мозаикой тонкозернистого кристаллического кварца. В некоторых оолитах кварцевые ядра смещены в одну сторону; другие, лишенные кварцевых ядер, проявляют геопетальную структуру, возникшую в результате растворения центрального ядра ооида, при этом нерастворенный остаток сместился вниз, затем последовало заполнение осажденным крупнокристаллическим кварцем (рис. 11-6).

Другие кремнистые оолиты имеют подобные характеристики. Оолитовые кремни из доломитов Шакопи (ордовик) в Утике, Иллинойс, примечательны наличием фестончатых отложений на внутренней части ооида и кремнистых псевдоморфоз по доломиту, присутствующих как в оолитах, так и в их матриксе (рис. 11-7). Эти оолиты явно замещают известковые оолиты, и все стадии трансформации можно видеть в соответствующем наборе образцов. Им подобны кремни, возникшие в результате окремнения биокалькаренитов, например кремни из известняков Осейдж (миссисипий) в Индиане, где отчетливо видны биогенные обломки, из которых они образовались (рис.11-8).

Хотя, как правило, желваки бесструктурны, у некоторых из них есть плотное черное внутреннее ядро, окруженное более светлой и в некоторых случаях белой внешней оболочкой («cotton rock»). В некоторых из них видны следы слоистости, которая продолжается во вмещающих породах; другие характеризуются концентрическим строением, сфероидами контракционного сжатия или трещинами усыхания и сетчатым рисунком. В некоторых из них включены фрагменты пород. Достаточно часто встречаются кремни, содержащие окаменелости, которые либо окремнелые, либо известковые. В последних карбонат может быть выщелочен, остаются только полости или отпечатки.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: