Контрольная работа по "Литологии"

Вопрос 1. Гранулометрические коэфициэнты

По кумулятивной кривой следует определить гранулометрические коэффициенты: медианный диаметр (по Траску,  1932)  представляет  абсциссу  точки  пересечения  кумулятивной кривой кривой   с  ординатой 50 %; коэффициент сортировки So определяется  как  отношение  I  и  III  квартилей Q1 и Q3,  т.е.  диаметров, соответствующих 25%  и 75%  содержанию частиц.  Q1 и Qз находятся на кумулятивной кривой  как  абсциссы точек пересечения кривой с ординатами,  соответствующими  25% и 75% .

So = Qз / Q1 -           при увеличивающейся шкале,

So = Q1/ Qз -          при шкале,  убывающей слева направо..

Коэффициент асимметрии можно определить по формуле: Sк = Q1·Qз/Md2      (по Траску); коэффициент К, характеризующий крупнозернистую часть породы,  находится  как абсцисса пересечения кумулятивной кривой с ординатой 99%.

Вопрос 2. Гранулометрический анализ.

Гранулометрический анализ представляет собой важный специфический вид исследований обломочных (и глинистых) пород или обломочных компонентов других пород, заключающийся в разделении породы (ситами, отмучиванием и др. способами) на фракции и определение процентного содержания их в породе.

Гранулометрический анализ состоит в общем случае из двух стадий:    

1) подготовка образца к анализу и 2) проведение самого анализа.

Подготовка образца к анализу составляет важную стадию гранулометрического анализа. Сцементированные породы должны быть подготовлены к механическому анализу, т.е. дезинтегрированы. Рыхлые пески часто загрязнены соединениями железа, марганца и других элементов, покрывающих поверхность зерен тонкой пленкой, от которой необходимо избавиться.

Характер и способ подготовки образца к анализу зависит от крепости породы, состава и количества цемента, состава, физической крепости и химической стойкости обломков, а так же целей и задач исследования. Основные трудности связаны с удалением цемента и полной дезинтеграцией породы без разрушения химически нестойких (карбонаты, фосфаты и др.) и механически слабых (глауконит, глинистые и др. породы) обломков.

Глинистые и железистые рубашки на зернах удаляют путем растирания навески, смоченной водой, в фарфоровой чашке резиновой пробкой и кипячением в чистой воде, в сильно разбавленной соляной кислоте (2-5%, иногда до 10-20%, когда гидрооксидов железа много и они являются цементом). Чтобы сохранить от разрушения твердые зерна растирание надо вести осторожно.

Глинистый цемент удаляют размачиванием породы в воде, растиранием, механическим встряхиванием или кипячением. Если глинистое вещество в процессе диагенеза и эпигенеза потеряло способность размокать  (т.е. перешло в аргиллит), полностью удалить цемент бывает очень трудно, а нередко невозможно даже при энергичной обработке.

Карбонатный цемент удаляют обработкой предварительно раздробленной навески породы соляной кислотой. Механическое дробление породы разрушает не только цемент, но и обломки, что искажает результаты гранулометрического анализа. Для уменьшения этих искажений навеску следует дробить до величины, равной или несколько большей, чем крупная фракция породы. Песчаники, например, дробят до величины горошины или несколько меньшей. Соляную кислоту следует применять по возможности более слабую (2-5%) и обрабатывать ею без кипячения. Однако, когда цемент доломитовый, анкеритовый или сидеритовый, приходится навеску кипятить и применять более концентрированную кислоту.

Фосфатный цемент растворяют путем обработки более концентрированной соляной кислотой, а так же азотной и серной кислотами.

Гипсовый цемент удалять труднее, хотя он легко разрушается механически. Химически он с трудом удаляется при кипячении в 5-10% HCl: растворяется так же в HNO3 и растворах (NH4)SO4 , NH4Cl и др.

Опаловый цемент удаляют обработкой щелочными растворами – 5% растворами соды, поташа или КОН.

Часто цемент не удается удалить ни одним из перечисленных способов. Это относится к кварцевому, халцедоновому, не размокающему глинистому и другим цементам. В этих случаях гранулометрический анализ проводится косвенным путем – визуально или в шлифе.