Mustaqil ish Mavzu: Petrografiya instrumental tahlili

Mustaqil ish
Mavzu:
Petrografiya instrumental tahlili
bajardi:______________________

Reja

• 
  1 Tarix
  
• 
  2 Tergov usullari
  
  • 
    2.1 Makroskopik belgilar
    
  • 
    2.2 Mikroskopik xususiyatlar
    
  • 
    2.3 Komponentlarni ajratish
    
  • 
    2.4 Kimyoviy tahlil
    
  • 
    2.5 O'ziga xos tortishish kuchi
    
• 
  3 Arxeologik qo'llanmalar
  

Kirish

Petrografik tavsiflar maydon tashqarisidagi yozuvlardan boshlanadi va qo'l namunalarining makroskopik tavsifini o'z ichiga oladi. Biroq, petrograf uchun eng muhim vosita bu petrografik mikroskop. Tomonidan minerallarning batafsil tahlili optik mineralogiya yilda ingichka qism va mikro tekstura va tuzilish toshning kelib chiqishini tushunish uchun juda muhimdir. Elektron mikroprob yoki atom zond tomonidan alohida donalarning tomografiya tahlillari hamda butun tog 'jinslari kimyoviy tahlillari atom yutish, Rentgen lyuminestsentsiyasi va lazer ta'sirida parchalanish spektroskopiyasi zamonaviy petrografik laboratoriyada qo'llaniladi. Tosh namunasidagi alohida mineral donalar ham tahlil qilinishi mumkin Rentgen difraksiyasi optik vositalar etarli bo'lmaganda. Mikroskopik tahlil suyuqlik qo'shimchalari Petrografik mikroskopda isitish pog'onasi bo'lgan mineral donalar tarkibida mineral hosil bo'lishi paytida mavjud bo'lgan harorat va bosim sharoitlari to'g'risida ma'lumot beradi.

Tarix
Petrografiya fan sifatida 1828 yilda Shotland fizigi boshlangan Uilyam Nikol ishlab chiqarish texnikasini ixtiro qildi qutblangan nur ning kristalini kesish orqali Islandiya shpati, turli xil kaltsit sifatida tanilgan maxsus prizma ichiga kirib Nikol prizmasi. Oddiy mikroskopga bunday ikkita prizmaning qo'shilishi asbobni qutblanuvchi yoki petrografik mikroskop. O'tkazilgan yorug'lik va nikol prizmalaridan foydalangan holda, juda mayda mineral donalarning ichki kristallografik xususiyatini aniqlash va tosh tarkibiy qismlarining bilimlarini ancha oshirishga imkon berdi.
1840-yillarda rivojlanish Genri S.Sorbi va boshqalar petrografiyaning asosini mustahkam qo'yishdi. Bu juda nozik tosh bo'laklarini o'rganish texnikasi edi. Mikroskop slaydiga bir bo'lak tosh yopishtirilib, so'ngra shunchalik ingichka qilib maydalashtiriladiki, aks holda xira ko'rinadigan mineral donalar orqali nur tarqalishi mumkin edi. Qo'shni donalarning holati buzilmagan, shuning uchun tahlil qilish imkonini beradi tosh to'qimasi. Yupqa qism petrografiya toshlarni o'rganishning standart uslubiga aylandi. To'qimachilik detallari jinsdagi turli xil mineral tarkibiy qismlarning kristallanish ketma-ketligini bilishga katta hissa qo'shganligi sababli, petrografiya petrogenezga va oxir-oqibat petrologiyaga aylandi.
XIX asrning so'nggi yarmida petrografiya Evropada, asosan Germaniyada rivojlandi.
Tergov usullari
Makroskopik belgilar
Mikroskop yordamisiz qo'lda ko'rinadigan jinslarning makroskopik belgilarini juda xilma-xilligi va ularni aniq va to'liq tasvirlash qiyin. Ushbu sohadagi geolog asosan ularga va bir nechta qo'pol kimyoviy va fizikaviy sinovlarga bog'liq; va amaliy muhandis, me'mor va karer ustasi uchun ular juda muhimdir. Toshning asl mohiyatini aniqlash uchun o'zlarida tez-tez etarli bo'lmasada, ular odatda oldindan tasniflash uchun xizmat qiladi va ko'pincha kerakli barcha ma'lumotlarni beradi.
Kichkina shisha bilan kislota ohak karbonatining borligini tekshirish uchun, pichoqni aniqlash uchun qattiqlik toshlar va minerallar va ularning tuzilishini kattalashtirish uchun cho'ntak linzalari, dala geologi kamdan-kam hollarda tosh qaysi guruhga tegishli ekanligini yo'qotadi. Nozik donali turlar ko'pincha shu tarzda aniqlanmaydi va barcha jinslarning minut mineral tarkibiy qismlarini odatda faqat mikroskopik tekshiruv orqali aniqlash mumkin. Ammo ko'rish mumkinki, qumtosh yoki mayda toshlar ozmi-ko'pmi dumaloq, suv bilan ishlangan qum donalaridan iborat bo'lib, tarkibida dala shpati zerikarli, ob-havo sharoiti, slyuda porloq tarozilari yoki kaltsitning kichik kristallari bo'lsa, ular kamdan-kam kuzatuvdan qochib qutulishadi. Slanetslar va gil jinslar odatda yumshoq, mayda donali, ko'pincha laminatlangan va kamdan-kam daqiqali organizmlar yoki o'simlik qismlarini o'z ichiga olmaydi. Ohaktoshlar pichoq pichog'i bilan osongina belgilanadi, zaif sovuq kislota bilan tez oqadi va ko'pincha butun yoki singan qobiqlar yoki boshqa qoldiqlarni o'z ichiga oladi. Granit yoki bazaltning kristalli tabiati bir qarashda yaqqol ko'rinib turadi va birinchisida oq yoki pushti dala shpati, tiniq shishasimon kvarts va slyuda gilamchalari bor, ikkinchisida sariq-yashil olivin, qora avgit va kulrang tabaqalangan plagioklaz mavjud.
Boshqa oddiy vositalarga shamollatish trubkasi (ajratilgan kristallarning eruvchanligini sinash uchun), goniometr, magnit, lupa va o'ziga xos tortishish balansi.^[1]
Mikroskopik xususiyatlar

Fotosuratlar a vulkanik qum donasi; yuqori rasm tekis qutblangan nur, pastki rasm ko'ndalang qutblangan nur, chap markazdagi shkalasi 0,25 millimetr.
Asosiy maqola: Optik mineralogiya
Notanish turlar yoki toshlar bilan ishlaganda ularning tarkibidagi minerallarni qo'l linzalari yordamida aniqlab bo'lmaydigan darajada mayda donali mikroskopdan foydalaniladi. Mikroskop ostida kuzatiladigan xususiyatlarga rang, tekislik ostida rang o'zgarishi kiradi qutblangan nur (pleoxroizm, pastki tomonidan ishlab chiqarilgan Nikol prizmasi, yoki yaqinda qutblantiruvchi filmlar ), donlarning sinish xususiyatlari, sinishi ko'rsatkichi (odatda yopishtiruvchi yopishtiruvchi bilan taqqoslaganda) Kanada balzami ) va optik simmetriya (ikki tomonlama yoki izotrop ). Toto-da, bu xususiyatlar mineralni aniqlash uchun va ko'pincha uning asosiy tarkibini aniq baholash uchun kifoya qiladi, mikroskop ostida minerallarni aniqlash jarayoni juda nozik, ammo ayni paytda mexanikdir - uni ishlab chiqish mumkin identifikatsiya kaliti bu kompyuterga buni amalga oshirishga imkon beradi. Optik petrografiyaning yanada qiyin va mohir qismi donalar o'rtasidagi o'zaro bog'liqlikni aniqlash va ularni qo'l namunasida, chiqib ketish paytida yoki xaritada ko'rish xususiyatlariga bog'lashdir.
Komponentlarni ajratish
Tahlil qilish uchun sof namunalarni olish uchun maydalangan tosh kukunining tarkibiy qismlarini ajratish odatiy yondashuv hisoblanadi. Ehtimol, u kuchli, sozlanishi quvvatli elektromagnit bilan bajarilgan. Zaif magnit maydon magnetitni, so'ngra gematitni va boshqa temir rudalarini tortadi. Temir o'z ichiga olgan silikatlar aniq tartibda - biotit, enstatit, avgit, shoxblend, granat va shunga o'xshash ferro-magneziya minerallari bilan ketma-ket ajralib chiqadi. Va nihoyat, faqat rangsiz, magnit bo'lmagan birikmalar, masalan, muskovit, kalsit, kvarts va dala shpati qoladi. Kimyoviy usullar ham foydalidir.
Kuchsiz kislota maydalangan ohaktoshdan kaltsitni eritib, faqat dolomit, silikatlar yoki kvartsni qoldiradi. Gidroflorik kislota dala shpatiga kvartsdan oldin hujum qiladi va agar ehtiyotkorlik bilan ishlatilsa, bu va har qanday shishasimon moddalarni tosh kukunida avgit yoki gipersteni eritmasdan oldin eritib yuboradi.
O'ziga xos tortishish kuchi bilan ajratish usullari hali ham kengroq qo'llaniladi. Ulardan eng sodda levigatsiya, bu tuproqlarni mexanik tahlil qilish va rudalarni qayta ishlashda keng qo'llaniladi, ammo toshlar bilan unchalik muvaffaqiyatli emas, chunki ularning tarkibiy qismlari, qoida tariqasida, o'ziga xos tortishishida katta farq qilmaydi. Ko'pgina tosh hosil qiluvchi minerallarga hujum qilmaydigan, lekin o'ziga xos tortishish kuchiga ega bo'lgan suyuqliklar ishlatiladi. Kaliy simobli yodid (sp. Gr. 3.196), kadmiyum borotungstat (sp. Gr. 3.30), metilen yodid (sp. Gr. 3.32), bromoform (sp. Gr. 2.86) yoki asetilen bromid (sp. Gr.). 3.00) asosiy suyuqlikdir. Ular suyultirilishi mumkin (suv, benzol va boshqalar bilan) yoki bug'lanish orqali konsentratsiyalangan bo'lishi mumkin.
Agar tosh bioitit (gr. 3.1), muskovit (gr. 2.85), kvarts (gr. 2.65), oligoklaz (sp. Gr. 2.64) va ortoklaz (sp. Gr.) Dan tashkil topgan granit bo'lsa. 2.56), ezilgan minerallar metilen yodidda suzadi. Asta-sekin benzol bilan suyultirilganda ular yuqoridagi tartibda cho'kadi. Nazariy jihatdan sodda bu usullar amalda zerikarli, ayniqsa, tosh yasaydigan mineralning boshqasini qamrab olishi odatiy holdir. Shu bilan birga, yangi va mos jinslarni mutaxassislar bilan ishlash ajoyib natijalarni beradi.^[1]
Kimyoviy tahlil
Yalang'och ko'z bilan va mikroskop bilan tekshirishdan tashqari, petrograf uchun kimyoviy tadqiqot usullari katta amaliy ahamiyatga ega. Yuqoridagi jarayonlar natijasida olingan maydalangan va ajratilgan kukunlar, tog 'jinslaridagi minerallarning kimyoviy tarkibini sifat jihatidan yoki miqdoriy jihatdan aniqlash uchun tahlil qilinishi mumkin. Minimal donalarni kimyoviy sinovdan o'tkazish va mikroskopik tekshirish nozik taneli jinslarning mineral tarkibiy qismlarini farqlashning oqlangan va qimmatli vositasidir.
Shunday qilib, tog 'jinslari qismlarida apatitning mavjudligi yalang'och tosh kesimini ammoniy molibdat eritmasi bilan qoplash orqali o'rnatiladi. Ushbu mineralning kristallari ustida loyqa sariq cho'kma hosil bo'ladi (fosfatlar mavjudligini ko'rsatadi). Ko'p silikatlar kislotalarda erimaydi va ularni shu tarzda sinab ko'rish mumkin emas, ammo boshqalari qisman eritilib, anilin bo'yoqlari (nefelin, analtsit, seolitlar va boshqalar) kabi bo'yash uchun jelatinoussilica plyonkasini qoldiradi.
Tog 'jinslarini to'liq kimyoviy tahlil qilish, shuningdek, ayniqsa yangi turlarni tavsiflashda keng qo'llaniladi va muhimdir. O'tgan yillardagi toshlarni tahlil qilish (asosan Amerika Qo'shma Shtatlari Geologiya xizmati kimyoviy laboratoriyasining ta'siri ostida) yuqori darajadagi aniqlik va murakkablikka erishdi. Yigirma yoki yigirma beshta tarkibiy qismni aniqlash mumkin, ammo amaliy maqsadlar uchun kremniy, alumina oksidi, temir va temir oksidlari, magneziya, ohak, kaliy, soda va suvning nisbiy nisbatlarini bilish bizni uzoq vaqt davomida odatiy tasniflarda toshning mavqei.
Kimyoviy tahlil odatda toshning magmatik yoki cho'kindi ekanligini va har ikkala holatda ham ushbu sinflarning qaysi bo'linmasiga tegishli ekanligini aniq ko'rsatib berish uchun etarli. Metamorfik tog 'jinslari holatida u ko'pincha asl massasi cho'kindi yoki vulqon kelib chiqishini aniqlaydi.^[1]
O'ziga xos tortishish kuchi
Tog'larning solishtirma og'irligi muvozanat va piknometr yordamida aniqlanadi. U magneziya, temir va og'ir metallarni o'z ichiga olgan jinslarda eng katta, kamida gidroksidi, kremniy va suvga boy jinslarda bo'ladi, bu ob-havo bilan kamayadi. Odatda kimyoviy tarkibi bir xil bo'lgan jinslarning solishtirma og'irligi yuqori darajada kristalli bo'lsa, to'liq yoki qisman vitreusdan past bo'ladi. Ko'proq tarqalgan jinslarning solishtirma og'irligi taxminan 2,5 dan 3,2 gacha.^[1]
Arxeologik qo'llanmalar
Arxeologlar tarkibidagi mineral tarkibiy qismlarni aniqlash uchun petrografiyadan foydalaning sopol idishlar. Ushbu ma'lumot eksponatlarni sopol idishlar uchun xom ashyo olingan geologik hududlar bilan bog'laydi. Loydan tashqari, kulollar loy xususiyatlarini o'zgartirish uchun ko'pincha "temper" yoki "aplastikalar" deb nomlangan tosh parchalarini ishlatishgan. Kulolchilik buyumlaridan olingan geologik ma'lumotlar kulollarning mahalliy va mahalliy bo'lmagan resurslarni qanday tanlaganligi va ulardan foydalanganligi to'g'risida tushuncha beradi. Arxeologlar ma'lum bir joyda topilgan sopol idishlar mahalliy ishlab chiqarilganligini yoki boshqa joydan sotilganligini aniqlashga qodir. Ushbu turdagi ma'lumotlar, boshqa dalillar bilan bir qatorda, turar-joy shakllari, guruh va haqida xulosalarni tasdiqlashi mumkin individual harakatchanlik, ijtimoiy aloqalar va savdo tarmoqlari. Bundan tashqari, ba'zi bir minerallarning aniq haroratda qanday o'zgarishini tushunish, arxeologik petrograflarga, seramika ishlab chiqarish jarayonining o'zi, masalan, qozonni dastlabki yoqish paytida erishilgan minimal va maksimal harorat.
Adabiyotlar

1. 
   Flett, Jon Smit (1911). "Petrologiya ".
   
2. 
   Chisholmda, Xyu (tahrir). Britannica entsiklopediyasi. 21 (11-nashr). Kembrij universiteti matbuoti. 323–333 betlar.