Отбор проб при изучении магматических пород

 

Одним из наиболее широко распространенных методов изучения магматических пород при геологической съемке и специальных петрографических исследованиях является петрохимический метод. Он заключается в определении химического состава наиболее типичных разностей пород, выявлении закономерностей их изменчивости и т.д.

Универсальной системы отбора проб для петрохимических исследований не существует, поэтому в каждом конкретном случае при опробовании магматических пород следует исходить из поставленной задачи и руководствоваться некоторыми общими рекомендациями.

Пробы для определения первичного состава отбираются из наиболее свежих пород, без следов выветривания, не содержащих прожилков, ксенолитов боковых пород, не имеющих других признаков изменчивости, кроме тех случаев, когда именно эта изменчивость является целью исследования. При сильной фациальной изменчивости отбираются самостоятельные пробы из наиболее типичных фациальных разновидностей.

При работе с вулканогенными породами на химический (силикатный) анализ отбираются эффузивные разности. Однако при отсутствии эффузивных пород или малом их количестве для петрохимической характеристики вулканических толщ допускается использовать анализы туфов. В этом случае необходимо тщательное микроскопическое исследование образцов, чтобы на анализ не попадали разности пород, засоренные инородным материалом. Вообще химическому (силикатный) анализу должно предшествовать тщательное микроскопическое изучение пород. Это поможет выбрать для анализов наиболее представительный материал, избежать случайностей и существенно за счет этого сократить объемы аналитических работ.

В тех случаях, когда изучается химизм наложенных процессов, пробы берут из пород, измененных в разной степени. При этом, если есть возможность, отбирают бороздовые, а не штуфные пробы. Бороздовые пробы следует отбирать также при изучении пегматитов и других жильных образований, которые характеризуются неравномерным распределением минералов и химических элементов и зональным строением.

В большинстве случаев для получения более представительного материала пробы отбирают точечным способом с площади определенного размера. Чем меньше число проб предполагается отобрать из изучаемого массива или чем выше требуемая точность, тем обширнее должна быть площадь опробования. Иногда для одной пробы на силикатный анализ из какой-либо интрузивной фазы в качестве площади опробования используют всю

территорию развития данной фазы.

При точечном опробовании объектов, характеризующихся неоднородным строением (линейно-вытянутыми зонами, полосчатой текстурой и др.), необходимо выбирать ячейки опробования, геометрия которых обеспечит представительность пробы.

Наряду с точечным способом отбора проб нередко используют штуфной способ, особенно в случае плохой обнаженности, когда невозможно выбрать необходимые для отбора представительных точечных проб площадки. Повышение точности опробования при штуфном способе пробоотбора достигается за счет увеличения числа проб.

Оптимальная масса штуфных проб 2 кг, геохимических 0,5 кг. Однако обычно отбирают каменного материала на 1-1,5 кг больше с тем, чтобы эту часть пробы использовать для очистки дробилки от материала предыдущей пробы. Кроме того, масса пробы зависит от степени текстурно-структурной однородности породы, размера зерен и минеральных агрегатов и др. Штуфные пробы характеризуются невысокой представительностью, поэтому при использовании этого способа пробоотбора необходимо оптимизировать систему опробования: увеличить число проб, добиться равномерного расположения пунктов отбора, определить необходимую массу пробы. Опробование сопровождается взятием образцов, шлифов и аншлифов. Места отбора проб обязательно фиксируются на картах фактического материала и в журналах документации.

Некоторые виды анализов, в частности определения абсолютного возраста, выполняются на материале мономинеральных проб. Поэтому объем отбираемых проб пород зависит от необходимого количества анализируемого минерала, содержания его в породе, возможностей и способов извлечения. В ряде случаев, поэтому отбираются пробы массой 20, 100 и даже 500 кг.

В связи с тем, что методы аналитических исследований постоянно совершенствуются и видоизменяются, создается много новой аппаратуры и новых методов, изменяются и требования к материалу проб. Поэтому прежде чем отбирать те или иные пробы, следует согласовать все основные требования к ним с той лабораторией, где будут выполняться анализы, выяснить методику анализа и характер операций по подготовке проб к анализу.

Наряду с петрохимической характеристикой пород, их ассоциаций, комплексов важная роль принадлежит выяснению их геохимических особенностей, т.е. выявлению закономерностей распределения в них различных элементов. С этой целью производится отбор геохимических проб, которые анализируются затем спектральным или химическим методом.

В соответствующих руководствах рекомендуется, для того чтобы избежать разнобоя в методике, отбор геохимических проб производить только штуфным способом, который применим в любых условиях. Оптимальная масса штуфных проб, при которой достигается усреднение химического состава пород, составляет, как было указано, 0,5 кг.

К качеству геохимических проб, предназначенных для характеристики первичного состава пород, предъявляются те же требования, что и к пробам на силикатный анализ: материал должен быть отобран из свежих пород, без корок выветривания, прожилков, ксенолитов и обломков посторонних пород.

Для объективной геохимической характеристики пород свиты или комплекса достаточно иметь 30-50 проб, отобранных по опорным разрезам (для вулканогенных толщ) или по равномерной сети, охватывающей всю площадь развития пород данного комплекса (для интрузивных образований). Для характеристики отдельной пачки или разновидности пород необходимо не менее пяти проб.