光性矿物学

第六章常见主要造岩矿物铁镁矿物暗色矿物橄榄石类辉石类角闪石类云母类硅铝矿物浅色矿物长石类(钾长石、斜长石)石英第一节暗色矿物类指含Mg\Fe等色素离子的矿物铁镁矿物(暗色矿物)橄榄石类辉石类角闪石类云母类第五章常见主要造岩矿物一、橄榄石(Ol)晶体化学式为:R2[SiO4]R主要为Mg、Fe2+，含少量Mn、Ca、Ni等。主要由MgSiO4(Fo:镁橄榄石)FeSiO4(Fa:铁橄榄石)两个固溶体单元组成1、种属：据Fo与Fa百分含量可分六个种属其中最常见者为前三种，主要产于基性、超基性火成岩、变质岩、矽卡岩中9070503010NmcNpb2、特征：橄榄石类共同的鉴定特征(1)属斜方晶系光性方位图：Ng∥a，Nm∥c,Np∥b晶体常呈等轴粒状，也可成呈自形晶产出。薄片中多为它形粒状的等轴状切面，自形晶切面常呈六边形。(2)颜色：单偏光下无色透明，含铁高时呈淡黄色。(3)解理不发育可见一组{010}不完全解理，常见不规则裂纹(4)突起：折射率随含铁量增大而增大突起:正高－正极高突起，边缘粗、黑、糙面明显(5)干涉色双折率较大，Δn＝0.036－0.046，最高干涉色II级橙－III级蓝绿，随含Fe量增大而增高(6)消光类型平行消光，延性可正可负。(7)光性符号AP∥(001)，2V大，可正可负，随Fe含量而变NmcNpb3、种属鉴定可测定2V值或折射率值后,查图获得二、辉石族(Py)化学式:XY[Z2O6]X＝Ca、Mg、Fe2+、NaY=Mg、Fe2+、Fe3+、Mn、AlZ＝Si、Al单链状构造1、种属划分(1)斜方辉石(Opx)亚族属斜方晶系是Mg2[Si2O6](En)－Fe2[Si2O6](Fs)类质同像系列据顽火辉石和铁辉石的含量比分为以下种属:9070503010(2)单斜辉石亚族属单斜晶系钙碱性种属：透辉石、钙铁辉石、普通辉石、易变辉石碱性种属：霓石、霓辉石按固溶体系列组成分三个系列:斜顽辉石(Mg2[Si2O6])－透辉石(CaMg[Si2O6])系列常见为斜顽辉石、易变辉石透辉石Ca(Mg,Fe)[Si2O6]－钙铁辉石CaFe[Si2O6]系列常见透辉石、钙铁辉石普通辉石Ca(Mg,Fe,Al)[(Si,Al)2O6]－霓石NaFe[Si2O6]系列常见普通辉石、透辉石、霓石、霓辉石、硬玉、锂辉石按化学成分可分为两大类2、特征：辉石类矿物的共同特征可综述如下几点(1)形态：纵切面：短柱状、板状横断面：一般为八边形、四边形长柱状或针状：碱性辉石种属霓石(2)解理：横断面：具{110},{110}两组完全解理，交角870，930，纵断面：只可见平行C轴的解理Ng=cNp=bNm=aCNm=bA39-47Ng(3)颜色:无色或略带浅绿色、浅褐色不显多色性紫苏辉石：具淡的多色性：Np淡红，Ng淡绿色)碱性辉石：具多色性，如霓石为深绿色，褐色(4)突起：高正突起，糙面明显(5)最高干涉色Opx：Ⅰ级Cpx：Ⅱ级碱性辉石：Ⅲ－Ⅳ级(6)消光类型Opx：平行消光Cpx：斜消光消光角大:Ng∧C=30－540，是鉴定种属的重要依据(7)延性：大多数辉石为正延性，碱性辉石为负延性Ng=cNp=bNm=aCNm=bA39-47Ng紫苏辉石普通辉石Ng=cNp=bNm=a(8)光性符号大部分为二轴晶正光性，2V中等至较大碱性属种和紫苏辉石为负光性(9)出溶页理较常见Ng=cNp=bNm=aCNm=bA39-47Ng顽火辉石紫苏辉石普通辉石3、种属确定Opx:Mg－Fe比例变化，光学常数也变化N消光角Ng∧C，2V，折射率Ng、Nm、Np单斜辉石消光角，2V与成分关系图OAP(2)Cpx：在三元系图中确定辉石的名称辉石类矿物的光性及其鉴别特征亚类光性斜方辉石单斜辉石碱性辉石晶形纵切面短柱状，可见一组解理；横切面八边形、四边形、截角四边形，可见二组解理纵切面长柱状、针状，可见一组解理；横切面八边形、四边形、截角四边形，可见二组解理解理｛110｝和｛110｝二组完全解理，交角87o～89o｛110｝和｛110｝二组完全解理，交角87o～89o突起正高突起正高～正极高突起突起延性绝大部分为正延性负延性双晶常见以｛100｝为结合面的简单双晶常见以｛100｝为结合面的简单双晶颜色无色～淡色，淡色者具多色性无色绿色，具显著多色性：Np=橄榄绿、草绿，Nm=绿、黄绿，Ng=浅绿、浅褐绿；NpNmNg（反吸收）干涉色不超过一级橙红二级中部～三级底部二级中部～四级消光类型平行消光斜消光，NgΛZ＝35o～54o近平行消光NpΛZ＝0o～30o光性与2V顽火辉石→古铜辉石→紫苏辉石（＋）→（＋、－）→（－）54o~90o≈90o60o~70o正光性大于50o霓辉石→霓石（＋）→（－）60o~90o60o~90o橄榄石、单斜辉石和斜方辉石的光性异同矿物橄榄石单斜辉石斜方辉石晶形等轴粒状,切面假六边形短柱状,横切面八边形或四边形短柱状,横切面八边形或四边形突起正高-极高正高正高颜色及多色性无色透明无色,或略带黄绿色调无色,紫苏辉石有淡兰-淡红色多色性解理无,或一组不完全,常发充不规则弧形裂纹二组完全,夹角近90度二组完全,夹角近90度最高干涉色Ⅲ级中部Ⅱ级中部Ⅰ级顶部消光及延性平行消光,延性可正可负多为斜消光,Ng∧C35度多为平行消光光性及光轴角二轴晶,±2V,大二轴晶正光性，2V中等至较大,碱性属种和紫苏辉石为负光性三、角闪石族晶体化学式：A0-1B2C5T8O22(OH，F，Cl)2A＝Na、K；B＝Na，Ca，Mg，Fe2+，Mn；C＝Mg，Fe2+，Mn，Al，Cr，Fe3+，Ti；T＝Si，Ti，Cr3+，Fe3+由于类质同像现象很普遍，其种属的名称达200种以上。绝大多数角闪石属单斜晶系，轴角(a∧c)102－1060，1.角闪石族的共同鉴定特（1）形态：纵切面：沿C轴延伸的长柱状，针状、纤微状，横断面：为菱形或六边形(2)光性方位：Nm＝b，其它斜交，光轴面∥(010)，Ng∧c250(3)解理具{110}、{110}二组完全解理，夹角为560，1240Y=NmZNgNp(4)薄片中颜色较深具显著的多色性和吸收性如普通角闪石：Ng＝深绿或暗褐，Nm＝黄绿或褐色，Np＝淡绿、淡黄或浅褐。吸收性公式为：NgNmNp(5)突起中等突起(6)最高干涉色:一级顶部到二级中部(7)消光类型及延性：单斜晶系的角闪石，为斜消光，Ng∧c250是鉴定角闪石种属的重要标志正延性(8)2V及光性符号：二轴晶负光性(极少数是正光性)；光轴角一般都较大，多大于500Y=NmZNgNp四、云母族：分子式：X－Y2－3[Z4O10](OH,F)2其中：X＝K，Na，Ca，Ba；Y＝Al，Fe3+，Mg，Fe2+，Cr，MnZ＝Si，Al，Be层状硅酸盐，成分复杂1、根据化学成分和光性特征可分为二类：(1)白云母－绢云母：阳离子主要是：K、Na与Al，Ng∥b，AP⊥(010)主要种属有白云母：KAl2[AlSi3O10](OH)2绢云母：细鳞片状的白云母钠云母：NaAl2[AlSi3O10](OH)2Z≈NpX≈NmY=Ng白云母(2)黑云母－金云母：阳离子主要是：K与(Fe2+,Mg2+)和Al，光性方位：Nm=b,AP∥(010)主要种属：黑云母K(Mg,Fe2+)3[(Al,Fe)Si3O10](OH,F)2金云母KMg3[AlSi3O10](OH,F)2铁云母KFe3[AlSi3O10](OH)2Z≈NpX≈Ng黑云母Y=Nm2、云母族共同特征(1)属单斜晶系，晶体呈假六方片状，板状，{001}解理极完全(2)切面长条形及近六边形，近六边形切面上，见不到解理缝，无多色性；长条形切面上极完全解理。(3)长条形切面近平行消光，具正延性，干涉色可达III级(4)均属二轴(－)，Bxa⊥(001)，2V小－中等NgB=NmCNpa黑云母（5）云母类矿物常呈现出干涉色不均匀和鸟眼消光的特点白云母和黑云母的区别是：(1)黑云母具强烈的多色性和吸收性，白云母则多为无色，有时仅具很淡的颜色(2)白云母为正低－正中突起，具明显的闪突起，黑云母为正中－正高突起，(3)黑云母(－)2V小，0－350，白云母(－)2V＝35－500Z≈NpX≈NmY=NgZ≈NpX≈Ng白云母黑云母Y=Nm第二节浅色矿物一、长石族•架状硅酸盐，占大陆壳体积的60％，广泛分布于三大类岩石中，是一种最重要的造岩矿物•是由钾长石KAlSi3O8(Or)－钠长石NaAlSi3O8(Ab)－钙长石CaAl2Si2O8(or)(An)三个端元组分组成的固溶体系列•根据化学成分，可将长石分为：Pl(1)斜长石亚族：是由钙长石(An)和钠长石(Ab)构成的连续固溶体系列，其中可混入一定量的Or分子(5－10％)Kf(2)碱性长石亚族：由钾长石(Or)和钠长石(Ab)所构成的不连续固溶体系列，可混入An分子(5－10％)共同特征：薄片中无色，折射率与树胶相差不大，低突起，有正有负，一般碱性长石多为负突起，而斜长石大多为正突起，双折率低，干涉色I级灰－灰白，{001}，{010}解理完全。(一)斜长石亚族(Pl)1、种属划分按Ab与An的含量可分为(1)常将斜长石An含量(百分比)称为牌号：如：An30(2)An0－30者为酸性斜长石，An30－50中性斜长石，An50以上者基性斜长石2、斜长石鉴定特征：(1)均属三斜晶系，晶体常呈板状、柱状晶体，火山岩中微晶多沿a轴延长，也常见它形粒状(2)手标本上多为白色、灰白色，薄片中无色透明，有时因蚀变、风化而浑浊不清(3)具{010}、{001}两组完全解理，交角86－870(近垂直)(4)突起低，糙面不显，折射率随An含量增多而增大(5)Ng－Np＝0.005－0.013,双折率随An增多而增大，最高干涉色I级灰－I级灰白(6)除更长石近于平行消光外，其它均为斜消光。(7)二轴晶，2V较大，光性可正可负(8)常见聚片双晶和环带结构，单独的简单双晶少见最常见的是聚片双晶(钠长石双晶)和卡－钠符合双晶聚片双晶(钠长石双晶)双晶结合面为(010)，双晶轴⊥(010)在正交镜下呈现明暗交替的聚片消光，相邻两单体消光位不一致。卡钠复合双晶在钠长石双晶中有一个双晶结合面，同时又是卡式双晶面，该面两侧的两个部分为卡式双晶关系，每一部分又是聚片双晶。钠长石双晶：双晶结合面(010)，双晶轴⊥(010)卡式双晶：双晶结合面(010)，双晶轴[010]环带结构由于在结晶过程中，早结晶的pl(位于中心)和晚结晶的pl(位于边缘)，成分发生改变，从而从晶体中心到边缘，成分呈环带状变化，在正交镜间呈环带状消光，称环带结构，其它矿物中也能见到，尤以斜长石中最为发育，多者可达100多环。Pl环带清晰易见者数火山岩、浅成岩中，尤其是中性斜长石，它也常称为中长石的一个重要的鉴别标志环带可分三种类型(1)正环带中心An高，边缘低(2)反环带中心An低，边缘高(3)韵律环带从中心到边缘，An呈韵律性变化5、斜长石端元组分的确定方法(1)比较折射率的方法An8Ng、Np均小于1.54，两个消光位均为负突起An8-22Ng正低突起，Np负低突起An22Ng、Np均为正低突起(2)⊥(010)晶带最大消光角法原理：斜长石的光性方位随成分而变，在某一固定方向的切面上，一定的消光角与一定的成分是对应的本方法是在⊥(010)晶带，即垂直于钠长石双晶结合面的切面上，测量Np’∧(010)最大消光角以鉴定斜长石成分，这方法比较简单和准确，所以最常用A、晶粒选择：⊥(010)晶带的特征是具有以(010)为结合面的钠长石双晶，特点为：(1)钠长石双晶纹最细，升降镜筒，纹线不发生左右移动，当(010)平行十字丝或在450位置时，双晶两部分亮度相等，而不显双晶(2)可见到(010)解理，解理缝也最细，升降镜筒无位移(3)相邻两单体对(010)结合面为对称消光(相差不大于2－30时就可使用)⊥(010)晶带最大消光角法测量步骤B、测量方法：(1)使双晶纹平行纵丝，记下物台读数X1(2)转动物台