第17周晶体矿物岩石学实验预习指导

实习指导书（一）矿物成分的观察和描述：岩石薄片中，常可见多种矿物成分，初学者往往不知道从何下手。建议按如下顺序进行观察和描述：（1）根据矿物颗粒的大小，采用低倍物镜或中倍物镜，在单偏光和正交偏光下反复地对整个岩石薄片概略地浏览，大致判断岩石的结构类型并分出有几种矿物；（2）对矿物一种一种地详细观察其晶体光学特征，一般先看铁镁矿物，再看硅铝矿物、副矿物和次生矿物；或按照矿物含量多少的顺序来观察。（3）估计百分含量。描述时，对具等粒结构、连续不等粒结构的岩石薄片，按矿物含量多少及其在分类命名中的作用，分主要矿物、次要矿物和副矿物分别描述；斑状结构则分斑晶和基质描述。描述内容主要是矿物在单偏光、正交偏光下的主要晶体光学性质，包括形态、颜色、多色性、突起等级、解理特征、包裹体类型、最高干涉色、消光性质、消光角、双晶类型等，同时也要描述矿物颗粒的一些结构特征，如自形程度、粒度大小、与其他矿物的关系等，再次为矿物的次生变化特征，如次生矿物类型、大小、分布方式等。对矿物名称的确定，一般要求定到矿物“种”，连续类质同象系列的矿物则要定到“亚种”。如有斜长石，则必须测其牌号，以确定其亚种名称。注意：（1）在实际的描述过程中，不一定要把某矿物所有的光学性质都写出来，要抓住最能反映矿物性质地鉴定特征，简单而准确地描述出来。对包裹体、光性异常、不一致消光特点则要进行说明，对常见的造岩矿物不必用锥光测轴性与光性，如石英，长石等。对出现的不常见矿物，则根据情况系统地鉴定之。（2）在描述具斑状结构的岩石时，若斑晶、基质中都有斜长石，则要分别测其牌号并比较。若基质为显微显晶质结构（肉眼为隐晶质），则要描述其矿物成分、显微结构特点。若为显微隐晶质、玻璃质，则以其总体特征的观察描述为主，如玻璃折射率大小、颜色等，如为霏细结构，笼统地定成分为长英质。以斑晶为观察和描述的重点，对其成分、含量、特征、大小、自形程度等观察，这些对岩石大类区分十分有用。（3）描述矿物粒度时，首先确定矿物的粒度范围（最小－最大粒度），然后确定主要粒度范围。每种矿物描述完毕后，要估计其百分含量，一般要求用目估法，也可用直线法。（二）显微岩石结构镜下岩石结构内容为结晶程度、颗粒大小、自形程度、矿物颗粒之间的相互关系和矿物的排列方式。描述顺序如下：（1）岩石的整体结构以粒度和自形程度为主，粒度以主要矿物的粒度为主，有长石时则度量长石粒度（长轴），如中粒辉长结构，具斑状结构者则描述成：斑状结构，基质具××结构。（2）矿物组分的结构特点每种矿物的粒度范围和自形程度，描述在矿物成分特点中。矿物颗粒之间关系的结构多为局部结构，如蠕虫状结构、条纹结构、反应边结构等，可描述在矿物成分中，但在结构描述中，对其重要者有必要重复加以强调。对具斑状结构的岩石，斑晶的结构特点如粒度范围、自形程度、环带结构、反应边结构、暗化边结构、熔蚀结构等多在矿物成分中描述，有些则在结构描述中重复强调，因为这些内容构成与同类斑状结构岩石不同的特点且具较明确的成因意义。宏观为微粒及隐晶质结构的火山岩的基质中，矿物微晶的排列往往构成一些较特殊的结构类型，如安山结构、粗面结构、粗玄结构、辉绿结构、霏细结构等，要仔细观察其特征。基质为火山玻璃者，要观察有无脱玻化现象。在中～高倍镜下观察雏晶、微晶的有无、形状、大小、数量等。（三）显微构造特征对块状构造者，一般在薄片描述中不再描述，重点对显微构造，如珍珠构造、流纹构造、假流纹构造、气孔—杏仁构造以及矿物颗粒有无定向性排列等进行细致地观察和描述。（四）次生变化岩石的次生变化反映了其成岩以后的变化历史。若无次生矿物或次生矿物极少时，可写上岩石新鲜，未发生次生变化。当次生矿物较多时，要描述何种原生矿物变成何种次生矿物，以及次生变化的方式（沿裂隙、解理发生次生变化，呈浸染状或呈团块状、脉状变化等），次生矿物的主要光学特征、次生变化强弱。如果次生变化极强，原生矿物已模糊不清或几乎全部为次生矿物所代替，即已进入了变质岩的范畴。现将几种原生矿物的常见次生变化列表如下：原生矿物次生矿物橄榄石辉石角闪石黑云母斜长石钾长石霞石蛇纹石透闪石伊丁石滑石纤闪石蛇纹石绢石绿泥石方解石绿泥石绿帘石方解石绿泥石绢云母高岭石钠长石方解石黝帘石高岭石绢云母钙霞石细分散状赤铁矿水铝氧石岩石次生变化很多，可以是一种类型，也可以是多期次生变化类型叠加；多种次生变化叠加时，要判断次生变化类型的先后，并写出判断依据。（五）判别矿物成因与确定矿物结晶顺序确定矿物结晶顺序是一项综合性很强的工作，要做好这项工作，需要如下之基础；（1）要了解常见造岩矿物的大致成因，即矿物的成因分类，如正常（岩浆）矿物、成岩矿物、岩浆期后矿物、他生矿物、外生矿物等。（2）正确运用空间法则判断结晶顺序。（3）正确运用反应原理确定顺序，要注意全面观察，多找证据，综合分析。（六）岩石定名完成上述五个方面的观察和描述之后，依据主要矿物、次要矿物及有特殊成因意义的矿物的百分含量、结构、构造等特点，按有关分类命名原则，对岩石薄片进行综合命名。（七）素描图素描图是岩石鉴定报告中不可缺少的一部分，在未附照片时，就依靠素描图形象地再现镜下的岩石特征。尽管现在显微照相比较普遍，但素描图仍是常用的手段，与照片相比，素描图具有重点突出地表现现象的特点，同时画素描图可锻炼学生的观察和思维能力。根据鉴定人员想表现的内容来决定放大倍数。一般反映较粗粒岩石特点时或反映岩石整体结构、成分特点时，用低倍物镜或中倍物镜；而要反映局部结构或隐晶质、玻璃质结构或矿物内部某些特点时，则用中～高倍物镜。一般标准是使主要矿物在素描图上占10mm为合适。选择典型的、能代表岩石特征的视域非常重要。素描图要力图真实，但又要突出重点，具代表性，可略去不必要地内容，不要过分追求艺术加工，一般应反映三方面的内容：（1）矿物成分及其含量相对比例；（2）岩石结构，包括矿物颗粒的相对大小、自形程度、形态、相互关系等；（3）矿物本身的性质；靠铅笔的粗、细、轻、重分出单偏光下观察到的突起等级、糙面、解理等，矿物的颜色以及正交偏关镜下的干涉色用彩笔填色。矿物名称用代号标出，在图的下方可配以简单的文字说明，还要注明，单偏光或正交偏光、放大倍数或视域直径。绘素描图时，可按如下一些顺序：（1）先画大的主要矿物和次生矿物，再画小的矿物；（2）先绘斑晶，后画基质；（3）先画格架矿物，后画充填矿物（如粗玄岩的粗玄结构，花岗岩中的填隙石英等）。（4）先画自形的矿物，后画他形的矿物；（5）先画轮廓，后填内容（矿物的轮廓、结构的轮廓、显微构造轮廓）等等。常用矿物代号（英文名称简写）：橄榄石Ol普通角闪石Hbl（horn）透长石San斜长石Pl黑云母Bi霞石Ne单斜辉石Cpx白云母mu或ms白榴石Lc紫苏辉石hy磷灰石Ap方解石Cc普通辉石Aug正长石Or绿帘石Ep霓石Aeg微斜长石Mi榍石Sph条纹长石Per蛇纹石sep叶绿泥石Pen尖晶石Spi锆石Zr伊丁石Id磁铁矿Mt示例：橄榄紫苏辉长岩手标本号：105产地：山东济南鹊山产状：侵入岩岩石为暗灰色，色率约55～60，半自形中粒等粒结构。矿物颗粒一般在2－4mm之间，块状构造。主要矿物：辉石：50％，褐黑色，粒状－短柱状，粒度多为2－3mm左右，可见正交的两组狭窄阶梯状解理，其上具玻璃光泽，硬度大于小刀。斜长石：40％，灰白色，板状～板柱状，粒径2－4mm左右，可见完全解理面，少量颗粒见聚片双晶纹，玻璃光泽，硬度大于小刀。次要矿物：橄榄石：5％，浅褐黄绿色，透明，粒度较小，1－2mm左右，无解理，硬度大。黑云母：≤2％，褐黑色，鳞片状，一组极完全解理，珍珠光泽强，硬度小于小刀。岩石较新鲜，未见次生变化。定名：中粒橄榄辉长岩。薄片号：————主要矿物：斜长石：45％，半自形，板柱状，大小在3.5×2mm左右，无色透明，正低突起，具完全解理，聚片双晶发育，用卡钠联晶法测得牌号An＝56±，为拉长石。普通辉石：35％，短柱状，半自形，粒径约在1～3mm，单偏光下微带淡绿或淡褐黄色调。两组完全解理，夹角近90％，柱状切面见一组解理，最高干涉色II级黄，Ng∧c＝44°，具简单双晶及聚片双晶，部分辉石内部具希列构造。次要矿物：紫苏辉石：5％，他形～半自形粒状－短柱状，具多色性，Ng＝淡绿色，Np＝淡玫瑰红，可见两组正交解理，二轴晶（一），短柱状面平行消光，最高干涉色I级橙红。橄榄石：10％，他形粒状，正高突起，有不规则裂纹，最高干涉色三极蓝绿，部分与辉石构成反应边结构。角闪石：2％，绿黄～褐绿，多色性明显，两组完全解理，夹角56度。黑云母：1％，片状，一组完全解理，多色性及吸收性强，Ng＝绿褐色，Np＝淡黄色，平行销光，最高干涉色II级红。副矿物：磁铁矿：≥1％，黑色，不同名，自行粒状，可呈现包裹体出现。磷灰石：≤1％，无色透明，正中突起，一级灰干涉色，可呈包裹体。结构特征：半自形中粒等粒结构，平均粒径2-3m。普通辉石与斜长石粒径近等，同为半自形，含量相近，构成典型的辉长结构，局部具反应边结构，为辉石构成橄榄石的反应边，角闪石构成辉石的反应边，显微均一构造。矿物生成顺序：磷灰石-磁铁矿、橄榄石、紫苏辉石、普通辉石与拉长石、角闪石、黑云母。岩石定名：中粒橄榄紫苏辉长岩。岩浆岩薄片的观察与鉴定（一）（2学时）一、实验目的与要求1、复习斜长石、普通辉石、紫苏辉石、橄榄石等造岩矿物的光学性质；2、学会用偏光显微镜对岩浆岩薄片进行观察、鉴定的方法；3、初步掌握岩石薄片鉴定报告的编写方法。二、实验内容重点观察橄榄粗玄岩薄片，进行系统描述并绘素描图；三实验指导（一）系统观察橄榄粗玄岩薄片1、岩石矿物组成：基性斜长石（拉长石）、橄榄石、含钛普通辉石、伊丁石；（1）伊丁石是火山岩中的橄榄石在氧化条件下的蚀变产物，不是独立的矿物，而是一种硅酸盐同Fe、Mg氧化物的混合物，组分中还会有较多的水。其组成矿物主要是赤铁矿或针铁矿、非晶质的Mg硅酸盐、粘土矿物等。由于组分细小，显现单一晶体的光性。在镜下，伊丁石呈板片状或纤维状，褐黄-褐红色，具多色性和吸收性，高正突起。干涉色为3-4级，但常被颜色所掩盖。（2）薄片中的普通辉石具浅粉紫色，颜色边部较深，内部较浅，构成颜色环带，为含钛的普通辉石。（3）测斜长石的牌号，确定亚种；2、岩石结构（1）粗玄岩具典型的间粒结构（粗玄结构），表现为在不规则排列的长条状斜长石微晶构成的格架间隙中，充填若干个较细小粒状的辉石、（橄榄石）和磁铁矿的细小颗粒。岩石为全晶质，是在较缓慢冷却的条件下形成的。（2）部分薄片具斑状结构，橄榄石为斑晶，基质具间粒结构。薄片中，橄榄石颗粒的边部或整个颗粒发生伊丁石化，边部伊丁石化，即伊丁石构成橄榄石的环边，称次变边结构；橄榄完全伊丁石化，仍保持原来的晶形，称为“假象”。（3）橄榄石的自形程度高。3、对照教材上对玄武岩的特征描述和分类（P72－74），确定玄武岩的类型。问题及注意事项：（1）仔细观察伊丁石的光学性质，并和黑云母相区别。（2）次变边结构和反应边结构有何异同?（3）该岩石薄片中的橄榄石自形程度很高，尤其是斑晶橄榄石，请问是何原因?（4）薄片中，多数为斑状结构，基质为粗玄结构，少数薄片因切片位置的关系少见斑晶，仅是粗玄结构。由于基性喷出岩的基质中的斜长石结晶较好，成长条状，初学者容易把基质斜长石当成斑晶，而将基质斜长石的间隙中的物质当做基质，人为地增加了斑晶的含量。因此，请大家务必注意。（5）仔细观察粗玄结构的特征，理解为什么粗玄结构又称做间粒结构，并和辉绿结构相区别。（6）有的薄片中可见有方解石，注意观察其形态，与周围矿物的关系，从成因上讲，该方解石属什么矿物?(原生、次生?)（7）橄榄辉长岩是橄榄粗玄岩相对应的深成岩，橄榄紫苏辉长岩与之相近，故可近似地当成相应地深成岩；比较二者的成份及其含量，请问为什么橄榄玄武岩中橄榄石含量比相应深成岩要多?（斜长石的含量也相应比较多，而辉石含量却较少?）（8）比较粗玄岩和安山岩的结构，二者在结晶程度、颗粒大小、自形程度及微晶的排列上差别明显，请问为什么会产生这种差异?四、实验报告1、系统描述粗玄岩的矿物组成