主要造岩矿物(全)精讲

第二部分主要造岩矿物的鉴定特征岩石显微镜下鉴定的方法和内容1.显微结构构造2.矿物特征和含量，包括主要/次要/副矿物(1)单偏光和正交偏光下矿物特征：颜色，多色性，突起，干涉色，晶形和自形程度，粒度大小，解理特征，双晶特征，包含特征，次生变化特征，排列分布特征，(2)锥光下：干涉图(3)矿物含量估计：按照4个象限估计，一般在4倍，10倍物镜下视域比较合适3.素描图典型视域，标注样品号、偏光，倍数4.岩石命名岩浆岩的主要造岩矿物的显微镜鉴定特征1.橄榄石2.辉石3.角闪石4.云母5.斜长石6.钾长石7.石英•橄榄石•辉石•角闪石•云母类第一种橄榄石类橄榄石：(Mg,Fe)2[SiO4]斜方晶系，晶体呈厚板状、粒状或短柱状，节理{010}，{100}不完全。黄绿色-绿色，薄片下无色，正高突起-正极高突起，一般见不到解理，常见不规则的裂纹。干涉色II级-III级，平行消光。O.A.P.NgaNpbNmc001101021010110120镁橄榄石(Fo)O.A.P.NgaNpbNmc001021010110120铁橄榄石(Fa)111手标本上，橄榄石的颜色由黄绿色至墨绿色，随铁含量的增加而逐渐变深。产于玄武岩等岩石中的橄榄岩包体的橄榄石颜色极为艳丽，可以作为低级宝石。橄榄石类OlivineGroup橄榄石类是二价元素为阳离子构成的硅酸盐，具有典型的孤立硅氧四面体构造，一般式为R2[SiO4]，R＝Mg、Fe2+、Mn以及Ca、Zn。可分为三个类质同象系列：1．镁橄榄石Mg2[SiO4]—铁橄榄石Fe2[SiO4]2．锰橄榄石Mn2[SiO4]—铁橄榄石Fe2[SiO4]3．钙镁橄榄石(Ca，Mg)[SiO4]—钙铁橄榄石(Ca，Fe)[SiO4]自然界分布最广泛的是镁橄榄石(Fo)—铁橄榄石(Fa)系列，可形成完全的类质同象系列。镁橄榄石贵橄榄石透铁橄榄石镁铁橄榄石低镁富铁橄榄石铁橄榄石Mg2[SiO4]100-9090-7070-5050-3030-1010-0Fe2[SiO4]0-1010-3030-5050-7070-9090-100常见橄榄石种属自然界分布最广泛的是Fo－Fa系列，它是一个完全的类质同象系列，即它的两个端元组分可以以任意比例相互混合。为了更好地对它进行描述，按其中Fo（镁橄榄石(Mg2[SiO4])分子英文名称Forsterite的缩写）和Fa（铁橄榄石(Fe2[SiO4])分子英文名称Fayalite的缩写）分子百分比不同，可分如下6个亚种。1890180017001600150014001300120011001020304050607080901205FoFat/Co镁橄榄石贵橄榄石透铁橄榄石镁铁橄榄石低镁富铁橄榄石铁橄榄石Mg2[SiO4]100-9090-7070-5050-3030-1010-0Fe2[SiO4]0-1010-3030-5050-7070-9090-100光性特征橄榄石类矿物的光学性质与其中的铁含量有关，呈连续的线性关系。2V大，经常接近于90°，因而其光轴角可正可负，富镁的变种（镁橄榄石）为正光性，大致在Fo含量小于85－88％之后，即变为负光性；由于橄榄石的Nm平行c轴，而c轴方向又是它的延长方向，在不同的切面上，有时为正延性，有时为负延性。3.23.43.63.84.04.2DDNgNmNp2VNg2VNpd130d1305060708090802V1.641.661.681.701.721.741.761.781.801.821.841.861.88N2.762.782.802.82镁橄榄石铁橄榄石贵橄榄石镁铁橄榄石低铁镁铁橄榄石透铁橄榄石Fo20406080Fa单偏光镜下特征薄片中富镁的橄榄石为无色透明，富含铁的变种呈淡黄色；橄榄石类矿物为正高突起至正极高突起，具有明显的糙面，一般呈等轴的自形、半自形；多数情况下见不到解理，但常可见到不规则的裂纹正交偏光镜下特征双折射率变化于0.33-0.52之间，干涉色高达二级至三级；平行消光蚀变特征沿裂隙和颗粒的边缘常分布有次生蚀变矿物蛇纹石以及不透明的磁铁矿小颗粒纯橄岩---蛇纹石化纯橄岩纯橄岩中的贵橄榄石，解理不发育，有裂理，干涉色二至三级。正交偏光。贵橄榄石（Ol)被强烈蛇纹石化。正交偏光。橄榄玄武岩中的自形橄榄石斑晶。正交偏光。玄武岩中的橄榄石斑晶已完全伊丁石（红褐色）化。单偏光。橄长岩中的橄榄石单偏光正交偏光单偏光正交偏光玄武岩中的橄榄石第二种辉石类二、辉石类辉石类矿物是自然界分布最广、最主要的造岩矿物之一，属单链硅酸盐类，按晶系可分为斜方辉石和单斜辉石两大亚类。在这种硅酸盐结构链中，每个硅氧四面体中有两个氧离子完全属于硅离子，而其余两个氧离子则为相邻的四面体所共有（电荷为两个硅所中和，称为惰性氧），平均每个硅离子可分得三个氧离子，而其中两个各具有一单位的自由电价，这种无限延伸的根用[SiO3]表示。辉石类矿物通式为XYZ2O6,其中X＝Ca2+、Na1+、Mn2+、Li1+、Mg2+、Fe2+，占M2位，一般离子半径较大；Y＝Al3+、Cr3+、Ti4+、Fe3+、Mg2+、Fe2+，占M1位，一般离子半径较小；Z＝Si，Al。辉石详细划分为2类：斜方辉石和单斜辉石紫苏辉石（斜方晶系）普通辉石（单斜晶系）45505565955254550205080MgSiO3FeSiO3CaSiO3深绿辉石透辉石次透辉石低铁次透辉石钙铁辉石低铁钙铁辉石铁辉石普通辉石斜铁辉石斜紫苏辉石易变辉石易变普通辉石斜顽辉石不混溶区几乎无造岩矿物出现顽火透辉石辉石的分类自然界主要为Ca、Mg、Fe三个端元组分的固溶体斜方辉石1、斜方辉石斜方辉石亚类由顽火辉石（En，Mg2Si2O6）和斜方铁辉石（Fs，Fe2Si2O6）两种独立端元组分组成的连续固溶体，根据比例不同，分为六个亚种：顽火辉石（En100-88Fs0-12）古铜辉石（En88-70Fs12-30）紫苏辉石（En70-50Fs30-50）铁紫苏辉石（En50-30Fs50-70）易熔石或尤莱辉石（En30-12Fs70-88）斜方铁辉石（En12-0Fs88-100）顽火辉石古铜辉石紫苏辉石铁紫苏辉石易熔石或尤莱辉石斜方铁辉石EnEnstatiteMg2Si2O6100-8888-7070-5050-3030-1212-0FsOrthofenosiliteFe2Si2O60-1212-3030-5050-7070-8888-100比较常见的种属为顽火辉石和紫苏辉石，自然界尚未发现有斜方铁辉石端元的存在。名称NgcNpbNma102010210100O.A.PNgcNpbNma102010210100斜方辉石光性方位斜方辉石为斜方晶系，其Ng//c轴，Nm//a轴，Np//b轴，光轴面与(100)平行。斜方辉石的柱面为平行消光，横切面可见两组近于正交的解理紫苏辉石顽火辉石解理夹角为87-88（92-93）度（被称为辉石式解理）斜方辉石单偏光镜下特征3.23.43.63.8DDNgNmNp2VNg2VNp5050606070708090802V1.641.661.681.701.721.741.761.781.80NEn20406080FsNN++__0.020.010.005深成岩无Ca喷出岩含Ca顽火辉石古铜辉石紫苏辉石铁紫苏辉石尤莱辉石斜方铁辉石(易熔石)EnstatiteOrthoferrosiliteEuliteFerro-hyperstheneHyperstheneBronzite共同特征：无色或者略带浅绿色、浅褐色，晶形为短柱状、宽板状或半自形-它形粒状，横切面为八边形或四边形，具有{110}，{110}，两组完全解理，解理夹角为87-88（92-93）度（被称为辉石式解理），正高突起，糙面显著，有时可见以{110}为结合面的简单双晶。双折射率低，干涉色级序为一级。其2V的变化特点是在Fs=50处最小，且为负值，向Fs、En增加的方向逐渐增大，并分别在Fs=12和88处变为正2V。正交偏光镜下特征Ng、Np、D、N基本上与Fs比值为线性关系，Nm则略呈曲线变化关系。2、单斜辉石单斜辉石的成分较为复杂，是一系列端元组分的复杂固溶体。其组成除了Fe、Mg之外，Ca是含量较高的组分，有的变种还含有较多的Na、Al、Fe3+等。常见的单斜辉石种属（透辉石－钙铁辉石亚类）一般采用由波尔德瓦特和赫斯（1951）首先提出的四组分CaMgSi2O6－CaFeSi2O6－Mg2Si2O6－Fe2Si2O6方法进行分类命名，碱性辉石亚类可以采用克拉克等（Clarke等，1968）提出的方法进行分类命名。45505565955254550205080MgSiO3FeSiO3CaSiO3深绿辉石透辉石次透辉石低铁次透辉石钙铁辉石低铁钙铁辉石铁辉石普通辉石斜铁辉石斜紫苏辉石易变辉石易变普通辉石斜顽辉石不混溶区几乎无造岩矿物出现顽火透辉石单斜辉石特征(001)(100)(100)a-ac106o22o25o34o38o40o43o48o80o94o斜顽辉石锂辉石硬玉透辉石易变辉石普通辉石钙铁辉石霓辉石霓石cabNgNmNp100010110221111001O.A.P.38-48o22-32o无色透明或带有极浅的色调，多色性一般不显著（钛辉石和碱性辉石除外）；斜消光，消光角Ngc一般35；二级干涉色，横断面上可见OA光轴干涉图，大多数为正光性；其光性方位特点是AP//(010)，有时可见较强觉得光轴角色散，如易变辉石和钙铁辉石，钛辉石的光轴角色散，常见砂钟构造。斜方辉石（紫苏辉石）与单斜辉石（普通辉石）的区别斜方辉石（紫苏辉石）单斜辉石（普通辉石）颜色，多色性淡红色、淡绿色，弱多色性，淡红色/粉无色、浅褐、浅黄色无多色性消光类型柱面平行消光横切面对称消光柱面斜消光横切面对称消光干涉色一般为I级橙黄-红高于一级，一般为二级蓝或绿垂直光轴切面常为负光性，2V大正光性，2V中等沿着解理面常有定向排列的铁质包裹体（席列构造）紫苏辉石Hypersthene(Mg，Fe)2[Si2O6]斜方晶系紫苏辉石（Hy)淡红色，两组解理，晶体中富含铁质包裹体，具席列构造。单偏光。紫苏辉石（Hy)干涉色一级橙黄，具席列构造。正交偏光。紫苏辉石的席列构造顽火辉石(顽辉石)EnstatiteMg2Si2O6斜方晶系顽火辉石柱面有一组完全解理。单偏光。顽火辉石（En)，干涉色一级黄。正交偏光。普通辉石Augite单斜晶系(Ca，Na)(Mg，Fe，A1，Ti)[(Si，A1)2O6]辉石岩中的普通辉石，浅绿色，正高突起，两组解理，有垂直柱面的裂理。单偏光。辉石岩中的普通辉石，干涉色二级蓝绿。正交偏光。尖晶石二辉岩中的紫苏辉石和普通辉石斜方辉石——淡粉色，玫瑰色，一级干涉色单斜辉石——淡绿色，二级干涉色，二级蓝，蓝绿普通辉石透辉石DiopsideCaMg[Si2O6]单斜晶系矽卡岩中的透辉石，正高突起，两组解理。单偏光。矽卡岩中的透辉石，具鲜艳的Ⅱ级干涉色。正交偏光。普通辉石环带，沙钟状，漏斗状，扇形被包裹的圆形颗粒，低级干涉色－－斜方辉石大颗粒，2级干涉色－－单斜辉石粒状橄榄辉长岩矿物组合橄榄石＋单斜辉石＋斜长石第三种角闪石类角闪石是自然界分布最广的造岩矿物之一，是岩浆岩和变质岩中的主要造岩矿物。角闪石类矿物按晶系划分为斜方角闪石和单斜角闪石，属双链结构硅酸盐。这种双链可以看成是由两个单链组合而成，络阴离子以[Si4O11]表示。双链间有M1、M2、M3和M4四种空隙，其中M1、M2、M3均为八面体空隙，M4则多为歪扭的八面体空隙；在相背的硅酸根双链间，分布着与c轴平行的连续而宽大的空隙，为A类阳离子所充填。角闪石分类角闪石类矿物的化学成分相当复杂，类质同象替换普遍，种属很多，分类命名也比较混乱。目前比较普遍采用的分类方案是B.C.Leake(1978)的《角闪石命名法》。该分类方案基本是在晶体化学基础上的化学成分分类，取A0-1B2CTO22(OH,F,Cl)2作为标准角闪石的化学通式，其中A=K、Na，