光性礦物學(xué)精品課件

1、光性礦物學(xué)第1頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一第2頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一第3頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一第六章 常見礦物的光學(xué)性質(zhì)一、石榴石一般化學(xué)式為R32+R23+(SiO4)3，式中R32+Mg, Fe, Mn, Ca，R23+Al, Fe, Cr等。常見的端元分子有：鎂鋁石榴石(Mg3Al2Si3O12)、鐵鋁石榴石(Fe3Al2Si3O12)、錳鋁石榴石(Mn3Al2Si3O12)；鈣鋁石榴石(Ca3Al2Si3O12)、鈣鐵石榴石(Ca3Fe2Si3O12)、鈣鉻石榴石(Ca3Cr2Si3O

2、12)等。石榴石廣泛見于各種變質(zhì)巖中，并主要為鎂鋁石榴石、鐵鋁石榴石、錳鋁石榴石和鈣鋁石榴石構(gòu)成的連續(xù)類質(zhì)同象系列。鈣鐵石榴石主要見于矽卡巖中，鈣鉻石榴石見于蛇紋巖中。光學(xué)特征均質(zhì)體，無色、淺紅色到淺褐色等，高正突起，N1.7052.01。常見各種包體及成分環(huán)帶等。第4頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一Garnet in mica schist with inclusions showing “S”type structure第5頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一第6頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一第7頁，共46頁，20

3、22年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一Eclogite 第8頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一A large garnet crystal is replaced by chlorite第9頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一A garnet skeleton contains a large amount of plagioclase and quartz inclusions第10頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一第11頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一第12頁，共46頁，2022年，5月20日

4、，17點(diǎn)29分，星期一第13頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一第14頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一二、石英 結(jié)構(gòu)式為SiO2，同質(zhì)多相變體有：石英、石英、鱗石英、方石英、柯石英和斯石英等。此外還有蛋白石（含水非晶質(zhì)氧化硅，SiO2nH2O），玉髓（氧化硅的隱晶集合體）等。第15頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一二、石英 巖石中最常見為石英，其主要特征如下：三方晶系，No=1.544, Ne=1.553 (+)Ne-No=0.009。 薄片中無色、低正突起、一級灰白干涉色，常見波狀消光，一軸晶正光性，無解理，一般無雙晶。

5、第16頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一A granite第17頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一Biotite schist第18頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一Coesites in garnet from Alps第19頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一Coesite -SiO2, Alps, Chopin, 1984Coesite and UHPM第20頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一A mylonite from Tongbai Mountains第21頁，共4

6、6頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一Sub-grains in quartz The crystal structure of this quartz grain has been deformed (probably by low-grade metamorphism) to produce sub-grains. 第22頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一QuartareniteQuartzarenites are pure quartz sandstones (95% quartz), often representing reworked sedim

7、entary deposits. The photo, under crossed polarizers, shows subrounded quartz grains cemented by quartz in optical continuity with the grains. Quartz overgrowths around individual grains are identifiable because of a thin veneer of hematite dust around some original grain boundaries.第23頁，共46頁，2022年，

8、5月20日，17點(diǎn)29分，星期一三、長石類長石類是最重要的造巖礦物，它構(gòu)成地殼的50。長石類礦物是架狀結(jié)構(gòu)的K、Na、Ca的鋁硅酸鹽。三斜晶系、單斜晶系或斜方晶系。結(jié)構(gòu)通式為：M (Al, Si) Si2O8，其中M=K, Na, Ca, Ba等。組成長石的主要組分有：鉀長石KAlSi3O8(Or)、 K=Na鈉長石NaAlSi3O8(Ab)、 NaSi=CaAl鈣長石CaAl2Si2O8(An)和 Ca=Ba 鋇長石BaAl2Si2O8(Cn)等。第24頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一三、長石類堿性長石系列：由鉀長石和鈉長石所構(gòu)成，高溫時(shí)為連續(xù)固溶體系列，低溫時(shí)為不

9、連續(xù)固溶體系列。斜長石系列：有鈉長石和鈣長石所構(gòu)成，為連續(xù)固溶體系列。第25頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一長石的分類用高溫（上）和低溫（下）相對應(yīng)的兩個(gè)圖解表示。AbOr為堿性長石系列，AnAn為斜長石系列，它們可以在一定條件下混溶，而Or和An間是不混溶的。AbOr為堿性長石系列，在低壓高溫條件下，OrAb為連續(xù)系列；在低溫條件下，OrAb不能成為連續(xù)系列，即在緩慢冷卻后，鈉長石從鉀長石中出溶出來，構(gòu)成條紋長石。AbAn構(gòu)成連續(xù)系列，按著鈣長石組分的百分含量把斜長石分為鈉長石、更長石、中長石、拉長石、倍長石和鈣長石六種。 第26頁，共46頁，2022年，5月20日

10、，17點(diǎn)29分，星期一長石類的一般特征薄片中無色、低突起（有正有負(fù)）。一般堿性長石多為負(fù)突起，斜長石類多為正突起。雙折率低（0.0060.013），干涉色為I級灰灰白。自形長石呈平行c軸或a軸的柱狀，或呈平行(010)的板狀。001和010兩組解理都較完全，另有110解理很差。長石經(jīng)常由于風(fēng)化和熱液蝕變而轉(zhuǎn)變?yōu)楦邘X土、絹云母、沸石、黝簾石和方解石等。長石類還經(jīng)常發(fā)育以下一些特征，對顯微鏡下觀察、鑒定很有意義，包括：第27頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一1雙晶長石類雙晶種類很多，常和其成因有密切關(guān)系，常見類型有：（1）卡斯巴雙晶，屬簡單雙晶，雙晶結(jié)合面多為(010)，常

11、見于堿性長石中。（2）鈉長石雙晶，為聚片雙晶，雙晶軸垂直(010)面，雙晶結(jié)合面為(010)，廣泛見于斜長石類中。（3）肖鈉長石雙晶，簡稱為肖鈉雙晶，多為聚片雙晶，雙晶軸為b軸，雙晶結(jié)合面為一菱形切面，包含b軸，同(010)面近于垂直，見于斜長石中。肖鈉雙晶經(jīng)常與鈉長石雙晶復(fù)合成格子雙晶，見于微斜長石、歪長石和斜長石中。微斜長石中的格子雙晶呈特征的紡錐狀，而斜長石中的格子雙晶一般比較規(guī)則。第28頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一1雙晶（4）卡斯巴鈉長石復(fù)合雙晶簡稱為卡鈉復(fù)合雙晶，常見于中、基性斜長石中，表現(xiàn)為斜長石分為卡斯巴雙晶的兩部分，而每部分又都有鈉長石聚片雙晶。此

12、外，還見有巴溫諾雙晶和曼尼巴哈雙晶等。第29頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一第30頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一2條紋條紋結(jié)構(gòu)是堿性長石一種常見的結(jié)構(gòu)，由鉀長石和鈉質(zhì)斜長石作為主、客晶兩部分組成，每一部分各自具有一致的光性方位，在正交偏光鏡下，各自同時(shí)消光。當(dāng)主晶為鉀長石，客晶為鈉質(zhì)斜長石時(shí)，為正條紋長石，通常稱為條紋長石。若主晶為斜長石，客晶為鉀長石時(shí)，稱為反條紋長石。如果主、客晶數(shù)量相近，則稱為中條紋長石。條紋長石中條紋的形態(tài)復(fù)雜多樣，常見的有脈狀、模狀、枝狀、棒狀、滴狀、羽狀、補(bǔ)片狀等。關(guān)于條紋長石的成因主要有兩種：交代和出溶。第31

13、頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一2條紋條紋長石中條紋的形態(tài)復(fù)雜多樣，常見的有脈狀、模狀、枝狀、棒狀、滴狀、羽狀、補(bǔ)片狀等。關(guān)于條紋長石的成因主要有兩種：交代和出溶。第32頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一granulitegranulite第33頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一Sill-cord zoneMigmatitic gneiss from Altay withG + cd +sill + bi + kf + (pl + q +Melt)第34頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一3環(huán)帶構(gòu)造

14、環(huán)帶構(gòu)造主要見于斜長石中，表現(xiàn)為在正交偏光鏡間長石晶體自核心向邊部有不同消光位的同心環(huán)帶。環(huán)帶構(gòu)造可分為三種類型：正環(huán)帶，斜長石自核部向邊部Na質(zhì)逐漸增加，即核心為基性斜長石，邊部為酸性斜長石。反環(huán)帶，斜長石自核部向邊部Na質(zhì)逐漸減少。韻律環(huán)帶，斜長石由核部向邊部成分呈韻律性變化，主要見于淺成巖和火山巖中。第35頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一b. Zoned plagioclase twinned on the carlsbad law. Andesite, Crater Lake, OR. Field width 0.3 mm. John Winter and P

15、rentice Hall.第36頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一Myrmekite Myrmekitic texture defined by wormy (rounded) intergrowths of quartz and K-feldspar in plagioclase which is adjacent to K-feldspar. Probably forms as a result of subsolidus exchange. Compare this texture to micrographic texture. 4蠕英石 棒狀、枝狀和蠕蟲狀的石

16、英與斜長石構(gòu)成的顯微交生體，多產(chǎn)于鉀長石與斜長石接觸部位的斜長石邊緣，多與交代作用有關(guān)，當(dāng)堿性長石中的K被斜長石中的Na、Ca交代時(shí)，要釋放出多余的SiO2，而形成蠕英石。第37頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一5花斑狀交生和文象交生棒狀和/或枝狀的石英與鉀長石的交生，稱為花斑狀交生。當(dāng)石英的棒、枝狀體相互平行且較粗大，肉眼可以辨認(rèn)時(shí)，稱為文象交生。這種交生多認(rèn)為與共結(jié)有關(guān)。第38頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一AlSiSi（一）堿性長石亞類 1、成分及結(jié)構(gòu)特征堿性長石是鉀長石KAlSi3O8(Or)和鈉長石NaAlSi3O8(Ab)構(gòu)成的系列

17、，高溫時(shí)為連續(xù)混溶，低溫時(shí)為不連續(xù)混溶。堿性長石中通常含有不到5的鈣長石分子。一般可進(jìn)一步劃分為：（1）富鉀長石類：透長石、正長石、微斜長石。（2）富鈉長石類：鈉長石、歪長石。（3）鉀鈉質(zhì)長石類：條紋長石。長石是具有架狀結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽礦物，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為硅氧和鋁氧四面體以頂角相連構(gòu)成格架，其間充填K、Na、Ca等陽離子。長石的有序無序指的是長石晶體格架中Si、Al的分布情況。第39頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一 在高溫條件下，Al的排列是無規(guī)律的、任意的，從統(tǒng)計(jì)學(xué)上講，各個(gè)位置被替代的概率是相等的。稱為無序結(jié)構(gòu)，如透長石。而在低溫條件下，Al在所有AlSi3單位中都傾

18、向于占據(jù)同一相對位置，稱為有序結(jié)構(gòu)，如微斜長石。介于有序和無序之間的稱為部分有序結(jié)構(gòu)，如正長石。長石由高溫有序向低溫?zé)o序轉(zhuǎn)變過程中，其對稱程度降低。如在富鉀長石中，高溫透長石（單斜晶系）第40頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一2、一般光性特征堿性長石屬于單斜和三斜晶系，001和010解理發(fā)育，晶體常沿(010)，有時(shí)為a軸成板狀或柱狀。薄片中無色，負(fù)低突起，干涉色I(xiàn)級灰灰白。二軸晶負(fù)光性。常發(fā)育發(fā)育卡氏雙晶和其他簡單雙晶，易發(fā)生高嶺土化。 1、透長石 Sanidine KAlSi3O8，成分中可出現(xiàn)一定的Na，單斜晶系，晶體沿(010)成板狀或沿a軸成短柱狀。透長石是高

19、溫的產(chǎn)物，見于火山巖中。 2、正長石 Orthoclase KAlSi3O8，成分中可出現(xiàn)一定的Na，可達(dá)到20。正長石是鉀長石的亞穩(wěn)相變體，具有部分SiAl有序結(jié)構(gòu)。通常所說的正長石是從光學(xué)意義上講的，實(shí)際上正長石是具有超顯微雙晶和超X射線雙晶的三斜系鉀長石組成。故稱為假單斜晶系。晶體常沿a軸呈厚板狀。常產(chǎn)于酸性和堿性成分的侵入巖中。3、微斜長石 MicroclineKAlSi3O8，成分中可出現(xiàn)一定的Na。含有多量Rb、Cs的綠色微斜長石變種稱為天河石。微斜長石是在低溫條件下結(jié)晶的具有SiAl有序結(jié)構(gòu)的鉀長石穩(wěn)定變體。常發(fā)育似紡錘狀的格子雙晶。見于花崗巖、偉晶巖和區(qū)域變質(zhì)巖中。第41頁，共

20、46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一（二）斜長石亞類1、斜長石的成分特征由鈉長石NaAlSi3O8(Ab)和鈣長石CaAl2Si2O8(An)所構(gòu)成的連續(xù)固溶體系列。一般習(xí)慣上利用An的百分含量進(jìn)一步劃分斜長石屬種。如下：斜長石屬種鈣長石分子（An）鈉長石更（奧）長石中長石拉長石倍長石鈣長石010203030505070709090100 人們通常把斜長石中鈣長石分子的百分含量稱為斜長石的號碼，表示為An15等。通常還把An50%的稱為基性斜長石 第42頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一2、斜長石的光性特征 斜長石屬于三斜晶系，001和010解理發(fā)育，夾

21、角8687，晶體常沿a軸有時(shí)為c軸成板狀或柱狀。薄片中無色，鈉長石和部分更長石為負(fù)低突起、中性和基性斜長石為正低突起，折射率隨An分子的增高而增高。干涉色I(xiàn)級灰黃白。斜長石的最大特征為發(fā)育鈉長石雙晶、卡鈉復(fù)合雙晶和肖鈉長石聚片雙晶等。中性斜長石常具有環(huán)帶結(jié)構(gòu)。斜長石極易蝕變，基性屬種常發(fā)生鈉黝簾石化，酸性屬種發(fā)生絹云母化。 3、斜長石成分的光學(xué)鑒定法 這里主要介紹使用普通光學(xué)顯微鏡測定斜長石成分的方法。如卡鈉復(fù)合雙晶消光角法，垂直(010)晶帶最大消光角法，垂直a軸的切面上測定Np（010）的消光角，平行a軸晶帶中的最大消光角法（微晶法）等。第43頁，共46頁，2022年，5月20日，17點(diǎn)29分，星期一（1）垂直(010)晶帶最大消光角法 在垂直（010）晶帶，即在垂直于鈉長石雙晶結(jié)合面的切面上，測定Np（010）的最大消光角法，以測定斜長石的成分。 晶粒的選擇：垂直（010）晶帶的特征是具有鈉長石雙晶，且雙晶紋最