‘壹’ 岩矿鉴定是指什么
岩矿鉴定是指应用各种矿物学原理与方法,通过矿物信迹的光、电、声、热、磁、重、硬度、气味等以及其主伏嫌要的化学成分特征,对岩石、矿物样品、包括光(薄)片、砂片、碎屑、粉末进行观察、鉴定以缺坦手区别其矿物类别,以及研究岩石、矿石的主要矿物组成、矿物成生序列,结构、构造、岩(矿)石类型的技术方法。
矿物、岩石的鉴定方法很多,但任何一种方法都有其局限性。因此,在矿物、岩石的鉴定中,应根据不同的测试目的选择不同的鉴定方法。常见的岩矿鉴定方法有5种。
‘贰’ 岩浆岩肉眼鉴别方法和步骤是怎样的
三大岩类野外观察描述定名总结:
(一)岩浆岩的观察与描述
对岩浆岩的观察,一般是观察其颜色、结构、构造、矿物成分及其含量,最后确定其岩石名称。肉眼鉴定岩浆岩,首先看到的就是颜色。颜色基本可以反映出岩石的成分和性质。
对岩浆岩进行肉眼鉴定
第一步是要依据其颜色大致定出属于何种岩类。比如,若是浅色,一般为酸性岩(花岗岩类)或中性岩(正长岩类);若是深色,一般为基性岩或超基性岩。由酸性岩到基性岩,深色矿物的含量逐渐增多,岩石的颜色也就由浅到深。同时还要注意区别岩石新鲜面的颜色和风化后的颜色。还可根据其中暗色矿物与浅色矿物的相对含量来进行描述,如暗色矿物含量超过60%者为暗色岩,在30—60%者为中色岩,在30%以下者为浅色岩。
‘叁’ 矿石检测用什么方法
矿石是指可从中提取有用组分或其本身具有某种可被利用的性能的矿物集合体。可分为金属矿物、非金属矿物。
矿石检测的方法有:物相分析法、岩石全分析、粘土分析法、化学分析法、光薄片鉴定法、岩石鉴定等等。
‘肆’ 变质岩鉴定报告是怎样的
变质岩鉴定报告的内容主要有,手标本鉴定、显微镜岩石薄片鉴定和显微照片。
一、手标本鉴定1.标本编号和产地2.岩石的颜色新鲜面和风化面的颜色。
3.矿物变质岩石的主要矿物、特征变质矿物、次要矿物。描述矿物的颜色、晶形、解理、硬度等,粒径大小(mm)和百分含量。
对上述矿物特征的描述只需要选择该矿物最具有特征的几项内容,但对其主要矿物含量的估计应尽可能接近实际,它是确定岩石名称的主要依据之一。对特征变质矿物的描述内容要相应全面些。
4.结构观察和描述变质岩石的主要结构特征。
5.构造据矿物在岩石中空间排列分布特征,确定变质岩的构造。
6.岩石的肉眼命名二、显微镜岩石薄片鉴定1.薄片编号和产地2.矿物
首先区分出岩石中的主要矿物、特征变质矿物、次要矿物和副矿物等,然后按上述顺序分别描述矿物在显微镜下的光性特征,粒径大小(mm)和含量。应注意描述岩石中矿物之间的接触关系,如相互之间的包裹关系、变质反应关系、交代置换关系等。
显微镜下观察矿物光性特征的内容有:单偏光系统下观察晶形、颜色、突起、解理特征(解理有几组,其发育程度和解理夹角等);正交偏光系统下观察矿物的最高干涉色级和色序、消光类型、延性符号和双纳慎晶等。对未知矿物还需在锥光系统中测定矿物的轴性和光性。
应强调的是,对大多数矿物一般只需在单偏光和正交偏光系统下描述该矿物最主要的几种光性特征,并不需要按上述内容逐项描述。
可使用显微镜的目镜微尺测定主要矿物粒径大小(mm)。估算矿物的百分含量时,最好是在低倍镜下选择岩石中矿物分布较均匀的视域中进行估计。
3.结构
大多数变质岩的主要结构是变晶结构,以岩石的主要矿物的粒径大小、晶形特征及其在岩石中含量多少按变晶结构的内容描述。对变质的沉积岩和火成岩类,其主要结构是变余结构,而碎裂结构是碎裂岩的主要组构、糜棱岩的主要结构是糜棱组构。但对于变形程度较低的碎裂××岩和部分初糜棱岩的主要结构是原岩结构,而岩石中的糜棱结构和碎裂结构则成为其局部结构。
局部结构大多只发育在变质岩的矿物之间,如交代结构、变质反应结构、包含变晶结构(包含嵌晶变晶结构、筛状变晶结构、残缕结构、旋转结构等)和显微变形结构等。而在以变晶结构为主的岩石中有少量变余结构,或以变余结亮茄裂构为主的岩石中有变晶结构等这些次要的结构都属局部结构。在这些局部结构中常提供变质岩矿物之间形成的次序,变质条件改变的信息和变质岩的原岩类型,是研究变质岩成因和演化历史的重要岩相学的标志,应加以重视。
4.构造
据岩石中矿物在空间排列分布的特征,确定岩石的构造类型。
5.岩石定名
据上述内容按变质岩的命名原则详细定名。
6.分析与判别
据岩石中矿物之间的关系,划分矿物形成的次序,确定矿物共生组合,初步分析岩石的变质条件(低级及很低级、中低级、中级、中高级和高级变质)。如有压力标志矿物存在时,也可加以低、中、高压等。
对变质条件的初步分析时,需要变质岩石的矿物组合能反映变质条件的情况下才能进行。如岩石全由石英或方解石组成的石英岩和方解大理岩,它们在各种变质条件下均能稳定存在,其变质条件只能据与其共生的能反映变质条件的其他变质岩石来确定。
根据岩石中矿物及含量来判别该变质岩所属的化学类型变质岩类(属泥质、长英质、钙质、钙镁硅酸盐、镁铁质和超镁铁质变质岩)。如岩石中有变余组构存在时,则可进一步恢复变质岩的原岩类型(最好与岩石的地质产状相结合)。
应特别强调的是,并不是每一种变质岩石都能恢复其原岩类型,特别是一些长英质变质岩石,其原岩可能是中酸性火成岩类或沉积岩的碎屑岩类,如岩石中变余组构不存在,那就不可能恢复其原岩类型。因而可以说,对每一变质岩石均要求恢复其原岩类型是不可能的,只有在变质岩石中有变余组构存在的情况下,同时也要有岩石的野外产状等相关资料才有可能恢复其原岩类型。
在变质岩石的鉴定报告中,描述内容符合要求,变质岩石的命敬闭名准确,达到了鉴定报告的要求。而分析和判别的具体内容,只能根据岩石的实际情况而定。
三、显微照片
对鉴定的每一类岩石应附有具有代表性的显微照片,照片大致可分为两类。一类是显示岩石全貌和特征的照片,应选择变质岩的矿物,结构构造具有典型的视域以合适的放大倍数,拍摄显微照片。如果岩石成分复杂或矿物分布不均匀,可拍摄其他照片互相补充,使之能在显微照片上较全面反映该岩石的主要特征。另一类是呈现岩石局部特征的照片,选择岩石中特殊的矿物,重要的组构特征和矿物之间的关系等现象可放大拍摄,使其特征更为清晰。
在所附的显微照片中应有矿物代号和比例尺。并附有下列说明:该照片的薄片号、矿物代号的矿物名称、岩石名称或照片的内容说明、偏光类型和产地等内容。
四、变质岩鉴定报告实例1.手标本描述
××号,产地:山西省五台山
岩石的颜色 银白色,风化面灰黄色
矿物 主要矿物为白云母、石英,特征变质矿物为十字石、石榴子石,次要矿物为黑云母,后三种矿物在岩石中呈变斑晶产出。
白云母 呈银白色、片状,一组解理完全,在岩石中连续定向分布,粒径小于1mm,含量为55%。
石英 无色、粒状,粒径细小,含量在30%。
十字石 暗褐色,短柱状,横断面有时呈六边形和尖菱形,有时可见呈十字形贯穿双晶,晶体可达1~4cm,含量为3%~5%。
石榴子石 暗红褐色,粒状,粒径为0.3~1mm,含量5%左右。
黑云母 暗褐色,片状,一组解理完全,粒径为1~3mm,含量5%左右。
结构 斑状变晶结构,基质结构,细粒粒状片状变晶结构(也可写成斑状细粒粒状片状变晶结构)。
构造 白云母连续定向分布,形成片状构造。
岩石定名 十字石榴白云母片岩。
2.显微镜鉴定描述
薄片号和产地(同手标本)。
矿物 主要矿物为白云母、石英,呈变斑晶产出的特征变质矿物有石榴子石和十字石,次要矿物为黑云母、斜绿泥石,副矿物有电气石和不透明矿物,晚期退化变质矿物为叶绿泥石。
白云母 细小片状,无色,一组完全解理,闪突起明显,干涉色鲜艳可达二级红,平行消光,粒径为0.1~0.3mm之间,含量在50%左右。白云母在岩石中连续定向分布。
石英 无色,粒状,正低突起,无解理,干涉色一级黄白,粒径0.2~0.05mm,含量在35%左右。
十字石 具有无色—金黄色多色性,短柱状,横断面呈菱形和六边形,正高突起,干涉色一级橙黄,柱面为平行消光,正延性。在十字石晶体中含有数量很多的无方向分布的细小石英包裹体,形成筛状变晶结构,有时石榴子石和黑云母也在十字石晶体中呈包裹体产出。由于十字石晶体很大,在视域中不能测定其粒径大小和估计其含量。
石榴子石 粒状,半自形,浅褐色,正高突起,均质体矿物,沿其晶体边缘和裂纹中有少量叶绿泥石分布。粒径为0.34~2mm,在石榴子石晶体中有少量无方向分布的石英包裹体,形成包含嵌晶变晶结构,含量在5%左右。
黑云母 片状,具浅黄色—暗褐色,多色性明显,一组极完全解理,干涉色达四级红,平行消光。黑云母中也有少量石英包裹体,无方向分布,形成包含嵌晶变晶结构。沿黑云母边缘和解理有少量叶绿泥石。其粒径为1~2.5mm,呈变斑晶产出,含量约5%。
斜绿泥石 片状,浅绿色,一组完全解理,干涉色呈一级绿灰色(绿色是其本身颜色影响所致),斜消光,具聚片双晶。斜绿泥石斜切片理生长,其晶体中含有少量定向分布的石英包裹体,与片理方向一致且相连,呈残缕结构。上述特征显示斜绿泥石形成于片理之后。斜绿泥石粒径为0.5~1mm,在岩石中呈变斑晶产出,数量很少。
副矿物有电气石和黑色不透明矿物。电气石呈柱状,横断面呈球面三角形,具无色—绿褐色,多色性明显,正中突起,干涉色达二级,平行消光,负延性。黑色不透明矿物呈不规则粒状,零星分布于岩石中,两者含量很少。
叶绿泥石 片状,浅绿色,呈灰蓝色异常干涉色,多分布于黑云母边缘和石榴子石的裂纹中,是由黑云母和石榴子石部分转变而成,数量较少。
结构 斑状变晶结构,基质结构,细粒粒状片状变晶结构(或斑状细粒粒状片状变晶结构)。
十字石变斑晶中的筛状变晶结构,石榴子石、黑云母晶体中的少量无方向分布的石英包裹体形成包含嵌晶变晶结构,斜绿泥石晶体中石英定向分布的包裹体,形成残缕变晶结构,而叶绿泥与石榴子石和黑云母关系形成交代结构。上述这些结构都属局部结构。
构造 由白云母连续定向分布形成片状构造。
岩石定名 细粒十字石榴白云母片岩。
分析与判别 据岩石中矿物白云母、石英、十字石、石榴子石和黑云母都互相接触,它们应属于同一个矿物共生组合,其变质程度相当于低角闪岩相,中温中压的变质条件(在另一薄片中曾有蓝晶石与十字石和石榴子石共生)。少量的叶绿泥石只分布于石榴子石的裂纹和黑云母的边缘,它是晚期低温绿片岩相的产物。但退化变质作用的程度比较弱。至于岩石中的斜绿泥石未与叶绿泥石、十字石、石榴子石和黑云母接触,它与叶绿泥石是否属同一世代的矿物还不能肯定。
据上述矿物的特征,显示岩石应属于泥质变质岩。
附岩石显微照片。
‘伍’ 岩矿鉴定方法
岩矿鉴定:
是指应用各种矿物学原理与方法,通过矿物的光、电、声、热、磁、重、硬度、气味等以及其主要的化学成分特征,对岩石、矿物样品旦衫、包括光(薄)片、砂片、碎屑、粉末进行观察、鉴定以区别其矿物类别,以及研究岩石、矿石的主要矿物组成、矿物成生序列,结构、构造、岩(矿)石类型的技术方法。
光学显微镜法:
(1)偏光显微镜祛将矿物或岩石标本磨制成薄片,在偏光显微镜下鉴定矿物的光学性质,确定岩石的矿物成分,确定岩石类型及其成因特征,最后定出岩石名称的工作,又称岩石薄片鉴定法。
这是研究矿物岩石最常用的方法。可以获得矿物的颜色、形状、大小、折光率、消光角、重折率、干涉色、轴性、光轴角等光学常数,还能获得矿物的形成顺序、次生变化、体积百分含量以及岩石的结构构造、胶结类型等特征,进而对岩石进行正确的定名。为了获取更精确的光轴角、消光角数据、折光率数据,
可再选用费氏台法、油浸法或干涉显微镜法等。
(2)反光显微镜法。主要用于金属矿物及矿石的研究,还广泛应用于非金属材料的研究。
热分析方法:
该方法是根据在热处理过程中发生的热效应(如吸热、放热)来鉴定矿物或混合物的组成。常用的方法有差热分析和综合热分析。
电子显微镜分析:
常用的仪模缓腔器有透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)等。
X射线物相分析:
对哪芹结晶物质的物相进行分析的一种有效方法
谱学分析:
1、谱学方法有数十种,在矿物学.上常用的有红外光谱、拉曼光谱、穆斯堡尔谱、核磁共振被谱等。
2、以红外光谱为例,每种矿物都有自己的特征光谱,红外光谱就是利用矿物的特征谱线监定未知矿物及混合物中主要组成矿物的定量确定,研究矿物类质同像置换、有序一无序现象、水的存在形式、标型特征等。
‘陆’ 岩石鉴定的主要方法
岩石鉴定的方法
第一步,判断岩石是岩浆岩、变质岩还是沉积岩;第二步,确定颗粒的大小,按照检索,就能找到正确的分类位置,符号眼睛代表粗粒,放大镜代表中粒,显微镜代表细粒;第三步,必须考虑岩石的其他特征(颜色、构造、矿物组合)。 第四步,则是对沉积岩的鉴定检索。
‘柒’ 地质学家是怎么样鉴别矿物
搞地质的一般是成因按岩石三大类:沉积岩、岩浆岩和变质岩来进一步划分,这些需要有专业基础知识,对于新区块,需做好区域资料收集工作。先将岩石大类查明。
1、沉积岩:是在地表或近地表通过自然沉积或冲蚀、风蚀堆积而形成的一种岩石类型。它是由风化产物、有机物质碎屑等物质在常温常压下经过搬运、沉积和石化作用,最后形成的岩石。这类岩石在野外一般通过敲击、研磨,用放大镜观察碎屑物成分、粒度、充填物、胶结物质等,最后根据不同粒度含量来命名。如陌生岩石,会采取样品,送实验室进行岩矿鉴定来鉴别;
2、岩浆岩:也叫火成岩,是在地壳深处或在上地幔中形成的岩浆,在侵入到地壳上部或者喷出到地表冷却固结并经过结晶作用而形成的岩石。因为它生成的条件与沉积岩差别很大,因此,它的特点也与沉积岩明显不同。这一类岩石一般特点较明显,观察岩石的颜色、结构、构造、矿物成分及其含量、最后确定岩石名称。对于肉眼不能分别的微晶矿物岩石,则需要采样做岩矿鉴定。
3、变质岩:是三类岩石中最难辨认的岩石,这类岩石原岩为沉积岩和岩浆岩,因地质环境和物理化学变化,在固态情况下发生了矿物组成调整、结构构造改变甚至化学成分的变化后形成一种新的岩石叫变质岩。变质岩广泛存在,也是最难辨认的岩石种类,主要通过颜色、矿物成分,结构构造来分辨,变质岩的颜色常不均一,需定总体色调。结构主要为变质结构,也有变余结构。这个区分难度较大,野外通过刀划、放大镜、敲击的方法来初步定名,多采用岩矿鉴定来确定。
‘捌’ 岩浆岩鉴定指导
一、手标本观察
岩石的手标本观察是地质工作者的基本功,在野外或室内鉴定标本时,应注意观察以下内容。
1.颜色
岩石的颜色是岩石中各种矿物的不同颜色在我们视觉中反映的颜色总和,是一种综合色。岩石中暗色矿物(铁镁矿物)含量之和称为色率,是鉴定岩石的重要依据。岩石化学成分越基性,色率越高。侵入岩通常采用色率描述,如橄榄岩的平均色率为90,辉长岩为50~90,闪长岩为15~50,花岗岩小于15。喷出岩则一般采用颜色描述,如基性、超基性岩呈灰黑色,中性岩呈褐灰色、灰色、紫色,酸性岩呈灰白色、紫红色,玻璃质岩石呈黑色。观察标本时,一般放在30 cm以外远观,如岩石的颜色(灰色、黑绿色、褐紫色等)。侵入岩在野外描述时,也常采用颜色描述,例如辉长岩手标本中斜长石呈灰白色、辉石呈黑绿色,两者含量相近,综合起来岩石颜色呈现为深灰色。此外,还应注意新鲜岩石与风化岩石的颜色变化。
2.矿物成分
在肉眼或放大镜下能分辨的矿物均应观察描述,常用矿物学的方法和术语辨认与描述矿物的颜色、晶形、解理、光泽、双晶等性质。鉴定时,先区分暗色矿物与浅色矿物,再区分橄榄石、辉石、角闪石、黑云母;浅色矿物不但要区分长石与石英,还要区分钾长石和斜长石。各种矿物都要分别估计含量。
3.矿物百分含量的统计
手标本的矿物百分含量统计常用方法有如下三种。
(1)目估法
目估法是最常用、最简单的方法。有经验的地质人员估计的百分含量,误差可以小于5%。估计时,要选择有代表性的部位,先估计整体岩石中浅色矿物和暗色矿物的比例,然后再细分暗色矿物各种属和浅色矿物各种属的相对含量。
特别要注意的是:初学者对颗粒偏细的岩石,往往将暗色矿物含量估计过高,因此,在估计时应有意识地加以克服。
(2)直线法
在手标本上选择一较平的、有代表性的部位作几条直线,分别统计各矿物占直线总长的百分比,再折合成矿物体积百分比。
(3)网格法
网格法又称面积法,常用于野外露头的观测。选择岩石上新鲜、平整的部位画出网格(对一般粗粒岩石,平整面面积不小于30cm2,每一小格面积为0.5cm2),统计各矿物分别占网格总面积的百分比,此百分比即为矿物的百分含量。
4.组构
岩石的组构特征不仅能反映形成岩石的地质条件,而且是岩石分类命名的重要依据。
深成岩都是全晶质结构,一般颗粒较粗,大都是等粒的或似斑状的,具块状构造;喷出岩多为斑状,基质为微晶质、隐晶质,甚至玻璃质,一般都具有气孔、杏仁和流动构造;浅成岩则介于两者之间,多为斑状和细粒结构。
各大岩类代表性岩石常见对应的典型结构,这些结构也是岩石的鉴别特征和命名依据。如辉长岩具辉长结构、花岗岩具花岗结构、玄武岩具斑状结构和隐晶质结构、安山岩具斑状结构和交织结构等。
5.其他特征
岩石中有无细脉、析离体、捕虏体以及各种次生变化特征等。
对于斑状岩石,应分为斑晶、基质进行描述:确定斑晶含量、成分、大小、特征;确定基质含量、结晶程度、成分、颜色等。
6.定名
根据岩石的矿物成分及含量、结构、构造特征,结合岩浆岩的分类方案,进行初步定名。如果具有特殊的结构、构造、矿物组合时,要绘制素描图。
二、薄片鉴定
在显微镜下研究岩石薄片就是精确地鉴定岩石特征和准确地定名,即:准确确定岩石结构;进一步确定矿物成分、百分含量、次生变化;确定矿物结晶顺序;岩石分类命名及绘图。显微镜下鉴定岩石时,通常先在低倍镜下浏览整个薄片,对以上各项有了大致认识后,再做详细的观察鉴定。
1.岩石的结构、构造
岩石的结构及其细节特征一般都需要在显微镜下详细鉴定。岩石作为矿物的集合体,具有总的结构特征。其结构类型主要按颗粒大小、结晶程度、颗粒形态及矿物之间的相互关系进行划分(表0-1)。除按颗粒大小划分岩石结构时需测量统计以外,其他方法划分时均可以通过观察来判断岩石的结构类型。
颗粒大小可借助目镜微尺及每小格长度来测定。每小格长度随放大倍数不同而不同,可以借助于物台微尺(图0-1)和目镜微尺求得。在显微镜下确定每小格的长度,常采用的方法是:物台微尺小格和目镜微尺小格对齐(图0-2),分别读取物台微尺和目镜微尺的格数,按照以下公式计算:
L=物台微尺格数×0.01mm/目镜微尺格数
如图0-2所示,目镜微尺每小格长度L=50×0.01mm/100=0.005mm。
表0-1 岩浆岩的结构类型
图0-1 物台微尺及镜下特征
图0-2 测定目镜微尺每小格长度图解
上为目镜微尺,下为物台微尺;图中目镜微尺100格等于物台微尺50格
在确定颗粒大小时,可以通过观测矿物颗粒长轴所占的目镜微尺小格数乘以0.005mm而获得。当换用不同放大倍数的物镜时,其目镜微尺每小格所代表长度不同,应按上述方法求得。统计矿物颗粒大小,按其平均值确定晶粒大小,如粗粒花岗结构、中粒辉长结构。
同时,还有一些具特殊意义的结构。如反映矿物同时结晶的结构:辉长结构、文象结构、蠕虫结构;反映矿物生长有先后的结构:花岗结构、斑状结构、包含结构、填隙结构、辉绿结构、环带构造;反映次生变化的结构:溶蚀结构、次变边结构、暗化边结构等。
一个岩石薄片可以呈现多种结构,对斑状结构的岩石,应对斑晶、基质的结构分别进行描述。另外还有一些岩石具有特殊的结构类型,如辉绿岩具辉绿结构、辉长岩具辉长结构、花岗岩具花岗结构、玄武岩具粗玄结构—拉斑玄武结构—间隐结构、安山岩具安山结构、煌斑岩具煌斑结构等。
岩石的构造一般在手标本上或野外进行观察(表0-2)。显微镜下可以补充构造的细节特征,如杏仁构造中充填物成分及环状充填特征等。
表0-2 岩浆岩的构造类型
2.矿物成分
先在低倍镜下浏览整个薄片,了解大致有几种矿物。再根据浏览结果,按照主要矿物、次要矿物、副矿物、次生矿物的顺序进行概括描述,然后按照矿物含量由多到少逐个描述。对于常见矿物,主要观察它的几项鉴别特征;对于比较罕见的矿物,则应系统地观察测定矿物的光性,依据光性矿物学相关参考书准确鉴定;斑状岩石的斑晶矿物和基质矿物要分别鉴定描述。
(1)铁镁矿物的鉴定
首先在低或中倍镜下浏览整个薄片,根据颜色、多色性、晶形及表面特征、晶粒大小、解理及解理交角、突起、干涉色、消光类型及消光角、双晶、与其他矿物间关系、蚀变特征等特征的差别进行描述,然后一种一种地分开仔细描述。若开始没有分出矿物,也可以在鉴定过程中再逐渐分开。如已确定有普通辉石,但在鉴定中又发现有干涉色低而消光角很小的类似颗粒,这显然不是普通辉石,应该进一步鉴定确定。
对于固溶体系的铁镁矿物的精确成分测定,应抓住其特征的光性来进行,如橄榄石成分的鉴定,主要借助于光轴角2V和主折射率值的精确测定,然后查阅橄榄石类光性常数曲线来求得镁橄榄石百分数和铁橄榄石百分数的相对含量。
单斜辉石种属鉴定在侵入岩中主要借助于主折射率Ng 及平行(010)面上Ng∧C消光角进行确定。在火山岩中主要借助于2V测定,来求得斜顽辉石和斜铁辉石的相对含量。
(2)硅铝矿物的鉴定
在中、低倍单偏光镜下,根据晶形、解理、表面风化特征以及边缘色散效应,结合正交镜下双晶特征了解存在硅铝矿物的数量和种类。如他形、无解理、无双晶、表面光洁、边缘色散多为淡蓝色的为石英;较自形、有解理、有聚片双晶、卡钠复合双晶,风化产物呈点状(绢云母)者为斜长石;自形程度较差、有解理、风化产物淡褐色、边缘色散多为金黄色的为钾长石。染色法可以准确区分这三种矿物,并准确估计其含量。
若硅铝矿物中存在斜长石,应鉴定斜长石的成分(牌号)。测定斜长石成分的方法很多,可以根据薄片中矿物特点进行选择,或使用不同方法先后印证。通常采用的方法如下。
A.斜长石⊥[010] 晶带最大消光角法
选择一个具有钠长石双晶的斜长石,如图0-3所示的步骤测定双晶单体的消光角,取平均值。一般选择3~5个颗粒分别测量,获得各自平均值,选取其消光角的最大平均值。应用最大消光角平均值,确定斜长石的成分:如果岩石为喷出岩,查虚线;如果岩石为侵入岩,查实线(图0-4)。
图0-3 斜长石⊥(100)切面的钠长石双晶最大消光角鉴定步骤(1~3)
图0-4 斜长石⊥[010]晶带最大消光角与成分关系图(据Burri,1967;转引自杨承运,1989)
如果最大消光角小于20°,需要选择消光角的正负,正突起取正值,负突起取负值,然后再进行查图。
B.卡钠复合双晶消光角法
选择一个具有卡钠复合双晶的斜长石,如图0-5所示,分别测量卡钠复合双晶两单体中钠长石双晶的消光角,求出各卡斯巴双晶单体内钠长石双晶的消光角平均值(
如果两个消光角平均值(
图0-5 卡钠复合双晶消光角法的测量步骤(引自杨承运,1989)
图0-6 斜长石⊥(100)切面上卡钠复合双晶消光角与成分关系图(据Wright;转引自杨承运,1989)
C.平行a轴微晶最大消光角法(微晶法)
对火山岩基质中的斜长石则可采用微晶法,选择一个微晶,如图0-7所示,分步测量微晶颗粒的消光角,消光位旋转45°确定N′p方向,保证消光角为N′p∧a的角度。选择5个以上微晶分别测定 N′p∧a的角度,获得最大的消光角,查图即可得到斜长石的成分(图0-8)。
图0-7 平行a轴延长的斜长石微晶消光角测量步骤(1~3)
如果消光角为0°~20°,要选择消光角的正负,正突起查图中An30的右侧,负突起查图中An30的左侧。
图0-8 斜长石平行a轴微晶最大消光角N′p∧a与成分的关系(引自杨承运,1989)
必要时可进一步采用油浸法、旋转台法、旋转针法精确测定折射率等关系特征。若岩石具斑状结构,斑晶和基质中均有斜长石,则需分别测定斑晶和基质中的斜长石成分;若斜长石具环带结构,则需分别测定各带中的斜长石成分,然后求出斜长石的平均成分,并确定环带类型。
若硅铝矿物中存在钾长石,可通过光轴角2V、双晶等特征来进一步鉴定其种属(图0-9)。如2V极小(0°~30°),晶体透明如水者为透长石;2V中等者为正长石;2V大(70°~85°)者,具格子双晶者为微斜长石,具条纹结构者为条纹长石。对于条纹长石还要区分正条纹长石和反条纹长石,若是正条纹长石,根据钾长石种属有微斜条纹长石和正长条纹长石之分,还要进一步划分是交代条纹长石,还是分解条纹长石。
图0-9 碱性长石的鉴别程序(引自杨承运,1989,简化)
(3)副矿物和次生矿物的鉴定
虽然副矿物和次生矿物对岩石鉴定命名不起决定作用,但它们对于了解岩石成因以及指示找矿具有重要的意义。特别是有些副矿物,如磷钇矿等,它们本身就能构成矿床。
岩浆岩固结后,在岩浆期后热液及变质作用或者风化作用的影响下,部分或全部发生变化,研究这些变化可以推断岩石生成的历史,所以在薄片鉴定时一定要注意。
在显微镜下鉴定蚀变岩浆岩时,首先要把蚀变矿物和原生矿物区分开,进一步鉴定蚀变矿物种属,并测定含量;其次必须分清矿物之间的相互交代关系,详细研究交代结构,确定蚀变矿物生成顺序,明确不同蚀变阶段矿物共生组合类型。对于强烈蚀变的岩浆岩,还要根据残余矿物和结构特征来恢复原岩。
3.矿物百分含量的统计
矿物百分含量是定量矿物分类命名的主要依据,对于岩体间的岩石精确对比也具有重要的作用。
岩石原生矿物蚀变较弱,次生矿物含量较少且来源清楚时,可将次生矿物含量合并在对应原生矿物含量内。如果蚀变强烈,次生矿物含量较大或来源不清楚时,就对次生矿物单独描述并估计含量。
(1)目测法
可以参照图0-10比较确定矿物的百分含量。在比较时,必须注意:矿物颗粒大小不同,颗粒数目差别就会很大。矿物形状不同,暗色矿物和浅色矿物的估计都会有一定的差异。
图0-10 薄片中矿物含量估计参考图(引自赵志丹等,2012)
(2)线测法
用一定长度和刻度的直线作为测量线,可测出单位测量线上所测矿物的截线长度。在镜下可用目镜微尺来进行,目镜微尺上有100格的刻度尺。测量时记录视域数及每个视域中微尺上被测矿物的截线格数;测完一线可以移动薄片100格的距离,继续累计测线上被测矿物的截线格数,累计所测矿物的格数,根据记录分别算出薄片中每种矿物在各测定直线上所截的格数之和与全部矿物的格数总和,各种矿物的长度比,约等于其面积比,由此计算出各种矿物的百分含量。
(3)面测法
在镜下用目镜微网测量矿物的百分含量。测量时在岩石薄片上选定测量面积,记录在该视域中各种矿物所占的网格数,如不满一格时可合并估计。一个视域测完后移动岩石薄片,依次测量,统计各种矿物所占格数和总格数,求出面积的百分含量。
4.次生变化
岩石的次生变化反映了其岩浆期后的变化历史。若无次生矿物或次生矿物极少时,可描述为“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)。此外,还需描述次生矿物的主要光学特征以及次生变化强弱。如果次生变化极强,原生矿物已模糊不清或几乎全部被次生矿物所代替,则纳入变质岩范畴。
几种原生矿物的常见次生变化见表0-3。
表0-3 岩浆岩常见的次生变化
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的叠加,如为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。
5.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。观察薄片,确定岩浆期结晶矿物和岩浆期后矿物,如固结、交代、热液和气成矿物。首先确定岩浆期的矿物生成顺序,然后再根据不同的成因确定岩浆期后结晶的矿物生成顺序。确定岩浆中矿物结晶顺序的方法如下。
(1)矿物的成因
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)矿物晶体大小
在常见的斑状结构中,大晶体的斑晶一般先结晶,小晶体的基质常常后结晶。但对一些似斑状结构则不适用,斑晶常与基质同时结晶。
(3)正确运用空间法则判断结晶顺序
在矿物结晶能力和其他条件相同的情况下,结晶中心不多时,先结晶的矿物有较充足的空间,因此其自形程度高,结晶颗粒大,并被晚结晶的矿物所包围。
矿物颗粒的相对自形程度表明,自形程度高的矿物一般析出较早,自形程度低的矿物析出较晚。但应注意,这一原则不能机械套用。自形性不能说明各个矿物开始结晶的顺序,它只能局部说明各矿物结晶结束的顺序。此外,矿物自形程度往往决定于自身结晶能力的大小。
(4)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
岩浆岩矿物按照结晶温度由高而低依次结晶形成,在鲍文反应序列上部的矿物比下部的矿物早结晶;随着岩浆温度的下降,早析出的高温矿物可以与岩浆反应生成序列中低位的矿物。
(5)矿物间的相互包裹关系
通常认为,被包裹的矿物形成一般早于包裹它的矿物(图0-11)。但应用这一原则也需谨慎。例如,分解成因的正条纹长石,其中钠长石条纹被包裹于钾长石之中,但实际上它们生成并无先后,而是固结分解同时形成的。
(6)矿物的共生组合关系
岩浆岩中的副矿物一般先结晶,如花岗岩中的榍石和绿泥石,榍石为早期结晶生成。
(7)具有交代结构的岩浆岩矿物的结晶顺序
具有交代结构的岩浆岩矿物的结晶顺序与矿化关系密切。主要结构类型有交代假象、蠕英石(图0-12)、交代条纹、反应边、斑晶等。确定交代现象与顺序的方法如下。
图0-11 辉长岩中包橄结构(引自赖绍聪,2006)
辉石(Py)包裹橄榄石(Ol),橄榄石结晶早于辉石和斜长石(Pl)
图0-12 辉长岩中矿物成因分析(引自赖绍聪,2006)
原生矿物:辉石(Py)、斜长石(Pl);次生矿物:黑云母(Bi)、蠕英石(Q)
1)一种矿物被另一种矿物所蚕食,呈星点状、网状、岛屿状时,残留矿物为交代早期矿物;具港湾状交代现象时,内湾一方的矿物为早期交代矿物。
2)岩石或矿物裂隙中为晚期充填及交代生成的矿物。
3)附着在另一矿物晶面上形成晶簇并插入某些矿物之中的矿物,为晚期交代生成的矿物。
4)与辉石的角闪石化、角闪石的黑云母化(图0-13)、黑云母的白云母化、钾长石的条纹化等共生关系的矿物,如果两矿物接触处有榍石、绿帘石、磷灰石、萤石等矿物,后者为交代成因的矿物。反之则为反应边结构,即岩浆结晶的产物。
图0-13 角闪石的黑云母化(引自赖绍聪,2006)
褐色黑云母(Bi)交代无色、淡绿色角闪石(Hb)
5)侵入岩长石斑晶中包裹基质矿物残余时,为晚期交代的长石斑晶。
6)喷出岩中矿物皆有熔蚀、暗化边、扭曲、碎裂等现象,未具此类现象的矿物则为晚期生成的矿物。
在描述先后顺序时,应同时说明分析、推断的理由。
6.岩石定名
最后,简单归纳上述各项典型特征,以此为依据,结合岩浆岩各类岩石分类表进行岩石定名。例如,岩石具中细粒辉长结构,色率55,主要矿物组合为普通辉石和拉长石(An58),属基性深成岩,并含贵橄榄石7%,则定名为橄榄辉长岩。
命名时通常要参考各大类岩石定量矿物分类命名表才能准确定名。
7.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,主要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表现现象的特点,画素描图还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。一般情况下,要反映较粗粒岩石特点或岩石整体结构、成分特点时,用低倍物镜或中倍物镜;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。
一般标准是以主要矿物在素描图上占10mm为宜。选择典型的、能代表岩石特征的视域非常重要。
素描图既要力求真实,又要突出重点、具有代表性,可略去不必要的内容,不要过分追求艺术效果,一般应反映三方面的内容(图0-14):
图0-14 黑云母花岗岩(具花岗结构)素描图(单偏光,10×10)
Q—石英;Pl—斜长石;Af—碱性长石(条纹长石);Bi—黑云母
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、重分出单偏光镜下观察到的突起等级、糙面、解理等,矿物的颜色以及正交偏光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,并注明单偏光或正交偏光、放大倍数或视域直径。