透明矿物鉴定

《岩矿综合鉴定》任课教师：于介江联系电话：8502314课程简介•课程性质•术语解释：通过偏光显微镜来鉴定透射光下矿物的种属、结构构造、岩石类型及相关成因分析的一门综合学科。•面向专业：岩石学、矿物学、矿床学、构造地质学、勘探学。•课程设置：在地学研究生教学体系中属专业基础课。•前导课：《结晶学与矿物学》《晶体光学》《岩石学》《构造地质学》《岩石物理化学》《岩石成因理论》等。课程简介•主要内容•透明矿物薄片鉴定透明矿物鉴定内容、方法、程序；常见透明矿物的鉴定•火成岩组构成因分析地幔岩、幔源岩、混染杂岩、海相火山岩、熔结凝灰岩、花岗质岩石•变质岩组构成因分析变余组构、共生组构、反应组构、变形组构、变质相及相转化标志、获得PTt轨迹的组构标志课程简介•主要参考书•康维国等.晶体光学.长春:东北师范大学出版社,1992.•刘春华等.结晶岩的组构及成因分析.北京:地质出版社，1995.•穆克敏等.透明薄片综合鉴定.长春地质学院出版，1985.•北京大学地质系.光性矿物学.北京:地质出版社，1979.•路风香.地幔岩石学.北京:中国地质大学出版社,1988.•J.B.道森.金伯利岩及其捕虏体.金鹤生等译.北京:地质出版社,1986.•路风香等.岩石学.北京:地质出版社，2002.•.刘喜山.MetamorphicGeol0gy.长春:吉林大学出版社,2001.第一部分透明矿物的薄片鉴定主要内容一、透明矿物薄片鉴定的一般方法二、透明矿物薄片鉴定的基本内容三、透明矿物系统鉴定的一般程序四、常见透明矿物及其薄片的鉴定一、透明矿物薄片鉴定的一般方法•系统鉴定法：鉴定单偏光系统、正交偏光系统、锥光系统下的各种光学特征。对照《光性矿物鉴定表》准确定出矿物名称的过程。•典型特征鉴定法：抓住矿物突出的组合特征来确定矿物种类及名称。二、透明矿物薄片鉴定的基本内容•单偏光系统鉴定的主要内容矿物的形态、解理、颜色、多色性、吸收性、突起等•正交偏光系统鉴定的主要内容消光现象、消光类型、消光角、干涉色级序、延性等•锥光系统鉴定的主要内容轴性、光性符号、光轴角、切面类型等★★★单偏光系统下晶体的光学性质1.矿物的外表特征--形态a.矿物自形程度：自形晶、半自形晶、它形晶。b.矿物单体形态：粒状、针状、板（条）状、柱状、片状。c.矿物集合体形态：纤维状、放射状、球粒状、雏晶状等。综合观察★★★单偏光系统下晶体的光学性质2.矿物的外表特征—解理•解理在薄片中的表现形式•解理等级的划分•解理夹角的测定（1）切片方向的选择选择同时垂直两组解理面的切片.特征是两组解理缝最细最清楚,当解理缝平行目镜十字丝时,微微升降镜筒,两组解理缝不左右移动.ACBDEHFGK=60＞60＜60不同方向解理夹角变化示意图★★★单偏光系统下晶体的光学性质2.矿物的外表特征—解理（2）解理夹角的测定步骤•解理夹角的测定1）选择颗粒,置于视域心.2）转动物台使一组解理缝平行目镜十字丝纵丝(图A),读取此时载物台刻度盘上的度数a.3）再转动物台，使另一组解理缝平行目镜十字丝纵丝，读取此时载物台刻度盘上的度数b(图B),a与b之差即为所测解理夹角.图A图B★★★单偏光系统下晶体的光学性质3.与吸收性有关的光学性质—颜色、多色性和吸收性•多色性和吸收性的现象解释•多色性和吸收性的表达方式:•多色性公式ANe=浅紫色No=深蓝色；Ng=Nm=Np=•吸收性公式BNeNo(正吸收)；NgNmNp(正吸收).★★★单偏光系统下晶体的光学性质4.与矿物折射率有关的光学性质—边缘、贝克线、糙面、突起、闪突起突起等级折射率糙面及边缘特征实例负高突起1.48糙面及边缘显著,提升镜筒,贝克线移向树胶.萤石负低突起1.48--1.54表面光滑,边缘不清楚,提升镜筒,贝克线移向树胶.正长石正低突起1.54—1.60表面光滑,边缘不清楚,提升镜筒,贝克线移向矿物.石英正中突起1.60—1.66表面略显粗糙,边缘清楚显著.透闪石正高突起1.66—1.78糙面显著,边缘宽而明显.辉石极高突起1.78糙面极其显著,边缘很宽石榴石突起等级分类及简要特征表1-1★★★正交偏光系统下晶体的光学性质1、消光现象及消光位AAPP晶体切片•全消光（永久消光).旋转物台一周,均质体或非均质体垂直光轴切片的消光现象不改变•四次消光旋转物台一周,非均质体晶体非垂直光轴切片出现四次消光现象.•消光位•非均质体非垂直光轴切片在正交偏光镜间处于消光现象时的位置.注意:矿片处于消光位时的意义★★★正交偏光系统下晶体的光学性质2、干涉色及干涉色色谱表在正交偏光系统下，非均质体在消光位以外的位置，两束偏光将发生干涉作用，结果将产生一系列复杂彩色条带的组合。即称为干涉色.•干涉色：干涉色高低取决与光程差R=d·△★★★正交偏光系统下晶体的光学性质2、干涉色及干涉色色谱表•干涉色色谱表★★★正交偏光系统下晶体的光学性质3、补色法则和补色器Np1Ng1Np2Ng2Np2Ng2Np1Ng1R总=R1+R2R总=│R1-R2│同名半径平行异名半径平行在正交偏光镜间的450位置,放置两个互相重迭的非均质体矿片(垂直光轴方向切片除外),光通过这两个矿片后,它们总的光程差增减的法则.•同名半径平行,干涉色级序升高•异名半径平行,干涉色级序降低.•消色：R1=R2,R总=0此时视域内变黑暗。•几种常用补色器★★★正交偏光系统下晶体的光学性质4、矿片光率体椭圆半径方向和名称的测定1.将欲测矿物切片置于视域中心，转动物台使其消光，此时矿片的光率体椭圆切面的长、短半径方向和上、下偏光镜的振动方向一致。2.转物台450，此时矿片的光率体椭圆切面的长、短半径方向和目镜十字丝（代表上、下偏光的振动方向）成450角,，此时矿片的干涉色最亮。3.从试板孔插入试板，观察矿片的干涉色变化，如果干涉色降低，异名半径平行；如果干涉色升高，则为同名半径平行。4.试板上的光率体椭圆半径名称和方向是已知的，根据补色法则可确定出矿片上光率体椭圆半径的名称和方向。注意：根据矿片干涉色的高低选择适当的试板.光率体椭圆半径名称测定图示加入试板干涉色升高同名平行转物台45°加入试板干涉色降低异名平行PPAPPA★★★正交偏光系统下晶体的光学性质★★★正交偏光系统下晶体的光学性质5、最高干涉色级序的测定（1）.楔形边目估法（2）.石英楔测定法6、消光类型消光角和延性符号的测定★★★正交偏光系统下晶体的光学性质平行消光对称消光斜消光6、消光类型消光角和延性符号的测定★★★正交偏光系统下晶体的光学性质Ng∥纵丝（α1）解理缝∥纵丝（α2）消光位a45°b1c1dc2定轴名45°b26、消光类型消光角和延性符号的测定★★★正交偏光系统下晶体的光学性质A消光位B正延性C负延性干涉色升高干涉色降低晶体延性符号测定步骤示意图•锥光系统的构成★★★锥光正交偏光系统下晶体的光学性质在正交偏光系统的基础上，加入聚光镜并将其提升到最高位置，换用高倍物镜，推入勃氏镜或去掉目镜，便构成了锥光系统。在锥光镜下观察到的是锥形偏光束中,各个不同方向的入射光波，通过晶体到达上偏光镜后产生的消光和干涉现象的总和,它们构成一种特殊的图形,称为干涉图(干涉象).•锥光系统下产生的光学现象---干涉图一轴晶定向切面干涉图的特点及应用•一轴晶垂直光轴切面特点及光性符号测定A.Ne’和No的方位NoNe′升Ne′No升NoNe′降Ne′No降B（+）C（-）NoNe′升Ne′No升NoNe′降Ne′No降NoNe′Ne′NoNoNe′Ne′No一轴晶定向切面干涉图的特点及应用•一轴晶近于垂直光轴切面（小角度斜交光轴切片）特点及光性符号测定Ne′NoA.（+）Ne′NoB.（-）45ºPP光轴PP光轴(-)(+)•一轴晶平行光轴切面干涉图光性符号测定一轴晶定向切面干涉图的特点及应用消光位左转45º位右转45º位Ne∥横丝，Ne=浅黄绿色No∥横丝，No=褐绿色PPPP•一轴晶平行光轴切面多色性公式测定方法一轴晶定向切面干涉图的特点及应用45ºNm(A)0º位置(B)45º位置Nm(+)(C)加入检板(D)加入检板Nm(-)•垂直一个光轴切面干涉图光性符号测定二轴晶定向切面干涉图的特点及应用单偏光镜下(Nm)=蓝绿色0°15°30°45°60°90°黑带弯曲程度与2V大小关系•二轴晶垂直一个光轴切面2V目估法及No颜色测定示意图二轴晶定向切面干涉图的特点及应用45ºBxaBxoPPPPBxoBxa(+)(-)二轴晶平行光轴面切面光性符号测定示意图方法•二轴晶平行光轴面切面干涉图及应用二轴晶定向切面干涉图的特点及应用右转45º位Ng∥横丝，Ng=深绿色Np∥横丝，Np=浅蓝绿色PP解理∥纵丝消光位左转45º位PPAAAAAAAAAAAAPP二轴晶平行光轴面切面多色性的测定切片类型单偏光正交偏光锥光可测常数无色有色垂直光轴切片当该矿物具有闪突起时，该矿片不显闪突起多色性不明显全消光.转动物台其明暗变化不明显一轴晶干涉图由黑十字和干涉色圈组成,转动物台360°图像不变。二轴晶干涉图由一条黑臂与干涉色圈组成，转动物台黑臂弯曲（当2V=90°时黑臂不弯曲）No或Nm的颜色及折射率值、轴性、光性符号、二轴晶光轴角及色散平行光轴或光轴面切片当该矿物具有闪突起时，该矿片闪突起最明显多色性明显干涉色最高闪图Ne,No或Ng,Np的颜色及折射率值，最高干涉色、最大双折射率,C∧Ng（单斜辉石及闪石。Nm∥b）常用定向切片特点及可测光学常数简表晶形解理组数解理等级，解理夹角突起等级消光类型，晶系轴性光性符号光轴角，最高干涉色级序消光角（C∧Ng），延性符号多色性式吸收性公式。矿物名称：透明矿物系统鉴定模式（以角闪石为例）单偏光镜正交偏光镜透明矿物不透明矿物单偏光：晶形、解理、解理夹角、突起等级、闪突起及包裹体等特征。正交偏光：消光类型、延性符号、双晶类型、干涉色级序等。锥光镜：轴性、光性符号、光轴角的大小（二轴晶）、（定向切片）单偏光：晶形、解理、测定解理夹角突起等级、闪突起及包裹体等特征，多色性、吸收性（定向切片）正交偏光：消光类型、延性符号、双晶类型、干涉色级序等（定向切片）锥光：轴性、光性符号、光轴角的大小（二轴晶）、（定向切片）。单偏光：晶形、解理、颜色、突起等级及包裹体特征、次生变化等特征。（如磁铁矿、钛铁矿、石墨等）矿片单偏光镜非均质体矿物均质体矿物无色矿物有色矿物三、透明矿物系统鉴定的程序（一）常见造岩矿物（二）特征变质矿物（三）其它常见矿物四、透明矿物及其薄片鉴定•暗色矿物：橄榄石类、辉石类、角闪石类、云母类•浅色矿物：石英类、长石类、碳酸盐类等（一）常见造岩矿物‘’1、橄榄石类橄榄石化学通式：R2[SiO4]:R=Mg,Fe,Ca,Mn等橄榄石分类：可分为三个系列.(1).镁橄榄石-铁橄榄石系列（Mg、Fe）(2).锰橄榄石-铁橄榄石系列（Mn、Fe）(3).钙铁橄榄石-钙镁橄榄石系列（CaFe、CaMg）橄榄石（贵橄榄石）主要光学特征:(1#)粒状、无色、正高突起、解理不发育、裂开发育，最高干涉色二级末到三级初，平行消光,二轴晶,()2V角近90°.橄榄石单偏光镜下特征橄榄石正交偏光镜下特征橄榄石正交偏光镜下特征橄榄石单偏光镜下特征No.1橄榄石镜下特征2、辉石类辉石化学通式：R2[Si2O6]，R=Mg,Fe,Al,Ca,Na等.辉石分类:(1)斜方辉石亚族（紫苏辉石,顽火辉石等）(2)单斜辉石亚族（普通辉石,透辉石,霓辉石,霓石等）共同光学特征：多为短柱状、横截面多为四边形和八边形，可见两组近正交完全解理，纵切面长方形,多见一组完全解理，正高突起，横截面多对称消光,2V角中等。2、辉石类•紫苏辉石：具有弱多色性,平行消光,最高干涉色一级顶部,负光性,•单斜辉石：一般无色,斜消光,C∧Ng大于30°,最高干涉色二级初,一般正光性.紫苏辉石和单斜辉石的主要区别：多色性、消光类型、干涉色级序、光性符号.辉石主要变种的光学特征普通辉石和橄榄石的主要区别：形态,颜色、解理、消光类型、干涉色级序、2V.透辉石