礦物巖石學實驗課預習材料

光性礦物學實驗二二軸晶礦物（一）：輝石族礦物一、實驗目的與要求（1）掌握輝石族礦物的通性；（2）認識常見的輝石類礦物，并掌握其鑒定特征。二、實驗內(nèi)容及實驗材料紫蘇輝石（橄欖紫蘇輝長巖）普通輝石（同上）逶輝石（透輝石薄片，上課時發(fā)）霓輝石（霓輝正長巖薄片，上課時發(fā)）霓石（用來觀察榍石的薄片，霓霞正長巖薄片）掌握以上礦物的光性：搞清普通輝石和透輝石的區(qū)別，霓石、霓輝石及普通角閃石之間的區(qū)別。三、實驗指導（一）輝石族礦物的通性1、輝石是Mg、Fe2+、Ca以及Na、Al、Fe3+的偏硅酸鹽，單鏈狀構(gòu)造，絡陰離子共同式為（Si2O6）。斜方輝石為Mg2[Si2O6]和Fe2[Si2O6]的類質(zhì)同象系列，單斜輝石可分為三個類質(zhì)同象系列：（1）斜頑輝石Mg2[Si2O6]—透輝石CaMg[Si2O6]（2）透輝石 CaMg[Si2O6]—鈣鐵輝石CaFe[Si2O6]（3）透輝石 CaMg[Si2O6]—霓石NaFe[Si2O6]—硬玉NaAl[Si2O6]其相互關(guān)系如下圖所示。斜頑輝石鈣鐵輝石 FeMg ?透輝石CaMg[Si鈣鐵輝石 FeMg ?透輝石CaMg[Si2O6]Al,Fe霓石普通輝石2、輝石結(jié)晶成斜方晶系和單aAl晶系，短豆柱狀多見，解理｛e1§i完全，，為近于正交的弾丸小0』理，橫截面以八邊形常見，根據(jù)柱面和軸面的相對發(fā)育程度，可呈下圖所示各種形狀，宏觀晶體多為暗綠一黑色，有時也呈淡綠、褐色，硬度5-7，比重2.8—3.7。3、輝石在薄片中一般無色或僅帶較淡的色調(diào)，如很淡的淡綠，淡褐色堿性輝石例外，為綠色，褐色，多色性、吸收性較強，但比角閃石弱。正高突起，橫切面可見近于正交的兩組完全解理?？v切面短柱狀，可見一組完全解理。除解理外，可見平行（100）、（010），（001）的裂理多為二軸晶正光性（紫蘇輝石、霓石為負光性），光軸面AP〃（010）,輝石一般有中一高的雙折率，最高達0.060±，一般為二級—三級干涉色（頑輝石例外，雙折率為0.010）；斜方輝石為平行消光，單斜輝石為斜消光，消光角是區(qū)別單斜輝石不同變種的重要依據(jù)，Ng和C軸在鈍角中視不同變種而形成+22°~95°的角度。光軸角一般均大于50°（易變輝石例外，2V=0°~30°）。（二）各種輝石的光性特征（不寫通性，如解理及其夾角等）1、 紫蘇輝石（Mg、Fe）[Si2O6]斜方晶系（橄欖紫蘇輝長巖）具多色性Np=淡紅、Nm=淡黃、Ng=淡綠（這種多色性可在兩種定向切面上觀察，〃AP的縱切面，可見Ng、Np的眼色，另為丄C軸切面，可見兩組解理縫，其夾角的兩平分線方向分別平行PP時，呈現(xiàn)Np、Nm的顏色），（注：多色性隨含F(xiàn)e2+量增加而明顯）。正高突起，最高干涉色一級黃一一級紅。縱切面平行消光，正延性。有時也出現(xiàn)斜消光（V35°）,二軸晶，負光性。2V=58°~90°。在該巖石薄片中，有多種礦物，根據(jù)紫蘇輝石的性質(zhì)，你將采取什么步驟尋找出紫蘇輝石顆粒？2、 普通輝石，單斜晶系Ca（Mg,Fe）[Si2O6]薄片中常為無色，但具有淡褐和淡綠的色調(diào)，正高突起，橫切面和柱面的各自四邊近于相當；二級中部干涉色，雙折率為0.021~0.025，橫切面上消光，對于解理縫呈對稱消光，#（100）的縱切面為平行消光，其余縱切面為斜消光，〃（010）面上（NgAC）=38°~55°（常為41°~48°），有以（100）為結(jié)合面的簡單雙晶或聚片雙晶。二軸晶（+）。AP面平行（010），（+）2V=50°—61°。（1） 普通輝石在薄片中有幾種切面？各自特征如何？（2） 測量普通輝石的最大消光角，應尋找什么樣的切面？（方向和表現(xiàn)特征）（3）具雙晶的切面上，雙晶風和解理縫之間的關(guān)系？（多觀察一些切片）你能確定出雙晶結(jié)合面的方向嗎？（4）根據(jù)光性方位圖，若要尋找丄Bxa切片，這種切片有何特征？（5）普通輝石中有無包裹體？若有，是什么礦物？如何排列？排列方向和解理縫是什么關(guān)系？3、 透輝石CaMg[Si2O6]單斜晶系無色或略顯淡綠，正高突起。橫切面為近于正方形的八邊形。正交偏光間的雙折率多為0.028?0.031,為二級頂部鮮艷干涉色，消光類型及其切面方向同普通輝石，（010）面上（cANg）=37。?44°，可見雙晶，結(jié)合面為（100）,二軸晶（+）2V=54°?60°。（1） 尋找一個丄c軸切面，與普通輝石的丄c軸切面有何切面？（2） 同普通輝石有何區(qū)別？（3）透輝石是否發(fā)生了次生變化？若有，是何變化？4、 霓輝石（Na,Ga）（單斜晶系霓輝石是透輝石和霓石類質(zhì)同象系列的過渡礦物，薄片中呈綠色，”卩=橄欖綠或草綠；”皿=綠或黃，”￡=黃或淺褐，顏色常呈環(huán)帶狀分布，邊緣較深。正高突起，橫切面八邊形，輝石式解理，雙折率0.029?0.037，干涉色從二級中部到三級底部，（010）面上的消光角cANg=52°?75°,Ap#（010）面，雙晶沿（100）常見，二軸晶（+）2V=60°?90°。5、 霓石NaFe[Si2O6]單斜晶系薄片中呈綠色，Np-暗草綠，Nm=黃綠，Ng-淺草綠，Np=Nm>Ng，因Np近于平行C軸（見光性方位圖），故為黑云母式吸收，顏色均勻或呈環(huán)帶狀分布，愈至邊緣，綠色變淡。正高突起—正極高突起，正切面為長柱狀，雙折射率為0.037?0.060，干涉色為三級至四級（常為顏色掩蓋或干擾），橫切面為對稱消光，縱切面近于平行消光,（010）面上,cANg=3。?15°，負延性，二軸晶（—）2V=60°?90°。（1） 霓石和霓輝石為堿性巖石中特征礦物；霓石、霓輝石和普通角閃石均為綠色，它們?nèi)绾螀^(qū)分？（2） 霓石是近于平行消光，而不是平行消光，測其消光角，消光角如何表示？（3） 有的霓石顆粒有顏色環(huán)帶，試解釋其成因，與霓輝石的環(huán)帶有何區(qū)別？四、實驗報告認證描述以上五種輝石類礦物在薄片中的晶體光學性質(zhì)，將其中的主要鑒定特征用紅筆劃出來，并配以必要的素描圖說明。五、課外作業(yè)認真填寫如下表格：

名稱性質(zhì)紫蘇輝石普通輝石透輝石霓輝石霓石普通角閃石形態(tài)解理及其夾角顏色、多色性公式、吸收性公式突起等級（折射率）最高干涉色（折射率）消光類型及消光角軸性光性2V角光性方位產(chǎn)狀其他注：（1）橫截面形態(tài)可以圖表示；（2）光性方位以圖表示或以文字說明；（3）產(chǎn)狀是指這種礦物主要產(chǎn)出于什么巖石中、光性礦物實驗三二軸晶礦物（二）一、目的與要求1、系統(tǒng)鑒定礦物，掌握其鑒定特征2、復習二軸晶礦物的晶體光學性質(zhì)二、實驗內(nèi)容及實驗材料橄欖石（橄欖巖薄片）黑云母（云煌巖薄片）白云母（云英巖薄片）葉綠泥石（綠泥石片巖薄片）三、實驗指導1、橄欖石（O1ivine）（Mg,Fe）2[SiO4]斜方晶系等粒狀集合體，單體呈自形粒狀及短柱狀；薄片中無色透明，正高突起；可見（010）、（100）不完全解理及裂縫。雙折率為0.035—0.051，干涉色為二級頂部至三級，平行消光；二軸晶（+）（—），2V角近于90°，易變化為蛇紋石或伊丁石等。（1）橄欖石的不完全解理的特征；（2）用楔形邊判斷法判斷干涉色級序，注意有的薄片偏厚；（3）橄欖石裂縫中是什么礦物？（蛇紋石），仔細觀察之；（4）在消光位附近慢慢地反復旋轉(zhuǎn)載物臺，你能發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象？橄欖石有環(huán)帶嗎？（5） 找丄OA切片，仔細觀察其干涉圖并測定光性符號；（6） 如果在丄OA切片上不易判斷光性符號，還有什么辦法？（7） 薄片中還有輝石、尖晶石，注意輝石和橄欖石的區(qū)別；（8） 根據(jù)光性，確定橄欖石的具體種屬（見教材P336圖）。2、 白云母（Muscovite）KAl2[AlSi3O10]（OH）2單斜晶系無色透明，正低一正中突起。兩種切面，一種是〃（001）解理的片狀；另一種是垂直解理的長條狀切面，具一組極完全解理，雙折率0.040±，最高干涉色二級頂部，近于平行消光NgA（001）"2°?3°，正延性，二軸晶（一）=30°?45°。（1） 在長條狀具解理縫的切面上具較弱的閃突起現(xiàn)象，仔細觀察之；（2） 片狀切面與石英易混淆，有以下幾個鑒別標志：a.突起略高，有糙面；b.可見丄Bxa切面干涉圖；C.正交偏光下可至I級黃白，但很不均勻。（3） 在片狀切面上觀察丄Bxa干涉圖，測光性符號；先用估計法，后用托畢法，測2V角比較二者結(jié)果。（4） 丄0A切面什么特征？3、黑云母（Biotite）K（Mg,Fe）3[AlSi3Oi0]（OH,F）2單斜晶系，呈褐色或綠色，多色性和吸收性明顯是其主要鑒定特征：NgNmNp深褐或紅褐深褐或紅褐黃色綠色綠色淡黃Ng三Nm>Np黑云母式吸收。有兩種切面，一種是平行｛001｝解理的假六方片狀，另一種是與解理相交的條帶狀切面。最高干涉色為二級頂部到三級頂部（受顏色影響而不太鮮艷），條帶切面為近于平行消光（消光角一般小于3°），正延性，二軸晶（—）2V=0?10°。（1） 黑云母的自形的假六方狀片狀切面的特征；（2） 在錐光鏡下觀察片狀切面的丄Bxa切面干涉圖，圖2V角很小，易認為一軸晶丄0A切面干涉圖；（3）薄片中的黑云母能見到多色暈嗎？4、綠泥石單斜晶系鱗片狀集合體，一組極完全解理，解理縫平行于PP時為綠色，垂直PP時為淡綠黃色。一級灰干涉色，可見“柏林藍”或“銹褐色”異常干涉色，平行消光，延性或正或負（與光性符號相反），二軸晶，光性符號或正或負，2V=0—20°。（1）在片狀切面上觀察丄Bxa切面干涉圖；（2）觀察異常干涉色的特征，搞清其原因。四、實驗報告認證描述以上四類礦物在薄片中的晶體光學性質(zhì)，將其中的主要鑒定特征用紅筆劃出來，并配以必要的素描圖說明。五、課外作業(yè)（1）觀察橄欖巖薄片中的會是，確定其種屬，并列舉寫出與橄欖石的區(qū)別；（2）觀察絹云母、伊丁石、蛇紋石及海綠石、硬綠泥石。光性礦物實驗四二軸晶礦物（三）一、目的與要求1、系統(tǒng)鑒定礦物，掌握其鑒定特征及與相似礦物之區(qū)別；2、復習二軸晶礦物的晶體光學性質(zhì)。二、實驗內(nèi)容和實驗材料綠簾石（綠簾石薄片）紅柱石（紅柱石（角巖）薄片）榍石（榍石薄片，霓霞正長巖薄片）鋯石（鋯石薄片）（鋯石為一軸晶礦物）石膏（石膏巖薄片）系統(tǒng)鑒定上述五種礦物，掌握其鑒定特征并且了解其產(chǎn)狀。三、實驗指導1、石膏（Gypsum）CaSO?2HO單斜晶系42粒狀、柱狀、纖維狀；無色透明；負低突起；一組完全｛010｝解理；雙折率0.009，最高干涉色為一級黃白；具解理切面平行消光，其他切面斜消光，可見（010）雙晶，二軸晶（+）2V=58°。（1）纖維狀集合體者為纖維石膏；（2）認真觀察期負低突起的特征及一組完全解理；（3） 根據(jù)光性方位圖，丄Bxa切面干涉圖有何特征？觀察期干涉圖；（4） 根據(jù)光性方位圖解釋為什么具解理切面為平行消光而其他切面為斜消光。附：與石膏相比較，硬石膏（Anhydrite）具如下特征：CaS04;斜方晶系Ng=a,Nm=b,Np=c;薄片中物色透明，紫色者具有多色性（Ng二紫色，"皿=無色，Np=紫色），正低至正中突起；最高干涉色可達三級綠；平行消光；延性可正可負；二軸晶正光性，光軸角中等；（101）和（101）呈簡單雙晶和聚片雙晶及兩組交叉的雙晶帶。2、 綠簾石（Epidote）Ca（Al,Fe）Al[SiO][Si0]0（0H）單斜晶系2 2 4 27集合體常呈粒狀、放射狀，單體常為沿b軸延長的柱狀或粒狀。薄片中單偏光下為淡黃、黃綠或無色。顏色分布常不均一，具較弱的多色性，Np=無色至檸檬黃，Nm=綠黃，Ng=淡黃色，吸收性Nm〉Ng〉Np。正高突起，解理｛001｝人｛100｝=65°（｛001｝為完全解理，｛100｝不完全解理）。干涉色鮮艷明亮，為二級至三級。即使在同一切面上干涉色分布也不均勻。近于丄0A切面（即可理解為當切面的雙折率較低時）可見“柏林藍”異常干涉色，干涉色與石英楔的干涉色相比很鮮艷而不正常。平行b軸的長柱狀切面呈平行消光，延性有正有負。其他一般為傾斜消光。光軸面平行（010），NgA｛001｝解理縫（即a軸）為26°?30°,二軸晶（-）2V=69。?90°。（1） 綠簾石呈黃綠色時，與普通角閃石的多色性相比較。注意：當顆粒較小時，綠簾石也常為無色，所以顏色是次要的鑒定特征。在我們觀察的薄片中，綠簾石為放射狀集合體，單體為沿b軸延長的柱狀，但也常呈粒狀，故柱狀晶形也是次要特征；（2） 認真觀察綠簾石的干涉色特征和正高突起。當綠簾石為無色的柱狀晶體時，常據(jù)此而鑒定之。（3） 在鏡下，你根據(jù)什么特征尋找平行b軸的切面？（4） 根據(jù)光性方位圖和已知的光學數(shù)據(jù)，丄Bxa切面和丄0A切面具什么特征？3、 紅柱石（Andalusite）Al2SiO5斜方（正方）晶系無色，有時弱多色性（Ng=淡綠，Nm=淡綠，”卩=淡紅）；正中突起；橫切面為四方形，其上可見近于正交的兩組完全解理；最高干涉色一級黃；平行消光；負延性；橫切面對稱消光，Ap〃（010）,二軸晶（-）2V=71。?86°。（1） 無論是在手標本還是在薄片中，紅柱石都很容易被認為是四方晶系的礦物，但它屬于斜方晶系，為