學習火成岩的鑒定
每個人一生中都會有很多難忘的經歷,而我很多難忘的經歷都與我從事的薄片鑒定工作有關。我工作中接觸最多是砂岩,所以看砂岩薄片對我來講輕鬆自如,但總會遇到其他類型的岩石薄片,作為岩礦鑒定人員,最為難的就是遇到從未見過的岩石,身邊又無人可以幫你,這時就只能靠自己了,有時若遇到一些特殊薄片,可能一連幾天都難以將其徹底搞清楚。
下面這塊岩心是我在單位岩心庫門前隨手拍的,在單位食堂吃完午飯,路過岩心庫門前,路邊攤開這口井的岩心,這段岩心看上去很特別,很像建材市場的裝修用的石材中的岩石,具斑狀結構,肯定是火成岩類。當然這口井已經完鑽好幾年了,這段岩性我是知道的,儘管如此,看到特殊岩性還是喜歡拍下來留作資料。
1這就是我順便拍下的岩心照片
對搞岩礦的人來講,也喜歡了解不同類型岩石的微觀特徵,喜歡在鏡下認識未曾見過的礦物,只有通過接觸不同類型的岩石薄片,多看一些不常見的礦物才能使自己的鑒定水平不斷提高。下面便是我鑒定這段岩心的經過,對裡面的礦物,也只是憑偏光顯微鏡的大致判斷。
在鑒定岩石薄片時,一般要求保留手標本;其次,要知道不是每個礦物都能通過偏光顯微鏡就可以準確定名的,不是所有切面都能夠用來測定礦物光性的,尤其是確定礦物光性正負。一般情況下,一軸晶礦物垂直光軸的前面最適合用來在錐光下測定光性正負,其特徵是全消光或者是干涉色最低;而二軸晶礦物最適合在錐光下測光性正負的切面是干涉色最高的切面。在錐光下,一軸晶礦物出現的是黑十字臂,旋轉物台,黑十字臂一般不會分開;而二軸晶礦物的干涉圖為兩條彎曲的黑臂。當然,當二軸晶礦物的2V值偏大時,黑臂的彎度可能很小,與一軸晶礦物的干涉圖不易區分,要結合其他光性進行綜合分析才行。很多礦物是必須藉助X衍射、電子探針、電鏡掃描及能譜才能準確定名。
首先,我們觀察到這段岩心具斑狀結構。
提到斑狀結構,必須知道斑狀結構與「似斑狀結構」的區別:所謂斑狀結構是由岩漿噴出前的熔漿階段中形成的斑晶和噴溢過程中形成的基質組成的結構。一般情況下,當基質礦物為微粒結構、隱晶質或玻璃質,即不超過細粒級(主要礦物粒徑小於0.2mm)時,稱為斑狀結構;若基質礦物為顯晶質(通常為中-細粒,有時為粗粒),稱為似斑狀結構。我們先來看看這段岩心中基質的特徵如何?基質具隱晶結構,這樣應該是具斑狀結構。
2 基質呈隱晶狀
3基質呈隱晶狀,碳酸鹽化普遍,岩石應該具斑狀結構
其次,我們來看岩石的斑晶是由那些礦物組成的。
4含量最高的是鹼性長石--正長石,具自形板條狀晶形及卡斯巴雙晶,絹雲母化普遍
5正長石斑晶,自形程度較好,絹雲母化普遍,照片左邊的正長石具卡斯巴雙晶
6儘管斑晶中以鹼性長石為主,但仍可見少量斜長石
7正長石斑晶絹雲母化深
8斑晶以板狀正長石為主,但也有少量斜長石(照片左側),長石蝕變現象普遍
9這個斑晶的切面呈三角形(薄片中的長石碎屑均為任意切面),次生變化物少,無雙晶、無解理,一級灰的干涉色,可能是霞石
10長石斑晶,對長石的雙晶了解不多,這種雙晶似乎是斜長石所特有的
除了長石斑晶外,岩石中還含有很多其他礦物的斑晶。
11角閃石斑晶,具典型的角閃石式解理
12角閃石斑晶,具典型的角閃石式解理,局部綠泥石化(突起偏低部位)
13角閃石斑晶,具近菱面體的晶形,兩組解理斜交
14這種礦物一開始以為是霞石,因為從資料里知道這段岩石中含有霞石,霞石的干涉色很低,垂直光軸的切面可以是全消光的
15將晶體放大600倍之後,可見沿六邊形對角線(照片左側)及六邊形上部邊緣發育規則的解理(?),但具霞石光性特徵介紹,在薄片下幾乎見不到解理,另外霞石具一級灰干涉色,而這個礦物正好是垂直光軸的切面,若是一軸晶礦物正好全消光,看不到干涉色。所以,一開始自己就總是往霞石上去靠,後來拿出薄片仔細觀察,這才注意到它的突起很高,結合規則的六邊形晶形及全消光的特徵,應該是白榴石!
16這應該是霞石斑晶,一級灰干涉色,與正長石相比,其解理和雙晶少見,表面較新鮮,為一軸晶負光性,含小的正長石包體
17 霞石斑晶,局部被霓輝石和黑榴石交代
18岩石中含量偏高的另一種暗色礦物是這種橫切面呈八邊形的礦物,礦物綠泥石化普遍,蝕變部分突起降低,使得礦物看上去凹凸不平,有時還具鐵方解石化,難以識別。找到幾粒相對新鮮的礦物在單偏光下觀察發現,該礦物在單偏光下呈綠色,具多色性,很有可能是角閃石或輝石,最終從隱約可見具輝石式解理夾角,推測可能為霓輝石
19霓輝石橫切面為八邊形,具輝石式解理,局部綠泥石化
20霓輝石縱切面呈柱狀,具平行C軸的解理,呈綠色,具多色性,正高突起,斜消光(與霓石不同,霓石近於平行消光),負延性
21黑榴石斑晶,呈褐色,具環帶構造。
黑榴石是鈣鐵榴石的含鈦變種,是薄片中深褐色到深紅褐色,甚至不透明,晶形常比較規則,常具有環帶構造。極高正突起,多產出於鹼性火成岩以及鹼性火山岩中。
22含少量榍石,榍石具正極高突起,高級白乾涉色,呈信封狀,兩段呈尖銳的楔狀
榍石容易和方解石相混淆,因為它們都具高級白乾涉色,切面形態也有點類似,但榍石永遠是正突起,假吸收現象不顯著;而方解石有一個主折射率是負突起,所以它的突起時而是正突起,時而是負突起,即假吸收現象顯著;此外,榍石是二軸晶正光性,而方解石則是典型的二軸晶負光性礦物。
23榍石 呈細長柱狀,兩段尖銳的楔形
24斑岩中含有一塊變質岩塊,岩塊與斑岩之間界線清晰,黑榴石、霓輝石等礦物常沿變質岩塊周緣生長。
開始看到這個最大直徑約10mm的岩塊感到很困惑,岩塊內部結構與主體岩石差異較大,而且具變質岩的特徵,真不知道該如何描述它,後來經反覆考慮,認為這塊岩石可能為岩漿噴發時被帶入的圍岩捕虜體
25黑榴石、霓輝石沿捕虜體周緣生長
26照片25的局部放大特徵
28變質岩捕虜體內部的黑雲母變斑晶
28捕虜體黑雲母與鐵礦呈交織狀
綜合上述特徵,岩石具斑狀結構,不等粒結構,斑晶以正長石、霞石、霓輝石為主,含少量斜長石、黑榴石、角閃石及榍石等,斑晶含量約45%;斑晶大小不等,粒徑(長徑)可由0.5mm-近10mm,分布雜亂;基質具隱晶質結構含量約55%,綠泥石化、碳酸鹽化常見。另含直徑約10mm的變質岩捕虜體,捕虜體與岩石之間隱見反應邊,黑榴石、霓輝石沿捕虜體周緣生長。最終定名為霓輝霞石正長斑岩。
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