Оптические свойства и диагностические особенности в шлифах полевых шпатов




Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Оптические свойства и диагностические особенности в шлифах полевых шпатов

Оптические свойства и диагностические особенности в шлифах полевых шпатов

19.08.2017


Щелочные полевые шпаты

Неизмененные щелочные полевые шпаты в шлифах бесцветны, но иногда могут быть сероватыми или буроватыми из-за вторичных изменений с образованием глинистых минералов (каолинита). Формы зерен очень разнообразные, от идиоморфных в вулканических породах до ксеноморфных в типичных гранитоидах и метаморфических породах (рис. 1.91а,б). Для щелочных полевых шпатов характерна совершенная спайность по направлениям (010) и (001), пересекающаяся под углом 90° в моноклинных полевых шпатах и несколько отклоняющаяся от 90° в триклинных полевых шпатах. В шлифах спайность по (010) очень плохо выражена. Щелочные полевые шпаты в магматических породах, как правило, сдвойникованы по простому карлсбадскому закону (рис. 1.91а). Двойникование по периклиновому и альбитовому законам менее распространено. Двойниковое строение щелочных полевых шпатов хорошо распознается по неравномерному погасанию зерна минерала.

Двулучепреломление - 0.006-0.007, серые окраски 1-ого порядка. Угол 2V в щелочных полевых шпатах увеличивается с увеличением степени упорядочения Al и Si (рис. 1.92). Таким образом, полевые шпаты в быстроостывающих высокотемпературных вулканических породах сохраняют разу порядочение Al и Si, характеризуются маленькими углами 2V. В плутонических и в метаморфических породах 2V в щелочных полевых шпатах большие. Наибольшие углы 2V наблюдаются у аутогенных (образующихся в условиях осадконакопления и диагенеза) полевых шпатов. Рассмотрим подробнее оптические свойства некоторых структурных форм щелочных полевых шпатов.
В моноклинном высоком санидине оптическая ось параллельна (010), а угол 2V варьирует от 0 до 62° (рис. 1.92) С понижением температуры угол 2V снижается до 0, а затем увеличивается до 20°, тогда как оптическая ось становится перпендикулярной (010). Такие оптические свойства характерны для низкого санидина (рис. 1.92). Две формы санидина могут быть легко различимы в шлифах, если в кристаллах присутствуют карлсбадские двойники, указывающие на положение плоскости (010) (плоскости срастания карлсбадских двойников параллельны этой плоскости). Большинство природных санидинов обладают углом 2V близким к 0°. Увеличение содержания альбитовой составляющей в санидинах приводит к росту угла 2V. Моноклинные ортоклазы отличаются от санидинов большим углом 2V, 55-80° (рис. 1.92). Ортоклазы, как правило, сдвойникованы по карлсбадскому закону и в них всегда присутствуют пертиты. В низкотемпературных триклинных микроклинах обычны альбитовые и пери клиновые двойники. Угол 2V варьирует в пределах 71-84° (рис. 1.92).

В микроклинах проявлена резко выраженная решетчатая структура - микроклиновая решетка (рис. 1.93). Эта структура обусловлена полисинтетическим сложением микроклина по альбитовому и одновременно периклиновому законам, что проявляется в многочисленных тонких ламеллях, пересекающихся по двум взаимно перпендикулярным направлениям. Решетчатая структура особенно хорошо видна в скрещенных николях в разрезах, параллельных (001), по неодновременному погасанию этих ламеллей (рис. 1.93). В некоторых участках решетчатая структура микроклина может становиться все более тонкой вплоть до полного ее исчезновения, и такие участки под микроскопом неотличимы от ортоклаза, в котором решетчатое строение не проявляется. Строение, подобное микроклиновой решетке, иногда проявляется в анортоклазах вулканических пород.
Важнейшим диагностическим свойством калиевых полевых шпатов, отличающих их от кварца и большинства плагиоклазов (более основных, чем олигоклаз), является их рельеф, который всегда ниже, чем у канадского бальзама.
Продуктами изменения щелочных полевых шпатов являются гидрослюды, каолинит и другие глинистые минералы. Процесс изменения калиевых полевых шпатов называется пелитизацией. При грейзенизации по калиевому полевому шпату развиваются агрегата мусковита и кварца.
Пертиты

Пертиты (от названия г. Перт в Канаде) - ламеллеобразные ориентированные вростки альбита или кислого плагиоклаза (олигогаза) в калиевом полевом шпате (рис. 1.94).

По размерам вростков различают макрстертиты (видимые невооруженным глазом), микропертиты (видимые под микроскопа и криптопертиты (устанавливаемые только рентгенографически). Пертиты легко наблюдать в скрещенных николях. Если, вращая столик микроскопа, добиться исчезновения двойников, то на фоне интерференционной окраски калиевого полевого шпата будут видны вростки альбита с иной интерференционной окраской. При вращении столика микроскопа все вростки погасают одновременно. Поскольку оптический рельеф калиевого полевого шпата ниже, чем у альбита и олигоклаза, полоска Бекке при увеличении фокусного расстояния смещается в сторону альбита. При одном николе и слегка прикрытой диафрагме калиевый полевой шпат - хозяин будет иметь слабо розоватый цвет, а пертиты - зеленоватый (эффект Лодочникова). Ho форме вростков выделяются шнуровидные, пленочные, прожилковые, пятнистые пертиты. Пертитовое строение ювелирной разновидности калиевого полевого шпата (лунного камня), состоящего из тончайших параллельных пластинок полевых шпатов различного состава и (или) сингонии (моноклинной и триклинной), служит причиной его иризации.
В зависимости от механизма образования выделяют пертиты распада и пертиты замещения. Первые образуются при распаде твердого раствора щелочного полевого шпата на богатые К. и богатые Na составляющие при снижении температуры. Пертиты замещения возникают в процессе альбитизации калиевого полевого шпата. При петрографическом изучении шлифов не всегда удается установить генетический тип пертитов.
Плагиоклазы

Несмотря на широкие вариации условий образования в различных по составу и происхождению породах, плагиоклазы, обладая рядом характерных особенностей, хорошо отличимы от других минералов в прозрачных шлифах (рис. 1.95а-г). В магматических породах плагиоклазы, как правило, образуют вытянутые кристаллы, уплощенные по (010) (рис. 1.95а,в,г).
Для магматических плагиоклазов типично двойникование по карлсбадскому, альбитовому и периклиновому законам (рис. 1.95а-г). Альбитовы с двойники плагиоклазов, как правило, являются полисинтетическими (рис. 1.95б). Периклиновые и альбитовые двойники часто проявлены в одном и том же кристалле плагиоклаза. Нередки сочетания карлсбадских и альбитовых двойников. В метаморфических породах плагиоклазы формируют ксеноморфные зерна, а двойникование менее распространено (рис. 1.95б).
Двулучепреломление в плагиоклазах низкое, интерференционные окраски варьируют от белых первого порядка у альбита до бледно-желтого первого порядка у анортита. Оптический рельеф низкий. У альбита рельеф отрицательный. У плагиоклазов с номерами более 10 рельеф положительный.
Показатели преломления в ряду альбит-анортит линейно возрастают от 1.53 до 1.58 (рис. 1.96). Плагиоклазы, содержащие более 30 мол.% анортитовой составляющей, имеют показатели преломления больше, чем у кварца.

Изучая при помощи поляризационного микроскопа с применением столика Федорова показатели преломления, угол оптических осей (рис. 1.96), положение оптической индикатрисы, законы двойникования и пользуясь специальными диаграммами зависимости свойств плагиоклазов от их состава, можно определить номер плагиоклаза. Для быстрого определения номера плагиоклаза используют мета Мишеля-Леви (метод максимального симметричного погасания) или Бекке-Беккера (рис. 1.97). Метод Мишеля-Леви применим для разрезов плагиоклазов, перпендикулярных плоскости (010). Этот разрез может быть выявлен при наличии в плагиоклазах полисинтетических альбитовых двойников при их симметричном погасании. Плоскость (010) - это плоскость двойникования. В разрезах, перпендикулярной к ней, двойниковые сростки проявляются как четкие черные или белые полосы в скрещенных николях. Для определения состава плагиоклаза методом Мишеля-Леви необходимо найти в шлифе разрез, максимально перпендикулярный (010). Этот разрез может быть выявлен следующими способами: (1) границы между двойниками должны быть резкими; (2) при опускании и поднятии тубуса микроскопа границы не должны смещаться вправо или влево (что означает, что плоскости этих границ строго перпендикулярны плоскости разреза шлифа); (3) в положении, когда плоскости двойникования параллельны вертикальной оси поля зрения микроскопа, двойники по обе стороны должны иметь одинаковые интерференционные окраски. После обнаружения подходящего разреза производится замер симметричного угла погасания. Для этого относительно вертикального положения плоскости двойникования столик микроскопа поворачивается вправо и влево до полного погасания одной и другой системы двойников. Записывается полусумма замеров при повороте влево и вправо. Разница замеров при поворотах столика вправо и влево не должна превышать 4°. Так, если при повороте вправо угол составил 25°, а при повороте влево - 27°, то необходимо записать, что угол Np’:(010)=26°. Обозначение "Nр’" означает, что измеряется угол между проекцией оси Np на некоторый случайный разрез кристалла и проекцией плоскости двойникования. Для надежного определения номера плагиоклаза в шлифе необходимо сделать 5-7 подобных замеров. В качестве результата берется максимальный угол. Если максимальное значение сильно отстает от большинства замеров, то выбирается максимальное статистически значимое значение. Для определения номера плагиоклаза используется номограмма рисунка 1.97. В приведенном примере номер плагиоклаза, соответствующий углу погасания 26°, составляет 47 (47 мол.% анортитовой составляющей). Для плагиоклазов с номерами меньшими, чем 40 могут быть получены два значения. В этом случае нужно учитывать показатель преломления плагиоклаза для получения правильного ответа. Если необходимо получить результаты для мелких микролитов плагиоклаза в вулканических породах, в которых не проявлено двойникование, то следует замерять углы погасания отдельных микролитов. Правильное положение оси Np в этом случае можно определить с помощью компенсатора по повышению интерференционной окраски.

В методе Бекке-Беккера достаточно одного замера угла погасания двойников. Измерения проводятся в разрезе, перпендикулярном (010) и (001). Такие разрезы характеризуются тем, что в них четко проявлены двойниковые швы и спайность по (001). Трещины спайности образуют почти прямые углы (приблизительно 94°) с плоскостями двойниковых швов. Измерения производятся подобно методу Мишеля-Леви. Далее необходимо определить знак погасания, то есть положение оси Nр’ по отношению к углу между трещинами спайности но (001) и плоскостями двойникования (см. схему на рисунке 1.97). Определение номера плагиоклаза ведется по пунктирной линии на рисунке 1.97, в зависимости от знака погасания.

Поскольку плагиоклазы образуют непрерывный ряд твердых растворов, для них характерны широкие вариации состава в пределах отдельных кристаллов - зональность. Зональность характерна для подавляющего большинства магматических плагиоклазов. Основные плагиоклазы, как правило, кристаллизуются первыми из магматических расплавов, тогда как более поздние генерации плагиоклазов в более и более кислые. В результате подобного изменения состава возникает нормальная (прямая) зональность, выраженная в уменьшении номера плагиоклаза от ядер кристаллов к их периферийным зонам. В противном случае возникает обратная зональность. В плагиоклазах нередко проявляется осциляторная (ритмичная) зональность с ритмично повторяющимися зонами, различающимися по составу. В плагиоклазах метаморфических пород наблюдаются! как прямая, так и обратная зональности, но осциляторная зональность не характерна.
Типичными продуктами изменения плагиоклазов являются гидрослюды, минералы группы эпидота, каолинит, монтмориллонит. Кислые плагиоклазы обычно преобразуются в агрегаты серицита и мусковита. С увеличением основности плагиоклазов в продуктах их изменения все большее значение приобретает каолинит, цоизит эпидот, иногда присутствует кальцит. Тонкозернистые агрегаты эпидота, цоизита, вторичного альбита, серицита и кальцита, образующие псевдоморфозы по плагиоклазам, носят название соссюрита (по фамилии французского минералога XVIII века Соссюра). Иногда по основным плагиоклазам развиваются цеолиты и скаполит. Основные плагиоклазы наиболее подвержены вторичным изменением в отличие от кислых плагиоклазов.
Антипертиты

Подобно щелочным полевым шпатам, при снижении температуры гомогенные плагиоклазы, содержащие калишпатовую составляющую распадаются с образованием так называемых антипертитов распада -ламеллеобразных ориентированных вростков калиевого полевого шпата в плагиоклазе (рис. 1.98). Помимо антипертитов распада, в горных породах широко распространены антипертиты замещения, возникающие в процессе калишпатизации плагиоклаза.