geokniga-krasnoshchekovaosnovypetrografii2010

•если зерно темное, то минерал обладает прямым погасанием, т. к. его кристаллографические и кристаллооптические оси совпадают (угол погасания = 0º);

•если зерно имеет интерференционную окраску, то минерал обладает косым погасанием; при положении спайности параллельно вертикальной оси взять отсчет по лимбу столика микроскопа (рис. 6, а).

Рис. 6. Схема определения угла погасания:

а) спайность параллельна вертикальной нити; б) зерно на погасании; в) положение зерна при определении наименования оси индикатрисы получением компенсации.

Пунктиром показано направление колебаний в николях

3.При включенном анализаторе повернуть столик микроскопа до наступления погасания данного зерна (столик микроскопа обычно поворачивают в сторону меньшего угла погасания). Взять второй отсчет по лимбу микроскопа (рис. 6, б).

4.Разность отсчетов – угол погасания минерала.

5.Определить наименование оси индикатрисы, которая составляет этот угол погасания, т. е. той оси, которая была параллельна вертикальной нити. Повернуть столик микроскопа на 45º против часовой стрелки и вставить компенсатор. Получив компенсацию или понижение интерференционной окраски, устанавливают, что в этом направлении в зерне расположена ось Ng (рис. 6, в). При отсутствии компенсации или повышении окраски в этом направлении лежит ось Np.

6.Установить знак удлинения или знак зоны. Знак зоны положительный, если вдоль удлинения минерала расположена ось Ng. Знак зоны отрицательный, если вдоль удлинения минерала – ось Np.

Порядок исследования плеохроизма

Определение плеохроизма по осям Ng и Np

1.Выбрать сечение с наивысшей интерференционной окраской, обладающее наиболее резким плеохроизмом.

2.Определить наименование и расположение осей Ng и Np.

3.Поставить одну из осей индикатрисы параллельно направлению колебаний

вполяризаторе (рис. 7).

11

4.Выключить анализатор и посмотреть окраску минерала, соответствующую абсорбции по той оси индикатрисы, которая параллельна направлению колебаний в поляризаторе. Записать цвет минерала.

5.Повернуть столик микроскопа на 90º (до следующего погасания), т. е. совместить с направлением колебаний поляризатора вторую ось индикатрисы. Записать цвет.

6.Составить схему абсорбции по осям индикатрисы.

7.Ng > Np – схема абсорбции прямая; Ng < Np – схема обратная.

Рис. 7. Схема определения плеохроизма по осям Ng и Np:

а) зерно на максимальном просветлении; б) с направлением колебаний в поляризаторе (РР)совмещена ось Ng; в) с РР совмещена ось Np.

Определение плеохроизма по оси Nm

1.Выбирам сечение минерала с самой низкой интерференционной окраской (это круговое сечение, радиусом которого является ось Nm). Так как в круговом сечении не должно быть практически плеохроизма, определение окраски сводится к определению цвета в сечении без плеохроизма при выключенном анализаторе.

2.Окраску по Nm сравниваем с ранее установленными окрасками по Ng и Np и составляют общую схему абсорбции для данного минерала, например, Ng > Nm > Np – прямая схема. Если окраска по Nm идентична или ближе по окраске к Ng, то минерал отрицательный. Если наблюдается обратная картина, т. е. окраска по Nm ближе к окраске Np, то минерал положительный.

3.Записываем схему абсорбции.

1.3.ИССЛЕДОВАНИЯ МИНЕРАЛОВ В СХОДЯЩЕМСЯ СВЕТЕ (КОНОСКОПИЯ)

Исследования в сходящемся свете позволяют установить:

1.Оптическую осность минерала.

2.Оптический знак.

3.Относительную величину угла оптических осей (для двуосных минералов). В сходящемся свете изучается суммарный эффект, полученный при прохожде-

нии через зерно скрещенного пучка света. В зависимости от оптической осности минерала и ориентировки разреза фигуры интерференции имеют различные формы и свойства (рис. 8).

12

Рис. 8. Коноскопические фигуры одноосного минерала кальцита (А) и двуосного минерала флогопита со вставленным компенсатором (Б)

(http://users.skynet.be/jm-derochette/Conoscopy)

Определение осности, оптического знака

ивеличины угла 2 V минерала

1.При скрещенных николях с объективом 9х- или 10х-кратного увеличения находится зерно определяемого минерала с самой низкой интерференционной окраской и устанавливается в центре поля зрения.

2.Объектив меняется на 40х- или 60х-кратный, который затем осторожно, только поднимая тубус микроскопа, устанавливается на фокус.

3.Поднимается осветительная система и включается линза Лазо.

4.Вводится в систему анализатор.

5.Вынимается окуляр (первый способ) или включается линза Бертрана, но окуляр не вынимается (второй способ).

6.При вращении столика микроскопа наблюдается интерференционная фигура, по виду которой определяется осность минерала и ориентировка разреза.

7.В двуосных минералах по степени изогнутости гиперболы или величине максимального расхождения гипербол приблизительно определяется угол оптических осей 2V.

8.С помощью компенсатора определяется оптический знак минерала.

Примечание. Стрелки показывают направления лемнискат при введении кварцевого клина.

13

1.4. СХЕМА ПОЛНОГО ОПИСАНИЯ МИНЕРАЛА ПРИ ИЗУЧЕНИИ ЕГО ПОД МИКРОСКОПОМ

Приступая к описанию исследуемого минерала, необходимо:

1. Внимательно просмотреть всю породу в шлифе с малым увеличением при одном николе, в скрещенных николях и примерно оценить, из скольких и каких породообразующих минералов она состоит.

2. Процентное содержание минерала в породе (приблизительно, без подсчета зерен). Оценить количественные соотношения минералов возможно по диаграмме визуальной оценки минералов (рис. 9).

1 %	3 %	7 %	15 %	25 %	40 %

2 %

5 %

10 %

20 % 30 %

50 %

Рис. 9. Диаграммы для визуальной оценки процентного содержания минералов

впородах (R.D. Terry, G.V. Chilingar, 1955)

3.Размеры зерен минерала. Для определения минералов используется микрометрическая линейка, имеющаяся в окуляре. Измеряются длина и ширина преобладающих по размеру зерен, а также размеры самых мелких и самых крупных зерен.

4.Характеристика формы зерен минерала. Отмечается степень идиомор-

физма зерен минерала и особенности их формы: таблитчатые, ромбовидные, округлые, близкие к шестиугольным и др. Примеры приведены на рис. 10, 11.

5.Характеристика включений. Отмечается наличие или отсутствие включений, их количество, распределение, состав (твердые, жидкие, газообразные).

Твердые включения отличаются четким идиоморфизмом, например апатит или циркон в биотите; для жидких включений характерны неправильные очертания и относительно тонкие контуры, а газообразные чаще всего имеют округлую форму с грубыми контурами.

14

6.Описание продуктов разрушения минерала:

а) наличие или отсутствие; б) количество продуктов разрушения; в) минеральный состав;

г) характер процесса разрушения (по краям зерна, по трещинам или по всему зерну).

7.Спайность минерала:

а) наличие или отсутствие; б) степень совершенства;

в) количество направлений, в которых проходят трещины спайности; г) величина угла спайности.

Рис. 10. Форма идиоморфных кристаллов некоторых минералов:

А– пирит, Б – хромит, В – гранат, Д – оливин, Е – роговая обманка,

Ж– сфен (титанит), З – турмалин, И – альбит, К – апатит, Л – эгирин, М – андезин

15

Рис. 11. Форма некоторых минералов в шлифах

8.Цвет и плеохроизм минерала. Для окрашенных под микроскопом минералов отмечаются:

а) интенсивность окраски, б) распределение окраски в зернах минерала, в) характер плеохроизма.

9.Псевдоабсорбция для бесцветных минералов.

10.Определение показателя преломления минерала методом сравнения его с показателем преломления канадского бальзама. Примеры показаны на рис. 12.

Перечисленные выше определения проводятся с одним николем, т. е. с выключенным анализатором.

Дальнейшие определения проводятся при скрещенных николях.

11. Изотропность и анизотропность минерала. Оптически изотропные минералы (кристаллы кубической сингонии и минералы аморфного строения) не обладают двойным лучепреломлением и с включенным анализатором при вращении столика микроскопа все их зерна остаются темными, погасшими.

Исследование изотропных минералов на этом заканчивается.

16

Рис. 12. Изменение рельефа минералов в канадском бальзаме

Перечисленные ниже определения касаются только анизотропных минералов. Оптически анизотропные минералы (кристаллы средних и низших сингоний)

характеризуются наличием двойного лучепреломления, вследствие чего в скрещенных николях они обладают интерференционной окраской и при вращении столика то просветляются, то гаснут.

12. Характер погасания минерала. Двойники и аномалии.

Дальнейшее определение оптических свойств минерала проводится в ориентированных разрезах. В зернах с наивысшей интерференционной окраской определяются следующие оптические константы.

13.Сила двойного лучепреломления (по диаграмме Мишель-Леви на рис. 13).

14.Угол погасания, оптическая ориентировка и знак удлинения.

15.Схема абсорбции.

16.В зернах с минимальной интерференционной окраской (не выше темно-

серой или серой) определяют осность, оптический знак и примерную величину угла

2V.

17.Уточнить полученные данные по подробному описанию оптических свойств минералов в одном из определителей или учебных пособий.

17

18

Рис. 13. Номограмма двойного лучепреломления

Критерии для установления последовательности выделения минералов

Последовательность выделения минералов в магматических породах с определенной долей условности устанавливается по следующим признакам: по степени их идиоморфизма, включениям и реакционным каймам:

1.В общем случае и чаще всего, чем идиоморфнее зерна минералов, тем раньше они кристаллизовались. Идиоморфные зерна выделялись раньше гипидиоморфных, а ксеноморфные – самыми последними. Вместе с тем, иногда степень идиоморфизма определяется не только последовательностью выделения минералов, но также их способностью к образованию хорошо ограненных кристаллов. Поэтому изучение степени идиоморфизма, в отдельных случаях, позволяет говорить не только о порядке выделения, но и порядке последовательного образования идиоморфных минералов из расплава.

2.Минерал, присутствующий в виде идиоморфного включения в другом минерале, является относительно ранним по времени формирования.

3.В неизмененных породах крупные зерна образуются обычно раньше мелкозернистых агрегатов.

4.В случае обрастания одного минерала другим, минерал, слагающий каемку, является поздним.

УПРАЖНЕНИЯ И ЗАДАЧИ К ЧАСТИ 1

1. Опишите форму минералов, изображенных на рисунке (по степени идиоморфизма и изометричности).

1 – кварц

2 – апатит

3 – плагиоклаз

а)

1 – роговая обманка

2 – кварц

3 – плагиоклаз

б)

19

1 – кварц

2 – сфен

3 – мусковит

4 – плагиоклаз

5 – калиевый полевой шпат

в)

2.Пользуясь цветной номограммой Мишель-Леви, определите величину (Ng – Np)

при следующих данных: толщина шлифа 0,03 мм, разность хода R1 = 690, R2 = 1020, R3 = 1140, R4 = 1240, R5 = 1400 нм. Какую окраску при скрещенных николях будет иметь кристалл, если разность хода лучей составляет менее 100 нм?

3.Какой из известных вам минералов соответствует следующим характеристикам: высокий рельеф, (Ng – Np) = 0,020, бесцветный, прямое погасание?

4.Укажите последовательность выделения минералов. В левой части фотографии шлифов без анализатора, в правой – с анализатором.

(без анализатора)

(с анализатором)

а)

б)

в)

20