Фемические минералы магматических горных пород в шлифе. (Оливин. Пироксены. Амфиболы. Слюды.)

характеризующихся высоким содер. Fe и Mg. К этой гр. относятся оливины, пироксены. Существенной особенностью минералов этой группы является темная окраска – черная или зеленая различных оттенков.

Группа оливина Оливин (Mg, Fe)₂[SiО₄] – ромбический, n_g= 1,669-1,975; п_т= 1,651-1,865; n_p= 1,636-1,827$ n_g-n_p = 0,033-0,048; оптически двуосный, 2V около 90°, ориентировка оптической индикатрисы: n_g || a; n_m || c. Оливин является членом изоморфного ряда двух минералов – форстерита – Mg₂ SiO₄ и фаялита – Fe₂SiO₄. По мере увеличения железистости от форстерита к фаялиту закономерно увеличивается светопреломление и двупреломление минералов. В шлифе оливин бесцветный. Форма зерен изометричная, реже ромбовидная. спайность, как правило, не наблюдается. Рельеф минерала высокий. Цвета интерференции яркие, достигают третьего порядка. Оливин минерал нестойкий. Он замещается преимущественно иддингситом и серпентином. Оливин характерен для основных и ультраосновных пород в парагенезисе с пироксенами и основными плагиоклазами.

Группа пироксенов Пироксены образует изоморфные ряды ромбических и моноклинных минеральных видов. В магматических породах наиболее распространены: энстатит, гиперстен, диопсид и авгит.

Энстатит Mg₂[Si₂0₆] – ромбический, n_g= 1,660; n_m= 1,653; n_p = 1,651; n_g-n_р = 0,009.Оптически двуосный, положительный. 2V=54°. Ориентировка оптической индикатрисы: n_g||c.В шлифе минерал бесцветный. Спайность обнаруживает в одном и в двух направлениях, что зависит от направления среза минерала плоскостью шлифа. Рельеф резкий. Цвета интерференции не выше белого. Погасание прямое. Удлинение положительное. Энстатит – породообразующий минерал ультраосновных и основных пород – перидотитов, габбро-норитов. Встречается в базальтах и андезитах.

Гиперстен (Mg, Fe)2[Si₂O₆] – ромбический, n_g = 1,731; n_m = l,728; n_p = 1,718; n_g-n_p=0,013. Оптически двуосный, отрицательный. 2V=45°. Ориентировка оптической индикатрисы: n_g||c. В шлифе слабо плеохроирует от светло-зеленоватого цвета по n_gдо светло-розового по n_р. Рельеф высокий. Цвета интерференции до оранжевого первого порядка. Погасание в удлиненных разрезах с тонкими трещинами спайности – прямое; в остальных разрезах угол погасания может достигать 10°. Удлинение положительное. Продукты вторичных изменений – серпентин, магнетит. От моноклинных пироксенов отличается слабым плеохроизмом, прямым погасанием и низкими цветами интерференции. Гиперстен – минерал основных и ультраосновных пород, где он ассоциирует с моноклинными пироксенами, оливином и основными плагиоклазами.

Диопсид Са, Mg[Si₂O₆] – моноклинный, Минерал в шлифе бесцветный, иногда слабо-зеленоватый или сероватый. Образует неправильные слегка удлиненные зерна, в удлиненных разрезах наблюдается спайность в одном направлении, в поперечных разрезах - в двух под углом 87°. Рельеф высокий, положительный. Цвета интерференции до желтых второго порядка. Угол погасания косой. Знак удлинения не характерен. Наблюдаются простые и полисинтетические двойники. по диопсиду развивается светло-зеленая волокнистая роговая обманка (уралит), хлорит, эпидот, кальцит. Диопсид встречается в ультраосновных и основных породах совместно с оливином, ромбическими пироксенами и основными плагиоклазами, а также в метаморфизованных карбонатных породах.

Авгит (Са, Mg, Fe⁺², Fe⁺³, Ti, Al)₂ [(Si, Al)₂O₆] – моноклинный, n_g = 1,703-1,761; n_m = 1,672-1,741; n_p= 1,671-1,735; n_g - n_P = 0,018-0,033. Оптически двуосный, положительный, 2V=58-62°. Ориентировка оптической индикатрисы: cn_g =43—44°. В шлифе слегка зеленоватый или буроватый. Спайность отчетливая; в разрезах, перпендикулярных призме, угол между трещинами спайности равен 87°. Рельеф высокий, положительный. Цвет интерференции до зеленого второго порядка. Угол погасания, близкий к 45°, и поэтому удлинение нехарактерно. Авгит замещается светло-зеленой роговой обманкой, иногда эпидотом, хлоритом, кальцитом. Авгит - типичный минерал ультраосновных и основных пород, а также андезитов - эффузивных пород среднего состава.

Эгирин Na, Fe⁺³[Si2O₆J – моноклинный, n_g= 1,800-1,836; n_m= 1,780-1,820, n_p = 1,750-1,776; n_g – n_h = 0,040-0,060. Оптически двуосный, отрицательный. 2 V=60°. Ориентировка оптической индикатрисы: сп_р = 0-10°. В шлифе густо окрашен. Плеохроирует от темно-зеленого цвета по n_р до буровато-зеленого или желтовато-бурого по n_g Рельеф очень высокий. Цвета интерференции второго и третьего порядков. Погасание, близкое к прямому. Удлинение отрицательное. Эгирин характерен для щелочных магматических пород, таких как нефелиновые сиениты, щелочные граниты и др.

Группа амфиболов Амфиболы образуют серии твердых растворов, важной химической особенностью которых является присутствие в их составе гидроксильной группы [ОН], нередко вместе с F или Cl. Наличие в амфиболах гидроксила, фтора и хлора указывает то, что их кристаллизация происходит при участии летучих компонентов. В магматических породах часто наблюдается замещение пироксенов амфиболами, что свидетельствует о более поздней кристаллизации последних. Наиболее распространены: обыкновенная роговая обманка, базальтическая роговая обманка и арфведсонит

обыкновенная роговая обманка Са₂Nа(Mg,Fe)₄(A1Fe)[(SiA1)₄О₁₁]₂[ОН,F]₂, моноклинная, n_g= 1,664-1,704; n_m = 1,637-1,697; n_p = 1,630-1,678; n_g - n_v = 0,014-0,026. Оптически двуосная, отрицательная. 2 V от 63 до 87°. Ориентировка оптической индикатрисы: c:n_g от 15 до 27°. В шлифе плеохроирует от темно-зеленого и буровато-зеленого до бледно-зеленого. в сечениях, перпендикулярных длинной оси, дают ромбовидные или шестиугольные разрезы с четкой спайностью под углом 56°. Рельеф отчетливый, положительный. Цвета интерференции от оранжевого первого порядка до зеленого цвета второго порядка. Угол погасания обычно около 15—20°. Удлинение положительное. В качестве вторичных минералов по роговой обманке развиваются хлорит, актинолит, эпидот, кальцит. Этот минерал широко распространен в магматических и метаморфических породах.

Базальтическая роговая обманка представляет собой разновидность роговой обманки с повышенным содержанием Fe₂O₃ и ТiO₂, что обусловливает более густую окраску и сильный плеохроизм от буровато-коричневого до светло-желтого. Двупреломление колеблется в широких пределах – от 0,018 до 0,070. Угол угасания cn_g = 0-18°. Удлинение положительное. Базальтическая роговая обманка характерна для свежих эффузивных пород – андезитов.

Арфведсонит Na₃(FeMg)₄ (FeAl)[Si₄O_n]₂[OH, F]₂, – моноклинный, n_g= 1,698; n_m= 1,696; n_р= 1,693; n_g - n_v = 0,005. Оптически двуосный, переменного знака. 2V около 90°. Ориентировка оптической индикатрисы: с n_р = 14-20°. В шлифе сильно плеохроирует от зеленовато-желтого или серого догусто-синего или зеленого, фиолетового. Рельеф резкий. Характеризуется очень низким двупреломлением. Удлинение отрицательное. Арфведсонит – типичный минерал глубинных щелочных магматических пород (нефелиновых сиенитов), где встречается в ассоциации с нефелином и эгирином.

Группа слюд Минералы группы слюд представляют собой алюмосиликаты сложного переменного состава с постоянным присутствием гидроксила [ОН], который может замещаться F. Кристаллохимическая структура слюд характеризуется наличием плоских слоев, состоящих из алюмокислородных и кремнекислородных траэдров, скрепленных катионом К и в отдельных минеральных видах — катионами Mg, Fe, А1.Наиболее распространенными минералами этой группы являются биотит и мусковит.

Биотит K₂(MgFe+²)₃[Si₃A1О₁₀][OH, F]₂ – моноклинный, n_g = n_m= 1,605-1,696; n_p= 1,565-1,625, n_g – n_р = 0,040—0,080. Оптически отрицательный, почти одноосный, 2V = 0° - 10°. Ориентировка оптической индикатрисы: an_g = 0°,иногда до 9°. В шлифе, в разрезах, перпендикулярных к плоскостям спайности, резко плеохроирует от коричневого, темно-бурого, буровато-красного, темно-зеленого цвета до бледно-желтого. Цвета интерференции очень высокие, но маскируются собственной окраской минерала. Погасание прямое, неравномерное, «искристое». Удлинение положительное. В биотите часто встречаются включения мелких зерен радиоактивных минералов, вокруг которых образуются густоокрашенные плеохроичные ореолы. Наиболее типичным вторичным минералом по биотиту является хлорит. Биотит очень широко распространен. Это типичный минерал кислых и средних магматических пород, а также обычный минерал метаморфических пород.

Мусковит KAl₂[Si₃A1О₁₀] [OH]₂. – моноклинный, n_g = 1,588-1,624; n_m = 1,582-1,619; n_р = 1,522-1,570; n_g – n_р = 0,036-0,054. Оптически двуосный, отрицательный. 2 V о= 35 - 50°. Ориентировка оптической индикатрисы: n_g||b, n_р /\ с. В шлифе наблюдаются неправильные листочки, чешуйки, иногда удлиненные сечения с тонкими трещинами спайности. В этих разрезах минерал обладает отчетливой псевдоабсорбцией и высокими цветами интерференции до третьего порядка. В сечениях, параллельных плоскостям спайности, цвета интерференции низкие, обычно белые, желтые первого порядка. Погасание «искристое», прямое. Удлинение положительное. В качестве первичного минерала мусковит встречается в гранитах, пегматитах, широко распространен в метаморфических породах.

7) Салические минералы магматических горных пород в шлифе. (Полевые шпаты. Фельдшпатиды. Кварц.)К группе салических минералов относятся полевые шпаты, фельдшпатиды и кварц. В отличие от фемических минералов все салические минералы светлоокрашены, в шлифах бесцветны, имеют низкие показатели преломления и низкое двупреломление.

Полевые шпаты – группа наиболее распространенных минералов земной коры, которые составляют около 60% всей ее массы и являются главными компонентами большинства магматических, метаморфических и некоторых осадочных пород. По химическому составу полевые шпаты представляют собой алюмосиликаты Na, К, Са имеют каркасную структуру и образуют изоморфные ряды. Наиболее распространенными полевыми шпатами являются натриево-кальциевые полевые шпаты (плагиоклазы) и натриево-калиевые полевые шпаты (калишпаты).

Плагиоклазы представляют собой непрерывный ряд твердых растворов двух компонентов – альбита Na[A1Si₃O₈] и анортита Са[А1₂Si₃O₈]. В зависимости от процентного содержания анортита все плагиоклазы разделяются по номерам на следующие минеральные виды: альбит № 0-10, олигоклаз № 10-30, андезин №30-50, лабрадор № 50-70, битовнит № 70-90, анортит № 90-100. По количеству SiO₂ плагиоклазы делятся на кислые № 0-30, средние № 30 - 50 и основные № 50- 100. Для крайних членов изоморфного ряда плагиоклазов характерны следующие оптические константы:

- альбит - n_g=1,538; n_m=1,531; n_р=1,527; n_g–n_р=0,010; 2V=+75°;

- анортит - n_g=1,590; n_m=1,585; n_р=1,577; n_g–n_р=0,013; 2V=-77°.

В шлифе наиболее характерны для плагиоклазов прямоугольные, иногда резко удлиненные сечения. Спайность совершенная и проявляется в виде тонких трещин в одном или двух направлениях.

Показатели преломления плагиоклазов близки к показателю преломления бальзама: у кислых они несколько ниже, у средних и основных – несколько выше. Часто образуются кристаллы с зональным строением. В прямой зависимости от состава находится температура кристаллизации плагиоклазов: для альбита она равна 1100°С; дляанортита – 1550° С. Установлена зависимость ориентировки оптической индикатрисы от химического состава плагиоклазов, что позволяет определять состав плагиоклаза оптическими методами (подробнее вопрос рассматривается на практических занятиях). В качестве продуктов вторичных изменений по кислым и средним плагиоклазам развивается серицит, по основным — тонкозернистый агрегат альбита и цоизита с примесью кальцита и серицита, известный под названием соссюрита. Плагиоклазы широко распространены и в магматических и в метаморфических породах. Альбит характерен для щелочных магматических пород. Плагиоклазы, бедные анортитовой составляющей, присутствуют в кислых магматических породах – гранодиоритах, гранитах; средние плагиоклазы являются существенной составной частью диоритов и сиенитов; основные плагиоклазы типичны для габбро-базальтов.

В группе калишпатов выделяется несколько минеральных видов, среди которых широкое распространение имеют санидин, ортоклаз и микроклин. По химическому составу эти минералы отвечают формуле К [A1Si₃O₈], но, как правило, содержат незначительную примесь Na.

Для калишпатов характерны следующие оптические константы:

- санидин – n_g=1,526-1,531; n_m=1,525-1,530; n_р =1,525-1,519;

n_g–n_р=0,006-0,007; 2V от -20° до -50⁰;

- ортоклаз – n_g=1,524-1,535; n_m=1,522-1,533; n_р=1,518-1,528;

n_g–n_р = 0,06-0,007. 2V от -70°до 84⁰;

- микроклин – n_g=1,521-1,530; n_m=1,518-1,526; n_р=1,514-1,523;

n_g–n_р=0,007. 2V от -70°до 84⁰.

Для минералов этой группы наиболее типична розовая окраска. В шлифе они бесцветны, их показатели преломления ниже канадского бальзама, цвета интерференции низкие, серые. Санидин встречается только в неизмененных эффузивных породах — риолитах, трахитах и фонолитах, ортоклаз и микроклин находятся в ассоциации с комплексом минералов кислых и щелочных магматических пород, а также присутствуют в некоторых породах метаморфического и осадочного генезиса.

Фельдшпатиды – группа каркасных щелочных силикатов алюминия, которые кристаллизуются вместо полевых шпатов из магмы, недонасыщенной кремнеземом при соответствующем избытке щелочей (К₂О и Na₂О).

Среди минералов этой группы наибольшим распространением пользуются нефелин и лейцит.

Нефелин Na₂K[A1₄Si₄O₁₆] – гексагональный, n_g=1,529-1,546; n_р=1,526-1,542; n_g–n_р=0,003-0,005. Оптически одноосный, отрицательный. Ориентировка оптической индикатрисы: n_g||c. В шлифе бесцветный. Разрезы плоскостью шлифа имеют вид широких прямоугольников, квадратов, реже шестиугольников. Показатель преломления нефелина очень близок к показателю преломления бальзама и поэтому при одном поляризаторе минерал не виден. Цвета интерференции очень низкие, темно-серые. Прямое погасание. Очень характерны мельчайшие включения иголочек эгирина. Нефелин замещается содалитом, канкринитом, цеолитами, серицитом.

Лейцит K[AISi₂O₆] – тетрагональный, n_g=1,509; n_р =1,508 n_g – n_р= 0,001. Оптически положительный. 2 V очень мал. Лейцит диморфен: при температуре выше 620° он имеет кубическую сингонию, ниже этой температуры преобразуется в тетрагональную модификацию. В шлифе бесцветен, легко узнается по округлым и восьмиугольным сечениям, полной или почти полной изотропности и отрицательному рельефу. Лейцит легко изменяется и переходит в свежих эффузивных породах в анальцим, а в сильно измененных - в псевдолейцит, представляющий собой псевдоморфозы ортоклаза и серицита или нефелина и альбита по лейциту. Является типичным высокотемпературным минералом щелочных эффузивных пород.

Нефелин и лейцит - типичные минералы щелочных пород - нефелиновых сиенитов и фонолитов.

Группу кварца составляет ряд полиморфных модификаций кремнезема (α-кварц, β-кварц, тридимит, кристобалит и др.), образующихся при различных температурных условиях. Низкотемпературная модификация α – кварц, или просто кварц – SiO₂, является одним из наиболее распространенных минералов земной коры.

Кварц SiО₂ – тригональный, n_g= 1,553; n_р = 1,544; n_g – n_р = 0,009. Оптически одноосный, положительный. Ориентировка оптической индикатрисы: n_g||c. В шлифе кварц бесцветный, прозрачный без спайности. Показатель преломления немного больше бальзама. Рельеф и шагреневая поверхность не заметны. Цвета интерференции серые, белые. В деформированных породах кварц приобретает весьма характерное волнистое погасание. Этот минерал не имеет продуктов вторичных изменений и поэтому его присутствие увеличивает устойчивость породы к процессам выветривания. Кварц – существенная составная часть кислых магматических, многих метаморфических и осадочных пород.

7)