辉石及角闪石特征研究与对比
目 录
1 绪论 1
1.1 选题依据 1
1.2 研究现状 1
1.3 研究意义 2
1.4 研究方法与样品收集 2
1.5 论文工作量 3
2 辉石的特征研究 4
2.1 辉石概述 4
2.1.1 化学成分 4
2.1.2 辉石的晶体结构、物理性质 4
2.2 辉石实验研究 4
2.2.1 辉石手标本研究 4
2.2.2 普通辉石薄片的研究 6
2.3 辉石特征总结 6
3 角闪石的特征研究 7
3.1 角闪石概述 7
3.1.1 化学成分 7
3.1.2角闪石的晶体结构、物理性质 7
3.2 角闪石实验研究 8
3.2.1 角闪石手标本的观察 8
3.2.3 角闪石薄片的研究 9
3.4 角闪石特征总结 10
4 辉石和角闪石矿物学特征对比 11
4.1 辉石与角闪石手标本特征对比 11
4.2 辉石与角闪石偏光显微镜下特征对比 12
4.3 辉石和角闪石隐晶集合体对比 12
4.4 辉石和角闪石定名依据 13
结 论 14
参考文献 15
致 谢 17
1 绪论
1.1 选题依据
辉石和角闪石是自然界中常见的造岩矿物,而辉石与角闪石在形态和组成方面也相近,为了准确区别两者本次论文通过实验对比,找出两者的异同。
闪石矿物广泛分布于各种岩浆岩和变质岩或是 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072*
沉积在河流和海洋中,闪石矿物少量在上地幔被发现,并成为地幔水的载体[1]。角闪石和辉石的组成结构可以起到了解地球之前演化过程,对探究考古方面研究大陆形成有着非常重要的意义。因此,不同的学者提出了适合不同条件的闪石矿物温度计和氧逸度计,使我们可以根据其组成来研究闪石矿物的结晶条件。
辉石和角闪石矿物都有类质同象取代,因为化学含量不同而形成不同形态的辉石族矿物。辉石一般分为两类,斜方辉石中如果镁和铁含量很高,就叫镁铁辉石,里面包括三个小类分别为顽火辉石、铁辉石、易变辉石。如果含钙比较多就叫钙辉石,包括透辉石、普通辉石,含钠比较多时叫钠辉石、硬玉。角闪石族矿物分类主要有透闪石、阳起石、普通角闪石、钠闪石,直闪石、镁铁闪石。
辉石和角闪石组成的矿石常常有以下特点:(1)可以形成长链状;(2)除了镁和铁以外,与之相连的二价阳离子往往具有半径大、配位数高的钙离子;三价阳离子如铝、铁、钛等。镁和钠的单价阳离子,同时进入晶格,保持总电价的平衡。因此,阳离子与硅主链(复合阴离子)之间的结合力略弱于岛状硅酸盐[2];(3)铝取代硅形成阴离子团的现象可以使铝取代硅总量的1/4。因此,阴离子的内部结合力也比硅酸钠的弱。这两种矿物形状都是柱状,硬度比小刀低一点,所以鉴定时可用小刀刻划矿物[3]。颜色因成分而异,铁越多,颜色越深,甚至黑色。 在总结前人研究成果的基础上,辉石和角闪石为主要研究对象,在地层环境中辉石和角闪石的成因,是通过岩石矿物的全面鉴定并讨论及微量元素分析[4],它是成矿规律及成因的基础,也是探测矿床的一种手段。
1.2 研究现状
我国是地质环境多样矿物物种繁多的一个国家,所以地质及矿物研究一直是我国重力研究的一项事业,通过对地质研究我们发现了多种多样的、不同形态的矿石,为我国工业发展提供了有力的发展依据。为此我们有大批的学者投身于地质研究与矿物研究,2016年蒋洪军等发现角闪石的组成受温度、压力、氧逸度和总熔体组成的控制,因此得出角闪石的化学组成能够反映其分离和结晶的物理化学条件,可进行环境构造[5];后续安德森塔尔于2008通过研究同样发现此项结论;龚林等在2018年发现角闪石结晶过程中岩浆的温度和压力条件是确定岩体抬升历史的重要指标,角闪石结晶过程中岩浆的氧逸度和流体溶解对矿化也有非常重要的影响[6]。
在以往的野外调查中,发现辉石的赋存与铅锌铁矿化密切相关。这表明,辉石对了解矿床成因有非常重要的意义[7]。通过新的铅矿石辉石的直接替换(或填充)的现象是比较常见的。这些地质事实有助于进一步研究矿区主要矿化可能是辉石,这为矿物遗传关系提供了一个基础。
在1916年,J.Murdoch发表不透明矿物的显微鉴定[8];1959年至1978年,陈征等微观识别不透明矿物和金属矿石的鉴定,描述从矿物的光学性质到矿物显微鉴定特征[9]。通过微量元素组合物在闪锌矿微区域的变化判断锌闪光的遗传型矿石,所述矿石形成构造环境,以及矿石形成材料的来源。郑永飞在《流体矿物岩石成因》研究中认为,通过确定元素H,C,O和S中的矿物的同位素比率,在矿物系统中的同位素效应也可以被识别,它不仅确定矿物质、矿物和流体之间的同位素平衡关系,还能看出矿物平衡和动态[10]。2013年李铁军认为氧同位素分析有助于我们了解岩石成因,使其成为岩石学研究的有力工具[11]。
1.3 研究意义
辉石和角闪石是主要的造岩矿物,二者在晶体结构和物理性质方面也有相似,辉石有两组解理夹角,角闪石也有两组解理夹角,二者的解理夹角不一样。但是二者的集合体都可以形成高档玉石,都有很高的收藏价值。本次论文通过对比研究分析辉石和角闪石的特征,可以帮助我们加深对这两种玉石的认识;也是为我们以后研究矿物学提供一个基础,帮助我们更好的学习矿物学知识,也可以加深对矿物学课题的理解。
1.4 研究方法与样品收集
随着科技的发展,现代矿物学研究方法主要包括:(1)基础研究的方法,如光学显微鉴定、X射线衍射分析、扫描电子显微镜和化学成分分析[12];(2)矿物光谱分析,包括红外光谱、拉曼光谱、显微镜和电子自旋共振光谱;(3)微区原位分析方法,包括透射电子显微镜。拉曼探头(激光拉曼光谱仪),流体内含物(流体内含物温度计),离子探针(二次离子质谱仪),电子探针和感应固化等离子体质谱法等[13]。
笔者在学校矿物学实验室找了3个辉石矿物标本和3个角闪石矿物标本,并通过观察得出试验结论。矿物的外表特征主要是指颜色、光泽、形态、硬度、比重、条痕、解理和断口。在晶体光学实验室用偏光显微镜观察了辉石和角闪石的镜下特征,给出了自己的试验结果。偏光显微镜主要是观察矿物薄片中矿物的晶体形态、解理、突起、颜色及多色性,并通过观察了解有无次生矿物和次生矿物的演化程度。
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