劉 海,王 兵
(中鋼集團天津地質(zhì)研究院有限公司,天津 300061)
地質(zhì)礦物的結(jié)構(gòu)是指組成礦石的礦物顆粒(主要為透閃石)的結(jié)晶程度、形態(tài)特點、粒度和顆粒之間的相互關(guān)系等。
透閃石的形態(tài)為顯微纖維狀、片狀,85%以上為纖維狀。集合體形態(tài)為隱晶質(zhì)集合體、無定向纖維集合體、近平行纖維束、放射狀纖維團等。片狀透閃石多時會使礦石的透明度降低[1]。
經(jīng)過研究可以發(fā)現(xiàn)我國西北部地區(qū)地質(zhì)礦物的形成大致分為4個期次:第1個期次的地質(zhì)礦物呈現(xiàn)柱狀,同時出現(xiàn)斑晶狀,礦物粒度通常為3mm左右,最大不超過7mm,屬于粒度較粗的礦物質(zhì);第2期次的地質(zhì)礦物呈現(xiàn)出纖維狀,這一期次的礦物粒度較小,纖維長度大致為0.5mm,柱狀礦物呈現(xiàn)出束狀,經(jīng)過第一期次發(fā)育出現(xiàn)放射狀,第3期次礦物出現(xiàn)細微的纖維狀態(tài),不足0.1mm,礦物粒度之間界限模糊,集合體礦物出現(xiàn)毛氈狀結(jié)構(gòu),形成該區(qū)域主要礦物主體;第4期次礦物呈現(xiàn)出細脈狀集合體穿切前3期次礦石。
在前人研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合手標本與偏光顯微鏡下的觀察,筆者將地質(zhì)礦物的結(jié)構(gòu)歸類為變晶結(jié)構(gòu)這一大類[2]。具體還可進行以下幾種分類:
(1)顯微粗晶質(zhì):粒度一般為1mm~3mm×0.1mm~0.3mm,此種類型的礦物不多見,其外觀比較粗糙,光澤和透明度均較差。
(2)顯微細晶質(zhì):在偏光顯微鏡下可分辨出礦石顆粒的大小和形態(tài),呈纖維狀或針狀,粒度一般為0.1mm~0.01 mm,比較常見。
(1)長柱狀變晶結(jié)構(gòu):重點分散在一部分斑晶結(jié)構(gòu)之中,該區(qū)域礦物多呈現(xiàn)出長柱狀,長寬不超過10mm,地質(zhì)礦物晶體形態(tài)為粗粒狀,也被稱為葉片狀[3]。
(2)纖維狀變晶結(jié)構(gòu):分布范圍較廣,礦物形態(tài)多為纖維狀,其粒度不均勻,較大粒度的礦物在顯微鏡下可以觀察到其晶形,使用電子顯微鏡進行分辨。
(1)等粒變晶結(jié)構(gòu):礦石晶體大小差別不大,呈等粒狀均勻相嵌分布,這種結(jié)構(gòu)比較典型。
(2)斑狀變晶結(jié)構(gòu):組成西北部地區(qū)礦物明顯分為兩類,大小晶體懸殊,一類是大晶體呈斑晶,主要為交代殘留的柱狀礦石;一類為細小晶體組成基質(zhì),主要為纖維狀礦石。
(1)束狀結(jié)構(gòu):礦石呈纖維狀聚集,大致沿長軸定向排列,可見斜消光現(xiàn)象。
(2)放射狀結(jié)構(gòu):由纖維狀礦石以一個基點為中心向四周呈放射狀分布。轉(zhuǎn)動物臺有波狀消光現(xiàn)象。
筆者此次實驗所用的是江南廠PT—6型偏光顯微鏡,而結(jié)合本次的實驗?zāi)康模饕M行的是單偏光和正交偏光的觀察,使用10×的目鏡和4×的物鏡,總放大倍率在40倍的條件下進行觀察的。
礦物樣品薄片在單偏光下觀察均為無色,為正中突起,正交偏光下干涉色呈灰白~黃白色,最高可達Ⅱ級藍。據(jù)筆者估計,干涉色的高低變化也可能與薄片的實際厚度和礦物顆粒的粗細有關(guān)。
筆者將青海、新疆等兩個產(chǎn)地共4件樣品,分別磨成0.03mm的偏光薄片,在偏光顯微鏡下進行觀察,觀察結(jié)果見表1。
通過觀察,基本確定4塊薄片中的主要礦物均為透閃石,且含量大于99%,礦石以集合體形式出現(xiàn),單個礦石微晶呈他形,外形輪廓難以分辨,依靠消光現(xiàn)象大致可以區(qū)分。
表1 偏光顯微鏡觀察結(jié)果
混入的雜質(zhì)礦物有黝簾石、粘土、黃鐵礦等,筆者估計粗晶礦石和黝簾石是構(gòu)成樣品石花和絮狀物的主要原因,而黃鐵礦是形成黑色雜質(zhì)及褐色皮殼的主要原因[4,5]。
圖1到圖4為4件樣品的薄片(H-1到H-4號樣品)在放大40倍、正交偏光下的照片。
Mag:40×∣→1mm←∣
圖1 H-1青海,40×
圖2 H-2青海,40×
圖3 H-3新疆,40×
圖4 H-4新疆,40×
西北部地區(qū)的礦物結(jié)構(gòu)特征[6]。
以顯微纖維狀變晶交織結(jié)構(gòu)為主并向隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)過渡,礦物粒度一般在0.02mm~0.008mm至0.005mm~0.0015mm之間。
以顯微葉片狀變晶結(jié)構(gòu)~顯微纖維狀變晶交織結(jié)構(gòu)為主,粒度稍粗:0.1mm~0.015mm至0.03mm~0.05mm之間。