中國(guó)西北部地區(qū)地質(zhì)礦物在偏光顯微鏡下的特征

劉 海，王 兵

（中鋼集團(tuán)天津地質(zhì)研究院有限公司，天津 300061）

1 地質(zhì)礦物結(jié)構(gòu)特征

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(diǎn)、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(wú)定向纖維集合體、近平行纖維束、放射狀纖維團(tuán)等。片狀透閃石多時(shí)會(huì)使礦石的透明度降低[1]。

經(jīng)過(guò)研究可以發(fā)現(xiàn)我國(guó)西北部地區(qū)地質(zhì)礦物的形成大致分為4個(gè)期次：第1個(gè)期次的地質(zhì)礦物呈現(xiàn)柱狀，同時(shí)出現(xiàn)斑晶狀，礦物粒度通常為3mm左右，最大不超過(guò)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(zhǎng)度大致為0.5mm，柱狀礦物呈現(xiàn)出束狀，經(jīng)過(guò)第一期次發(fā)育出現(xiàn)放射狀，第3期次礦物出現(xiàn)細(xì)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(xì)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(biāo)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(jìn)行以下幾種分類：

1.1 按粒度大小可分為

（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(xì)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。

1.2 按晶體形態(tài)可以分為

（1）長(zhǎng)柱狀變晶結(jié)構(gòu)：重點(diǎn)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(zhǎng)柱狀，長(zhǎng)寬不超過(guò)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(jìn)行分辨。

1.3 按粒度相對(duì)大小可以分為

（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(xì)小晶體組成基質(zhì)，主要為纖維狀礦石。

1.4 按礦物之間的相互關(guān)系和組合排列方式可分為

（1）束狀結(jié)構(gòu)：礦石呈纖維狀聚集，大致沿長(zhǎng)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(gè)基點(diǎn)為中心向四周呈放射狀分布。轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)有波狀消光現(xiàn)象。

2 偏光顯微鏡原理

筆者此次實(shí)驗(yàn)所用的是江南廠PT—6型偏光顯微鏡，而結(jié)合本次的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，主要進(jìn)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(jìn)行觀察的。

3 偏光顯微鏡觀察結(jié)果

礦物樣品薄片在單偏光下觀察均為無(wú)色，為正中突起，正交偏光下干涉色呈灰白～黃白色，最高可達(dá)Ⅱ級(jí)藍(lán)。據(jù)筆者估計(jì)，干涉色的高低變化也可能與薄片的實(shí)際厚度和礦物顆粒的粗細(xì)有關(guān)。

筆者將青海、新疆等兩個(gè)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(jìn)行觀察，觀察結(jié)果見表1。

通過(guò)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(gè)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(jì)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(hào)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×

4 結(jié)論

西北部地區(qū)的礦物結(jié)構(gòu)特征[6]。

4.1 新疆地區(qū)地質(zhì)礦物特征

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(guò)渡，礦物粒度一般在0.02mm～0.008mm至0.005mm～0.0015mm之間。

4.2 青海地區(qū)地質(zhì)礦物特征

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。