Кристаллооптический метод изучения породообразующих минералов: Методическое пособие

М И Н И СТ Е РСТ В О О БРА ЗО В А Н И Я РО ССИ Й СК О Й Ф Е Д Е РА Ц И И В О РО Н Е Ж СК И Й ГО СУ Д А РСТ В Е Н Н Ы Й У Н И В Е РСИ Т Е Т

Геологическ ий фак ультет К афедраминералогии и петрологии

К РИ СТ А ЛЛО О П Т И Ч Е СК И Й М Е Т О Д И ЗУ Ч Е Н И Я П О РО Д О О БРА ЗУ Ю Щ И Х М И Н Е РА ЛО В (методическ оепособиедля студентов 3 - 4 к урсагеологическ ого фак ультетапо специальности 011100)

Составители: В .В . Багдасарова А .Ю . А льбек ов

В оронеж 2002 г.

2

У Д К 553.1:543.42 БагдасароваВ .В ., А льбек ов А .Ю . К ристаллооптическ ий метод изучения породообразую щ их минералов и горны х пород.

В методическ ом пособии к ратк о излож ены основны есведения по к ристаллооптик е, необх одимы едля освоения мик роск опическ ого методаизучения горны х пород. О писано устройство поляризационного мик роск опаи правили работы с ним. Рассматриваю тся методы и приемы исследования породообразую щ их минералов и определения их важ нейш их диагностическ их к онстант. Д аны рек омендации по изучению и описанию горны х пород в ш лифах . П особиепредназначено для аспирантов, магистров, студентов геологическ ого фак ультетадневной и заочной формы обучения, мож ет бы ть использовано при самостоятельном изучении магматическ их , метаморфическ их и осадочны х пород.

Рецензенты : док тор геолого-минералогическ их наук , профессор В .И . Сиротин, к андидат геолого-минералогическ их наук , доцент И .П . Лебедев. У тверж дено научно-методическ им советом геологическ ого фак ультетаВ ГУ от 24 января 2002г. (проток ол № 5) Н аучны й редак тор – член-к орр. РА Н , профессор Н .М . Ч ерны ш ов

3

СО Д Е РЖ А Н И Е В ведение… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. I. О сновны еполож ения к ристаллооптик и… … … … … … … … … … … … … … ... 1. П оляризация света. И зотропны еи анизотропны евещ ества. Д вупреломление… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 2. О птическ ая индик атриса. П равило индик атрис… … … … … … … … II. У стройство поляризационного мик роск опа. П равилаработы . Главны е проверк и… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. III. И сследованиеминералов при одном ник оле(в «прох одящ ем свете»)… ... 1. Ц вет, плеох роизм… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 2. Ф ормаминеральны х зерен… … … … … … … … … … … … … … … … .. 3. Спайность… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 4. П ок азатель преломления минералов и оптическ иеэ ффек ты им обусловленны е… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. IV. И сследованиеминералов при «ск рещ енны х ник олях »… … … … … … … … 1. И нтерференция световы х волн. Разностьх ода. В еличинадвупреломления. Н омограмма М иш ель-Леви. К омпенсаторы . О пределениенаименования осейиндик атрисы … … … … … … … … … … … … … . 2. П огасаниеи удлинениеминералов. О риентировк а оптическ ой индик атрисы в минералах разны х сингоний… … … … … … … … … … . 3. О пределение состава плагиок лазов по углу симметричного погасания двойник ов… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 4. И сследованиеплеох роизма. Сх емаадсорбции… … … … … … … … .. V. И сследованиеминералов в сх одящ емся пучк есвета(к оноск опическ ий метод). О пределениеосности и оптическ ого знак аминерала… … … … … … ... VI. Н ек оторы ерекомендации по изучению и описанию горны х пород в прозрачны х ш лифах … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ... Список литературы … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .

4 4 5 7 10 17 17 17 18 19 22

22 28 31 33 34 40 44

4

В В Е Д Е НИ Е М ик роск опическ ий метод изучений горны х пород расш иряет возмож ности исследования и познания геологическ их процессов и поэ тому необх одим лю бому специалисту-геологунезависимо отпрофиля его профессиональной деятельности. О владениеданны м методом предполагает три главны х э тапа: 1. О своениеметодик и к ристаллооптическ ого исследования породообразую щ их минералов; 2. П риобретениенавы к ов диагностик и главны х породообразую щ их минералов по их оптическ им свойствам; 3. И зучениеструк тур, тек стур, минерального состава пород, х арак тера взаимоотнош ений породообразую щ их минералов, степени и х арак тера вторичны х изменений с одновременны м усвоением основ петрологии магматическ их и метаморфическ их пород. В настоящ еевремя среди учебной литературы по петрографии пособия для прак тическ их занятий с поляризационны м мик роск опом стали редк остью . П редлагаемоеметодическ оепособиев известной степени восполняет э тот пробел. О сновноевниманиеуделяется нестольк о теории, ск ольк о прак тик еработы смик роск опом, атеоретическ иесведения по к ристаллооптик естудент долж енполучатьв лекционном к урсе. И сх одя из поставленной задачи, авторы стремились излагать материал к ак мож но болеедох одчиво, сопровож дая его необх одимы ми графическ ими прилож ениями. Э то пособиедолж но использоваться студентами напрак тическ их занятиях с мик роск опом под рук оводством преподавателя, к оторы й в процессезанятий дает теоретическ иеобъяснениенаблю даемы м оптическ им э ффек там. И м так ж емож но рук оводствоваться студентам заочного отделения и аспирантам при самостоятельном освоении э той методик и. В озмож но э то пособиепомож ет восстановить методик у мик роск опическ ого изучения пород тем, к то долго незанимался подобны ми исследованиями. П ри составлении настоящ его пособия учтенмноголетний опы т преподавания нетольк о авторов, но и советы , пож елания, опы т старейш его преподавателя геологическ ого фак ультетаВ ГУ В ладимираСергеевичаД митриевск ого, болеесорок алет читавш его данны й к урс. А вторы приносят глубок ую благодарность научному редак тору – членк орреспонденту РА Н , профессору Н .М . Ч ерны ш ову, атак ж есвоим к оллегам – преподавателям к афедры минералогии и петрологии заподдерж к у и ценны есоветы . I. О С НО В НЫ Е П О НЯ Т И Я К Р И С Т А Л Л О О П Т И К И М ик роск опическ ий метод изучения горны х пород позволяет проводить исследования при больш их увеличениях с использованием поляризованного света. О нтребует знания основ к ристаллооптик и, без чего сущ ность оптическ их явлений, наблю даемы х под мик роск опом, непонятна.

5

В настоящ еевремя сущ ествует дветеории света: 1) волновая (э лек тромагнитная) и 2) фотонная (к вантовая). В олновая теория объясняет поляризацию , интерференцию , дисперсию света, т.е. сущ ность всех процессов, происх одящ их в к ристаллах , поэ томумы ограничиваемся тольк о волновой теорией света, согласно к оторой свет представляет собой поперечны еэ лек тромагнитны еволны длиной от 0,4 до 0,76 mµ (1х 10– 6 мм). Световы м лучом назы вается прямая, по к оторой происх одит распространениесвета. П оверх ностью световой волны назы вается вы пук лая поверх ность, к оторая образуется вок руг источник асвета, если одновременно соединить во всех лучах точк и, до к оторы х дош ли э лек тромагнитны есветовы ек олебания заопределенны й промеж уток времени. 1. П оляри зац и яс вет а П оляризованны м назы вается так ой свет, к олебания волн к оторого соверш аю тся тольк о в одной плоск ости. П оляризация светапроисх одит при отраж ении от полированной поверх ности или при прох ож дении его через к ристаллическ ую пластинк у (к варц, к альцит и т.п.). П лоск ость, в к оторой происх одит к олебание световы х волн, назы вается плоск остью к олебаний, аперпендик улярная ей плоск ость– плоск остью поляризации. П ок азатель преломления (n) является важ ной к онстантой для диагностик и минералов и представляет собой величину, равную отнош ению n = sin i1/sin i2 =

V1 , гдеi1 и i2 – углы падения и преломления при перех оделучасветаиз одной V2

cреды в другую ; V1 и V 2 – ск орости распространения светав воздух еи в к ристалле. Д ля всех минералов пок азательпреломления всегдабольш е1, так к ак ск орость распространения светав воздух евсегдабольш еего ск орости в минералах и зависит от их состава. П ок азатель преломления, к ак будет пок азано дальш е, имеет важ ноезначениедля построений к ристаллооптик и и диагностик и минералов. И зот ро пны е и ани зот ропны е м и нералы и вещ ес т ва В семинералы и вещ естванаосноверазличий их внутреннего строения делятся по оптическ им свойствам наизотропны е(равносвойственны е) и анизотропны е(неравносвойственны е). К оптическ и изотропны м относятся аморфны е вещ ества (стек ла, смолы , ж идк ости) и к ристаллы к убическ ой сингонии; к анизотропны м – к ристаллы средних и низш их сингоний. М инералы к убическ ой сингонии относятся к вы сш ей к атегории симметрии, они х арак теризую тся равенством параметров э лементарной ячейк и по всем к ристаллографическ им осям, что и предполагаетравны еоптическ иесвойствапо всем направлениям. Ск орость светаи величинапок азателей преломления одинак ова для лю бого направления в к ристаллеи меняется от одного минерального видак другому.

6

М инералы средних сингоний (тригональной, тетрагональной, гек сагональной) х арак теризую тся равенством э лементарной ячейк и по оси x и y и неравенством по оси z. Т ак им образом, в к ристаллах э тих сингоний имеется дваединичны х направления, совпадаю щ их сосью z и осей x, y, вследствиеэ того пок азатели преломления для э тих направлений различны . М инералы низш их сингоний (монок линной, трик линной, ромбическ ой) отличаю тся неравенством параметров по всем трем к ристаллографическ им осям и, следовательно, имею т три единичны х направления по осям x, y, z. Двупрело м лени е В сеоптическ и анизотропны ек ристаллы (к варц, полевы еш паты , слю ды , пирок сены , амфиболы и др.) способны поляризовать свет, т.е. разлагать естественны й свет, прох одящ ий через них , надвеволны , э лектромагнитны ек олебания к оторы х соверш аю тся во взаимно перпендик улярны х плоск остях с разны ми ск оростями и, соответственно, с разны ми пок азателями преломления. Н аиболеевы раж ено э то свойство у прозрачного к альцита(исландск ого ш пата), у к оторого э то свойство мож но наблю дать невооруж енны м глазом (рис.1). Э тот э ффект назы вается двупреломлением, онбы л обнаруж енв XVII век едатск им учены м Э . Бартолином, к оторы й заметил, что при рассмотрении точк и набумагечерез к ристалл иссландск ого ш патаизображ ениераздваивается. П ри вращ ении к ристаллаодна точк аостается неподвиж ной, другая описы вает вок руг нееок руж ность. Н аэ том основании бы л сделанвы вод, что одинлуч имеет постоянны й пок азательпреломления и назы вается лучом обы к новенны м (no – ordinare), другой, имею щ ий переменны й пок азатель преломления, назы вается лучом необы к новенны м (ne – extraordinare). r2 r1

r

а)

б)

Рис. 1. Х од лучей в стек ле(а) и в исландск ом ш пате(б).

Луч света, прох одящ ий через изотропную среду, просто испы ты вает преломление, алуч света, прох одящ ий через анизотропны й к ристалл, делится надва луча: обы к новенны й (о) и необы к новенны й (е), к олебания волнк оторы х соверш аю тся во взаимно перпендик улярны х плоск остях (рис. 2.). В к ристаллах средних сингоний (гексагональной, тетрагональной, тригональной) сущ ествует направление, прох одя по к оторому луч светанеиспы ты вает двупреломления (no = ne). Э то направлениесовпадает с осью симметрии вы сш его порядк аL6, L4, L3 и назы вается оп т ической осью кристалла. К ристаллы средних сингоний оптическ и одноосны . П ринято считать, что если no > ne, то к ристалл оптическ и полож ительны й (к варц); при ne > no – оптическ и отрицательны й (к альцит).

7

П ри прох ож дении света через к ристаллы низш их сингоний в лю бы х направлениях образую тся двалуча, ск орости к оторы х изменяю тся в зависимости от направления. К ристаллы низш их сингоний имею т три единичны х направления с разны ми пок азателями преломления и имею тдвеоптическ иеоси, несовпадаю щ ие с э тими направлениями, т.е. они оптическ и двуосны . У гол меж ду оптическ ими осями принято обозначать символом 2V, онизмеряется в градусах . О б оптическ ом знак еминералабудет ск азано вы ш ев следую щ ем разделе. е о

о

е о

о

е

е

а) о е

о

70 52‘ о 64‘

б) свет

Рис. 2. Д вупреломлениев исландск ом ш пате: а) полож ениелучей обы к новенного (о) и необы к новенного (е) при вращ ении к ристалла; б) направлениеобы к новенного (о) и необы к новенного (е) при прох ож дении через к ристалл. 2. О пт и чес каяи нди кат ри с а. П рави ло и нди кат ри с И ндик атриса– э то геометрическ оевы раж ениеоптическ их свойств к ристаллов в целом и в лю бой его э лементарной ячейк е, т.е. онапредставляетоптическ ую модель к ристаллов - фигуру, построенную навекторны х величинах пропорциональны х величинам пок азателей преломления, отлож енны х в направлениях световы х к олебаний плоск ополяризованной волны , перпендик улярно ее распространению в к ристалле. О птическ иесвойствак ристаллов к убическ ой сингонии, пок азательпреломления к оторы х постоянен, х арак теризую тся индик атрисой, имею щ ей форму ш ара срадиусом, пропорциональны м величинепок азателя преломления. Д ля к ристаллов средних сингоний (тригональной, гексагональной, тетрагональной) оптическ ая индик атрисаимеет форму двуосного э ллипсоидавращ ения, оси к оторого соответствую т величинам, пропорциональны м пок азателям преломления, совпадаю щ им с единичны ми направлениями в к ристалле. О сь ng соответствует направлению снаибольш им пок азателем преломления, осьnp соответствует наименьш ему пок азателю преломления. П ромеж уточны езначения пок азателей преломления будут ng’, np’, их мож ет бы тьбеск онечноемнож ество. В к ристаллах средних сингоний оптическ ая ось совпадает сединичны м направлением сосью вращ ения (ne). И ндик атрисаодноосны х полож ительны х к ри-

8

сталлов имеетформу э ллипсоида, удлиненного по оси вращ ения, гдеne соответствует ng (рис.3). И ндик атрисаоптическ и отрицательны х к ристаллов имеет форму сплю снутого э ллипсоида, для к оторого ne соответствует np. П римером оптическ и полож ительного к ристаллаявляется к варц; отрицательного – к альцит. ne = ng ne = np

no

ne’ no = np no

О п т и ческа я о сь

О п т и ческа я о сь

n e’

no = ng

Рис. 3. О птическ ая индик атрисаодноосного полож ительного (+) и отрицательного (-) к ристаллов. Э ллиптическ оесечениеиндик атрисы , прох одящ еевдоль оптическ ой оси, назы вается главны м сечением и х арак теризуется к райними значениями пок азателей преломления ne – no. Разностьne– no (или no – ne) соответствует мак симальной величинедвупреломления. В разрезе, перпендик улярном оптическ ой оси, двупреломлениеравно нулю . Э то сечениеиндик атрисы назы вается к руговы м (или изотропны м). В о всех к осы х сечениях величинадвупреломления и пок азателя преломления будет иметь промеж уточноезначениетак ж е, к ак и величины пок азателей преломления. О птическ ая индик атрисак ристаллов низш их сингоний представляет собой трех осны й э ллипсоид и х арак теризуется наличием трех единичны х направлений в видетрех неравны х взаимоперпендик улярны х осей, соответствую щ их трем направлениям: наибольш ему пок азателю преломления – ng, среднему пок азателю преломления – nm, наименьш ему – np. В индик атрисек ристаллов низш их сингоний имеется двасимметрично располож енны х к руговы х сечения, радиус-век торы к оторы х равны среднему пок азателю преломления nm. П ерпендик улярно к к руговы м сечениям располагаю тся оптическ иеоси, несовпадаю щ иесосями индик атрисы (рис.4). В оптическ и двуосны х к ристаллах различаю т три главны х сечения: ngnp; ngnm; nmnp. В сечении ngnp леж ат оптическ иеоси и поэ тому оно назы вается плоск остью оптическ их осей (главноесечение). О сь nm всегдаперпендик улярнаплоск ости оптическ их осей. О стры й угол меж ду оптическ ими осями обозначается – (2V), оси ng и Np являю тся биссектрисами углов (2V). К ристалл является оптическ и полож ительны м, если биссектрисой острого угламеж ду оптическ ими осями является осьNg, отрицательны м – осьnp (рис.4). В главном сечении к ристаллов, перпендик улярны х nm (ngnp), наблю дается мак симальная разницав величинах пок азателей преломления, мак симальноедвупреломление.

9

П рави ло и нди кат ри с П равило индик атрис В .Н . Лодочник овапомогает понять оптическ иесвойстваминералов в разны х сечениях , к оторы ев прозрачны х ш лифах являю тся случайны ми. Сущ ность правилаиндик атрисзак лю чается в следую щ ем: “О птическ ие свойстваминералав наблю даемом разрезеопределяю тся центральны м сечением индик атрисы , перпендик улярны м направлению светового луча, прох одящ ему через к ристалл”. П ри э том полагаем, что в параллельны х сечениях всесвойствак ристаллов одинак овы , следовательно, лю бую точк у к ристалламож но принимать за центр индик атрисы . П рименяя правило индик атрисы , мож но разобраться в оптическ их свойствах разны х сечений одного и того ж еминерала. A2

2V ng

A1

A2

2V

A1

np

nm nm np

np nm

ng

ng nm

np ng

Рис. 4. О птическ ая индик атрисадвуосны х к ристаллов: а) полож ительного, б) отрицательного. А 1 и А 2 – оптическ иеоси, 2V – угол оптическ их осей. П ерпендик улярно оптическ им осям располагаю тся к руговы еизотропны есечения. Е сли луч светав анизотропном к ристаллеидет вдоль оптическ ой оси, то перпендик улярны м ему будет к руговоеизотропноесечениес одним постоянны м пок азателем преломления, и, следовательно, в данном сечении отсутствует двойноелучепреломление. В так их сечениях анизотропны й минерал при ск рещ енны х ник олях будет темны м и по своим свойствам неотличается от изотропного минерала. Луч света, идущ ий перпендик улярно к сечению индик атрисы , в к отором леж ит оптическ ая ось (для одноосны х ) или перпендик улярно плоск ости оптическ их осей для двуосны х минералов, встретит э ллиптическ оесечение, оси симметрии к оторого (ngnp) являю тся единственны ми направлениями, пропуск аю щ ими к олебания световы х волн, авеличины полуосей э того сечения пропорциональны пок азателям преломления данного минерала. В э том сечении наблю даетcя мак симальноедвупреломлениеи наибольш ая разницав величинах пок азателей преломления (рис.5). В сепромеж уточны ек осы еразрезы х арак теризую тся э ллиптическ ими сечениями индик атрисы , оси симметрии к оторого определяю т свойстваданного сечения, аполуоси э ллипсоидапропорциональны величинам пок азателей преломления. П ри э том для минералов средних сингоний в так их разрезах одинпок азатель преломления всегдаимеет постоянноезначение(no), другой, переменное(ne). Д ля минералов низш их сингоний обарадиуса-век тораслучайного сечения имею т переменноезначениеи обозначаю тся ng’, np’.

10 S1 ne = ng ne’= ng’ np

np

np S2

no = np np

np

а)

S3

б)

np

в)

Рис. 5. П равило индик атрисы напримереодноосного оптическ и полож ительного к ристалла: а) луч светаS1 идет вдоль оптическ ой оси (ng-ne), при э том к руговоесечениеперпендик улярно лучу (двупреломлениеотсутствует); б) луч света S2 идет перпендик улярно э ллиптическ ому сечению , к отороех арак теризуется наибольш ей разницей величинпок азателей преломления по осям ng, np и наибольш ей величиной двупреломления (ng-np); в) луч светаS3 перпендик улярен произвольному э ллиптическ ому сечению , обладаю щ ему промеж уточны ми оптическ ими свойствами. II. УС Т Р О Й С Т В О П О Л Я Р И ЗА ЦИ О ННО ГО М И К Р О С К О П А М ик роск опическ оеизучениегорны х пород и слагаю щ их их породообразую щ их минералов производится в поляризованном свете. Д ля преобразования естественного светав поляризованны й использую тся поляризаторы (или призма Н ик оля), являю щ иеся неотъемлемой частью поляризационного мик роск опа. В оптическ ой системемик роск опаник оли установлены так , что одиниз них (поляризатор) располож еннапути светового лучадо объек таисследования, другой (анализатор) – послеобъек таисследования. П оляри зат ор Свойствам двупреломления обладаю т всеанизотропны еминералы – к варц, полевы еш паты , слю ды , амфиболы и др., но наиболеевы раж ено э то свойство у к альцита. Е го мож но наблю датьневооруж енны м глазом у к ристаллов прозрачной его разновидности – исландск ого ш пата, поэ тому ониспользуется в к ачествеполяризаторов (призмаН ик оля) для преобразования естественного светав поляризованной. П ризма Н ик оля (или ник оль) представляет собой к ристалл исландск ого ш пата, распиленны й под определенны м углом к граням. П ри э том распиленны еи приш лифованны еповерх ности ск леены к анадск им бальзамом (смолах войного дерева), имею щ им пок азатель преломления n =1,537. Луч естественного света, войдя в поляризатор, разлагается надвалуча – обы к новенны й c пок азателем преломления no=1,658 и необы к новенны й ne=1,536. К олебания световы х волнэ тих лучей соверш аю тся во взаимно перпендик улярны х плоск остях . Д ойдя до распила

11

луч необы к новенны й (ne=1,537) прох одит через него и вы х одит из к альцитовой пластинк и плоск ополяризованны м. Луч обы к новенны й (nо=1,658) немож ет пройти через распил в пластинк еисландск ого ш пата, онпретерпевает полноевнутреннееотраж ениеи гасится в оправе(рис.6). Т ак им образом, поляризатор пропуск ает к олебания световы х волнтольк о в одной плоск ости, к оторая назы вается главным сечениемп оляризат ора.

Se о п т и ческа я о сь

о

68

So

90 о

ка на дски й б а л ьз а м n = 1,537

Рис. 6. Х од лучей в призмеН ик оля. В настоящ еевремя в современны х марк ах мик роск опов вместо природного исландск ого ш патаприменяю тся синтетическ иепленк и - поляроиды , к оторы еобладаю т так ими ж есвойствами. Е сли над поляризатором в системемик роск опапоместить другую призму Н ик оля, к оторая ориентированатак , что пропуск ает к олебания световы х волнв плоск ости, перпендик улярной главному сечению поляризатора(ниж него ник оля), то произойдет погасаниесветовой волны , и в ок уляремик роск опамы будем наблю датьполную темноту. Т ак оеполож ениеназы вается “ск рещ енны еник оли”. Е сли одиниз ник олей, например поляризатор, поместить во вращ аю щ ую ся обойму, то мож но совместитьплоск ости, по к оторы м ник оли пропуск аю т к олебания световы х волн, в так ом случаеполезрения станет светлы м. Т ак ого ж еэ ффектамож но добиться, вы ведя из системы верх ний ник оль (анализатор), так оеполож ениеназы вается “прох одящ им светом” (рис.7). П ородообразую щ иеминералы изучаю тся к ак в “прох одящ ем свете”, так и “при ск рещ енны х ник олях ”. И зучениеминералов и горны х пород спомощ ью поляризационного мик роск опапроизводится в прозрачны х ш лифах , предоставляю щ их собой тонк ую пластинк угорной породы толщ иной 0,03 мм, площ адью ок оло 1 – 1,5 см2, вк леенную к анадск им бальзамом меж ду предметны м и болеетонк им пок ровны м стек лом. Ус т ройс т во м и крос копа В настоящ ее время распространены три главны х типа поляризационны х мик роск опов отечественного производства. М ик роск опы , использую щ иев к ачествеисточник аосвещ ения естественны й свет (марк и М П -3, М П -5, М П -6), в к оторы х применяю тся поляризаторы , изготовленны еиз природного материала(ислан-

12

дск ого ш пата). О ни отличаю тся просты м устройством и больш ой надеж ностью (рис.8а).

А

Р

а)

А

Р

б)

Рис. 7. Х од лучей в системе полязиратор (Р) – анализатор (А ): а) ник оли параллельны («прох одящ ий свет»); б) ник оли ск рещ ены .

Болеепоздниемарк и мик роск опов (М И Н -8), производимы ев 60-70-х годах , отличаю тся болееслож ны м оформлением, тубусимеет постоянны й нак лон, предметны й столик зак репленгоризонтально. И спользуется иск усственны й источник света, ав к ачествеполяризаторов – синтетическ иепленк и (рис.8b). В настоящ ее время производятся мик роск опы серии П О ЛА М , имею щ ие много модифик аций, отличаю тся болееслож ной к онструк цией, современны м дизайном. Д ля учебны х целей предусмотрены марк и П О ЛА М -С-111, П О ЛА М -С112 (П оляризационны еагрегатны емик роск опы студенческ ие). В сеотечественны е марк и мик роск опов производились и производятся Ленинградск им оптик омех аническ им объединением (ЛО М О , г. Санк т-П етербург). Н езависимо от марк и мик роск опаи его оформления принципиальная системамик роск опаодинак ова, онапок азананарис.9. В сеоптическ иеэ лементы поляризационного мик роск опасоединяю тся спомощ ью ш тативаи тубуса, в к оторы х всеони зак реплены . О светительная система мик роск опарасполагается в ниж ней части под предметны м столик ом, онасостоит из источник асвета, поляризатора, ирисной диафрагмы , к онденсораи линзы Лазо (рис.9). О светительная системамож ет подниматься и опуск аться спомощ ью винта. П редметны й столик помещ еннад линзой Лазо и представляет собой массивны й диск , свободно вращ аю щ ийся вок руг вертик альной оси, совпадаю щ ей с оптическ ой осью мик роск опа. В неш ний к рай столик аградуированна360О , благодаря э тому спомощ ью одного-двух нониусов мож но братьотсчеты углов его поворота. В центрестолик аимеется к руглоеотверстиедля прох ож дения света.

Рис. 8. У стройство поляризационны х мик роск опов: а) М П -3, b) М И Н -8. П римечание: 1 - источник света, 2 - поляризатор, 3 - стопорны й винт поляризатора, 4 - к онденсор, 5 диафрагма, 6 - рук оятк алинзы Лазо, 7 - предметны й столик , 8 - заж имны елапк и, 9 объектив, 10 - щ ипцовоеустройство, 11 - прорезь для к омпенсатора, 12 - анализатор, 13 - линзаБертрана, 14 - винт для перемещ ения линзы Бертрана, 15 - ок уляр, 16 - тубус, 17 - мак рометренны й винт, 18 - мик рометренны й винт, 19 - основаниеш татива, 20 - ручк атубусодерж ателя со стопорны м винтом, 21 - ш татив, 22 - мах овичок подъема осветительной системы , 23 - трансформатор, 24 - светофильтры

13

14

Ли Б е н за рт ра на Ан ал из ато Пр р ор ез ь Об ъе кти в

Пр сто едм е Л и л и тн ы й Ко н за к н Л д а Ди ен зо П о аф р со р Д и л я р агм а аф и за ра то гм р Зе а рк ал о

яр

Ш ТА ТИВ

Ок ул

Оп ти м и чес кро кая ско о с па ь

ТУ БУ С

Ш лиф к ладется над э тим отверстием и, при необх одимости, приж имается двумя заж имами (рис.8). Т убуспредставляет собой полы й цилиндр, соединенны й к ремальерой сручк ой тубусодерж ателя, вдоль к оторой онмож ет перемещ аться с помощ ью пары винтов грубой наводк и и пары винтов тонк ой наводк и. К ниж ней части тубуса щ ипцовы м устройством прик репляется объектив. О бъек тивы - сменны еи их набор зависит от марк и мик роск опа.

Рис. 9. О птическ ая системаполяризационного мик роск опа. Н ад объек тивом в тубусепод углом 45 о к плоск ости симметрии мик роск опа сделанапрорезь, к удавставляю тся при необх одимости к омпенсаторы . В ы ш еэ той прорези в тубусвмонтировананализатор в видепластинк и, в к оторой так ж еимеется к руглоеотверстие, что позволяет вы водитьили вводитьв системумик роск опаанализатор. В ы ш еанализаторав тубус аналогичны м образом вмонтирована линзаБертрана, к оторая обы чно вы водится из системы мик роск опаи используется тольк о при работев сх одящ емся пучк есвета(к оноск опическ ий метод). В верх нееотверстиетубусавставлен ок уляр, представляю щ ий собой две увеличительны елинзы в общ ей цилиндрическ ой оправе. М еж ду линзами помещ енапластинк аспрорезью , нак оторой нак леены дветонк иепересек аю щ иенити,

15

представляю щ иесобой “к рест нитей” ок уляра. Н аоправеок уляраимеется небольш ой вы ступ “ш пенек ”, к оторы й долж енпопадать в прорез тубусаи тем самы м зак репляет ок уляр в так ом полож ении, чтобы нити ок улярного к рестасовпадали с главны ми сечениями ник олей, то есть обозначали теплоск ости, по к оторы м они пропуск аю т к олебания световы х волн. Д ля мик роск опаМ И Н -8 в к омплек твх одитнабор объек тивов 3х , 9х , 20х , 40х , х 60 , 90х , атак ж енабор ок уляров 5х , 6 х , 8х , 12,5 х , 17х (цифровы езначения ук азы ваю т степень увеличения объек тива(ок уляра)). В ок уляре6х влож еналинейк аили сетк адля измерения величины изучаемы х зерен. О бщ ееувеличениемик роск опа близк о к произведению чисел, ук азы ваю щ их увеличениеок уляраи объек тива. О бъек тивы и ок улярадолж ны постоянно нах одиться в специальной к оробк еи не долж ны леж атьнабок у настоле, так к ак э то мож ет наруш итьих центрировк у. П р авил а р аб от ы с м икр ос копом П ри работес мик роск опом необх одимо вы полнять следую щ иерекомендации: 1. П ри работесмик роск опами М П -3, М И Н -5, М И Н -6 необх одимо послеустановк и их нарабочееместо освободить ш арнир тубусодерж ателя и придать тубусу удобны й для работы нак лон, послеэ того зак репить ш арнир ручк ой. М ик роск опы М И Н -8, П О ЛА М имею т постоянны й нак лонтубусаи горизонтальноеполож ениестолик а. 2. О к уляр долж енбы тьвставленв тубустак , чтобы однанитьбы лагоризонтальна, другая вертик альна. Э то полож ениевы полняется в том случае, если фик сирую щ ий ш пенек попадает в прорез в тубусе. 3. П оставить нуж ны й объектив с помощ ью щ ипцового устройства. О бы чно в началеработы использую тся объек тивы 3х , 8х (или 9х ). П ри э том необх одимо правильно установить объек тив, чтобы ш пенек наобъек тивепопал в прорез щ ипцов, в противном случаеобъек тив мож ет упасть и его невозмож но отцентрировать. 4. Н ачиная работу, необх одимо вы вести из оптическ ой системы мик роск опа линзуЛазо, линзу Бертрана, анализатор, полностью отк ры тьдиафрагмуи поднять осветительноеустройство. П ослеэ того направить луч светаот зерк алаили лампочк и так , чтобы полезрения бы ло достаточно освещ ено без блик ов и полос. 5. Ш лиф к ладется напредметны й столик пок ровны м стек лом вверх . П осле э того мак рометренны ми и мик рометренны ми винтами наводим объек тив нарезк ость, добиваясьчетк ого изображ ения. П роверки м и кро с ко па Д ля иск лю чения иск аж ения оптическ их э ффек тов и точного определения оптическ их к онстант изучаемы х минералов необх одимо вы полнять неск ольк о проверок : 1) ск рещ енности ник олей; 2) центрировк аобъективов мик роск опа; 3) проверк асовпадения нитей ок улярасглавны ми сечениями ник олей (плоск остями, по к оторы м они пропуск аю т к олебания световы х волн); 4) определение- ск ак ой из нитей ок улярасовпадает главноесечениеполяризатора.

16

1. П осленастройк и осветительной системы мик роск опа, перед тем к ак полож ить ш лиф настолик , нуж но вк лю чить анализатор – полезрения долж но бы ть темны м (ник оли ск рещ ены ). Е сли полезрения светлое, серое, то необх одимо внизу наполяризатореотпустить стопорны й винт и, осторож но вращ ая поляризатор, стараясьнезак ры ватьсвет, добиться полной темноты . П ослеэ того зак репитьстопорны й винт наполяризаторе. Э ту проверк у необх одимо проводитьвсегдаперед началом работы . 2. Ц ентрировк аобъек тивов мик роск опа: П ри работесмик роск опом необх одимо, чтобы оптическ иеоси объективов совпадали соптическ ой осью мик роск опа. Д ля того чтобы проверить э то совпадение, достаточно вы брать лю бую заметную точк у в ш лифе(лучш енебольш оетемноезерно насветлом фоне) и поставить нак рест нитей. В ращ ая столик мик роск опа, наблю даем: 1) если зерно при вращ ении неух одит ск рестанитей, то осьобъективасовпадает сосью мик роск опа; 2) зерно при вращ ении предметного столик асх одит с к рестанитей, описы вает некоторы й к руг, значит, оптическ иеоси объек тиваи мик роск опа не совпадаю т. В так ом случае объек тив необх одимо центрировать. Ц ентрировк апроизводится с помощ ью пары центрировочны х рук ояток , к оторы еодеваю т нацентрировочны евинты головк и объек тива. Д алеедействую т следую щ им образом: • П оворотом столик авы водят зерно с к рестанитей нанаибольш ееудаление(примерно на180о); • О сторож но вращ ая центрировочны евинты , стараемся приблизить зерно наполовину удаления к к ресту нитей, вторую половину преодолеваем передвигая ш лиф рук ами - ставя его на к рест нитей; • Снова вращ аем столик мик роск опа и наблю даем нек оторое смещ ениезернас к рестанитей. П овторяем операцию до тех пор, пок азерно небудет смещ аться ск рестанитей при вращ ении столик а. Н еобх одимо производить центрировк у всех объек тивов мик роск опапо меренеобх одимости. 3. П роверк а совпадения нитей ок уляра с главны ми сечениями ник олей (плоск остями, по к оторы м они пропуск аю т к олебания световы х волн): П роверк а делается спомощ ью пластинк и биотитаиз пород нормального ряда, сх орош о вы раж енной спайностью и гранями. П ластинк у биотитаставят в центр поля зрения. П оворотом столик а“в прох одящ ем” светесовмещ аем спайность или грань с нитью ок уляра. Затем вк лю чаем анализатор. Зерно биотитадолж но бы ть погаш енны м. Е сли оно светлое, мик роск оп необх одимо ремонтировать. 4. О пределениес к ак ой из нитей ок улярасовпадает главноесечениеполяризатора(ниж него ник оля), проводится следую щ им образом: П роверк аделается с помощ ью той ж епластинк и биотита. В “прох одящ ем свете” вращ аем столик мик роск опа. П ри совмещ ении спайности (или грани пластинк и) с нитями ок уляранаблю даем, с к ак ой из нитей ок уляра(горизонтальной или вертик альной) проявляется самая темная ок раск а. С э той

17

нитью совпадает главноесечениеполяризатора. Записы ваю т э тот результат и номер мик роск опа. III. И сследование п ородооб разу ю щ их минералов п ри одномниколе (в «п роходящ емсвет е) М етодик аисследования породообразую щ их минералов в прозрачны х щ лифах предполагает изучениеих : 1) при вы к лю ченном анализаторе(в «прох одящ ем свете»); 2) при введенном анализаторе(при “ск рещ енны х ник олях »); 3) в сх одящ емся пучк есвета(к оноск опическ ий метод). П ри вы к лю ченном анализатореизучаю т цвет, плеох роизм, спайность, форму зерен, определяю т относительную и абсолю тную величину пок азателя преломления. П ри ск рещ енны х ник олях определяю т величину двупреломления, наименованиеосей индик атрисы , погасание, уголпогасания, удлинение, наблю даю т двойник и и срастания минералов. В сх одящ емся светеопределяю т осность и оптическ ий знак минерала. 1. Ц вет м и нерало в. П леохро и зм Н евдаваясьв рассмотрениепричинок раск и минералов, отметим, что минералы по-разному реагирую т напрох одящ ий через них поляризованны й свет. Различаю т соверш енно бесцветны еминералы – к варц, полевы еш паты , фельдш патоиды . Е стьгруппаминералов, к оторы ечастично поглощ аю т свет, рассеивая его. О ни обы чно имею т сероваты й, зеленоваты й, розоваты й оттенок – оливин, пирок сены , апатит. Сущ ествует так ж ебольш ая группаминералов, избирательно поглощ аю щ ая световы еволны определенной длины и имею щ иеясно вы раж енную ок раск у (амфиболы , э гирин, ставролит, биотит). Рудны еминералы – магнетит, ильменит, сульфиды – непропуск аю т свет, они имею т черны й цветк ак в прох одящ ем свете, так и при ск рещ енны х ник олях , их изучаю т в отраж енном светев полированны х анш лифах . П леох роизм – э то свойство нек оторы х ок раш енны х минералов менятьсвою ок раск у в прох одящ ем светепри вращ ении столик амик роск опа. П леох роизм обусловленанизотропией минералов, то есть способностью поглощ ать волны определенной длины , зависимости от полож ения плоск ости, пропуск аю щ ей к олебания световы х волн, относительно главного сечения ник олей. П леох роизм минералов является важ ны м диагностическ им признак ом, онх орош о вы раж ену так их минералов, к ак , например, биотит, турмалин, ставролит, э гирин, щ елочны еамфиболы . М етодик аопределения сх емы плеох роизмабудет рассмотренаниж е. 2. Ф орм а м и неральны хзерен Ф ормаминералов имеет сущ ественноезначениедля их диагностик и и вы яснения условий образования. П ри исследовании минералов в прозрачны х ш ли-

18

фах задачаослож няется тем, что здесьмы наблю даем случайны еплоск иесечения зерен. О дини тот ж еминерал мож ет иметь разную форму в зависимости от его сечения в плоск ости ш лифа. Н аформу минералов ок азы вает влияниепорядок к ристаллизации из расплава, силаих к ристаллизации и х арак тер взаимоотнош ения минералас изменяю щ ейся обстановк ой ок руж аю щ ей среды . П ринято всеминералы в магматическ их породах делитьнаидиоморфны е, гипидиоморфны е, к сеноморфны е. И диоморфны еминералы имею т х орош о вы раж енны есобственны еформы . Гипидиоморфны еимею т вы раж енны есобственны ек ристаллическ иеформы , но частично подчиняю тся другим минералам. К сеноморфны езаполняю т промеж уточноепространство и неимею т собственны х к ристаллографическ их очертаний. Н астепеньидиоморфизмавлияет порядок к ристаллизации из расплаваи к ристаллизационная силаминералов. В серазнообразиеформ минералов условно мож но объединитьв четы ретипа: 1. М инералы изометричной формы – гранат, оливин, лейцит, флю орит. 2. М инералы , удлиненны ев одном направлении: а) призматическ ие– пирок сены , амфиболы , основны еплагиок лазы , апатит, турмалин, волластонит; б) игольчаты е– ак тинолит, тремолит, силлиманит. 3. В ы тянуты е в двух направлениях : а) таблитчаты е – полевы е ш паты , фельдш патоиды ; б) чеш уйчаты е– х лориты , слю ды , тальк . 4. М инералы , имею щ ие преимущ ественно неправильны е формы (к сеноморфны е) – к варц, нередк о к альцит. 3. Спайнос т ь Спайностью назы вается способность минералов раск алы ваться по определенны м к ристаллографическ им плоск остям, соответствую щ им плоск им сетк ам пространственной реш етк и. В ш лифеспайность наблю дается в видетонк их параллельны х трещ ин, пересек аю щ их минерал. Ч ем больш еразницав величинепок азателей преломления минералаи к анадск ого бальзама, тем резчевы деляю тся трещ ины спайности. Ч етк ость проявления спайности так ж езависит от срезаминералав плоск ости ш лифа. Е сли срез минераластрого перпендик уляренплоск остям спайности, трещ ины в ш лифеимею т вид четк их линий. С увеличением нак лонасрезатрещ ины становятся болееш ирок ими расплы ваю щ имися. Различаю т спайность весьмасоверш енную (слю ды , к арбонаты ), соверш енную (пирок сены , амфиболы , полевы еш паты ), несоверш енную (нефелин, к варц). И мею тся минералы , необладаю щ иеспайностью - в них наблю даю тся незак ономерны еразноориентированны етрещ ины (оливин, гранат). Спайность весьмасоверш енная отличается наличием четк их тонк их непреры вны х трещ ин. Спайность соверш енная отличается параллельны ми, но преры висты ми трещ инами, несоверш енная – редк ими преры висты ми трещ инами (рис.10). Т рещ ины спайности могут бы тьв одном или в неск ольк их направлениях в

19

разны х сечениях минерала. У гол меж ду трещ инами пересек аю щ ейся спайности имеет важ ное диагностическ ое значение. Т ак , остры й угол меж ду трещ инами призматическ ой спайности в разрезах по (001), перпендик улярны х оси с для всех пирок сенов равен87о, для амфиболов – 56о (рис.11).

а)

в)

б)

г)

Рис. 10. Х арак тер трещ инспайности: а) весьмасоверш енная, б) соверш енная, в) несоверш енная, г) неправильная трещ иноватость. Z

Z (001 ) (010 )

(001)

np n m,Y

Z

(100)

) (1 10

(001)

(100)

) (0 10

0) ( 01

0) (11

n m,Y

o

(100)

87

а)

ng np

(010)

ng

X ng

Z

Z (0 01) (0 01)

ng

n m,Y

np

np

Z

56

б)

nm,Y

(010)

(001) (100)

(0 10 )

o

(110)

(1 1

0)

X

Рис. 11 О риентировк аоптическ ой индик атрисы и х арак тер спайности в разны х разрезах : а) монок линны х пирок сенов; б) амфиболов. П орядок определения углов меж ду трещ инами спайности: 1. Н ах одим зерно спересекаю щ имися трещ инами спайности, ставим в центр поля зрения. 2. Совмещ аем одну систему трещ инс нитью ок уляраи берем отсчет нанониусестолик амик роск опа. 3. Совмещ аем вторую систему трещ инс нитью ок уляраи берем отсчет на нониусестолик амик роск опа. В ы числяю т угол меж ду пересек аю щ имися направлениями спайности. 4.П оказат ель прело м лени ям и нералов и опт и чес ки е эффект ы , обус ловленны е вели чи ной показат еляпрелом лени я В еличинапок азателя преломления минералов является важ ны м диагностическ им признак ом и вы раж ается целы м числом сдробью до ты сячны х долей

20

(nкварца = 1,533). О навсегдабольш е1, так к ак ск орость распространения светав воздух евсегда больш еск орости света в к ристалле. В аж ны м диагностическ им признак ом является относительная величинапок азателей преломления в сравнении с другими сосущ ествую щ ими минералами и к анадск им бальзамом. Э ти различия в величинепок азателей преломления лучш епроявляю тся в сх одящ емся пучк есвета, для получения к оторого нуж но затянуть слегк адиафрагму под столик ом мик роск опаи лучш еиспользоватьобъективы 20х , 40х . Ш агреневаяповерхнос т ь. Рельеф м и нералов П ри изучении минералов в узк ом пучк есветаок азы вается, что минералы с вы сок им пок азателем преломления (апатит, оливин, э пидот, ставролит и др.) к аж утся неровны ми, бугристы ми, ш ерох оваты ми, что обусловлено неровностями, вы боинами, образую щ имися при ш лифовк еминерала. Э ти неровности заполнены к анадск им бальзамом, и чем больш еразницав пок азателях преломления бальзама и минерала, тем больш епроисх одит рассеяниесветанаграницеэ тих двух вещ еств с разны ми пок азательны ми преломлениями, тем болеевы раж енаш аграневая поверх ность. М инералы с более вы сок ими пок азателями преломления к аж утся более рельефны ми, вы пук лы ми относительно ок руж аю щ их минералов с болеенизк ими пок азателями преломления и к анадск ого бальзама. Д ля минералов с болеевы сок ими пок азателями преломления, чем у к анадск ого бальзама(n = 1,537), рельеф считается полож ительны м, ниж е– отрицательны м. П ри равенствепок азателей преломления минералаи к анадск ого бальзама бесцветны й минерал становится невидимы м в прох одящ ем свете. Е сли анизотропны й минерал имеет больш ую разницу в величинепок азателей преломления по разны м осям индик атрисы , то при последовательном совмещ ении э тих направлений сглавны ми сечениями ник олей наблю дается отчетливая разницав э ффек тах рельефаи ш агреневой поверх ности. Т ак оеявлениеизменения рельефаназы вается псевдоабсорбцией. Н аиболеевы раж енэ тотэ ффек тв разрезах , параллельны х главному сечению индик атрисы (ngnp), х арак теризую щ ийся наибольш ими и наименьш ими пок азателями преломления. Резк о вы раж енны м э ффек том псевдоабсорбции отличаю тся к арбонаты , ангидрит, муск овит. Свет о ваяполос ка Бекке Н аблю дениезах арак тером рельефаи ш агреневой поверх ности позволяет установитьналичиеразницы в пок азателях преломления минералаи ок руж аю щ ей среды , но недаю т точного представления о величинепок азателя преломления минерала. Д ля определения относительной величины пок азателя преломления использую т явлениеполного внутреннего отраж ения, в результатек оторого награницедвух сред, абсолю тны евеличины пок азателей преломления к оторы х отличаю тся, возник аетсветовая полоск а(полоск аБекк е). Световая полоск астановится х орош о видимой, если сузить диафрагму и слегк аподнять тубус. В э том случае освещ енность зернауменьш ается, асветовой э ффек т пучк алучей света, претерпевш их полноевнутреннееотраж ение, виденх орош о. П ри поднят и и т убус а с ве-

21

т оваяполос ка перем ещ ает с яв с т оро ну м и нерала с больши м показат елем прелом лени я, при опус кани и – в с т орону м и нерала с м еньши м показат елем . Т от ж е самы й э ффек т наблю дается при опуск ании столик амик роск опов М И Н -8, П О ЛА М – в лю бом случаемик рометренны й винт вращ аем насебя. Световая полоск а является чутк им индик атором и отчетливо заметнанаграницедвух сред, если пок азатели преломления различаю тся х отя бы на0,001. И ногдасветовая полоск априобретает цветны еоттенк и и к ак бы раздваивается на золотисто-розовую и голубовато-зеленую . П ри поднятии тубусаголубовато-зеленая полоск а перемещ ается на минерал с более вы сок им пок азателем преломления, азолотисто-розовая – остается наминералесменьш им пок азателем преломления, онанемож ет преодолетьграницу разделамеж ду минералами. В первы еявлениедисперсии светанаграницеразделадвух сред бы ло описано В .Н . Лодочник овы м. Д исперсия светах орош о виднанаграницезерендвух бесцветны х минералов снебольш ой разницей в пок азателях преломления (к алиевого полевого ш патаи к варца). Э ффек т обусловленразной степенью рассеяния волнразной длины награницеразделадвух сред с разны ми пок азателями преломления. Табли ц а 1 Х арак теристик аминералов по группам В .Н . Лодочник ова Груп П оказатели па преломления 1 1,41-1,47

Рельеф отрицательны й

2

1,47-1,53

отрицательны й

3

1,535-1,545

полож ительны й низкий

4

1,55-1,60

5

1,61-1,66

низкий полож ительны й ясны й

6

1,66-1,78

вы сок ий

7

вы ш е1,78

очень вы сок ий

Х арактеристикагруппы по оптическим свя- Т ипичны е мизям свеличиной показателей преломления нералы Ш агреневая поверх ность отчетливая. П ри опал, флю орит поднятии тубусасветовая полоск аперемещ ается сминераланак анадский бальзам. Рельеф и ш агреневая поверх ность отсутст- орток лаз, мик вую т. Световая полоск а перемещ ается с рок лин, лейцит минералов наканадск ий бальзам. Ш агреневая поверх ность отсутствует. Све- к ислы е плагитовая полоскаулавливается струдом. оклазы , нефелин, х алцедон Ш агреневая поверх ность вы раж ена слабо. к варц, кордиеП олоска беж ит с к анадск ого бальзама на рит, плагиокламинералы данной группы . зы (Aп20-100) О тчетливая ш агреневая поверх ность. П о- апатит, андалулоск абеж ит с к анадского бальзамаи квар- зит, тремолит цанаминералы данной группы . Ш агреневая поверх ность резк ая. Световая оливин, эпидот, полоск азамаскированатемной каемкой. пироксены , амфиболы , силлиманит Резкая ш агреневая поверх ность. Световая гранат, циркон, полоск аок руж енатемной каймой. сфен

В .Н . Лодочник ов предлож ил разделить всепородообразую щ иеминералы по оптическ им э ффек там, связанны м с величиной пок азателя преломления относительно к анадск ого бальзама, насемь групп, что помогает систематизировать наблю дения и облегчает диагностик у минералов (таблица1). В пособии В .Н . Ло-

22

дочник ова“Главнейш иепородообразую щ иеминералы ” приводится описаниеоптическ их свойств главны х минералов по э тому принципу. IV. И С С Л Е Д О В А НИ Е М И НЕ Р А Л О В П Р И «С К Р Е Щ Е ННЫ Х НИ К О Л Я Х » 1. И нт ерференц и яс вет овы хволн. Разнос т ь хода. Вели чи на двупрелом лени я. Н ом ограм м а М и шель-Л еви . К ом пенс ат оры . О пределени е наи м еновани й ос ей и нди кат ри с ы В поляризационном мик роск опеник оли ориентированы так , что плоск ости, по к оторы м прох одят к олебания световы х волн, взаимно перпендик улярны . В следствиеэ того при введении в систему мик роск опаверх него ник оля (анализатора) в полезрения мик роск опанаблю дается темнота(ник оли ск рещ ены ). О днак о, если напути плоск ополяризованны х волнпоместить к ристаллическ ую пластинк у лю бого анизотропного минерала, то мы наблю даем ярк ую ок раск у, возник аю щ ую вследствиеинтерференции плоск ополяризованны х волн. П ри э том, при вращ ении столик амик роск опазерно минералапогасает при поворотечерез 90о, вследствиетого, что световы ек олебания, пропуск аемы ек ристаллом, совпадаю т с к олебаниями волн, пропуск аемы х одним из ник олей, и не пропуск аю тся другим, то естьв момент погасания к ристаллаоси его индик атрисы ng и np или nm совпадаю т сглавны ми сечениями ник олей. Сущ ность явления интерференции зак лю чается в том, что плоск ополяризованная волна, вы йдя из ниж него ник оля, и войдя в анизотропны й к ристалл, делится надвеволны , к олебания к оторы х происх одят во взаимно перпендик улярны х плоск остях и распространяю тся с разной ск оростью , но в одном направлении. (рис.12). Е1 Е2

О

1

О

2

A Ng

Np

К Р

Рис. 12. Сх емах одалучей в поляризационном мик роск опе, поясняю щ ая возник новение разности х ода в к ристаллическ ой пластине(к ) М еж ду волнами получается разры в, назы ваемы й разностью х ода(R), измеряемы й в мик ромик ронах (mµ=1х 10-6 мм). Разностьх одазависит от толщ ины

23

ш лифа(d=0,03 мм) и величины двупреломления (ng-np), т.е. R=d(ng-np), отсю да мож но определить величину ng-np=R/d, к оторая является одной из важ нейш их к онстант минералов. В еличинадвупреломления (ng-np) неимеет наименования. В воздух еобеволны , вы йдя из к ристалла, распространяю тся с одинак овой ск оростью , сох раняя разностьх ода. С помощ ью анализатораволны совмещ аю тся в одну плоск ость и ок азы ваю тся повернуты однаотносительно другой на180о, а векторы их амплитуд повернуты в противополож ны естороны . Э то и приводит к смещ ению волннаполовину длины одной волны . Слож ениеволнприводит к явлению интерференции, к оторая мож ет ослабить амплитуду волнодной длины и усилить другой. В результатеэ того явления при ск рещ енны х ник олях возник аю т интерференционны еок раск и (рис.13). а

1

λ а2

λ

а)

б)

а а1 а2

а1 а а

2

Рис. 13. Сх ема интерференции плоск ополяризованны х волн: а) к олебания происх одят в одинак овы х фазах (повы ш ение интерференционной ок раск и); б) к олебания происх одят в разны х фазах (пониж ение интерференционной ок раск и).

О пределенной величинеразности х одаR в mµ соответствуетопределенного цветаинтерференционная ок раск а. П ри э том, чем больш еразностьх ода, тем ярче цветаинтерференции (рис.14). И нтерференционная ок раск аиспользуется для определения величины двупреломления (ng-np). О пределениепроизводится с помощ ью цветной номограммы М иш ель-Леви (рис.14). Н аномограмменаоси ординат отлож енатолщ инаш лифаd в мм (стандартная толщ ина~ 0,03 мм), наоси абсцисс – разность х одав мик рометрах (mµ =1х 10-6 мм). Радиальны епрямы е, расх одящ иеся из нулевой точк и, даю т величину двупреломления (ng-np), числовы езначения к оторы х нанесены по верх нему и правому к раю номограммы (рис.14). В сю номограмму пересек аю т вертик альны е цветны е полосы , соответствую щ иеопределенной разности х одав mµ. Э ти полосы объединены в четы репорядк а, границами меж ду к оторы ми является к расны й цвет. П ервы й порядок начинается с низк их цветов интерференции (темно-серого, серого, белого, ж елтого) и зак анчивается к расны м, к оторому соответствует разностьх ода550 mµ. Ц ветаинтерференции второго и третьего порядк аповторяю тся в одинак овой последовательности, начиная с синего цвета, за к оторы м следую т зелены й, лимоннож елты й, к расны й, к оторому награницевторого порядк асоответствует разности х ода1100 mµ, награницетретьего и четвертого – 1650 mµ.

Бел ый

Черный серый Тем но С ерый

500

600

С и ни й

То л щ и на

ш лифа

м,м

800

0,030

0,040

III п о рядо к

IV п .

900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700

II п о рядо к

700

0,025

1800

mµ

0,200

0,100

0,075

0,055 0,060

0,050

0,045

Рис. 14. Н омограммаМ иш ель-Леви. П ок азы вает зависимость меж ду интерференционной ок раск ой, величиной двупреломления и толщ иной ш лифа.

I п о рядо к

Ж ел т ый

0 100 200 300 400 Ра з но ст ь хо да (∆),mµ

О ра нжевый

0,01

Ж ел т ый

0,02

О ра нжевый

0,03

Кра сный

0,04

Зел еный

0,020

С и ни й

0,015

Зел еный

0,010

Кра сный Ф и о л ет о вый I

Ж ел т ый

0,005

Ф и о л ет о вый II

Кра сный б(л едный )

0,05

Ф и о л ет о вый Го л уб о ва т о з ел еный з-ел еныйБл едно

ng - np 0,001

24

III -

25

Ч етверты й порядок отличается туск лы ми размы ты ми оттенк ами голубого, розового, зеленого цветов (к альцит). Т ак им образом, чем больш еразность х ода, тем вы ш епорядок цветов интерференции, тем больш евеличинадвупреломления минерала(ng-np). Э тазависимость позволяет по цветам интерференции приближ енно оценить числовоезначениедвупреломления минерала. В опрос о порядк е интерференционной ок раск и мож ет бы тьреш енспомощ ью к омпенсатораи к варцевого к лина, к оторы евводятся в прорез тубусамик роск опа, ориентированную под углом 45 о к к ресту нитей. К омпенсатор – э то к ристаллическ ая пластинк а, сзаранееопределенной разностью х одаи точной ориентировк ой осей индик атрисы . К омпенсатор спостоянной разностью х одапредставляетсобой пластинк у, определенной толщ ины , вы резанную из к ристаллак варцапараллельно его оптическ ой оси, имею щ ей разность х ода 550 mµ, что соответствует к расно-фиолетовой ок раск епервого порядк а. П ластинк апомещ енав металлическ ую оправу так , что вдоль длинной стороны оправы ориентированаосьnp, вдольк оротк ой – ng (рис.15-а).

∆

ng ng

np

1675

б)

mµ

а)

0,25 м м

III п о рядо к IV п о рядо к

1105

б л едно з ел еный

II п о рядо к

550

50 м м

го л уб о ва т о з ел еный

I п о рядо к

np

серый б ел ы й жел т ы й кра сный ф и о л ет о вый си ни й з ел еный жел т ы й кра сный ф и о л ет о вый си ни й з ел еный жел т ы й кра сный ф и о л ет о вый

Рис. 15. К омпенсаторы : а) к варцевая пластинк а; б) к варцевы й к лин.

К варцевы й к линпредставляет собой к омпенсатор с переменной разностью х ода(рис.15-б). И зменениетолщ ины к линаприводит к изменению разности х ода от тонк ого к онцак толстому и, следовательно, к постоянной сменецветов интерференции в соответствии с номограммой М иш ель-Леви. К варцевы й к линприменяется при работес минералами, обладаю щ ими вы сок ими значениями величины двупреломления. С помощ ью к омпенсаторамож но определить порядок интерференционной ок раск и, располож ениеосей индик атрисы в исследуемом минерале.

26

О пределение порядк а интерференционны х ок расок основано на правиле к омпенсации. Е сли над минералом поместить к омпенсатор так , чтобы одноименны еоси индик атрисы минералаи к омпенсаторасовпадали (т.е. к олебания световы х волнсовпадали по фазе), суммарная разность х одаповы ш ается, соответственно к омпенсационная ок раск аповы ш ается, онадолж набы ть в э том случаевы ш ек расной первого порядк а: 1) Н апример: 795 mµ (зелены й - II) + 550 mµ (к расны й - I) = 1345 mµ (ж елтовато-зелены й II); 2) если при введении к омпенсаторасовпадаю т разноименны еоси индик атрисы ng минералаи np к омпенсатора, то разности х одавы читаю тся, происх одит сниж ениеинтерференционной ок раск и минерала. Н апример: 795 mµ (зелены й - II) – 550 mµ (к расны й - I) = 245 mµ (белы й I). П ри равенстверазностей х одаминералаи к омпенсаторанаступает полная к омпенсация, зерно становится темны м. Н аосновании наблю даемы х оптическ их э ффек тов делаем вы вод о порядк еинтерференционной ок раск и минералов. В сомнительны х случаях для проверк и э ффек таповорачиваем столик мик роск опана 90о, т.е. под прорезь в тубусемик роск опаподводим противополож ную ось индик атрисы . О птическ ий э ффек т долж енбы тьпротивополож ны м первоначальному. П ослеопределения порядк аинтерференционной ок раск и по таблицеМ иш ель-Леви определяем иск омую разность х одаминерала. О т точк и наниж ней рамк е, соответствую щ ей установленной разности х одана номограммеМ иш ельЛеви проводим вертик альную линию до пересечения с горизонтальной линией, соответствую щ ей толщ инеш лифа(0,03 мм), азатем в точк епересечения перех одим нарадиальны й луч до пересечения с верх ней горизонтальной рамк ой номограмм, гдедаю тся числовы езначения величиндвупреломления (ng-np). П орядок интерференционны х ок расок минералов иногдамож но определить “по к раевы м к аемк ам”. П ри ш лифовк еминералы имею т неодинак овую толщ ину и, следовательно, имею т переменную разность х ода, и э то обуславливает появлениек аемок , представляю щ их последовательную смену цветов интерференции от низк их цветов первого порядк ак болеевы сок им цветам в его центральной части. Сопоставляя чередованиецветов в к аемк ах сцветной номограммой, легк о прийти к вы воду о порядк ецветаинтерференции в центральной части зерна. П орядок о пределени яос ей и нди кат ри с ы в м и нерале О пределениенаименования осей индик атрисы в минералепроизводится с помощ ью к омпенсатораили к варцевого к линаследую щ им образом. Д ля э того вы бирается зерно с наивы сш ей интерференционной ок раск ой в соответствии с номограммой М иш ель-Леви. П редполагаем, что в так ом разрезележ ат оси ng и np. 1. Ставим зерно в центр поля зрения и поворотом столик авы водим зерно на погасание, тем самы м совмещ аем оси индик атрисы снитями ок уляра. 2. П оворотом столик ана45 0 против часовой стрелк и вы водим зерно напросветление, тем самы м подводим ось индик атрисы , совмещ енную с вертик альной нитью ок уляра, под прорезьв тубусемик роск опа.

27

3. В водим к омпенсатор и наблю даем оптическ ий э ффек т. Е сли совпали одноименны еоси индик атрисы np минералаи np к омпенсатора, то разности х ода ск лады ваю тся и наблю дается повы ш ениеинтерференционной ок раск и (онадолж набы тьв лю бом случаевы ш ек расной первого порядк а). 4. Е сли совпадаю т разноименны еоси индик атрисы ng к омпенсатораи ng минерала, то происх одит пониж ениеинтерференционной ок раск и (онадолж на бы ть невы ш ек расной I порядк а– обы чно серой, белой, светло-ж елтой, ж елтой, оранж евой). Т ак им образом, наосновании оптическ их э ффек тов делаем вы вод о располож ении осей индик атрисы в к ристалле(ж елательно зерно зарисоватьи отметить располож ениеосей индик атрисы относительно спайности и граней). О дновременно делаем вы вод о порядк еинтерференционной ок раск и и определяем величину двупреломления, к ак бы ло ск азано вы ш е(рис.16). П ри работес к варцевы м к лином задачасводится к получению полной к омпенсации разности х одаминерала. К варцевы й к линприменяю т при исследовании минералов свы сок им двупреломлением (муск овит, биотит, флогопит, к альцит). П орядок работ ы с кварц евы м кли ном неск ольк о отличается и вы глядитследую щ им образом: 1. В ы бираем зерно с наивы сш ей интерференционной ок раск ой из всех возмож ны х для данного минерала. 2. П оворотом столик аставим зерно напогасание, тем самы м совмещ аем оси индик атрисы снитями ок уляра. 3. П оворачиваем столик мик роск опана45о против часовой стрелк и, тем самы м вы водим осьиндик атрисы , совмещ енную свертик альной нитью , под прорезь в тубусемик роск опа. 4. П остепенно вводим к варцевы й к лин и наблю даем оптическ ий э ффек т. Здесьвозмож ны дваварианта. 5. Совпадаю т разноименны еоси индик атрисы ng минералаи np к омпенсатора, в э том случае, к огдаразности х одак омпенсатораи минераларавны по величине, они взаимно уничтож аю тся и происх одит полная их к омпенсация. Зерно приобретает пепельно-серую ок раск у, иногдасзеленоваты м или голубоваты м оттенк ом. 6. В момент к омпенсации останавливаем движ ениек линаи убираем ш лиф с предметного столик а. П олезрения долж но бы ть ок раш ено тем ж ецветом, к ак им бы ло первоначально ок раш ено зерно. 7. М едленно вы водим к омпенсатор в обратном направлении и наблю даем смену ок расок , считая к оличество появлений к расной ок раск и. Е сли одинраз, то исследуемоезерно имеет ок раск у второго порядк а(зеленую , синю ю , малиновую , ж елтую ), двараза– ок раск утретьего порядк а. Н аосновании э того делаем вы вод о порядк еинтерференции и величинедвупреломления в соответствии с номограммой М иш ель-Леви. 8. Е сли к омпенсация при введении к линанепроисх одит, то в так ом случае совпали одноименны еоси индик атрисы np к омпенсатораи ng минерала. В так ом случаенеобх одимо повернутьстолик мик роск опана90о в лю бом направлении,

28

т.е. подвести под прорезьтубусадругую осьиндик атрисы (ng) и добиться к омпенсации, к ак бы ло описано вы ш е. o

np ng

o

np

90

np

ng

ng

np

ng

ng np

45

б)

а)

в)

Рис. 16. П орядок определения наименования осей индик атрисы в минерале: а) к ристалл напогасании – оси индик атрисы совпадаю т снитями ок уляра); б) ось индик атрисы под прорезью в тубусе(столик повернут на45о против часовой стрелк и) и введен к омпенсатор – наблю даем пониж ениеинтерференционной ок раск и (совпали np к омпенсатораи ng минерала); в) при поворотена90о наблю даем повы ш ениеинтерференционной ок раск и – совпали одноименны еоси np минералаи к омпенсатора. 2. П о гас ани е м и нералов. О ри ент и ровка опт и чес кой и нди кат ри с ы в м и нералахразли чны хс и нгони й. Удли нени е м и нерало в П ри вращ ении столик амик роск опапри ск рещ енны х ник олях через к аж ды е 90о наступает погасаниелю бого анизотропного к ристалла. П ри э том в моменты погасания совпадаю тк олебания световы х волн, пропуск аемы х ник олями (главны е сечения) и плоск остями, по к оторы м прох одят к олебания световы х волнв к ристалле, т.е. в момент погасания минералаоси индик атрисы его ng, np или nm совпадаю т снитями ок уляра. Е сли в момент погасания минералас нитями к рестасовпадает вы раж енное к ристаллографическ оенаправление минерала (спайность, грани), то погас ани е с чи т ает с япрям ы м . Е сли ж ев момент погасания меж ду нитями ок уляраи х орош о заметны м к ристаллографическ им направлением образуется нек оторы й угол, погас ани е с чи т ает с я кос ы м . Х арак тер погасания зависит от ориентировк и оптическ ой индик атрисы по отнош ению к к ристаллографическ им осям (рис. 17). o

= сNg

40

ng

ng

np

np

а)

б)

Рис. 17. П огасаниеминералов: а) прямое; б) к осое.

29

В к ристаллах средних сингоний – тригональной, тетрагональной, гек сагональной – оси симметрии вы сш его порядк а(L3, L4, L6) совпадаю т сne индик атрисы , поэ тому к ристаллы средних сингоний обладаю т прямы м погасанием относительно удлинения. Д ля к ристаллов ромбическ ой сингонии х арак терно совпадениеосей индик атрисы ск ристаллографическ ими осями (x, y, z), поэ тому они имею т прямоепогасание. В к ристаллах монок линной сингонии однаось индик атрисы , чащ евсего nm, совпадает ск ристаллографическ ой осью y. Д ведругиеоси индик атрисы ng и np не совпадаю т с осями (x, y), но нах одятся сними в одной плоск ости, поэ тому в к ристаллах монок линной сингонии прямоепогасаниенаблю дается в зоневторого пинак оида, навсех других разрезах оно к осое. В к ристаллах трик линной сингонии ни однаиз осей индик атрисы несовпадает с к ристаллографическ ими осями (гранями, спайностью ), поэ тому к ристаллы трик линной сингонии всегдаимею т к осоепогасание. В еличинауглапогасания имеет больш оезначениедля диагностик и минералов монок линной и трик линной сингонии. О бы чно онаизмеряется в сечении ngnp, х арак теризую щ имся наивы сш ими интерференционны ми ок раск ами. П орядок определения углапогасания минералов производится в так ой последовательности: 1. В ы бираем зерно снаивы сш ей для данного минералаинтерференционной ок раск ой с х орош о вы раж енной призматическ ой спайностью или гранями, полагая, что в данном разрезерасполагаю тся оси индик атрисы ng и np. 2. П ри «прох одящ ем свете» совмещ аем спайность или грань зернаслю бой нитью ок уляра. 3. В водим анализатор и наблю даем оптическ ий э ффек т. Е сли зерно темное, то оно обладает прямы м погасанием. Е сли зерно светлое, оно имеет к осоепогасание. В э том случаенеобх одимо замерить угол погасания и определить наименованиеоси индик атрисы , меж ду к оторой и к ристаллографическ им направлением измерялся угол погасания. 4. Д ля э того в момент совмещ ения спайности или грани с нитью ок уляра берем отсчет нанониусестолик амик роск опа. Д оводим зерно до ближ айш его погасания поворотом столик аи в моментнаступления темноты берем второй отсчет. В ы числяем угол погасания. 5. Д алееопределяем наименованиетой оси индик атрисы , с к оторой измерялся угол погасания. Д ля э того поворачиваем столик мик роск опана45о против часовой стрелк и, тем самы м ось индик атрисы , совмещ енную с вертик альной нитью , подводим под прорезьв тубусемик роск опа(рис.18). 6. В водим к омпенсатор и по наблю даемому оптическ ому э ффекту делаем вы вод о наименовании оси индик атрисы , к ак бы ло ск азано вы ш е. Д елаем записьвеличины углапогасания (например, cng=25о или cnp=18о). Ди с перс и япогас ани я. В отдельны х случаях определениевеличины погасания затрудняется тем,

30

что минерал необнаруж ивает четк ого погасания, наблю дается перех од одной ок раск и в другую . Н апример, к расновато-буроватая ок раск аперех одит в синеватосерую , затем зерно светлеет. Я влениенеполного погасания наступаетв результате несовпадения осей индик атрисы (ng, np, nm) для волнразной длины к расного, зеленого, синего цвета. Т ак оеявлениеназы вается дисперсией индик атрис. О но наблю дается у щ елочны х амфиболов - арфедсонита, рибек ита, титанавгита, иногда сфена. В так их случаях погасаниезамеряется меж ду спайностью и моментом смены ок раск и, либо измерения производятся сприменением светофильтров в монох роматическ ом свете. о

с

45

α

ng

np

ng

с

α

б)

а)

в)

Рис. 18. П орядок определения углапогасания: а) совмещ ены спайностьи грани к ристалласнитями ок уляра; б) совмещ ены оси индик атрисы снитями ок уляра, зерно погаш ено; в) ось индик атрисы совмещ енная с вертик альной нитью , подводится под прорезь в тубусеи с помощ ью к омпенсатораопределяется еенаименование. Удли нени е м и нералов Знак удлинения минералов определяется тем, к ак ая из осей индик атрисы совпадает с удлинением минерала(или образует с ним угол менее45о). Е сли параллельно удлинению минералаили спайности (или располагается под остры м углом) ось ng, то удлинениесчитается поло ж и т ельны м - биотит, амфиболы , муск овит. Е сли с удлинением совпадает (или образует угол меньш е45о) ось np, минерал имеет от ри ц ат ельное удлинение- турмалин, э гирин. Е сли оси индик атрисы образую т свы тянутостью к ристаллаили спайностью угол близк ий к 45о, удлинениесчитается нейт ральны м – диопсид, авгит (рис.19). ng ng

o

18

np

np

ng

nm

а)

o

45

np

nm

б)

в)

Рис. 19. У длинениеминералов: а) полож ительное; б) отрицательное; в) нейтральное.

31

3. О пределени е с ос т ава плаги оклазо в по углу с и м м ет ри чного погас ани я двойни ко в в зо не (010) В еличинауглов погасания в определенны х к ристаллографическ их зонах зависит от х имическ ого составаминералов – плагиок лазов, амфиболов, пирок сенов. О пределениесоставаплагиок лазов имеет важ ноезначениедля диагностик и пород. П лагиок лазы к ристаллизую тся в трик линной сингонии и представляю т собой непреры вны й ряд тверды х растворов двух к омпонентов – альбитаNa[AlSi3O 8] и анортитаCa[Al2Si2O8]. П роцентноесодерж аниеанортитав смеси э тих к омпонентов составляет номер плагиок лаза. В зависимости от содерж ания анортита (An) вы деляю тся следую щ иеего разновидности: альбит (An0-10), олигок лаз (An10ндезин(An30-50), лабрадор (An50-70), битовнит (An70-90), анортит (An90-100). К аж 30), а дой группемагматическ их пород присущ определенны й состав плагиок лазаи соответственно сэ тим плагиок лазы делятся: нак ислы е– альбит, олигок лаз; средние – андезин; основны е– лабрадор, битовнит, анортит. К райниечлены изоморфного родах арак теризую тся разны ми оптическ ими к онстантами: альбит – ng-1,538; nm-1,531; np-1,527 ng – np =0,010; 2V=+75 о; анортит – ng -1,590; nm -1,585; np -1,577 ng – np =0,013; 2V= – 77о П лагиок лазы в ш лифах имею т таблитчаты е, призматическ ие, удлиненнопризматическ иеформы , обладаю т весьмасоверш енной спайностью по второму (010) и третьему (001) пинак оидам. Н аразрезеперпендик улярном первой к ристаллографическ ой оси х видны трещ ины спайности, пересекаю щ иеся под углом 86-88о. Х арак терной особенностью плагиок лазов является их двойник овоестроение. Д войник и наблю даю тся при ск рещ енны х ник олях , имею т вид чередую щ их ся полос темного и светлого цвета. У становленазависимость ориентировк и оптическ ой индик атрисы в зависимости от х имическ ого составаплагиок лаза. О пределениесоставаплагиок лазапроизводится в к ристаллах полисинтетическ и сдвойник ованны х по альбитовомузак ону. В к аж дой соседней пареальбитовы х двойник ов ось индик атрисы np ориентированасимметрично плоск ости срастания двойник ов (010). Симметричноерасполож ениеиндик атрисв соседних индивидах двойник ов объясняется тем, что двойник и представляю т собой зак ономерны есрастания двух или неск ольк их индивидов, повернуты х относительно друг другана180о (рис.20). Состав плагиок лазов определяется по мак симальны м углам симметричного погасания оси np’с линией двойник ового ш ва, к оторы й представляет собой след пересечения плоск ости срастания двойник а(010) сплоск остью ш лифа, в полож ении к огдаплоск ость(010) перпендик улярнак плоск ости ш лифа. Т ак иеразрезы х арак теризую тся тонк ими четк ими следами плоск ости срастания меж ду двойник ами. П оэ тому для определения угласимметричного погасания двойник ов необх одимы разрезы , к оторы еобладаю т четк ими двойник овы ми

32

ш вами, симметричны м погасанием систем двойник ов. П ри совмещ ении двойник овы х ш вов снитями ок уляразерно долж но бы тьок раш ено к ак едины й монок ристалл.

α

α

(001)

(001) n p’

(010)

np ’

Д

(010)

(010)

ng’

(000)

(100)

(10 0)

Рис. 20. О риентировк аоси индик атрисы (np’) в альбитовы х двойник ах плагиок лаза. О пределениесоставаплагиок лазов по мак симальному углу погасания Np’: (010) производится в следую щ ем порядк е(рис.21): 1. В ы бираем зерно плагиок лазастонк ими полисинтетическ ими двойник ами и четк ими двойник овы ми ш вами; 2. Д войник овы еш вы совмещ аю тся свертик альной нитью ок уляра, при э том зерно долж но иметь одинак овую ок раск у, но долж ны бы ть видны двойник овы е ш вы . 3. Столик поворачиваем сначалав одну сторону до погасания одной системы двойник ов, затем возвращ аем зерно в исх одноеполож ение, послеэ того поворачиваем столик мик роск опав другую сторону до погасания другой системы . В обоих случаях берет отсчеты нанониусестолик амик роск опаи вы числяем углы погасания. В ы бранны й разрез считается пригодны м для определения, если разницауглов погасания непревы ш ает 2-3о (рис.21). α 1

4

23 4

5

5

1

(010)

1

2 3

α

(001)

23

4 5

(100) Ра з рез

а)

(010) и (001)

б)

в)

Рис. 21. П оследовательность определения угласимметричного погасания двойник ов плагиок лазав зоне(010). Э тот способ требует наибольш его к оличествазамеров, определениесостава плагиок лазапроизводится по наибольш ему углу погасания из всех замеров с помощ ью диаграммы (рис.22).

33 2V

n

- 80 90

1,590

+ 80

1,580 1,570

+ 70 + 60 Ne ква рца

+ 50

Ng Nm

1,560

Np

No ква рца

0]

1,550

зо я вN б а л ьз а м а и н

1,540

не

+ 40

[01

Рис. 22. Д иаграммаопределе+ 30 1,530 н ия состава плагиок лаза по п ла уг к симальному углу погасам 1,520 ма + 20 му си к ния двойник ов в зоне⊥ (010): Ма + 10 а) вы сок отемпературны еплаг иок лазы (преимущ ественно 0 вулк аническ ие породы ); б) а) - 10 б) низк отемпературны е плаги- 20 ок лазы (преимущ ественно 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 плутоническ иепороды ). А л ьб и т О л и го кл а з А ндез и н Л а б ра до р Би т о вни т А но рт и т Н адиаграмменавертик альной оси слеваотлож енавеличинауглапогасания. Е сли пок азательпреломления плагиок лазавы ш ек анадск ого бальзамаотсчет берется вы ш енуля, если ниж е– то отсчет берем ниж енуля. П ок азатель преломления определяется спомощ ью полоск и Бекк е. О т полученной отметк и проводим горизонтальную линию до пересечения с к ривой надиаграмме. Затем от точк и пересечения опуск аем перпендик уляр нагоризонтальную ось, гдеопределяем номер плагиок лаза. Следует напомнить, что наданной диаграммепок азано, что у альбитапок азатель преломления ниж ек анадск ого бальзама, у олигок лаза– вы ш ек анадск ого бальзама, но ниж ек варца, андезин, лабрадор, битовнит, анортит имею т пок азатель преломления вы ш ек варца(рис.22). О пределениепок азателя преломления дает дополнительную информацию о составеплагиок лазав изучаемой породе. ас ог

а

4.И с с ледо вани е плео хрои зм а. Схем а адс орбц и и О бы чно определяется плеох роичная ок раск а минерала, ориентированная относительно осей индик атрисы . Е сли мы совмещ аем разны еоси индик атрисы с главны м сечением поляризатора, то мож ет меняться оттенок или цвет минерала. П леох роизм одноосны х минералов изучаю т наразрезепараллельном оптическ ой оси, к оторы й х арак теризуется наивы сш ей интерференционной ок раск ой, с вы раж енной спайностью или удлинением. Н авы бранном разрезесначалаопределяю т наименованиеосей индик атрисы описанны м вы ш еспособом. П ослеэ того «в прох одящ ем свете» совмещ аю тся с плоск остью главного сечения поляризатора. П лоск ость главного сечения поляризатораопределяется с помощ ью биотита(см. «П роверк и мик роск опа»). Совмещ ается однаиз осей индик атрисы и записы вает-

34

ся ок раск а, азатем совмещ ается другая ось индик атрисы и делается соответствую щ ая запись(ng – зеленая, np – ж елтая). Д ля определения сх емы плеох роизма двуосны х минералов необх одимо иметь дваориентированны х разреза– параллельны й оптическ ой (ngnp) и разрез перпендик улярны й оптическ ой оси (ngnm или npnm). П ервы й отличается наивы сш ей интерференционной ок раск ой, второй - наинизш ей, так ж е они могут различаться х арак тером спайности (рис.23). Рис. 23. О риентированны еразреNg зы : а) амфибола; б) биотита. Np

Nm Ng

Nm

а)

Np

Ng Nm Np

Ng

Nm

Np

б)

П ослеопределения наименований осей индик атрисы в ориентированны х разрезах их поочередно совмещ аю т сглавны ми сечениями поляризатораи производят соответствую щ ую запись. Н апример: ng – зеленая, np – синевато-зеленая, Nm –бледно-зеленая. Сравнивается интенсивность ок раск и по осям индик атрисы и делается запись сх емы плеох роизма(или сх емы адсорбции) – ng>nm>np. Т ак ая сх емах арак терна, например, для роговой обманк и биотита, онасчитается прямой. О братная сх емаадсорбции np>nm>ng х арак тернадля рибек ита, арфедсонита, э гиринаи других минералов. К ак бы ло ск азано вы ш е, проявлениеплеох роизмау ок раш енны х минералов (биотит, турмалин, ставролит, э пидот, амфиболы и др.), а так ж есх емаплеох роизмаявляю тся важ ны м диагностическ им признак ом. V. И С С Л Е Д О В А НИ Е М И НЕ Р А Л О В В С Х О Д Я Щ Е М С Я П УЧ К Е С В Е Т А (К О НО С К О П И Ч Е С К И Й М Е Т О Д ) К оноск опическ ий метод позволяет определить осность минерала, его оптическ ий знак , адля двуосны х минералов - приближ енно оценитьвеличинууглаоптическ их осей (2V). П ринцип метода основан на том, что в узк ом сх одящ емся пучк елучей, вдоль оптическ ой оси мик роск опаидет тольк о одинцентральны й луч. О стальны е нак лонены под разны ми углами, образуя к онусообразны й поток . Э то позволяет изучать свойстваанизотропного к ристаллав разны х сечениях , так к ак лучи расх одящ егося пучк абудут перпендик улярны разны м сечениям. В озник ает оптическ ий э ффек т, назы ваемы й интерференционной фигурой. Д ля исследования в сх о-

35

дящ емся пучк есветануж ны разрезы , перпендик улярны еоптическ ой оси, обладаю щ иенаинизш ей интерференционной ок раск ой или полны м ееотсутствием для одноосны х к ристаллов, атак ж еразрезы , перпендик улярны еострой биссек трисе углаоптическ их осей. И сследованиеминералов в сх одящ емся пучк есветапроизводятся при ск рещ енны х ник олях , при объективах 40х , 60 х . В осветительную систему мик роск опа вводят линзу Лазо, создаю щ ую узк ий пучок света, атак ж елинзу Бертрана. П ройдя через к ристалл, пучок лучей вновь становится расх одящ емся, чтобы их собрать, используется сильны й объек тив. А нализатор создает условия для интерференций поляризованны х волн. Ф игуру интерференции мож но наблю дать в ок улярепри введении линзы Бертрана, атак ж ебез ок улярапри вы веденной линзеБертрана, непосредственно в тубусемик роск опа. Ф игуры в э тих случаях различаю тся четк остью изображ ения и размером. П ос ледоват ельно с т ь работ ы при наблю дени и в с ходящ ем с япучке с вет а: 1) при объек тивах 3 х , 8 х нах одим нуж ны й разрез минералас наиболеенизк ой интерференционной ок раск ой и ставим его нак рест нитей; 2) меняем объек тив на40х или 60х , до э того предварительно тщ ательно отцентрированны е; 3) добиваемся х орош его освещ ения, для э того отк ры ваем диафрагму, поднимаем вверх осветительную систему, вводим к онденсор; 4) вводим линзу Лазо и анализатор, азатем линзу Бертрана. П ри вращ ении столик амик роск опанаблю даем фигуру интерференции. Работу надо производить строго последовательно. Н евы полнениех отя бы одного из э тих условий мож ет помеш атьнаблю дению . Ф и гура и нт ерференц и и одноо с но го кри с т алла В разрезе, перпендик улярном оптическ ой оси одноосного минерала, фигура имеет вид черного к рестанабелом фонедля минералов снизк им двупреломлением. Д ля минералов с вы сок им двупреломлением (тальк , к альцит) черны й к рест располагается нафонецветны х к олец. П ри вращ ении столик амик роск опак рест интерференционной фигуры несмещ ается (рис.24). Рис. 24. К оноск опическ ая фигураодноосного минералав разрезеперпендик улярном оптическ ой оси.

П оявлениечерного к рестаобъясняется тем, что при прох ож дении светачерез одноосны й к ристалл к олебания одной необы к новенной волны всегдасоверш аю тся в плоск ости главного сечения индик атрисы , перпендик улярного прох одящ ему лучу и оптическ ой оси минерала. К олебания другой обы к новенной волны происх одят в плоск ости, перпендик улярной к руговому сечению . П ри совпадении

36

направлений световы х к олебаний в минералев поляризатореи анализаторезерно будет погаш ено. А так к ак в сечениях минерала, перпендик улярны х оптическ ой оси, радиальны х и перпендик улярны х направлений ск ольк о угодно, то при лю бом поворотестолик аэ ти направления будут совмещ аться с главны ми сечениями поляризатора и анализатора - в поле зрения будет нах одиться несмещ аю щ ийся к рест. О пределени е опт и чес кого знака м и нерала Т ак к ак в одноосном оптическ и полож ительном минералеne=ng, в отрицательном – no=ng, то задачасводится к определению наименования оси ne, вдоль к оторой соверш аю тся к олебания необы к новенной волны . Д ля э того вводим к омпенсатор в прорез тубусамик роск опаи определяем ng или np соответствует ne и тем самы м мы определяем оптическ ий знак минерала. Е сли минерал опт и чес ки поло ж и т ельны й, то по х оду к омпенсатораидет пониж ениеок раск и, наблю даем ж елты й цвет (рис.25), при э том черны й к рестстановится к расны м, апоперек х одак омпенсаторанаблю дается синий, зелены й цвета(вы ш ек расной первого порядк а).

а)

g

к ср а ж красн ая н а с я

ж

p

N

к р ж а с красн ая с на ж я

N

N

p N g

+

б)

Рис. 25. О пределениеоптическ ого знак аодноосного минерала: а) полож ительного; б) отрицательного. Ц вета: Ж – ж елты й, С – синий. Е сли минерал опт и чес ки о т ри ц ат ельны й, то по х оду к омпенсаторанаблю дается синий цвет при к расном к ресте, апоперек х одак омпенсаторанаблю дается пониж ениеинтерференционной ок раск и (ж елты й цвет ниж ек расной ок раск и первого порядк а). Н аиболееудобны для получения к оноск опическ ой фигуры пластинк и слю д биотитаи флогопита. У слю д оптическ ая ось ориентированаперпендик улярно спайности (по 001), поэ тому лю бая тонк ая пластинк аслю ды является готовы м препаратом, к оторы й мож но нак леить напредметноестек ло. Следует заметить, что флогопит и биотит являю тся двуосны ми минералами с малы м углом оптическ их осей (2V – 30-40о), поэ тому к рест при вращ ении столик амик роск опаслегк а расх одится. П ри работес прозрачны ми ш лифами найти нуж ны й разрез трудно, обы чно разрезы неточно ориентированны е, поэ тому при получении интерференционной фигуры к рест мож ет бы тьсмещ ени по меревращ ения столик амик роск опапере-

37

к рестиеописы вает ок руж ность, аветви к рестаперемещ аю тся параллельно самим себе. Д ля того чтобы определить знак минерала, надо повернуть столик мик роск опатак , чтобы к омпенсатор вош ел меж ду ветвями к реста(рис.26). Н атак ом разрезев пределах поля зрения долж набы тьвиднах отя бы частьк реста.

Рис. 26. Н еточно ориентированны й разрез одноосного к ристалла. И с с ледовани е в с ходящ ем с яс вет е двуос ны хм и нералов Д ля э той цели пригодны разрезы : 1) перпендик улярны еоптическ ой оси; 2) перпендик улярны еострой биссек трисеуглаоптическ их осей (2V). Разрез, перпендик улярны й оптическ ой оси, обладает самы ми низк ими интерференционны ми ок раск ами (темно-серы ми, черны ми), к оторы епри вращ ении столик анепросветляю тся, так иеразрезы чрезвы чайно редк и. Разрез, перпендик улярны й острой биссектрисе, имеет низк иеинтерференционны еок раск и (серы е, темно-серы е, ж елтоваты е), обы чно всегдаменьш еполовины мак симального значения величины двупреломления (ng-np). Э ти разрезы болеечасто встречаю тся в ш лифах . В разрезе, перпендик улярном оптическ ой оси, интерференционная фигура имеет вид изогнутой изогиры , к оторая при вращ ении столик амик роск опаменяет свою форму то иск ривляясь, то вы прямляясь. В момент совмещ ения плоск ости оптическ их осей с главны ми сечениями ник олей изогирапринимает вид прямой темной полосы . П ри поворотестолик ана45о онаиск ривляется. В э том полож ении в верш инегиперболы нах одится вы х од оптическ ой оси, и вы пук лая часть гиперболы направленав сторону острой биссек трисы угла2V, авогнутая – в сторону тупой (рис.27). П о степени изогнутости изогиры мож но приближ енно оценить величину угла2V. Ч ем сильнееизогнутаизогира, тем меньш еугол 2V. Разрез м и нерала, перпенди кулярны й ос т рой би с с ект ри с е угла опт и чес ки х о с ей Ф игураинтерференции так ого разрезапредставляет собой темны й к рест на светлом фоне, к оторы й при вращ ении столик аразры вается надвеизогнуты египерболы (или изогиры ). П ри поворотена45о они расх одятся нанаибольш еерас-

38

стояние, при дальнейш ем поворотеначинаю т сближ аться и сновасх одятся в центре. В еличинаих расх ож дения зависит от величины углаоптическ их осей. П ри величине2V – 30-35 о гиперболы остаю тся в пределах поля зрения, при больш их углах - ух одят заего пределы . я са п а ри ту ект сс

би

а ая с тр три о с ек сс

би

Np

N

N

m

Ng

m

Рис. 27. И нтерференционная фигурадвуосного минералав разрезе, перпендик улярном оптическ ой оси. И зменения полож ения фигуры , наблю даемы епри вращ ении столик амик роск опа. Д ля определения оптическ ого знак а минерала столик поворачиваю т так , чтобы гиперболы разош лись на предельны ерасстояния и стали поперек х ода к омпенсатора. В э тот момент острая биссек трисанаправленав объек тив, оптическ иеоси нах одятся в изгибах гиперболы , тупая биссек трисарасполагается в направлении движ ения к омпенсатора(рис.28).

m N я п а ек т у сс а с б и ри т

m N

m

оп но т и ч рм ес а л ка я ь

Np

Nm

N

Ng

m

Ng

а

p

N

m

N

m

я с п а ри т у ект сс Ng б и

Np

N

о п но т и ч рм ес а л ка ь я

N

m N

Np

Ng

ая т р ек о с и сс с а б ри т

а ая и с т р тр о с ек сс

би

m N

m

Np

б) Ng

N

ая т р ек о с и с с са б ри т

а ая и с т р тр о с ек сс

би

а)

Рис. 28. Располож ениек ристаллооптическ их э лементов в разрезах перпендик улярны х острой биссек трисеугла2V: а) полож ительного, б) отрицательного к ристаллов. П ри введении к омпенсатораоптическ ий э ффектопределяется направлением тупой биссектрисы и оптическ ой нормалью – осьnm. О страя биссектрисаугла2V перпендик улярнаплоск ости к омпенсатораи невлияет наоптическ ий э ффек т. Е сли тупой биссек трисой угла2V является ось np (аострой ng), то в э том случаеок раск амеж ду гиперболами повы ш ается и становится синей, сами гипер-

39

болы – к расны ми, азагиперболами по х оду к омпенсаторанах арак тер ок раск и влияет острая биссектриса(ng) – ок раск абудет ж елтой. В данном случаеминерал оптическ и полож ителен(рис.29). Е сли тупая биссектрисаявляется осью ng, аострая соответственно np (к ристалл оптическ и отрицателен), то полезрения меж ду гиперболами будет ж елты м (пониж ениеок раск и), гиперболы – к расны ми, апространство загиперболами синим (рис.29).

+ p N

g N

g N

p N

ая лт ая е ж сн а я кр ня си

я ня а я си а сн я а кр ел т ж я ня а я си н я ас кр л т а же

ая лт ая ж е а сн я кр ня си

б)

а)

Рис. 29. О пределениеоптическ ого знак адвуосного минералав разрезе, перпендик улярном острой биссек трисеугла2V: а) оптическ и полож ительного; б) оптическ и отрицательного. Е сли в разрезах минералов с больш им углом 2V при поворотестолик ана 45о однаиз изогир ок аж ется внеполя зрения и доступнанаблю дению тольк о область влияния тупой биссектрисы , то оптическ ий э ффек т наблю дается в непосредственной близости от изогиры . Т ак им ж еобразом определяется оптическ ий знак двуосного минералав разрезеперпендик улярном оптическ ой оси (рис.30).

N

p

N

N

g

+ p

ая лт ая ж е а сн я кр ня си

а)

N

g

я ня а я си сн я а а кр ел т ж

б)

Рис. 30. О пределениеоптическ ого знак адвуосного минералав разрезеперпендик улярном оптическ ой оси: а) полож ительного; б) отрицательного. И зучениедвуосны х минералов наразрезах перпендик улярны х острой бис-

40

сектрисеудобно начинать напрепаратеиз пластинк и муск овита, так к ак острая биссектриса ориентирована перпендик улярно спайности (001). В прозрачны х ш лифах так иеразрезы муск овитаобладаю т светло-серы ми интерференционны ми ок раск ами и спайность в них отсутствует, ачеш уйк и имею т обы чно неправильную изометрическ ую форму. VI. НЕ К О Т О Р Ы Е Р Е К О М Е НД А ЦИ И П О И ЗУЧ Е НИ Ю И О П И С А НИ Ю ГО Р НЫ Х П О Р О Д В П Р О ЗР А Ч НЫ Х Ш Л И Ф А Х О пределени е разм ера зерен и коли чес т ва м и нерало в в шли фе В аж ны м струк турны м признак ом породы является размер зеренминералов, слагаю щ их породу, что совместно сопределением к оличественного минерального составапозволяет датьправильноеназваниепороде. Д ля оценк и приблизительной величины зеренминералов в ш лифедостаточно определить величину диаметраполя зрения мик роск опав миллиметрах , к оторая зависит от увеличения объек тиваи ок уляра. Д иаметр поля зрения при данном объек тивеи ок уляремож но определить с помощ ью мик рометр-объек та, представляю щ его собой к вадрат со стороной в 1 см, разбитой на20 делений. Т ак им образом, ценаделения одной стороны сетк и (М И Н -8) равна0,5 мм. М ик рометр-объект к ладут напредметноестек ло настолик и подсчиты ваю т, ск ольк о делений ук лады вается по диаметру поля зрения, например, 5 делений умнож аем на0,5 и получаем соответственно 2,0 мм. Д опустим, что при объек тиве9х и ок уляре8х диаметр поля зрения составляет 2,5 мм. Сравниваем изучаемоезерно с размером поля зрения, например, зерно ук лады вается длинной стороной 2 раза, соответственно его длинапримерно 1,2 мм; к оротк ой стороной э то зерно ук лады вается 4 раза– соответственно его ш иринапримерно 0,6 мм. В к ачествемик рометр-объектаиспользуется линеечк а, нанесенная настекло, длиной 1 или 2 мм, разделенная на100 делений, ценаодного деления линейк и составляет 0,01 мм. Т ак иемик рометр-объек ты использую тся при детальны х исследованиях , при к оторы х ок уляр-мик рометр, представляю щ ий собой разделенную на100 частей ш к алу-линеечк у, нанесенную настек ло и вставленную в ок уляр вместо к рестанитей; аспомощ ью мик рометр-объек таопределяется ценаделения ок уляр-мик рометра, описанны м вы ш еспособом. Д ля э того совмещ аем линейк у ок уляр-мик рометраслинейк ой мик рометр-объек та, ценаделения к оторого нам известна, допустим 0,01 мм и считаем, ск ольк о так их делений ук лады вается в одном делении ок уляр-мик рометра. Д опустим 5, делений, значит, ценаодного деления линейк и в объек тивесоставляет 0,05 мм, затем с помощ ью э той линейк и ок уляр-мик рометраопределяем размеры зеренв ш лифе. О пределение процентного содерж ания породообразую щ их минералов в ш лифемож ет производиться планиметрическ им или линейны м способом. П ланиметрическ ий метод предполагает использованиесетчатого ок улярмик рометра, с помощ ью к оторого подсчиты вается к оличество к леточек , прих одящ их ся надолю отдельны х минералов по всей площ ади ш лифа. Ц енаделения ячейк и определяется спомощ ью мик рометр-объек та. П о соотнош ению к леточек

41

рассчиты вается процентноесодерж аниеминералов по площ ади ш лифа, предполагая, что к оличественноесоотнош ениеминералов наплощ ади ш лифасоответствует соотнош ению минералов в объемепороды . П ри приблизительной глазомерной оценк ек оличественного соотнош ения минералов в породемож но пользоваться э талоном (рис.31).

75%

50%

25%

10%

Рис. 31. Э талондля приближ енной оценк и к оличественного содерж ания минералав ш лифе.

5%

n

Линейны й способ подсчетак оличестваминералов позволяет суммировать общ ую длину сечения всех минералов, наблю даемы х в срезепороды в плоск ости ш лифа. Д ля так ого подсчетаприменяется интеграционны й столик А ндина(И CA). С помощ ью прибораш лиф передвигается по параллельны м линиям. К рест нитей пересек ает зерна, нах одящ иеся наданной линии. Д лина линий, пересек аю щ их минералы , фик сируется набарабанчик еприбора. Д лины измеряю т отдельно для к аж дого минерала, подсчиты ваю т по сериям параллельны х счетны х линий, пересекаю щ их весь ш лиф. Расстояниемеж ду линиями (n) зависит от к рупности зерен, слагаю щ их породу. П о пок азаниям барабанчик ов прибораподсчиты вается длина всех линий в ш лифеи рассчиты вается процентноесодерж аниек аж дого минерала (рис.32). Рис. 32. И ллю страция линейного мекп ш пл тода определения к оличественного кв минерального составапород наинтекп ш би би грационном столик еА ндина(И СА ). кп ш пл

кп ш кв

кв Ро г кп ш

кв би

пл кп ш

кв кп ш

К оличественноесоотнош ениеминералов определяется для полнок ристаллическ их пород. Д ля пород с порфировой струк турой определяется составы , к оличественноесодерж аниепорфировы х вк рапленник ов и соотнош ениеих соснов-

42

ной массой. В основной массепороды , если онанеоднородна, определяется соотнош ениемеж ду стеклом и мик ролитами плагиок лазаили других минералов. О бщ и е реком ендац и и по о пи с ани ю го рны хпо род в шли фах П ри мик роск опическ ом изучении преж девсего определяю т минералы , слагаю щ иепороду, и по их к оличественной роли вы деляю т главны е, второстепенны е (неболее5%) и ак цессорны е, сразделением напервичны еи вторичны е. С целью диагностик и определяю тся главны еоптическ иесвойстваминералов: цвет, спайность, форму, плеох роизм, х арак тер двойник ования, величину двупреломления (ng-np), угол погасания, х арак тер удлинения. П о величинеуглапогасания надиаграммах в некоторы х случаях определяется состав минерала. В аж ны м диагностическ им признак ом является величина пок азателя преломления, определяемая с помощ ью рельефа, ш агреневой поверх ности, световой полоск и Бек к е, что позволяет отнести исследуемы й минерал к определенной группе(по В .Н . Лодочник ову, 1973 г.) и значительно облегчает его диагностик у. П ри э том важ но обращ атьвниманиенаспецифическ иесвойстваминералов, к оторы х бы вает иногдадостаточно для правильного определения. Т ак , например, вы раж енны й плеох роизм биотита, ставролита, турмалина, вы сок оедвупреломлениеи прямоепогасаниемуск овита, вы сок ий рельеф и отсутствиедвупреломления у гранатаи тому подобны есвойстваили их сочетания у многих минералов, способствую щ иеболеелегк ой их диагностик е. П ри изучении породообразую щ их минералов мож но рекомендовать разны е пособия, но наилучш ими для начинаю щ их являю тся пособия В .Н . Лодочник ова (1947, 1973 гг.), Т регера(1980 г.). Рекомендуется так ж евначалеиспользоватьэ талонны ек оллек ции породообразую щ их минералов. В аж ны м моментом при изучении породы является определениеструк туры и текстуры и отнесениееек определенному к лассу (магматическ ая, метаморфическ ая, осадочная) и фациальному типу (вулк аническ ая, плутоническ ая, гипабиссальная, ж ильная). Струк турамагматическ ой породы определяется степенью еек ристалличности, размерностью зерен, х арак тером взаимоотнош ений минералов меж ду собой. П о степени к ристалличности всемагматическ иепороды делятся наполнок ристаллическ ие, неполнок ристаллическ ие(или порфировы е), стек ловаты е. П олнок ристаллическ иепороды в свою очередь делятся наравномернозернисты еи неравномернозернисты е(или порфировидны е), атак ж епо абсолю тной размерности зерен. Струк туры метаморфическ их пород всегдаполнок ристаллическ иеи подразделяю тся нак ристаллобластическ иеи к атак ластическ ие. П ервы евозник аю т в результатеперекристаллизации пород в твердом состоянии, вторы е– в процессеодностороннего давления, деформации породы . П ри определении струк тур пород рек омендуется пользоваться атласом струк тур магматическ их и метаморфическ их пород Ю .И . П оловинк иной (1966 г.), атак ж емонографией А .Н . Заварицк ого (1961 г.), учебны ми пособиями: Н .А . Е лисеева(1963 г.), Г.М . Саранчиной, Н .Ф . Ш инк арева(1973 г.), А .А . М арак уш ева

43

(1981 г.) и другими. Струк туры осадочны х пород рассматриваю т в к урсе“П етрография осадочны х пород”, к оторы й читается отдельно. П ослеопределения минерального состава, струк туры и текстуры породы дается полноеееназваниесучетом последних к лассифик аций (П етрографическ ий к одек с, 1995 г.; К лассифик ация магматическ их (изверж енны х ) пород и словарь терминов, 1997 г.). П лан опи с ани е полнокри с т алли чес кой и нт рузи вной поро ды при м и крос копи чес ком и зучени и • Развернутоеполноеназваниепороды • Струк тураи тек стура • К оличественны й и минеральны й состав в объемны х процентах (об.%) • Х арак теристик аглавны х породообразую щ их минералов • О писаниевторостепенны х и ак цессорны х минералов • Степень и х арак тер вторичны х изменений породы в целом и отдельны х минералов • Н а основании суммы вы явленны х особенностей минерального состава, струк туры , текстуры , х арак теравзаимоотнош ений минералов и степени вторичны х изменений делаю тся вы воды об условиях образования пород и последую щ их геологическ их процессах , ок азавш их воздействиенапороду. О писаниепородообразую щ их минералов производится в порядк еубы вания их к оличествав породе, при э том х арак теризую тся тесвойстваминералов, к оторы еявляю тся специфическ ими для данной породы : форма, размер к ристаллов, цвет, спайность, плеох роизм, степень идиоморфизма, х арак тер реак ционны х к аемок , взаимны х прорастаний, вторичны х изменений. П риводятся теоптическ иек онстанты , к оторы еподтверж даю т диагностик у данного минералаили являю тся специфическ ими для данной породы . Сообщ ать всеизвестны еоптическ иек онстанты данного минераланеобязательно. П ри описании второстепенны х и ак цессорны х минералов ук азы вает их размер, морфологическ иеособенности, срастаниес другими минералами, вк лю чения в породообразую щ их минералах . П ри описании неполнок ристаллическ их порфировы х пород оценивается площ адьзанимаемая всеми порфировы ми вк рапленник ами относительно площ ади всего ш лифа. Э ти площ адны есоотнош ения соответствую т соотнош ению объема вк рапленник ов и основной массы породы . О пределяю т состав вк рапленник ов, их размер, форму, х арак тер двойник ования, степеньвторичны х изменений. П ри описании основной массы учиты вается степень еек ристалличности, перечисляю тся минералы мик ролитов основной массы , они описы ваю тся так ж е к ак и вк рапленник и. П ри наличии вулк аническ ого стеклаопределяю т относительную величину пок азателя его преломления, х арак тер вторичны х изменений, вы делений рудны х минералов. Следует помнить, что пок азатель преломления вулк аническ их стекол к ислы х , средних , щ елочны х пород ниж ек анадск ого бальзама, основны х пород – вы ш ебальзама.

44

Н аосновании соотнош ения вулк аническ ого стек лаи мик ролитов, их состава, формы , располож ения в породеопределяется струк тураосновной массы (стекловатая, фельзитовая, андезитовая, интерсертальная и т.п.). О тмечаю тся так ж е текстурны еособенности (наличиеминдалин, пористости, флю идальности, полосчатости, перлитовы х трещ ин). Е сли породаафировая (несодерж ащ ая порфировы х вк рапленник ов), ееописы ваю т так ж е, к ак основную массу порфировой породы . О писаниеметаморфическ их пород проводится по так ому ж еплану, к ак и полнок ристаллическ их магматическ их пород. П римеры описания метаморфическ их пород мож но найти в учебной и справочной литературе(Ю .И . П оловинк ина, 1964; Н .А . Е лисеев, 1963; Г.М . Саранчина, Н .Ф ., Ш инк арев, 1973). О писаниепороды будет болееценны м и информативны м, если оно сопровож дается зарисовк ами или фотографиями. С П И С О К Л И Т Е Р А Т УР Ы О сновная 1. Д аминоваА .М . П ородообразую щ иеминералы . М .: М ир, 1963. 2. Лодочник ов В .Н . О сновы к ристаллооптик и. М .;Л.: Госгеолиздат, 1947. 3. Лодочник ов В .Н . Главнейш иепородообразую щ иеминералы . М .: Н едра, 1973. 4. О ник иенк о С.К . П рак тическ оерук оводство по исследованию породообразую щ их минералов в прозрачны х ш лифах . М .: Н едра, 1964. 5. О ник иенк о С.К . М етодик а изучения породообразую щ их минералов в прозрачны х ш лифах . М .: Н едра, 1973. 6. Т регер В .Е . Т аблицы для оптическ ого определения породообразую щ их минералов. М .: Н едра, 1980. 7. П оловинк инаЮ .И . Струк туры и текстуры изверж енны х горны х пород. М .: Н едра, 1966. Т . 1-2. Д ополнительная 1. Заварицк ий А .Н . И зверж енны егорны епороды . М : И зд. А Н СССР, 1961. 2. Е лисеев Н .А . М етаморфизм, М .: Н едра, 1963. 3. К лассифик ация магматическ их (изверж енны х ) пород и словарь терминов. М .: Н едра, 1997. 4. Логвиненк о Н .В . О сновны еметодик и исследования осадочны х пород. М .: Н едра, 1962. 5. М арак уш ев А .А . П етрография. М .: М ГУ , 1981. Т .2. 6. П етрографическ ий к одек с (М агматическ иеи метаморфическ иеобразования). С.-П етербург: В СЕ ГЕ И , 1995. 7. СаранчинаГ.М ., Ш инк арев Н .Ф . П етрология магматическ их и метаморфическ их пород. М .: Н едра, 1973.

45

Составители: БагдасароваВ алентинаВ асильевна А льбеков А лександр Ю рьевич Редак тор: Т их омироваО .А .