架状硅酸盐亚类

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实验七 层状硅酸盐亚类和架状硅酸盐亚类矿物~

一、目的要求
(1)了解层状和架状硅酸盐络阴离子的构造特点及其对矿物形态、物理性质的影响。
(2)掌握长石族矿物的分类和主要鉴定特征。
(3)掌握层状硅酸盐亚类和架状硅酸盐亚类常见矿物的主要鉴定特征。
(4)了解一些必要的简易试验,以区别相似矿物。
二、实验内容
◎滑石:通常呈致密块状、片状或鳞片状集合体。白色,含杂质者呈浅黄、浅绿、浅褐和粉红色。玻璃光泽,解理面显珍珠光泽。致密块状,贝壳状断口。平行底面解理极完全。硬度1。具滑腻感。
◎叶蜡石:通常呈片状、放射状或致密块状集合体。白色或呈浅黄、浅蓝、浅绿、浅灰等色。油脂光泽,解理面上显珍珠光泽。致密块状,贝壳状断口,呈油脂光泽。硬度1~2。平行底面解理完全。具滑感。
◎蛇纹石:通常为致密块状或肉冻状块体。呈各种色调的绿色,浅黄至白色,有时呈蛇皮状花斑。油脂光泽或蜡状光泽。有滑感。硬度2~3.5。呈纤维状的蛇纹石称温石棉,具丝绢光泽。取少许纤维放在研钵中研磨,可研成面饼状薄片。
◎高岭石:通常呈土状或致密块状集合体。白色,质不纯者可染成各种浅色。土状光泽或蜡状光泽。硬度1~3。土状块体具粗糙感,用手捏易碎。黏舌,以水掺和后有可塑性,但不膨胀。
◎白云母:晶体呈假六方柱状、板状或片状。柱面有明显的横纹。集合体呈鳞片状或片状。薄片无色透明,含杂质者具浅黄、浅绿、浅红等色。解理面呈珍珠光泽。平行底面解理极完全。薄片具弹性。硬度2~2.5。
◎黑云母:单晶体呈假六方柱状或板状。通常呈片状或鳞片状集合体。暗绿、褐至黑色。解理面呈珍珠光泽。平行底面解理极完全。薄片具弹性。硬度2.5~3。黑云母易蚀变成绿泥石,经风化后亦可成蛭石。
◎蛭石:常呈黑云母或金云母的假象。褐、黄褐色,油脂光泽或珍珠光泽。平行底面解理完全。薄片无弹性或微具弹性。硬度1~2。蛭石灼烧时膨胀,体积可达15~25倍,并弯曲成蛭虫状,相对密度显著减少,可漂浮于水上。
◎绿泥石:通常呈鳞片状、土状集合体。颜色多变,以灰绿色至暗绿色为主。玻璃光泽,解理面上呈珍珠光泽。平行底面解理极完全。薄片具挠性。硬度2~3。
◎正长石:晶体常呈短柱状或厚板状。常见卡斯巴双晶(将长石的晶面或解理面迎光转动到一个合适的角度,可看到以一条直线或折线为界,两边反光强度不一,即为卡式双晶)。集合体呈块状或粒状。常呈肉红、黄褐或浅黄色。平行柱面和平行板面解理完全,两组解理夹角90°。硬度6。正长石易风化成高岭石,受热液蚀变后可形成绢云母。
◎微斜长石:晶体呈短柱状或厚板状,常形成巨大的晶体。集合体呈块状或粒状。微斜长石主要特征的是具钠长石律与肖钠长石律组成的复合双晶(在偏光显微镜下,表现为格子状构造)。大多数呈肉红色或灰白色(含Rb、Cs的微斜长石呈绿色,称天河石)。平行柱面和平行板面解理完全,两组解理夹角89°30′。硬度6。
◎透长石:晶体呈柱状或厚板状,表面光滑。常见卡斯巴双晶。无色透明。平行柱面和平行板面解理完全,二组解理夹角90°。硬度6。
◎斜长石:晶体多呈板状。双晶极其常见,最普遍的是按钠长石律构成的聚片双晶,在平行板面的解理面上可见双晶纹(将标本来回转动,用肉眼或放大镜观察晶面或解理面上的反光情况,当可以看到互相平行的、明暗相间的线段时,即聚片双晶纹)。白色至灰白色。平行柱面和平行板面解理完全。硬度6~6.5。
根据斜长石中钙长石组分含量的多少,斜长石又可分为:酸性斜长石(An=0~30),可观察花岗岩中的斜长石;中性斜长石(An=30~50),可观察闪长岩中的斜长石;基性斜长石(An=50~100)可观察基性岩或超基性岩石中的斜长石。
◎霞石:晶体少见。通常呈粒状或致密块状集合体。白、灰白、浅褐、浅绿等色。油脂光泽,风化后无光泽。贝壳状断口,断口油脂光泽。硬度5.5~6。不与石英共生。
◎白榴石:通常所见晶体呈完整的四角三八面体外形。集合体呈粒状。灰白色或灰黄色。玻璃光泽或暗淡光泽。无解理,断口油脂光泽。常与碱性辉石、霞石共生。
三、试验
(1)硝酸钴法区别叶蜡石与滑石。将矿物小碎片放在氧化焰中灼烧,然后加1~2滴硝酸钴溶液,再灼烧,若为滑石可见碎片边缘呈现肉红色;而叶蜡石则呈现蓝色。
(2)灼烧蛭石。用火柴将蛭石灼烧,体积急剧膨胀,并弯曲成蛭虫状。灼烧后的蛭石呈银灰色或古铜色。具似金属光泽。以此可与黑云母、绿泥石等相似矿物区别。
(3)用研磨法区别蛇纹石石棉和角闪石石棉。取纤维状体少许,放在研体中研磨,角闪石石棉性脆,可被研成粉末状;而蛇纹石石棉性柔,则研成饼状薄片。
(4)酸溶法区别霞石与石英。将霞石粉末置于试管中,加浓盐酸煮沸数分钟后,则在残渣中出现胶状物。而石英则无此现象。
(5)染色法区别正长石与斜长石。将小块正长石放入氢氟酸中浸蚀1~3min,取出用水冲洗干净,然后将正长石放到60%的亚硝酸钴钠溶液中浸蚀3~5min,再取出用水冲洗干净,矿物表面被染成明显的柠檬色(干后,颜色更清楚,长期保存其色不变);使用相同方法,斜长石不染色或呈浅灰色。
四、实验报告及作业
描述下列矿物的形态、主要化学性质和物理性质、共生组合和次生变化等特征:
滑石、白云母、黑云母、绿泥石、蛇纹石、高岭石、正长石、斜长石、霞石。
五、思考题
(1)如何区分下列各组的矿物:天河石与绿柱石;霞石与石英;白榴石与石榴子石?
(2)正长石、微斜长石和斜长石在晶形、颜色、解理、双晶、成因等方面有何异同?

一、目的要求
1.掌握实习矿物的鉴定特征和鉴定方法;
2.了解架状硅氧骨干及其对矿物形态和物性的影响;
3.熟悉长石族矿物的类质同象系列和分类;
4.理解三类斜长石及其在岩浆岩中的产状关系。
二、难点
理解类质同象系列和矿物种划分及不同长石类型的识别。
三、内容、方法和提示
(一)实习标本
①基性斜长石(4403,斜斑玄武岩、玄武玢岩或斑状玄武岩中)
②正长石(4401,正长斑岩中) ③微斜长石(4407) ④天河石(4407-2)
⑤鉴定花岗岩中的主要矿物(钾长石、酸性斜长石、石英、黑云母)
⑥鉴定辉长岩中的主要矿物(普通辉石和基性斜长石)
⑦鉴定闪长岩中的主要矿物(普通角闪石和中性斜长石)
(二)重点内容和鉴定方法提示
1.关于架状结构硅酸盐(长石)与架状结构氧化物(石英)
架状硅酸盐亚类矿物的晶体结构中,每个硅氧四面体[SiO4]的四个角顶全部与其相邻的四个硅氧四面体共用,形成在三维空间无限联结的硅氧骨架。在这种情况下,正负电价正好相等,Si∶O=1∶2,这种情况只见于石英族矿物结构。因此,从硅氧四面体的连接方式来看,石英族矿物具有典型的Si—O架状结构,但从化学组成而言,它们是氧化物而非硅酸盐,所以,石英族矿物属于架状结构氧化物;只有在架状结构的硅氧四面体中部分Si4+为Al3+(或Be2+)代替后,才有剩余负电荷,从而形成了络阴离子团,这就必须要有阳离子来进行中和,由此形成架状结构硅酸盐。所以,真正的架状结构硅酸盐,除少数为铍硅酸盐外,无不都是铝硅酸盐矿物。架状硅氧骨干的联结力强,结构较稳定,但质点堆积松弛、空隙大,结构中一般不进入过渡型离子,所以架状硅酸盐矿物一般颜色浅、硬度高、相对密度较小。长石与石英是自然界最常见的矿物,而且在岩石中常共生在一起。因此,应学会凭肉眼区别它们。长石具两组完全解理,而石英解理不发育;长石表面易风化,硬度降低,而石英则不易风化,表面干净、硬度大。
2.关于长石族矿物的类质同象系列和矿物种划分
长石族矿物是以K、Na、Ca三种阳离子成分为主的铝硅酸盐。如图15所示,以K[AlSi3O8]、Na[AlSi3O8]、Ca[Al2Si2O8]三组分组成的三元相图,表明了在不同温度下三组分的类质同象关系及由此决定的矿物分类。

图15长 石族Or-Ab-An类质同象系列及矿物种划分相图(据Vogt,Makinen,Deer等综合)

3.关于钾长石与斜长石的区别
长石族矿物是重要的造岩矿物,它们在自然界分布很广,在野外工作中,识别它们对确定岩石类型和岩石名称起到重要作用。因此,通过对比掌握它们的共同点及不同点很重要(表13)。
表13钾长石与斜长石鉴别特征


肉眼鉴别钾长石和斜长石是比较困难的,然而根据它们的晶形、双晶、颜色、解理和共生矿物等也可初步鉴定。最后确定矿物种需借助于显微镜观察,也可通过染色法加以区别。
钾长石和斜长石的染色鉴别法(可采用花岗岩标本)。
(1)首先,在矿物颗粒表面或磨光面上涂以氢氟酸,片刻后(十几秒至数十秒钟后)以水冲洗干净,然后用亚硝酸钴钠溶液涂在表面上,一分钟后再以水洗净。钾长石被染成明显的黄色(干后,颜色更清楚,长期保存其色不变);斜长石则仍为灰白色,石英也无变化。
(2)如果进一步做斜长石染色,则可用上述已染过色的斜长石标本,以水冲洗表面,然后滴以1%的BaC12溶液,再滴数滴蒸馏水或用其他软水冲洗其表面1~2次;再滴上玫瑰红酸钠溶液,等1~2分钟后,斜长石即被染成红色,但此时钾长石则仍然不变(斜长石被染的红色不能持久不变)。
(3)原理经氢氟酸腐蚀活化后,钾长石中的钾即与亚硝酸钴钠反应形成黄色的亚硝酸钴钾沉淀。其他含钾矿物亦有此反应(如黑云母染色后变为绿色),因为斜长石中一般仅含微量的钾,所以基本不染色。
斜长石中的钙能被BaCl2中的钡置换,使斜长石表面含有钡,而钡又与玫瑰红酸钠反应形成红色的玫瑰红酸钡。斜长石中的钠端员矿物(钠长石)则不染色,但只要斜长石中含有3%以上的钙长石分子,一般都能染上红色。所以,此染色对斜长石仍然是普遍有效。现将钾长石和斜长石综合对比如表13所列,特别注意钾长石和不同类型斜长石与石英和其他造岩矿物的共生和产状关系。
4.关于条纹长石和文象结构
碱性长石系列中,在高温条件下钾长石和钠长石呈单相混溶晶体,但在低温条件下K和Na两者不能混溶而发生类质同象分离形成钾长石和钠长石两种矿物相的连生体,其中一种长石形成薄片呈条纹状散布于另一种长石中,这种由两种矿物相组成的长石称为条纹长石。若钾长石含量大于钠长石含量,即钠长石形成薄片呈条纹状分布于钾长石中,这种条纹长石称为正条纹长石;正条纹长石中的钠长石普遍具明显的聚片双晶,且双晶纹总是垂直条纹延长方向;若钠长石含量大于钾长石含量,即钾长石形成薄片呈条纹状分布于钠长石中,这种条纹长石称为反条纹长石。一般正条纹长石比较多见,所以除反条纹长石需特别注明外,一般正条纹长石就简称为条纹长石。
文象结构是指长石与石英连生所形成的一种特殊结构。长石形成较大的晶体,石英则按大致一定的方向穿插或镶嵌在长石晶体中。从长石的断面上可看到石英所形成的图案很像古代人在泥板上刻出的楔形文字(其笔画不是等粗的,而是头粗尾细,犹如木楔),因此被形象地称之为文象结构。由具文象结构的长石和石英的集合体称为文象花岗岩。文象结构中的长石主要是微斜长石,也可以是正长石或斜长石。文象结构是在岩浆熔体结晶的终结阶段,石英和长石同时结晶形成的所谓“共结结构”。在这以后形成的矿物,都是在气液作用下,交代原有矿物而形成的。
5.似长石类矿物概述
所谓似长石,也称副长石,是指那些组分类似长石,但SiO2含量较低,即Si∶Al不是钾长石中的3∶1,而是低于这一比值,但碱质含量却较高的无水架状硅酸盐矿物的总称。主要矿物种包括:霞石、白榴石、方柱石、钙霞石、方钠石、香花石等。
显然,似长石类矿物的成因产状特点表现为形成于贫SiO2,富含碱质的高温环境。因此,在SiO2含量不足的碱性火成岩或基性火成岩中,似长石常代替长石而出现,所以似长石类矿物是不会和石英共生的。此外,当富含SiO2的酸性火成岩与贫SiO2或不含SiO2的岩石接触时,酸性火成岩发生去Si作用,也可形成似长石类矿物,如香花石、方柱石等。因此,似长石类矿物在成因上和长石类矿物也有一定的联系。似长石类矿物在蚀变或风化条件下很不稳定,极易分解形成高岭石等粘土矿物。
四、作业
1.观察描述实习标本并掌握鉴定方法,记录内容、顺序和格式如下:

矿物学简明教程

2.区别下列相似矿物
(1)钾(斜)长石与石英:形态、光泽、解理
(2)天河石、绿柱石和绿色磷灰石:形态、解理、硬度、磷检测,并指明上述三种矿物的所属类别。
五、思考题
1.总结归纳硅酸盐类矿物的形态和物性特征规律及其与硅氧骨干类型的关系。
2.正长石有哪些鉴定特征?正长石晶体的哪些方向可见到卡尔斯巴双晶?
3.微斜长石具有什么鉴定特点?
4.正长石亚族矿物的成因及其用途是什么?正长石最容易变化成什么矿物?
5.斜长石亚族矿物的鉴定特征是什么?从哪几个方面可和正长石亚族的矿物相区分?
6.斜长石最易转变成什么矿物?
7.何谓条纹长石?它与文象结构怎么区别?条纹和文象是怎样形成的?
8.为什么架状硅酸盐必是铝硅酸盐?而岛状硅酸盐仅能形成铝的硅酸盐?
9.肉眼鉴定中如何区别钾长石和斜长石?
10.为什么架状硅酸盐矿物一般颜色浅、硬度高、相对密度较小?
11.似长石类矿物在成因产状上有何特点?这类矿物为什么不能与石英共生?

架状硅酸盐的络阴离子是三度空间无限联结的硅氧骨架。在骨架中的每个硅氧四面体的四个顶点都是共用顶点(Si∶O=1∶2),正负电价正好相等,只有在部分Si4+为Al3+(或Be2+)代替后,才有剩余负价与金属阳离子结合成为架状硅酸盐。所以,架状硅酸盐必为铝硅酸盐或铍硅酸盐。不过,铍硅酸盐分布不广,其意义远远不及铝硅酸盐。

架状硅酸盐的络阴离子可表示为[AlxSin-xO2nx-。铝代硅不能超过总数的一半,即按离子数,Al∶(Al+Si)一般在1∶4~1∶2之间。由于Al3+代Si4+而产生的负价,每个四面体平均只有-1/4~-1/2,在硅酸盐各亚类中最低。架状硅氧骨架在晶格中虽然连成了一个牢固的整体结构,但各四面体彼此只能以顶点相连,排列并不紧凑,骨架中留有很大的空隙。

架状硅酸盐中络阴离子的上述特点对本亚类矿物的成分、性质和成因带来以下许多重要的共同特点:

(1)由于络阴离子负电荷少,空隙大,所以要求的阳离子都是电价低、半径大的惰性气体型离子。其中,主要是K+、Na+、Ca2+三种。此外,还有Rb+、Cs+、Ba2+等。因此,本亚类各种常见矿物都是浅色矿物。

(2)由于架状络阴离子为牢固的整体结构,所以本亚类矿物的硬度比较高,一般为5~6,与阳离子半径大、电价低没有关系。

(3)本亚类矿物的相对密度在硅酸盐中最低。

(4)架状硅酸盐中有铝代硅,因而一般形成于高温条件或碱性条件下。

长石族

长石族矿物是地壳中分布最广的矿物,约占地壳总重量的50%。它是大多数岩浆岩、许多变质岩以及某些沉积岩的主要或重要造岩矿物。许多岩石的定名,其主要依据就是长石的种类和含量。

长石主要是钾、钠、钙的铝硅酸盐,其基本组分为:

(1)钾长石K[AlSi3O8]代号为Or;

(2)钠长石Na[AlSi3O8]代号为Ab;

(3)钙长石Ca[Al2Si2O8]代号为An。

图15-43 长石三组分混溶范围A区—较低温度下稳定的长石;B区—较高温度下稳定的长石;C区—不混溶区

自然界的长石,均由上述三种组分以不同比例组合而成。在这三种组分间以类质同象方式组成混晶的情况是不同的(见图15-43)。在Or和Ab间,虽然K、Na同为碱金属,但半径相差太大(37%),只有在高温时(660℃以上)才能以任意比例互相混合组成稳定的晶体。当温度更低时,两者间只能在一定限度内彼此混溶,呈不完全类质同象关系。在Ab和An间,由于Na+和Ca2+半径比较靠近(相差2%),Al3+和Si4+相差也只有21%,所以两者在各种温度下都能以任意比例相互混溶,形成稳定的晶体。在An和Or间的类质同象,即使在高温下也是有限的。根据长石的成分,可将长石分为钾长石和斜长石两个亚族。

(1)钾长石亚族(碱性长石亚族):包括在成分上由Or和Ab组成的各种长石,其中主要有透长石、正长石和微斜长石。钠长石既可以包括于本亚族中,也可以属于斜长石亚族。

(2)斜长石亚族:包括在成分上由Ab和An组成的各种长石。从钠长石到钙长石,有一系列具中间组分的长石。这些长石总称斜长石。根据其中Ab和An的比例,还可以将斜长石分为钠长石、奥(更)长石、中长石、拉长石、培长石和钙长石等。

尽管架状硅氧骨干在三维空间呈等向延展,但长石族结构中三维方向化学键的联结力强弱是有差别的,往往沿a轴方向的联结力相对最强,其次为沿c轴方向的联结力较强,形成架中有链的格局,由此决定了长石族矿物的形态不是呈理想上的等轴粒状,而是多呈平行(010)的板状或平行(100)的短柱状;也正由于这种联结力相对强弱的差别,相应决定了长石族矿物发育{010}和{001}两组完全解理;而似长石类矿物结构中没有这样的架中链相对强弱差异,因而该类矿物形态多呈粒状且解理不发育。

长石族矿物在形态、物性上有许多共同之处。现按亚族分述如下。

钾长石亚族(碱性长石亚族)

本亚族包括由钾长石(Or)和钠长石(Ab)组成的各种长石,这些长石中的金属阳离子为K+和Na+,因此,统称为碱性长石或钾长石。

由于在Or和Ab间存在不完全类质同象,所以本亚族的长石分为以Or为主的和以Ab为主的两部分。以Or为主的钾长石(碱性长石)主要有透长石、正长石和微斜长石。它们间的主要区别是由于形成温度不同而造成的晶体结构上的细微差别。

透长石形成于较高的温度下,一般以酸性火山喷出岩中的斑晶产出,其结构上的特点是Al和Si在各四面体中的分布无一定秩序,在任何一个四面体中出现Al和Si的可能性都是1∶3;透长石属单斜晶系。由于形成温度高,可含较多Ab(最高达50%)。

正长石形成于中等温度。在正长石中Al和Si的分布比较有秩序。在半数四面体中只有Si而不出现Al,另一半四面体中Al和Si出现的机会均等。正长石仍属单斜晶系。

微斜长石在低温下最稳定。在微斜长石中Al和Si的分布秩序井然,Al只出现于结构中特定的1/4四面体,在其余3/4四面体中只有Si而不出现Al。微斜长石属三斜晶系,对称程度较低。由于形成温度低,成分中Ab含量最少,最高仅达20%。

这里所说的Al—Si分布问题,即晶体结构中的有序度。有序度问题说明结构中各原子是否都位于各自特定的位置。位于其特定位置上原子的百分比与在其他位置(即错误位置)上该原子所占百分比之差,即为有序度。透长石有序度为0%,完全无序;正长石有序度为33.3%,部分有序;微斜长石有序度为100%,完全有序。实际上钾长石中的有序度不可能恰好如此。在硅氧四面体中,Si和Al的分布,总是在上述情况之间。下面把三种碱性长石(钾长石)的情况列于表15-9中。

表15-9三种碱性长石的成分、对称和结构中Al-Si分布差异对比

注:长石的类质同象比较复杂,Ab和An间的混晶在低温下也常会分解,但析出物极微小,在肉眼和一般光学鉴定范围内可看成是均匀的类质同象混晶;Or、Ab间的关系比较复杂。

以Ab为主的碱性长石主要是钠长石。它在成分上与An呈过渡关系,因而并入斜长石亚族描述。下面仅介绍分布最广的正长石和微斜长石。

图15-44 正长石的晶形

正长石K[AlSi3O8

[化学组成]K2O16.9%,Al2O318.4%,SiO264.7%,经常含有钠长石分子,有时可达30%;此外,可含微量Fe、Ba、Rb、Cs等混入物。

[形态]单斜晶系,晶体常呈短柱状或厚板状,主要单形为斜方柱{110},平行双面{010}、{001}、{101}、{201}等(图15-44),集合体呈粒状。

正长石常呈双晶。其中最常见,且肉眼特征最明显的为卡尔斯巴双晶。其次为巴温诺双晶和曼尼巴双晶(图15-45)。这三种双晶不仅出现在正长石中,而且可以出现于任何长石中,仅出现频率各有不同而已。这三种双晶特征见表15-10。

表15-10正长石中的常见双晶及双晶律

[物理性质]肉红色、白色;条痕白色;透明;玻璃光泽。硬度6;两组解理,平行{001}者很完全,平行{010}者完全,两组相交呈90°。相对密度2.57。

图15-45 正长石中常见双晶

[成因产状]正长石主要产于酸性和碱性岩浆岩,如花岗岩、正长岩以及相应的脉岩与火山岩中,与酸性斜长石、石英、黑云母、角闪石或霞石等共生。

区域变质作用形成的片麻岩等也常以正长石为主要矿物。

风化作用中正长石可以作为碎屑矿物进入沉积物中形成长石砂岩。

在热液或风化作用中,正长石很容易转变为白云母(绢云母)、叶蜡石、高岭石等层状硅酸盐矿物。

[鉴定特征]根据常见的肉红色、解理、硬度,结合产状可以识别。钾长石染色法见斜长石描述。

[用途]主要是作为最重要的造岩矿物之一而具有地质意义;利用其助熔性能大量用于陶瓷、玻璃、玻纤、搪瓷。也可作为钾肥原料。

微斜长石K[AlSi3O8

[化学组成]与正长石同,但含Ab分子较少,不超过20%。富含Rb、Cs(可达4%)的绿色异种,称为天河石。

图15-46 微斜长石的格子双晶示意

[形态]三斜晶系,晶形与正长石相似,但常形成巨大的晶体,一个单晶的重量可达若干吨。

在微斜长石中除具有正长石中的双晶外,还具有一种特殊的“格子双晶”。它是由平行(010)的钠长石律聚片双晶和平行b轴的肖钠长石律聚片双晶相交组成的格子状复合双晶(图15-46)。格子双晶在偏光显微镜下十分特征,但肉眼不易观察。

[物理性质]与正长石相似,仅因属三斜晶系,{001}和{010}两组完全解理间交角不是90°而是89°40',因而得名为微斜长石。伟晶岩中含Rb、Cs的天河石呈淡绿色。

[成因产状]微斜长石形成温度比正长石低,因此,主要形成于花岗伟晶岩中。

因为长石中的Si、Al排列会向有序度高的方向转化,因此,正长石有变为微斜长石的趋势;一般认为较大的侵入体或较老的侵入体中的正长石实际上已是微斜长石了。但因二者如无特征的格子双晶,很难区别。所以肉眼鉴定中一般仍把花岗岩中的钾长石叫正长石,把伟晶岩中的钾长石叫微斜长石。

[鉴定特征]一般根据产状与正长石区别,根据产状和颜色与斜长石区别。染色法同正长石。天河石以完全解理区别于绿柱石和磷灰石。

[用途]同正长石,天河石可用来提Rb、Cs。透明、颜色美丽者可作宝石,如月光石、天河石。

斜长石亚族

斜长石Na[AlSi3O8]—Ca[Al2Si2O8

[化学组成]本亚族长石统称斜长石,其成分在钠长石(Ab)和钙长石(An)之间成连续类质同象系列。按Ab和An的相对含量,斜长石有6种名称。同时把An的百分数,作为斜长石的牌号。斜长石的种类名称和牌号见表15-11。

表15-11斜长石的种类名称和对应牌号

图15-47 斜长石的晶形

根据斜长石在不同类型岩浆岩中的分布和矿物共生组合关系,一般把斜长石分为酸性、中性和基性三类:

(1)酸性斜长石An含量0%~30%,包括钠长石和奥(更)长石;

(2)中性斜长石An含量30%~70%,包括中长石和拉长石;

(3)基性斜长石An含量70%~100%,包括培长石和钙长石。

在斜长石中亦存在有序无序的问题,从而也有高温斜长石与低温斜长石之分,但在一般鉴定中不好区分,因而从略。

[形态]三斜晶系,晶体常呈板状(图15-47);集合体呈粒状。在晶洞中钠长石常呈叶片状产出,称叶钠长石。

斜长石中常见双晶除正长石中的卡尔斯巴律双晶外,还有钠长石律和肖钠长石律两种聚片双晶。这些双晶经常共同存在,组成复合双晶。斜长石中常见双晶见表15-12和图15-48。斜长石中的卡尔斯巴双晶和钠长石聚片双晶肉眼均可见到。在(001)解理面上,钠长石聚片双晶形成的平行细纹是斜长石的重要肉眼鉴定特征。

[物理性质]一般为白色、灰白色,常因蚀变而呈淡灰绿色,有时也呈粉红色;白色条痕;透明;玻璃光泽。硬度6~6.5,解理平行{001}和{010}完全,两组解理不正交,其夹角为86°24'~85°50',故名斜长石。相对密度2.61(钠长石)~2.76(钙长石)。

表15-12斜长石中最常见双晶及双晶律

图15-48 斜长石常见双晶

[成因产状]斜长石是自然界分布最广的矿物。在基性、中性、酸性岩浆岩中都是主要矿物组分。一般讲,岩浆岩的基、中、酸性与斜长石的基、中、酸性是吻合的,即:酸性斜长石产于酸性岩浆岩中,与正长石和石英共生;中性斜长石产于中性岩浆岩中,与普通角闪石共生;基性斜长石产于基性和超基性岩浆岩中,与普通辉石共生。

在区域变质作用中形成的片麻岩、片岩等岩石中,斜长石也很常见。

斜长石作为碎屑矿物,经常出现在砂岩中。酸性斜长石,如钠长石也可以在沉积岩的成岩作用中形成。

斜长石受热液蚀变后,很容易变成绿帘石、绢云母和方解石等。在风化作用中亦容易变为蒙脱石、高岭石等粘土矿物。

各种斜长石抵抗蚀变和风化的能力很不相同,An含量高的基性斜长石中,Al3+代替Si4+多,在水溶液作用下(尤其是酸性水溶液)特别容易分解;而Ab含量很高的酸性斜长石就相对稳定得多;钠长石是长石中抗风化蚀变能力最强者,它经常可以在热液作用中交代其他长石而形成。但总的说,长石在低温、酸性条件下,要向层状硅酸盐转化,进而形成氧化物和氢氧化物。

[鉴定特征]与正长石的区别主要为颜色、产状,如能见到钠长石双晶纹,则可完全确定是斜长石。各牌号斜长石用肉眼无法区别。区别钾长石与斜长石可用染色法。

在标本表面(最好是磨光面)上滴HF腐蚀数分钟,冲洗净后,滴30%亚硝酸钴钠溶液(需用时配制,不可久放)在表面上作用数分钟,再冲净,钾长石染成鲜黄色,斜长石仅被腐蚀为灰白色,石英仍光洁如初。对两种长石共生,且颜色相同(例如都呈灰白色)的情况,此法不仅可靠,而且可以清楚地看出两者的分布和相对含量,顺便也可以看石英的分布。

[用途]长石是重要的造岩矿物。鉴定其含量,以及应用显微镜等进一步确定其牌号,是确定岩石类别的基础。




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