尽管说砂岩薄片鉴定并不难,可要想准确无误的确定碎屑的类型,尤其是对众多并不十分典型的岩石碎屑进行归类则并非易事。这就要求鉴定人员要对火成岩、变质岩以及所有岩石类型的特征都有所了解才是。
2015年就要过去了,忙了一年,最近终于又有时间可以静下来好好看书学习了。在学习过程中,发现很多以往并未十分注意的有助于提高砂岩薄片鉴定水平的知识点,顺便整理出来在此与大家一起分享。
在砂岩中,很多情况下长石的分布仅次于石英,当然也有例外,在一些以花岗岩或片麻岩质母岩为主要物源的沉积区,砂岩中长石的含量可以很高。所以,对长石的准确识别也显得尤为重要。
在日常的砂岩薄片鉴定过程中,由于碎屑岩中的长石多为母岩经过风化、剥蚀、搬运之后的碎屑,不易准确分辨其种类,所以一般不要求对碎屑长石进行细分。但也有例外,有些单位则要求将钾长石和斜长石甚至微斜长石进行分别统计。这样就要求鉴定人员对长石镜下特征有更进一步的掌握。
关于长石的分类,按化学成分长石分为钾长石和斜长石(钙钠长石)两大类。
钾长石中包括正长石、微斜长石、透长石及歪长石。在砂岩中,正长石和微斜长石分布广泛;而透长石和歪长石则比较少见。
斜长石是钠长石是钙长石两种组分的类质同象混合物。按An的数量可分为钠长石(An0~10%)、更长石(An10%~30%)、中长石(An30%~50%)、拉长石(An50%~70%)、培长石(An70%~90%)和钙长石(An90%~100%)等六种。常将An<30%者称酸性斜长石,An30%~50%者称中性斜长石,An>50%者称为基性斜长石。
在薄片中,新鲜的长石是无色透明的;略经分解,即出现混浊。
长石的鉴定特征如下:
1、突起特征:钾长石类均为负突起,斜长石中钠长石为负突起,更长石的突起与树胶接近,中长石与拉长石则为正突起。
2、具双晶,正长石具简单双晶,斜长石和微斜长石具聚片双晶;微斜长石的双晶常呈很特征的细双格子出现;
3、具解理,能将无双晶的长石与石英区别开;
4、有分解物存在,对不同类型的长石,有时是极其典型的。
钾长石中,分布最广的是正长石和微斜长石。
正长石,晶形几乎总是板状的,薄片中无色,所有切面均为负突起,有解理。一级灰至灰白干涉色,有时具简单双晶(不会出现格子双晶)。在有些切面上为斜消光,有些切面上则是平行消光;负延性;褐色的粘土质点(泥化现象)是正长石所特有的分解物,很少发生绢云母化,只在绢云母化强烈的岩石中才会变为绢云母。可被白云母和石英交代(云英岩化),在热液作用下可被绿帘石、方解石、钠长石、方沸石、绿泥石等代替。常与石英构成文象或蠕虫交生。
条纹长石是由钾长石和钠长石组成的具条纹结构的混晶体。常见主晶为钾长石(正长石或微斜长石)客晶为酸性斜长石的“(正)条纹长石”;也有主晶为酸性斜长石客晶为钾长石的“反条纹长石”。客晶的外形多样,有脉状、棒状、滴状、封闭状、穿插状、交代状等,均具同样的光性方位。反条纹长石比较少见。利用色散效应或贝壳线,很容易将条纹长石与反条纹长石区别开。在条纹长石中,嵌晶的折光率高于包围着它的矿物,反条纹长石则相反。
微斜长石,在薄片中见到有独特的微斜格子双晶是,即能确定是微斜长石,但对于无格子双晶的微斜长石,只有利用费氏台研究,才能与正长石区别开。
透长石与歪长石在碎屑岩中很少见。它们的存在,无疑说明碎屑物的来源地是年轻的喷出岩和侵入岩(新侵入体),透长石和歪长石与正长石的区别是光轴角小。
斜长石:斜长石中,在沉积岩中分布最广的是酸性系列的钠长石,中长石很少见,最后,包括培长石在内的基性斜长石则更少见,主要见于富含火山物质的年轻沉积岩中。
薄片中斜长石多具板条状晶屑,无色透明(因风化多变为绢云母和粘土矿物而呈灰-灰白色),(010)和(001
)解理完全。斜长石的光学性质,系随着钙长石的分子含量而变,号数增大,斜长石的折射率即升高,突起也相应略有升高;干涉色亦随钙长石的分子含量增加而由一级灰增至一级黄;双晶发育类型多样,以聚片双晶和卡钠复合双晶常见,常具环带状构造。聚片双晶以更长石的最为细密,随着An增加而渐宽渐稀疏;环带构造以中长石最发育。
观察斜长石的次生变化物,可以获得一些资料来区别酸性斜长石和中性、基性斜长石。酸性斜长石的次生变化物,都是水云母类的矿物,而在受过初期变质的岩石中,则为绢云母。这一标志也能将酸性斜长石与钾长石区分开;在钾长石的次生变化物中,水云母和绢云母实际上是不存在的。中性和基性斜长石的次生变化物多半是方解石和钠钙质沸石(方沸石、片沸石、浊沸石)。
在薄片中钾长石(微斜长石除外)可能与无双晶的钠长石相混。区别在于,钠长石在主切面或接近于主切面中的折光率与树胶接近,同时正长石的所有切面均为负突起。此外,钾长石总是负光性,而钠长石确是正光性。
关于长石的有序度,一般是指结晶骨架中Al-Si的分布是否有一定规律。长石的有序度研究可以为解决岩石成因问题提供参考。一般情况下,高温形成的长石有序度低;低温形成的长石有序度高;较老时代的长石比时代较新长石有序度高;浅成岩比深成岩以及岩浆花岗岩比花岗岩化的岩石中的长石有序度低;受应变力作用强者有序度增高。