Определение знака удлинения кристалла

С удлинением кристалла может совпадать одна из осей оптической индикатрисы. Если с удлинением совпадает ось N_g, то удлинение считается положительным (+), если N_p – удлинение отрицательное (-).

Практически работа заключается в определении наименования осей оптической индикатрисы, совпадающих с удлинением кристалла, с помощью компенсационной слюдяной или кварцевой пластинки, имеющих разность хода 150 (серый цвет) и 575 (фиолетовый) микрон соответственно. На пластинках указано расположение осей эллипса. Вдоль пластинки располагается ось N_p. Для определения наименования осей оптической индикатрисы исследуемое зерно ставят в положение максимальной яркости и в прорезь тубуса микроскопа вводят компенсационную пластинку. Наблюдают изменение интерференционной окраски кристалла. Если она изменится в сторону повышения (например, была серая, стала желтая), то расположения осей в кристалле и на компенсационной пластинке совпадают. Если минерал стоял удлинением параллельно пластинке (рис.1) и оси совпадали, значит, вдоль удлинения кристалла находится ось N_p, и удлинение кристалла отрицательное. Если же при введении пластинки наблюдается понижение окраски (например, была желто-красная, стала бело-серая), значит оси в кристаллах и на пластинке не совпадают.

Определить удлинение можно и с помощью кварцевого клина, у которого также вдоль длинной оси располагается ось N_p, а перпендикулярно к ней ось N_g. Клин имеет три или четыре порядка интерференционной окраски, как в номограмме Мишеля-Леви. При введении в прорезь микроскопа клина наблюдают изменение интерференционной окраски минерала. При совпадении разности хода клина с разностью хода минерала наблюдается момент компенсации, то есть окраска минерала становится темной, что свидетельствует о несогласном положении осей оптической индикатрисы минерала и кварцевого клина. Если компенсации не наблюдается - оси в минерале и на пластинке совпадают.

а) повышение окраски оси совпадают, нет компенсации, кристалл имеет «-» удлинение	б) понижение окраски, или компенсация оси не совпадают кристалл имеет «+» удлинение

Знак удлинения в некоторых случаях является очень важной константой и диагностическим признаком минерала. Например, цеолит и ортоклаз оба бесцветны, имеют n<n_{кан. бальзама}, серую интерференционную окраску, но их можно отличить по знаку удлинения: у ортоклаза удлинение «-», а у цеолита (ломонтита) «+».

Лабораторная работа №3

Оптические свойства минералов.

Породообразующие минералы.

Салические минералы.

Группа ПОЛЕВЫЕ ШПАТЫ

Без анализатора все прозрачные, бесцветные, в скрещенных николях (Х) двупреломление (N_g-N_p) низкое, интерференционная окраска (И.О.) – серая.

Плагиоклаз

Плагиоклаз - триклинный, таблитчатый, таблитчато-призматический. Характерна прямоугольная форма в шлифах. В глубинных породах имеет короткие формы, в гипабиссальных – узкие и длинные прямоугольники. Часто в эффузивных породах плагиоклазы основной массы имеют игольчатую форму – микролиты (очень мелкие) или лейсты (более крупные, заметны двойниковые полоски).

Наименование плагиоклазов	Основность	Анортитовая молекула	Оптический знак	Группа Лодочникова
Альбит	кислый	0-10	+	3 группа, нет рельефа
Олигоклаз	кислый	11-30	-	3 группа, нет рельефа
Андезин	средний	31-50	+	4 группа, рельеф положительный
Лабрадор	основной	51-70	+	Рельеф положительный
Битовнит	основной	71-90	-	отсутствует шагрень
Анортит	основной	91-100	-

Показатель преломления колеблется, возрастая от альбита к анортиту – n=1.527–1.590. угол погасания (сNg) - зависит от состава плагиоклазов, он увеличивается с увеличением анортитовой молекулы.

Самое характерное свойство плагиоклазов – наличие полисинтетических двойников. (Рис. 1). Чаще всего узкие двойники характерны для кислых плагиоклазов, широкие – для основных.

Если в полисинтетическом двойнике знак главной зоны (удлинения) отрицательный, закон двойникования, скорее всего, альбитовый. Если удлинение положительное, то закон, вероятнее всего, периклиновый. Оптически отрицательные, как правило, бывают те плагиоклазы, которые содержат анортитовой молекулы от 16 до 36% и от 70 до 100%. Оптически положительные считаются те, которые содержат ее от 0 до 16 и от 36 до 70%. Можно использовать следующее правило: если в момент погасания вертикальная нить окулярного креста окажется в остром углу, образованном трещинами спайности, то знак угла положительный, если же в тупом – отрицательный. Низкотемпературные плагиоклазы образовались при медленном охлаждении и характерны для интрузивных пород, высокотемпературные плагиоклазы – минералы эффузивных пород, образовавшиеся при быстром охлаждении, закаленные. Типичны зональные кристаллы. (Рис.84). Зональность возникает при быстром охлаждении магматического расплава, когда реакция между выделяющимися кристаллами и расплавом не успевает произойти, нет равновесия, и на поверхностные зоны кристаллов отлагаются новые слои (зоны) иного состава. Внутренние зоны являются более основными (богатыми анортитом), а внешние более кислые. Это зональность нормальная. Но в эффузивных и в метаморфических породах бывает обратная зональность, когда центральная часть является кислой, а внешняя - основной.

Вторичные изменения. В нейтральной и щелочной среде плагиоклазы серицитизируются - замещаются тонкочешуйчатым мусковитом (рис.81); степень серицитизации увеличивается с увеличением основности; при недостатке калия альбитизируются или цеолитизируются. Основные плагиоклазы изменяются гораздо легче кислых. На стадии раннего и позднего катагенеза происходит растворение плагиоклазов. (Рис.83,90). Но если растворенное вещество отлагается тут же, образуются каемки регенерации. (Рис.89). При катаклазе зерна могут дробиться. (Рис.92).

При наличии в растворах железа и магния плагиоклазы замещаются альбитом, эпидотом, карбонатом (рис.82), хлоритом. Основные плагиоклазы подвергаются соссюритизации – замещению смесью тончайших зерен серицита, альбита, кальцита, эпидота, цоизита. Деанортизация основных плагиоклазов – разложение основных плагиоклазов на альбит и серицит.

В сильно щелочной среде наблюдается монтмориллонитизация плагиоклазов; под действием горячих растворов – пумпелиитизация и пренитизация основных плагиоклазов; привнос калия – гидрослюдизация (рис.91); натрия – альбитизация; магния и железа – хлоритизация всех плагиоклазов, эпидотизация средних и основных.

На контакте калиевого полевого шпата и кислого плагиоклаза в последнем возникают червеобразные вростки кварца, называемые мирмекитами.

Калиевый полевой шпат (КПШ)

КПШ – K,Аl(Si₃O₈); при охлаждении имеет место распад твердых растворов и образование двух фаз, в одной из которых преобладает калий, в другой - натрий. Полевые шпаты, имеющие высокое содержание натрия (до 37%), наз. анортоклазами; имеющие высокое содержание кальция относятся к плагиоклазам. Замещение полевого шпата смесью опала и каолинита называется пеликанитом. Прорастания полевого шпата альбитом называются пертитами (рис.2). Пертиты распада – веретенообразные, пертиты замещения – пятнистые или струйчатые. Прорастания плагиоклаза калиевым полевым шпатом – антипертиты (встречаются реже). Прорастания полевого шпата кварцем – пегматиты (рис.3). Из вторичных продуктов по калишпатам могут развиваться карбонат, эпидот, турмалин. Так же как и плагиоклазы, к.п.ш. могут подвергаться регенерации (рис.85,86,87,88).

Ортоклаз

Ортоклаз - бесцветный, прозрачный, часто буроватый из-за наличия в зернах точечных включений бурого пелитового материала, образующегося при выветривании, - процесс пелитизации (рис.90) – замещение криптокристаллическим каолинитом; наблюдаются включения гидрослюды. От микроклина отличается прямым погасанием в зоне (010) и проявлением простого двойникования. Разновидность низкотемпературного ортоклаза наз. адуляром. Часто встречаются ортоклазы с пертитовой структурой. (Рис.2).