中国西北部地区地质矿物在偏光显微镜下的特征

刘 海，王 兵

（中钢集团天津地质研究院有限公司，天津 300061）

1 地质矿物结构特征

地质矿物的结构是指组成矿石的矿物颗粒(主要为透闪石)的结晶程度、形态特点、粒度和颗粒之间的相互关系等。

透闪石的形态为显微纤维状、片状，85%以上为纤维状。集合体形态为隐晶质集合体、无定向纤维集合体、近平行纤维束、放射状纤维团等。片状透闪石多时会使矿石的透明度降低[1]。

经过研究可以发现我国西北部地区地质矿物的形成大致分为4个期次：第1个期次的地质矿物呈现柱状，同时出现斑晶状，矿物粒度通常为3mm左右，最大不超过7mm，属于粒度较粗的矿物质；第2期次的地质矿物呈现出纤维状，这一期次的矿物粒度较小，纤维长度大致为0.5mm，柱状矿物呈现出束状，经过第一期次发育出现放射状，第3期次矿物出现细微的纤维状态，不足0.1mm，矿物粒度之间界限模糊，集合体矿物出现毛毡状结构，形成该区域主要矿物主体；第4期次矿物呈现出细脉状集合体穿切前3期次矿石。

在前人研究的基础上，结合手标本与偏光显微镜下的观察，笔者将地质矿物的结构归类为变晶结构这一大类[2]。具体还可进行以下几种分类：

1.1 按粒度大小可分为

（1）显微粗晶质：粒度一般为1mm～3mm×0.1mm～0.3mm，此种类型的矿物不多见，其外观比较粗糙，光泽和透明度均较差。

（2）显微细晶质：在偏光显微镜下可分辨出矿石颗粒的大小和形态，呈纤维状或针状，粒度一般为0.1mm～0.01 mm，比较常见。

1.2 按晶体形态可以分为

（1）长柱状变晶结构：重点分散在一部分斑晶结构之中，该区域矿物多呈现出长柱状，长宽不超过10mm，地质矿物晶体形态为粗粒状，也被称为叶片状[3]。

（2）纤维状变晶结构：分布范围较广，矿物形态多为纤维状，其粒度不均匀，较大粒度的矿物在显微镜下可以观察到其晶形，使用电子显微镜进行分辨。

1.3 按粒度相对大小可以分为

（1）等粒变晶结构：矿石晶体大小差别不大，呈等粒状均匀相嵌分布，这种结构比较典型。

（2）斑状变晶结构：组成西北部地区矿物明显分为两类，大小晶体悬殊，一类是大晶体呈斑晶，主要为交代残留的柱状矿石；一类为细小晶体组成基质，主要为纤维状矿石。

1.4 按矿物之间的相互关系和组合排列方式可分为

（1）束状结构：矿石呈纤维状聚集，大致沿长轴定向排列，可见斜消光现象。

（2）放射状结构：由纤维状矿石以一个基点为中心向四周呈放射状分布。转动物台有波状消光现象。

2 偏光显微镜原理

笔者此次实验所用的是江南厂PT—6型偏光显微镜，而结合本次的实验目的，主要进行的是单偏光和正交偏光的观察，使用10×的目镜和4×的物镜，总放大倍率在40倍的条件下进行观察的。

3 偏光显微镜观察结果

矿物样品薄片在单偏光下观察均为无色，为正中突起，正交偏光下干涉色呈灰白～黄白色，最高可达Ⅱ级蓝。据笔者估计，干涉色的高低变化也可能与薄片的实际厚度和矿物颗粒的粗细有关。

笔者将青海、新疆等两个产地共4件样品，分别磨成0.03mm的偏光薄片，在偏光显微镜下进行观察，观察结果见表1。

通过观察，基本确定4块薄片中的主要矿物均为透闪石，且含量大于99%，矿石以集合体形式出现，单个矿石微晶呈他形，外形轮廓难以分辨，依靠消光现象大致可以区分。

表1 偏光显微镜观察结果

混入的杂质矿物有黝帘石、粘土、黄铁矿等，笔者估计粗晶矿石和黝帘石是构成样品石花和絮状物的主要原因，而黄铁矿是形成黑色杂质及褐色皮壳的主要原因[4,5]。

图1到图4为4件样品的薄片(H-1到H-4号样品)在放大40倍、正交偏光下的照片。

Mag：40×∣→1mm←∣

图1 H-1青海，40×

图2 H-2青海，40×

图3 H-3新疆，40×

图4 H-4新疆，40×

4 结论

西北部地区的矿物结构特征[6]。

4.1 新疆地区地质矿物特征

以显微纤维状变晶交织结构为主并向隐晶质结构过渡，矿物粒度一般在0.02mm～0.008mm至0.005mm～0.0015mm之间。

4.2 青海地区地质矿物特征

以显微叶片状变晶结构～显微纤维状变晶交织结构为主，粒度稍粗：0.1mm～0.015mm至0.03mm～0.05mm之间。