岩矿微观分析与鉴定.doc

附件2：东北石油大学大学研究生期末论文（作业）成绩东北石油大学（硕士）研究生课程名称： 岩矿微观分析与鉴定 任课教师： 张景军 开课学年/开课学期： 20132014学年/第2学期 学时 / 学分： 学时32/学分2 所 在 教 学 学 院： 地球科学学院 专业名称： 地质工程 学号 / 姓名： 138009030471 / 于爽 研究方向： 油气田开发地质 教师评语：任课教师签字（章）：7摘要：在显微镜下对岩石薄片进行深入、细致的观察、描述和分析是常规的且是最重要的岩石学研究的基本方法，岩石薄片的镜下观察和研究不仅可以更为准确地确定组成岩石的矿物组分和百分含量、粒度、次生变化等，而且可以提取更多的成因信息。岩石结构的重要内容矿物颗粒之间的相互关系也多为显微结构，多在显微镜下才能进行观察。尤其是具细粒结构、微粒结构、隐晶质结构的岩浆岩，在手标本上表现出的岩石学性质比较有限，要进行更细致的观察和较准确的命名，必须进行镜下观察。关键词： 偏光显微镜； 鉴定原理； 鉴定方法 1.岩矿微观鉴定的方法透射偏光显微镜下岩矿石的鉴定在偏光显微镜下鉴定透明矿物的光学性质主要通过单偏光、正交偏光、锥光三个系统进行。在单偏光镜下主要观察矿物的突起、晶形、颜色、多色性、吸收性及解理等;_正交偏光镜则主要观察矿物的最高干涉色、消光类型。、消光角、延性符号、双晶等，它们是鉴定非均质体矿物的另一些光性特征;锥光镜下主要是确定非均质体矿物的轴性、光性、光轴角和光抽散等，它们对区别某些矿物其有重要意义。上述透明矿物光学性质和常数是我们对每个矿物进行描述的主要内容，也是编制透明矿物鉴定检索表的基本数据。1.1单偏光系统下观察的主要内容1.1.1矿物的突起折射率是透明矿物最基本也是最主要的光学常数，但在薄片中无法直接测出每个矿物的折射率值，而只能借助于直观的突起初步鉴定。矿物的突起决定于矿物本身的折射率和树胶折射率之差(加拿大树胶折射率为1。54)。长期以。来。人们习惯将突起。分为6-7个等级，以方便鉴定。突起等级折射率范围主要代表矿物突起参考等级负高或负中1。48蛋自石、萤石负高负低1。48一1。54钾长石、白榴石、沸石、钠长石负中正低1。54-1。60石英、中基性斜长石负低一正低正中1。60-1。66透闪石、电气石、磷灰石正低-正中正高1。66-1。78辉石、橄榄石、十字石正中-正高正极高1。78橱石。、锆石正高-正极高 表1-1 突起等级分类1.1.2矿物的晶形、解理和裂理1.1.2.1矿物的晶型薄片中所见到的矿物形态，并不是其完整的晶形，而是矿物某一切面的轮廓；因此要想判断某矿物的晶形，必须观察该矿物的各个切面，综合考虑；如角闪石常见到长方形轮廓，同时也能见到近六边形或菱形轮廓，综合后可认为角闪石为长柱状;又如长石常见的是近方形和长方形轮廓，可判断其为板状。1.1.2.2矿物的解理和裂理在薄片中矿物的解理表现为沿一定结晶方向平行排列的细缝线，即解理缝。裂理(或称裂开、裂纹)是沿双晶面破裂或沿细微包裹体分布的缝线，一般不如解理缝线平直，多数表现弯曲，定向性不明显。1.1.2.3颜色指单偏光镜下白光(七色光组成)透过晶体后呈现的颜色，已是未被晶体吸收的部分色光的混合色。如果各色光被矿物等量吸收，透过矿物后仍为白光则该矿物不显示颜色，称无色矿物。1.2.3.4多色性和吸收性：均质体矿物的非垂直光轴(光轴面)切面而言，当转动物台时若见到颜色有变化称为多色性；若见到颜色深浅有变化称吸收性。这是由于非均质体矿物具有各向异性，对各色光波的选择吸收和吸收程度随振动方向而变化的结果。1.2正交偏光系统下观察的主要内容均质体矿物由于各向同性，所以任何一切面在正交偏光下均表现为全消光（转动物台消光不变)。因此均质体矿物只有在单偏光镜下观察(有些矿物非均质化除外)。对非均质体矿物，除单偏光系统外，还需在正交偏光甚至锥光系统下观察，以便将相似的矿物区分开。1.2.1消光类型及延性符号1.2.1.1消光类型和消光角消光类型是指矿片处在消光位时，其解理缝(双晶缝)或晶体轮廓等与目镜十字丝(代表上下偏光振动方向)的相互关系。当矿片处于消光位时，若解理(双晶)或晶体轮廓与十字丝之一平行时，称平行消光。两组解理或品体轮廓平分十字丝时，称对称消光;解理或晶体轮廓与十字丝之一斜交时称斜消光。1.2.1.2延性符号指晶体的长方向(如柱状、针状、板状矿物)与光率体长、短半径的关系。当晶体的长方向与光率体长半径(慢光)平行或夹角小于45时。为止延性;当品体长方向与光率体短半径 (快光)平行或夹角小于45时为负延性;应当注意的是矿物长方向平行Nm(或夹角小于45)时延性可正可负；如果长形矿物消光角为45时不分延性正、负。1.2.2干涉色及双折射率干涉色是非均质体、非垂直光轴或光轴面的切片，在正交偏光下，当白光不同波长的七色光通过晶体时，由白光干涉而成，这种干涉结果是光程差起主导作用，即一定的光程差对应一种干涉色。图1-1干涉色和双折射率1.3锥光系统下某些光学数据的确定矿物薄片鉴定中，一般不需使用锥光系统，若必须确定矿物的轴性、光性或光轴角(2V)时，可选用适当切面在锥光下确定。2岩浆岩、沉积岩、变质岩三大岩类的宏观与微观鉴定特征及区别特征2.1岩浆岩宏观与微观鉴定特征2.1.1岩浆岩宏观鉴定特征岩浆岩是岩浆活动的产物。地下深处的岩浆，在巨大内压力的作用下，沿着地壳薄弱地带侵入地壳上部或直接喷出地表冷凝而成的岩石。其主要识别标志有。2.1.1.1岩浆岩中喷出岩附近保存有明显的火山活动痕迹，如，火山口、火山锥、熔岩流和柱状节理等；侵入岩常被其它岩石所包围。2.1.1.2岩浆岩的结构反映了岩浆结晶的特点。侵入岩中的各种矿物结晶良好，属全晶质结构，如花岗岩等；喷出岩是隐晶质或玻璃质，有的似煤渣状，用肉眼分不出其中的矿物成分。2.1.1.3岩浆岩中的矿物或矿物集合体在空间排列及填充方式上有如下特点：a.岩石中矿物颗粒的排列不显示方向性，而呈均匀分布。b.岩石无论在颜色上还是在粒度上，都是不均匀的，从整块岩石来看，显得斑斑块块，杂乱无章。c.有熔岩流动的痕迹，例如，不同颜色的条纹和拉长的气孔。d.有由挥发成分逸散后留下的孔洞。这种构造往往为喷出岩所具有。e.有气孔被后来的次生矿物所充填而形成的杏仁状构造。除火山碎屑外，岩浆岩不具备层理构造，不含化石。2.1.2岩浆岩微观鉴定特征2.1.2.1颜色：主要描述岩石新鲜面的颜色，也要注意风化后的颜色。直接描述岩石的总体颜色，如紫、绿、红、褐、灰等色。有的颜色介于两者之间，则用复合名称，如灰白色、黄绿色、紫红色等。岩浆岩的颜色反映在暗色矿物和浅色矿物的相对含量上。一船暗色矿物含量60%称暗色岩；在6030%的称中色岩；30则称浅色岩。2.1.2.2结构：根据岩石中各组分的结晶程度，可分为全晶质、半晶质、玻璃质等结构。2.1.2.3岩浆岩结构的描述内容和方法：粗粒：5mm;中粒：1-5mm;细粒：lmm; 描述总体矿物及各不同矿物的颗粒大小,形态及在岩石中的含量 不等粒:描述最大、最小及中间大小颗粒的大小及含量 似斑状结构：大的为斑晶，小的为基质。半晶质 斑状结构(玻璃质+结晶质)：描述斑晶成分、形状、颗较大小及含量；基质部分的含量，颜色、断口特点 玻璃质 描述颜色、断口特点构造：侵入岩常为块状构造,岩石中的矿物无定向排列；喷出岩常具气孔状、杏仁状和流纹状构造。要注意描述气孔的大小、形状、杏仁的充填物及气孔、杏仁有无定向排列。2.1.2.4矿物成分：矿物成分及其含量是岩浆岩定名的重要依据。岩石中凡能用肉眼识别的矿物均要进行描述。首先要描述主要矿物的成分、形状、大小、物理性质及其相对含量，其次对次要矿物也要作简单描述。2.1.2.5次生变化：岩浆岩固结后，受到岩浆期后热液作用和地表风化作用，往往使岩石中的矿物全部或部分受到次生变化，若变化较强，就应描述它蚀变成何种矿物。如橄揽石、辉石易成蛇纹石，角闪石、黑云母常变成绿泥石，而长石则变成绢云母、高岭石等。2.2沉积岩宏观与微观鉴定特征沉积岩是在地壳表面常温常压下，由风化、侵蚀、搬运、沉积和固结成岩等作用形成。主要识别标志如下。2.2.1沉积岩的颜色、成分和结构表现出明显的层状结构，不同的岩层叠置在一起好像一部巨厚的“书”。因此，层理构造是沉积岩最重要的构造特征之一，也是区别于岩浆岩和变质岩的最重要的标志。2.2.2沉积岩除层理构造外，它的层面上经常保留有自然作用产生的一些痕迹，它经常标志着岩层的特性，并反映沉积岩的形成环境。a.波痕：是由风、流水和波浪作用在层面上留下的一种波状起伏痕迹。b.泥裂：又叫龟裂，指在粘土质或砂质沉积岩表面，由于干燥收缩而形成的不规则的多边形裂纹。c.雨痕：雨滴打击未固结的细粒沉积物表面所留下的痕迹。但比较少见。2.2.3沉积岩的结构：a.碎屑岩结构。特点是岩石可分为碎屑和胶结物两部分。b.泥质结构。多为粘土矿物形成的结构。c.化学结构。是通过化学溶液沉淀结晶而成。d.生物结构。由生物遗体或碎片组成，如介壳结构等。2.2.4生物遗迹指岩层中含有古代动物和植物的遗迹或遗骸，即化石。这是沉积岩的重要特征。但不是所有的沉积岩都具有的特征。2.3变质岩宏观与微观鉴定特征地壳中已生成的岩石，在岩浆活动、地壳运动产生的高温、高压条件下，使得原来岩石的成分、性质发生改变，由此形成的岩石称为变质岩。变质岩以其特有的变质矿物、结构和构造区别于岩浆岩和沉积岩。首先要注意产状的观察，如石英岩和大理岩在接触变质或区域变质作用中均可形成，片岩和片麻岩为区域变质的产物，从岩性上无法区别某些变质岩的成因类型。又如有些石英岩与变质石英砂岩，结晶灰岩与大理岩等在室内也难于区别，但我们只要结合野外产状、分布及共生的岩石类型就能较好的解决。在室内肉眼鉴定变质岩的具体步骤是：区别常见的几种变质岩构造，如板状、千枚状、片状及片麻状等，在辨别时首先观察矿物的结晶颗粒大小。当肉眼无法分辨的则可能属板状或千枚状构造类；反之属于片状或片麻状构造类。然后观察破裂面的特点，如破裂面光滑整齐，易裂成均匀的薄板者为板状构造；若片理面上有强烈的丝绢光泽和小褶皱者为千枚状构造。对于片理与片麻理构造的区别，主要是看矿物的形态特征和定向排列的连续性，若主要由片状或柱状矿物组成且又连续分布，则为片理构造，若是以粒状矿物为主，片、柱状矿物虽定向排列但不连续成层则为片麻状构造。若岩石中全部由粒状矿物组成，无定向性，则为块状构造。 观察岩石的结构 在观察结构时要注意的是岩石中既有粒状、又有片状、柱状矿物时，对结构的描述必须是综合的，如片麻岩主要由长石、石英的粒状矿物组成，并含少量片状矿物黑云母或柱状矿物角闪石，片、柱状矿物又呈定向而不连续排列，这样就描述为鳞片粒状变晶结构。2.3.1变质岩的矿物变质岩中含有仅在变质作用下才能形成的变质矿物。最常见的具有特征性的变质矿物有：滑石、石墨、红柱石、石榴子石、蓝闪石、绢云母、绿泥石、阳起石等。2.3.2变质岩的结构2.3.2.1变晶结构。在变质过程中矿物重新结晶所形成的结构。最常见的变晶结构有：等粒变晶结构：矿物晶粒大小大致相等，多呈它形，互相镶嵌很紧，不具定向排列。如大理岩、石英岩等。 斑状变晶结构：与岩浆岩的斑状结构相似，在细粒的基质上分布着一些大的晶体变斑晶。如某些片麻岩和片岩常具有这种结构。鳞片状变晶结构：片状矿物（云母、绿泥石等）定向排列，如各种片岩。2.3.2.2变余结构。由于重结晶作用不彻底，原岩的矿物成分和结构特征可以被保留下来，称为变余结构，也称残余结构。2.3.2.3变质岩的构造变质岩中最常见的片理构造也是鉴别某些变质岩的重要根据。岩石中片状、板状和柱状矿物，在压力作用下呈平行排列的现象叫片理构造。具体可分为如下几类：a.板状构造：岩石易剥成板状，破裂面光滑平整，肉眼难以分辨矿物颗粒。b.千枚状构造：在岩石的破裂面上可看到强烈的丝绢光泽和皱纹。c.片状构造：岩石中大量片状矿物和粒状矿物都呈平行排列，构成较薄而清晰的片理。3.岩浆岩、沉积岩及变质岩的区别岩浆岩沉积岩变质岩成因有岩石圈中、下部以及软流圈中的熔融岩浆上升到浅处或涌出地表冷凝而成在地表生成条件下有各种沉积作用形成的沉积物被埋藏到一定深度经过成岩作用而形成的岩石有岩石圈内现存的岩石受地质环境变化使 原岩在基本为固态条 件下其结构、构造被改造而形成的岩石矿物成分均为原生矿物，成分复杂，常见的有石英、长石、角闪石、辉石、橄榄石、