Изучение оптических свойств кристаллов при одном николе

При одном николе изучают форму минеральных зерен, спайность, цвет и свойства, обусловленные величиной показателя преломления.

2. Предмет, цели и методы петрографии.

Петрография (от греч. pétros — камень и...графия), наука о горных породах, их минералогических и химических составах, структурах и текстурах, условиях залегания, закономерностях распространения, происхождения и изменения в земной коре и на поверхности Земли.

П. — наука геологического цикла; она тесно связана с минералогией, геохимией, вулканологией, тектоникой, стратиграфией и учением о полезных ископаемых.

По типам изучаемых горных пород различают П. магматических, П. метаморфических и П. осадочных горных пород, или литологию.

Основная цель петрографических исследований – это изучение природного состава земной коры, для того, чтобы обеспечить качественное решение практических и теоритических проблем в геологии, геофизике и геомеханике.

Методы:

1. полевые методы – изучение процессов образования минералов горных пород.

2. лабораторные исследования:

· микроскопический метод (определение минерального состава) – позволят изучить тонкозернистые минеральные агрегаты в шлифах. При этом используется поляризационный микроскоп.

· химический метод (определение химического состава) – выявляет закономерности в изменении химического состава пород.

Помимо них еще есть:

- камеральный метод (КЭП)

- иммерсионный метод

- метод РФА – даёт возможность определить элементы-примеси, присутствующие в породах в малых количествах.

- метод Метод Делесса и Розиваля - способ определения относительных количеств минералов в шлифах, введенный в петрографию Делессом и усовершенствованный Розивалем. Заключается в проведении одной или нескольких линий на шлифе и измерении по ним поперечников некоторых минералов; сумма поперечников каждого минерала указывает его относительное количество в шлифе и, следовательно, в самой породе.

- метод Федорова - теодолитный метод изучения оптической констант минералов в шлифах при помощи универсального столика. Даёт возможность определить тип решёток, входящих в реальную структуру; с его помощью мы получаем общую схему структуры, её геометрический скелет.

Билет № 2

1. Группы Лодочникова.

Группа Лодочникова	Поведение полоски Бекке	Рельеф, шагрень	Граница	Пример
	Чёткая, широкая, бежит к КБ	Резкий, грубая	грубая	Опал, флюорит
	Чёткая, бежит к КБ	Слабый, слабая (нет)	чёткая	содалит
	Нет или не видна	Нет, нет	Нечёткая (не видна)	нефелин
	Бежит на минерал	Слабый, слабая (нет)	чёткая	кварц
	Чёткая, бежит на минерал	Хорошо выраженный, чёткая	чёткая	апатит
	Широкая / световой эффект	Грубы, чёткая	чёткая	Оливин, пироксены
	Световой эффект	Грубый, резкая	Чёрная, грубая	гранат

2. Мафические и салические минералы.

Выделенные две группы минералов получили особые названия, а именно магнезиально-железистые минералы называются мафическими, в то время как известково-магнезиальные — салическими, так как силиций и алюминий играют в них ведущую роль. Большинство минералов первой группы обладает темными окрасками, тогда как бедные железом салические минералы окрашены в светлые тона. Поэтому синонимом мафических минералов является термин цветные, или темноцветные, минералы, тогда как салические минералы являются светлыми. Эти термины являются условными, так как бывают чисто магнезиальные минералы, окрашенные в светлые тона, например белые диопсиды из группы пироксенов или сходные по виду с мусковитом бесцветные флогопиты слюдянки (чисто магнезиальная слюда). Поэтому терминам и светлый, и темный надо придавать общий смысл в отношении их состава, а не действительной окраски минералов. Так бывает, что щелочные полевые шпаты имеют темно-серую окраску, хотя они и не содержат железа, а окрашены тонко распыленными темными включениями или вследствие других явлений, в частности под влиянием радиоактивных излучений.
К породообразующим мафическим минералам относятся:

- оливин (представляет собой изоморфный ряд форстерит – фаялит)

- ромбические пироксены (изоморфный ряд энстатит – ферросилит)

- моноклинные пироксены (изоморфный ряд диопсид – геденбергит)

- актинолит (группа бесцветных и слабоокрашенных амфиболов, я тут не уверена, что он дал исключительного, а не его изоморфный ряд с тремолитом)

-биотит

Салические – алюмосиликатные минералы:

Например: кварц, альбит, эгирин.

Билет № 3

1. Оптическая индикатриса.

Это вспомогательная воображаемая эллипсоидальная поверхность, выражающая опт. св-ва кристаллических веществ, мысленно помещаемая в центре кристаллического вещества.

Оси индикатрисы N_g и N_p делят углы между оптическими осями пополам и называются биссектрисой острого угла или, сокращенно, острой биссектрисой и биссектрисой тупого угла, или тупой биссектрисой. Ось N_m, направленная перпендикулярно к плоскости оптических осей, называется оптической нормалью. Острый угол между оптическими осями называется углом оптических осей и обозначается 2 V.

Оптическая ось - направление в кристалле, вдоль которого скорость света не зависит от ориентации плоскости поляризации света. Свет, распространяющийся вдоль оптической оси кристалла, не испытывает двойного лучепреломления.

Двойн о е лучепреломл е ние, расщепление пучка света в анизотропной среде (например, в кристалле) на два слагающих, распространяющихся с разными скоростями и поляризованных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Для минералов кубической сингонии оптическая индикатриса будет принимать форму шара. Единичных направлений не будет.

Единичное направление – такое направление, по которому свойства кристаллов отличаются от свойств по всем другим направлениям.

Средняя сингония

Оптическая индикатриса имеет форму одноосного эллипсоида вращения.

Минералы низших сингоний

Оптическая индикатриса – двуосный эллипсоид вращения.

Угол 2V – диагностический признак двуосных минералов.

Если биссектрисой острого угла оптических осей является ось Ng, то минерал будет оптически положительным, а форма индикатрисы будет вытянутая – двуосный эллипсоид вращения. Если ось Np, то минерал будет оптически отрицательным, а индикатриса будет иметь сплющенную форму эллипсоида вращения. Частный случай: когда угол=90 – минерал оптически нейтрален.

В кристаллах ромбической сингонии оси индикатрисы совпадают с кристаллографическими осями. Примеры: ромбические пироксены: ось 001 совпадает с Ng, 010 с Nm, 100 с Np. Оливины: Np с 010, Nm с 001, Ng с 100.

В кристаллах моноклинной сингонии одна из осей индикатрисы совпадает со второй кристаллографической осью, а две остальные оси индикатрисы лежат в одной плоскости с двумя другими осями кристалла, но не совпадают с ними. Минералы моноклинной сингонии имеют множество единичных направлений. Для моноклинных минералов характерно, что какая-нибудь из осей (Ng, Np, Nm) совпадает с 010. Например, у моноклинных пироксенов Nm=010, а Ng и Np образуют углы с 100 и 001.

Триклинная сингония: все направления являются единичными. Оптическая индикатриса не привязана к кристаллическим элементам и оси индикатрисы образуют характерные для минерала углы с кристаллическими осями. Например, альбит: Nm и 001 – 19 градусов, Ng и 010 – 15, Np и 100 – 29.

2. Ультрамафические породы и их вулканические аналоги. Содержание SiO2 в породе = 43 % является границей между мафическими и ультрамафическими породами.

Ультрамафичекие породы - группа магматических бесполевошпатовых (может присутствовать до 10% основного плагиоклаза) и не содержащих фельдшпатоидов горных пород нормального петрохимического ряда. Они состоят главным образом из оливина, ромбического и моноклинного пироксена, кальциевого амфибола в различных количественных соотношениях. Породы, состоящие преимущественно из оливина, клино- и орто пироксена:

Породы, состоящие преимущественно из роговой обманки, пироксена и оливина:

Перидотиты отличаются от пироксенитов содержанием оливина более 40%. Они подразделяются на дуниты (или оливиниты – если шпинелевый материал – магнетит), гарцбургиты, лерцолиты, и верлиты, а пироксенты 0 ортопироксениты, вебстериты и клинопироксениты Могут также содержать шпинель, гранат.

Билет № 4

1. Изотропные минералы. Изотропный минерал при скрещенных николях становится темным и не просветляется при повороте столика на 360°. В группу изотропных минералов в основном входят минералы кубической сингонии и аморфные.

· Опал SiO2*nH2O. Аморфный кремнезём, имеет проторешётку. Выпадает из растворов, заполняет трещины, миндалины, пустоты, некоторые организмы (спикулы губок), образует псевдоморфозы по другим горным породам и минералам, составляет цемент песчаников. Встречается в виде агрегатов неправильной формы. Резко выраженная шагрень, рельеф, полоска на бальзам. Бывает бесцветным или бурым. 1ая группа Лодочникова. Низкий показатель преломления. Часто превращается в халцедон и мелкоагрегатный кварц.

· Флюорит CaF2. Кубическая сингония, 1ая группа Лодочникова, самый низкий показатель преломления. образуется при пневматолизе – образование минералов с высвобождающимися флюидами (газами). Встречается в гранитах вместе с топазом, ПШ, кварцем. Может иметь гидротермальное происхождение. Октаэдр либо неправильной формы под микроскопом, бесцветен, либо фиолетовая окраска. Имеет разные оттенки синего, есть спайность по октаэдру. Характерен для грейзенов, турмалиновых гранитов, топазных пород.

· лейцит KAlSi2O6. При медленном остывании распадается на нефелин и КПШ. Образует вкрапленники и мокролиты. 2ая группа Лодочникова. Бесцветный, обладает низким двупреломлением. «Паркетная» структура – полисинтетические двойники. Спайности нет. Это характерный высокотемпературный минерал лав.

· группа содалита: содалит (Na8(AlSiO4)Cl2), гаюин, нозеан, лазурит. Кубическая сингония. Спайность ясная, по ромбическому додекаэдру. Содалит – первичный минерал изверженных пород, преимущественно эффузивных. У нас -встречается в содалитовых сиенитах. Нозеан и гаюин в вулканических горных породах в виде вкрапленников. 2ая группа Лодочникова. Содалит под микроскопом бесцветный, буроватый. Спайность под углом 90. Нозеан и гаюин бесцветны, сероватые, голубоватые иногда. Особенность: при понижении давления начинает плавиться и образуются бухточки. Лазурит образуется на контакте карбнатных пород и целочных интрузий. Синяя окраска. Обычно сплошные массы.

· вулканическое стекло (абсидиант). Переохлаждёный расплав. Свойства зависят от состава. Содержание кремнезёма снижает показательприломления. Fe и Ca увеличивает. В микроскопе чёрные, не пропускает лучи). В кислых стёклах меньше кристаллического материала (меньше микролитов).

· гранаты: Альмандин – в гранитах (кислых г/п). При увеличении степени метаморфизма увеличивается количество спессартина. 7ая группа лодочникова. Нет спайности, сильно трещиноватые, обычно образуют сильно изометричные кристаллы. Пиральспиты – чуть-чуть розоватые: (гроссуляр Ca3Al2(SiO4)3, андродит Ca3Fe2(SiO4)3) – грязно-коричневая, болотная окраска; (уваровит Ca3Cr2(SiO4)3) – зелёный; (Маланит Ca3(SiTiO4)3 – коричневый, до чёрного. Встречаются в скарнах. Наблюдается зональность или секторальность. Характерны для контактово-метасомотических пород и кристаллических сланцев.

· шпинели MgAl2O4 бесцветен, плеонаст (MgFe)(Al,Fe)2 O4 зелёный, пикотит (Mg,Fe)(Al,Fe,Cr)2O4 коричневый. Кубическая сингония. В разре получаются квадраты, четырёхугольники и треугольники. Нет спайности. Очень стойкий.

· хромит FeCr2O4 – в ультраосновных породах. Полупрозрачный – на краях и дырках пропускает красные лучи 7ая группа. Кубическая сингония. Характерен для основных и ультраосновных изверженных пород.

2. Связь химического и минерального состава изверженных горных пород.

В химическом составе магматических горных пород существенное участие принимают элементы, входящие в следующие соединения: SiO2, ТiO2, А12O3, Fe2O3, FeO, MnO, MgO, CaO, Na2O, K2O, H2O, P2O5. Кроме перечисленных соединений в магматических породах в небольшом количестве и не всегда присутствуют S, Zn, Ва, Sr, Сг, Ni, Со, Sn, Li, Cs, Pb, As, Sb, CI, F, B, U, Th.

Совершенно особое значение имеют растворенные в магматическом расплаве легколетучие вещества — F, С1, В, Н, S, Р, С, Н2O и др. Они понижают вязкость и точку плавления магмы, способствуют кристаллизации минералов, не входя в их состав, иногда изменяют порядок кристаллизации и влияют на ход дифференциации магмы. Они обладают способностью выносить с собой многие тяжелые металлы (железо, медь, цинк, свинец, олово, вольфрам, бериллий и др.), так как образуют с ними легколетучие соединения. Минералы, присутствующие в изверженных породах, подразделяются на главные породообразующие, минералы-примеси, или акцессорные, и эпи-магматические, или вторичные. К последним принадлежат также минералы, образующиеся при поверхностном выветривании интрузивных пород.

К главным породообразующим относятся минералы группы силикатов (силикаты, алюмосиликаты, силикаты с гидроокислом) и кварц.

Определение вещественного состава магматических горных пород производится путем установления в них процентного содержания химических элементов (их окислов) и породообразующих минералов. Химический и минеральный составы пород взаимосвязаны, но связь эта сложная, поэтому невозможно путем пересчета химического состава горной породы получить ее минеральный состав, и наоборот.

Группа пород по содержанию, % SiO2;	Условия образования	Название породы	Минеральный состав

Ультраос-новные 33-45	Интрузивные	Дунит	70-100% оливина, 0-30% пироксена
Перидотит	30-70% оливина, 30-70% пироксена
Пироксенит	0-30% оливина, 70-100% пироксена
Эффузивные	Пикритовый порфирит	Вкрапленники оливина и пироксена среди полустекловатой зеленовато-черной массы
Основные 42-52	Интрузивные	Габбро	50-70% пироксена, иногда амфибола, 30-50% плагиоклаза
Эффузивные	Базальт	Иногда различаются мелкие пластинки и иголочки плагиоклаза и пироксена среди стекловатой темно-серой массы
Средние 52-64	Интрузивные	Диорит	50-70% плагиоклаза, 30-50% роговой оболочки (реже пироксена)
Эффузивные	Андезит (андезитовый порфир)	Вкрапленники плагиоклаза и амфибола среди полустекловатой серой и темно-серой массы
Кислые 65-75	Интрузивные	Гранит	25-30%кварца, 50-60% калиево-натрового полевого шпата, 10-15% плагиоклаза, 5-15% слюды (реже амфибола)
Эффузивные	Липарит (кварцевый порфир)	Вкрапленники кварца и полевого шпата среди полустекловатой желтой, розовой или бурой массы
Щелочные	Интрузивные	Сиенит	70-80% полевого шпата (в основном калиево-натрового), 20-30% амфибола (реже биотина) и 20-30% пироксена
Нефелирован-ный сиенит	50-60% полевых шпатов 30-40% нефелина, 10-20% амфибола и пироксена
Эффузивные	Ортоклазовый порфир	Вкрапленники ортоклаза среди полустекловатой бурой массы
Фонолит	Вкрапленники нефелина, полевого шпата, эгирина среди буровато-темно-серой полустекловатой массы

Билет № 5

1. Одноосные минералы.

Одноосными называются минералы, имеющие одну оптическую ось. Это минералы, относящиеся к средней категории: тетрагональной, гексагональной и тригональной сингонии. Все разрезы имеют прямое погасание, за исключением разрезов, перпендикулярных оптической оси. Если угол погасания 0^o, то такое погасание называется прямым.

· Нефелин NaAlSi2O4 (не встречается с кварцем), 3 группа Лодочникова. Образует квадраты, треугольники, 6ти угольные сечения. Бесцветный. Легко разрушается и замещается. Спайность видна, прямое погасание. Гексагональная сингония.

· Канкринит - 2ая группа Лодочникова. Это продукт замещения нефелина – полоска бежит на нефелин. Весьма совершенна спайность. Отрицательное удлинение. Бесцветен. Высокое двупреломлеине.

· кварц SiO2 – 4 группа Лодочникова, слабое двупреломление (может быть изотропный). Обратное погасание. Нет спайности. Совершенно прозрачный, волнистое погасание – часто.

· апатит – Ca4Ca(F,Cl)(PO4)3, гексогональная сингония, слабое двупреломление, нет спайности, 5 группа Лодочникова, бесцветный. Не даёт цвета интерференции выше серого. Типичный минерал в кислых, промежуточных и основных породах.

· турмалины – шерл NaFe3A6(Si6O18)(BO3OH)4, дравит NaMg3Al6(Si6O18)(BO3OH)4 – чёрные, плеохроизм, прямая схема погасания (т.е.по удлинению окраска гуще (вертикально)). Гексагональная сингония. Эйбаит - бесцветный турмалин. Игольчатые кристаллы, отрицательное удлинение (угол между Ng и 001 меньше или равен 45). Шерл по Np чёрный, по Ng коричневый. Дровит по Ng коричневый, по Np светло-коричневый.

· карбонаты – кальцит CaCO3, доломит CaMgCO3, сидерит. Кристаллизуются в ромбической ингонии. Кальцит – сплошные массы, мелкозернистый (иногда), не даёт ромбов. Бесцветный, посевдоабсорбция (изменение показателя преломления по разным направлением). Перламутровые цвета интерференции. Полисинтетические двойники. Доломит даёт ромбы. У всех весьма совершеная спайность. Весьма высокое двупреломление – перламутровые цвета интерференции. 6ая группа лодочникова.

· корунд Al2O3 – тригональная сингония, вытянутые (прямое удлинение) или уплощённые (отрицательное) кристаллы. Бесцветный, 6ая группа Лодочникова, слабое двупреломдение (но под микроскопом – среднее). Спайности нет, есть отдельность (грубая трещиноватость). Встречается в метаморических горных породах, пилитах. В магматических породах вместе с основным плагиоклазом.

· мелилит - Ca2Mg(Si2O7) аккерманит и Ca2(AlSiO7) геленит. Тетрагональная сингония, хорошая спайность по пинакоиду, образуют таблитчатые и вытянутые кристаллы, в вулканических породах образуют микролиты. Буроватый оттенок. Встречается в нефелинами, в основных щелочных породах с пироксеном и оливином. 5 группа лодочникова

· циркон ZrSiO4. Тетрагональная сингония, спайность по призме 90 градусов. 7ая группа Лодочникова, сильное двупреломление. Бесцветный. Встречается в кислых породах: гранитах, сиенитах. В гнейсах, слюдяных сланцах. Плеохроические двойники образует.

· рутил (коричневый) TiO2, исключительно сильное двупреломление, 7ая группа лодочникова.

· титанит CaTi(SiO4) – дисперсия, сильное двупреломление. 7ая группа

2. Габброиды и их вулканических аналоги.

Габброиды – общее название для семейства плутонических пород основного состава, содержащих плагиоклаз в качестве главного породообразующего минерала. Вулканические аналоги – базальты.

Билет № 6

1. Двуосные минералы.

Два круговых сечения и два перпендикуляра оптических осей. Двуосные минералы – минералы низшей категории, имеющие два изотропных сечения, перпендикулярно которым располагаются две оптические оси кристалла.

К низшей категории относятся минералы ромбической, моноклинной и триклинной сингонии. Оптическая индикатриса для кристаллов этих минералов представляет собой трёхосный эллипсоид вращения с тремя неровными осями Ng, Nm, Np и двумя оптическими осями. В двуосных минералах можно определить три показателя

преломления Ng, Nm, Np, соответствующие трем осям оптической индикатрисы.

· Оливин (Mg,Fe)2SiO4 – изоморфный ряд форстерит Mg –фаялит Fe. Ромбическая сингония. Встречается в интрузивных и эффузивных магматических горных породах у/о и основного состава. Оливины, в которых меньше 70 % фаялитовой составляющей никогда не встречаются с кварцем. Ng перпендикулярна первому пинакоиду. Спайность по пинакоиду, прямое погасание. 6 группа Лодочникова. Очень неустойчивый, легко разрушается. Сильное двупреломление. Грубые неправильные трещины - не стойкий минерал. Бесцветный, белый. 7ая группа Лодочникова. Прямое погасание – когда трещины спайности совпадают с осями идикатрисы.

· Пироксены – магнезиально-железистые силикаты. Составная часть ультрамафических пород и габброидов. Встречается в вулканических породах основного и ультраосновного состава. Встречаются в гранулитах, скарнах, в осадочных терригенных. Кристаллизуется в ромбической и моноклинной сингонии. Образуют короткостолбчатые призматические кристаллы. Хорошо развита спайность по призме. Nm перпендикулярна 2му пинакоиду.

- Ромбические пироксены – угол между третьим и первым пинакоидом 90. Образует изоморфный ряд энстатит-ферросилит. Энстатит (0-10), бронзит (10-30), гиперстен (30-50), феррогиперстен (50-70), эолит (70-90), ферролит (90-100).

- Моноклинные пироксены - угол между 3м и 1м пинакоидом 106. Диопсид CaMn(Si2O6) бесцветный – геденбергит CaFe(Si2O6) зелёный.

Плоскость оптических осей параллельна 2му пинакоиду, за исключением разреза, параллельного первому пинакоиду – у него прямое. Диопсид встречается в у/о породах, диопсид-геденбергит в скарнах. Авгит в вулканическихпородах среднего и основного состава. Авгит образует изометрические зёрна, буроватая окраска, плеохроизм, дисперсия силы двупреломления. Титановый авгит сильнее окрашен, коричневый, плеохроизм, сильная дисперсия: по Ng – фиолетовая окраска, по Np красно-жёлтая.

Эгирин NaFe(Si2O6) – щелочной пироксен, натровый. Встречается в щелочных, фельшпатоидных породах с альбитом, нефелином, в щелочных полевошпатовых гранитах вместе с кварцем. Вытянутые, реже игольчатые зёрна. Окрашен, обратная схема плеохроизма – по Np зелёный, по Nm – жёлтый, по Ng жёлтый либо бесцветный.

· Амфиболы – спайность по призме, пересекается в разрезах 3го пинакоида 54 и 126 градусов.

Кристаллизуется в ромбической и моноклинной сингонии. Пересекающаяся спайность под углом 120.

- Ромбическая – антофилит (MgFe)7(Si4O11)(OH)2. Оптическая ориентировака как у ромбических пироксенов. Бесцветный, прямое погасание. Жадеит – есть алюминий. Иногда игольчатые зёрна.

- Моноклинная – тремолит Ca5Mg2(Si4O11)(OH)2 – бесцветный, оптически отрицательный,угол оптических осей 50-60; актинолит Ca5(Mg,Fe)(Si4O11)(OH)2 – зелёный по Ng и бесцветный по Np – плеохроизм. Образуют шестоватые, игольчатые кристаллы. Оптическая ориентировка - как у пироксенов диопсид-геденбергитового ряда. Тремолит встречается в скарнах. Актинолит – в мраморе, зелёных сланцах. Роговая обманка=авгит. Титанистый авгит – песочные часы.

· Полевые шпаты – Ca-Na плагиоклазы, K – микроклин, ортоклаз, санидин; K-Na – анортоклаз.

- К: каркасный алюмосиликат. KALSi3O8, санидин, микроклин, ортоклаз, слабое двулучепреломление. Санидин встречается только в вулканических породах, образует вытянутые кристаллы и микролиты. Никогда ничем не замещается. ортоклаз – в плутонических породах, образует простые двойники. Легко замещается и становится бурым. Для ортоклаза и микроклина характерны пертиты распада - вроскти альбита. Есть антипертиты – вростки ПШ в плагиоклаз (тогда полоска Бекке побежит на плагиоклаз).

- Ca-Na: Альбит NaAlSi3O8 – анортит CaAl2Si2O8. Имеют полисинтетические двойники:

кислые плагиоклазы: олигоклаз; альбит (не более 5% анортитовой состовляющей. относят к щелочным). Андезин – средний плагиоклаз. В нескольких зёрнах проверяем угол, при котором гаснет сначала одна система двойникования, потом другая. Если он меньше 15, то берём знак минус, если больше – плюс. Если показатель преломления меньше КБ или равен, то минус, если больше – плюс.

2. Полевошпатовые породы и их вулканические аналоги.

I. Полевошпатовые породы
A. С калиевым полевым шпатом
	Глубинные	Излившиеся
а) С кварцем	Граниты	Кварцевые порфиры, липариты
b) Без кварца и без заместителей полевых шпатов	Сиениты	Ортофиры, трахиты
с) С заместителями полевых шпатов и с кислым плагиоклазом	Нефелиновые и лецитовые сиениты	Нефелин. и лейцит. порфиры, фонолиты
d) С заместителями полевых шпатов и основным плагиоклазом	Эссекситы	Трахидолериты
B. Без калиевого полевого шпата
а) С кислым плагиоклазом	Диориты	Порфириты, андезиты, дациты
b) С осповпым плагиоклазом	Габбро, но-риты	Диабазы, мела-фиры, базальты
с) О основным плагиоклазом и заместителями полевых шпа-тов	Тералиты	Тефриты, база-ниты
II. Бесполевошпатовые породы
а) С заместителями полевых шпатов	Ийолиты, ми-ссуриты	Нефелиниты, лей-цититы
b) Без заместителей полевых шпатов	Пироксениты, перидоотиты	Лимбургиты, ав-гититы

Билет № 7

1. Диаграммы свойство-состав.

Изучая при помощи поляризационного микроскопа показатели преломления, угол оптических осей, положение оптической индикатриссы, законы двойникования и др. оптические свойства и пользуясь специальными диаграммами зависимости свойств от их состава, определяют состав минерала. Особенно важны эти признаки для таких минералов как плагиоклазы, пироксены и амфиболы, по углу погасания которых определяют состав и название минерала. На ней: Угол 2V у каждого номера плагиоклаза да показатели преломления по разным направлениям, параллельным Np, Nm, Ng (цифры к этим линиям справа). У плагиоклазов есть двойники, которые гаснут по очереди. Нужно измерить угол между двумя промежуточными стадиями их погасания (когда ни тот двойник ни тот не в погасании). Этот угол находим на оси слева и смотрим, где она пересекается с пунктирной линией. Проецируем вниз - и вуаля - номер нашего плагиоклаза, определённый методом максимального симметричного погасания.

Рис. 24. Изменение свойств плагиоклазов в зависимости от состава.

2. Фельдшпатоидные породы и их вулканические аналоги

Фельдшпатоиды:
-безполевошпатовые (ийолит - уртит)
-нефелиновые сиениты (нефелин-щелочные п.ш.)
-нефелиновые габброиды (нефелин-плагиоклаз)
Их аналоги (соответствено):
-нефелиниты
-фонолиты
-нефелиновые базальты

Билет № 8

1. Известково-щелочные полевые шпаты (плагиоклазы). Методы определения состава плагиоклазов под микроскопом.

Представляют собой изоморфный ряд альбита (Ab) Na{AlSi₃O₈} и анортита (An) Ca{Al₂Si₂O₈}. По содержанию анортитовой: альбит– 0 – 10, олигоклаз– 10 – 30, андезин– 30–50, лабрадор– 50 – 70, битовнит– 70 –90, анортит– 90 – 100. Высокотемпературные разновидности отличаются от низкотемпературных меньшим 2 V, несколько иной оптической ориентировкой, наличием зональности. Плагиоклазы широко развиты в природе. Основные разновидности (лабрадор, битовнит) являются главными минералами габбро, базальтов, диабазов, андезин – существенной частью диоритов, сиенитов, вулканитов среднего состава (андезитов и др.). Кислые плагиоклазы характерны для гранитов, гранитоидов; олигоклаз типичен для пегматитовых жил.

Кристаллооптические методы определения плагиоклазов.

В петрографической практике применяются в основном два метода: метод Бекке–Беккера и метод максимального симметричного погасания альбитовых двойников в зоне ^010. Первый из них обладает большей точностью, но неприменим к кислым плагиоклазам. Перед началом работы необходимо определить Ng ¢ и Np ¢ по отношению к канадскому бальзаму. Для этого выбирают зерно плагиоклаза с наивысшей интерференционной окраской. Ставя поочередно зерно в положение темноты и выдвинув анализатор, следят за полоской Бекке. У альбита № 5 показатель меньше, чем у канадского бальзама; у олигоклаза равен, у остальных номеров показатель преломления больше 1,54. Указанные определения необходимы для того, чтобы знать, со знаком “+” или “–” брать отсчеты (знак отсчета является чисто условным определением). Эти данные дают возможность, кроме того, непосредственно определить состав кислых плагиоклазов, без применения дополнительных измерений. Метод максимального симметричного погасания альбитовых двойников в зоне ^010 не обладает высокой точностью, так как является статистическим: разрезов ^010 можно провести сколько угодно, и во всех будет наблюдаться симметричное погасание альбитовых двойников. Это объясняется тем, что в альбитовых двойниках плоскостью срастания, совпадающей с двойниковой плоскостью, является 010. Из всех имеющихся в шлифе разрезов надо брать максимальные углы отсчета. Определение проводят в следующей последовательности.

2. Горная порода (определение, признаки, ограничения).

Горная порода – это минеральный агрегат, который имеет определённую структуру, текстуру, геологические границы (контакты), могут быть закарстованы. Горной породой не являются: руды, искусственный материал.

Внешние признаки горных пород отражают такие понятия, как структура, текстура, цвет, плотность, хрупкость - пластичность. Эти признаки присущи всем генетическим типам горных пород: магматическим, осадочным, метаморфическим. Большая часть горных пород составлена тесно примыкающими друг к другу зернами минералов или их агрегатов. При этом промежутки между ними могут иметь разные размеры, либо почти отсутствовать. Пространство между составными частями горных пород называют порами. Пористость - является важной характеристикой горных пород, характеризующей иногда условия их образования. Минералы, составляющие породу, имеют между собой закономерные взаимоотношения, получившие название структура. Лишь некоторые горные породы лишены подобных закономерных взаимоотношений между составляющими их частями. Например, обсидианы сложены аморфной стекловатой массой, образующейся при быстром остывании магмы на неверности Земли во время вулканических извержений, а конгломераты и брекчии содержат обломки хаотически расположенных более древних пород. Структуру обсидианов называют стекловатой, а конгломератов и брекчий - обломочной.

Структурой называется строение горных пород, обусловленное размерами, формой и взаимным расположением составляющих ее минералов. Среди зернистых структур в зависимости от размера зерен выделяет гиганто-, крупно-, средне-, мелко- и тонкозернистые. По форме зерен выделяют равномерно- и неравномерно зернистые структуры.

Под текстурой понимается набор признаков строения горной породы, обусловленных ориентировкой, а также расположением и распределением ее составных частей. Выделяются следующие виды текстур: массивные, полосчатые, слоистые, комковатые, сланцеватые, флюидальные, миндалекаменные и др. Очень важным внешним признаком горных пород служит цвет. Часто цвет отражает минеральный состав горной породы.

К внутренним признакам горных пород принадлежат радиоактивность, люминесценция. Электропроводность. Эти свойства горных пород определяются только с помощью сложных физических приборов.

Билет № 9

1. Пироксены.

Пироксены(VI, реже VII гр.) широко распространены в природе, на их долю совместно с амфиболами приходится около 20% от состава земной коры. Это силикаты цепочечного строения, радикал. В некоторых пироксенах (например, в авгите) часть Si может замещаться Al, а также Ti (титан-авгиты). Главными катионами являются Fe²⁺, Ca, Mg, реже Na, Fe³⁺, Al. В породах чаще всего встречаются бронзит-гиперстен, диопсид-геденбергит, авгит, эгирин, эгирин-авгит (эгирин-диопсид). Кристаллизуются в ромбической и моноклинной сингониях. Образуют короткостолбчатые кристаллы, слегка удлиненные по [001]. В ромбических пироксенах угол 100:001=90^О, в моноклинных – 106^О. Во всех пироксенах имеется призматическая спайность, пересекающаяся в разрезах ^[001] под углом 87^О. Наиболее распространенные пироксены, кроме эгирина, в шлифе бесцветны или слабо окрашены. В ромбических погасание прямое, в моноклинных – косое. В пироксенах имеются двойники – простые и полисинтетические. Вторичными минералами, развивающимися по пироксенам, являются амфиболы, хлорит, биотит, магнезиальные разновидности преобразуются в серпентин, тальк.

Оптическая ориентировка пироксенов.

а – кристалла ромбического пироксена; б – ориентировка на грани 010; в – на грани 001; г – кристалла моноклинного пироксена; д – его ориентировка на грани 010.

Ромбические пироксены(VI гр.) ряд энстатитMg₂[Si₂O₆] - ферросилитFe₂[Si₂O₆], промежуточными членами являются бронзит, гиперстен, феррогиперстен.бщими свойствами ромбических пироксенов являются слегка вытянутые по [001] кристаллы. Группа Лодочникова VI. Энстатит и бронзит в шлифе бесцветны. Показатели преломления повышаются в сторону железистых разновидностей, несколько повышается двупреломление – от 0,009 до 0,015–0,017. Погасание в зоне вертикального пояса прямое.

Моноклинные пироксены (VI-VII гр.) встречаются как в магматических, так и в метаморфических породах. В ультраосновных, основных породах обычны авгит и титан-авгит, в средних-кислых разновидности диопсид-геденбергитового ряда, более богатые SiO₂ по сравнению с авгитом. Эгирин, эгирин-авгит (эгирин-диопсид) являются составной частью фельдшпатоидных сиенитов, ийолит-уртитов. Диопсид, волластонит формируются в скарнах. Двупреломление сильное, до очень сильного у эгирина. Плоскость оптических осей у всех разновидностей || 010. По химическому составу: ряд диопсида CaMg[Si₂O₆] и геденбергита CaFe[Si₂O₆]. Они образуют изоморфные ряды с эгирином, клиноэнстатитом, клиногиперстеном.

Химический состав авгита (VI гр.) значительно сложнее, чем у диопсид-геденбергита. Характерной особенностью является присутствие Al. Схематическая формула Ca(Mg,Fe)[Si₂O₆] + до 50% CaFe³⁺[AlSiO₆]. В титан-авгите часть Si замещается Ti. Является типичным минералом габбро, долеритов, диабазов, нередко встречается в перидотитах, лейцитовых и нефелиновых базальтах. В шлифе имеет обычно светлую, коричневатую окраску, не плеохроирует. При повышении содержания TiO₂ появляется розовато-фиолетовая окраска с заметной абсорбцией и плеохроизмом: по Ng розоватая с фиолетовым оттенком, по Np слабо-зеленоватая. Для титанистых авгитов характерна структура песочных часов, связанная с неодинаковой скоростью роста на различных гранях.

Э гирин NaFe³⁺[Si₂O₆] (VII гр.) образует кристаллы, резко вытянутые по [001]. Эгирин окрашен в шлифе в ярко-зеленый цвет.

2. Общая генетическая классификация магматических горных пород.

Магматические г.п.:

-эффузивные

-интрузивные:

- гипабиссальные/субвулканические (закристаллизовались на глубине от о до 1,5-2 км).

- абиссальные/глубинные(на глубине >1,5-2 км)

ряд кислотности	кислые SiO2 78-64%	средние SiO2 64-53%	основные SiO2 53-45%	ультраосновные SiO2 30-45%	Характерные
ряд щёлочности	нормальный Na2O+K2O <5%	нормальный Na2O+K2O <5%	умеренно-щелочной Na2O+K2O 5-13%	щелочной Na2O+K2O 13-18%	нормальный Na2O+K2O <5%	нормальный Na2O+K2O <5%	структуры	текстуры
интрузив- ные	гранит, гранодиорит	диорит, габбро- диорит, кварцевый диорит	сиенит	нефелино- вый сиенит	габбро	анортозиты (лабрадорит)	пироксенит	перидотиты (гарцбургит и другие)	дунит	от мелко- до крупнокристаллических; полнокристаллические; равномернозернистые, иногда порфировидные	плотные; массивные пятнистые
субвулкани- ческие (<жильные>)	гранитный пегматит, аплит, гранит-порфир	диорит- порфир	сиенит- порфир	-	долерит	-	-	-	-	от мелко- до гигантокристаллических; полно- и неполнокристаллические; порфировидные, пегматитовые	плотные; полосчатые массивные
эффузив- ные	риолит, дацит, пемза, перлит, обсидиан	андезит, андези- базальт	трахит	-	базальт	-	-	пикрит	-	от афанитовых до среднекристаллических; полно- и неполнокристаллические, стекловатые; порфировые	пористые, реже плотные; пузыристые флюидальные миндалекаменные; массивные полосчатые
					Минеральный состав
светлые минералы	кварц 25-40% КПШ 20-35% кислый плагиоклаз 25-35%	средний плагиоклаз 60-80% редко КПШ и кварц	КПШ 60-80% средний плагиоклаз 10-30%, редко кварц	КПШ 20-60% нефелин 20-45% кислый плагиоклаз 5-20%	основной плагиоклаз 35-65%	основной плагиоклаз 90-100%	светлые минералы отсутствуют
цветные минералы	биотит, роговая обманка 3-10%	роговая обманка 0-40%, пироксены 5-20%, редко биотит	роговая обманка, биотит, пироксены 10-20%	щелочные пироксены и амфиболы, биотит 5-40%	пироксены 35-65% иногда оливин, роговая обманка	пироксены, оливин 0-10%	пироксены 60-100% оливин 0-40%	оливин 40-90% пироксены 10-60%, редко роговая обманка	оливин 90-100% пироксены 0-5% хромит 0-5%
				Преобладающие цвета пород
	белые, серые, розовые	серые	серые, розовые	серые, розовые	темные цвета	черный, серый	зеленовато-черные	темно-зеленые или черные

Билет № 10

1. Амфиболы.

Основой кристаллической решетки амфиболов являются сдвоенные цепочки (ленты) кремнекислородных тетраэдров, формула радикалов [Si₄O₁₁]^6–. Катионы Mg, Ca, Fe²⁺, Fe³⁺, Na. Амфиболы широко развиты в метаморфических породах (амфиболитах, гнейсах, сланцах, некоторых скарнах), встречаются также в магматических породах (сиенитах, диоритах, плагиоклазовых гранитах, андезитах), в фельдшпатоидных породах присутствуют щелочные амфиболы типа арфведсонита–рибекита.

Амфиболы кристаллизуются в ромбической и моноклинной сингониях, последние резко преобладают. Образуют вытянутые по [001] кристаллы, шестоватые, призматические, формируют волокнистые и радиально-лучистые агрегаты. Наиболее вытянутые индивиды характерны для амфиболов, не содержащих Al, например для тремолита. Для всех амфиболов характерна призматическая спайность, пересекающаяся под углом 124-56^О. По показателям преломления амфиболы относятся к V-VI гр. Лодочникова, причем они повышаются при увеличении в минерале содержания Fe и Ti. Наиболее распространенный амфибол – обыкновенная роговая обманка. Она обычно интенсивно окрашена и имеет резкий плеохроизм с прямой схемой абсорбции.

Оптическая ориентировка амфиболов.

а – кристалла ромбического амфибола; б – ориентировка на грани 010; в – на грани 001; г – кристалла моноклинного амфибола; д – ориентировка на грани 010.

Ромбические амфиболы.К этой группе относятся антофиллит (Mg,Fe)₇[Si₄O₁₁]₂(OH)₂ и жедрит(гедрит), отличающийся от антофиллита присутствием Al. В шлифе антофиллиты, богатые Mg, бесцветны; при вхождении Fe²⁺ приобретают желтоватую или зеленоватую окраску, схема абсорбции прямая.

Моноклинные амфиболы. Для простоты диагностики они разделены ниже на группы бесцветных и окрашенных амфиболов. Наиболее распространенным из первых является тремолит. Ко второй группе относятся обыкновенная роговая обманка и щелочные амфиболы, имеющие грязно-бурую (до черной по Np), синюю, фиолетовую окраски. В разрезах ^[001] так же, как и для ромбических амфиболов, погасание симметричное. В разрезах || 100 - прямое погасание. Тремолит Ca₂Mg₅[Si₄O₁₁]₂(OH)₂ и актинолит Ca₂(Mg,Fe)₅[Si₄O₁₁]₂(OH)₂ являются крайними членами группы тремолита – актинолита. Тремолит – бесцветен; актинолит –по Ng зеленый, по Np бесцветный. Тремолит и актинолит образуют длиннопризматические кристаллы, растущие иногда из общего центра и формирующие так называемое “тремолитовое солнце. Химический состав обыкновенной роговой обманки (VI гр.) сложен и характеризуется как: Ca₂(Mg,Fe)₅[Si₄O₁₁]₂(OH,F)₂+NaCa₂(Mg,Fe)₄(Fe,Al)[AlSi₃O₁₁]₂. Щелочные амфиболы - наименее изученные минералы группы амфиболов. По химическому составу они характеризуются присутствием Na, Al и в ряде случаев железа и титана. Характеризуются своеобразной окраской, сильной дисперсией осей индикатрисы.

2. Приемы графического отображения минерального состава горной породы.

По левлй шкале – щёлочность, по нижней 0 насыщенность кремнезёмом. Треугольники.

Например, треугольник, в вершинах которого – кварц, плагиоклаз и альбит. По обе стороны от каждой вершины –процентное содержание минерала. Например у нас кварца 30 %. На обеих сторонах, отходящих от вершины с надписью Qu отмеряем около 30 % ставим отметки и соединяем.

Билет № 11

1. Оливины. Минералы группы оливина представляют собой изоморфный ряд форстерита (Fo) Mg₂[SiO₄] и фаялита (Fa) Fe₂[SiO₄]. По содержанию фаялитовой составляющей минералы группы оливина подразделяются следующим образом: форстерит 0-15, оливин (син. хризолит) – 15-35, гиалосидерит – 35-65, гортонолит – 60-85, фаялит – 85-100. Минералы этой группы наиболее типичны для магматических пород. Магнезиальные разновидности (форстерит, оливин) характерны для перидотитов, дунитов. Типичные минералы кимберлитов. Образуют слегка вытянутые по [001] зерна ромбического габитуса. Показатели преломления увеличиваются при повышении содержания фаялитовой составляющей. В шлифах бесцветны. Двупреломление сильное. От пироксенов оливин отличается обычно отсутствием спайности.

2. Щелочные породы (критерий Шенда).

Возьмем ортоклаз и альбит.

Выпишем из них окислы.

Ортоклаз K2O: Al2O3: 6SiO2 (отношение 1:1:6)

Альбит Na2O: Al2O3: 6SiO2 (отношение 1:1:6)

(K2O+ Na2O)/ Al2O3 = 1.

(K2O+ Na2O)/ SiO2 = 1/6.

1) Когда в породе избыток щелочей по отношению к алюминию и кремнезему, то:

а) избыток щелочей по отношению к кремнезему обязательно приведет к появлению фельдшпатоидов, (нефелин и лейцит).

б) к появлению мафического минерала.

Название – нефелиновый сиенит

2)Когда избыток щелочей по отношению к кремнезему, но не по отношению к алюминию, кристаллизуются обычные мафические минералы. Название – щелочные габброиды.

3) Когда избыток щелочей по отношению к алюминию и избыток кремнезема по отношению к щелочи, то образуется кварц и щелочные мафические минералы.

Название – щелочной полевошпатовый гранит.

Билет № 12

1. Щелочные полевые шпаты (санидин, ортоклаз, микроклин, альбит).

Среди них выделяют существенно калиевые K_Na{AlSi₃O₈} (санидин, ортоклаз, микроклин) и существенно натриевые Na_K{AlSi₃O₈} (альбит). Основными свойствами существенно калиевых полевых шпатов являются низкое преломление (II гр.), сильный дисперсионный эффект, вследствие чего они кажутся в проходящем свете золотисто-кремовыми. Оптический знак всех калиевых полевых шпатов отрицательный. Ниже рассмотрены крайние члены калиевых полевых шпатов. Санидин является составной частью вулканических и гипабиссальных пород – лавы и туфы липаритового, дацитового, трахитового составов. Сингония моноклинная; спайность выражена плохо, обычно отсутствует. В шлифе водянопрозрачен. Показатель преломления повышается при вхождении альбитовой составляющей. По степени упорядочения ортоклаз является промежуточной разновидностью между санидином и микроклином. Ортоклаз развит в магматических породах, слагающих гипабиссальные тела, в вулканитах. К ним относятся гранитоиды, сиениты и нефелиновые сиениты. Сингония моноклинная. Хорошо выражена спайность по 001. Ортоклаз образует кристаллы, вытянутые по [001] или таблитчатые по [010]. Типичны двойники. Наиболее чистой разновидностью калиевого полевого шпата является микроклин. Содержание альбитовой составляющей не превышает в нем 20-23%. Микроклин является распространенным минералом магматических и метаморфических пород. Сингония триклинная.

2. Генетические типы гранитов (I-, S-, A-, M- и О-типы).

О-тип – граниты офеолитового комплекса. Имеют натровую специализацию.

Генетически связаны с более основными породами (габброиды).

Особенности: - высокое содержание Na2O (до 7 %)

-низкое содержание К2О (сотые доли процента)

М-тип – граниты мантийные (исходные расплавы гранитов образовались в результате плавления мантийного вещества).

Образуется в зонах субдукции. Имеют натровую специализацию. Имеют нормальное содержание К2О (до 1,5 %).

I-тип - ортитовые и магнетитовые граниты.

Мафические минералы: амфиболы.

Акцессорные: ортит, титанит, магнетит.

S-тип – монацитовые и ильменитовые граниты.

Мафические минералы: биотит