辉长岩的主要成分包括长石、辉石和少量黑云母等。
1辉长岩的定义
辉长岩是指含有20%-60%的斜长石和5%-20%的辉石、以及一些黑云母或其他浅色矿物质的具有碱性的特殊岩石。
2长石
长石是指硅酸盐类矿物中最重要的一类,在辉长岩中通常包含角闪石状的含钠长石或微斜长石状的钾长石,也可能同时存在两种类型的长石。这些长石具有白色到灰色的颜色,强度适中,而且在高温下不太稳定。
3辉石
辉石是另一个重要的矿物质,它可以从暗绿色到棕黑色,或深红色、**等变化。辉石的晶体结构是六面体结构,因此它通常呈长条状或六棱柱状。辉石的力学性能优异,因此常被用于路面材料和建筑材料。
4黑云母
在某些特定的辉长岩中,还可能含有大量黑云母和其他浅色矿物质。黑云母矿物质通常呈银灰色或暗褐色,而且具有良好的耐火性能、弹性和柔韧性。
总之,辉长岩的主要成分包括长石、辉石和少量的黑云母等。其中的长石主要分为含钠长石和微斜长石状的钾长石,辉石颜色多样,晶体结构六面体,力学性能优异,可以应用在建筑材料和路面等领域。
(Ca,Na)(Mg,Fe2+,Fe3+,Al)[Si2O6]
单斜晶系β=106°
Ng=1685~1723
Nm=1670~1712
Np=1662~1701
Ng-Np=0012~0028
(+)2V=56°~84°r>v中等
b‖Nm,c∧Ng=34°~48°,光轴面‖(010)
图4-137 绿辉石光性方位
化学组成 绿辉石是透辉石-硬玉类质同象系列的中间成分。绿辉石与透辉石十分相似,但由于Na对Ca和Al对Mg的部分取代,其成分中还含有Fe2O3,而使其不同于透辉石。绿辉石中尚含有少量Mn,Cr,Ni和Sr等。
结晶特点 具柱状晶形,在岩石中经常呈他形粒状。解理{110}完全,在横切面上有两组辉石式解理,并有{100}裂理。晶体中经常有金红石(偶见蓝晶石、柯石英)等矿物包裹体。
光性特征 绿、暗绿、有时呈蓝绿、浅绿和灰白色,薄片中无色、浅绿色,多色性不明显, Ng≈Nm—微绿,Np—无色(照片487)。正高突起。干涉色一级橙至二级中部(照片488)。斜消光,c∧Ng=34°~48°。二轴晶正光性,光轴角中等—大。可见结合面为(100)的简单和聚片双晶。
变化 绿辉石经常转变为绿色、蓝绿色角闪石,也可转变为斜长石和单斜辉石及斜长石和角闪石组成的蠕虫状交生的后成合晶,有的绿辉石也可被斜长石和帘石所取代,绿辉石与石榴子石之间经变质反应形成斜长石+角闪石±帘石类矿物的后成合晶。
鉴别特征 绿辉石具有较大的光轴角可与透辉石、普通辉石和深绿辉石相区别。与硬玉区别主要在于后者干涉色多为一级、消光角小。与霓石和霓辉石的区别在于后两者颜色更深、多色性明显、负延性、消光角(c∧Np)小、且折射率和双折射率更大。另外绿辉石和石榴子石在榴辉岩中的特征组合也明显不同于其他的单斜辉石。
产状及其他 绿辉石是榴辉岩及其有关岩石中的典型高压矿物,常与石榴子石、金红石、石英,有时与蓝晶石、刚玉、斜方辉石,偶尔有柯石英等共生。在蓝闪石-硬柱石相的榴辉岩及其有关的岩石中,绿辉石与石榴子石、蓝闪石、硬柱石、绿帘石、绿纤石、斜黝帘石、角闪石、绿泥石、白云母等共生,显示这种榴辉岩形成于高压低温条件下。在山东及大别山地区的榴辉岩和变质超镁铁质岩石中,发现翠绿色的富含铬的单斜辉石(照片489,490),经化学分析Cr2O3的含量为371%~96%,Na2O的含量为480%~596%,这种富含铬和钠的单斜辉石具有鲜艳的翠绿—浅绿多色性,常与石榴子石、金红石和斜方辉石等共生。经研究属超高压条件的产物。
本亚族的特点是M2位置上有大半径阳离子Ca、Na、Li等占据,从而使晶体对称程度降为单斜晶系。以下仅叙述本亚族矿物中的几个重点矿物。
透辉石(Diopside)-钙铁辉石(Hedenbergite)
CaMg[Si2 O6 ]-CaFe[Si2 O6 ]
透辉石(Di)-钙铁辉石(Hed)为一完全类质同象系列。习惯上,据两端员组分的量比(mol%)可划分为 4 个矿物种:透辉石(Di:100~75,Hed:0~25)、次透辉石(Di:75~50,Hed:25~50)、铁次透辉石(Di:50~25,Hed:50~75)、钙铁辉石(Di:25~0,Hed:75~100),见图 21-33 的梯形上底。
化学组成成分中有Na、Al、Cr、Ti、Ni、Mn、Zn、Fe3+等类质同象替代物和磁铁矿、钛铁矿等机械混入物,成分复杂,可形成许多变种,其中主要的有含Cr较多的称为铬透辉石或铬次透辉石,为金伯利岩的特征矿物之一。
晶体结构单斜晶系;;a0 =09746~09845nm,b0 =08899~09024nm,c0 =05251~05245nm;β=105°38′~104°44′;Z=4。晶胞参数变化与成分相对富 Fe,Mg等有关。晶体结构特点见辉石族概述。
形态常呈柱状晶体。主要单形有平行双面{100}、{010}及斜方柱{110}、{111}。晶体横断面呈正方形或正八边形。常见依(100)和(001)成简单双晶和聚片双晶。
物理性质白色,灰绿、绿至褐绿、暗绿色,黑色;条痕无色至深绿。解理{110}完全,解理夹角87°;具{100}{010}裂开。硬度 55~6。相对密度322~356。该系列矿物的物性变化与成分具有明显依赖关系。颜色随着Mg被 Fe2+代替量的增大,由无色逐渐变为暗绿;相对密度亦随 Fe2+量的增大而增大。
成因及产状在基性和超基性岩中透辉石和次透辉石是主要矿物,其中铬透辉石是金伯利岩中的特征矿物。透辉石—钙铁辉石也是构成接触交代夕卡岩的特征矿物,其中靠近富镁端员的产于镁夕卡岩中,靠近富铁端员的产于钙夕卡岩中。在区域变质的Ca质和Mg质的片岩、辉石角岩相,高级角闪岩相中也广泛出现。透辉石亦是硅质白云岩热变质的产物,其反应式为
结晶学及矿物学
鉴定特征透辉石以浅的颜色、晶形,钙铁辉石以暗绿至黑绿的颜色、柱状集合体形态,以及成因产状为特征。
主要用途透辉石可用于陶瓷工业。
普通辉石(Augite)
Ca(Mg,Fe2+,Fe3+,Ti,Al)[(Si,Al)2O6]
化学组成在普通辉石中Al代Si数量稍大,多数超过5%,有人认为Al代Si可达1/8~1/2。此外,还存在Ti4+和Fe3+代替Si。普通辉石次要成分有Ti、Na、Cr、Ni、Mn等。Ti一般含量不高,钛辉石通常含TiO2在3%~5%,有的高达897%。
晶体结构单斜晶系;;Z=4。合成无 Al 的普通辉石的晶胞参数大约为 a0 =0970~0982nm,b0 =0889~0903nm,c0 =0524~0525nm;β=105°~107°。由于Al代替 Si 以及六次配位 Al 的存在,明显影响晶胞参数的变化,一般 a0、b0 随着Al的增高而减少,c0、β随着Al的增大而增大。结构特点见辉石族概述。
形态短柱状晶体(图21-39)。横断面呈正八边形。普通辉石亦呈粒状。依(001)和(100)所成的简单双晶和聚片双晶较常见,有时还依(101)和(122)成简单双晶。
图21-39 普通辉石晶体(a)及双晶(b)
物理性质灰褐、褐、绿黑色;条痕无色至浅褐色。解理{110}完全,夹角87°;具{100}、{010}裂开。硬度55~6。相对密度323~352。
成因及产状常见于各种基性侵入岩、喷出岩及其凝灰岩中,并且可见到很好的晶体。张家口北部汉诺坝玄武岩中普通辉石与橄榄石、斜长石共生。在变质岩和接触交代岩中亦常见到。普通辉石常被蚀变为韭闪石、绿帘石、绿泥石等矿物。
鉴定特征绿黑色、短柱状晶形及其解理等为特征。
主要用途仅具矿物学和岩石学意义。
硬玉(Jadeite)
NaAl[Si2O6]
化学组成一般较纯。
晶体结构单斜晶系;;a0 =09480~09423nm,b0 =08562~08564nm,c0 =05219~05223nm;β=107°58′~107°56′;Z=4。晶体结构见辉石族概述。
形态自形晶体较少见,具两种不同习性的晶体,一种呈柱状平行 c轴延长;另一种平行(100)延长呈板状。主要单形有平行双面 a{100}、b{010},斜方柱 m{110},o{111}。具平行(001)和(100)的简单双晶和聚片双晶。最常出现的是粒状或纤维状集合体。
物理性质无色、白色,浅绿或苹果绿色;玻璃光泽。{110}解理完全,解理夹角87°;断口不平坦,呈刺状。硬度65。相对密度324~343。坚韧。
成因及产状主要产于碱性变质岩中,是一种典型的变质矿物。
鉴定特征致密块状、高硬度和极坚韧,见于碱性变质岩中。
主要用途硬玉的细粒状或纤微交织状集合体并参有一些长石类、辉石类矿物,组成一种品质极佳的玉石,叫翡翠,翡翠的颜色是决定其价值的关键,若为祖母绿和苹果绿,其价值高得惊人,但若为浅绿、黄绿等,价值下降几百倍。
锂辉石(Spodumene)
LiAl[Si2O6]
化学组成锂辉石化学组成较稳定,可含有稀有元素、稀土元素混入物。
晶体结构单斜晶系;,也有资料认为空间群为 C2/c;a0 =09463nm,b0=08392nm,c0 =05218nm;β=110°11′;Z=4。晶体结构见概述。锂辉石(即α-锂辉石)还有另外两个同质多象变体:β-锂辉石为四方晶系,与凯石英(也称重石英)同结构;γ-锂辉石为六方晶系,与β-石英同结构。
形态常呈柱状晶体,柱面常具纵纹。有时可见巨大晶体(长达16m)。双晶依(100)生成。集合体呈(100)发育的板柱状、棒状,也可成致密隐晶块状。
物理性质灰白色,烟灰色,灰绿色。翠绿色的锂辉石称为翠绿锂辉石,是成分中含Cr所致,成分中含Mn呈紫色称紫色锂辉石;玻璃光泽,解理面微显珍珠光泽。{110}解理完全,夹角87°;具{100}、{010}裂开。硬度65~7。相对密度303~323。
成因及产状是富Li花岗伟晶岩中的特征矿物。
鉴定特征颜色,晶形及其产状。吹管火焰烧之膨胀,并染火焰成浅红色(Li),与CaF2+KHSO4合熔后,染火焰成鲜红色(Li)。
主要用途与锂云母一起用作提取Li的原料。Li用于原子工业、医药、焰火、照相、玻璃、伦琴照相等方面。透明而色泽美丽者可作宝石。此外,与锂云母、锂霞石一样,具有一般原料所没有的负膨胀性,故可与其他正膨胀性的矿物一起制成高温下膨胀系数接近于零的特殊陶瓷、微晶玻璃等,提高制品的抗热冲击性能和机械强度。
霓石(Aegirine)
NaFe3+[Si2O6]
化学组成通常有 NaFe3+-Ca(Mg,Fe2+)代替,从而形成霓辉石,可将霓辉石看成是霓石与普通辉石的中间产物。
晶体结构单斜晶系,;纯霓石 a0 =09658nm,b0 =08795nm,c0=05294nm;β=107°42′;Z=4。
形态晶体常呈针状,柱状,单形较多样(见图21-40)。
物理性质暗绿色;条痕无色;玻璃光泽。解理{110}完全,夹角87°。硬度6,相对密度355~360。
成因及产状是碱性岩浆岩的主要造岩矿物。
鉴定特征绿色,长柱状晶形,解理及碱性岩产状等为特征。
主要用途仅具矿物学和岩石学意义。
错。
四四辉石是一种常见的造岩硅酸盐矿物,主要存在于火成岩和变质岩中,由硅氧分子链组成主要构架,晶体结构为单斜晶系或正交晶系,主要成分为XY(Si,Al)2O6,其中X代表钙、钠、镁和2价铁,也有一些锌、锰和锂等种类的离子。大理石的主要固结成分是钙,碳酸钙是大理石天然的固结成分。
大理石大理石是地壳中原有的岩石经过地壳内高温高压作用形成的变质岩,地壳的内力作用促使原来的各类岩石发生质的变化的过程。质的变化是指原来岩石的结构、构造和矿物成分的改变,经过质变形成的新的岩石类型称为变质岩。
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