一、分类
安山岩(andesite)类和粗面岩(trachyte)类在QAPF分类图(图4-1)中,位于QAP三角图的Q′=20~0的范围,包括安山岩、粗安岩和粗面岩三个类型,属SiO2饱和或弱过饱和的岩石。它们之间的主要区别是根据斜长石比率(P′),P′>65为安山岩亚类,而P′=65~35为粗安岩亚类,P′<35为粗面岩亚类。在粗面岩亚类中,Q′<5且P′<10的为碱长粗面岩,P′=10~35的称粗面岩(狭义)。若Q′=5~20,可分别称为石英碱长粗面岩和石英粗面岩。在粗安岩类中同样以Q′含量可分为粗安岩和石英粗安岩等。这三个亚类又根据矿物成分(两种以上者按少前多后的原则)、结构构造、蚀变等,进一步命名。详见主要岩石类型描述中岩石种属的命名举例。
若无法测定实际矿物含量时,只能用TAS图解分类。TAS分类图解中,根据SiO2质量分数和碱质量分数可划分为安山岩(O1,O2区)、粗安岩(S2,S3区)、粗面岩(T区)三个类型。安山岩类里又可划分出玄武安山岩(O1区),粗安岩类里划分出玄武粗安岩(S2区),此二类是与玄武岩的过渡类型。安山岩与粗安岩的界限在于坐标点52,5与63,7连线。
二、一般特征1化学成分
安山岩类和粗面岩类的化学成分相当于对应的闪长岩和正长岩,其SiO2质量分数为52%~63%(粗面岩一般略高,60%左右),属中性熔岩。(Na2O+K2O)质量分数安山岩类为5%~6%,而粗面岩略高约为9%。二者的颜色均较玄武岩类浅,色率为35%~65%,属中色岩,以灰色、灰绿色、紫褐色等为主。
2矿物成分
主要矿物有斜长石、碱性长石、石英、角闪石和黑云母等,次要矿物有辉石和橄榄石等。其中长石和石英常具高温低压相特点,但随时代变老而逐渐向低温相转变。角闪石和黑云母等含水矿物多具暗化现象;斑晶矿物往往被熔蚀或呈碎裂状。常见副矿物有榍石、锆石、磷灰石和磁铁矿等。
斜长石 为安山岩、粗安岩的主要组分(其含量在45%~80%之间),在粗面岩中较少。斑晶斜长石呈板条状,常见正环带或韵律环带结构和熔蚀麻点结构。安山岩中斑晶多为拉长石和中长石,其环带核部可出现倍长石;粗安岩中的斑晶多为中长石,其环带核部可为拉长石;粗面岩中斑晶多为更长石。基质斜长石以更-中长石为主,且常同斑晶斜长石环带的边缘成分相一致。
碱性长石 为粗面岩类的主要成分,不仅呈斑晶,也在基质中大量出现,主要为透长石和正长石;在富钠的粗面岩中出现钠长石和歪长石等。在安山岩中很少呈斑晶,有时在斜长石微晶间呈充填状。在粗安岩中有时呈斜长石斑晶环边(正边结构),但是其多数在基质中以充填状分布。碱性长石斑晶中有时可见暗色矿物、副矿物和玻璃质的包体。
石英 在SiO2饱和的中性岩中主要在基质中可见。
辉石 为安山岩、粗面岩的主要暗色矿物,斜方辉石多为紫苏辉石,单斜辉石多为普通辉石、透辉石和易变辉石;紫苏辉石主要呈斑晶,几乎不见于基质中,单斜辉石则在斑晶和基质中均有分布。在富钠的粗面岩中,出现霓石和霓辉石等碱性辉石。辉石常见反环带结构,如碱性辉石的外带比内带富钠(或铁),透辉石环带的外带比内带富钙,紫苏辉石和普通辉石的外带比内带富镁等。
角闪石 多呈斑晶出现,在安山岩中主要为褐色普通角闪石或玄武闪石。在粗面岩和粗安岩中,可出现绿色普通角闪石。在富钠的粗面岩中多为钠闪石、钠铁闪石或红钠闪石等碱性角闪石,它们在斑晶和基质中均可出现。角闪石斑晶中多色性显著,为长柱状自形晶,但因受熔蚀而呈不规则状,且其边部发生氧化、脱水而分解形成暗化边,甚至全部暗化(照片4-70,73,101,102)。基质中一般不出现原生角闪石,若有则被认为不是喷出的而是次火山岩。
黑云母 粗面岩类中的主要暗色矿物之一,在安山岩和粗安岩中则比辉石或角闪石少;常同角闪石共生,多呈斑晶出现,很少见于基质中;一般为褐色的多色性,可见六边形横切面,常具熔蚀和暗化现象。
橄榄石 在较基性的玄武安山岩和玄武粗安岩中呈斑晶和基质,且其含量较少。
3结构构造
常见斑状结构,基质结构类型繁多,主要有交织结构、玻晶交织结构、粗面结构、间碱结构、显微嵌晶结构、显微文象结构、隐晶质结构(照片4-105)和霏细结构等,有时见球粒结构(照片4-78)或隐球粒结构(照片4-79)。此外,岩石中还可见线斑结构(linophyric texture,照片4-80)、聚斑(或联斑)结构(照片4-97,98,111)、巨斑结构(照片4-81)和玻基斑状结构(照片4-82,83)等。线斑结构的斑晶呈定向排列,其方向与基质一致。玻基斑状结构的基质一般由均匀的火山玻璃组成(其中可含少量矿物微晶),有时还见火山玻璃具玻粒结构。岩石中的斑晶常见暗化边结构、正边结构、熔蚀结构、熔蚀反应边结构(照片4-87,88)及斑边文象交生结构(照片4-110)等。
交织结构(pilotaxitic texture)和玻晶交织结构(hyalopilitic texture)为安山岩中常见的结构,在与玄武岩过渡的玄武安山岩中也较常见。其特点是斜长石微晶呈定向、半定向或交织状排列,其中有少量辉石、橄榄石(向玄武岩过渡)、磁铁矿等微晶分散分布,构成交织结构(照片4-70~72,92,94,97,99,112)。如果斜长石间出现较多的玻璃质或隐晶质时,则称为玻晶交织结构(照片4-73~75,80,81,85,89,93,95,96,98,101,103,104,107,110,111)又名安山结构(andesitic texture)。
粗面结构(trachytic texture),由细条状钾长石微晶略呈平行排列,几乎不含玻璃质,为粗面岩的典型结构(照片4-76,77,87,113~115)。
正边结构(orthorim texture)是指斜长石斑晶周边具碱性长石环边的现象(照片4-85,86,111)。间碱结构(interalkali texture),为斜长石微晶间充填有他形碱性长石微晶集合体的现象(照片4-108)。常见于粗面岩和粗安岩中。
显微嵌晶结构(micropoikilitic texture)微晶状长石被石英颗粒包含或被嵌在石英之中。
玻粒结构(glassy granular texture)由于快速冷却均匀收缩而产生许多微裂隙,将玻璃分割成圆滑的多角形(有时近于等轴状)或不规则状的小颗粒,每个小颗粒间见不到成分上的差异。在南海海底曾见有这种结构,且在褐色角闪石斑晶周围被这种小颗粒明显环绕(照片4-84)。
常见构造有气孔构造(照片4-89,90,107,118)、杏仁构造(照片4-79,91~96),有时还见珍珠构造(照片4-82)。
4蚀变特征
常见有钠长石化、钠黝帘石化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、硅化等。暗色矿物多蚀变为绿泥石、绿帘石和碳酸盐,斜长石多变为钠长石、黝帘石(或绿帘石)和绢云母,碱性长石蚀变为高岭土和绢云母等。其中安山岩常发生青磐岩化作用,变成绿色—绿灰色致密块状岩石,辉石和角闪石变为纤闪石、绿泥石、绿帘石和方解石等,斜长石发生钠长石化、绢云母化、黝帘石化和碳酸盐化,而其基质多变为钠长石、石英、绿泥石、绿帘石和方解石的微粒集合体。因青磐岩化与金、银、铜、铅、锌和钼矿化有关而备受重视。
三、主要岩石类型(一)安山岩类
安山岩是钙碱性系列的中性熔岩的典型代表,矿物成分中斜长石占优势(约占45~85)为其特征。根据其色率划分为暗色安山岩(M′>40或M′>35)和安山岩(狭义)(M′<40或M′<35)。在TAS图解中,以SiO2质量分数可划分为玄武安山岩(w(SiO2)=52%~57%)和安山岩(w(SiO2)=57%~63%)。
1安山岩(andesite)
相当于闪长岩成分的火山熔岩,新鲜面深灰—褐灰色,风化面灰绿—紫红色,主要为斑状结构(有时见巨斑),基质为交织结构或玻晶交织结构。斑晶主要为中-拉长石和辉石(多为普通辉石、透辉石)、角闪石(普通角闪石、玄武闪石)或黑云母等。斜长石斑晶常具环带结构,其边部与基质斜长石(多为更-中长石)成分相近。有时少量碱性长石和石英呈微晶状充填于基质的斜长石晶粒间,构成霏细-交织结构。少数情况下,岩石无斑晶,由微-细粒斜长石、角闪石、辉石组成,多具交织结构(照片4-72)和玻晶交织结构(照片4-73)。安山岩进一步命名时,常见的有辉石安山岩(照片4-74,75,89,97~101,104)、角闪安山岩(照片4-70,73,84,102,103)、黑云母安山岩(照片4-79~81,105,106)、玻基安山岩(Sakalavite,照片4-82)、气孔安山岩(照片4-89)、杏仁安山岩(照片4-71,79,95,96,107)和蚀变安山岩(照片4-92)等。
2玄武安山岩(basalt andesite)
为安山岩和玄武岩之间过渡类岩石,QAPF分类图解中的暗色安山岩多属于这类岩石。灰黑—灰绿色,斑状结构,基质为间粒结构、交织结构或玻晶交织结构,有时为细粒—隐晶质结构或玻璃质结构。斑晶多为基性斜长石和普通辉石或紫苏辉石,少量角闪石,偶见橄榄石或(和)黑云母。基质为更-中长石、辉石和橄榄石等。岩石中常见的构造是气孔、杏仁构造(照片4-91,93)。
3低铝安山岩(icelandite)
取名于冰岛而称冰岛岩,又名铁安山岩。是大洋岛屿中出现的中性熔岩,斑状结构,斑晶为中长石和辉石(普通辉石为主,有时为易变辉石),偶见橄榄石,基质矿物同斑晶矿物,同时还常见骸晶状磁铁矿晶体。其化学成分特点是w(Al2O3)偏低(14%左右)而富铁(∑FeO》MgO)。
4玻古安山岩(boninite)
为中基性的高镁岩石,玻基斑状结构,斑晶为古铜辉石、异剥辉石和橄榄石等,基质为大量雏晶和玻璃质(60%以上)。长石无或很少,故矿物成分上它不属于中性熔岩。化学成分特点是高镁(w(MgO)>8%)低钛和硅饱和(w(SiO2)>53%、w(TiO2)<05%)。低铝安山岩和本类岩石一般不能只根据矿物成分定名,需做化学分析。
(二)粗安岩类
关于“粗安岩”和“安粗岩”二词,目前在国内使用较混乱。IUGS分类的QAPF图中称安粗岩(latite);在TAS图中为粗安岩(trachyandesite)。“地球科学大词典”(2006)对二者的解释为:安粗岩“是相当于二长岩的火山岩”而粗安岩(或粗面安山岩)“是粗面岩与安山岩之间的一种火山岩”,并指出我国许多学者将它们作为同义词。在我国岩石学一些教科书中如邱家骧(1985)、路凤香(2001)编撰的有关教材称为“粗安岩”,在孙鼐等(1985)编撰的有关教材称为“粗面安山岩”。鉴于以上情况,本书在文字描述中将统一用“粗安岩”(粗面安山岩)一词,文中采用的分类图为了避免混乱,也统一为“粗安岩”。
该类岩石为成分相当于二长岩的熔岩,是介于安山岩同粗面岩、玄武岩同粗面岩之间的过渡类岩石。主要矿物组合为斜长石和碱性长石,且其含量相近(P′=35~65),次要矿物有暗色矿物(一种或几种)和石英。根据石英含量可分为两个主要类型:粗安岩和石英粗安岩。在TAS图解分类中根据SiO2和碱的质量分数可分为玄武粗安岩(basaltic trachyandesite)和粗安岩,再根据Na2O与K2O质量分数(图4-2下图)进一步划分为钠质的橄榄粗安岩和歪长粗安岩、钾质的橄榄玄武粗安岩和粗安岩(狭义)。
1粗安岩(trachyandesite)
多呈深灰色,风化后颜色变浅成红褐色。碱性长石和斜长石含量近相等。通常为斑状结构,基质为粗面结构、交织结构和玻晶交织结构等;斑晶成分为中长石(或拉长石),常见熔蚀现象和熔蚀麻点结构。透长石或正长石为基质中的主要成分,很少呈斑晶,在斑晶中常环绕斜长石成正边结构(照片4-85,86)。此外,斑晶可见少量辉石、具暗化边结构的角闪石、黑云母,在向碱性系列过渡时,可见少量霓辉石、霓石或钛辉石(照片4-117)。基质中除碱性长石外,还见更长石、单斜辉石和磁铁矿等,有时出现玻璃质(照片4-109)。他形碱性长石微晶集合体常充填于斜长石微晶间构成特有的间碱结构(照片4-108)。粗安岩与安山岩、粗面岩的区别在于前者同时出现两种长石且二者含量近相等,虽然碱性长石多数不呈独立斑晶出现,但它一般以三种形式之一产出:①作为斜长石斑晶的外壳构成正边结构;②在基质中作为填隙物充填于斜长石微晶间构成间碱结构;③在基质中环绕于斜长石微晶周围,构成碱边交织结构。镜下鉴定中若斑晶为斜长石且无正边结构时,要特别注意基质中是否出现大量碱性长石,出现者为粗安岩,否则一般为安山岩。根据上述进一步命名原则,常见的有角闪粗安岩(照片4-88)、黑云母粗安岩、辉石粗安岩(照片4-108)和霓辉粗安岩(照片4-110~112)等。
2石英粗安岩(coloradoite)
为粗面岩向流纹岩过渡的岩石。斜长石和碱性长石含量近相等,斜长石成分为更-中长石,是斑晶的主要成分,碱性长石主要出现于基质中或环绕斜长石构成正边结构。与粗安岩的区别是基质中含有较多的石英,一般含量为5%~20%,它们或以填隙物形式充填于长石粒间;或包裹细小长石微晶构成显微嵌晶结构。有时基质中长石、石英极细小,构成隐晶质结构。
3橄榄粗安岩(mugearite)
为玄武粗安岩的钠质变种,常见流动构造,斑状结构。斑晶成分为普通辉石和橄榄石及少量磁铁矿,基质成分为更长石、普通辉石和填隙状的碱性长石及磁铁矿等。
4钠粗安岩(doreite)
该岩石特征的是其矿物中K2O≈Na2O,含有较多的紫苏辉石,其他矿物成分和结构特点,基本同粗安岩。相当于纹长二长岩的火山岩。
5橄榄玄粗岩(shoshonite)
取名于美国黄石公园shoshone河,为玄武粗安岩的钾质变种,矿物成分为拉长石、透长石、普通辉石、橄榄石,副矿物为磷灰石和金属矿物;斑状结构,斑晶为普通辉石(或紫苏辉石)和橄榄石,偶见金云母和角闪石斑晶,基质由具透长石边的拉长石和橄榄石、辉石少量暗色玻璃质等组成,常见粗面结构,有时出现少量方沸石和白榴石等。随橄榄石的增多可过渡为橄榄粗面玄武岩。
(三)粗面岩类
粗面岩是成分相当于正长岩的中性熔岩,它以出现大量(>60%)碱性长石为鉴别特点,在QAP图解分类中,以P′=10为界,分为碱长粗面岩和粗面岩(图4-1,Q′=0-5),再根据石英含量(Q′=5-20)分为石英碱长粗面岩和石英粗面岩。在TAS分类图4-2的T区,根据CIPW计算出的标准矿物Q含量划分为粗面岩(Q<20%)和粗面英安岩(Q>20%),根据Al2O3和TFeO质量分数(图4-5),还可分为碱流质粗面岩和钠闪碱流质粗面岩。
1粗面岩(trachyte)
多呈暗灰色,风化面褐灰-褐红色,斑状结构或玻基斑状结构。斑晶成分有透长石、正长石、钠长石或歪长石、斜长石和少量辉石及暗化的角闪石或黑云母,基质以微晶透长石为主,常构成粗面结构(照片4-76,77,87,114,116)或玻璃质结构(照片4-118)、球粒结构(照片4-78)等。暗色矿物常以普通角闪石和(或)黑云母为主,辉石(普通辉石或透辉石)次之,偶见紫苏辉石。有时出现碱性辉石或碱性角闪石等,且与钠质长石共生。有时岩石中不见斑晶,主要由碱性长石微-细粒晶体构成粗面结构(照片4-76)。粗面岩进一步命名,可见歪长粗面岩(照片4-113)、角闪粗面岩,霓辉粗面岩(照片4-115)、玻基粗面岩(vitrotrachyte照片4-83,90)、气孔粗面岩等。
2石英粗面岩(quartz trachyte)
为粗面岩的富硅变种,特点是出现少量石英,多见于基质中呈显微嵌晶结构或显微文象结构。
3橄辉粗面岩(ciminite)
粗面岩的偏碱性变种,其矿物组成(据Washington)为碱性长石(51%)、单斜辉石(23%)、斜长石(13%)、橄榄石(11%)、磷灰石和金属矿物(2%)。斑晶为透长石、普通辉石,具正边结构的拉长石和少量橄榄石,基质为粗面结构,由正长石、拉长石、普通辉石、橄榄石和磁铁矿微晶所组成。辉橄粗面岩(arsoite)为含似长石粗面岩的变种,与橄辉粗面岩同义,其矿物成分相似,斑晶成分有透长石、透辉石、中长石及橄榄石,基质为透长石、更长石、透辉石和少量白榴石。
4角斑岩(keratophyre)
因基质致密角岩状而得名,为海底喷发的富钠质的粗面岩,呈浅绿—浅褐色,斑状结构,有时见自碎斑结构(见第91页有关结构描述)。斑晶主要为钠长石,其次为歪长石、微纹长石,偶见正长石。暗色矿物斑晶很少,主要为黑云母,有时为辉石和角闪石,它们多数已蚀变为绿泥石、方解石及褐铁矿集合体。基质为钠长石或钠-更长石及正长石、绿泥石和沸石等,构成粗面结构、交织结构(照片4-119)、霏细结构或隐晶质结构,有时为凝灰结构。若斑晶和基质中钾长石含量明显增多,可称为钾质角斑岩。角斑岩虽富钠但不出现碱性暗色矿物和似长石为其特点。角斑岩总是同细碧岩、石英角斑岩共生构成岛弧构造带特有的岩石组合。
油田水化学成分分类,是揭示油田水分布与演变的重要方面,高度概括了水化学成分特征及其与油气的关系,是含油气评价的主要水文地质参数。由于油田水所处地质环境和与其伴生的油气组分的复杂性,其化学成分变化甚大。尽管1911年帕勒梅尔就提出油田水分类方案,在九十余年的历程中,许多学者从不同的角度提出了多种分类方法,但至今仍未取得统一认识。当今,我国生产、科研和教学单位主要沿用BA苏林分类,世界上石油生产国也多采用苏林分类。然而,国内、外学者(包括地球化学、石油地质、水文地质等)对油田水化学成分分类,一致表现出极大兴起。现就主要分类方案的基本观点和方法介绍如下:
(一)帕勒梅尔(CPalmer)分类法
该分类的基础是按水中各离子的相对含量(毫克当量百分数)大小进行的。
首先按化学性质近似程度,将阳离子分为3组、阴离子分为2组,即:
a强基(碱)性:Na+,K+, ;
e弱基(碱)性:Ca2+,Mg2+;
m极弱基(碱)性:Fe3+,Al3+,Mn2+;
S强酸性:Cl-, , ;
A弱酸性: , 。
对比水中S、a、e三者之间的大小,将水分为5类,即:
Ⅰ类,S<a主要是与油田水有关的软性碱水;
Ⅱ类,S=a过渡型,少见;
Ⅲ类,S>a或S<a+e与沉积岩有关的硬水;
Ⅳ类,S=a+e成分与海水及干旱区的潜水相似;
Ⅴ类,S>a+e金属矿区的酸性水。
上述五组离子按化合能力大小顺序,化合生成不同的盐类(表1-13)。按离子亲和力大小,强酸首先与强碱化合,生成第一盐性(S1);剩下的强酸与弱碱化合,生成第二盐性(S2),如果水中还有剩余的强酸,则还要与极弱碱进行化合,生成第三盐性(S3)。当强碱与强酸形成第一盐性后,多余的强碱就与弱酸化合,形成第一碱性(A1);依此类推,形成第二、第三碱性(A2,A3)。
将S1,S2,S3,A1,A2,A3称为帕勒梅尔系数。
表1-13 帕勒梅尔水性分类表
帕勒梅尔分类反映了水中盐、碱特征,在一定程度上反映了地下水的地质环境。但该分类标准不严谨,造成同一类型水矿化度和组分含量差异很大,并出现化学性质不同的组划分一类的现象(如氯化物和硫酸盐)。
(二)苏林(В·А·Сулин)分类法
苏林在对比和分析了现代大陆水和海水化学成分特性的基础上,继承了帕勒梅尔分类中特性系数和离子等当量化合的长处,于1946年提出了他的分类。认为水中典型盐类和特有组分的出现,可以反映水所形成的环境,并称之为成因分类。分为水型、水组和水亚组、水类和水亚类三级,具体分类方法如下。
1水型
根据水中Cl-、 、 、Na+、Mg2+、Ca2+六个离子的当量比例化合生成的盐类,分别命名为硫酸钠(Na2SO4)型、重碳酸钠(NaHCO3)型、氯化镁(MgCl2)型及氯化钙(CaCl2)型四种水型。
按化学亲和力的大小,各离子之间按图1-29的化合顺序进行化合。Cl-与Na+首先化合,当rNa>rCl时,多余的Na+就会先与 后同 化合,可能出现Na2SO4型水或NaHCO3型水(结合rNa—rCl/rSO4判定水型,小于1为Na2SO4型水,大于1为NaHCO3型水)。如果rNa<rCl,则多余的Cl-就先与Mg2+后同Ca2+化合,可能出现MgCl2型水和CaCl2型水(结合rNa—rCl/rMg判定水型,小于1为MgCl2型水,大于1为CaCl2型水)。
图1-29 离子化合顺序图
苏林指出,用来命名的上述四种盐分,只能说明水成分在其形成过程中,趋向于某一种盐类,而不能理解为一定是主要成分。水型与环境的联系是:Na2SO4和NaHCO3型水存在和形成的大陆环境;MgCl2存在和形成的海洋环境;CaCl2存在和形成的深成环境。
2水组和亚组
按阴离子和阳离子的毫克当量或毫克当量百分数的大小,分别划分为氯化物水组、硫酸盐水组、重碳酸盐水组和钠水亚组、镁水亚组、钙水亚组。
3水类和亚类
按帕勒梅尔特性系数值递减的顺序划分水类和亚类。百分当量最高者为水类,其次为亚类(只选3个),如某水中S1为45%,A1为15%,A2为30%,A3为10%,则水类定名为S1,水亚类定名为S1A2A1。
苏林将图1-30称为水成因图解,用来表示水的形成与相互关系。
苏林分类从化学的观点(离子等当量化合)出发,结合水形成的地理环境进行水的分类,是最大的优点。他关于水型的划分、水化学成分的形成与变化、利用水化学成分评价含油气性等方面的见解,具有一定的理论意义和应用价值,在油田水领域影响颇大。
但苏林分类法缺点也很明显,其一,水型与成因的联系过于绝对化,天然水化学成分极其复杂,受环境因素的影响较大,水型只能是在某种程度上反映了所形成的环境,如Na2SO4型水,可以在大陆环境下形成,也可以在含硫酸盐矿物(如芒硝等)的深部地层中形成。CaCl2型水也不完全是深成环境下的产物,在地表水或与油气无关的浅层地下水中也有分布。其二,rNa/rCl是苏林分类的基础,用大于1或小于1来划分大陆环境和海洋(深成)环境,人为因素甚重,理论根据不足,也与自然界客观事实不符(如现代海水rNa/rCl为085)。在我国陆相和海相生油并存及复杂的地质-水文地质条件下,该分类的缺点尤为突出。
图1-30 天然水成因图解
(据苏林,1946,简化)
(三)奇巴塔雷夫(IChebotarev)分类法
1955年澳大利亚地球化学家奇巴塔雷夫,以大气降水可以改变大多数地下水化学成分为前提,根据水中溶解的重碳酸、硫酸盐和氯化物将天然水分成三大组,又按阴离子的百分当量大小,划分水的成因类型(表1-14)。
该分类根据阴离子排序,可为研究区域水文地质条件,尤其是水动力特征提供有效信息,但不考虑矿化度和阳离子,不符合一般的水文地质研究途径,难以区分油田水和非油田水,实用意义和价值受到限制,用途不广。
(四)绍勒尔(HScheller)分类法
1955年法国地球化学家绍勒尔根据水中溶解组分,按下列先后顺序进行分类(以毫克当量/升表示):
1先以氯化物(以Cl-表示)含量将水分成六类
极高氯水型,Cl->700;
海洋氯水型,Cl-420~700;
高氯水型,Cl-140~420;
中等氯水型,Cl-40~140;
低氯水型,Cl-10~40;
正常氯水型,Cl-<10。
2根据硫酸盐(以 表示)含量将水分为四个亚类
极高硫酸盐水组, >58
高硫酸盐水组, 24~58;
表1-14 奇巴塔雷夫地下水的地球化学分类
中等硫酸盐水组, 6~24;
正常硫酸盐水组, <6。
3按碳酸盐平衡系数 分为三个附加水类
高重碳酸盐水类,碳酸盐平衡系数>7;
正常重碳酸盐水类,碳酸盐平衡系数2~7;
低重碳酸盐水类,碳酸盐平衡系数<2。
4按阳离子交换指数(IBM)分类
假如Cl->Na+,则IBM=Cl--Na+/Cl-为正值;
假如Na+>Cl-,则IBM=Cl--Na+/ + + 为负值。
IBM用来表示置换的离子与原来存在的相同离子之间的比率。绍勒尔认为,如果水的IBM值等于0129或者大于0129就可以表明是真正的原生油层水,负值就说明是曾经渗透到海洋沉积物中的大气水。
5按阴离子和阳离子有以下几类
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;
;
Na+>Mg2+>Ca2+;
Na+>Ca2+>Mg2+(在Cl-高的水中出现)。
该分类比苏林分类更复杂,在类型上变化更多,不便于应用。但他提出的硫酸钙饱和系数( )和碳酸盐平衡系数,在采油工程上有一定的应用价值。在掌握了硫酸钙盐和碳酸盐从水中沉淀出的条件,能够采取正确的处理措施,防止井壁或地层损害。此外,阳离子交换指数值对成岩作用的某些解释是有用的。
(五)博雅尔斯基(Bcjarski)分类法
1970年博雅尔斯基根据rNa/rCl大小,将CaCl2型水细分为五类:
1)CaCl2(Ⅰ型),rNa/rCl>085,具水动力自由交替带的特点,保存油气藏的前景不大;
2)CaCl2(Ⅱ)型,rNa/rCl=085~075,水动力条件处于过渡带烃类保存较差的地区;
3)CaCl2(Ⅲ)型,rNa/rCl=075~065,为保存烃类较为有利的环境;
4)CaCl2(Ⅳ)型,rNa/rCl=065~050,烃类聚集与外界完全隔绝,是保存烃类的好地带;
5)CaCl2(Ⅴ)型,rNa/rCl<050,具有古残余海水存在的特点,是烃类聚集最有希望的区域之一。
他还指出了烃类聚集的下列指标特征:碘化物>1mg/L;溴化物>300mg/L;Cl/Br<350mg/L;SO4×100/Cl<1。
该分类是针对苏林分类中CaCl2型水的不足提出来的修正方案,对CaCl2型水与油气的关系进一步细化是有意义的。但油田水不仅仅是 CaCl2型水,还有其他类型水(如NaHCO3型水),如何用来评价与油气的关系,没有讨论。rNa/rCl范围值的取舍(尤其是小于085者)理论依据欠缺。
(六)汪义先分类法
1979年汪义先根据泌阳凹陷540个水样分析成果,应用阴离子含量高低以阶乘排列法进行分类。结合Na+,矿化度, ,rNa/rCl将油田水分为四类12型(表1-15)。认为A类Cl-含量最高;B类Cl-含量次高;C类Cl-含量弱;D类Cl-含量最弱。
该分类从类到型两级分类,很明确,较好地区分了低矿化度的油田水与非油田水,四类与本区水动力区带有良好的对应性。但是,分类中只采用阴离子是不够的,很难阐明油田水化学成分的形成。
表1-15 汪义先油田水化学分类方法
(七)张金来分类法
1979年张金来根据我国陆相油田水矿化度从低到高出现四个不同的斜率段(图1-31),认为代表了四个不同地球化学相,将各相与之对应的氯离子含量,作为划分油田水类型的标准,并命名为:
图1-31 我国油水的矿化度对数概率图
低氯水,Cl-含量为5~20 epm;
中氯水,Cl-含量为20~130 epm;
强氯水,Cl-含量为130~2000 epm;
高氯水,Cl-含量为2000~7000 epm。
该分类简单、运用方便。其缺点是用单一离子概括我国复杂的油田水类型,不确定因素太多;建立在统计概率段上的分类,可能会因样品数量的多少而变化,分类基础会发生变化。
(八)黄福堂分类法
1993年黄福堂针对松辽盆地北部油田水化学成分的特点,提出与张金来类似的氯离子分类方法,即:
微氯水,Cl-含量小于55 epm;
低氯水,Cl-含量55~20 epm;
中氯水,Cl-含量20~130 epm;
强氯水,Cl-含量130~2000 epm。
(九)赵宝忠分类法
1984年应用修改过的CA舒卡列夫分类法,对油田水进行分类。即将主要离子当量百分数大于10%者参与命名。冀中古潜山地下水存在以下六种类型:
—Mg2+—Ca2+水;
—Cl-—Na+水;
Cl-— —Na+水;
Cl-— —Na+水;
Cl-—Na+水;
多种离子组成的水。
该分类能比较清楚的反映出古潜山地下水在平面上的分布规律。但含量为10%的离子参与命名的依据不足。
(十)高锡兴分类法
1994年高锡兴应用多元逐步判别分析,对苏林分类法进行补充和修正。将阴、阳离子当量百分数大于20%参与分类,并由高到低排列命名,即:CaCl2型Cl--Na+组合,NaHCO3型Cl-· -Na+组合等。
该分类补充了苏林分类中关于大陆型NaHCO3型水和Na2SO4型水的不足;水型与离子组合结合使用,可望取得较好的应用效果。但作者使用的有关比值,(如 等)进一步修正苏林分类,过于复杂;20%的含量的离子参与命名是没有根据的人为因素;分类系统中,计算过程太多,不便于应用。
(十一)其他分类法
1981年汪蕴璞、王焕夫在“中国油田水地球化学讨论会”上,建议用有机组分对油田水分类。1997年张雪建用神经网络技术对油田水分类进行了研究,特别是为rNa/rCl介于087~110的水型分类问题,提供了新的研究思路。
作者于1982年发表了油田水“三级”分类的方法,即:可溶气态烃是划分水“类”的依据,水中主要离子和盐分是划分水“型”的依据,矿化度是划分水“组”的依据。据此,将我国油田水化学成分分为“三类、六型、三组”,即:
低烃类Cl·HCO3-Na型淡化组;
低烃类HCO3-Na型淡化组;
低烃类HCO3·Cl-Na型淡化组;
中烃类Cl-Na·Ca型咸化类;
高烃类Cl·SO4-Na型盐化类。
综上所述,国内外有志于油田水研究的工作者,在孜孜不倦地探讨着油田水化学成分的分类方法,但理想和适用的油田水分类,有待进一步开发和研究。
预习内容
熟悉岩浆岩中常见造岩矿物,及其手标本特征和光性特征。
实验目的及要求
1学会岩浆岩中矿物粒度的测量。
2学会岩浆岩中矿物含量的估计。
3熟悉并掌握主要造岩矿物的鉴定标志,掌握造岩矿物的基本特征,重点学会手标本鉴定矿物。根据光性矿物学系统鉴定矿物的方法,能鉴定岩浆岩中常见的造岩矿物。
实验内容
一、偏光显微镜下矿物粒度及含量的测量
1偏光显微镜下矿物粒度的测量
主要使用目镜微尺测量,首先确定目镜微尺每小格所代表的实际长度。其具体步骤是:
(1)安装物镜和目镜,并校正物镜中心。
⊙目镜微尺共10个大格,100个小格。
⊙物台微尺2mm(或1mm)为200小格(或100小格),每小格代表001mm(图1-1)。
图1-1 物台微尺
(2)将物台微尺置于载物台上,对焦。
(3)将物台微尺和目镜微尺平行,使二者的零点对齐。
(4)观察两者再次重合的部位,如物台微尺48小格和目镜微尺50小格重合,则目镜微尺每小格所代表的实际长度(系数)为:
岩石学实验教程
通式:目镜微尺所代表的实际长度=物台微尺格数/目镜微尺格数×001
(5)用目镜微尺测矿物颗粒的大小,乘以系数即得到矿物颗粒的实际大小。
2岩浆岩中矿物含量的估计(图1-2)
注意:岩石中矿物含量仅为一个大致的估计,实验时应参考教材上对每种岩石中不同矿物含量的统计归纳数据多加观察练习。
图1-2 矿物含量估计图示
二、岩浆岩中常见造岩矿物的种类及特征
铁镁矿物 橄榄石、普通辉石、紫苏辉石、透辉石、普通角闪石、黑云母等;
硅铝矿物 斜长石、正长石、微斜长石、条纹长石、石英、白云母等;
副矿物 磷灰石、锆石、榍石、尖晶石、绿帘石、磁铁矿(不透明)等;
蚀变矿物 蛇纹石、绿泥石、纤闪石、方解石、绢云母等。
(一)常见造岩矿物手标本特征(表1-1)
表1-1 常见造岩矿物的肉眼鉴定特征及观察方法
续表
(二)岩浆岩中常见造岩矿物的光性特征
1橄榄石类
橄榄石类是以二价元素为阳离子构成的正硅酸盐,具有典型的孤立硅氧四面体结构,一般式为R2[SiO4],R=Mg、Fe2+、Mn以及Ca、Zn,可分为3个类质同象系列:
①镁橄榄石Mg2[SiO4]-铁橄榄石Fe2[SiO4]
②锰橄榄石Mn2[SiO4]-铁橄榄石Fe2[SiO4]
③钙镁橄榄石(Ca,Mg)2[SiO4]-钙铁橄榄石(Ca,Fe)2[SiO4]
自然界分布最广泛的是镁橄榄石(Fo)-铁橄榄石(Fa)系列,可形成完全的类质同象系列。按其中镁橄榄石及铁橄榄石分子含量不同,可有如下几个亚种(表1-2):
表1-2 橄榄石亚种分类
橄榄石(贵橄榄石)主要光性特征:多为粒状、无色、正高突起、解理不发育、裂开较发育,最高干涉色II级末-III级初,平行消光,二轴晶,(±)2V近90°。
2辉石类
辉石类矿物为具有单一链状结构的硅酸盐,可按其晶系分为斜方辉石和单斜辉石两大类。本类矿物的理论化学式可写作ABSi2O6,其中,A=Ca、Na、Mg、Fe2+、Li;B=Mg、Fe2+、Mn、Al、Fe3+、Cr。
辉石类矿物的共同特征可综述为如下几点:
⊙通常为短柱状,少数为略扁的板状晶体,横断面一般八边形,由于各轴面发育程度不同也可为四边形,但碱性辉石种属霓石则为长柱状或针状晶体。
横断面上具有两组完全解理,交角为93°或92°(87°或88°),而在纵断面上只可见平行c轴的柱状解理,解理交角与角闪石的不同。另外辉石还可见有{100}、{010}和{001}裂理。
⊙薄片中一般无色或略带浅绿色、浅褐色,但霓石为深绿色、褐色,而其多色性、吸收性不及角闪石显著。
⊙高正突起,糙面显著。
⊙大部分种属为二轴晶正光性,2V中等至较大(一般>50°,但易变辉石例外,2V<30°,甚至很小)。碱性种属和紫苏辉石为负光性。
⊙除斜方辉石为平行消光外,大部分辉石为斜消光,消光角一般较角闪石大,消光角的大小可作为鉴别单斜辉石亚类各个种属的一个重要依据。
⊙大多数辉石为正延性(碱性辉石为负延性)。
⊙常见以(100)为结合面的简单双晶。
⊙由于出溶作用所造成的平行连生现象(出溶叶理)较常见。
⊙砂钟和环带构造较常见。
辉石和角闪石在手标本上常常较相似,但它们的光学性质却有较明显的区别(表1-3)。
表 1-3 角闪石与辉石类矿物的物理和光学性质对比
( 1) 斜方辉石 ( 正辉石) 亚类
它是由顽火辉石和铁辉石两种独立成分组成的固溶体,所以它们的光学常数都是连续变化的。
斜方辉石的光性特征为:
⊙柱状切面为平行消光;
⊙可见两组近于正交的解理;
⊙高正突起;
⊙双折射率低;
⊙普通辉石为正光性、2V中等;而斜方辉石最常出现为负光性,2V大。
紫苏辉石
光性特征:浅粉红,具有弱多色性,平行消光,最高干涉色I级顶部,负光性。
(2)单斜辉石亚类
它也是一系列组分的固溶体,但组分更为复杂,除Mg与Fe2+外,还经常有Ca,有的则还有Na与Al、Fe3+等组合。按化学成分可分为两大类,即钙碱性种属与碱性种属。
钙碱性种属最常见的有:透辉石、钙铁辉石、普通辉石、易变辉石等。
碱性种属最常见的有:霓石、硬玉。
单斜辉石的共同光性特征是:
⊙常为无色或极浅的色调;
⊙多色性一般不显著(钛辉石及碱性辉石例外);
⊙斜消光,消光角Ng∧c一般大于35°;
⊙Ⅱ级干涉色,在横断面上可见光轴干涉图,大多为正光性。
普通辉石
晶体呈短柱状,集合体通常为半自形至他形粒状,横断面常近于八边形。
光学性质薄片中无色、浅褐色或浅**。富Fe和Ti的变种具弱多色性:Ng—浅绿、灰绿,Nm—浅黄、绿,Np—浅绿、浅黄、绿。高正突起。具辉石式完全解理,解理夹角为87°或93°,具{100}、{010}裂理。I级顶部-Ⅱ级干涉色,一般不超过Ⅱ级中部。横断面上对称消光,多数纵切面上斜消光,⊥(010)的纵切面平行消光。含Fe和Ti高的变种消光角可达55°以上。具{100}简单双晶或聚片双晶,常见{001}聚片双晶。
鉴定特征普通辉石与角闪石的区别是后者折射率较低,解理夹角不同(56°或124°),具明显多色性,消光角较小,且为负光性。与透辉石的区别是:透辉石的手标本颜色较普通辉石浅,普通辉石呈绿黑、黑色;透辉石(100)及(010)较普通辉石发育,普通辉石(110)发育,故透辉石近四边形,普通辉石近八边形;透辉石最大消光角经常在40°以下,普通辉石最大消光角为35°~48°,经常在40°以上,含铁和钛较多的普通辉石消光角可达55°;透辉石双折射率较高,一般在0025以上,而普通辉石常很低,在0025以下。与橄榄石的区别是具辉石式解理,干涉色较低,柱面上有解理,斜消光,并且光轴角亦较小。普通辉石的光轴角2V大于镁铁辉石和铁辉石,而小于次透辉石和低铁次透辉石;消光角Ng∧c大于铁辉石。
普通辉石为岩浆岩中最常见的辉石种属,主要见于基性岩及超基性岩中,如辉长岩、辉绿岩、玄武岩、辉石岩和橄榄岩中。在某些中性岩、酸性岩及正长岩中也有出现。普通辉石在安山岩及粗面岩中常成为斑晶,也见于某些结晶片岩中,陨石中少见,月岩中则很常见。
3角闪石类
角闪石类是自然界中分布广、较常见的主要造岩矿物之一,是由[(Si,Al)O4]构成的具有双链结构的硅酸盐,络阴离子是[(Si,Al)4O11],其中,Al代换Si的最大限度是AlSi3O11。角闪石的成分与辉石相似,但其成分中常有附加阴离子(OH)以及F、Cl等离子。阳离子成分极为复杂,主要有:Mg、Ca、Na、K、Fe2+、Fe3+、Al、Mn、Cr、Li、Zn、Ti4+等,碱性种属中常含有Na。
角闪石的共同特征是:
⊙除斜方闪石类(直闪石、铝直闪石)为斜方晶系外,绝大多数角闪石属单斜晶系,轴角β约为102°~106°,晶体常沿轴延伸而呈长柱状、针状、纤维状,横断面为菱形或六边形。
⊙在横切面上可见{110}两组完全解理,解理夹角为124°~1255°或545°~56°,而在纵切面上只能见一个方向的完全解理。单斜闪石多具简单双晶或聚片双晶,双晶结合面为(100)。
⊙薄片中颜色较深,常呈绿、黄褐等色,碱性种属带蓝、紫的特征色调,多色性和吸收性都很强,吸收性公式为:Ng>Nm>Np,碱性变种的吸收性公式为:Np>Nm>Ng,富镁的红闪石则为:Ng<Nm<Np,只有不含铁的种属在薄片中呈浅色或无色,某些角闪石在薄片中的颜色往往与其形成温度有关。
⊙突起中等,碱性种属突起较高。
⊙正延性,但碱性种属为负延性。斜方闪石为平行消光,大多数属于单斜晶系的角闪石为斜消光,在(010)面上Ng∧c是鉴定角闪石种属的重要标志,多数种属消光角Ng∧c<25°,且绝大多数单斜角闪石的结晶轴b与Nm一致。
⊙二轴晶,负光性(极少数是正光性),光轴角一般都很大,多大于50°(碱性种属例外),光轴面多为(010)。
角闪石类矿物的成分极为复杂,目前有独立名称的角闪石变种就有30余种,根据晶系和化学成分可大致分为:斜方闪石亚类和单斜闪石亚类。
角闪石类矿物的光性特征较为突出,一般可根据其绿或褐等颜色、明显的多色性、中等突起、两组完全解理、二轴负晶、2V中等等性质辨识。
普通角闪石
普通角闪石是一种含Al、Fe3+的单斜角闪石,A1和Fe3+的比例变化很大,并往往含有少量Ti、Mn、Cr、V等,其化学成分分类界限为:(Ca+Na)B≥134,NaB<067,(Na+K)A<050,Si=625~749,而Mg/(Mg+Fe2+)≥050者,称镁角闪石,<050者称铁角闪石。普通角闪石冠以前缀的亚种很多,是以(Na+K)A,Mg/(Mg+Fe2+)和Si的数值划分的。
晶体沿c轴呈长柱状、杆状、针状,或呈短柱状、纤维状、叶片状。有时可具环带构造,还可有锆石、褐帘石、磷灰石、榍石等矿物的包裹体。还可见同镁铁闪石呈平行连生。
光学性质薄片中具绿色和褐色两种(前者含Fe2+高,后者含Fe3+高),有强的多色性和吸收性:Ng>Nm>Np。褐色种属:Ng—暗褐色、红褐,Nm—褐色,Np—浅褐。绿色种属:Ng—深绿、深蓝绿,Nm—绿、黄绿,Np—浅绿、浅黄绿。中-高正突起,折射率随含铁量增多而增高。{110}解理完全,有{001}裂理。最高干涉色为Ⅱ级底部,但常受矿物本身颜色的干扰而不易辨别。横切面为对称消光,⊥(010)的纵切面为平行消光,其余的纵切面为斜消光,在(010)面上最大消光角通常小于27°。{100}简单或聚片双晶比较常见,横切面上双晶缝平行菱形的长对角线。沿晶体延长和解理方向为正延性。
普通角闪石易蚀变为黑云母、绿泥石、绿帘石和碳酸盐矿物以及纤维状阳起石、绢云母、石英、磁铁矿等。某些低铝的普通角闪石还可变为蛇纹石;褐色角闪石变为绿色种属时可次生有榍石。在火山岩中的角闪石常具由磁铁矿、黑云母等构成的暗化边,成为鉴别该岩类的一个标志之一。
鉴定特征长柱状,强多色性,横切面具角闪石式解理,纵切面仅见一个方向解理,斜消光,消光角一般小于25°,正延性,负光性。
普通角闪石和普通辉石在手标本上不易区分,在光性上却有显著不同。普通辉石具辉石式解理,横断面为八边形,无色或浅色,不显多色性,消光角Ng∧c>30°,二轴正晶等特征都与普通角闪石不同。电气石为一轴晶,反吸收性,无解理,有裂理与普通角闪石相区别。黑云母则以突起略低,极完全解理,近平行消光和较高的干涉色,很小的2V角区别于普通角闪石。
普通角闪石分布极广,三大类岩石中都有产出,尤其在角闪岩、中酸性岩浆岩及其脉岩、角闪斜长片麻岩、角闪片岩、结晶片岩等变质岩中大量出现。是中性侵入岩的特征矿物,也见于沉积碎屑岩中。浅闪石主要产于白云质灰岩的接触带。在喷出岩中则多以斑晶或晶屑形式产出。
4黑云母
成分很不固定,介于金云母和铁云母(羟铁云母)之间。成分中常有Ti、Ca、Mn、Na,并可混有少量V、Cr、Sr、Ba、Li及Cs等。
通常呈假六方板片状晶体或垂直(001)的叶片状、鳞片状,还常呈似长柱状,有时伴有弯曲状。黑云母中往往含有大量包裹体。
光学性质黑、绿、深褐、红褐色,褪色时呈金**,薄片中为褐、黄褐色。黑云母的突出特征是多色性及吸收性极强:Ng=Nm>Np;Ng=Nm—红褐色,Np—浅黄、灰黄、褐、褐绿、绿色。黑云母的颜色与Fe3+、Fe2+、TiO2含量有关。中正突起,折射率随含铁量增多而增高。{001}面解理极完全,并有{010}、{110}裂理。少铁种属最高干涉色为Ⅱ级,而铁云母可达Ⅳ级。但常因矿物本身很浓颜色的使干涉色混浊。有时因褐帘石、锆石等放射性矿物包裹体而呈现特征的球形多色晕。通常平行消光,但往往由于受力变形叶片弯曲而呈现波状消光。具{001}云母律双晶,一般不很显著。沿解理缝方向为正延性。
黑云母经常易于蚀变而褪色,双折射率降低,最主要的是转变成绿色的绿泥石。水化时呈现金**的,称为水黑云母,水黑云母进一步水化可变成蛭石。黑云母也可转变为角闪石,也可由角闪石退变而成黑云母。含钛黑云母在蚀变时,常可分解而形成针状金红石、磁铁矿、细粒钛铁矿或榍石。
有时可见有被绿帘石、碳酸盐、石英的集合体交代的矿物假象。黑云母还可变化为白云母或矽线石。喷出岩中的黑云母斑晶周围常有暗化边,主要由磁铁矿、辉石、长石构成。
鉴定特征黑云母呈黑褐色,多色性显著,吸收性强,片状,极完全解理,平行消光,正延性,(-)2V小。与金云母的区别在于金云母颜色较浅,多色性弱。与褐色普通角闪石的区别是角闪石斜消光,2V大。褐色电气石的吸收性公式与黑云母相反,而黑硬绿泥石的Np方向为金**。
黑云母在三大岩类中都有广泛的分布,尤其在片麻岩、云母片岩、千枚岩、中酸性岩浆岩以及云母煌斑岩等岩类中占有显著的地位。
5石英
架状结构,高温变体β-石英为六方晶系,低温变体α-石英为三方晶系,在常压下两者转变温度为573℃。
光学性质手标本无色、灰褐到黑、紫、绿、粉红等色。薄片中无色透明。颜色同含有某些杂质有关:黄水晶含有超显微状态的胶状的铁的氢氧化物;烟水晶可能与镭辐射有关;玫瑰红色者可能是含MnO和非晶质的硅的氢氧化物;含有显微状的赤铁矿包裹体可显粉红色;有浅蓝色调的玫瑰红色的石英与含针状金红石有关;而紫水晶可能是含硼引起的。颜色可因温度变化而转变或褪色。
折射率略高于树胶,低正突起。无解理,有时有裂纹。最高干涉色为Ⅰ级黄白色,一般为Ⅰ级灰白色。柱状轮廓者为平行消光,因应力作用常见不同类型的波状消光。薄片中不见双晶或极少见双晶。柱状晶体为正延性。有时因应力作用成为二轴晶,(+)2V=8°~12°或可达20°,甚至40°。
在应力作用下,石英可因压溶出现砂钟构造、应力双晶、不同类型的变形纹等。最近有人研究了花岗质构造岩中石英的液态包裹体与构造变形的关系指出:石英中许多液态包裹体因弥合了晚期脆性裂隙,大多数小包裹体同变形带的界线联系在一起,并沿此带的线集中。
鉴定特征低正突起,无解理,表面光滑,无色透明,无风化产物,Ⅰ级灰白干涉色和一轴正晶是其鉴定特征。
石英是地壳中仅次于长石的分布很广的矿物,是岩浆岩、沉积岩、变质岩中的常见矿物组分。
6斜长石亚类
斜长石类是一系列由不同比例的钠长石(Ab)和钙长石(An)所构成的连续固溶体系列。人们常用斜长石中钙长石分子(An)的百分数称为斜长石的号数或牌号。如No15,即为含An为15%的更长石;No55,即为含An为55%的拉长石。通常还把<No30的称酸性斜长石;No30~No50的称为中性长石;>No50的称为基性斜长石。
光性特征斜长石类矿物均属三斜晶系,经常发育的晶面有(001)、(010)、(110)和(201);{001}和{010}解理发育,夹角为86°~87°,有时还可见有裂理,发育不好。常呈柱状与板状晶体,多沿a轴延长,有时沿c轴延长。通常为半自形晶以至不规则粒状的他形晶。色浅,只有在基性的种属中颜色变暗。薄片中无色,新鲜者透明,但常易蚀变而表面呈现浑浊,略带浅灰色。折射率和树胶相比,酸性种属(钠长石及部分更长石)小于树胶,中、基性种属大于树胶,双折射率低,干涉色常呈I级灰白,最高为I级**。二轴晶,光性可正可负,光轴角中等到很大。斜长石的最主要特征是双晶发育,常为钠长石聚片双晶,也见卡式双晶与肖长石聚片双晶,并常组合成复合双晶如卡钠复合双晶、肖钠复合双晶等。中性斜长石常具环带结构。斜长石易蚀变,特别是基性种属,常发生钠黝帘石化,中-酸性种属变为绢云母。斜长石分布极广,并且有一定的规律性,如基性斜长石常与辉石组合,产于基性岩浆岩中;中性斜长石常与角闪石组合,产于中性岩浆岩中;酸性斜长石常与黑云母、石英、正长石组合,产于酸性岩浆岩中。
斜长石在变质岩中特别是深变质的片麻岩、角闪斜长岩中分布广泛。
鉴定特征斜长石的折射率和光性随成分而变化,光性方位和折射率是鉴定成分的重要依据,而双折射率、光轴角和光性符号一般则不单独作为鉴定斜长石成分的光性常数。
7正长石
成分中以K为主,钠长石分子(Ab)可达20%,有时甚至可达50%,并常含少量Fe3+、Ba和Ca以及微量的Ga、Rb等离子。
光学性质薄片中无色,但常因表面风化而带浑浊的灰色或肉红色。低负突起,折射率随含Na量以及杂质量的增多而略有增高。{001}完全解理,{010}较完全解理。{001}∧{010}=90°。双折射率低,干涉色通常为Ⅰ级灰-灰白。斜消光,消光角很小。常发育卡斯巴双晶,不出现聚片双晶。负延性。
光性异常在风化和蚀变作用下,易变为高岭石、绢云母、沸石等。
鉴定特征①与石英的区别是有解理和双晶,表面常浑浊,负低突起和二轴晶。②与霞石的区别是发育双晶,双折射率略高,二轴晶。③与斜长石的区别是不具聚片双晶,次生矿物主要是高岭石。④与透长石的区别是常见简单双晶,2V较大。
8微斜长石
通常为不规则粒状,但可呈较自形的斑晶或变晶,经常与钠长石构成条纹,成微斜条纹长石,钠长石条纹呈脉状、膜状、分支状、辫状等。微斜长石还可与钠长石构成环带。
光学性质薄片中无色透明,低负突起,折射率随含Ab量增多而略为增高。{001}完全解理,{010}解理较完全。{001}∧{010}=89°40'。双折射率低,干涉色通常为Ⅰ级灰-灰白色。斜消光,消光角很小:Np⊥(010)=18°。常发育似纺锤状的格子状双晶,有时有卡斯巴等简单双晶,少数情况下亦可无双晶。微斜长石的格子双晶见于(001)面上,这点与斜长石不同。微斜长石还可与石英或正长石形成文象结构。正或负延性。
鉴定特征微斜长石与正长石极为相似,但可根据格子状双晶相区别,且微斜长石一般2V较大,正长石2V中等。
微斜长石的产状与正长石相似,但微斜长石系低温产物,产于各种花岗质岩石及含碱性长石的深成岩中,也见于各种伟晶岩、细晶岩中。在火山岩中微斜长石不发育,而在区域变质的结晶片岩、片麻岩中经常出现微斜长石,在碎屑沉积岩、砂岩、长石砂岩中也可见到微斜长石。
9白云母
通常是假六方板状、不规则的叶片状或叶片状集合体。绢云母则呈细鳞片状集合体。白云母主要为2M1型,但也有3T型(3个结构单元层,三方晶系),不过较为罕见。
光学性质薄片中无色,较少呈浅绿、浅**,低正突起,在⊥(001)切面上可见较清晰的闪突起。{001}极完全解理。在⊥(001)面上最高干涉色可达Ⅱ级顶部-Ⅲ级,十分鲜艳。近平行消光,仅有2°~3°的消光角。依云母律呈现双晶,结合面(001),双晶轴[310],薄片中不显著,有时可见贯穿三连晶。平行解理方向为正延性。
鉴定特征无色,片状,突起中等并具弱闪突起,平行消光,Ⅲ级干涉色等都很特征。滑石和叶蜡石在光性上很像白云母,区别起来很困难,但滑石的光轴角更小,而叶蜡石的光轴角则较大。透闪石具有闪石式完全解理,发育程度不如白云母,斜消光,2V大;多硅白云母的2V较小;铬云母具有黄绿(Nm)至蓝绿(Ng)的多色性,均可与白云母相区别。白云母与钠云母或浅色金云母一般需用X光粉晶法区别。
10方解石
化学成分几乎是纯CaCO3,但可含有少量Mn、Fe、Mg及少量的Pb、Zn、Sr、Ba、Re、Co等。不规则的等轴粒状,或具有菱形的晶体,或偏三角面体和菱面体的聚形、柱面与偏三角面体及菱面体的聚形,有时也呈鲕状、钟乳状、土状、球粒状、放射状集合体。在薄片中很少见到方解石的自形晶,多呈粒状产出。
光学性质无色或白色,但因杂质可有灰、黄、浅红色、绿蓝色,如为深玫瑰红色系含Mn(5%±),浅绿色系含Fe(13%±)、Mg(7%±),粉红色系含Co等,但在薄片中呈无色。No为中-高正突起,Ne为低负突起,故闪突起十分显著,且随Ca2+被其他离子代替,折射率值有所增加。极完全解理,通常成两组斜交的直线(切片垂直解理面时,交角为75°),因双晶滑动可有裂开面。高级白干涉色。沿解理方向对称消光。常具有沿菱形面的聚片双晶,接触双晶也较常见。在薄片中双晶纹平行菱形解理的长对角线,有时还可见有环带。负延性。
光性异常由于应力作用及机械变形,方解石有时可有异常的二轴晶和不对称消光,且因产状不同有不同大小的光轴角,但均小于15°,但曾有实验表明,在约400~800℃,压力为(8~12)×108Pa的条件下,可发生方解石-文石的相转变,在冷却过程中,文石则变为复杂化的二轴晶方解石,2V=0°~20°,这表明,一部分二轴晶方解石可能是由文石转变而来的。
鉴定特征在薄片中,方解石无色透明,有菱形解理及显著的闪突起,高级白干涉色,一轴负晶等为重要特征,可与非碳酸盐矿物区别。
方解石是最常见的矿物之一,是沉积岩的重要矿物,亦广泛产出于变质岩和岩浆岩中。在碳酸盐脉、热液矿脉、火山岩晶洞中均有产出。在岩石的气孔中,方解石和沸石共生形成杏仁体。
方解石的透明晶质变种———冰洲石是贵重的光学仪器原料。
编写实验报告
仔细观察常见造岩矿物特征,详细描述8~10种常见造岩矿物(手标本及显微镜下)的鉴定特征并交实验报告。
角岩(hornfels)又称角页岩,是一种变质岩,是具有细粒粒状变晶结构和块状构造的中高温热接触变质岩石的统称。原岩主要为粘土岩、粉砂岩、火成岩和各种火山碎屑岩。变质后全部重结晶,一般不具有变余结构。
通常专指由热接触变质作用所形成的一类变质岩,由于热接触变质作用主要是由于温度增高而引起的重结晶、变质结晶作用为主,应力作用不明显,因此岩石具有典型的等粒粒状变晶结构(角岩结构)而得名。
原岩主要为长石石英砂岩、长石砂岩、酸性火山岩、凝灰岩等泥质岩,经热接触变质后,原岩发生重结晶,成分以长石、石英为主,可含少量白云母、黑云母、红柱石、堇青石等矿物。常见类型为长英质角岩、云母角岩、红柱石角岩和堇青石角岩等。
一、目的要求
1掌握实习矿物的鉴定特征和鉴定方法;
2了解架状硅氧骨干及其对矿物形态和物性的影响;
3熟悉长石族矿物的类质同象系列和分类;
4理解三类斜长石及其在岩浆岩中的产状关系。
二、难点
理解类质同象系列和矿物种划分及不同长石类型的识别。
三、内容、方法和提示
(一)实习标本
①基性斜长石(4403,斜斑玄武岩、玄武玢岩或斑状玄武岩中)
②正长石(4401,正长斑岩中) ③微斜长石(4407) ④天河石(4407-2)
⑤鉴定花岗岩中的主要矿物(钾长石、酸性斜长石、石英、黑云母)
⑥鉴定辉长岩中的主要矿物(普通辉石和基性斜长石)
⑦鉴定闪长岩中的主要矿物(普通角闪石和中性斜长石)
(二)重点内容和鉴定方法提示
1关于架状结构硅酸盐(长石)与架状结构氧化物(石英)
架状硅酸盐亚类矿物的晶体结构中,每个硅氧四面体[SiO4]的四个角顶全部与其相邻的四个硅氧四面体共用,形成在三维空间无限联结的硅氧骨架。在这种情况下,正负电价正好相等,Si∶O=1∶2,这种情况只见于石英族矿物结构。因此,从硅氧四面体的连接方式来看,石英族矿物具有典型的Si—O架状结构,但从化学组成而言,它们是氧化物而非硅酸盐,所以,石英族矿物属于架状结构氧化物;只有在架状结构的硅氧四面体中部分Si4+为Al3+(或Be2+)代替后,才有剩余负电荷,从而形成了络阴离子团,这就必须要有阳离子来进行中和,由此形成架状结构硅酸盐。所以,真正的架状结构硅酸盐,除少数为铍硅酸盐外,无不都是铝硅酸盐矿物。架状硅氧骨干的联结力强,结构较稳定,但质点堆积松弛、空隙大,结构中一般不进入过渡型离子,所以架状硅酸盐矿物一般颜色浅、硬度高、相对密度较小。长石与石英是自然界最常见的矿物,而且在岩石中常共生在一起。因此,应学会凭肉眼区别它们。长石具两组完全解理,而石英解理不发育;长石表面易风化,硬度降低,而石英则不易风化,表面干净、硬度大。
2关于长石族矿物的类质同象系列和矿物种划分
长石族矿物是以K、Na、Ca三种阳离子成分为主的铝硅酸盐。如图15所示,以K[AlSi3O8]、Na[AlSi3O8]、Ca[Al2Si2O8]三组分组成的三元相图,表明了在不同温度下三组分的类质同象关系及由此决定的矿物分类。
图15长 石族Or-Ab-An类质同象系列及矿物种划分相图(据Vogt,Makinen,Deer等综合)
3关于钾长石与斜长石的区别
长石族矿物是重要的造岩矿物,它们在自然界分布很广,在野外工作中,识别它们对确定岩石类型和岩石名称起到重要作用。因此,通过对比掌握它们的共同点及不同点很重要(表13)。
表13钾长石与斜长石鉴别特征
肉眼鉴别钾长石和斜长石是比较困难的,然而根据它们的晶形、双晶、颜色、解理和共生矿物等也可初步鉴定。最后确定矿物种需借助于显微镜观察,也可通过染色法加以区别。
钾长石和斜长石的染色鉴别法(可采用花岗岩标本)。
(1)首先,在矿物颗粒表面或磨光面上涂以氢氟酸,片刻后(十几秒至数十秒钟后)以水冲洗干净,然后用亚硝酸钴钠溶液涂在表面上,一分钟后再以水洗净。钾长石被染成明显的**(干后,颜色更清楚,长期保存其色不变);斜长石则仍为灰白色,石英也无变化。
(2)如果进一步做斜长石染色,则可用上述已染过色的斜长石标本,以水冲洗表面,然后滴以1%的BaC12溶液,再滴数滴蒸馏水或用其他软水冲洗其表面1~2次;再滴上玫瑰红酸钠溶液,等1~2分钟后,斜长石即被染成红色,但此时钾长石则仍然不变(斜长石被染的红色不能持久不变)。
(3)原理经氢氟酸腐蚀活化后,钾长石中的钾即与亚硝酸钴钠反应形成**的亚硝酸钴钾沉淀。其他含钾矿物亦有此反应(如黑云母染色后变为绿色),因为斜长石中一般仅含微量的钾,所以基本不染色。
斜长石中的钙能被BaCl2中的钡置换,使斜长石表面含有钡,而钡又与玫瑰红酸钠反应形成红色的玫瑰红酸钡。斜长石中的钠端员矿物(钠长石)则不染色,但只要斜长石中含有3%以上的钙长石分子,一般都能染上红色。所以,此染色对斜长石仍然是普遍有效。现将钾长石和斜长石综合对比如表13所列,特别注意钾长石和不同类型斜长石与石英和其他造岩矿物的共生和产状关系。
4关于条纹长石和文象结构
碱性长石系列中,在高温条件下钾长石和钠长石呈单相混溶晶体,但在低温条件下K和Na两者不能混溶而发生类质同象分离形成钾长石和钠长石两种矿物相的连生体,其中一种长石形成薄片呈条纹状散布于另一种长石中,这种由两种矿物相组成的长石称为条纹长石。若钾长石含量大于钠长石含量,即钠长石形成薄片呈条纹状分布于钾长石中,这种条纹长石称为正条纹长石;正条纹长石中的钠长石普遍具明显的聚片双晶,且双晶纹总是垂直条纹延长方向;若钠长石含量大于钾长石含量,即钾长石形成薄片呈条纹状分布于钠长石中,这种条纹长石称为反条纹长石。一般正条纹长石比较多见,所以除反条纹长石需特别注明外,一般正条纹长石就简称为条纹长石。
文象结构是指长石与石英连生所形成的一种特殊结构。长石形成较大的晶体,石英则按大致一定的方向穿插或镶嵌在长石晶体中。从长石的断面上可看到石英所形成的图案很像古代人在泥板上刻出的楔形文字(其笔画不是等粗的,而是头粗尾细,犹如木楔),因此被形象地称之为文象结构。由具文象结构的长石和石英的集合体称为文象花岗岩。文象结构中的长石主要是微斜长石,也可以是正长石或斜长石。文象结构是在岩浆熔体结晶的终结阶段,石英和长石同时结晶形成的所谓“共结结构”。在这以后形成的矿物,都是在气液作用下,交代原有矿物而形成的。
5似长石类矿物概述
所谓似长石,也称副长石,是指那些组分类似长石,但SiO2含量较低,即Si∶Al不是钾长石中的3∶1,而是低于这一比值,但碱质含量却较高的无水架状硅酸盐矿物的总称。主要矿物种包括:霞石、白榴石、方柱石、钙霞石、方钠石、香花石等。
显然,似长石类矿物的成因产状特点表现为形成于贫SiO2,富含碱质的高温环境。因此,在SiO2含量不足的碱性火成岩或基性火成岩中,似长石常代替长石而出现,所以似长石类矿物是不会和石英共生的。此外,当富含SiO2的酸性火成岩与贫SiO2或不含SiO2的岩石接触时,酸性火成岩发生去Si作用,也可形成似长石类矿物,如香花石、方柱石等。因此,似长石类矿物在成因上和长石类矿物也有一定的联系。似长石类矿物在蚀变或风化条件下很不稳定,极易分解形成高岭石等粘土矿物。
四、作业
1观察描述实习标本并掌握鉴定方法,记录内容、顺序和格式如下:
矿物学简明教程
2区别下列相似矿物
(1)钾(斜)长石与石英:形态、光泽、解理
(2)天河石、绿柱石和绿色磷灰石:形态、解理、硬度、磷检测,并指明上述三种矿物的所属类别。
五、思考题
1总结归纳硅酸盐类矿物的形态和物性特征规律及其与硅氧骨干类型的关系。
2正长石有哪些鉴定特征正长石晶体的哪些方向可见到卡尔斯巴双晶
3微斜长石具有什么鉴定特点
4正长石亚族矿物的成因及其用途是什么正长石最容易变化成什么矿物
5斜长石亚族矿物的鉴定特征是什么从哪几个方面可和正长石亚族的矿物相区分
6斜长石最易转变成什么矿物
7何谓条纹长石它与文象结构怎么区别条纹和文象是怎样形成的
8为什么架状硅酸盐必是铝硅酸盐而岛状硅酸盐仅能形成铝的硅酸盐
9肉眼鉴定中如何区别钾长石和斜长石
10为什么架状硅酸盐矿物一般颜色浅、硬度高、相对密度较小
11似长石类矿物在成因产状上有何特点这类矿物为什么不能与石英共生
由于变质岩是来源于地壳已存的沉积岩、岩浆岩和变质岩,所以,其矿物组成受原岩的化学成分控制;同时,受变质作用类型和强度控制。所以,组成变质岩的矿物极为复杂多样。
(一)变质岩的主要造岩矿物
变质岩的主要造岩矿物特点见表9-1:
1)岩浆岩中的主要矿物(长石类、石英、云母、角闪石、辉石、橄榄石等)在变质岩中也是主要矿物。
2)某些典型的沉积矿物,如粘土矿物、海绿石、蛋白石、玉髓、盐类矿物……等,主要出现于沉积岩中,而长石类、石英、云母、角闪石、方解石等都可在变质岩中继续存在。
3)变质岩特有的矿物,如富铝硅酸盐矿物中的红柱石、蓝晶石、矽线石等;富钙硅酸盐中的透闪石、硅灰石等。
表9-1 变质岩的主要造岩矿物的特点
(引自贺同兴等,1988)
(二)变质岩矿物的特点
1)变质岩中,层状、链状晶体构造的矿物(绿泥石、云母、角闪石、辉石等)较多,常发育有较多的纤维状、鳞片状、柱状、针状矿物,且这些矿物的平均延展性比岩浆岩中的同类矿物为大,如黑云母,在岩浆岩中的延展性一般为15左右,而在变质岩中可达7~10。
2)在变质岩中,常发育有分子排列极紧密的矿物,这种矿物,具有较小的分子体积和较大的密度,如石榴子石。
3)变质岩中同质异相矿物发育,如红柱石、蓝晶石、矽线石。
4)斜长石类的环带结构在变质岩中较少见。
5)变质岩中矿物的变形现象发育。
(三)五大化学类型变质岩的化学成分与矿物成分特点
1泥质变质岩
化学成分的特点是Al2O3和K2O含量高,Al2O3和K2O相对含量变化大。矿物成分的特点是云母含量高,石英常见。两个亚类矿物成分有明显差别:
1)Al2O3过剩的泥质变质岩:特点是含富铝矿物(红柱石、蓝晶石、矽线石等);中低温时无钾长石,高温时(麻粒岩相、辉石角岩相等)出现钾长石。
2)K2O过剩的泥质变质岩:特点是含钾长石,中低温时无富铝矿物,高温时出现富铝矿物(矽线石、堇青石、石榴子石等)。
中低温时富铝矿物与钾长石不共生,两类泥质岩矿物组合明显不同。高温时富铝矿物与钾长石共生、两类泥质岩矿物组合相同,仅矿物含量有差别:铝过剩的泥质变质岩富铝矿物含量高、钾长石含量少:钾过剩的泥质变质岩则相反,钾长石含量高而富铝矿物含量少。
2长英质变质岩
化学成分与泥质变质岩显著差别是SiO2含量高,通常K2O过剩、Al2O3不足。
矿物成分特点是以石英、长石为主,矿物组合与K2O过剩的泥质变质岩相同。
3钙质变质岩
化学成分最显著特点是CaO含量高,可含—定量的MgO、FeO、Al2O3、SiO2。
矿物成分以碳酸盐矿物(方解石、白云石等)和钙镁硅酸盐矿物(硅灰石、透辉石、阳起石、透闪石、滑石等)为主,可含一定量钙铝硅酸盐矿物(绿帘石、方柱石、钙质斜长石、钙铝-钙铁榴石、符山石等)及石英。
4基性变质岩
化学成分特点是MgO、FeO、CaO含量高,含一定量Al2O3。
矿物成分特点是富含斜长石和绿帘石、绿泥石、单斜辉石、单斜闪石(透闪石、阳起石、普通角闪石)、斜方辉石、铁铝-镁铝榴石及黑云母等铁镁钙的硅酸盐、铝硅酸盐矿物,可含一定量的石英。
5镁质变质岩
化学成分特点是富MgO、FeO、贫CaO、Al2O3和SiO2。
矿物成分特点是缺乏长石、石英及富含镁铁的矿物,如蛇纹石、滑石、水镁石、菱镁矿、直闪石、镁铁闪石、紫苏辉石、透闪石、阳起石、绿泥石、黑云母、铁铝-镁铝榴石等。
(四)变质岩矿物的成因类型
在一定地质作用条件下形成的变质岩,其矿物组成按成因可分为两类。
1)不稳定矿物:又称为“残余矿物”。指在一定的变质条件下,由于变质反应不彻底,而残留下来的部分原有矿物,若变质反应达到了化学平衡,这些矿物就不能继续存在,将转化为其他矿物。
2)稳定矿物:这是指在一定变质条件下,原岩通过重结晶作用和变质结晶作用形成的矿物。它们可以是原有岩石中没有的矿物,也可以是原有岩石中本来就有的矿物,只是在该条件下仍为稳定平衡的矿物。
稳定矿物按p-T范围的宽窄进一步分为:
1)贯通矿物,指对温压条件变化不敏感,可在很大p-T范围稳定的矿物,如石英、方解石。
2)特征变质矿物,指稳定的p-T范围较窄,反映外界条件变化灵敏的变质矿物。特征变质矿物能指示岩石变质的p-T条件,常作为划分等变线的标志,因而有巨大的岩石学意义。如Al2SiO5三种同质多相变体,红柱石指示低压,蓝晶石指示中压,矽线石指示高温。
矿物的稳定与不稳定不是绝对的,同一种矿物在某种变质条件下是稳定矿物,而在另一种变质条件下则可能是不稳定矿物。例如粘土质岩石在低级变质条件下,绢云母和绿泥石均为稳定矿物,但随着p-T条件的升高,就变得不稳定,当岩石达到中级变质条件时,二者便通过变质反应形成黑云母,此时黑云母为稳定矿物。若变质反应进行得不完全,而未能达到化学平衡时,则可能有少量的绢云母或绿泥石残留下来,这时它们就成为不稳定矿物。
如上所述,变质岩中的矿物共生组合,是指在一定温度、压力条件下产生的,随着变质条件的变化,就要重新调整形成新的矿物共生组合。因此,特征变质矿物能指示岩石变质的p-T条件,常作为划分等变线的标志,因而有巨大的岩石学意义。
在等物理系列中,可主要按温度分为很低级(很低温)、低级(低温)、中级(中温)、和高级(高温)四个等级。请记住下述在中等地热梯度(中压)条件下各等级的特征变质矿物:很低级,浊沸石、葡萄石、绿纤石;低级,绢云母、绿泥石、蛇纹石、滑石、硬绿泥石、绿帘石、阳起石;中级,十字石、蓝晶石、普通角闪石、铁铝榴石;高级,矽线石、紫苏辉石、正长石。
以晶体化学为基础的矿物分类方案,兼顾了矿物的化学成分和晶体结构的特征(表6-2)。它与其他分类方案的主要差异在于矿物族的划分上。在此是将同一类中化学组成类似且晶体结构类型相同的一组矿物归为一个矿物族。
表6-2 矿物的晶体化学分类
本教材基本上采用晶体化学分类方案的体系。但对具体类别作了少许调整,如将同质多像的不同变体归为同一个族描述,主要是为了便于说明某些矿物种之间的关系。此外,有些矿物类,如溴化物、碘化物、钼酸盐、铬酸盐等类的矿物,以及有机化合物大类的矿物,由于自然界少见,因此在本教材中均未进行阐述,也未列入分类中。
本教材所用分类(族和种从略)具体如下:
第一大类 自然元素矿物
第二大类 硫化物矿物
第一类 单硫化物矿物
第二类 对硫化物矿物
第三类 硫盐矿物
第三大类 卤化物矿物
第一类 氟化物矿物
第二类 氯化物矿物
第四大类 氧化物和氢氧化物矿物
第一类 氧化物矿物
第二类 氢氧化物矿物
第五大类 含氧盐矿物
第一类 碳酸盐矿物
第二类 硝酸盐矿物
第三类 硼酸盐矿物
第四类 硫酸盐矿物
第五类 钨酸盐矿物
第六类 磷酸盐矿物
第七类 硅酸盐矿物
第一亚类 岛状结构硅酸盐矿物
第二亚类 环状结构硅酸盐矿物
第三亚类 链状结构硅酸盐矿物
第四亚类 层状结构硅酸盐矿物
第五亚类 架状结构硅酸盐矿物
需要说明的是,本教材各章中对具体矿物的描述仅列出其一般的特征。例如类质同像替代现象在矿物中非常普遍,而随着成分的变化,矿物的晶胞参数值也会有微小的变化。教材中只能列出较典型的数据。此外,层状结构矿物出现不同的多型,它们的空间群、对称型甚至晶系都可能不同,教材中只列出最常见的多型的数据。
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