岩浆岩与变质岩实验指导书.doc

第一部分 岩浆岩实验指导书一、岩浆岩实验方法指导(一)目的和要求在晶体光学和光性矿物学的基础上，为了准确观察、鉴定和描述岩浆岩，必须学会利用肉眼和偏光显微镜进行岩浆岩鉴定的方法和技能；把理论和实践很好的结合起来，这是真正掌握岩浆岩的重要环节。为此提出下列要求：1. 在实验前，首先应掌握岩浆岩中常见的十几种矿物的物理性质和光性特征，对过去没有看到的次要矿物，也要求在实验中逐步掌握。2. 通过实验，应熟悉和掌握岩浆岩结构和构造的特点，并能独立地加以分析和判断。3. 根据岩浆岩的矿物成分、结构、构造特点，学会对岩浆岩正确定名，从而有效地区别各类岩石。4. 学会查阅各种参考资料和鉴定图表，培养分析问题和解决问题的能力。5. 在实验过程中，应将手标本和岩石薄片同时进行观察，并要注意把镜下所看到的现象与肉眼观察到的现象进行对比，提高肉眼识别各种岩石的本领，这对野外工作有决定性意义。6. 在进行岩浆岩鉴定之前，如条件允许，应尽可能了解它们在野外的产状，从而提高岩石定名的准确性。为了达到上述要求，必需严格根据实验要求，认真做好课前复习和预习，认真观察和描述，认真写实验报告。实验报告力求清楚真实，字迹必须工整，素描图要细致准确。(二)岩浆岩肉眼观察和描述的主要内容观察和描述手标本的一般顺序是：颜色、结构、构造和矿物成分。因为这些是岩石的基本特征，又是岩石分类命名的重要依据，所以要特别仔细的观察和描述。 颜色根据岩石中暗色矿物的含量，粗略的分为暗色岩(铁镁矿物40)、中色岩(铁镁矿物4020)和浅色岩(铁镁矿物20)三大类。详细描述时，应进一步指出岩石的具体颜色，如灰、黄、红、紫等色。当用复合颜色时，次要颜色在前，主要颜色在后，如黄绿色是以绿为主，紫红色以红为主；有时为了形象具体，也可加形容词来表述岩石的颜色，如肉红色、猪肝色、杏黄色等。为了使颜色反映的更加真实，应将手标本放远一点来观察岩石的整体颜色，排除个别矿物的颜色的局限性。 结构和构造观察岩石的结构时，应先描述结晶程度：定出是全晶质、半晶质、隐晶质还是玻璃质；再描述颗粒大小：是粗粒、中粒、细粒、还是斑状的，矿物颗粒需描述出大的几毫米、小的几毫米、一般几毫米；还要描述矿物的自形程度：是自形的、半自形的、还是它形的；还应指出颗粒的形状：粒状、柱状、片状及颗粒之间的相互关系。对于构造的观察，需根据岩石中矿物集合体和其它组成部分的空间排列和充填方式，指出具体构造名称，如块状构造、条带状构造、斑杂状构造、气孔构造和杏仁构造等。对于某些特殊构造、如气孔构造，应进一步指出气孔的形状、大小、气孔在岩石中所占的比例、有无定向排列、有无次生充填物等；如条带状构造，应进一步指出不同条带矿物的成分、结构、构造、颜色等特点，以及条带的宽度及分布状态等。 矿物成分用肉眼或借助放大镜、小刀、稀盐酸等简单工具，对岩石中各种矿物成分尽可能加以识别，然后按主要矿物、次要矿物和次生蚀变矿物的顺序分别进行描述。描述项目包括：颜色、光泽、解理、硬度、比重以及矿物的大小和含量。此外，凡是可鉴别的特点，均应描述。 其它特点其它特点包括：岩石的粗糙程度、断口性质、细脉穿插及次生变化等，应一一加以描述。岩浆岩的次生变化是岩石受热液作用和地表风化作用或脱玻化作用后，使岩石发生颜色、结构、构造和矿物成分的变化，对分析岩石形成后所经受的外部环境，有主要意义，因此也应尽可能加以描述。(三)岩浆岩主要造岩矿物的肉眼鉴定特征岩石中主要造岩矿物的正确定名，对肉眼鉴定岩石起决定性的意义。所以对岩石进行肉眼鉴定时，必须掌握几种最常见造岩矿物的特征。 长石类矿物岩浆岩中分布最广的为长石类矿物，长石的种类和性质是进行岩石定名的主要依据之一。在岩浆岩中，长石类矿物多呈白色、灰白色、灰黄色及肉红色，为板状或柱状晶体，在喷出岩中为无色透明；硬度为6，且小刀刻不动(风化面除外)；它与其它浅色矿物，如石英、霞石等的区别是：长石类矿物具有明显的解理面，解理面呈玻璃光泽，闪闪发光；霞石没有完整的解理面；石英多呈不规则粒状，具贝壳状断口为油脂光泽。斜长石与碱性长石的肉眼区别有一定困难，但可根据表1所列标志进行综合判断。表1 斜长石、碱性长石肉眼鉴定对比表项目斜 长 石碱 性 长 石颜色 白色、褐灰色、灰色、浅灰色，新鲜的喷出岩中为无色透明 肉红色、灰黄色、黄褐色为主，也有灰白色，喷出岩中无色透明形状侵入岩中常为半自形自形晶，中酸性岩中常为板状，喷出岩中常为自形柱状侵入岩中常为半自形它形宽板状，喷出岩中多为自形柱状或板状双晶解理面上常见聚片双晶，多绢云母化 解理面上多见卡氏双晶，多高岭土化解理与双晶面平行的(010)解理发育(001)解理较(010)解理发育产出岩石 基性中性岩中常见酸性碱性岩中常见 石英石英为三方晶系或六方晶系，无色透明、烟灰色或白色，它形粒状，晶面为玻璃光泽，贝壳状断口为油脂光泽，不具解理，硬度为7。在喷出岩中，石英呈六方双锥状，常被熔蚀成圆形。它与透长石共生，区别是后者多呈板柱状，解理发育，且具玻璃光泽。 霞石霞石为六方晶系，仅出现在碱性岩及某些脉岩中，不与石英共生。外貌似石英，但易风化呈浑浊的灰白色、黄色或红褐色，不规则粒状或短柱状，新鲜面呈油脂光泽，不平坦断口，有时具不完全解理，硬度5.56，易被水溶蚀成多孔状，风化后多呈土状。 橄榄石橄榄石为斜方晶系，颜色多呈橄榄绿色、黄绿、浅绿色，含铁较多时可呈褐绿至棕褐色，透明至半透明不规则粒状，具玻璃光泽，断口呈贝壳状，解理不发育，硬度大于小刀（为67）。在喷出岩中，往往蚀变为红棕色伊丁石；在侵入岩中，常蚀变为黄绿色至黑绿色蛇纹石，硬度大大降低（小于4）。 辉石和角闪石在岩石中，辉石、角闪石二者常不易区分，多为黑色至黑绿色，解理发育，硬度56（一般小于小刀）。主要区别如表2：表2 辉石、角闪石肉眼鉴定对比项 目辉 石角 闪 石颜 色多呈绿黑黑色、灰绿色或褐色多呈墨绿黑色、暗绿色晶 形多呈短柱状、横断面为四边形或八边形多呈长柱状，横断面为六边形解 理(110)、()解理夹角87°或93°(110)、()解理夹角56°或124°次生变化多蚀变为蛇纹石、滑石、次闪石多蚀变为黑云母、绿泥石或绿帘石产出岩石多见于超基性岩或基性岩中多见于中性岩或中酸性岩中 黑云母黑云母常呈黑色、深褐色、红褐色，退色时呈金黄色，片状，具玻璃光泽，解理面具珍珠光泽，（001）解理极完全，易于分裂成薄片状，硬度2.53，火烧不变形。除上述六种矿物以外的其它矿物的肉眼鉴定特征，可随着实验课的进度，结合岩石类型，逐步认识与识别。(四)岩浆岩手标本的肉眼鉴定岩浆岩的肉眼定名，通常以结构、构造和矿物成分为基础，还应结合其野外的产状。一般先根据结构、构造，并结合产状，将岩浆岩分为深成岩、浅成岩和喷出岩三大类；然后根据矿物成分，再进一步细分（表3）。在定名时，主要根据长石的性质、石英的有无、暗色矿物的种属及含量来定出岩类具体名称。由于肉眼观察是有限的，许多矿物不易分辨，如斜长石与钾长石、辉石与角闪石，常易混淆，很难定得十分准确。肉眼鉴定时，一般只要求定出岩类名称，如花岗岩、闪长岩、辉长岩即可。在某些情况下，这种要求甚至都达不到，仍需暂时给予一定名称，待薄片鉴定后再更正。(五) 镜下鉴定岩浆岩薄片的内容岩石薄片需在偏光显微镜下进行鉴定，首先应鉴定岩石的矿物成分，并估计各种矿物的百分含量，然后观察其结构、构造，晶出顺序，次生变化及其程度、次生矿物，成因产23表3 常 见 岩 浆 岩 肉 眼 鉴 定 表大 类超基性岩基性岩中性岩酸性岩半碱性岩碱性岩SiO2含量454552526565526545颜 色黑、绿黑黑、黑灰黑灰、灰灰、浅灰、肉红灰、肉红肉红、浅灰主要浅色矿物无石英无石英石英510石英1525石英25无石英或少量无石英无长石基性斜长石为主中性斜长石为主斜长石钾长石钾长石斜长石钾长石为主（少量斜长石）钾长石、似长石主要岩石 暗色 主要结 名称 矿物产状 构构造橄榄石90(辉石)橄榄石7590辉石525辉石或角闪石90(橄榄石)以辉石为主，橄榄石、角闪石次之含量5560角闪石为主，辉石、黑云母次之含量4020以黑云母为主，角闪石次之含量1510角闪石辉石 20黑云母碱性辉石碱性角闪石 20富铁黑云母深成岩岩基岩株岩盆粗、中、细粒结构，有时有时有似斑状结构，块状、条带状构造局部具斑杂、流动构造纯橄榄岩橄榄岩辉石岩角闪石岩辉长岩闪长岩花岗闪长岩花岗岩正长岩霞石正长岩浅成岩岩管岩墙岩脉岩床岩盖中、细粒，隐晶结构金伯利岩微晶辉长岩辉绿岩微晶闪长岩微晶花岗岩微晶正长岩斑状结构辉绿玢岩闪长玢岩花岗斑岩正长斑岩霞石正长斑岩岩 脉斑状结构，微晶、细晶结构，皇斑、伟晶结构 伟晶岩 细晶岩 皇斑岩正长斑岩微晶正长(斑)岩微晶霞石正长(斑)岩喷出岩熔 岩 流熔 岩 被火 山 锥浅色矿物斑晶无长石基性斜长石中性斜长石透长石、石英钾长石有时有斜长石钾长石、霞石岩石 暗色矿 名称 物斑晶结构特征橄榄石橄榄石辉石辉石、角闪石（黑云母）黑云母角闪石暗色矿物斑晶少见碱性辉石碱性角闪石斑状结构，基质为隐晶玻璃质，气孔、杏仁、流纹构造苦橄玢岩玄武岩辉绿岩安山岩安山玢岩流纹岩粗面岩响岩玻璃隐晶质结构火山玻璃岩（黒曜岩、松脂岩、珍珠岩）状，定出岩石名称，最后绘出镜下岩石结构素描图。1. 矿物成分鉴定 首先应用低倍镜观察，根据颜色把矿物分成两大类，即：暗色矿物和浅色矿物。暗色矿物一般具有一定的颜色和多色性，有时几乎不透明，常具二级以上的干涉色；浅色矿物常成无色或白色，多数干涉色也较低，根据需要用不同倍数物镜去鉴定。 暗色矿物的鉴定 首先根据颜色分出几种矿物，然后分别鉴定，一般先集中观察一种矿物，定出名称，再来鉴定另一种。如一开始不能分清有几种矿物，可在鉴定过程中逐步分开。如已定出暗色矿物有普通辉石，但发现其2V很大，不易分出其光性符号正负，显然这种矿物不是普通辉石，这时就应根据该矿物的其它一些特征，如颜色、多色性、突起、解理等来寻找与之相似的另一些颗粒进行对比，直到把它们分开为止，这样就不会把主要矿物搞错或漏掉。 浅色矿物的鉴定 浅色矿物主要是碱性长石、斜长石、石英，有时为霞石及其它似长石矿物。一般情况下，斜长石多发育聚片双晶，低正突起（部分更长石和钠长石除外），风化多为绢云母化或钠黝帘石化。碱性长石（钾钠质长石）多具卡氏双晶或格子双晶，低负突起，风化后多形成高岭石，其次为绢云母化，在热液作用下被钠长石交代（钠长石化），以及被碳酸盐矿物交代。石英多为无色颗粒，表面干净，无风化产物，无解理和双晶，低正突起。霞石及其它似长石矿物很像长石但一般不显双晶，且解理不发育，易沿裂纹风化和蚀变呈土黄色或褐色。 副矿物的鉴定 岩浆岩中常见的副矿物主要有磁铁矿、磷灰石、榍石、锆石、金红石、独居石等，一般颗粒细小，含量极少（一般小于13）可根据其颜色、晶形、突起、干涉色等特点，对照光性矿物学的描述，或查鉴定表，把它们一一鉴定出来。 次生蚀变矿物的鉴定 这类矿物是岩石形成后，由于遭受岩浆期后热液作用或风化作用，由原生矿物转变而成，多数是一些含(HO)根的矿物，如次闪石、绿泥石、绿帘石、蛇纹石、绢云母、高岭石等；也要根据其光性特点对照鉴定表，把它们一一鉴定出来；并根据其与原生矿物的关系，指出其主要由什么矿物蚀变而成。2. 矿物鉴定和描述中需主要的几个问题在镜下鉴定某个矿物时，应该有一个明确的概念，就是同一种矿物由于切面方向不同，往往可表现出不同的特点：平行光轴（或光轴面）的切面干涉色最高；垂直光轴或接近于垂直光轴的切面，干涉色很低或接近似均质体。因此不可把它们当作两种不同的矿物。在测定某些光学常数时，应寻找定向切面，在垂直光轴的切面上，可测定轴性、光性、2V及No(Nm)颜色；在平行光轴（或光轴面）的切面上，可测定最高干涉色、Ng和Np(Ne)颜色及多色性等。但在很多情况下，仅根据其中几个特点，就可定出矿物的种属名称，那么就不必完全按照系统鉴定矿物的程序来进行鉴定。如薄片中的黑云母，只要根据它具有（001）极完全解理、极强的多色性和吸收性、近平行消光等性质便可定出。但要注意黑云母的底面常不见解理呈假六方形，且干涉色很低，不可误认为是另一种矿物。对于各种矿物描述的内容，还应注意以下几点： 岩石薄片中矿物的描述顺序，要根据每种矿物在岩石中的含量，按主要矿物、次要矿物、副矿物的顺序逐一描述，并注明每种矿物的百分含量（测定方法见后）。 每种矿物的描述 应指出它们的颗粒大小、形状、主要光性特征、矿物的自形程度与其它矿物之间关系。其中，后一点尤为重要，它可以帮助了解各种矿物的结晶顺序和分析其结构特点。 对于斑状结构的岩石，应先描述斑晶矿物成分，再描述基质中矿物成分，并注明其矿物百分含量。(六)岩石薄片中结构的观察对岩石薄片进行镜下鉴定时，结构的观察也是一项重要内容。首先要观察岩石整体的结晶程度，分出全晶质、半晶质、隐晶质和玻璃质。对于全晶质结构的岩石，还应根据颗粒相对大小，可分为等粒、不等粒或斑状结构。要注意斑状结构与似斑状结构的区别：前者斑晶和基质是由不同世代的矿物、且颗粒大小截然不同，其基质多为隐晶质或玻璃质；后者斑晶和基质矿物是同世代且成分相似，其基质多为显晶质。全晶质等粒结构的岩石，又按晶粒的绝对大小分成几个等级：一般粒径5者为粗粒结构；51者为中粒结构；10.1者为细粒结构；0.10.03者为微粒结构。应该指出，粗、中、细、微粒结构是指岩石中同种主要矿物而言。在此基础上，再按矿物的自形程度相互之间接触关系，进一步定出岩石的具体结构名称，如花岗结构、辉长结构、辉绿结构、安山结构、粗面结构等。如为斑状结构的岩石，基质为安山结构，可命名为基质具有安山结构的斑状结构。(七)岩石薄片的镜下素描方法岩石薄片中的各种矿物特征、相互关系及其结构构造特点，单靠文字描述往往不够，必需配合镜下素描图或显微照片，才能使其形象更加具体。显微照片的拍摄，过去用显微照相机拍摄。如为自动照相机，则事先把焦距调好，只需按一下快门即可自动拍摄。目前发展到用数码摄像、照相机，在计算机的配合下即可完成。一般情况下，经常使用镜下素描图，素描图的要求是准确、真实，不追求艺术，可用单偏光镜下，也可用正交光下，它除了反映岩石结构构造外，还可表示各种矿物的相对含量，要求在实验课中逐步掌握。镜下素描图有以下两种做法：1. 手素描手素描是利用一只眼睛观察视域中矿物轮廓，另一只眼睛看桌上的纸，用铅笔在纸上按一定比例勾画各矿物的轮廓，并按矿物突起的高低选择线条的粗细。这种方法快速而简便，不需特殊的仪器和装置，且可视不同情况任意选择比例尺，在进行一般性岩石鉴定中，仍然广泛使用。素描时采用低倍镜还是高倍镜，应视颗粒的大小而定。一般主要矿物颗粒绘在图上以510大小为宜。选取哪一个视域进行描述，应有绘图的目的来定。如无特殊目的，只是一般岩石全面描述的插图，就应选择一个有代表性视域（矿物发育较全，结构比较清楚）进行描述。如无色矿物（长石、石英等）太多，可在正交偏光下描述。绘图时，一般先画突起高的且显而易见的矿物，如辉长岩中的辉石、闪长岩中的角闪石、花岗岩中的黑云母、角闪石等；然后再画突起低的矿物，如石英、长石等；在矿物突起大致相等时，应先绘比较自形或早生成的矿物，再画自形程度较差的或生成较晚的矿物。素描图一般先用铅笔绘，然后根据实际情况涂上相应的颜色，再用绘图笔上墨。对于一般实验报告，由于时间限制，只需用3H铅笔清绘即可。最后，在每一矿物颗粒上，注明符号或字码，在图的下面写明这些符号或字码代表什么矿物或意义；同时，还要注明素描图的放大倍数，以及在单偏光下或是正交偏光下绘制的。对于斑状结构的岩石，素描时一般采用中倍或低倍镜，所选定的视域最好既有斑晶又有基质，矿物成分应尽可能全些。在绘图时，最好先画斑晶，后画基质；画基质时，先画比较自形或比较大的颗粒，再画比较它形或较小的矿物及玻璃质。在素描时，应尽量做到真实，不准把几个视域的内容硬凑到一个视域来画，即不能随意编图。此外，在绘图时应对矿物的突起、糙面、风化产物、解理、裂开及次生变化等现象以如实反映出来。2. 显微描绘器素描显微描绘器素描是利用一种特制的小型显微描绘器，其原理是把桌上的影子反映到显微镜镜筒中，也可把显微镜下的影子反映到桌面上。通过这种仪器，可直接用铅笔勾绘出显微镜中的物象，完成素描图。但在使用时应注意将绘图纸面放到与显微镜物象相同的高度，以免发生误差；同时，要使视域和绘图器中反映光的强度保持一致，否则出现两影中只有一个清楚，就不便于描绘。调节光的强度，可使用物台下的光圈或使用滤光片。使用显微描绘器素描，优点是比较准确，但需要经常调整纸面高度，调节光圈或更换滤光片，影像有时清楚、有时模糊，故一般人很少使用。描绘时应注意的事项与手描述完全相同，不再重复。 (八)岩石薄片中矿物百分含量的统计在对岩石进行正确定名时，除了要鉴定矿物成分、结构、构造外，还应定出各种矿物的百分含量。特别是在需要定出岩石种属名称时，这种测定尤为重要。一般常采用以下两种方法：1. 目测估计法目测估计法又称视域估计法。这种方法是利用已知矿物百分含量的一套图案作为对比的标准（图1）。从图1中可知，在这标准图案中，某种矿物的百分含量的多少用黑点、黑线或灰点、灰线来表示。在具体对比时，只需将视域中某种矿物的分布密度与标准图案进行比较，与那一张图相符，即可知该矿物在视域中的百分含量。为了准确起见，这种比较应选510个视域进行，且在薄片中应尽可能分布均匀，然后取其平均百分含量。应该指出，这种方法由于是用肉眼进行估计，因此精度往往不高。图1 镜下矿物百分含量的标准图案所以需要反复练习，取得经验，不断提高估计精度。目测估计法的优点是速度较快，又不需要特殊设备，因而常为一般岩石薄片鉴定所使用。2. 仪器测定法为了更精确地测定岩石薄片中矿物的百分含量，常采用一些附加的仪器和装置。目前常用的有面积法、直线法、六轴计积台法、电动求积仪法和图像分析法等。这些方法的原理和测定过程，详见李德惠主编的晶体光学（1984）。这里仅将最常使用的直线测定法的原理和步骤作简要的介绍。直线测定法的基本原理是根据岩石薄片中各种矿物所占的总长度的比值，接近于它们的体积比值，只要测定出薄片中各种矿物的总长度，就可换算它们的体积百分比。测定时需利用目镜微尺与机械台配合进行。机械台是由一套相互垂直的铜具组成，其上有薄片夹、装有两个微动螺旋，可使薄片前后左右移动，使用时用螺丝固定在显微镜物台上。具体测定步骤如下： 使用岩石薄片的左上方与目镜微尺左端重合。分别计算各矿物所占刻度格数，并记录于表4中。扭动机械台水平移动螺旋，使薄片向左移动到第二个视域，分别计算各矿物所占刻度的格数。移动薄片继续计算，直至第一条侧线测完为止。 扭动机械台垂直移动螺旋，使薄片向下移动至第二条侧线。侧线之间的间距，取决于岩石中矿物颗粒的大小。通常，侧线间距大约相当于岩石的平均粒度。在第二条测线上，仍按上述方法测定各矿物的刻度格数，并记录在表4中。如此继续测定第三、第四、等侧线上各个矿物的刻度格数，直至将整个薄片测完为止。表4 直线法测量数据记录表侧线编号各 个 矿 物 所 占 的 刻 度 格 数第一种矿物第二种矿物第三种矿物第四种矿物123456 计算测定线的总刻度格数及每一种矿物所占总刻度数，即可换算出每一种矿物在岩石中的长度百分比，这代表该矿物在岩石中的百分含量。这种方法虽然较麻烦，但相对来说还是能比较准确地进行岩石薄片矿物含量统计的有效方法，也为人们经常使用。(九)岩浆岩实验报告举例为了更快地掌握岩石手标本和薄片的鉴定和描述方法，这里仅举两个实例，以供参考。由于岩石特点千变万化，不宜生搬硬套。例一基性岩类辉长岩1. 肉眼观察岩石呈暗灰色，全晶质中粒等粒结构，块状构造。粒径在15之间，岩石很新鲜，次生变化和风化现象不明显。矿物成分主要由辉石和斜长石组成。其中，辉石呈绿黑色短柱状，硬度小于小刀，并发育解理，约占40左右；斜长石呈灰白色不规则板状，有聚片双晶条纹，解理面玻璃光泽，硬度大于小刀，约占45；此外，在辉石和斜长石之间，尚有少量黄绿色粒状橄榄石（510）及黑色具有珍珠光泽的片状黑云母(5)。岩石比重较大。2. 镜下鉴定岩石中主要矿物辉石和斜长石粒度大小相等，自形程度相似，呈他形半自形为典型的辉长结构。主要矿物为基性斜长石(占40)、普通辉石(占40)；次要矿物有橄榄石(占10)、紫苏辉石(约占4)，黑云母(约占4)，副矿物有磁铁矿、磷灰石(约占2),次生矿物极少。斜长石 多为无色，板状半自形它形晶，晶粒大小一般为3.5×7，多具钠长石聚片双晶和卡钠复合双晶，发育(001)和(010)两组解理，表面新鲜，无次生变化。用(010)晶带最大消光角法测定Np(010)33°，故其成分为An60的拉长石。辉石 主要为普通辉石，还有少量紫苏辉石。普通辉石 呈浅褐色，不规则短柱状，多色性较弱，高正突起，110解理发育，夹角87°，具（100）和（010）裂理，最高干涉色级黄绿，在平行光轴面的切面上测定其消光角CNg44°，二轴正晶，2V中等。紫苏辉石 淡绿淡红色，不规则粒状，多色性Ng淡绿，Np淡红色，高正突起、干涉色级橙红、平行消光、正延性、二轴负晶，2V较大。分布于普通辉石之间，含量较少。橄榄石 无色自形或他形粒状，分布于辉石之间为自形晶，被辉石包裹成反应边结构的为他形，高正突起，裂纹发育，干涉色可达级，光性可正可负，2V近90°。部分颗粒沿边缘和裂隙被蛇纹石少量交代。黑云母 呈黄褐色鳞片状，分布于辉石和斜长石之间，多色性极强，Ng黄褐色，Np淡黄色，（001）底面解理极完全，平行消光，有的与磁铁矿交生形成反应边结构。磁铁矿 呈黑色不透明自形细粒状，常包于暗色矿物或在暗色矿物的间隙中。磷灰石 呈无色细小的自形柱状，中正突起，干涉色级灰，平行消光，负延性，常被包裹于其它矿物中。各种矿物的结晶顺序：磁铁矿和磷灰石晶形好，且常被其它矿物包裹，故结晶最早；橄榄石常被紫苏辉石包裹反应呈残余状，结晶早于辉石；普通辉石与斜长石自形程度相似为同时结晶；而黑云母常充填在其它矿物之间，结晶程度最差，结晶最晚。由此可知，结晶顺序为磷灰石、磁铁矿橄榄石紫苏辉石普通辉石、基性斜长石黑云母。色率为55，比重较大。根据岩石中主要矿物为普通辉石和基性斜长石，具有辉长结构，应属辉长岩类，但岩石中次要矿物橄榄石百分含量在10，因此具体名称为：橄榄辉长岩。例二中性岩类安山岩1. 肉眼观察岩石总体呈紫红色，并具灰白及暗绿色斑点，致密块状，含细小的气孔，具斑状结构。斑晶大小不一，一般为2.5×4.5；基质为致密隐晶质，断面不平整，新鲜程度中等。斑晶成分可见灰白色长板状斜长石和暗绿色长条状角闪石，约占整个岩石的20左右。2.镜下鉴定岩石呈斑状结构，斑晶主要为斜长石10和角闪石20，基质主要为长柱状斜长石微晶50及少量玻璃质约占15，组成安山结构（玻基交织结构）。副矿物为磷灰石、赤铁矿；次生蚀变矿物为高岭石和绢云母。斜长石 常呈无色至浅灰色长柱状，大者构成斑晶，细小的微晶构成基质。斑晶斜长石表面浑浊，大都遭受绢云母化，部分发生高岭土化，基质斜长石比较新鲜。用斜长石微晶a轴消光角法测得Npa5°8°，故其成分为An3035中长石。斜长石微晶大都半平行排列，并有微粒状赤铁矿及玻璃质充填其间。角闪石 呈黄绿色自形柱状，构成斑晶，边缘常具暗化边结构，有的颗粒因受熔蚀而呈浑圆状或港湾状，多色性强，Ng草绿色，Nm黄绿色，Np浅黄色，NgNmNp；在最高干涉色切面（光轴面）上测得其消光角NgC21°，二轴负晶，2V80°左右，应为角闪石。磷灰石 常呈细粒自形晶，无色柱状，中正突起，干涉色级灰，平行消光，负延性，多包裹于斜长石和角闪石中。赤铁矿 常呈黑色至棕红色不规则粒状，充填于基质中。矿物结晶顺序为：磷灰石普通角闪石（斑晶）斜长石（斑晶）；基质：斜长石微晶赤铁矿玻璃质。根据岩石中主要由中性斜长石和普通角闪石组成，基质中具有典型的安山结构，应属安山岩类，有角闪石斑晶含量为20，故具体定名为角闪安山岩。二、岩浆岩实验根据资源勘查工程专业的教学计划，实验课的学时应以岩浆岩总学时的1/2为宜，因此我们将实验课增加了课时（作为必选课）以增强实践过程。实验一 岩浆岩结构、构造的观察与描述（2学时） 预习要求1. 复习课堂讲授中有关岩浆岩结构、构造的内容。2. 阅读岩浆岩与变质岩教材及实验指导书的有关内容。3. 熟记有关侵入岩和喷出岩主要结构、构造的概念。 实验目的1. 掌握常见的岩浆岩结构类型的划分，各种结构类型的主要特征。2. 掌握斑状结构与似斑状结构的区别特征。3. 掌握常见的岩浆岩构造特征。 岩浆岩中常见的结构如下：按结晶程度划分的三种结构全晶质结构（照片1、2、3）；半晶质结构（照片4、5、6）；玻璃质结构（照片7、8、9、35）；火山玻璃中，雏晶（发雏晶；羽雏晶；串珠雏晶、针雏晶、羽雏晶、棒雏晶）（照片7）； 骸晶（微晶）（照片8、9）的形态及珍珠构造。按晶粒的绝对大小分成几个等级：一般粒径5者为粗粒结构；51者为中粒结构；10.1者为细粒结构（照片3）；0.10.03者为微粒结构。应该指出，粗、中、细、微粒结构是指岩石中同种主要矿物而言。根据颗粒相对大小，可分为等粒（照片1、2、3）、不等粒或斑状结构（照片5、6、23等）；斑状结构（照片17、18、21）；似斑状结构（照片13、14、15、16）； 按矿物的自形程度相互之间接触关系有：花岗结构（照片3、32、33）；辉长结构（照片19、20）、辉绿结构（照片22）、安山结构（照片29）、粗面结构（照片30、）、反应边结构（照片10）、斜长石交代微斜长石形成条纹结构（照片33），形成蠕虫结构等。结构命名：如为斑状结构的岩石，基质为安山结构，可命名为基质具有安山结构的斑状结构。图11 钾长石与石英（黑色）组成的文象结构图12 条带状构造带状辉长岩，祁连山（据邱家驤，1985） 岩浆岩中常见的构造如下： 图13 流纹岩中的流纹构造 图14花岗岩的球状构造 （据A.V.Weatherhead）图15 五大连池玄武岩，绳状构造图16 五大连池玄武岩，绳状构造 实验中应注意以下几点岩浆岩的结构 指组成岩石的矿物晶体形态、结晶程度、自形程度、颗粒大小和矿物（包括玻璃质）之间相互关系。在同一种岩石中可能会同时存在有几种结构，希望同学在描述时，把在同一种岩石中出现的各种不同的结构认真观察，详细描述。岩浆岩的构造 指岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体与其它组成部分之间的排列方式、充填方式。岩浆岩的构造应以野外的构造为准，因此，在室内我们只能在手标本上观察一些局部的构造；镜下的一些显微构造。但是，有时显微构造也能代表岩石的构造。例如流纹岩的流纹构造。作业要在预习时做完，实验报告与作业在当堂实验课下课时一起交。 实验内容1. 观察描述纯橄榄岩的全晶质结构半自形细中粒粒结构；块状构造。 2. 观察描述流纹岩的斑状结构，半晶质结构；流纹构造。3. 观察描述珍珠岩的玻璃质结构，块状构造、珍珠构造。4. 观察描述辉长岩中的含长结构、包橄结构、反应边结构。5. 观察描述手标本斑状花岗岩的似斑状结构与花岗斑岩斑状结构，写出其区别特征。6. 重点观察描述岩浆岩的下列构造类型： 流动构造（流纹岩）、气孔构造（玄武岩）、杏仁构造（杏仁状玄武岩）。 思考题1. 侵入岩与喷出岩在构造上的主要区别。2. 研究岩浆岩结构和构造的目的和意义。3. 斑状与似斑状结构的区别。4. 斑岩与玢岩的主要区别。5. 流动构造与流纹构造的主要区别。6. 辉长结构与辉绿结构、辉绿结构与间粒结构的主要区别。实验二 超基性岩类手标本和薄片的鉴定（2学时） 预习要求1. 复习课堂讲授中有关超基性岩类的内容。2. 阅读教材及实验指导书的有关岩浆岩鉴定和描述方法。3. 熟记各种超基性岩的主要特点。4. 重点复习和记忆橄榄石类、辉石类矿物的光性特征。 实验目的1. 掌握岩浆岩的观察与描述的内容、方法。2. 掌握常见超基性岩的基本特征。 实验指导超基性岩类是SiO2含量小于45及不含石英为特征。属硅酸不饱和的钙碱性系列岩石。1. 矿物成分主要矿物：橄榄石、辉石（常见次生变化为蛇纹石（照片15、16）、绿泥石、滑石、伊丁石（照片25、26）次要矿物：角闪石、云母、偶见斜长石。副矿物：尖晶石、铬铁矿、钛铁矿、磷灰石及磁铁矿。2.结构构造主要结构有自形、半自形粒状结构（照片1）、粒状镶嵌结构（照片1）、海绵陨铁结构（照片15、16）、网状结构（照片15、16、18）、包含结构、反应边结构、无斑隐晶结构、微晶结构、斑状结构（照片13、14）、嵌晶结构等。网状结构 它是橄榄石遭受蛇纹石化的次生结构，其特征是蛇纹石构成网脉状，网孔中保留着被交代的橄榄石残晶，如果临近的若干块残余橄榄石同时消光，则表明原来是同一颗粒。（照片15、16、18）海绵陨铁结构 明显他形的金属矿物（磁铁矿、钛铁矿等为次生变化后折出的铁）充填在自形程度较高的橄榄石或辉石颗粒之间（照片15、16）。 斑状结构：斑晶矿物呈椭圆状，有人称卵斑结构。斑晶为橄榄石、镁铝榴石或金云母，含量变化大（1060），其中以蛇纹石化橄榄石为斑晶最多（照片18）环边假象结构 被蛇纹石交代的橄榄石假象，边缘围绕着细粒的铁质矿物。主要构造有块状构造、层状构造、流动构造、角砾状构造、岩球构造。角砾状构造 角砾成分复杂，有同源岩屑（如细粒金伯利岩、二辉橄榄岩、榴辉岩的包体），也有异源岩屑（如灰岩、页岩、片麻岩等），胶结角砾的多为细粒金伯利岩。图22岩球构造 球体为圆形椭圆形，球心多为蛇纹石化橄榄石，少数球心为灰岩、片麻岩等，球体外壳由细粒金伯利岩组成，矿物呈同心环状分布(如图24)。图21金伯利岩中岩球构造图21角砾状角金伯利岩，角砾状构造图22由橄榄石、斜方辉石、单斜辉石 图23含普通辉石的超铁镁岩分类图解组成的超铁镁岩分类图解1.纯橄榄2.辉石橄榄岩3.辉石角闪橄榄岩4.角闪橄榄岩5.橄榄辉石岩6.橄榄角闪辉石岩7.橄榄辉石角闪岩8.橄榄角闪石岩9.辉石岩10.角闪辉石岩11.辉石角闪石岩12.角闪石岩1.纯橄榄2.单斜辉石橄榄岩3.二辉橄榄岩4.斜方辉石橄榄岩5.橄榄单斜辉石岩6.橄榄二辉岩7.橄榄斜方辉石岩8.单斜辉石岩9.二辉辉石岩10.斜方辉石岩 (依IUGS,1972) (依IUGS,1972) 实验内容 详细观察描述纯橄榄岩的手标本和薄片。（画结构素描图） 观察描述苦橄玢岩或斑状橄榄岩的手标本和薄片。（画结构素描图） 观察描述金伯利岩的手标本和薄片。（画结构素描图） 观察辉石岩、角闪石岩的手标本和薄片。 思考题 超基性岩主要矿物成分及分类标准。 超基性岩的主要结构特征。 反应边结构与包含结构如何区别 金伯利岩的主要特点。实验三 基性岩类手标本和薄片的鉴定（2学时） 预习要求 复习课堂讲授中有关基性岩的内容。 阅读教材中有关基性岩类的主要内容。 复习并记忆辉石类和斜长石类矿物的主要光性特征。 实验目的 掌握常见基性岩的基本特征。 掌握基性岩类常见的结构、构造特征。 实验指导基性岩类是SiO2含量为4552的一类岩浆岩，矿物成分以辉石和基性斜长石为主，不含或含极少量石英、碱性长石和橄榄石。但要强调一点，石英与橄榄石不共生。1. 矿物成分主要矿物：基性斜长石 常见拉长石、培（倍）长石；单斜辉石：普通辉石、透辉石，易变辉石；斜方辉石：紫苏辉石、古铜辉石次要矿物：橄榄石、普通角闪石、黑云母、碱性长石、石英。副矿物：磁铁矿、钛铁矿、钒钛磁铁矿、磷灰石及尖晶石。常见次生变化：钠黝帘石化、绢云母化、绿泥石、纤闪石化、碳酸盐化、蛇纹石化、滑石化）2. 结构构造主要结构有辉长结构（照片19、20）、辉绿结构（照片22）、辉长辉绿结构、嵌晶含长结构（照片21）、间粒结构（照片25）、间隐结构、填间结构（拉斑玄武结构）（照片24、26、27）、交织结构（照片24）、玻璃质结构、玻基斑状结构、细碧结构等。基性侵入岩主要构造有块状构造、条带状构造、球状构造等；喷出岩的构造有气孔构造、杏仁构造（照片24）、熔渣构造、绳状构造、枕状构造等。球状构造是指岩石中基性斜长石、辉石或角闪石等矿物构成的同心圆状球体，在岩体的某些部位均匀分布。3基性岩的命名分类根据国际地科联（IUGS,1972）通过的定量矿物分类，将斜长石（PI）、辉石（Px）和橄榄石（OI）的百分含量投影到图3-1(a)上，即可定出岩石的具体名称。如无橄榄石，而辉石为单斜辉石和斜方辉石，可按图3-1(b)定名。（见15页图） 实验内容 详细观察和描述辉长岩的手标