火山岩薄片鉴定应当注意!

在基本掌握了晶体光学有关原理和研究方法的基础上,首先要学会如何鉴别岩石中最常见的几种造岩矿物,以便我们能进一步观察各类火山岩的岩石薄片。

就火山岩的鉴定而言,我们所涉及到的除了岩石中的矿物成分之外,其结构构造特征以及一些其他组分特征乃是一项极为重要的内容。通过此次对各种火山岩比较标准的薄片认真细致的观察,必将使我们能够做到准确地鉴别有关岩石中的矿物和结构构造,为今后解决那些更为复杂、甚至已变质的火山岩打下一个良好的基础。

一、偏光显微镜下观察造岩矿物的某些光性特征

橄榄石

斜方晶系,Ng-Np=0.037~0.041。

颜色、切面形态、突起、最高干涉色级别等(照片1、2)

普通辉石

单斜晶系,Ng-Np=0.021~0.025,C∧Ng=+38~+55°,(+)2∨=50~61°。

颜色、突起、测横切面上两组解理之夹角(照片3)、最高干涉色、C∧Ng(消光角)。

普通角闪石

单斜晶系,Ng-Np=0.019~0.026,C∧Ng=+12~+25°,(-)2∨=52~85°。

颜色及多色性、吸收性,找出垂直c轴的菱形切面,测二组解理相交角(见照片4);最高干涉色,斜消光切面上测C∧Ng(消光角)及延长符号。

黑云母

单斜晶系,Ng­—Np=0.040~0.050,b‖Nm,C∧Np=0~3°,(-)2∨=0~10°。

颜色(见照片5、6)、多色性和吸收性;找条状切面,观察对于{001}解理缝近于平行消光,一般消光角不超过3°;在平行(001)切面上,观察锐角等分线干涉图,测光性符号。

钾长石

单斜晶系,Ng-Np=0.005~0.007(照片9、10)。

负突起(看贝克线),看表面分解物的颜色是否为黄褐或褐红色,干涉色,双晶种类。找全消光或近于全黑的切面观察二轴晶光轴干涉图,并测其光性符号。

斜长石(更—中长石)

三斜晶系,Ng-Np=0.009~0.0075(见照片7、8)。

钠长石双晶(聚片双晶)。

石英

β-石英(六方晶系),α-石英(三方晶系)。No=1.544,Ne=1.553,Ne-No=0.009(照片11、12)。

无色透明、正突起低、切面形态、最高干涉色(一级黄白色)。寻找全消光切面,观察光轴干涉图形,并测光性。在看干涉图时,注意有无光性异常现象。

二、中基性火山熔岩的镜下鉴定

玄武岩的矿物成分

主要是斜长石和辉石,有些种属含橄榄石,次要矿物是钛、铁氧化物(磁铁矿、钛铁矿、赤铁矿等)、正长石、石英或似长石、沸石等。

(1)斜长石

通常是拉长石,但在斑晶中可以是培长石,而在基质中可以是中长石,甚至更长石。斑晶斜长石常具环带构造,基质斜长石也可以有环带构造。无论是在斑晶或基质中,斜长石都普遍发育钠长石律、肖钠长石律、卡钠复合律聚片式双晶。

(2)辉石

一类是富钙的普遍辉石(单斜辉石),另一类是贫钙的易变辉石(单斜辉石)和紫苏辉石(斜方辉石)。

(3)橄榄石

斑晶呈自形-半自形,而基质中橄榄石则为半自形-他形。

玄武岩的结构特征

玄武岩通常为细粒隐晶质至玻璃质,常见斑状结构、聚斑结构、显微斑状结构。玄武岩基质的典型结构是间粒结构、间隐结构和填间结构。但在厚的岩流的中、下部往往会出现次辉绿结构,甚至有局部的辉绿结构,如极度快速冷却,则会出现玻璃结构。

间粒结构

是显微晶质结构的一个变种,特点是较自形的板条状斜长石杂乱分布,构成交错的格架,在微晶之间的空隙内充填着细小的粒状矿物,如辉石、橄榄石、磁铁矿等,斜长石微晶聚片双晶可辨(照片13)。

间隐结构

是一种半晶质的基质结构。特点是长柱状或板条状斜长石微晶不规则分布,互相交接呈格架状,在格架的间隙中充填着玻璃质(或脱玻化产物)或隐晶质(照片16)。

填间结构

又称拉斑玄武结构,是介于间隐结构和间粒结构之间过渡类型的基质结构,其特点在于长柱状或板条状的斜长石微晶不规则分布,互相交接成格架状,在格架的间隙中既充填有玻璃质,又充填有辉石等深色矿物(照片14)。

次辉绿结构

又称次含长结构,是指一个辉石晶体局部地包裹斜长石或与斜长石互嵌,是介于辉绿结构和间粒结构之间的一种过渡性结构(照片17)。

玄武岩的构造

在玄武岩中普遍发育有气孔构造和杏仁构造,杏仁体可由沸石、玉髓、绿泥石、碳酸盐矿物等充填气孔而成(照片15)。

三、中性火山熔岩的岩石特征

中性火山岩的化学成分特点是SiO2含量中等,一般为53.5~65%,可根据斜长石占长石总量之比为>2/3、1/3~2/3和<1/3分别划分为安山岩、粗面安山岩和粗面岩。一般具斑状结构,基质较细,肉眼观之为隐晶质,往往具气孔状、杏仁状构造,颜色一般为灰色、灰褐色或淡红色,其中以粗面岩色较浅。

矿物成分

斜长石——斜长石是安山岩和粗面安山岩的主要矿物成分,往往呈斑晶和基质出现,安山岩的斑晶为拉长石和中长石,粗面安山岩的斑晶常为中长石、粗面岩的斑晶为更长石,基质斜长石常为更—中长石。

碱性长石——是粗面岩的主要矿物,往往作为斑晶,并在基质中大量存在。在粗面安山岩中,它主要赋存于基质斜长石微晶的间隙内,而在安山岩中仅有少量充填于斜长石微晶间。

石英——在一般的中性喷出岩中,不出现石英斑晶,有时存在于基质中呈填隙物或微嵌晶结构。

辉石——在喷出岩中较常见,其中普通辉石和透辉石在斑晶和基质中都可存在。

角闪石——主要构成斑晶,在其边缘往往镶有一圈深色不透明的暗化边。

黑云母——呈斑晶产出,有不同程度的熔蚀和暗化边现象

其他如橄榄石、似长石在有的种属中有少量出现。

中性火山熔岩的结构构造

中性火山熔岩普遍具斑状结构,基质结构种类较多,包括交织结构、玻晶交织结构、粗面结构、正斑结构、球粒结构等。常见气孔构造、杏仁构造(照片18)和流动构造等。

所谓“流动构造”是指由于岩浆运动而引起其组成物质呈原生的平行或半平行排列构造。

安山岩的基质结构除玻质结构外,主要是交织结构和玻晶交织结构

交织结构——基质中的主体由密集的斜长石微晶所组成,呈交织状或近乎平行排列,在斜长石微晶之间分布有一些细小的辉石颗粒和金属矿物,有时含很少玻璃(参看照片20)。

玻晶交织结构——基质中玻璃成分较多,在玻璃或玻璃脱玻化产物的背景上散布有大量细小的斜长石微晶和铁镁矿物的细小颗粒,这种结构在安山岩中尤为发育,故又称安山结构(照片18、19)。

粗面安山岩

碱性长石明显增多,有时碱性长石构成斜长石斑晶的“外壳”或充填在斜长微晶的间隙内,此乃鉴定粗面安山岩的重要标志(照片20、21)。

粗面岩最为常见的一种基质结构为粗面结构

粗面岩相当于正长岩的喷出岩,斑晶矿物除碱性长石(正长石、透长石)外尚有斜长石,其基质所具粗面结构的特点是,岩石全由长柱状或板条状钾长石微晶组成,密集的碱性长石微晶明显地呈定向或半定向排列(照片22)。

正斑结构的特点是基质中碱性长石微晶的切面呈短的长方形或正方形,微晶之间有少量石英或玻璃,它是正长斑岩、粗面岩等斑状岩石基质所具有的结构。

四、酸性熔岩的镜下鉴定

矿物成分

主要矿物为石英、碱性长石及斜长石,含少量铁镁矿物。由于喷出岩是在高温氧化条件下生成的,故往往表现出高温氧化的特点。

石英——呈高温石英假象的斑晶具六方双锥状晶形,受熔蚀后颗粒园化或呈港湾状。

碱性长石——主要是透长石、正长石。

斜长石——常呈斑晶出现,很少见于基质,多为更—中长石。

铁镁矿物——以黑云母和(或)角闪石为主,透辉石偶见,黑云母和角闪石往往有暗化边现象。

酸性熔岩的结构

(1)玻璃质结构

基质由酸性火山玻璃组成,其中常有数量不等的雏晶,在脱玻重结晶的作用下,玻质结构常转化为霏细、球粒或细粒结构。

(2)球粒结构

球粒由长英质细小纤维组成,呈放射状构造(照片32、33)。如组成这些集合体的纤维呈平行分布,则称隐束结构。

脱玻化所形成的球粒可以切断流纹构造,一般无晶核,数量较少,球粒四周往往被玻璃质所包围。过冷却结晶的球粒则可被流纹构造所环绕,其核心常见晶核,球粒的间隙为界线清楚的霏细结构物质所挤满。

显微嵌晶包含结构

其特点是主晶由不规则等轴状的的石英集合体所组成,其内散布有细小的长石微晶。此种结构可以是脱玻重结晶的产物。它常呈团或不规则脉状出现,尤在低倍正交下呈斑块状消光现象(照片29、30)。

显微文象结构

碱性长石和石英有规则的连生,石英具独特的棱角形和楔形在碱性长石和晶体中作定向排列,状如古象形文字,同一长石颗粒中各石英嵌晶同时消光。如上述石英嵌晶没有规则的外形,则称显微伟晶结构。

霏细结构

岩石由极细小的他形粒状石英、长石的隐晶质集合体和分散的玻璃所组成。原生的霏细结构是高粘度岩浆迅速冷却的结果,其碱性长石和石英微粒之间界线清晰,且较规则,而次生的即脱玻化造成的霏细结构矿物之间的界线模糊而不规则。霏细结构如结晶程度高,与最细粒的花岗岩相似,则称微花岗结构。

流纹构造

是粘度大的岩浆在流动冷却过程中所形成的,其特点是结晶矿物颗粒、隐晶质、玻璃、雏晶和气孔等这些组成部分在流动冷却过程中以不同颜色和结构的细密条带(条纹)呈定向或半定向排列的构造(照片23—26)。

囊状体构造

是成岩晚期气相结晶作用促使其周围玻璃基质发生去玻作用而形成的内含气相矿物的脱玻体(状如“囊”)。在薄片中其形状类似浆屑,多呈条带一透镜状或囊状。这种囊状体具有双重结构,从边部向内可分为两个带,外带为脱玻结构带,内带(内部)为气相结晶矿物所占据。在脱玻带内往往可见变余流纹构造,纹理与主体熔岩中的流纹相一致。这种囊状体在流纹岩、碎斑熔岩、一些脉状侵入体甚至灰流凝灰岩中都有存在(照片27、28)。

珍珠构造

是火山玻璃冷凝收缩而形成的一种弧形裂隙构造,其特征是一系列破裂的同心球面(在断面上呈弯曲的断续同心园弧)呈类似珍珠状集合体形态(照片31)。

五、碎斑熔岩的镜下鉴定

碎斑熔岩的岩相岩石学特征

碎斑熔岩在我国东南沿海火山岩地区分布广泛,属侵出相熔岩。

碎斑熔岩多分布于火山构造洼地中心或破火山口中央,构成独立的岩穹或复合火山岩穹。

侵出相碎斑熔岩由岩体的边缘向内部可分为三个岩相,即边缘相—破质碎斑熔岩、过渡相—霏细状碎斑熔岩和内部相—粒状碎斑熔岩。

碎斑熔岩多为灰~灰黑色,斑状结构。

碎斑结构

斑晶矿物破碎强烈者可呈晶屑状,但相当部分斑晶矿物虽然碎裂,却有碎而不散、散而不离的现象,具有可拼性(照片34、35)

再生珠边结构

斑晶矿物普遍发育同成分再生边,边里面含有异成分矿物的珠粒,故称之为“再生珠边”。最常见的是钾长石斑晶周围有一圈再生的同成份(即钾长石)环边,且二者光性方位一致,边内含石英的珠粒。石英斑晶有时也有再生的石英质环边,边内所含珠粒为钾长石。斜长石的珠边发育不那么完整,而且“边”和“珠”的矿物成分显得更为复杂(照片36、37)。

包含结构

此乃指在碎斑熔岩的基质中粒状长英质矿物有相互包裹的现象,被包裹的矿物(客晶)多呈细小的园粒状,主晶则呈它形粒状。例如钾长石包裹着石英,同时也可见到石英包裹钾长石(见照片37)。尤在内部相粒状碎斑熔岩中会有包裹—反包裹的现象,如在石英的珠点内有更为细小的钾长石珠点的这种珠中有珠的现象并非罕见。

六、火山碎屑岩的镜下观察

火山碎屑岩的组份特征

爆发性火山活动所产生的各种碎屑,称火山碎屑物。按粒径划分,<2mm者统称为火山灰,包括岩屑、晶屑、玻屑及更细小的火山尘。这里着重介绍火山灰成分与特征。

(1)岩屑

>2mm的为角砾,5公分以上者为集块。岩屑指刚性的围岩碎屑,由火山通道附近和基底岩石组成,它可包括早期形成的火山岩和其它非火山成因的岩石,岩屑形态之棱角程度不一,其内部的结构要素被岩屑轮廓所切断。

(2)晶屑

主要是来自岩浆中晶出的斑晶崩碎物(有的>2mm),除同源晶屑外,尚有外来晶屑。

晶屑的成分包括钾长石、斜长石、石英和黑云母等。

晶屑形态不像熔岩中大小不等的斑晶矿物那么自形,它是炸碎的晶体碎屑,多为棱角状、尖角状,有的甚至呈弧面状、尖刀状。

玻屑

通常是指火山爆发过程中,随着熔岩内气体的迅速膨胀逸出,使多孔状的玻质熔岩进一步破碎而成。熔浆粘度较大的中酸性玻屑多呈鸡骨状、弓形、环形等各种形态的凹面棱角状(照片38、39)。玄武质(岩浆粘度比较低)玻屑有时呈玻璃丝或水滴形,被称之为火山毛或火山泪。

火山泥球

又称豆石或增生火山砾,它是在火山爆发时,细火山灰在水蒸气或水分参与下凝聚粘连的球状或豆状物,大小数mm不等。往往有一小的凝聚中心(如很小的晶屑),或以火山灰的凝团为中心,因动力关系不断旋转,将其周围的尘状物不断地粘连并一圈一圈的增长,故内具同心环状构造。如豆石破碎,其破片内则显示出未封闭的环状构造(照片41)。

结构

属火山碎屑结构或称压紧火山碎屑结构。特点在于,碎屑呈尖角或棱角状,以压紧胶结为主。据碎屑物粒级大小可细分为集块结构、角砾结构和凝灰结构(照片40)。

熔结火山碎屑岩一般特征

熔结火山碎屑岩是一种以火山灰流形式形成的火山碎屑岩。火山灰流是一种火山碎屑流,是火山爆发产生的热、气体和碎屑组成的密度流,其粒级大部分属凝灰级,故此岩石又称火山灰流凝灰岩。我们通常所讲的熔结凝灰岩只是整个灰流凝灰岩(层)中间的一部分。

作为一个完整的火山灰流(岩)层通常具有熔结分带性,按熔结程度可划分为未熔结、弱熔结和熔结(凝灰岩)三个带,在熔结带之上下有明显的对称分带性。

这里我们着重介绍熔结凝灰岩的有关特征。

熔结凝灰岩的组分特征

岩屑:系指<2mm的刚性岩石碎块,>2mm者为角砾,5cm以上为集块

晶屑:指矿物晶体之碎屑,晶屑和岩屑与正常火山碎屑岩中的无异。

玻屑:可分刚性玻屑和塑性玻屑二种。

刚性玻屑主要出现在未熔结凝灰岩中,塑性玻屑(也可称为小浆屑)出现在弱熔结~熔结凝灰岩中。

塑性玻屑切面形态呈透镜一条带状,内部沿长轴方向往往有一条因气泡壁合拢而形成的暗线,状似“脊”。经脱玻作用,纤维状长英质矿物从边缘向中央轴线方向生长,从而使塑性玻屑内部呈现脊状脱玻结构(见照片42)。

浆屑(塑性浮岩屑)

又称火焰石,它是熔浆处在粘性状态下经猛烈爆发炸成撕裂状的浆屑(又称岩浆碎块)。浆屑内可具斑状结构、流纹构造。在露头上往往可以看到它像焰舌一样向外伸展。在岩石薄片中,其切面形态多为压扁拉长的透镜一条带状、撕裂状,二端呈焰舌或须状外伸。浆屑内可见压偏的变形气孔,一旦气孔壁合并则会留下不连续的暗色条纹。一经脱玻作用,从浆屑的边部开始向内会依次出现显微隐晶质结构—梳状脱玻结构—球粒脱玻结构,至中央轴区部位则是气相结晶作用所形成的长英质粒状镶嵌结构(照片51-54)。

熔结碎屑结构

是熔结火山碎屑岩的特征结构,其特点在于碎屑物是以熔结作用的方式胶结成岩的,据碎屑粒级大小可细分为熔结凝灰结构、熔结角砾结构和熔结集块结构。在岩石定名时可根据玻屑和浮岩屑的塑变程度进一步分为未熔结凝灰岩、弱熔结凝灰岩和熔结凝灰岩等(照片42-49)。

THE END
0.印尼默拉皮火山喷发熔岩流淌1.7公里据印尼火山与地质灾害研究机构(PVMBG)消息,位于爪哇岛的默拉皮火山当地时间8月6日发生喷发,熔岩流沿山体向西南方向流淌,最远距离为1700米。截至目前,默拉皮火山喷发预警等级仍维持在3级,印尼火山喷发预警等级最高级为4级。 该机构建议民众避免在潜在危险地区进行任何活动,要求公众注意熔岩和火山灰可能带来危害。(总jvzquC41eqtugwy/uvgukl3eev|og€x0eezw0lto1utpy6gqqm5jpmjz0jznnHnvgoejfF7976;1:B>:6:=92<95(vxbetdkf?k:d?;he;343;h/64>d/jjd5/:f:k>g7f?:4o