中國西北部地區地質礦物在偏光顯微鏡下的特征

劉 海，王 兵

（中鋼集團天津地質研究院有限公司，天津 300061）

1 地質礦物結構特征

地質礦物的結構是指組成礦石的礦物顆粒(主要為透閃石)的結晶程度、形態特點、粒度和顆粒之間的相互關系等。

透閃石的形態為顯微纖維狀、片狀，85%以上為纖維狀。集合體形態為隱晶質集合體、無定向纖維集合體、近平行纖維束、放射狀纖維團等。片狀透閃石多時會使礦石的透明度降低[1]。

經過研究可以發現我國西北部地區地質礦物的形成大致分為4個期次：第1個期次的地質礦物呈現柱狀，同時出現斑晶狀，礦物粒度通常為3mm左右，最大不超過7mm，屬于粒度較粗的礦物質；第2期次的地質礦物呈現出纖維狀，這一期次的礦物粒度較小，纖維長度大致為0.5mm，柱狀礦物呈現出束狀，經過第一期次發育出現放射狀，第3期次礦物出現細微的纖維狀態，不足0.1mm，礦物粒度之間界限模糊，集合體礦物出現毛氈狀結構，形成該區域主要礦物主體；第4期次礦物呈現出細脈狀集合體穿切前3期次礦石。

在前人研究的基礎上，結合手標本與偏光顯微鏡下的觀察，筆者將地質礦物的結構歸類為變晶結構這一大類[2]。具體還可進行以下幾種分類：

1.1 按粒度大小可分為

（1）顯微粗晶質：粒度一般為1mm～3mm×0.1mm～0.3mm，此種類型的礦物不多見，其外觀比較粗糙，光澤和透明度均較差。

（2）顯微細晶質：在偏光顯微鏡下可分辨出礦石顆粒的大小和形態，呈纖維狀或針狀，粒度一般為0.1mm～0.01 mm，比較常見。

1.2 按晶體形態可以分為

（1）長柱狀變晶結構：重點分散在一部分斑晶結構之中，該區域礦物多呈現出長柱狀，長寬不超過10mm，地質礦物晶體形態為粗粒狀，也被稱為葉片狀[3]。

（2）纖維狀變晶結構：分布范圍較廣，礦物形態多為纖維狀，其粒度不均勻，較大粒度的礦物在顯微鏡下可以觀察到其晶形，使用電子顯微鏡進行分辨。

1.3 按粒度相對大小可以分為

（1）等粒變晶結構：礦石晶體大小差別不大，呈等粒狀均勻相嵌分布，這種結構比較典型。

（2）斑狀變晶結構：組成西北部地區礦物明顯分為兩類，大小晶體懸殊，一類是大晶體呈斑晶，主要為交代殘留的柱狀礦石；一類為細小晶體組成基質，主要為纖維狀礦石。

1.4 按礦物之間的相互關系和組合排列方式可分為

（1）束狀結構：礦石呈纖維狀聚集，大致沿長軸定向排列，可見斜消光現象。

（2）放射狀結構：由纖維狀礦石以一個基點為中心向四周呈放射狀分布。轉動物臺有波狀消光現象。

2 偏光顯微鏡原理

筆者此次實驗所用的是江南廠PT—6型偏光顯微鏡，而結合本次的實驗目的，主要進行的是單偏光和正交偏光的觀察，使用10×的目鏡和4×的物鏡，總放大倍率在40倍的條件下進行觀察的。

3 偏光顯微鏡觀察結果

礦物樣品薄片在單偏光下觀察均為無色，為正中突起，正交偏光下干涉色呈灰白～黃白色，最高可達Ⅱ級藍。據筆者估計，干涉色的高低變化也可能與薄片的實際厚度和礦物顆粒的粗細有關。

筆者將青海、新疆等兩個產地共4件樣品，分別磨成0.03mm的偏光薄片，在偏光顯微鏡下進行觀察，觀察結果見表1。

通過觀察，基本確定4塊薄片中的主要礦物均為透閃石，且含量大于99%，礦石以集合體形式出現，單個礦石微晶呈他形，外形輪廓難以分辨，依靠消光現象大致可以區分。

表1 偏光顯微鏡觀察結果

混入的雜質礦物有黝簾石、粘土、黃鐵礦等，筆者估計粗晶礦石和黝簾石是構成樣品石花和絮狀物的主要原因，而黃鐵礦是形成黑色雜質及褐色皮殼的主要原因[4,5]。

圖1到圖4為4件樣品的薄片(H-1到H-4號樣品)在放大40倍、正交偏光下的照片。

Mag：40×∣→1mm←∣

圖1 H-1青海，40×

圖2 H-2青海，40×

圖3 H-3新疆，40×

圖4 H-4新疆，40×

4 結論

西北部地區的礦物結構特征[6]。

4.1 新疆地區地質礦物特征

以顯微纖維狀變晶交織結構為主并向隱晶質結構過渡，礦物粒度一般在0.02mm～0.008mm至0.005mm～0.0015mm之間。

4.2 青海地區地質礦物特征

以顯微葉片狀變晶結構～顯微纖維狀變晶交織結構為主，粒度稍粗：0.1mm～0.015mm至0.03mm～0.05mm之間。