Bài giảng Khoáng vật tạo đá dưới kính hiển vi phân cực - Huỳnh Văn Hải, Nguyễn Thị Ngọc Lan, Lê Đức Phúc, Võ Trung Chánh, Trần Đại Thắng - Đại học Khoa học tự nhiên TP. Hồ Chí Minh. Học phần này giúp cho sinh viên biết cách xác định các khoáng vật tạo đá, dựa trên cở sở những tính chất quang học của tinh thể khoáng vật dưới kính hiển vi phân cực để chuẩn bị cho các môn học Thạch học, Thạch luận . trong chương trình đào tạo Cử nhân khoa học Địa chất. Tính chất cơ bản của quang học tinh thể sẽ được đề cập đến để làm nền tảng cho việc xác định khoáng vật dưới kính hiển vi thạch học.
Nội dung
- Mở đầu
- Tính chất quang học của khoáng vật dưới kính hiển vi phân cực
- Các khoáng vật tạo đá chính
- Bộ ảnh chụp lát mỏng khoáng vật dưới kính hiển vi phân cực
- Phiếu mô tả khoáng vật dưới kính hiển vi phân cực
Giới thiệu môn học
Mã số môn học: ĐC102
Số tín chỉ lý thuyết: 1 & thực hành: 1
Số tiết lý thuyết 15 tiết & thực hành: 30 tiết
Học phần này giúp cho sinh viên biết cách xác định các khoáng vật tạo đá, dựa trên cở sở những tính chất quang học của tinh thể khoáng vật dưới kính hiển vi phân cực để chuẩn bị cho các môn học Thạch học, Thạch luận . trong chương trình đào tạo Cử nhân khoa học Địa chất. Tính chất cơ bản của quang học tinh thể sẽ được đề cập đến để làm nền tảng cho việc xác định khoáng vật dưới kính hiển vi thạch học.
Các môn học trước: Tinh thể học, Khoáng vật mô tả
Các môn học tiên quyết: Quang học tinh thể.
Thông tin tác giả
Biên soạn: Huỳnh Văn Hải, Nguyễn Thị Ngọc Lan, Lê Đức Phúc, Võ Trung Chánh, Trần Đại Thắng
Ảnh chụp lát mỏng: ảnh chụp lát mỏng từ đề tài nghiên cứu của các đồng nghiệp: ThS. Trần Phú Hưng, ThS. Lê Đức Phúc, ThS. Đinh Quang Sang, ThS. Trương Chí Cường và CN. Huỳnh Thị Ngọc Bích. Đặc biệt từ hai bộ sưu tập mẫu lát mỏng thạch học của: PGS.TS. Huỳnh Trung và GV. Huỳnh Văn Hải
Tài liệu tham khảo chính:
A. F. Rogers, P.F.Kerr. Optical mineralogy. New York, 1977
A. G. Bê-Chêch-Chin. Giáo trình Khoáng vật học. NXB Giáo dục. Hà Nội, 1962.
Huỳnh Trung. Thạch học, thạch địa hóa các đá magma và đá biến chất. NXB Đại học Quốc gia TpHCM, 2003.
Huỳnh Trung. Bảng tổng kết những đặc điểm chủ yếu của khoáng vật.
Huỳnh Văn Hải. Giáo trình khoáng vật tạo đá dưới kính hiển vi phân cực. Bộ môn Khoáng thạch, 1985, 2003.
Quan Hán Khang. Quang học tinh thể và kính hiển vi phân cực. NXB Đại học và Trung học chuyên nghiệp, 1986
Trịnh Văn Long. Giáo trình khoáng vật tạo đá. Liên đoàn Bản đồ địa chất Miền Nam, 2004.
Võ trung Chánh. Giáo trình tinh thể học đại cương. NXB Đại học Quốc gia TpHCM, 2005
W. E. Troger. Optical Determination of rock forming mineral. Stuttgart, 1979.
43 trang |
Chia sẻ: tlsuongmuoi | Lượt xem: 9121 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Khoáng vật tạo đá dưới kính hiển vi phân cực, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Khoa Địa chất
---oOo---
Bài giảng điện tử
KHOÁNG VẬT TẠO ĐÁ
DƯỚI KÍNH HIỂN VI PHÂN CỰC
Biên soạn
Huỳnh Văn Hải, Nguyễn Thị Ngọc Lan, Lê Đức Phúc,
Võ Trung Chánh, Trần Đại Thắng
Thiết kế Web
Trần Đại Thắng
TpHCM 12/2006
1
KHOÁNG VẬT TẠO ĐÁ
DƯỚI KÍNH HIỂN VI PHÂN CỰC
Nội dung
Mở đầu
Tính chất quang học của khoáng vật dưới kính hiển vi phân cực
Các khoáng vật tạo đá chính
Bộ ảnh chụp lát mỏng khoáng vật dưới kính hiển vi phân cực
Phiếu mô tả khoáng vật dưới kính hiển vi phân cực
Thư mục tài liệu in
Giới thiệu môn học
Mã số môn học: ĐC102
Số tín chỉ lý thuyết: 1 & thực hành: 1
Số tiết lý thuyết 15 tiết & thực hành: 30 tiết
Học phần này giúp cho sinh viên biết cách xác định các khoáng vật tạo
đá, dựa trên cở sở những tính chất quang học của tinh thể khoáng vật
dưới kính hiển vi phân cực để chuẩn bị cho các môn học Thạch học,
Thạch luận... trong chương trình đào tạo Cử nhân khoa học Địa chất.
Tính chất cơ bản của quang học tinh thể sẽ được đề cập đến để làm
nền tảng cho việc xác định khoáng vật dưới kính hiển vi thạch học.
Các môn học trước: Tinh thể học, Khoáng vật mô tả
Các môn học tiên quyết: Quang học tinh thể.
Thông tin tác giả
Biên soạn: Huỳnh Văn Hải, Nguyễn Thị Ngọc Lan, Lê Đức Phúc, Võ
Trung Chánh, Trần Đại Thắng
Thiết kế Web: Trần Đại Thắng
Ảnh chụp lát mỏng: Trong website này, chúng tôi đã sử dụng ảnh chụp
lát mỏng từ đề tài nghiên cứu của các đồng nghiệp: ThS. Trần Phú
Hưng, ThS. Lê Đức Phúc, ThS. Đinh Quang Sang, ThS. Trương Chí
Cường và CN. Huỳnh Thị Ngọc Bích. Đặc biệt từ hai bộ sưu tập mẫu lát
mỏng thạch học của: PGS.TS. Huỳnh Trung và GV. Huỳnh Văn Hải
Tài liệu tham khảo chính:
A. F. Rogers, P.F.Kerr. Optical mineralogy. New York, 1977
A. G. Bê-Chêch-Chin. Giáo trình Khoáng vật học. NXB Giáo dục. Hà
Nội, 1962.
Huỳnh Trung. Thạch học, thạch địa hóa các đá magma và đá biến chất.
NXB Đại học Quốc gia TpHCM, 2003.
Huỳnh Trung. Bảng tổng kết những đặc điểm chủ yếu của khoáng vật.
Huỳnh Văn Hải. Giáo trình khoáng vật tạo đá dưới kính hiển vi phân
cực. Bộ môn Khoáng thạch, 1985, 2003.
Quan Hán Khang. Quang học tinh thể và kính hiển vi phân cực. NXB
Đại học và Trung học chuyên nghiệp, 1986
Trịnh Văn Long. Giáo trình khoáng vật tạo đá. Liên đoàn Bản đồ địa
chất Miền Nam, 2004.
Võ trung Chánh. Giáo trình tinh thể học đại cương. NXB Đại học Quốc
gia TpHCM, 2005
W. E. Troger. Optical Determination of rock forming mineral. Stuttgart,
1979.
Website Khoáng vật tạo đá dưới kính hiển vi phân cực đang trong quá
trình thử nghiệm, chắc chắn không tránh được những sai sót chuyên
môn, lỗi chính tả, thuật ngữ... Chúng tôi rất mong nhận được ý kiến
đóng góp của các đồng nghiệp, các bạn sinh viên...
2
KHOÁNG VẬT TẠO ĐÁ
DƯỚI KÍNH HIỂN VI PHÂN CỰC
Sơ đồ web
Send mail to tdthang@hcmuns.edu.vn with questions or comments about this web site.
Copyright © 2006 Tran Dai Thang
3
KHOÁNG VẬT TẠO ĐÁ
DƯỚI KÍNH HIỂN VI PHÂN CỰC
Mở đầu
Các khoáng vật, các đá trong tự nhiên là những đối tượng nghiên cứu quan trọng của
địa chất học. Khi nghiên cứu hoặc mô tả một loại đá, chúng ta phải xác định thành
phần khoáng vật của nó.
Đối với đá magma, tùy theo vai trò số lượng khác nhau của khoáng vật tạo đá
(KVTĐ), chúng được phân ra:
Khoáng vật chính là những khoáng vật tham gia nhiều vào thành phần của đá như
olivin, pyroxen, amphibol, mica, feldspar, thạch anh,... Chúng lại được chia ra:
o Khoáng vật chủ yếu có hàm lượng trong đá đạt từ 5% trở nên.
o Khoáng vật thứ yếu chứa trong đá dưới 5%.
Khoáng vật phụ là những khoáng vật có mặt rất ít trong đá, nhưng đặc trưng. Thí dụ
như zircon và orthit thường gặp trong đá granit.
Khoáng vật quặng là những khoáng vật không thấu quang như cromit, manhetit,...
Về mặt nguồn gốc thành tạo, các KVTĐ lại được chia ra khoáng vật nguyên sinh và
khoáng vật thứ sinh. Khoáng vật nguyên sinh thành tạo do sự kết tinh từ magma,
các khoáng vật thứ sinh thành tạo do biến đổi từ các khoáng vật nguyên sinh.
Các khoáng vật của đá biến chất có một số đặc điểm cần chú ý sau:
o Gồm nhiều khoáng vật là thành phần chủ yếu trong đá magma.
o Khoáng vật của đá biến chất hầu như không có hỗn hợp đồng hình (ngoại trừ
plagioclas) và cấu tạo đới không đặc trưng.
o Những khoáng vật phụ trong đá magma thì thường là khoáng vật chính trong
đá biến chất. Khoáng vật thứ sinh của đá magma có thể trở thành khoáng vật
chủ yếu tạo đá biến chất.
Một số KVTĐ đặc trưng cho một kiểu đá nhất định. Thí dụ leucit, sodalit chỉ có trong
đá magma; glauconit là khoáng vật điển hình cho đá trầm tích; disten chỉ gặp trong
đá biến chất. Nhưng cũng có rất nhiều khoáng vật gặp trong cả ba loại đá như
feldspar, thạch anh (xem bảng).
Loại đá Khoáng vật
Magma
Olivin, pyroxen, amphibol, mica, feldspar, feldspathoid, thạch anh,
sphen, zircon, zeolit…
Biến chất
Sillimanit, disten, staurolit, andalusit, topaz, diaspor, cordierit, chlorit,
chloritoid, tourmalin, anthophilit, talc, fosterit, phlogopit, tremolit,
garnet, zoizit, epidot,…
Trầm tích Calcit, chalcedony, dolomit, glauconit…
Để xác định một khoáng vật tạo đá, người ta có thể sử dụng nhiều phương pháp
phân tích khác nhau như phân tích nhiệt, rơnghen, phân tích thành phần hóa, kích
hoạt microzon… Tại các phòng thí nghiệm khoáng thạch, phương pháp xác định
khoáng vật dưới kính hiển vi phân cực (KHV phân cực) được sử dụng rộng rãi và tỏ ra
khá ưu việt trong công tác nghiên cứu thạch học-khoáng vật. Phương pháp này đòi
hỏi người sử dụng phải có kiến thức về tinh thể, quang học tinh thể.
4
KHOÁNG VẬT TẠO ĐÁ
DƯỚI KÍNH HIỂN VI PHÂN CỰC
Tính chất của khoáng vật dưới kính hiển vi phân cực
Để nghiên cứu khoáng vật dưới KHV phân cực, chúng ta phải tìm hiểu các tính chất
của mặt quang suất và cách nó bố trí trong tinh thể. Việc xác định các hằng số quang
học này được thực hiện dựa trên những tiết diện định hướng hoặc gần định hướng
của tinh thể. Tinh thể khoáng vật dị hướng có nhiều tiết diện chứa các đại lượng chiết
suất khác nhau. Chúng phụ thuộc vào vị trí lát cắt so với mặt quang suất của tinh
thể.
Thí dụ 1: xét mô hình tinh thể thạch anh trong hình 1.1a: Nếu chúng ta cắt ngang trục c của tinh
thể sẽ được tiết diện chỉ có một đại lượng chiết suất no (hình 1.1b). Khi ta cắt tinh thể dọc theo
trục c được tiết diện chứa hai đại lượng chiết suất chính (no & ne) của tinh thể (hình 1.1c).
Trường hợp cắt xiên với trục c, các đại lượng chiết suất của tiết diện sẽ có dạng trung gian (hình
1.1d). Lát cắt vuông góc với trục c và lát cắt song song trục c chứa các đại lượng chiết suất chính
của tinh thể. Chúng được gọi là các tiết diện định hướng của thạch anh.
Hình 1.1. Mô hình tinh thể thạch anh
Thí dụ 2: Bạn đọc tự khảo sát các tiết diện của khoáng vật enstatit trong hình 1.2
Hình 1.2. Mô hình tinh thể khoáng vật enstatit
5
Mẫu đá cần nghiên cứu dưới KHV phân cực được cắt thành lát mỏng có chiều dày
bằng 0,03mm. Mỗi tiết diện trong lát mỏng là mặt cắt của một hạt tinh thể trong đá.
Nhờ đặc điểm KVTĐ có số lượng tinh thể nhiều và sắp xếp hỗn độn nên ta có thể sẽ
chọn được những tiết diện định hướng hoặc gần định hướng từ số lượng lớn lát cắt
tinh thể có mặt trong lát mỏng. Kết quả mô tả các hằng số quang học của tinh thể là
cơ sở kết luận tên khoáng vật
Hình dạng
Hình dạng tinh thể (shape of the crystal) được suy diễn từ các tiết diện của chúng
trong lát mỏng. Tinh thể và tiết diện tinh thể thường gặp những dạng sau:
Tiết diện: hình chữ nhật (rectangular), hình vuông (square), hình lục giác
(hexagonal), hình thoi (diamond-shaped), dạng đẳng thước (rounded)...
Tinh thể: hình kim (needle-shaped or acicular), lăng trụ (prismatic), dạng tấm
(tabular), dạng hạt...
Dựa vào trình độ kết tinh, tinh thể khoáng vật có các mức độ tự hình:
o Tự hình (euhedral): cho lát cắt hình đa giác (hình 1.1.1).
o Tha hình (anhedral): tiết diện hình dạng không xác định (hình 1.1.2).
o Nửa tự hình (subhedral): có dạng trung gian giữa tự hình và tha hình.
Các khoáng vật kết tinh sớm trong đá phun trào thường có kích thước lớn hơn hẳn
thành phần khoáng vật của nền (groundmass). Chúng được gọi là các ban tinh
(phenocryst) (hình 1.1.3). Thuật ngữ ban biến tinh (porphyroblast) được dùng chỉ các
ban tinh trong đá biến chất (hình 1.1.4). Trường hợp những mảnh tinh thể có kích
thước cực lớn, không rõ nguồn gốc, được gọi là khổng tinh (megacrysts). Ví dụ như
các "megacryst" của pyroxen trong đá basalt vùng Xuân Lộc, Đồng Nai; Đơn Dương,
Lâm Đồng...
Hình 1.1.1. Tiết diện hình thoi rất tự hình của sphen
trong granodiorit vùng Hòn Đất, Kiên Giang (1Ni,
3.3x10x)
Hình 1.1.2. Thạch anh và feldspar kali có hình dạng
tha hình trong đá granit biotit vùng Xuân Thu,
Quảng Ngãi (2Ni+, 3.3x4x)
Hình 1.1.3. Ban tinh olivin trong đá basalt vùng Lộc
Ninh, Bình Phước (2Ni+, 3.3x4x)
Hình 1.1.4. Ban biến tinh cordierit trong đá sừng
vùng Định Quán, Đồng Nai (2Ni+, 3.3x4x)
6
Màu và tính đa sắc
Ánh sáng khi chiếu vào vật tinh thể, nó sẽ ít nhiều bị hấp thụ (absorption). Do đó,
khi đi qua vật, ánh sáng trở nên yếu đi. Nếu tinh thể làm yếu đồng đều tất cả các tia
sáng đơn sắc, tinh thể sẽ không có màu (colourless). Tinh thể hấp thụ những tia đơn
sắc của ánh sáng trắng không đều nhau làm vật trở nên có màu riêng (coloured).
Độ đậm nhạt của màu phụ thuộc hai yếu tố: khả năng hấp thụ và chiều dày của vật
chất. Đối với mẫu lát mỏng thạch học, chiều dày các tiết diện khoáng vật rất nhỏ
(~0,03mm), nhiều khoáng vật gần như không màu, mặc dù chúng có màu trong mẫu
thạch học. Một ít khoáng dễ dàng nhận diện bởi màu của chúng do tính hấp thụ
mạnh như biotite thường có màu nâu, hornblend có màu lục. Những khoáng vật chắn
sáng (opaque) chỉ có thể nghiên cứu bằng ánh sáng phản chiếu.
Một vài khoáng lại có tính thay đổi màu khi quay bàn kính với một nicol. Những tinh
thể dị hướng, sự hấp thụ ánh sáng cũng thay đổi tùy theo vị trí phương dao động của
ánh sáng phân cực với các phương dao động của tinh thể. Do vậy, màu riêng của tiết
diện thay đổi khi ta xoay bàn kính. Đó là hiện tượng đa sắc của tinh thể.
Nếu bạn đang xem website này trong đĩa CD, hãy bấm vào đây để xem đoạn phim
minh họa cho màu đa sắc của biotit. Chú giải phim: Các tiết diện biotit không có
cát khai và một hướng cát khai trong đá granodiorit vùng Hòn Đất, Kiên Giang,
quan sát dưới một nicol, màu đa sắc của biotit thay đổi khi xoay bàn kính.
Tính cát khai
Sự có mặt hoặc không có mặt của cát khai, góc giữa hai hệ thống cát khai (nếu tiết
diện có nhiều hơn một hướng cát khai) là những yếu tố nhận biết khoáng vật trong
lát mỏng.
Có khoáng vật hiếm khi gặp tiết diện có cát khai (như thạch anh). Nhóm mica có thể
dễ dàng được tách ra thành những tấm mỏng bởi vì mica có một hệ thống cát khai
hoàn toàn theo mặt phẳng dạng tấm.
Những khoáng vật có nhiều hơn một hệ
thống cát khai, góc giữa hai hệ thống cát
khai giúp nhận ra khoáng vật. Ví dụ: góc
cát khai của nhóm amphibol bằng 56o,
nhóm pyroxen bằng 87o. Tiết diện được
chọn đo góc cát khai cần phải có hai hướng
cát khai, đường cát khai rõ, mảnh. Góc cát
khai chuẩn của một khoáng vật chỉ xác
định đúng trên tiết diện vuông góc với cả
hai mặt cát khai (hình 1.1.5).
Hình 1.1.5. Vị trí ba mặt cắt qua 2 mặt cát khai cho
ra 3 giá trị góc cát khai khác nhau: Mặt cắt 1: vuông
góc với cả hai mặt cát khai cho góc cát khai 1. Mặt
cắt 2: cho góc cát khai 2 < góc cát khai. Mặt cắt 3:
cho góc cát khai 3 > góc cát khai 1. Mặt cắt 1 cho
góc cát khai thật. Mặt cắt 2 và mặt cắt 3 cho góc cát
khai biểu kiến
7
Tính cát khai của khoáng vật được mô tả:
- Cát khai hoàn toàn: nếu chúng thể hiện trên tiết diện là những đường thẳng song
song, kéo dài liên tục.
- Cát khai không hoàn toàn: nếu cát khai trên tiết diện là những đường thẳng song
song, đứt đoạn.
Tính cát khai của tinh thể khoáng vật biểu hiện khác nhau tùy theo vị trí cắt của tiết
diện. Nếu tinh thể chỉ có một hệ thống cát khai (vd: biotit, muscovit), tiết diện song
song với mặt cát khai sẽ không có cát khai, các tiết diện còn lại đều có một hướng
cát khai (hình 1.1.6).
Hình 1.1.6. Hình dạng tinh thể khoáng vật biotit có một hệ thống cát khai song song với (001), ảnh chụp
tiết diện song song với (001) không có cát khai và tiết diện có một hướng cát khai khi cắt xiên góc hoặc
song song với trục c của khoáng vật biotit trong đá granodiorit vùng Hòn Đất, Kiên Giang . Ảnh chụp dưới
KHV phân cực (1Ni, 3.3x4x).
Khoáng vật có hai hệ thống cát khai (augit, hornblen lục), các tiết diện có hai hệ
thống cát khai:
o Nếu hai hệ thống cát khai này song song với nhau, tiết diện chỉ có một hướng
cát khai
o Nếu chúng cắt nhau, tiết diện sẽ có hai hướng cát khai (hình 1.1.7).
Hình 1.1.7. Hình dạng tinh thể pyroxen một nghiêng có hai hệ thống cát khai theo (110) và (110), ảnh
chụp tiết diện có một hướng cát khai (gồm hai hệ thống cát khai song song) và tiết diện hai hướng cát khai
cắt nhau của khoáng vật pyroxen một nghiêng trong đá monzodiorit vùng Hòn Đất, Kiên Giang dưới KHV
phân cực (1Ni, 3.3x4x)
Mặt cát khai thường song song với mặt tinh thể. Tuy không phải luôn luôn đúng trong
mọi trường hợp nhưng tính chất này cực kì quan trọng cho việc định hướng các
phương trục tinh thể, mặt tinh thể trong việc đo góc tắt.
8
Chiết suất
Chiết suất của khoáng vật được xác định gián tiếp bằng việc quan sát mặt sần và độ
nổi của tiết diện dưới một nicol (xem Bảng xác định chiết suất của khoáng vật trong
lát mỏng).
Bảng xác định chiết suất của khoáng vật trong lát mỏng (theo V.N. Lôđôtsnhikôp và V.I. Lutrixki)
Chiết
suất
(n)
Ranh
giới
giữa
hạt và
nhựa
Mặt
sần Độ nổi
Chuyển động của
riềm becke khi nâng
cao ống kính
Các khoáng vật
đặc trưng
n<1.47 Rõ Rõ
Âm (hạt có dạng chìm
xuống) Từ hạt sang nhựa Opan, fluorit
1.47-1.53 Yếu Không
có
Không có Từ hạt sang nhựa Orthoclas, microlin
1.53-1.54
Không
có
Không
có
Không có Không có Nephelin, Albit
1.54-1.57 Yếu Không
có
Không có Từ nhựa sang hạt Thạch anh,
andesin
1.57-1.60 Rõ Yếu Dương (hạt có dạng
nổi cao) Từ nhựa sang hạt Muscovit, labrado
1.60-1.70 Rõ Rõ Dương Từ nhựa sang hạt Apatit, hornblend,
Augit, olivin
1.70-1.78 Rất rõ Rất rõ Rất cao Từ nhựa sang hạt Epidot, granat
(garnet)
n>1.78 Rất rõ Cực rõ
Cực cao (rìa hạt như
được tô một đường
đen dày)
Từ nhựa sang hạt Sphen, Zircon
Nguồn tài liệu: Quan Hán Khang. Quang học tinh thể và kính hiển vi phân cực. NXB Đại học và Trung học
chuyên nghiệp, 1986
Nguyên nhân tạo ra mặt sần là do khi mài lát mỏng, bao giờ trên bề mặt tiết diện
cũng còn những chỗ lồi lõm. Nếu chiết suất của hạt khác với chiết suất của nhựa
canada phủ trên bề mặt hạt, chùm ánh sáng song song khi qua hạt sẽ bị khúc xạ (hội
tụ hoặc phân kì) ở những chỗ lồi lõm.
Những khoáng vật có chiết suất cao sẽ nổi cao hơn khoáng vật có chiết suất thấp
(hình 1.1.8; 1.1.9). Để so sánh chiết suất của hai khoáng vật nằm cạnh nhau, chúng
ta sử dụng phương pháp tạo riềm Becke.
Lưu ý: một số khoáng vật không màu, có chiết
suất gần bằng nhau, khi các tiết diện của
chúng nằm cạnh nhau sẽ khó phân biệt được
ranh giới hạt. Trường hợp này chúng ta phải
đóng 2 nicol để quan sát hình dạng hạt (hình
1.1.9).
Hình 1.1.8. Mẫu monzodiorit vùng Hòn Đất, Kiên Giang.
Hai tiết diện pyroxen (Py) một nghiêng nổi cao hơn các
khoáng vật chiết suất thấp hơn ở xung quanh (1Ni,
3.3x4x).
9
Hình 1.1.9. Ảnh chụp mẫu đá granit sáng màu, khối Xuân Thu, Quảng Ngãi dưới 1nicol và 2 nicol (3.3x4x).
Tiết diện muscovit (Ms) có ranh giới rõ hơn so với các khoáng vật thạch anh (Q) và plagioclas (Pl) bên
cạnh ở dưới một nicol. Ranh giới các tiết diện thạch anh, plagioclas chỉ thấy được ở 2 nicol vuông góc.
Lưỡng chiết suất
Lưỡng chiết suất của một khoáng vật là hiệu số chênh lệch giữa chỉ số chiết suất lớn
nhất và nhỏ nhất trong tinh thể khoáng vật (ng-np).
Trong một tiết diện tinh thể bất kì, lưỡng chiết suất của tiết diện được tính bằng công
thức: R=d(n1-n2)
Trong đó:
o d là chiều dày tiết diện. Đối với lát mỏng, d luôn cố định ở 0.03mm.
o R là hiệu số đường đi (độ chậm);
o n1-n2: lưỡng chiết suất của tiết diện
Lưỡng chiết suất của tiết diện và độ chậm R được xác định bằng cách quan sát màu
giao thoa (interference colours) của tiết diện, sau đó sử dụng bảng màu Michel Levy
để tra tìm giá trị của chúng. Cách làm như sau:
- Trên bảng màu Michel Levy (hình 1.1.10), kẻ đường nằm ngang ứng với giá trị d=
0.03mm (30mm) ở trục chiều dày lát mỏng (Thin Section Thickness) bên tay trái của
bảng màu.
- Trên đường nằm ngang này, tại vị trí màu giao thoa quan sát được:
o nếu chiếu thẳng xuống trục nằm ngang bên dưới được giá trị R,
o nếu chiếu theo các đường chéo được kẻ từ góc trái dưới cắt đường nằm ngang
bên trên được giá trị lưỡng chiết suất.
Chiều dày lát mỏng kiểm tra bằng màu giao thoa của tiết diện thạch anh: nếu d đúng
bằng 0.03mm, đã biết lưỡng chiết suất của thạch anh: ng-np=0.0091. Ta suy ra
được màu giao thoa của tiết diện thạch anh trong mẫu cao nhất là xám, đôi khi có
màu vàng bậc I. Nếu trong mẫu có những tiết diện thạch anh màu giao thoa cao hơn
vàng bậc I thì có nghĩa mẫu lát mỏng đó bị mài dày
Màu giao thoa của tiết diện được xác định theo các bước:
- Dưới 2 nicol vuông góc, xoay tiết diện đang quan sát về vị trí tắt
- Từ vị trí tắt, xoay tiết diện thêm 45o (chiều nào cũng được). Quan sát màu giao
thoa của tiết diện.
Lưu ý:
- Một tinh thể có thể bị cắt ở những vị trí khác nhau, ứng với mỗi tiết diện sẽ có một
giá trị lưỡng chiết suất và màu giao thoa riêng của lát cắt.
- Lưỡng chiết suất của khoáng vật luôn luôn bằng ng-np, được xác định trên tiết diện
có chứa 2 phương dao động Ng và Np của tinh thể (tiết diện song song với trục
10
quang của tinh thể một trục và song song với mặt trục quang của tinh thể 2 trục),
tiết diện này có màu giao thoa cao nhất trong toàn bộ các lát cắt tinh thể.
- Các tiết diện của tinh thể hạng cao, tiết diện vuông góc trục quang của tinh thể một
trục và hai trục đều có giá trị độ chậm R=0 nên sẽ hoàn toàn tối đen dưới 2 nicol
vuông góc.
Hình 1.1.10. Bảng màu Michel Levy
Góc tắt
Góc tắt được tạo bởi một phương dao động xác định của mặt quang suất với một
phương đặc trưng của tinh thể (trục tinh thể, mặt tinh thể...). Trị số góc tắt cần phải
ký hiệu rõ bằng tên của phương dao động và phương đặc trưng của tinh thể tạo
g dao động Ng và trục c của hornblend bằng 12o
được ký hiệu như sau: Ng^c=12o.
Một khoáng vật, chỉ nên c
thành. Ví dụ: góc tắt tạo bởi phươn
họn đo góc tắt trên
hương đặc trưng của tinh thể, tùy loại
ình 1.1.11. Tiết diện // mặt trục quang đồng thời cũng là tiết
Chứa các phương song song với các trục a và c của tinh thể: phương của trục c
những tiết diện chính của mặt quang suất. Góc
tắt của các tiết diện này xác định góc tắt của tinh
thể.
Các p
khoáng vật sẽ được xác định trên những tiết diện
chính của mặt quang suất nhờ vào dấu hiệu:
phương cát khai hay một cạnh thẳng rõ nét của
tiết diện. Ví dụ: tiết diện song song với mặt trục
quang của hornblend có một hướng cát khai cũng
là hướng của trục c (hình 1.1.11). Trên tiết diện
này còn thể hiện nhiều tính chất của tinh thể
như:
H
diện // (010) của tinh thể.
-
song với phương cát khai, phương của trục a tạo với cát khai một góc β~106o.
11
- Chứa hai phương dao động Ng và Np, hai trục quang của tinh thể. Như vậy sẽ quan
sát được màu đa sắc theo Ng và Np, và tiết diện này cũng xác định lưỡng chiết suất
và dấu kéo dài của tinh thể.
- Có các góc tắt tạo bởi phương dao động Ng, Np với các trục c và trục a, trong đó
góc tắt Ng^c dễ dàng đo được dưới kính.
Người ta phân ra 3 kiểu tắt như sau:
o Tắt thẳng (straight extinction): góc tắt bằng 0o
o Tắt xiên (oblique extinction): góc tắt khác 0o.
o Tắt đối xứng (symmetrical extinction): khi tiết diện có hai phương đặc trưng (2
cạnh tinh thể, hai hướng cát khai,...) phân bố đối xứng với phương dao động
ornblend
Ngoài ra, còn gặp những kiểu tắt đặc bi t như tắt làn sóng của thạch anh trong
Nếu bạn đang xem website này trong đĩa CD, hãy bấm vào đây để xem đoạn phim
ấu kéo dài
ể có dạng kéo dài (hình trụ, hình que,...), dấu kéo dài được quy ước
dương nếu phương kéo dài của tinh thể trùng với phương dao động
kéo dài của tinh thể trùng với phương dao động Np
được trong hai trường hợp sau:
óc giao động trong
ủa tinh thể trùng với phương dao động Nm, có thể lấy forsterit
dài âm (Nm và Ng)
)
và Np)
Ví dụ: tiết diện vuông góc trục c của hornblen có hai
phương cát khai song song với (110) và (110), góc
cát khai bằng 56o, phương dao động Nm nằm ngay
trên đường phân giác của góc 56o. Tiết diện này được
gọi là tắt đối xứng vì có 2 giá trị góc tắt:
Nm^(110)=Nm^(110)=23o (hình 1.1.12).
Hình 1.1.12. Tiết diện vuông góc trục c của h
ệ
những đá bị cà ép.
minh họa cho tắt làn sóng của thạch anh
D
Những tinh th
như sau:
- Tinh thể kéo dài
Ng hoặc ngả về Ng nhiều hơn Np.
- Tinh thể kéo dài âm nếu phương
hoặc ngả về Np nhiều hơn Ng.
- Tinh thể kéo dài không xác định
o Phương kéo dài tạo với các phương dao động Ng và Np một g
khoảng từ 30 đến 60o. Ví dụ: Augit có dạng hình lăng trục kéo dài theo trục c, góc
tạo bởi trục c (phương kéo dài của tinh thể) với Ng thay đổi từ 42-55o (góc tắt
Ng^c=42-55o). Vì Ng vuông góc Np nên có thể suy ra Np^c=48-35o. Trong
trường hợp này chúng ta khó có thể xác định được trục c ngả về phương dao động
nào nhiều hơn.
Phương kéo dài co
(hình 1.1.13) làm ví dụ:
- Tiết diện//(010) dấu kéo
- Tiết diện//(100) dấu kéo dài dương (Nm và Np
- Tiết diện//(001) dấu kéo dài không xác định (Ng
Như vậy dấu kéo dài của tinh thể forsterit không xác định.
12
Hình 1.1.13. Tinh thể forsterit dấu kéo dài không xác định
ặc điểm song tinh và cấu tạo đới
ng phổ biến nhất trong nhóm feldspar. Những
Đ
Đặc điểm song tinh và cấu tạo đới trạ
kiểu song tinh nhất định điển hình cho từng loại khoáng vật của nhóm. Vd: plagioclas
thường có cấu tạo đa hợp tinh albit, hợp tinh pericline, song tinh carlbad,...; microlin
với cấu tạo song tinh mạng lưới... (hình 1.1.14).
Hình 1.1.14. Một số kiểu song tinh và cấu tạo đới trạng của feldspar (mẫu Huỳnh Văn Hải)
iến đổi thứ sinh
vật tạo đá kết tinh ở nhiệt độ tương đối cao, khi ở vào điều kiện
vật được xác định hoặc phân biệt
B
Hầu hết các khoáng
nhiệt độ thấp hơn chúng có thể bị thay thế bởi khoáng vật khác ổn định hơn trong
điều kiện mới. Sự biến đổi thứ sinh xảy ra bất kỳ thời gian nào và sản phẩm thứ sinh
thường kích thước quá nhỏ để xác định dưới kính.
Dựa vào đặc điểm biến đổi thứ sinh, nhiều khoáng
với khoáng vật khác. Ví dụ: phân biệt thạch anh với feldspar...
13
KHOÁNG VẬT TẠO ĐÁ
DƯỚI KÍNH HIỂN VI PHÂN CỰC
Các khoáng vật tạo đá chính
OLIVIN
(Mg, Fe)2[SiO4]
Fosterite: Mg2[SiO4]
Fayalite: Fe2[SiO4]
Tinh hệ: Trực thoi
Vị trí mặt quang suất: Np||b; Nm||c; Ng||a; Mặt trục quang O.A.P.||(001)
(Theo W. E. Troger. Optical Determination of rock forming mineral. Stuttgart, 1979)
14
OLIVIN
Hình dạng tinh thể Dạng hạt (granular), dạng lăng trụ ngắn (short prisms)
Cát khai Cát khai đối với olivin không đặc trưng, nhưng các đường
nứt thô lại rất thường gặp. Trong đá phun trào đôi khi
thấy cát khai không hoàn toàn theo (010). Cát khai theo
(100) rất hiếm.
Màu và tính đa sắc Không màu
Chiết suất Forsterit Fayalit
np 1.636 - 1.827
nm 1.651 - 1.869
ng 1.669 - 1.879
Lưỡng chiết suất, ng-np 0.033 - 0.052
Mặt sần, Độ nổi
(tra bảng chiết suất)
Màu giao thoa
(tra bảng màu Michel Levy)
Góc tắt Nếu tinh thể có cát khai theo (010), các tiết diện một
hướng cát khai tắt thẳng, góc tắt Ng^a=0o
Dấu kéo dài Không xác định (xem thêm bài dấu kéo dài)
Góc 2V
Quang dấu
Fosterit: 2VNg=84o. Quang dấu (+).
Fayalit: 2VNp=50o. Quang dấu (-).
Đa số olivin trong đá magma đều có dấu quang hầu như
trung tính.
Biến đổi thứ sinh Olivin bị biến đổi idingsit hóa và serpentin hóa ven rìa và
dọc theo các đường nứt..
3 (Mg,Fe)
2
SiO
4
+ SiO
2
+ 4 H
2
O = (Mg,Fe)
6
Si4O10(OH)8
Olivin Serpentin
Nguồn gốc Olivin chủ yếu có nguồn gốc magma. Chúng là khoáng vật
chính của các đá siêu mafic, mafic.
Forsterit, fayalit còn gặp trong đá biến chất trao đổi.
Chrysolit, hyalosiderit gặp trong đá basalt, gabbro, ...
Lưu ý: olivin hiếm khi tồn tại cùng với thạch anh trong đá
magma vì dung thể nếu dư SiO2 sẽ phản ứng với olivin tạo
khoáng vật pyroxen:
(Mg,Fe)2SiO4 + SiO2 = (Mg,Fe)2Si2O6
Olivin Pyroxen
15
KHOÁNG VẬT TẠO ĐÁ
DƯỚI KÍNH HIỂN VI PHÂN CỰC
PYROXEN TRỰC THOI
(Mg,Fe)2[Si2O6]
Enstatit: Mg2[Si2O6]
Ortho-ferrosilit: Fe2[Si2O6]
Tinh hệ: Trực thoi
Vị trí mặt quang suất: Np||b; Nm||a; Ng||c; Mặt trục quang O.A.P.||(100)
(Theo W. E. Troger. Optical Determination of rock forming mineral. Stuttgart, 1979)
16
PYROXEN TRỰC THOI
Khoáng vật Enstatit Bronzit Hypersthen
Công thức hóa học Mg2[Si2O6] (Mg,Fe)2[Si2O6] (Mg,Fe)2[Si2O6]
Hình dạng tinh thể Dạng lăng trụ hoặc dạng hạt
Cát khai 2 hệ thống cát khai theo (210) và (210), góc cát khai 880.
Màu và tính đa sắc Không màu Không màu hoặc rất
nhạt
Hồng nhạt đến lục
nhạt
Chiết suất np: 1.657 1.679 1.712
nm: 1.659 1.686 1.724
ng: 1.665 1.690 1.727
Lưỡng chiết suất ng-np: 0.008 0.011 0.015
Mặt sần; Độ nổi (tra bảng chiết suất)
Màu giao thoa (tra bảng màu Michel Levy)
Góc tắt Tắt thẳng: Ng^c =0o
Dấu kéo dài Dương
Công thức đa sắc Ng: lục nhạt;
Nm: vàng nhạt
Np: hồng hạt
Ng>Nm>Np
Góc 2V
Quang dấu
2VNg >54o.
(+)
2V=90o
2VNp >45o.
(-)
Biến đổi thứ sinh Pyroxen trực thoi biến đổi thứ sinh gần giống như olivin, nó
thường bị biến thành serpentin. Đôi khi pyroxen trực thoi cũng
có thể biến thành talc, chlorit và amphibol.
Nguồn gốc Trong tự nhiên, pyroxen trực thoi tham gia vào thành phần các
đá gabbro, norit, peridotit, pyroxenit. Trong các đá biến chất,
pyroxen trực thoi được thành tạo ở tướng biến chất cao, thí dụ
tổ hợp pyroxen trực thoi + silimanit + thạch anh thuộc tướng
gneis hypersthen – silimanit.
17
KHOÁNG VẬT TẠO ĐÁ
DƯỚI KÍNH HIỂN VI PHÂN CỰC
PYROXEN MỘT NGHIÊNG
Tinh hệ: Một nghiêng, β~106o
Vị trí mặt quang suất: Nm||b; Mặt trục quang O.A.P.||(010)
(Theo W. E. Troger. Optical Determination of rock forming mineral. Stuttgart, 1979)
18
PYROXEN MỘT NGHIÊNG
Khoáng vật Diopsid Augit Aegirin-augit
Công thức hóa học Ca(Mg,Fe)
[Si2O6]
Ca(Mg,Fe,Al)
[(Si,Al)2O6]
mNaFe3+ [Si2O6]+
nCa(Mg,Fe)[Si2O6]
Hình dạng tinh thể Hình kim (acicular)
hoặc dạng hạt
(granular)
Lăng trụ ngắn
(short prisms)
Lăng trụ kéo dài
Cát khai 2 hệ thống cát khai theo (110) và (110), góc cát khai 870.
Màu và tính đa sắc Không màu Lục nhạt phớt nâu
hoặc phớt hồng
Lục nhạt đến xanh
lục đậm
Chiết suất Diops. Sal. Hed. Diops. Sal. Hed. giàu Di - giàu Ae
np: 1.665-1.699-1.727 1.670-1.693-1.734 1.695-1.741
nm: 1.672-1.709-1.735 1.676-1.698-1.750 1.700-1.746
ng: 1.696-1.728-1.756 1.690-1.720-1.772 1.728-1.762
Lưỡng chiết suất
ng-np: 0.031-0.029-0.029 0.024-0.027-0.029 0.033-0.021
Mặt sần; Độ nổi (tra bảng chiết suất)
Màu giao thoa (tra bảng màu Michel Levy)
Góc tắt Ng^c: 38-48o Ng^c: 39-47o Aegirin: Np^c:0o-8o
Aegirin-augit:
Np^c: 0o-30o
Dấu kéo dài Không xác định Không xác định Âm
Công thức đa sắc Ng: lục nhạt;
Nm: lục
Np: lục đậm
Ng<Nm<Np
Góc 2V
Quang dấu
2VNg = 56-63o.
(+)
2VNg = 42-60o.
(+)
2VNg = 60o; giàu Di
2V=90o; (±)
2VNp = 60o; giàu Ae
Biến đổi thứ sinh Pyroxen giàu Mg thông thường bị biến thành serpentin, talc và
magnetit.
Trong quá trình magma qua phản ứng với dung dịch magma
và các quá trình khác pyroxen có thể bị thay đổi giả hình bởi
amphibol, mica hoặc chlorit.
Nguồn gốc Diopsid gặp trong đá magma, trong đá biến chất biến chất
khu vực và biến chất trao đổi.
Augit thường gặp trong các đá magma mafic và siêu mafic.
Aegirin là khoáng vật của đá magma giàu kiềm. Đôi khi
aegirin gặp trong đá biến chất tiếp xúc.
19
KHOÁNG VẬT TẠO ĐÁ
DƯỚI KÍNH HIỂN VI PHÂN CỰC
AMPHIBOL MỘT NGHIÊNG
Trong thiên nhiên, amphibol ít khi có thành phần thuần nhất mà thường là hỗn hợp
đồng hình của hai hay một vài thành phần. Các khoáng vật quan trọng gồm có:
Tremolit: Ca2Mg5[Si8O22](OH)2
Actinolit: Ca2(Mg,Fe)5[Si8O22](OH)2
Hornblend lục: Ca2(Mg,Fe,Al)5[Si8O22](OH)2
Hornblend basaltic: NaCa2(Fe+2,Mg,Fe+3,Al,Ti)5[(Si,Al)8O22](OH)2
Arfvedsonit: Na3(Fe+2Mg)4(Fe+3Al)[Si8O22](OH,F)2
Riebeckit: Na2Fe+23Fe+32[Si8O22](OH,F)2
Tinh hệ: Một nghiêng, β~106o
Vị trí mặt quang suất: Nm||b; Mặt trục quang O.A.P.|| (010)
(Theo W. E. Troger. Optical Determination of rock forming mineral. Stuttgart, 1979)
20
AMPHIBOL MỘT NGHIÊNG
Khoáng
vật
Tremolit Actinolit Hornblend Hornblend
basaltic
Arfvedsonit Riebeckit
Hình
dạng
tinh thể
Lăng trụ (prisms) hoặc dạng que
Cát
khai
2 hệ thống cát khai theo (110) và (110), góc cát khai 560.
Màu và
tính đa
sắc
Không
màu Lục nhạt Xanh lục Nâu
Xanh lục hoặc lục tím
nhạt
Trem. Act. Fe-act.
np: 1.608-1.647-1.688
-> Fe
1.614-1.675
1.670-1.692
1.633-1.702
1.685-1.695
nm: 1.618-1.659-1.699 1.618-1.691 1.683-1.730 1.639-1.705 1.687-1.697
ng: 1.630-1.667-1.704 1.633-1.701 1.693-1.760 1.642-1.707 1.689-1.699
ng-np: 0.022-0.020-0.016 0.019-0.026 0.026-0.072 0.009-0.005 0.004
Chiết
suất
Lưỡng
chiết
suất,
Mặt sần; Độ nổi (tra bảng chiết suất)
Màu giao thoa (tra bảng màu Michel Levy)
Góc tắt c^Ng=10-20o c^Ng=12-25o c^Ng=0-12o c^Np=7-28o c^Ng=5o
Dấu
kéo dài Dương Âm
Công
thức đa
sắc
Ng: xanh lục;
Nm: lục xanh;
Np: lục nhạt;
Ng>Nm>Np
Ng: nâu;
Nm: nâu vàng;
Np: vàng nâu;
Ng>Nm>Np
Ng: lục;
Nm: xanh lục;
Np: xanh, xanh da trời;
Ng<Nm<Np
Góc 2V
Quang
dấu
Trem. Act. Fe-act.
2Vnp= 85
o-80o-74o
(-)
2Vnp=
56o - 85o
(-)
2Vnp=
60o - 80o
(-)
(-)
2Vnp=
80o - 90o
(-)
Nguồn
gốc,
Biến đổi
thứ
sinh
Tremolit - Actinolit: loạt tremolit-actinolit là khoáng vật sau magma, không
gặp trong đá dưới dạng khoáng vật nguyên sinh. Thường gặp trong đá
magma và biến chất. Tremolit - actinolit dạng sợi có tên là amian hoặc
asbet được dùng làm vật liệu chịu lửa cao cấp
Hornblend thường: trong đá phun trào, hornblend thường bị mỡ hóa
(opacit hóa) thay thế bằng những hạt nhỏ manhetit màu đen.
Hornblend basaltic: hornblend basaltic gặp trong đá kiềm.
Arvedsonit: arvedsonit thường gặp trong đá kiềm, nhất là đá siêu kiềm.
Riberkit: là khoáng vật của đá magma kiềm, nhưng cũng có thể là khoáng
vật của đá biến chất tiếp xúc thường đi cùng với fluorit, zircon, astrophylit.
21
KHOÁNG VẬT TẠO ĐÁ
DƯỚI KÍNH HIỂN VI PHÂN CỰC
MICA
Khoáng vật Biotit Muscovit
Công thức hóa học K2(Mg,Fe)2[Si3AlO10](OH,F)2 K2Al2[Si3AlO10](OH)2
Tinh hệ Một nghiêng, β~100o Một nghiêng, β~96o
Vị trí mặt quang suất Np^a=90-81o,
Ng^a=0-9o,
Nm || b;
Mặt trục quang O.A.P. || (010)
Np^a~90o,
Nm^a=0.5-2o,
Ng || b;
Mặt trục quang O.A.P. ^ (010)
22
MICA
Khoáng vật Biotit Muscovit
Hình dạng tinh thể Dạng tấm (tabular), dạng vảy.
Cát khai Cát khai hoàn toàn theo (001)
Màu và tính đa sắc Nâu Không màu
Mer. Lep. Sid.
np: 1.571-1.598-1.616
Giàu Fe.
1.552-1.570
nm: 1.609-1.651-1.696 1.582-1.619
ng: 1.610-1.652-1.697 1.588-1.624
ng-np: 0.039-0.054-0.081 0.036-0.054
Chiết suất
Lưỡng chiết suất
Mặt sần; Độ nổi (tra bảng chiết suất)
Màu giao thoa (tra bảng màu Michel Levy)
Góc tắt Ng^a=0-9o Tắt thẳng: Ng^b =0o
Dấu kéo dài (+) (+)
Công thức đa sắc Ng: Nâu đậm; Nm: Nâu; Np:
Nâu vàng
Ng>Nm>Np
Góc 2V
Quang dấu
2VNp = 0-33o.
(-)
2VNp = 35-50o.
(-)
Nguồn gốc; Biến đổi thứ
sinh
-Biotit dễ bị biến đổi dưới tác
dụng của các quá trình sau
magma và ngoại sinh. Trong
những trường hợp đó, nó bị
nhạt màu và dần dần trở nên
không màu (muscovit hóa).
-Biotit cũng có thể bị chlorit
hóa, epidot hóa. Khi bị phong
hóa, biotit biến thành tập hợp
sét, oxit sắt ngậm nước, thạch
anh.
-Biotit rất phổ biến trong các đá
magma felsic và trung tính,
trong nhiều đá biến chất và
trầm tích.
-Biotit có thể nhầm với chlorit.
Phân biệt bằng tính đa sắc
mạnh hơn của biotit so với
chlorit, lưỡng chiết suất của
biotit cũng cao hơn, màu giao
thoa của chlorit rất thấp và có
tính dị thường.
-Biotit cũng có thể nhầm với
amphibol, nhưng amphibol rất ít
khi tắt đứng (amphibol trực thoi
khá hiếm), đa sắc của biotit
cũng mạnh hơn, cát khai cũng
rõ hơn.
-Muscovit rất bền vững trong
các quá trình ngoại sinh.
-Muscovit rất phổ biến trong
nhiều đá magma, biến chất và
trầm tích.
-Trong đá magma, muscovit là
khoáng vật thay thế các khoáng
vật khác trong các quá trình sau
magma.
-Muscovit còn có nguồn gốc
biến chất, thành tạo trong
những điều kiện nhất định.
-Muscovit có giá trị công nghiệp
gặp trong pegmatit.
-Có thể nhầm muscovit với
tremolit hoặc pyroxen
23
KHOÁNG VẬT TẠO ĐÁ
DƯỚI KÍNH HIỂN VI PHÂN CỰC
PLAGIOCLAS
AnxAb100-x
Plagioclase là hỗn hợp đồng hình của hai thành phần:
Albit: (Ab) [Si3AlO8]Na
Anorthit: (An) [Si2Al2O8]Ca
Các khoáng vật chính trong nhóm gồm có:
Albit An0-10Ab100-90 Oligoclas An10-30Ab90-70
Andesin An30-50 Ab70-50 Labrador An50-70Ab50-30
Bytownit An70-90Ab30-10 Anorthit An90-100Ab10-0
Dạng trung gian có thể gọi albit-oligoclas, oligoclas-andesin…
Trong những khoáng vật plagioclas có hàm lượng Na không lớn, thường có sự thay
thế của K, giới hạn thay thế chưa có thể xác định. Ngoài ra, có thể chứa lượng nhỏ
của nhôm (Al) được thay thế bởi sắt (Fe). Những plagioclas nào chứa hàm lượng
đáng kể K thì có thể gọi là plagioclas kali.
Thành phần hóa học của plagioclas
(Nguồn tài liệu: Huỳnh Trung. 2000. Bảng tổng kết những đặc điểm chủ yếu của khoáng vật)
Oxit
%An
SiO2 Al2O3 CaO Na2O
Trọng lượng
riêng
(tỷ trọng)
0 68.81 19.40 0.00 11.79 2.614
10 66.12 21.22 2.11 10.55 2.630
20 63.46 23.01 4.21 9.32 2.646
30 60.83 24.78 6.28 8.11 2.662
40 58.24 26.58 8.32 6.91 2.678
50 55.67 28.26 10.34 5.73 2.690
60 53.14 29.97 12.34 4.55 2.709
70 50.63 31.66 14.31 3.40 2.725
80 48.16 33.33 16.26 2.25 2.741
85 46.93 34.16 17.23 1.68 2.749
90 45.71 34.98 18.19 1.12 2.757
95 44.49 35.80 19.15 0.56 2.765
100 43.28 36.62 20.10 0.00 2.773
Tất cả các khoáng vật thuộc nhóm phụ plagiocla đều được kết tinh theo hệ 3
nghiêng. Chúng thường có cấu tạo đa hợp tinh luật albite. Ngoài ra còn gặp hợp tinh
kiểu carlsbad, pericline hay cấu tạo đới.
24
(Theo W. E. Troger. Optical Determination of rock forming mineral. Stuttgart, 1979)
(Theo W. E. Troger. Optical Determination of rock forming mineral. Stuttgart, 1979)
25
(Theo W. E. Troger. Optical Determination of rock forming mineral. Stuttgart, 1979)
(Theo W. E. Troger. Optical Determination of rock forming mineral. Stuttgart, 1979)
26
(Theo W. E. Troger. Optical Determination of rock forming mineral. Stuttgart, 1979)
(Theo W. E. Troger. Optical Determination of rock forming mineral. Stuttgart, 1979)
27
Bảng chiết suất và lưỡng chiết suất của plagioclas
Tên khoáng Mol % Anorthit Ng Nm Np Ng – Np
Albit (Ab) 5 1.5387 1.5321 1.5285 0.0102
Oligoclas – albit 13 1.5431 1.5381 1.5341 0.0090
Andesin 40 1.5570 1.5533 1.5500 0.0070
Labrador 52 1.5632 1.5583 1.5553 0.0079
Bytownit 75 1.5735 1.5693 1.5645 0.0091
Anorthit 100 1.5885 1.5835 1.5756 0.0129
Xác định thành phần (số hiệu) của plagioclas
Phương pháp Michel-Levy, còn gọi là phương pháp xác định thành phần (số hiệu) của
plagioclas bằng cách đo góc tắt đối xứng lớn nhất trên tiết diện thẳng góc với mặt
(010) theo luật song tinh anbit.
Đặc điểm tiết diện vuông góc với mặt (010)
* Ranh giới các mặt tiếp giáp (vết của mặt kết hơp song tinh) rất mảnh và khi
nâng – hạ ống kính (bàn kính) thì bề dày của ranh giới tiếp giáp không thay
đổi (hình 1a)
* Khi đặt ranh giới mặt tiếp giáp (vết của hai mặt ghép của song tinh) trùng
với phân giác của dây chữ thập trong thị kính (PP – AA) thì hạt plagioclas sáng
đều, không thấy các giải song tinh (hình 1b)
* Khi xoay bàn kính cho đến khi các giải song tinh (chẵn) tắt, và ngược lại
xoay bàn kính về phía khác cho đến các giải song tinh (lẻ) tắt (hình 1c và 1d)
* Tính giá trị trung bình của hai lần đo góc tắt (trái, phải). Góc tắt của hai
phía (chẵn, lẻ) phải bằng nhau hoặc chênh lệch nhau dưới 4o).
Hình 1. Vị trí vùng sáng chung (a) và vùng sáng đều (b)
Hai vị trí tắt đối xứng (c) và (d) của tiết diện plagioclase (010)
So sánh chiết suất của hạt plagioclas với nhựa (1,54). Nếu chiết suất lớn hơn nhựa
(1,54) thì lấy số đo góc tắt (giá trị trung bình) dương (+) và nếu chiết suất nhỏ hơn
1,54 thì lấy số đo góc tắt âm (-). Từ việc tra biểu đồ (Fig.162-trong file:
bangtomtatkvtd_tieptheo.pdf) ta xác định thành phần của plagioclas tương ứng với
góc tắt đo được.
Chú ý: Phương pháp này chỉ để xác định plagioclas có số hiệu nhỏ hơn 60 (60%An)
28
KHOÁNG VẬT TẠO ĐÁ
DƯỚI KÍNH HIỂN VI PHÂN CỰC
FELDSPAR KALI
Orthoclas (K,Na)AlSi3O8
Tinh hệ: Một nghiêng
b = Ng ; a^Np = 3 – 12o ; c^Nm = 14 – 23o
Chiết suất: ng=1,526 ; nm=1,522 ; np=1,519
Độ lưỡng chiết suất: Ng – Np = 0,007
Quang dấu (-); góc 2VNp = 69 – 72
Độ trật tự thấp (Δ<1)
Biến đổi thứ sinh: kaolin hóa (bị mờ đục).
Sanidin (K,Na)AlSi3O8
Tinh hệ: Một nghiêng
Chiết suất: Ng = 1,524 – 1,526 ; Nm = 1,523 – 1,525 ; Np = 1,517 – 1,520
Độ lượng chiết suất : Ng – Np = 0,007
Quang dấu (-); góc 2VNp rất nhỏ (có khi gần bằng 0).
Độ trật tự rất thấp (Δ<<1)
29
Microclin (K,Na) AlSi3O8.
Tinh hệ: Ba nghiêng
Chiết suất : Ng = 1,525 – 1,530 ; Nm = 1,522 – 1,526 ; Np = 1,518 – 1,522
Độ lưỡng chiết suất: Ng – Np = 0,007
Quang dấu (-); góc 2VNp = 77 - 84 .
Độ trật tự cao (Δ=1)
Sự khác biệt của microclin với orthoclas (và các khoáng felspat kali khác) là
microclin thường có cấu tạo song tinh mạng lưới. Cấu tạo song tinh mạng lưới
thấy rõ ở tiết diện song song với (001); còn tiết diện song song với (010) thường
thấy cấu tạo dạng “sợi” (không có mạng lưới). Cấu tạo song tinh mạng lưới thành
tạo do kết hợp của microclin theo luật song tinh albit và periclin.
Nguồn gốc: Feldspar kali có nguồn gốc liên quan đến các đá magma felsic, trung
tính và kiềm cũng như các đá pegmatit. Ngoài ra chúng cũng được thành tạo trong
quá trình nhiệt dịch nhiệt độ cao và trong các quá trình biến chất nhiệt động.
30
KHOÁNG VẬT TẠO ĐÁ
DƯỚI KÍNH HIỂN VI PHÂN CỰC
THẠCH ANH
Thạch anh SiO2
Tinh hệ:
• α-thạch anh (hight quartz) kết tinh trong hệ 6 phương
• β-thạch anh (low quartz) kết tinh trong hệ 3 phương
• β-thạch anh α-thạch anh ở nhiệt độ 575o ± 2ο
Chiết suất: ne = 1,5533; no = 1,5442
Độ lưỡng chiết suất: no – ne = 0,0091
Quang dấu (+)
Chalcedon SiO2 (có ít nước).
Thành tạo dạng kết hạch, trọng lượng riêng d = 2,59 – 2,64
Opal SiO2 (có 3 – 9% H2O).
Dạng ẩn tinh, trọng lượng riêng d = 2.
31
Nguồn gốc:
Thạch anh có nhiều nguồn gốc: magma, biến chất, ngoại sinh. Nguồn gốc magma
của thạch anh thường có thể là thực thụ hoặc nhiệt dịch.
Chalcedon thường liên quan đến quá trình nhiệt dịch nhiệt độ thấp, đến hoạt động
phun trào felsic. Chalcedony cũng thành tạo trong quá trình ngoại sinh do sự khử
nước của keo silic.
Opal là khoáng vật có nguồn gốc thủy sinh hoặc nhiệt dịch trong các trầm tích
geyser (suối nước nóng). Opal còn thành tạo bằng con đường ngoại sinh do phong
hóa các đá, nhất là siêu mafic. Một khối lượng lớn opal được thành tạo bằng cách
trầm tích ở vùng bờ biển do sự ngưng đọng các dung giao silit từ sông chuyển tới.
Opal cũng tham gia vào thành phần xương của một số loài sinh vật biển. Opal rất
dễ bị biến đổi thành chalcedony và thạch anh.
32
KHOÁNG VẬT TẠO ĐÁ
DƯỚI KÍNH HIỂN VI PHÂN CỰC
Bộ ảnh chụp lát mỏng khoáng vật dưới kính hiển vi
phân cực
Olivin
Pyroxen trực thoi
Pyroxen một nghiêng
Amphibol một nghiêng
Mica
Plagioclas
Feldspar kali
Thạch anh
Apatit
Zircon
Sphen
Epidot
Tourmalin
Orthit
Andalusit
Cordierit
Disthen
Silimanit
Nguồn tài liệu: Đề tài nghiên cứu khoa học của các tác giả:
Trần Phú Hưng, Lê Đức Phúc, Trần Đại Thắng, Đinh Quang
Sang, Trương Chí Cường, Huỳnh Thị Ngọc Bích. Đặc biệt từ
hai bộ lát mỏng thạch học của: PGS.TS. Huỳnh Trung và GV.
Huỳnh Văn Hải
33
ẢNH CHỤP KHOÁNG VẬT DƯỚI
KÍNH HIỂN VI PHÂN CỰC
OLIVIN
Các tiết diện olivin có nhiều đường nứt thô
trong đá olivinit. 2Ni+, 3.3x4x
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải
Cụm ban tinh olivin trong đá basalt olivin vùng
Xuân Lộc, Đồng Nai. Các tiết diện không có cát
khai và các tiết diện có một hướng cát khai
không hoàn toàn. Ảnh chụp dưới 1Ni (trái) và
2Ni+ (phải), 3.3x10x. Ảnh chụp Trần Đại Thắng
Ban tinh olivin trong đá basalt olivin vùng Xuân
Lộc, Đồng Nai, các tiết diện bị biến đổi iddingsit
hóa. Ảnh chụp dưới 1Ni (trái) và 2Ni+ (phải),
3.3x10x. Ảnh chụp Trần Đại Thắng
Ban tinh olivin bị serpentin hóa ven rìa và
theo khe nứt. 1Ni, 3.3x10x
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải
Các tiết diện olivin có nhiều đường nứt thô
trong đá olivinit. 2Ni+, 3.3x4x
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải
PYROXEN
TRỰC THOI
Hypersthen màu đa sắc yếu. 1Ni, 3.3x4x.
a) Màu phớt hồng theo Np
hoa
b) Màu phớt lục theo Ng
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải
Enstatit một phương cát khai, màu giao t
xám trắng bậc I. 2Ni+, 3.3x4x .
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải
34
PYROXEN MỘT
NGHIÊNG
Tiết diện 2 phương cát khai của augit có cấu
tạo hợp tinh h1. (a) dưới 1Ni; (b) dưới 2Ni+;
3.3x10x. Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải
Tiết diện 1 phương cát khai của augit có cấu
tạo song tinh đa hợp. (a) dưới 1Ni; (b) dưới
2Ni+; 3.3x10x. Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải
Augit, hợp tinh sablier. 2Ni+, 3.3x10x
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải
Augit, cấu tạo đới. 2Ni+, 3.3x10x
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải
AMPHIBOL
MỘT NGHIÊNG
a b
Tremolit: tiết diện một
hướng cát khai và tiết diện
hai hướng cát khai
a) 1Ni, 3,3x10x
b) 2Ni, 3,3x10x
Ảnh chụp: Trần Đại Thắng
a b
Tiết diện 2 hướng cát khai
của hornblend lục có cấu tạ
hợp tinh h1
o
a) 1Ni, 3,3x10x
b) 2Ni, 3,3x10x
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải
a b
Tiết diện 1 hướng cát khai
của hornblend lục (1Ni,
3,3x4x)
a) Màu đa sắc theo Np
b) Màu đa sắc theo Ng
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải
a b
Hornblend lục (2Ni, 3,3x4x)
a) Cấu tạo đa hợp tinh
b) Cấu tạo đới
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải
a b
Hornblen nâu (1Ni, 3,3x4x)
a) Màu đa sắc theo Np
b) Màu đa sắc theo Ng
Ảnh chụp: Trần Đại Thắng
35
MICA
Biotit, tiết diện một phương cát khai, đa sắc
mạnh. 1Ni, 3.3x4x.
a) màu vàng nhạt theo Np
b) màu nâu đỏ theo Ng
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải
Tiết diện không có cát khai và các tiết diện
một phương cát khai của biotit trong đá
granodiorit vùng Hòn Đất, Kiên Giang. 1Ni,
3.3x4x. Ảnh chụp Trần Đại Thắng
Biotit bị chlorit hóa. 1Ni, 3.3x4x.
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải
Biotit bị chlorit hóa. 1Ni, 3.3x4x. Đá granit
hai mica, khối Xuân Thu, Minh Long, Q
Ngãi
uảng
uảng
a) 1Ni, 3.3x4x.
b) 2Ni, 3.3x4x
Ảnh chụp Lê Đức Phúc
Tiết diện muscovit một hướng cát khai
hoàn toàn. Biotit bị chlorit hóa. Đá granit
hai mica, khối Xuân Thu, Minh Long, Q
Ngãi
a) 1Ni, 3.3x4x.
b) 2Ni, 3.3x4x
Ảnh chụp Lê Đức Phúc
36
PLAGIOCLAS
Plagioclas vị trí sáng chung (2Ni+, 3.3x4x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Plagioclas vị trí tắt phải (2Ni+, 3.3x4x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Plagioclas vị trí tắt trái (2Ni+, 3.3x4x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Plagioclas vị trí sáng đều (2Ni+, 3.3x4x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Plagioclas hợp tinh carlbad, albit; cấu tạo
đới trạng (2Ni+, 3.3x4x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Plagioclas bị saussurit hóa (2Ni+, 3.3x4x).
Ảnh chụp: Trần Đại Thắng
FELDSPAR
KALI
Feldspath kali (2Ni+, 3.3x4x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Feldspath kali bị albit hóa (2Ni+, 3.3x4x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Microlin cấu tạo song tinh mạng lưới (2Ni+,
3.3x4x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
37
THẠCH ANH
Thạch anh tha hình, tắt bình thường (2Ni+,
3.3x4x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Thạch anh tha hình, tắt làn sóng (2Ni+,
3.3x4x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Thạch anh trong kiến trúc pecmatit (2Ni+,
3.3x4x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Thạch anh trong kiến trúc myrmekit (2Ni+,
3.3x4x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Thạch anh trong kiến trúc granophyr
(2Ni+, 3.3x4x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Ban tinh thạch anh bị gặm mòn (2Ni+,
3.3x4x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Chalcedon dạng spherolit (2Ni+, 3.3x4x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Chalcedon dạng spherolit (2Ni+, 3.3x10x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
38
KHOÁNG VẬT
PHỤ
Các tiết diện apatit có dạng lục giác hoặc
hình trụ kéo dài.(1Ni, 3.3x4x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Apatit màu giao thoa xám trắng bậc I.
(2Ni+, 3.3x10x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Zircon có dạng hình trụ dài với 2 chóp
nhọn, đường viền sậm màu (1Ni, 3.3x10x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Zircon màu giao thoa rực rỡ,đường viền
sậm màu (2Ni+, 3.3x10x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Tiết diện hình thoi đặc trưng của sphen
(2Ni+, 3.3x10x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Sphen (2Ni+, 3.3x10x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Epidot dạng spherolit (1Ni, 3.3x10x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Epidot dạng spherolit (1Ni, 3.3x10x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
39
KHOÁNG VẬT
PHỤ
Tourmalin màu nâu nhạt theo Ng (1Ni,
3.3x4x)
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Tourmalin màu nâu sậm theo Np (1Ni,
3.3x4x)
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Tourmalin (1Ni, 3.3x4x)
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Orthit cấu tạo đới (1Ni, 3.3x10x). Mẫu
J17226.
Ảnh chụp Trần Đại Thắng
Orthit (2Ni, 3.3x10x). Mẫu J17226.
Ảnh chụp Trần Đại Thắng
KHOÁNG VẬT
TRONG ĐÁ
BIẾN CHẤT
Andalusit (chiastolit) với các đường ẩn
nhập của chất than tạo thành hình chữ
thập (2Ni+, 3.3x10x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Cordierit (2Ni+, 3.3x4x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Cordierit với hợp tinh (2Ni+, 3.3x4x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Cordierit với hợp tinh (2Ni+, 3.3x10x).
Mẫu H4604. Ảnh chụp Trần Đại Thắng
40
KHOÁNG VẬT
TRONG ĐÁ
BIẾN CHẤT
Silimanit hình dạng lăng trụ dài có một
phương cát khai và nhiều đường nứt ngang
(1Ni, 3.3x4).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Silimanit (2Ni, 3.3x4x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Silimanit dạng bó sợi (fibrolit) (2Ni+,
3.3x4x).
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Kyanit (disthen) dạng lăng trụ dài có một
phương cát khai (1Ni, 3.3x4x)
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
Kyanit (2Ni, 3.3x4x)
Bộ sưu tập Huỳnh Văn Hải.
41
KHOÁNG VẬT TẠO ĐÁ
DƯỚI KÍNH HIỂN VI PHÂN CỰC
Phiếu mô tả khoáng vật
Số hiệu mẫu:…………………………………………
Tên khoáng vật:………………………………………
Dưới một nicol
- Hình dạng hạt (những khoáng vật trong suốt kết hợp quan sát dưới hai nicol
vuông góc )
Chú ý: vẽ hình minh họa các hình dạng đặc trưng của các tiết diện khoáng vật,
trên hình vẽ thể hiện các đặc điểm cát khai, song tinh, hợp tinh nếu có.
- Kích thước hạt (lớn nhất, nhỏ nhất, phổ biến).
- Chiết suất, mặt sần, độ nổi.
- Màu sắc, tính đa sắc
- Cát khai, góc cát khai (nếu có)
Chú ý: vẽ hình minh họa quy trình đo góc cát khai
- Mức độ biến đổi thứ sinh
Dưới hai nicol vuông góc ánh sáng song song
- Đặc điểm song tinh, hợp tinh
- Bậc màu giao thoa cao nhất, độ lưỡng chiết suất (ng-np)
- Góc tắt
- Dấu kéo dài
- Công thức đa sắc
Chú ý: vẽ hình minh họa quy trình đo góc tắt, xác định tên phương dao động, dấu
kéo dài, công thức đa sắc
Dưới hai nicol vuông góc ánh sáng hình nón
- Góc 2V
- Quang dấu
42
KHOÁNG VẬT TẠO ĐÁ
DƯỚI KÍNH HIỂN VI PHÂN CỰC
Thư mục tài liệu in
Gồm 2 file:
1) bangtomtatkvtd.pdf
2) bangtomtatkvtd (tieptheo).pdf
Sinh viên in 2 file này để sử dụng trong phòng Thí nghiệm
43
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Bài giảng Khoáng vật tạo đá dưới kính hiển vi phân cực.pdf