BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP TUY HÒA
KHOA TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
BÀI GIẢNG
HỌC PHẦN: KHOÁNG VẬT TẠO ĐÁ
NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT
TUY HÒA, NĂM 2014
(Lưu hành nội bộ)
1
Phần thứ nhất. LÝ THUYẾT KHOÁNG VẬT TẠO ĐÁ
Chương 1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ KHOÁNG VẬT TẠO ĐÁ
1.1. Định nghĩa
Khoáng vật tạo đá là những phần hợp thành đá. Chúng được phân biệt với nhau bằng
thành phần hóa học và tính chất lý học.
Trong thạch học, nếu coi các khoáng vật tạo đá là những đơn vị hóa lý thì đá một hệ
thống hóa lý bao gồm các đơn vị đó. Vì vậy, hiểu được tính chất, nguồn gốc, điều kiện sinh
thành của các khoáng vật tạo đá mới hiểu được thành phần, nguồn gốc và mối tương quan giữa
các loại đá. Đó là lý do phải nghiên cứu khoáng vật tạo đá.
1.2. Các đặc điểm và phương pháp phân loại khoáng vật tạo đá
1.2.1. Đặc điểm
Trong tự nhiên, gặp khoảng 15.000 khoáng vật nhưng chỉ có hơn 100 khoáng vật đóng
vai trò tạo đá và được xem là khoáng vật tạo đá.
Trong thạch học, theo nguyên tắc phân loại theo nguồn gốc chia ba loại đá: Đá magma,
đá trầm tích và đá biến chất. Mỗi loại đá đều được đặc trưng bằng những khoáng vật nhất định.
Ví dụ:
- Leuxit chỉ gặp trong đá magma.
- Thạch cao, glauconit chỉ gặp trong đá trầm tích.
- Disthen điển hình cho đá biến chất
1.2.2. Phương pháp phân loại
- Dựa và thành phần hóa học và màu sắc, chia ra:
+ Khoáng vật sáng màu (salic) giàu Si, Al như: Khoáng vật felspat kali – natri, thạch
anh, felspatit.
+ Khoáng vật sẫm màu (femic) giàu Fe, Mg: Olivin, pyroxen, amfibol, mica.
- Dựa vào điều kiện thành tạo và thứ tự sinh thành, chia ra: Khoáng vật tha sinh: Là
những khoáng vật xa lạ có nguồn gốc từ nơi khác mang tới.
Ví dụ: Magma hòa tan đá vôi giàu calci dẫn tới thành tạo volastonit.
- Dựa vào nguồn gốc thành tạo, chia ra:
+ Khoáng vật nguyên sinh (tự sinh): Được kết tinh từ dung thể magma hay được thành
tạo với giai đoạn thành đá và đồng sinh của đá trầm tích.
Tùy theo số lượng khoáng vật có trong đá, chia khoáng vật nguyên sinh ra các loại sau:
Khoáng vật chính: Có ý nghĩa quan trọng đối với việc xác định tên đá. Lưu ý có những
khoáng vật đối với loại đá này là khoáng vật chính nhưng đối với loại đá khác lại trở nên thứ
yếu.
Khoáng vật thứ yếu: Chiếm tỉ lệ 1 -10% (phổ biến 5- 10%) trong đá. Sự có mặt của nó
không có ý nghĩa trong việc xác định tên đá.
Khoáng vật phụ: Chiếm tỉ lệ ít (<1% hay tối đ là 5%), khoáng vật phụ là dấu hiệu đặc
trưng cho các tổ hợp đá nhất định.
Ví dụ:
Cromit có trong nhóm đá siêu bazơ là Đunit
Manhetit co trong nhóm đá siêu bazơ là Olivinit.
Granit Sông Chảy gặp tập hợp khoáng vật phụ là: Zircon, sfen.
+ Khoáng vật thứ sinh: Được thành tạo do sự biến đổi từ các khoáng vật nguyên sinh và
khoáng vật tha sinh. Nguyên nhân hình thành là do các giai đoạn biến đổi nhiệt dịch thay thế
trao đổi hoặc do các quá trình phong hóa.
1.3. Thứ tự thành tạo các khoáng vật tạo đá
Để tìm hiểu thứ tự thành tạo (hay thứ tự kết tinh) của các khoáng vật tạo đá, Rozenbush
sau khi nghiên cứu và quan sát đã đưa ra một số nguyên tắc sau:
- Các khoáng vật tự hình được thành tạo trước khoáng vật nửa tự hình và tha hình.
- Các bao thể khoáng vật được thành tạo sớm hơn các khoáng vật bao lấy nó.
2
Ví dụ: Bao thể zircon được thành tạo trước khoáng vật biotite.
- Khoáng vật thay thế thành tạo muộn hơn so với khoáng vật bị thay thế.
Ví dụ: Trong kiến trúc vành hoa và rìa thứ biến sẽ có thứ tự kết tinh là:
Olivin
→
Pyroxen
→
Amfibol
- Khoáng vật lấp đầy khe nứt cắt ngang khoáng vật khác, thứ tự thành tạo như sau:
Serpentin thành tạo sau lấp đầy các khe nứt của hạt olivin tạo nên kiến trúc mạng.
- Các khoáng vật lớn dạng ban tinh thành tạo trước trước các tập hợp khoáng vật trong
nền.
1.4. Liệt phản ứng khoáng vật của Bowen
Trên cơ sở nghiên cứu đặc điểm kết tinh của đá từ dung thể silicat Bowen đã xác lập thứ
tự kết tinh của khoáng vật từ dung thể magma theo một sơ đồ kết tinh gọi là “Liệt phản ứng
khoáng vật của Bowen” (hình 1.5).
Liệt gián đoạn Liệt liên tục
Olivin Plagioclas (Anoctit)
↓ ↓
Pyroxen thoi Plagioclas Ca – Na
{
Bitainit
Labrado
↓
Pyroxen đơn ↓
↓ Plagioclas Na – Ca
{
Andezin
Oligoclas
Amfibol ↓
↓
Biotit Plagioclas Na (Anbit)
Hình 1.5. Thứ tự kết của khoáng vật theo Bowen
3
Liệt phản ứng Bowen có đặc điểm sau:
- Bắt đầu mỗi dãy là các khoáng vật có nhiệt độ kết tinh cao nhất: Olivin (dãy trái) và
anoctit (dãy phải).
- Khi nhiệt độ hạ xuống, các khoáng vật được kết tinh và tách ra trước lại phản ứng với
dung thể còn lại tạo ra những khoáng vật tiếp theo.
Ví dụ: (Dãy trái) Mg[SiO
4
] + SiO
2
→ Mg[SiO
3
]
Fosterit Enstatit
Lúc này, olivin phản ứng dung thể nên xuất hiện khoáng vật mới là pyroxen.
Trong liệt phản ứng của Bowen gồm 2 dãy có đặc điểm như sau: Dãy trái là dãy phản
ứng gián đoạn. Riêng mỗi khoáng vật trong dãy trái có thể tự nó thành tạo một dãy liên tục, ví
dụ: Olivin (fayalit → fosterit). Dãy phải là dãy liên tục, đặc trưng là một dãy đồng hình của
plagioclas. Sự kết tinh của plagiolas. Sự kết tinh của pagioclas bắt đầu bằng một dạng đồng
hình giàu thành phần anoctit. Khi nhiệt độ hạ xuống chậm chạp, plagioclas kết tinh trước và
phản ứng với dung thể còn lại tạo ra các biến thể của plagioclas acit hơn. Trong quá trình này,
khoáng vật dạng mới không xuất hiện, do vậy gọi là “Dãy phản ứng liên tục”.
- Cuối cùng, cả hai dãy đều đồng nhất ở chỗ kết thúc bằng sản phẩm tất yếu của magma
acit là khoáng vật felspat kali, thạch anh.
4
Chương 2. KHOÁNG VẬT TẠO ĐÁ MAGMA
Đá magma không phải là tập hợp bất kỳ các khoáng vật mà là cộng sinh có quy luật của
chúng. Thạch anh đặc trưng cho magma bão hòa silic không thể cộng sinh với nefelin, lơxit và
felspatit là khoáng vật chưa bão hòa silic. Olivin ít khi cộng sinh với octocla và horblend, ít đi
đôi với thạch anh (trừ granit rapakivi). Amfibol trong các đá thường có kèm theo titanit, olivin
kèm cromit Amfibol gặp trong đá xâm nhập acit thường có màu lục, trong đá bazơ có màu
nâu. Khoáng vật soi sáng về điều kiện kết tinh được gọi là khoáng vật chỉ thị (Lacroix).
Những khoáng vật chứa chủ yếu silit, alumin cùng với kiềm vòi gọi là nhóm salic (theo
cách ghép hai nguyên tố Si, Al) hay còn gọi là nhóm sáng màu gồm thạch anh và felspat.
Những khoáng vật chứa nhiều sắt và manhe gọi là nhôm femic (ghép Fe và Mg), còn
gọi là nhóm sẫm màu, gồm olivin, pyroxen, amflbon, mica, khoáng vật quặng.
Theo tỷ lệ và vai trò của oxyt silic SiO
2
hóa hợp trong các khoáng vật tạo đá (silicat)
chia ra khoáng vật bão hòa silic kèm theo sự kết tinh đi của oxyt silic tự do (thạch anh) và
khoảng vật chưa bão hòa sâu (không vững bền và thường kết hợp với oxyt silic còn lại trong
dung thể khi kết tinh để thành silicat bão hòa).
Tỷ lệ giữa khoáng vật sẫm màu và sáng màu trong đá magma sẽ quyết định màu chung
của đá. Tỷ lệ khoáng màu đối với toàn bộ đá gọi là chỉ số màu (Johanxơn). Đá sáng màu có chỉ
số màu < 30%, màu vừa: 30% - 60%, sẫm màu: 60% - 90% và rất sẫm màu: >90%. Trong một
loại đá thì có thể có màu vừa theo đúng chỉ số màu có trong đá và sáng màu với chỉ số màu
nhỏ hơn. Ví dụ gabro bình thường có chỉ số màu 40 - 50%, nếu chỉ chứa 25% khoáng vật màu
thì gọi là gabro sáng màu.
2.1. Khoáng vật femic (khoáng vật sẫm màu)
2.1.1. Nhóm olivin
Olivin là nhóm silicat đảo, gốc SiO
4
kết hợp với Mg, Fe, hiếm hơn là Ca, Mn, có công
thức (Mg,Fe)
2
SiO
4
trong đó Mg và Fe thay thế đồng hình một cách liên tục từ fosterit MgSiO
4
đến fayalit Fe
2
SiO
4
. Chúng kết tinh trong tinh hệ thoi.
Tùy thuộc vào hàm lượng Fe
2
SiO
4
trong loạt đồng hình fosterit - fayalit có các biến thể
với trị số góc 2V biến đổi như sau:
Fosterit: 0 - 10% Fe
2
SiO
4
, 2V(+) > 86
o
.
Crizolit (olivin): 10 - 35% Fe
2
SiO
4
, 2V(+) = 88 - 81
o
.
Hialosiderit: 35 - 60% Fe
2
SiO
4
, 2V(-) = 81 - 69
o
.
Octonolit: 60 - 75% Fe
2
SiO
4
, 2v(-) = 69 - 61
o
.
Fayalit: 75 – 100% Fe2SiO
4
, 2v(-) = 47
o
.
Phổ biến nhất là olivin crizolit trong đá siêu bazơ, fayalit có thể gặp trong đá bão hòa
silic hoặc trong granit rapakivi.
1- Olivin (crizolit): (Mg, Fe)
2
SiO
4
, tinh hệ thoi.
n
g
= 1,740 - 1,692, n
m
= 1,724 - 1)672, n
p
= 1,704 - 1,656, ng - np = 0,035.
Định hướng quang học: a = Ng, b = N
p
, c = N
m
. Mặt quang trục là (001).
Olivin gặp dưới dạng hạt không đều đặn, đẳng thước, trong đá phun trào có tinh thể rõ
rệt. Cát khai ít khi thề hiện rõ theo (010), khe cát khai không thẳng (H.3.1). Mặt sần độ nổi rất
cao. Không màu, màu giao thoa nằm trong ranh giới giữa bậc II và III. Tắt đứng theo phương
song song với khe cát khai.
5
Olivin có quang tính âm, nếu có thêm hợp chất FeO thì có quang tính dương (H.3.2).
Khi bị phá hủy olivin bị biến đổi thành serpentin không màu, phớt lục, hoặc crizotin
dạng sợi hay antigorit dạng tấm. Trong basalt thay thế cho serpentin là itđingxit màu nâu đỏ.
Olivin gặp trong đá magma chưa bão hòa silic (peridotit) hoặc đá nghèo silic (gabro, basalt,
diaba), ít khi có trong các đá khác.
Olivin thường cộng sinh với pyroxen thoi, pyroxen 1 nghiêng và plagioclas bazơ.
2- Fosterit: Fe
2
SiO
4
Fosterit nhìn chung giống với olivin, có mặt trong đá biến chất, chủ yếu là đá vôi kết
tinh biến chất. Tổ hợp cộng sinh đặc trưng: calcit, flogopit.
6
2.1.2. Nhóm pyroxen
Nhóm pyroxen là một trong những nhóm khoáng vật tạo đá quan trọng. Pyroxen là
nhóm silicat mạch, gốc Si
2
O
6
, kết hợp với Mg, Fe, Ca, đôi khi với Al, Fe, Na.
Theo đặc điểm kết tinh chia ra pyroxen thoi và pyroxen một xiên.
Thường tinh thể có dạng lăng trụ ngắn, hoặc lăng trụ dài đến dạng kim (egyrin) được
giới hạn bởi các mặt lăng trụ (010), tiết diện ngang có dạng hình 8 cạnh (H.3.3).
7
Cát khai theo lăng trụ với góc cát khai
87
o
trong lát cắt ngang, và theo một phương
trong lát cắt dọc. Thường có song tinh theo
(100).
Dưới kính hiển vi hầu hết pyroxen đều
không màu hoặc nhạt màu (nâu hoặc lục), trừ
egyrin có màu rõ.
Mặt sần độ nổi cao , khi lượng sắt tăng
cao thì mặt sần độ nổi càng rõ.
Đa sắc yếu, trừ hypesten và egyrin có đa
sắc rõ.
Màu giao thoa cực đại ở pyroxen thoi
và pyroxen một xiên khác biệt rõ. Pyroxen thoi
thường có màu giao thoa cao nhất là bậc I,
trong khi pyroxen một xiên - cuối bậc II; màu
giao thoa thấp dầu bậc II đặc trưng đối với
hedenbecgit, còn màu giao thoa cao hơn - bậc
III và IV đặc trưng cho egyrin.
Pyroxen thoi tắt đứng, pyroxen xiên tắt
đứng hoặc xiên với góc tắt gần 45
o
, trừ egyrin
có góc tắt rất nhỏ.
Pyroxen có dấu quang tính dương, trừ hypecten và egyrin ca quang tính âm.
Góc quang trục (2V) thường không lớn lắm (H.3.5).
Pyroxen là nhóm khoáng vật tạo đá chủ yếu của đá macma như điopxit, ogit, enstatit và
hypecten. Trong các đá peridotit gặp pyroxen Mg (enstatit, clinoenstatit, bzonzit, ogit). Trong
gabro thường gặp bronzit - hypecten, điopxit - heđenbecgit, ogit. Egyrin và egyrin-ogit chỉ gặp
trong đá kiềm, đặc biệt là các đá giàu Na.
8
3- Pyroxen thoi
Pyroxen thoi tạo nên dãy đồng hình enstatit (MgSiO
8
) và ferosilit (FeSiO
8
).
Enstatit - hypesten - ferosilit
(Mg,Fe) SiO
3
, tinh hệ thoi.
n
g
= 1,727 -1,665, n
m
=l,705- 1,659, n
p
=1,716 -1,656, n
g
- n
p
= 0,008 - 0,014.
Hypesten chứa sắt và ferosilit có n
m
= 1,73 và cao hơn.
2V enstatit = 60 - 90
o
, quang tính dương.
2V hypesten = 90 - 55 - 90
o
, quang tính âm.
Định hướng quang học: a = Np, b = Nm, c = Ng.
Pyroxen thoi có dạng tinh thể lăng trụ hoặc dạng hạt. Tiết diện ngang hầu như vuông
hoặc tám cạnh với cát khai hoàn toàn theo lăng trụ (110), góc cát khai gần bằng 88
o
. Tiết diện
dọc có dạng lăng trụ ngắn, cát khai hoàn toàn theo một phương (H.3.6).
Do chiết suất cao nên mặt sần độ nổi rõ, đặc biệt trong tinh thể hàm lượng sắt càng cao
thì mặt sân và độ nổi càng rõ.
Màu của tinh thể phụ thuộc vào hàm lượng sắt có trong nó. Enstatit không màu,
hypecten có đa sắc theo công thức: Ng - màu phớt lục, Nm - màu vàng, Np - màu hồng, cường
độ có thể thay đổi, màu có khi đến phớt đỏ.
9
Đại lượng lưỡng chiết suất tăng từ enstatit đến hypesten, có khi đạt đến 0,020.
Trong lát cắt vuông góc với trục kết tinh thứ ba (có dạng bốn cạnh) với cát khai theo hai
phương dưới ánh sáng hình nón thấy vết lộ của phân giác, trong khi trong pyroxen một xiên
(diopxit và ogit) chỉ thấy lộ một trục quang (định đường cong).
Theo các tài liệu nghiên cứu gần đây thì khi tăng hàm lượng phân tử FeSiO
8
trong
pyroxen thoi thì góc 2V đầu tiên sẽ tăng cho đến khi đạt cực đại tại 50% lượng FeSiO
3
, còn tại
điểm có 30% và 78% Fesioa trị số 2V đạt (-)70
o
.
Pyroxen thường tắt đứng, song trong một vài trường hợp nó tắt xiên với góc tắt 5 - 10
o
do ghép "giả pectit" giữa pyroxen thoi và pyroxen một xiên. Đôi khi pyroxen thoi là những
tinh thể có song tinh đa hợp gia hình của pyroxen một xiên.
Pyroxen thoi biến đổi thành serpentin dạng tấm có màu giao thoa thấp (bastit), đôi khi
biến thành amfibol hoặc talc với màu giao thoa rất cao.
Thường gặp pyroxen thoi trong đá siêu bazơ, đôi khi trong andezit, hiếm hơn trong
diorit, granit, trachit và liparit.
Tổ hợp cộng sinh đặc trưng: olivin, pyroxen một nghiêng và plagioclas bazơ. Trong lát
mỏng pyroxen thoi rất giống pyroxen một nghiêng, khác là tắt đứng (hoặc gần tắt đứng) trên
lát cắt song song với mặt trục quang. Trong các lát cắt có màu giao thoa thấp hay gặp cấu trúc
tóc rối. Khác với olivin bởi có màu và lưỡng chiết suất thấp.
4- Pyroxen một nghiêng: Diopxit và hedenbecgit
Diopxit và hedenbecgit là một loạt đồng hình liên tục, tạo dung dịch cứng.
- Diopxit - là hợp phần magie của loạt này.
CaMgSi
2
O
6
, tinh hệ một xiên.
n
g
= 1,727 - 1,694, t
m
=1,706 - 1,672, n
p
= 1,697 - 1,667, n
g
- n
p
= 0,029.
Định hướng quang học: b = Nm, mặt quang trục (010).
Quang tính dương, 2V = 58 - 60
o
, c: Ng = 36 - 42
o
(H.3.7).
10
- Hedenbecgit: Ca(Fe,Mg)Si
2
O
6
, tinh hệ một xiên
n
g
= 1,757-1,751, n
m
= 1,745-1,737, n
p
= 1,739 - 1,732, n
g
- n
p
= 0,016-0,018.
Quang tính dương, 2V = 58 - 60
o
, c : Ng = 48
o
.
Diopxit và hedenbecgit thường tạo tinh thể dạng lăng trụ ngắn, tiết diện ngang hầu như
dạng hình vuông hoặc tám cạnh, đôi khi dạng hạt đẳng thước hoặc không đều đặn hơi kéo dài,
cát khai theo hai phương với góc cát khai 87
o
. Trong tiết diện dọc cát khai một phương theo
lăng trụ (001). Không màu, đôi khi có màu lục sáng, mặt sần và độ nổi rõ.
Góc tắt thẳng trong lát cắt vuông góc với (010). Trong lát cắt song song với mặt trục
quang, góc tắt đạt 36 - 48
o
, trong lát cắt ngang tắt đối xứng.
Khi bị biến đổi pyroxen một xiên biến thành actinolit (hoặc uralit), đôi khi thành clorit.
Diopxit phân bố rộng rãi trong các đá magma bazơ, đôi khi trong đá macma trung tính
(cả xâm nhập và phun trào), có mặt trong loạt biến chất nhiệt độ cao.
Hedenbecgit giàu sắt là thành phần chính của đá biến chất tiếp xúc.
Trong đá biến chất gặp tổ hợp cộng sinh khoáng vật đặc trưng: granat, volastonit,
vezuvian và loạt silicat khác.
Trong lát mỏng diopxit và hedenbecgit giống actinolit và tremolit, đôi khi giống ogit
nữa. Tremolit và actinolit khác với diopxit và hedenbecgit bởi góc tắt nhỏ, còn ogit khác biệt
bởi góc tắt lớn và có màu phớt nâu.
5- Ogit: Ca(Mg,Fe
++
,Al,Fe
+++
)(SiAlFe
++
)
2
O
5
, tinh hệ một xiên.
Khác với diopxit và hedenbecgit, ogit là loại pyroxen nhôm. Thành phấn của nó không
ổn định nên tính chất quang học của nó cũng thay đổi.
n
g
= 1,733-1,710, n
m
= 1,717 - 1,700, n
p
= 1,712 -1,686, n
g
- n
p
= 0,025.
Quang tính dương, 2V = 58 - 60
o
, c : Ng = 42 - 55
o
(H.3.8).
Ogit gặp dưới dạng lăng trụ ngắn, đôi khi gặp các tinh thể kéo dài với tiết diện ngang
vuông, hình tám cạnh hoặc dạng hạt đẳng thước. Khi có mặt oxyt titan nó có màu nâu sắc tím,
đa sắc yếu, cát khai giống như các khoáng vật pyroxen khác. Song tinh đa hợp theo (100),
hiếm hơn theo (001).
Mặt khác khi có TiO
2
có thể quan sát thấy tán sắc phân giác rõ.
Trong điều kiện macma tàn dư ogit bị biến thành hocblen. Dưới điều kiện nhiệt dịch sau
macma sẽ bị biến thành actinolit và uralit, có khi clorit. Ogit phân bố rộng rãi trong đá macma
bazơ và macma trung tính, cả trong đá xâm nhập sâu, xâm nhập nông và đá phun trào.
Ogit giống diopxit, chỉ phân biệt bởi: 1) góc tắt c : Ng của ogit là 55
o
, của diopxit-
hedenbecgit : 48
o
; 2) đại lượng lưỡng chiết suất: ogit - 0,026, diopxit - 0,027 -0,030; 3) tiết
diện ngang của ogit thể hiện rõ mặt lăng trụ (110) và các mặt (100) hoặc (010), còn trong
diopxit - chỉ thể hiện rõ mặt song diện, còn mặt lăng trụ không rõ.
Hedenbecgit phân biệt với diopxit bởi màu lục rõ và chiết suất lớn hơn, còn lưỡng chiết
suất nhỏ hơn.
6- Egyrin (acmit) và egyrin-ogit
11
- Egyrin: NaFe
+++
Si
2
O
6
, tinh hệ một xiên.
n
g
= 1,836 - 1,782, n
m
= 1,816 - 1,770, n
p
= 1,776 -1,745,
n
g
- n
p
= 0,060 - 0,087.
Quang tính âm, 2V(-) = 60 - 80
o
. Định hướng quang học:
b = Nm, c : Np = 2 - 8
o
(H.3.9).
- Egyrin-ogit: là hỗn hợp dung dịch cứng của egyrin và diopxit, có khi cả ogit. Tinh hệ
một nghiêng.
n
g
= 1,747 - 1,709, n
m
= 1,687, n
p
= 1,720 -1,680, n
g
- n
p
= 0,027 - 0,031.
Quang tính dương, 2V(+) = 60 - 70
o
, b = Nm, c : Ng = 15 - 38
o
.
Egyrin ở dạng tinh thể lăng trụ dài, tấm dài, dạng que, kim hoặc dạng tóc. Nó giống với
actinolit, uralit và hocblen.
Egyrin-ogit thường có dạng tấm ngắn, giống như ogit. Tiết diện ngang có dạng bốn
hoặc tám cạnh, thể hiện rõ mặt song diện (100).
2.1.3. Nhóm amfibol
Amfibol là nhóm silicat dải, mạch kép chứa gốc Si
4
O
11
, liên kết với Ca, Mg, Fe
++
, ít hơn
là Al, Fe
+++
, Na; đặc trưng là có mặt OH, đôi khi F.
Tinh hệ thoi và một nghiêng. Tinh thể được giới hạn bởi các mặt lăng trụ với góc gần
124
o
, cát khai cũng thể hiện rõ theo những mặt đó với góc cát khai trong tiết diện ngang bằng
56
o
(góc nhọn) và 124
o
(góc tù) (H.3.10).
Thành phần hóa học của pyroxen và amfibol mặc dù có những điểm gần gũi nhau
nhưng không hoàn toàn giống nhau.
Amfibol trong đá magma thường được thành tạo từ pyroxen, thay thế chúng trong liệt
phản ứng Bowen ở điều kiện nhiệt độ thấp hơn và tăng cao hơn phần bay hơi.
12
Đặc điểm đặc trưng của amfibol
(trừ horblend basaltid) là có chiết suất
nhỏ hơn pyroxen và góc tắt nhỏ hơn 30
o
(H.3.11).
Trong đá magma chỉ có một số
amfibol là khoáng vật tạo đá nguyên
sinh. Horblend thường đặc trưng cho
diorit, granođiorit, sienit, granosienit,
một số granit. Horblend nâu gặp trong
đá bazơ và siêu bazơ, horblend basaltid là
ban tinh trong anđezit. Amfibol kiềm
gặp trong đá kiềm.
Màu giao thoa phụ thuộc n
g
- n
p
đến 0,050, nhưng phần lớn nhỏ hơn
0,025.
Các khoáng vật nhóm amfibol đa số
có màu từ nhạt đến đậm thể hiện đa sắc
rõ.
7- Horblend: (OH,F)
2
Ca
2
(Mg,Fe
++
Al,Fe
+++
)
5
[(Si,Al,Fe
+++
)
8
O
22
]
Tinh hệ một nghiêng. Đặc trưng là trong thành phần thường xuyên có mặt các hợp phần
hơi - hydroxit (OH) và flor (F).
n
g
= 1,701-1,633, n
m
= 1,691-1,618, n
p
= 1,675-1,614, n
g
- n
p
= 0,019-0,026.
Quang tính âm, 2V(-) = 56 - 85
o
, b = Nm, c : Ng = 12 - 25
o
. Dấu kéo dài dương.
Hình dạng của horblend trong
lát mỏng đặc trưng là dạng trụ kéo dài
với tiết diện ngang dạng giả sáu cạnh
do phát triển các mặt lăng trụ (110) và
hình hai mặt (010); cát khai hoàn toàn
theo một phương trong tiết diện dọc,
hai phương trong tiết diện ngang với
góc cát khai 56
o
(124
o
) (H.3.12).
Horblend có màu lục đến nâu,
đa sắc thể hiện rõ: theo trục Ng - màu
lục, Nm - nâu hoặc vàng sáng, Np -
xanh lục sáng, công thức hấp phụ: Ng >
Nm > Np.
Mặt sần và độ nổi rõ. Màu giao
thoa cao nhất từ khoảng giữa bậc II trong lát mỏng bình thường, nhưng đôi khi thấy màu lục
đậm hoặc nâu đậm do ảnh hưởng của chính màu của khoáng vật. Thường gặp song tinh đơn
giản và song tinh đa hợp theo (100).
Horblend là thành phần của các loại đá magma khác nhau, từ những đá rất bazơ (nghèo
silic) như peridotit, gabro đến các đá acit (giàu silic) như granit. Đặc biệt horblend là khoáng
vật nguyên sinh trong các đá magma bazơ và trung tính và có liên quan chuyển tiếp với
pyroxen, thay thế cho pyroxen trong quá trình nguội lạnh tạo đá magma, hoặc có liên quan với
biotit do horblend biến thành.
Ngoài ra horblend cũng là thành phần của một số đá biến chất như gơnai, đá phiến,
amfibolit.
Horblend phân biệt với ogit bởi đặc điểm cát khai, thể hiện rõ tính đa sắc, góc tắt nhỏ
hơn và quang tính âm. Horblend nâu khác với biotit bởi đặc điểm cát khai, tắt xiên, độ nổi cao
hơn và màu giao thoa thấp hơn.
13
Horblend thường trong các độ phun trào có đặc điểm là bị bao bởi một riềm các tinh thể
không thấu quang, màu đen (riềm opaxit), được hình thành do áp suất giảm và bị nóng chảy
khi tăng cao nhiệt độ của dung nham phun trào trên bề mặt.
8- Tremolit và actinolit
Tremolit và actinolit là loạt đồng hình liên tục, trong đó tremolit là thành phần nhiều
magie hơn.
(OH)
2
Ca
2
(Mg,Fe)
5
Si
8
O
22
, Tinh hệ một xiên.
n
g
= 1,677-1,624, n
m
= 1,658-1,600, n
p
= 1,638-1,613, n
g
- n
p
= 0,029-0,027.
Quang tính âm, 2V(-) = 79 - 88
o
, b = Nm, c : Ng = 10 - 20
o
(H.3.13).
Tremolit và actinolit tạo tinh thể lăng trụ kéo dài, rất thường chuyển sang hình kim, tập
hợp dạng tóc, có khi cả dạng atbet.
Tremolit không màu, actinolit màu
phớt lục, đa sắc rõ từ phớt lục (Ng) đến
màu lục sáng và phớt vàng (Np).
Dấu kéo dài dương, hầu như tắt
đứng
Tremolit và actinolit chủ yếu gặp
trong đá phiến, gơnai, trong đá hoa silicat,
đôi khi cả trong đá magma thay thế cho
pyroxen và các khoáng vật khác của nhóm
amfibol.
Tremolit và actinolit nguyên sinh
không gặp trong đá magma. Trong đa số
trường hợp nó biến thành talc. Khác với các amfibol ở chỗ không màu hoặc màu rất nhạt, có
dạng kéo dài rất rõ, và đặc biệt là góc tắt nhỏ.
2.1.4. Nhóm mica
Là loại silicat lớp gồm tứ diện (Si
3
Al)O
10
(hoặc Si
4
O
10
). Về thành phần nhóm biotit là
những alumosilicat của K, Na, Mg, Fe
++
, Fe
+++
, Al. Tinh hệ một nghiêng. Tinh thể có dạng giả
sáu phương, dạng tấm, vẩy, cát khai hoàn toàn theo (001).
Chiết suất nhỏ hơn amfibol. Một số có màu, một số không màu.
Màu giao thoa cao, tắt đứng. Góc trục quang nhỏ hoặc gần như một trục, quang tính âm.
Thuộc nhóm biotit có biotit, mutcovit, flogopit (H.3.14).
9- Mutcovit: (OH,F)
2
K(Al,Fe
+++
)
2
(Si
8
Al)O
10
, Tinh hệ một nghiêng
n
g
= 1,615 - 1,598, n
m
= 1,611 -1,593, n
p
= 1,572 -1,556, n
g
- n
p
= 0,037 - 0,041.
Quang tính âm, 2V gần bằng 0
o
, (-) 25-50
o
, b = Ng, c = Np, a : Nm = 1- 3
o
(H.3.15).
Mutcovit là những thể dạng tấm tự hình, được giới hạn bởi cạnh thẳng song song với
(001). Cát khai rất hoàn toàn theo (001). Không màu, đôi khi phớt lục.
14
Mặt sần và độ nổi rõ, khi xoay lát cắt cho phương khe cát khai vuông góc với phương
dao động của nicol phân cực sẽ thấy sự biến đổi mặt sần rất rõ do sự khác biệt chiết suất lớn
theo phương các - trục mặt quang suất.
Tắt đứng hoặc hầu như tắt đứng. Màu giao thoa đạt đến bậc II trong lát cắt vuông góc
với cát khai, còn trên lát cắt mặt cát khai - màu trắng hoặc xám bậc I. Đôi khi quan sát thấy
song tinh theo (001). Trong lát cắt vuông góc với phân giác nhọn thấy hình giao thoa với cả
hai đỉnh hypecbon.
Mutcovit phân bố rộng rãi trong granit, cả trong gơnai, đá phiến mica.
10- Serixit: Là khoáng vật dạng vẩy nhỏ, có nguồn gốc thứ sinh, được thành tạo trong
giai đoạn nhiệt dịch (epimacma) thay thế cho felspat và các khoáng vật khác.
Serixit là thành phần của đá phiến serixit, filit. Nó phân biệt với mutcovit bởi trong
thành phần chứa nhiều nước và một ít K
2
O. Tập hợp vẩy nhỏ serixit gọi là paragonit.
15
Bảng 3.1. Bảng các tính chất quang học của các khoáng vật tạo đã magma sẫm màu
Khoáng vật (1)
Tính chất (2)
Olivin
PYROXEN THOI PYROXEN MỘT XIÊN
Enstatit Brozit Hypesten Điopxit Ogit Egyrin
Thành phần hoá học
(3)
Silicat đảo (Mg,
Fe)
2
SiO
4
Silicat mạch
Mg
2
S
2
O
6
(Mg, Fe)
2
Si
2
O
6
CaMgSi
2
O
8
NaFe
+3
Si
2
O
6
Tính hệ (4) Thoi Thoi Một xiên
Định hướng mặt quang suất
(5)
a = Ng
b = Np
c = Nm
a = Np, b =Nm, c= Ng b = Nm. Mặt trục quanglà (010)
Màu sắc (6) Khâu màu Không màu
Không màu
màu nhạt
Màu nhạt Lục nhạt
Lục nhạt phớt
nâu
Lục xanh
Hình dạng (7) Lăng trụ ngắn, hạt Lăng trụ ngắn Lăng trụ ngắn Lăng trụ dài
Cát khai (8)
Không hoàn toàn
theo (010)
Hoàn toàn theo (110) với góc 87
o
– 88
o
Chiết suất (9) 1,7 – 1,74 1,7-1,73 1,7 1,8
Tính trục, góc 2V (10) (-)85-(+)90
o
(+) 55
o
(+) 90
o
(-)70-80
o
(+) 58-60
o
(-)60-80
o
Đại lượng lưỡng chiết (11) 0,036+0,002 0,008 0,004 0,020 0,029-0,032 0,025-0,027 0,037-0,080
Đặc điểm tắt, góc tắt (12) Tắt đứng Tắt đứng c:Ng=36-42
o
c:Ng=42-55
o
c:Np=2-8
o
Dấu kéo dài (13) Không + Không -
Đa sắc (14) Không Không
Ng-lục nhạt, Nm-vàng nhạt,
Np vàng nhạt
Không Rất rõ
Công thức đa sắc (15) Không Không Không Không Np>Nm>Ng
Bảng các tính chất quang học của các khoáng vật tạo đã macma sẫm màu (tiếp theo Bảng 2.1)
(1)
(2)
AMFIBON MỘT XIÊN MICA
Tremolit Actinolit Horblend Horbasaltid Atvetxonit Ribeckit Mutcovit Biotit Flogopit
16
Silicat mạch kép có nhóm (OH), gốc Si
4
O
11
Silicat lớp có (OH), gốc Si
3
AlO
10
Ca với Mg và Fe Ca-Na với Mg, Fe và Al Kiềm với Mg, Fe và Al Các caction chủ yếu: Mg, Fe, Al với K
Một xiên Một xiên
b = Nm, mặt quang trục là (010)
aNm = 1-3
o
b = Ng
c = Np
a = Ng
b = Nm
cNp = 0-3
o
Không màu Lục nhạt Lục hoặc nâu Nâu đỏ Lục xanh Không màu Nâu
Không màu
hoặc phớt nâu
Lăng trụ dài hoặc dạng kim Vẩy, tấm
Hoàn tòan theo (110) hoặc góc 56
o
hay 124
o
Rất hoàn toàn theo (001)
1,60-1,65 1,65-1,70 1,76 1,70 1,70 1,55-1,60 1,60-1,65 1,53-1,55
(-) 79-88
0
(-) 56-84
0
(-) 64-80
0
(±), biến đổi
(-) lớn (-) 25-50
0
0-(-)10
0
0-(-)15
0
0,027-0,029 0,019-0,026 0,026-0,072 0,004-0,028 0,004 0,037-0,042 0,040-0,060 0,028-0,047
c: Ng=10-20
0
c: Ng=12-25
0
c: Ng=0-12
0
c: Np=7-28
0
c: Np=5
0
Tắt đứng
+ + + + - +
Không Rất rõ Không
Ng-nâu đậm
Nm-nâu đậm
Np-vàng nhạt
Không
Không
Ng ≥ Nm > Np
Np > Nm > Ng Không Ng = Nm>Np Không
17
11- Biotit: (OH,F)
2
K(Mg,Fe
++
)
3
(Al,Fe
+++
) Si
8
O
10
. Tinh hệ một nghiêng (giả sáu
phương).
n
g
= 1,677 - 1,635, n
m
= 1,623 -1,584, n
p
= 1,699 -1,681, n
g
- n
p
= 0,040 - 0,060,
trong biotit giàu FeO đại lượng chiết suất còn cao hơn.
Quang tính âm, 2V(-) = 0 - 10
o
, a = Ng, b = Nm, c : Np = 0 - 3
o
.
Thường tạo thành dạng tấm hình sáu cạnh hoặc dạng vảy, tiết diện dọc có dạng
tấm kéo dài với khe cát khai mảnh và thẳng theo (001). Đa số trường hợp tiết diện theo
mặt cát khai hoặc gần theo mặt cát khai có dạng không đều đặn và không có cát khai.
Biotit có màu nâu, đôi khi màu lục, cường độ màu của nó biến đổi mạnh tùy
thuộc vào hàm lượng sắt, nếu giàu sắt theo Ng và Nm có màu nâu đỏ hoặc nâu đen
(lepidomelan), theo Np - màu vàng nhạt, đa sắc rõ với công thức đa sắc Ng
3
Nm > Np.
Mặt sần và độ nổi yếu.
Màu giao thoa cao từ bậc II đến III, thường bị nhuốm màu do màu đậm của bản
thân khoáng vật. Trong lát cắt song song với mặt cát khai (001), đại lượng lưỡng chiết
suất hầu như bằng 0, tắt đứng hoặc hầu như tắt đứng. Cát khai và vết của mặt giới hạn
tinh thể song song với mặt (001). Dấu kéo dài dương, bản thân khoáng vật gần như
một trục.
Biotit gặp trong nhiều loại đá magma, chủ yếu trong granit, là thành phần của
đá phiến kết tinh, gơnai, đá phiến mica, sừng, v.v , hiếm hơn gặp trong đá trầm tích.
Trong đá phun trào biotit bị bao quanh bởi riềm opaxit giống như hocblen.
Biotit khác với horblend basaltid và amfibol kiềm nâu (backevikit) bởi chiết
suất thấp, khác backevikit bởi lưỡng chiết suất cao và tắt đứng; khác với hocblen
thường màu nâu bởi tắt đứng, khác tuamalin nâu bởi dấu kéo dài dương và công thức
đa sắc (trong biotit song song với trục kéo dài màu đậm hơn, còn tuamalin thì ngược
lại).
12- Flogopit: (OH,F)
2
KMg
3
AlSi
3
O
10
. Tinh hệ một xiên.
n
g
= 1,589 - 1,565, n
p
= 1,551 -1,535, n
g
- n
p
= 0,035 - 0,044.
Quang tính âm, c : Ng = 0 - 10
o
.
Flogopit gặp dưới dạng tấm có sáu cạnh, cát khai rất hoàn toàn theo (001). Mặt
sần và độ nổi yếu hơn so với horblend. Màu nâu nhạt, màu giao thoa trong lát cắt
vuông góc với cát khai, tức (001) đạt đến giữa bậc III, trong lát cắt song song với mặt
cát khai hầu như tối đen. Tắt đứng hoặc tắt xiên với góc 10o. Dấu kéo dài dương. Tinh
thể một trục hoặc hầu như một trục.
Flogopit là thành phần đặc trưng của đá vôi kết tinh bị biến chất. Tổ hợp cộng
sinh đặc trưng: apatit, diopxit, spinel, fosterit. Đôi khi gặp trong đá magma (peridotit,
serpentinit, đá chứa lơxit).
Flogopit khác với biotit là màu nhạt và đa sắc yếu. Loại flogopit hầu như không
màu giống mutcovit, chỉ phân biệt bởi góc trục quang nhỏ.
2.2. Khoáng vật salic (khoáng vật sáng màu)
Các khoáng vật salic hoặc sáng màu là thành phần của đá magma và biến chất,
chủ yếu là alumosilicat, bao gồm nhóm felspat (plagioclas, felspat kim, felspatit và
thạch anh). Trong nhóm felspat đặc trưng là vắng mặt oxyt sắt và magie, ít các hỗn
hợp đồng hình. Các alumosilicat chiếm đến 60% vỏ Trái Đất.
2.2.1. Nhóm felspat
Nhóm felspat là silicat gốc (Si,Al)O
2
, đóng vai trò quan trọng trong đá magma,
bao gồm ba nhóm khoáng vật sau :
- Plagioclas hoặc fenpat Na-Ca với thành phần đầu và cuối là anbit và anoctit.
- Felspat kali (chủ yếu là microclin, octocla, hiếm hơn là saniđin).
18
- Felspat Na-K (anoctocla).
Nhóm felspat đóng vai trò rất quan trọng trong việc phân loại đá magma, vì vậy
xác định chính xác thành phần của nó có ý nghĩa rất lớn. Plagioclas kết tinh trong tinh
hệ ba nghiêng, còn felspat kali thì kết tinh cả trong tinh hệ ba nghiêng và tinh hệ một
nghiêng.
Felspat có những đặc điểm chung như sau:
Cát khai hoàn toàn theo hai phương (001) và (010), góc giữa chúng trong tinh
hệ một nghiêng bằng 90
0
, trong tinh hệ ba nghiêng gần bằng 90
0
, trong khi đó
plagioclas nhỏ hơn 4
0
, với microclin nhỏ hơn 15 - 30
0
.
Trong lát mỏng felspat không màu, hầu như không có mặt sần và độ nổi ngoại
trừ anoctit có thể thấy được. Đại lượng lưỡng chiết suất dao động từ 0,005 đến 0,003
(bảng 3.4).
2.2.1.1. Nhóm phụ plagiocla
Plagioclas rất phổ biến trong đá magma và biến chất. Thành phần của nó đặc
trưng cho điều kiện hóa lý thành tạo đá. Do vậy, đòi hỏi phải xác định chính xác thành
phần của plagioclas. Nhiều nhà nghiên cứa đã tìm ra cách xác định plagioclas bằng
phương pháp quang học, trong đó có Misen-levi, Fuke, Becơ, đặc biệt là E. X.
Fedorov.
Plagioclas là hỗn hợp đồng hình tạo dung dịch cứng của hai khoáng vật là anbit
(An) – NaAlSi
3
O
8
và anoctit (An) - CaAl
2
Si
2
O
8
.
19
Bảng 2.2. Nhóm khoáng vật felspat
Khoáng vật Thành phần hoá học n
g
n
m
n
p
n
g
–n
p
2V
Quang
tính
Anoctit CaAl
2
Si
2
O
8
1,588 1,583 1,575 0,013 77
o
-
Anbit NaAlSi
3
O
8
1,536 1.529 1,525 0,011 82
o
+
Octola KAlSi
3
O
8
(một nghiêng, T
o
TB)
1,526 1,524 1,519 0,007 69
o
-72
o
-
Microclin KAlSi
3
O
8
(3 nghiêng, T
o
thấp)
1,530 1,526 1,522 0,008 77
o
-84
o
-
Saniđin KAlSi
3
O
8
(một nghiêng, T
o
cao)
1,525 1,525 1,520 0,005 0
o
-12
o
-
Anoctocla (K, Na)AlSiO
3
O
8
1,529 1,528 1,522 0,007 43
o
-54
o
-
Các biến thể chính của plagioclas có tên như sau:
An Ab
Anbit 0 - 10% 100 - 90%
Oligiocla 10 - 30% 90 - 70%
Anđezin 30 - 50% 70 - 50%
Labrađo 50 - 70% 50 - 30%
Bitaonit 70 - 90% 30 - 10%
Anoctit 90 - 100% 10 - 0%
Để thuận tiện người ta ký hiệu các biến thể của plagioclas bằng số hiệu ứng với
hàm lượng % của anoctit (ví dụ andezin - N
o
35, anhit - oligiocla - N
o
10).
Trong loạt đồng hình này anbit giàu SiO
2
và tương đối nghèo Al
2
O
3
. Còn
anoctit ngược lại nghèo SiO
2
và giàu Al
2
O
3
, hay nói cách khác anbit là khoáng vật acit,
anoctit là khoáng vật bazơ. Do vậy, người ta chia plagioclas ra: 1- Plagiocla acit (anbit
- oligiocla); 2- plagiocla trung tính (andezin) và 3- plagiocla bazơ (labrađo - bitaonit -
anoctit) (H.3.16).
Plagioclas kết tinh trong tinh hệ ba nghiêng, hình dạng của nó được giới hạn
bởi các mặt thường là (010) hoặc (001), các mặt lăng trụ (100), (110), (110), (201).
- Cát khai đặc biệt hoàn toàn theo (010) và kém hoàn toàn theo (001).
- Song tinh: Plagioclas rất ít gặp dưới dạng các đơn tinh mà thường tạo song
tinh đơn giản hoặc đa hợp. Song tinh trong plagioclas thường theo các luật sau:
Luật albit: mặt song tinh là (010), trục song tinh vuông góc với mặt (010).
Song tinh thường đa hợp, ký hiệu ^(010)/(010).
Luật periclin: trục song tinh là [010], mặt song tinh là tiết diện thoi, ký hiệu là
[001]/P.C.
20
Luật carbat: Trục song tinh là trục thẳng đứng, mặt song tinh (010), ký hiệu
[001]/(010).
Trong thực tế thường gặp liên hợp song tinh đa hợp giữa luật anbit và cácbat.
Phương của trục quang suất, vị trí mặt trục quang và trục quang của plagiocla
biến đổi phụ thuộc vào thành phần của plagiocla (hàm lượng anoctit trong chúng) một
cách có qui luật. Do đó khi xác định thành phần có thể dựa trên góc tắt của trục quang
suất với khe cát khai hoặc đường khâu song tinh của plagiocla. Trên mặt bàn kính hiển
vi có nhiều phương pháp để xác định plagiocla.
Dưới kính hiển vi plagioclas không màu, tiết diện có dạng tấm theo mặt (010)
hoặc hạt không đều đặn, chiết suất gần với nhựa canađa (trừ plagiocla bazơ). Cát khai
hoàn toàn theo (010) và (001). Đặc trưng là song tinh đa hợp theo luật anbit hoặc theo
những luật khác.
Góc quang trục trong plagioclas biến đổi trong khoảng 74
o
- 90
o
và đồng thời
dấu quang tính từ anbit đến anoctit biến đổi nhiều lần. Vì góc quang trục phụ thuộc
không những vào thành phần mà còn phụ thuộc vào điều kiện thành tạo của khoáng
vật nữa, nên không thể dùng nó để xác định thành phần của plagioclas được.
Trong các đá phun trào và xâm nhập nông, do thành tạo trong điều kiện nguội
lạnh nhanh và giảm nhiệt độ nhanh nên thường tạo tinh thể có cấu tạo đới. Cấu tạo đới
thường biểu hiện trong plagiocla trung tính. Các đới có thành phần khác nhau và tắt
không đồng thời, và sản phẩm phá hủy của từng đội cũng khác nhau. Trong đá magma
plagioclas có cấu tạo đối thuận, tức phần trong bazơ hơn phần rìa, còn trong đá biến
chất ngược lại gặp cấu tạo đối nghịch với phần rìa bazơ hơn.
Plagioclas dễ bị biến đổi: plagioclas bazơ bị thay thế bởi xotxuarit là tập hợp
của anbit, epidot, zoizit và canxit. Plagioclas trung tính và acit thường bị thay thế bởi
serixit.
21
Plagioclas phân bố rất rộng rãi trong đá magma và biến chất. Anbit đặc trưng
cho các đá magma kiềm; plagioclas nghèo anoctit có mặt trong đá magma acit –
granochorit và granit; plagioclas trung tính là thành phần cơ bản của biotit và sienit;
plagioclas bazơ có mặt trong gabro, basalt. Vì vậy plagioclas có thành phần khác nhau
đặc trưng cho các nhóm đá khác nhau và điều đó có ý nghĩa rất quan trọng trong việc
phân loại đá.
* PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PLAGIOCLAS
Theo tính chất của plagioclas, những lát cắt của tinh thể thường gặp nhất là:
1) Lát cắt tắt đối xứng cực đại lát cắt (010), trên đó xác định góc tắt đối xứng
cực đại; 2) lát cắt có mặt đồng thời song tinh theo luật carbat và anbit; 3) lát cắt đồng
thời vuông góc với (010) và (001) (phương pháp Beccơ - Becker).
- Phương pháp xác định góc tắt đối xứng cực đại trên lát cát vuông góc với
(010) (phương pháp Misen – Levi)
Phương pháp này rất tiện lợi vì nó đơn giản và chính xác. Nhược điểm của
phương pháp là ở chỗ chỉ xác định được plagioclas trong lát mỏng cùng thành phần
ứng với góc tắt đối xứng lớn nhất, trong khi đó trong đá có thể còn có plagioclas thành
phần khác với góc tắt nhỏ hơn.
- Đặc điểm lát cắt. Lát cắt vuông góc với mặt (010) tức vuông góc với mặt
song tinh của song tinh theo luật anbit, có những dấu hiệu chính sau:
+ Ranh giới giữa các dải song tinh rất mảnh.
+ Khi các đường khâu song tinh trùng với dây chữ thập thẳng đứng thì song
tinh bị mất, lúc đó tinh thể như một đơn tinh.
+ Góc tắt của các dải song tinh (chẵn và rẻ) về hai phía của đường khâu song
tinh như nhau.
+ Dựa vào sự định hướng của mặt quang suất của plagioclas thì gần mặt (010)
sẽ phân bố tiết diện mặt quang suất NmNp, nên trên lát cắt ^(010) ta luôn luôn đo
được góc giữa trục quang suất Np' với mặt (010), được ghi là Np'(010). Do vậy từ vị
trí trùng với dây chữ thập thẳng đứng xoay theo chiều ngược kim đồng hồ đi 45
0
, các
dải sẽ sáng đều đưa bản đỏ bậc I vào sẽ lên màu, lúc đó Np của bù màu trùng với Np'
của khoáng vật. Sau đó quay cùng chiều kim đồng hồ sang vị trí 45
o
- xuống màu.
- Cách đo: Chọn lát cắt thoả mãn các điều kiện trên đưa vào tâm thị trường. Để
lát cắt ở vị trí thẳng đứng, lát cắt sẽ giống như một đơn tinh thể (H.3.171). Ghi trị số
trên bàn độ cao, đặc trưng cho phương kết tinh (010).
Xoay bàn kính về phía các dải song tinh tắt nhanh nhất, ghi vị trí của bàn độ
được bổ. Ta được α
1
= [b
o
- a
o
] (H.3. 17II).
Kiểm tra để khẳng định chắc chắn là đo góc tắt với trục Np' bằng cách xoay từ
vị trí này đi 45
o
ngược chiều kim đồng hồ để các dải song tinh tắt trở nên sáng nhất.
Dùng bản đỏ bậc I để xác định tên trục. Trong trường hợp này sẽ lên màu xanh bậc II,
trục Np' trùng với trục Np của bản bù màu (H.3.17III).
Xoay theo chiều ngược lại từ vị trí thẳng đứng đi 45
o
để cho loạt dải song tinh
còn lại tắt, ghi được c
o
, ta được giá trị góc tắt α
2
= [c
o
- a
o
] (H.3.17 IV).
22
Nếu lát cắt chọn đúng thì α
1
= α
2
, sai số cho phép không được vượt quá 4
o
. Từ
hai giá trị góc tắt α
1
và α
2
, tính góc tắt bằng trị số trung bình:
α=
2
21
αα
+
Ví dụ trong hình vẽ, góc (α
1
= 14
o
, a
2
= 16
o
, góc tắt sẽ là α=15
o
.
Việc đo góc tắt đối xứng phải tiến hành ít nhất trong 3 lát cắt, và chọn lát cắt
nào có góc lớn nhất.
- Xác định thành phần plagioclas: Để xác định thành phần của plagiocla cần
phải sử dụng sơ đồ để tra (H.3.18), trước hết nếu a < 20
o
thì cần xác định dấu của góc
tắt. Nếu n
plag
> n
nhựa canada
thì góc tắt có dấu (+), nếu n
plag
< n
nhựa canada
thì góc tắt có dấu (-).
Sở dĩ như vậy vì plagiocla acit từ anbit đến oligocla N
o
18 có chiết suất nhỏ hơn chiết
suất của nhựa canada, đồng thời trên sơ đồ có thể có hai giá trị (+) và (-). Sau đó theo
sơ đồ tiến hành xác định plagoclas: góc (+) tra phần trên đường 0
o
, góc (-) tra phần
dưới đường 0
o
. Từ giá trị góc tắt cực đại, dựng đường ngang ra gặp đường cong góc tắt
đối xứng cực đại trong đới ⊥100, rồi dùng dọc xuống gặp trục thành phần của
plagioclas, ta sẽ biết được thành phần plagioclas.
23
Cần lưu ý là trong plagioclas bitaonit N
o
75 tiết diện NmNp nghiêng so với mặt
(010) một góc > 45
o
, nên phương pháp trên chỉ có thể xác định đối với plagioclas acit
hơn bitaonit N
o
75.
* Phương pháp xác định plagioclas trên lát cắt (010) và (001) - phương
pháp Becơ - Beher
- Đặc điểm lát cắt: Lát cắt vuông góc đồng thời với (010) và (001) được nhận
biết nhờ các đặc điểm sau:
Hình 3.18: Bảng xác định góc tắt của plagioclas theo A.N. Vintren
- Ranh giới giữa các dải song tinh anbit mảnh.
- Đồng thời tồn tại hệ thống cát khai theo (001) và (010), góc giữa chúng gần
bằng 87
o
. Khi nâng hoặc hạ ống kính không bị dịch chuyển (song tinh luật anbit, đồng
thời có cát khai theo hai phương) (H.3.19).
- Cách đo. Người ta tiến hành đo và xác định plagiocla theo góc giữa đường
khâu song tinh (010) và phương Np'. Sau đó kiểm tra phương của trục Np' bằng bù
màu, tiến hành do góc tắt Np'(010).
24
- Xác định thành phần plagioclas: Cách tra bảng giống phương pháp Misen -
Levi. Nếu góc tắt nhỏ hơn 20
o
thì phải so sánh chiết suất của nó với nhựa canada để
xác định dấu của góc tắt. Có thể xác định dấu góc tắt
theo vị trí trục Np': nếu Np' nằm ở phía góc nhọn giữa
cát khai (001) và (010) thì dấu góc tắt là (+), Np' nằm ở
phía góc tù - dấu góc tắt là (-). Sau đó tra trên sơ đồ để
xác định thành phần của plagioclas theo "đường cong
^(001) và (010); Np'(010)" như đã trình bày ở phương
pháp Misen - Levi (H.3.18).
Với phương pháp này chỉ cần đo trên một lát cắt.
* Phương pháp xác định plagiocla với tổ họ
luật anbit - carbat trên lát cắt
⊥
(010)
- Đặc điểm lát cắt: Lát cắt có đồng thời cả hai luật anbit và carbat có đặc điểm:
+ Có mặt đồng thời song tinh anbit (đa hợp) và song tinh carbat (đơn giản). Sự
có mặt của song tinh carbat cùng với song tinh anbit được nhận biết bằng cách từ vị trí
phương dải song tinh thẳng đứng xoay đi một góc 45
o
sẽ mất song tinh anbit, chỉ còn
lại hai nửa tối sáng (H.3.20).
+ Lát cắt phải thật vuông góc với mặt song tinh theo luật anbit, do đó các cực
đại song tinh anbit trong mỗi một nửa song tinh carbat sẽ tắt đối xứng.
+ Khi phương dải song tinh trùng với dây chữ thập thẳng đứng khoáng vật sẽ
như một đơn tinh, mất song tinh anbit.
- Cách đo: Tiến hành đo góc tắt dối xứng ở mỗi nửa của song tinh carbat X
1
, X
2
và Y
1
Y
2
, ta nhận được hai giá trị góc tắt đối xứng X, Y trong đó có một giá trị lớn hơn
giá trị kia.
- Xác định thành phần plagioclas: Khác với hai phương pháp trên, để xác
định thành phần của plagioclas trên sơ đồ phải xác định trong phạm vi có ghi "song
tinh liên hợp anbit-carbat”, các đường ngang ứng với góc tắt nhỏ, các đường cong ứng
với góc tắt lớn.
Từ giao điểm của đường ngang và đường cong, đóng thẳng xuống trục hoành -
trục thành phần sẽ xác định được thành phần của plagioclas. Ví dụ: a
1
= 20
o
, a
2
= 30
o
,
m
plag
> n
nhựa canada
, thành phần plagioclas tra được là labrado N
o
60.
Cần lưu ý là plagioclas N
o
20 (oligocla) có góc tắt gần bằng 0
0
, do vậy trong
chúng không rõ song tinh carbat.
Phương pháp này rất tiện lợi vì nó có thể xác định plagiocla trên một lát cắt
biến đổi thành phần trong cấu tạo đới.
2.2.1.2. Nhóm phụ felspat kali
Trong phụ nhóm felspat kali có nhiều khoáng vật, phổ biến nhất là saniđin,
octocla và microclin, chúng có thành phần hóa học giống nhau với công thức
25