Thực tập thạch học tái bản lần 1

VÕ VIỆT VĂN (chủ biên) TRẦN ANH TÚ Đ Ạ I HỌC QUỐC GIA T P H CHÍ M INH TRƯỜNG Đ Ạ I HỌC BÁCH KHOA V õ V iệ t V ăn (Chủ biên) - T rầ n A n h Tú THựC ■ TẬP ■ THẠCH HỌC ■ ■ (Tái lần thứ nhất) N H À XUẤT BẢ N Đ Ạ I HỌC Quốc GIA T P HỒ CHÍ M INH - 2008 (ỈT 02 ĐL(V) D Ĩ l ^ ĩ ễ E o í 130.2008/100.04 MỤC LỤC LỜ I N Ĩ I ĐẦU Bài MỘT SỐ DẤU H IỆU NHẬN BIẾT ĐÁ BẰNG MẮT THƯỜNG 1.1 Thành phần khoáng vật 1.2 Cấu tạo, kiến trúc 1.3 Màu sắc 1.4 Tỷ trọng 10 1.5 M ặt vỡ 10 1.6 Tác dụng với acid 10 1.7 Hóa thạch 10 Bài CÁC TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA KHỐNG VẬT 11 DƯỚI KÍNH HIỂN VI PHÂN c ự c 2.1 Kính hiển vi phân cực 11 2.2 Hình dạng khống vật 14 2.3 Màu sắc tính da sắc khống v ật 15 2.4 Cát khai góc cát khai 18 2.5 M ặt sần, độ 19 2.6 Chiết suất so sánh chiết suất hai khoáng v ật cạnh riềm becke 19 2.7 Hiện tượng giả hấp phụ 20 2.8 Quan sát màu giao thoa bù màu (khơng có t mỏng) 21 2.9 Quan sát màu giao thoa 22 2.10 Quan sát tượng tắ t góc tắ t 22 2.11 Xác định bậc màu giao thoa riềm màu - Xác định lưỡng chiết suất (ng - np) 2.12 Xác định màu giao thoa tăng hay giảm 24 bù màu 25 2.13 Xác định tên phương dao động 26 2.14 Xác định dấu kéo dài 27 Bài CÁC KHOÁNG VẬT TẠO ĐÁ 28 3.1 Nhóm olivin 28 3.2 Nhóm pyroxen 30 3.3 Nhóm amphibol 37 3.4 Nhóm mica 41 3.5 Nhóm feldspat 44 3.6 Nhóm thạch anh 60 3.7 Thủy tinh núi lửa 63 3.8 Nhóm chlorit 65 3.9 Nhóm serpentin 65 3.10 Nhóm carbonat 67 3.11 Nhóm khống sét 69 3.12 Nhóm hydroxit nhơm 69 3.13 Nhóm phosphorit 71 3.14 Nhóm granat 71 3.15 Nhóm disthen 72 3.16 Silim anit 74 3.17 Staurolit 75 3.18 Nhóm cordierit 76 3.19 Nhóm epidot 77 3.20 Nhóm íeldspathoid 78 3.21 Nhóm zeolit 80 3.22 Talc 80 3.23 Nhóm tourmalin 81 3.24 Zircon 82 3.25 Topaz 82 3.26 Sphen 83 3.27 Fluorit 84 3.28 Nhóm spinel 84 3.29 Apatit 84 3.30 Corindon 86 B ài MƠ TẢ ĐÁ DƯỚI KÍNH HIỂN VI PHÂN c ự c 87 4.1 Trình tự mơ tả khống vật kính hiển vi phân cực 87 4.2 Trình tự mơ tả đá magma xâm nhập 87 4.3 Trình tự mơ tả đá magma phun trào 88 4.4 Trình tự mơ tả đá trầm tích vụn 89 4.5 Trình tự mơ tả đá trầm tích carbonat 89 4.6 Trình tự mơ tả đá biến chất 90 TÀI LIỆ u THAM KHẢ o 90 LỜI NÓI ĐẦU TH ựC TẬP THẠCH HỌC biên soạn nhằm cung cấp cho sinh viên Khoa Địa chất Dầu khí, Trường Đại học Bách khoa ■Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh nhữ ng kỹ năng: - Một số dấu hiệu nhận biết đá mắt thường - Nghiên cứu đá kính hiển vi phân cực, bao gồm quan sát mô tả đá - Đặc điểm quang học khoáng vật tạo đá - Mô tả xác định đá Qua kỹ thực hành này, giúp cho sinh viên củng cố kiến thức môn học “Thạch học 1” THỰC TẬP TH ẠCH HỌC bao gồm phân công biên soạn: 1- Biên soạn nội dung: T h S Võ Việt Văn 2- Phụ trách hình ảnh bìa: KS Trần Anh Tú Chúng tơi mong nhận góp ỷ đồng nghiệp quý dộc giả để lán tái sách sửa chữa, bổ sung cho hoàn thiện Rât cảm ơn Mọi ý kiến đóng góp, trao đổi xin liên kệ địa chí: Khoa Địa chất Dầu khí, Trường Đại học Bách khoa - Đại học Qc gia TP Hồ Chí Minh, số 268 Lý Thường Kiệt Q.10, TP HCM Điện thoại: (08) 8654086 Các tác giả Bài MỘT SỐ DẤU HIỆU NHẬN BIÊT ĐẤ BẰNG MẮT THƯỜNG Đá tập hợp tự nhiên khống vật, tập hợp oại (đá quartzit, đá vôi ) gồm hai loại khoáng vật nhiều (đá ịranit) Tập hợp phẳn ảnh trình thành tạo (nguồn gốc thành tạo) 'iêng biệt; có th n h phần v ật chất, kiến trúc, cấu tạo n h ất định chúng kết hợp ■'ới theo m ột cách thức riêng biệt (tổ hợp cộng sinh khoáng vật) Một việc r ấ t quan trọng để nhận biết đá m thường dựa vào nhiều lấu hiệu khác để phân chia đá thành nhóm lớn đá magma, đá •,rầm tích, đá biến chất; công việc để từ loại suy tiếp tục lác định đá magma xâm nhập hay phun trào, đá trầm tích vụn hay đá trầm ách hóa học hay đá trầm tích sinh hóa Việc nhận biết tê n dá điểm lộ (thực địa) thường dễ dàng ió ta dựa vào quan hệ chúng với đá vây quanh, dựa vào th ế nằm lá, m ặt cắt tự nhiên Đối với đá cịn tươi dễ nhận biết chúng chưa bị Mến đổi Ngồi người ta cịn dùng kính lúp (thường có độ phóng đại 10') để tăng tích thước h t lớn thêm Tóm lại, xác định tên đá phải dựa vào nhiều dấu hiệu bên ngồi mà ta có h ể nhận biết được, có nhiều dấu hiệu mức độ nhận biết xác \1 THÀNH PHẨN KHỐNG VẬT Thành phần khống vật chủ yếu sở tốt để nhận biết tên đá Ví dụ ìhư đá granit có th àn h phần khống vật chủ yếu íeldspat, thạch anh, biotit Cát lết thạch anh có th n h phần khống vật chủ yếu thạch anh Thành phần khoáng vật thứ yếu số trường hợp dấu hiệu ốt để giúp ta đốn nhận tên đá Ví dụ tập hợp khoáng vật canxit (calcit), tpidot, clorit thường th àn h tạo từ biến đổi thứ sinh khoáng vật chủ }ếu đá phun trào có th n h phần mìc, trung tính Cần phân biệt đá có thành phần đơn khoáng hay đa khoáng Các đá đơn lhoáng thường gặp đá trầm tích hóa học đá vơi (calcit), thạch cao (gypsum), nuối mỏ m ột số đá magma đá biến chất gặp đá có thành phần đơn lhống pyroxenit, amphibolit, quartzit Các đá có th àn h phần đa khống tiường gặp đá magma đá granit, diorit đá biến chất đá gneiss, cá phiến B ài Có số khống vật đặc trưng có m ặt đá biến chất mà đá khác không gặp andalousit, staurolit, silimanit Tổ hợp cộng sinh khoáng vật dấu hiệu suy đoản tèn đả, khống vật thường chung vớí thạch anh, feldspat đá pegmatit Việc xác định tê n đá khơng phải lúc dựa vào thành phần khống vật Trong trường hợp đá pegm atit, cuội k ết đá gồm khống v ật có kích thước lớn có th ể phân b iệt m thường; nhiên khoáng v ật tạo đá có kích thước nhỏ khơng thể thấy m thường (bazan (basalt) loại đá phun trào gồm khống vật có kích thước nhỏ - rấ t nhỏ) cần phải dựa vào dấu hiệu khác 1.2 CẤU TẠO, KIẾN TRÚC Thông thường n h ận b iết loại dá m thường dấu hiệu cấu tạo ý dấu hiệu kiến trúc, kiến trúc đá thể qua hình dạng, kích thước khống vật, phụ thuộc vào việc quan sát h t khoáng v ật hay khơng; cịn cấu tạo đá thể qua xếp, phân bố không gian khống vật tồn thể khối đá, đặc biệt quan sát thực địa Tuy nhiên m thường ta dựa vào hai dấu hiệu để phân b iệt sơ n hận biết đá cách Hơn nữa, qua ta có th ể suy đốn điều kiện th àn h tạo đá khoáng vật đá magma xâm nhập (gabro, diorit ) thường có kích thước lớn phân bố chặt xít đá magma phun trào (bazan, andesit ) Khi gặp đá có cấu tạo khối ta cần dựa vào kiến trúc để phân biệt Cũng có hình dạng kích thước của, khống vật ta thấy rõ phân biệt được, trường hợp thường gặp đá magma xâm nhập sâu vừa đá trầm tích vụn Ngược lại có trường hợp hình dạng kích thước khống vật khơng thấy, khơng phân biệt với nhầm lẫn nhóm đá với đá magma phun trào (có vi tinh thủy tinh) với đá trầm tích hóa học N hìn chung đá trầm tích vụn (sỏi kết, cát kết ) có cấu tạo khối thường dễ n h ận b iết nhóm đá khác Khi gặp trường hợp có dấu hiệu cấu tạo kiến trúc đá giông nhau, th ì dựa vào dấu hiệu khác để p hân b iệt trường hợp đá vơi đá bazan có cấu tạo khối, kiến trúc h t mịn, sẫm màu, lúc cho HC1 tác dụng với dá vôi (bị sủi bọt); đá bazan ta cịn gặp khống v ậ t thứ sinh (ở d ạng h n h nhân) clorit, canxit, epidot Cấu tạo lỗ hổng, bọt, hạnh nhân thường cấu tạo đặc trưng cho đá phun trào mafic Hơn ta có th ể dựa vào tỷ trọ n g để p hân biệt, bazan có tỷ trọng lớn đá vơi M ột sô' d ấ u h iệ u nh ận b iế t đá b ằn g m ắ t thường Cấu tạo phân lớp thường gặp đá trầm tích, lớp thường khác thành phần, màu sắc, độ h ạt sét kết, bột kết, cát kết, đá trầm tích silic Tuy nhiên, cấu tạo gặp đá magma dạng mạch đá biến chất có phân phiến; lúc ta dựa vào dấu hiệu khác th àn h phần khoáng vật, độ cứng, tỷ trọng Cẩu tạo phân phiến cấu tạo đặc trưng cho đá biến chất, khoáng vật xếp theo hướng song song có dạng lá, phiến rõ ràng Các đá biến chất có cấu tạo phân phiến gồm khống vật có dạng vẩy đá phiến miea, đá phiến mica - sericit 1.3 MÀU SẮC Mỗi loại đá có nhiều màu sắc khác số loại đá có màu đặc trưng, màu sắc m ột dấu hiệu để phân biệt nhận biết đá Màu sắc đá thường màu khoáng v ật định màu đá sáng hay sẫm phụ thuộc vào tỷ lệ khống v ật tạo đá Chúng ta xem phân biệt đá đơn khoáng, đá đa khoáng Đá magma axit thường sáng màu đá magma trung tính, mìc siêu mỉc chúng có chứa nhiều khống vật sáng màu (plagiocla, orthocla, thạch anh) Đá quartzit thường sáng màu (màu trắng) chúng có chứa nhiều khống v ật thạch anh Màu sắc đá phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác tác dụng phong hóa, biến đổi thứ sinh, diện tạp chất dá trầm tích Do nguyên nhân nên màu sắc đá thường phân bố không đồng làm cho đá có nhiều màu sắc đậm n h ạt khác nên dựa vào màu chung mà nhận biết Đá sét thường có màu trắn g có th ể sẫm màu lẫn tạp chất (chất hữu cợ, than) Đá bazan thường sẫm màu bị phong hóa biến thành màu đỏ, đỏ nâu Đá vôi, dolomit thường sáng màu (màu trắng) sẫm màu có lẫn tạp chất Màu xanh lục khoáng vật epidot thường gặp đá magma maíỉc, đá biến chất màu xanh lục khoáng vật glauconit cát kết Màu nâu đen thường gặp m ặt phong hóa đá diện nguyên tố Mn, Fe Đá có màu vàng vàng nâu, nâu đỏ có lẫn hem atit (Fe20 ) lim onit (Fe ngậm nước) Đá có màu vàng kim loại lẫn pyrit Màu hồng th ịt khoáng vật orthocla có đá granit Tất nhiên, có chúng tà nhầm lẫn dựa vào màu sắc dể phân biệt nhận biết đá; gặp trường hợp ta dựa vào dấu hiệu khác tỷ trọng, độ cứng, m ặt vỡ ắể phân biệt phần lớn màu sắc tỷ trọng có liên quan với B ài 10 chúng thể qua nguyên tố khống vật tạo đá Đá bazan có màu đen sẫm bị phong hóa cho màu khác đi, trường hợp phải dựa vào m ặt vỡ cịn tươi bazan 1.4 TỶ TRỌNG Có th ể dựa vào tỉ trọng để nhận biết tên đá Đá bazan thường nặng sét kết có màu với nhau, bazan có chứa quặng sắt nặng Đá magma axit thường có tỷ trọng nhỏ đá magma mìc Tuy nhiên, có sơ loại đá nhẹ sẫm màu obsidian có màu đen (có thành phần hóa học đá axit) phải dựa vào cấu tạo dá 1.5 MẶT VỠ Dấu hiệu thường đáng tin cậy xác định đá mịn h ạt đá thủy tinh (obsidian có m ặt vỡ trơn ốc), đá sinh vật cháy (than anthracit có m ặt vỡ vỏ sị), đá trầm tích silic (ngọc bích có m ặt vỡ vỏ sò) 1.6 TÁC DỤNG VỚI AXIT Các đá có th n h phần khống vật chủ yếu canxit đá vôi, đá hoa sủi bọt với axit, nên nhỏ giọt axit lên m ặt cịn tươi đá (HC1 loăng sử dụng có th ể dùng axit axetic dấm, chanh) Các đá magma phun trào bazan, andesit có chứa canxit sủi bọt với axit, phản ứng xảy cục nơi có canxit, cịn đá vơi, đá hoa xảy trê n khắp m ặt đá kéo dài đủ lượng axit Các đá trầm tích vụn có chứa ximăng vôi cát kết thạch anh ximăng vôi sủi bọt với axit khơng xảy tồn mẫu đá (chú ý hạt vụn thạch anh khơng sủi bọt với axit) 1.7 HĨA THẠCH Đây di tích sinh vật cịn giữ lại đá đà biến thành đá Đây dấu hiệu đặc trưng cho đá trầm tích đá trầm tích - pliun trào Các đá magma đá biến chất không gặp hóa thạch C ác k h ốn g v ậ t tạo đá 77 Với albit, hai khống vật có song tinh đa hợp Muốn phân biệt phải dùng bàn fedorov để xác định luật song tinh Với thạch anh Thạch anh không có sản phẩm phân hủy khơng thể có cát khai hay song tinh Hơn thạch anh khoáng vật mộttrục, quang tính dương, cịn cordierit khống vật hai trục Nguồn gốc: Cordierit khoáng v ật nhiệt độ cao, đặc trưng cho đá tiếp xúc n hiệt (đá sừng) đá phiến k ết tinh nhiệt độ cao Công dụng- Cordierit suốt, màu đẹp xếp vào loại đá quý 2V a) Hình 3.38 a) Định hướng quang học cordierỉt tiết diện song song với (100) b) Cordierit có song tinh đa hợp (2Ni*) 3.19 NHÓM EPIDOT - Ca2(AlFe)3[Si0 4]3 H Hệ tinh thể: m ột nghiêng Độ cứng: 6,5x7 Tỷ trọng: 3,3-r3,5 Epidot thường chuyển tiếp từ từ sang clinozoisit hỗn hợp đồng hình Dưới kín h hiển vỉ p h â n cực: Các khống vật nhóm epidot có dạng kéo dài, đơi có dạng trụ, dạng tỏa tia, dạng cầu Thường khơng màu, đơi có màu lục nhạt, lục vàng đồng thời có tính đa sắc rõ ràng: Ng = lục nhạt; Np = vàng lục cát khai tốt theo (001) Cát khai theo (100), góc hai phương cát khai 65° Chiết suất cao: np = 1,723 - 1,751; ng = 1,736 - 1,797 Lưỡng chiết suất ng - np = 0,038 - 0,046 Đôi khi, vùng khác hạt, chiết suất khác Đối với epidot r ấ t đặc trưng màu giao thoa dị thường không đồng nh ất h t khoáng vật (màu xanh, đỏ, ) Các lát cắt dài nhóm epidot cho tắ t đứng, lát ngang có tắ t đối xứng thường từ 0-5-15° Dấu kéo dài dương lẫn âm Là tinh thể hai trục, quang tính âm, epidot (2V = 68-f90°) 78 B ài Hình 3.39 Định hướng quang học epidot, tiết diện song song với (010) Phân biệt: Với olivin, phân biệt màu giao thoa dị thường epidot Với pyroxen nghiêng phân biệt màu giao thoa dị thường epidot, epidot luôn tắ t đứng (tiết diện dài), cịn pyroxen nghiêng tắ t xiên, góc cát khai epidot 65° cịn pyroxen 87° Nguồn gốc' Clinozoizit - epidot khống v ật sau magma điển hình Epidot cịn có nguồn gốc khí thành, nhiệt dịch biến chất Epidot rấ t đặc trưng cho đá phiến lục, có th ể gặp đá phiến amphibol amphibolit Công dụng- Epidot loại đẹp dùng đá nửa quý 3.20 NHĨM FELDSPATHOID Felspathoid nhóm khống vật có th n h phần hóa học gần với nhóm feldspat chứa silit (khơng bão hịa S i0 2) giàu kiềm Các khống vật feldspathoỉd là: nephelỉn, leucit, sodalit, nozean, hayun I- N e p h e lin KNa2 0[SiA10 4]4 Hệ tinh thể: phương Tỷ trọng: 2,6 Độ cứng: 5,5 Dưới kính hiền vi phân cực\ Thường gặp hình chữ n h ật (tiết diện dọc) hình vng, lục giác (tiết diện ngang) Không màu suốt Độ âm Khơng có m ặt sần Chiết suất nephelin thấp: ne = l,528-f1,544; n0 = 1,531-7-1,549 Khơng có song tinh Thường gặp bao thể eugirin Lưỡng chiết suất rấ t thấp: n0 - ne = 0,003-f0,005 Tắt đứng Dấu kéo dài âm Tinh th ể trục Quang tính âm Biến đổi th ứ sinh\ Nephelin thường bị thay th ế zeolit, b đầu từ rìa hay theo khe nứt Nephelin bị thay th ế cancrinit, sodalit Đơi nephelin cịn bị sericit muscovit thay Phân biệt: Với zeolit, có dạng sợi hay dạng kim, chiết suất nhỏ lường chiết suất cao so với nephelin C c k h o n g v ậ t tạ o đ 79 Với orthoclas: Nephelin có hình lục giác hình chữ nhật, nephelin tắ t đứng Với thạch anh: Lưỡng chiết suất thạch anh cao cố định, thạch anh cỏ quang tính dương, không vẩn đục, không cát khai Với albit: Ở albit lưỡng chiết suất 0,009-r0,011, nephelin u\ gnEup Ng&ỳtí gổữ: fftđUftoliSín}ằpkftố®g vật khí hóa điển hình, gặp đá magma, đặc biệt đá felsi«j ếúhto giranitiqpơgroatit )|' í ỉj Ií í BUO HriTio^rmỡậinỉímittebêigậpitẸửiíỊígícácx^Ặnti gfpti,4 ^n g ,sa khống cịn gặp mỀ éỉ íisuỉebnB HUJ số đá biến chất mĩ1 %ìểàm 82 Bài 3.24 ZIRCON - Zr[Si04] Zircon thường chứa tạp chất đất hiếm, thori, hafni urani Hệ tinh thể: bốn phương Tinh thể có dạng lăng trụ dài với phần cuối có dạng tháp hồn chỉnh Zircon có độ cứng cao: 7,5-r8 có tỷ trọng lớn: 4,7 Dưới kính hiển vi phân cực: Zircon có dạng hình cạnh cạnh Thường khơng màu, đơi zircon có tượng phân đới Ở tinh lớn zircon có cát khai cịn tinh thể nhỏ cát khai không rõ ràng Không có song tinh Đặc trưng zircon thường có vịng đa sắc nằm bĩotit, lepidomelan turmalin Chiết suất zircon lớn: n0 = l,920-rl,960; ne= l,967-ỉ-2,015 Màu giao thoa bậc III Lưỡng chiết suất rấ t lớn: ne- n0= 0,040^-0,060 Là tinh th ể trụ, quang tính dương Đơi có dị thường quang học, zircon khống v ật trục 2V'10° Những t cắt dài cho tắ t đứng, t cắt ngang có màu giao thoa rấ t thấp, tối đen (lường chiết suất = ) Phân biệt: Với sphen, có chiết suất lưỡng chiết suất cao zircon (ở sphen, chiết suất lớn 2,06; lưỡng chiết suất 0,146 có màu giao thoa xà cừ) Nguồn gốc: Zircon khoáng vật bền vững, phần lớn gặp đá felsic granit, syenit, granođiorit syenit nephelin Zircon gặp đá phiến, gneis, đá phiến sét, cát kết cát Công d ụ n g : Zircon nguồn lấy kim loại zirconi (Zr), nguyên tố rấ t quý dùng luyện kim (chế tạo thép cao cấp) Oxit zircon vật liệu chịu lửa siêu hạng Các tinh zircon đẹp xếp vào loại đá quý 3.25 TOPAZ - Al2 [Si0 4](F,0H )2 Hệ tinh thể: Trực thoi Độ cứng: Tỷ trọng: 3,5 Dưới kính hiểrt vi phân cực: Thường gặp dạng khơng hồn chỉnh với cát khai hồn tồn theo hình đỏi m ặt thứ ba (001) Không màu Chiết suất: nụ = 1,606-5-1,629; nm = 1,609*1,631; Hg = 1,616*1,638 Topaz khơng có song tinh Lưỡng chiết ns - np = 0,009-ỉ-0,011 (gần giống thạch anh) Màu giao thoa xám sáng bậc I Tắt đứng, kéo dài dương Quang tính dương Góc 2V = 49-Ỉ-660 Phăn biệt: Với apatit, lưỡng chiốt suất apatit không vượt 0,005; topaz lại không nhỏ 0,008 Hơn apatit có quang tính âm , cịn topaz - quang tính dương Apatit có cát khai topaz rấ t nhiều Với andalusit, có dấu kéo dài âm, topaz - dấu kéo dài dương Quang tính topaz dương, andaluzit âm Nguồn gốc: Topaz khống vật khí thành điển hình, gặp greizen, granit tourmalin pegmatit Công dụng: Các tinh thể topaz suốt có màu đẹp xếp vào loại đá quý 83 Các k h o n g v ậ t tạo dá 3.26 SPHEN - CaTi[Si04]0 Hệ tinh thể: Một nghiêng Độ cứng: 5,5 Tỷ trọng 3,5 Dưới kính hiển vi p h â n cực: Sphen có dạng hình thoi (H.3.41), tứ giác, tam giác, dạng hình phong bì dạng h t khơng hồn chỉnh Khơng màu, đơi có màu phớt xám, phớt hồng Rất gặp cát khai gặp song tinh, song tinh đa hợp Sphen có chiết suất rấ t lớn: tip = 1,840-5-1,950; nm = l,870-ỉ-2,034; ng = 1,943^-2,110 Độ cao Màu giao thoa bậc IV Lưỡng chiết suất rấ t lớn: ng - np = , 0 -ỉ-0 , Là tinh thể hai trục Quang tính dương Hình 3.41 Khống vật sphen tự hình (2Ni*) Biến đổi th ứ sin h : Sphen khống vật bền vững, bị biến dổi th àn h tập hợp dạng đ ất giữ ngun hình dạng, tập hợp gọi leucoxen Phân biệt Với zircon (xem mục zircon) Với canxit: Chiết suất sphen rấ t lớn, không thấp nhựa canada, canxit theo hướng tắ t chiết suất nhỏ nhựa canada Sphen khống vật hai trục có quang tính dương, canxit trục có quang tính âm Nguồn gốc: Sphen khoáng vật phụ thường gặp đá íelsic trung tính, kiềm đá biến chất gặp sphen Công dụng- Sphen nguồn lấy titan 84 Bài 3.27 FLUORIT - CaFe2 Fluorit thường chứa tạp chất Y Ce Hệ tin h thể: lập phương Đẳng hướng quang học Thường khơng màu màu trắng, tím , lục Độ cứng: Tỷ trọng: 3,18 Dưới kính hiển vi phân cực: Fluorit khơng màu Cát khai hồn tồn theo (111) Chiết suất n = 1,434 Fluorit dị thường có màu giao thoa xám sáng, đơi có màu phớt tím Phán biệt Với opal: Fluorit thường tạo th àn h tập hợp tin h thể rõ ràng, đặn, opal khống vật vơ định hình, opal khơng có cát khai có chiết suất thấp Nguồn gốc: Fluorit thường có nguồn gốc nhiệt dịch biến chất trao đổi (greizen hóa) Cơng dụng- Fluorit dược dùng làm chất trợ dung làm giảm n h iệt độ nóng chảy cơng nghiệp luyện kim, cơng nghiệp sứ, gốm Loại suốt sử dụng làm vật liệu quang học 3.28 NHÓM SPINEL - (MgAl2 4) Hệ tin h thể: lập phương, thường chứa tạp chất Fe3+, Cr Thường gặp dạng hình mặt Dưới m thường, spinel thường có màu xanh đen, đen, nâu đen, xanh Dưới kín h hiển vi p h â n cực: Thường gặp tiế t diện hình vng, hình chữ nhật hình tam giác, gặp dạng hạt Không màu màu lục Hầu khơng thấy cát khai Spinel có chiết suất thay đổi: n = 1,72+2,12 Song tinh gặp Nguồn gốc: Spinel khoáng vật đá magma (trong peridotit, gabro, bazan) Spinel gặp đá biến chất tiếp xúc gặp đá biến chất trình dộ cao (tướng granulit - nhiệt dộ cao) Trong dá magma biến chất spinel thường cộng sinh với ruby, saphir Spinel khoáng vật rấ t bền vững nên gặp sa khống C ông dụng- Loại spinel suốt, màu đẹp xếp vào loại đá q ịo o ự í j _ 3.29 APATIT - Ca5 [P0 4]3(F,0 H,Cl) lịỉuni Apatiis thựộng chứạ nguyên tố Sr, TR, Y, Mn Hệ tinh thể: sáu phương Tinh thể có dạng lăng trụ Độ cứng: Tỷ trọng: 3,2 .neiii 85 Các k h o n g v ậ t tạ o đá Dưới kính hiển vi p h â n cực: A patit có dạng hình chữ n h ậ t kéo dài (tiết diện dọc) (H.3.42), có dạng lục giác (tiết diện ngang) Trong đá magma, n h iệt độ cao ap a tit có dạng kéo dài n h iệt độ thấp (có hình ) Khơng màu, suốt Khơng có cát khai, đơi có thớ nứt Mặt sần rõ Độ nối cao Chiết suất cao: n e= 1,630-7-1,645; n = 1,632-5-1,649 Khơng có song tinh Lưỡng chiết suất rấ t thấp n0 - ne = 0,003-ỉ-0,005 với màu giao thoa xám tới bậc III Lát cắt dài cho tắ t đứng Dấu kéo dài âm Khi bao thể biotit amphibol, apatit có vịng đa sắc yếu Đơi gặp apatit dị thường quang học với góc 2V đạt tới 20° Phăn biệt' Với nephelin- Chiết suất độ apatit cao nhiều Với andalousit: Apatit tự hình andalousit, ngồi dalousit thường chứa bao thể, apatit khoáng vật trục âm, andalusit - hai trục âm với góc 2V rấ t lớn (80°) Hình 3.42 Khoáng vật apatit (2Ni*) Nguồn gốc: A patit khống vật magma điển hình gặp đá feldsi trung tính mìc Apatit khống vật tiếp xúc Apatit khoáng v ật rấ t bền vững, không bị phá hủy, đá phun trào, apatit thường bị mờ đục đơi lại có màu đa sắc hồng, phớt xanh, phớt tím Cơng dụng: Apatit nguồn gốc để lấy phosphor là,nguyên liệu để sản xuất phân lân Có thể tìm kiếm TR (đất hiếm) Sr quặng apatit 86 B ài 3.30 CORINDON - AI2 O3 Hệ tinh thể: sáu phương, chứa tạp chất Fe3+, Ti Cr Có độ cứng lớn: Tỷ trọng cao: Dưới kính hiển vi phân cực: Corindon có dạng kéo dài dạng Khơng màu Khơng có cát khai có song tinh khe nứt Độ C hiết suất rấ t lớn /ỉe = 1,760-5-1,763; n0= 1,767+1,772 Do có độ cứng cao, bề dày corindon mài mỏng thường dày bình thường, nên corindon có màu giao thoa cao bình thường, đơi corindon có màu chanh, hồng, xanh có màu đa sắc Lưỡng chiết suất thấp n0 - ne= 0,007-ỉ-0,010 Là tinh thể trục Quang tính âm Nguồn gốc: Corindon gặp đá biến chất giàu nhôm với spinel, andalousit, với cordierit Đôi gặp corindon với lượng đáng kể đá basalt trẻ với spinel Đôi gặp corindon quartzit thứ sinh, syenit, đá vơi biến chất tiếp xúc Corindon khống vật rấ t bền vững nên có th ể gặp sa khống thềm sơng cổ Cơng d ụ n g: Các tinh thể suốt, màu đẹp, khuyết tậ t loại ngọc quý, dùng làm đồ trang sức cao cấp Loại màu xanh, suốt có tên ngọc saphir, loại màu đỏ máu ngọc ruby (hổng ngọc), loại corindon khối dạng h t màu xám gọi ngọc emerald Ngoài ra, nhiều loại khác với màu sắc đa dạng mang tên khác Ngoài ra, corindon dùng làm v ật liệu mài mịn khơng đạt tiêu chuẩn ngọc (do độ cứng rấ t lớn) Bài MƠ TẢ KHỐNG VẬT VÀ ĐÁ DƯỚI KÍNH HIEN VI PHÂN c ự c m • 4.1 TRÌNH Tự MƠ TÀ KHỐNG VẬT DƯỚI KÍNH HIEN VI PHÂN cự c Khi mơ tả khống vật kính hiển vi phân cực cần theo trình tự sau: - Số hiệu mẫu Các tính chất quang học khống vật a- Dưới nicol: Hình dạng (có gặp khống vật khơng xác định hình dạng m ặt sần không rõ, độ kém, chiết suất thấp; trường hợp cần phải chuyến sang nicol), màu sắc, tính đa sắc, kích thước, cát khai, m ặt sần, độ nổi, chiết suất khoáng vật b- Dưới nicol (dùng ánh sáng song song): màu giao thoa, lưỡng chiết suất, đặc điểm tắt, góc tắt, dấu hiệu kéo dài khoáng vật c- Hiện tượng biến đổi thứ sinh: xác định tên khoáng vật nguyên sinh thứ sinh, mức độ biến đổi thứ sinh, sinh bố d- Hình ản h minh họa tính chất 4.2 TRÌNH Tự MƠ TẢ ĐÁ MAGMA XÂM NHẬP - Số hiệu mẫu (đã ghi sẵn) 2- T hành phần khoáng vật: Phần chia khoáng vật thành loại: khoáng vật yếu, khoáng vật thứ yếu, khoáng vật phụ Các loại khoáng vật xác định theo tỉ lệ phần trăm xếp theo thứ tự giảm dần phần trăm 3- Cấu tạo đá: Kết hợp xem mẫu m thường mẫu lát mỏng Chi nêu tôn loại cấu tạo thấy đá Cấu tạo xem phổ biến líu tiên nêu tên trước 4- Kiến trúc đá: Nêu tên kiến trúc có đá theo thứ tự từ phổ biến tói gặp 5- Mô tả chi tiết: a- Các tính chất quang học loại khoáng vật nicol Chỉ mơ tá tính ch ất quan sát thấy kính hiển vi phân cực (Bài 2) b- Kiến trú c đá Mô tả đặc điểm hình dạng, kích thước, mức độ kết tinh khoáng vật mối quan hệ khống vật mơ tả c- Sự phân bố khoáng vật Bài 88 d- Biến đổi thứ sinh: Mơ tả tên khống vật ngun sinh, tên khoáng vật thứ sinh, mức độ biến đổi, vị trí biến đổi e- Các hình ảnh minh họa 6- Kết luận tên đá 4.3 TRÌNH Tự MƠ TÀ ĐÁ MAGMA PHUN TRÀO 1- Số hiệu mẫu 2- Thành phần khoáng vật: Phân chia khoáng vật th àn h loại: khoáng v ật chủ yếu, khoáng vật thứ yếu, khoáng vật phụ Các loại khoáng vật trê n xác dịnh theo tỉ lệ phần trăm xếp theo thứ tự giảm dần phần trăm Sắp xếp khoáng vật theo thứ tự giảm dần số lượng (%) Về mức độ kết tinh, khoáng vật chia làm hai loại: Các khoáng vật ban tinh khoáng vật Đối với ban tinh, nêu tên ban tinh theo thứ tự giảm dần số lượng xác định tỉ lệ %; cho tấ t khoáng v ật ban tinh 0 % Đối với khoáng vật mơ tả tương tư khống vật ban tinh Tay nhiên, khoáng vật phải chia hai loại khoáng vật: khoáng v ật vi tinh thủy tinh, loại phải xác định tên số lượng; nghĩa khoáng vật (vi tinh + thủy tinh) 10 % Chú ý: Khi mô tả chung, ta đặt tổng số lượng ban tinh 100%, tách loại ta lại đặt loại 0 % Ví dụ: Trong mẫu thạch học lát mỏng, tên số lượng khoáng vật xác định gồm: Các khoáng vật ban tinh A, B, c Các khoáng v ật a, b, c, d (trong a, b, c vi tinh d thủy tinh) Khi mô tả chung: A + B + C + a + b+ c+ d = 100% Khi mô tả riêng ban tinh: A + B + c = 100% số lượngthì A% > B% > c% Khi mô tả nền: a + b + c+ d = 100% 3- Cấu tạo đá: Kết kợp xem mẫu m thường mẫu lát mỏng Chỉ nêu tên loại cấu tạo thấy mẫu Cấu tạo xem phổ biến nêu tên trước 4- Kiến trúc dá: Nêu tên kiến trúc có đá xác định theo thứ tự từ phổ biến tới gặp 5- Mơ tả chi tiết: a- Các tính chất quang học loại khống vật nicol Chỉ mơ tả tính chất quan sát thấy kính hiển vi phân cực (xem Bài 2) Mơ tả dá kín h h iể n vi ph ân cực 89 b- Kièn trúc đá Mô tả đặc điểm hình dạng, kích thước, mức độ kết tinh khoáng vật mối quan hệ khống vật mơ tả c- Sự phân bố khống vật d- Biến đổi thứ sinh: Mơ tả tên khoáng vật nguyên sinh, tên khoáng vật thứ sinh, mức độ biến đổi, vị trí biến đổi e- Các hình ảnh minh họa K ết luận tên đá 4.4 TRÌNH Tự MỒ TÀ ĐÁ TRẦM TÍCH VỤN - Số hiệu mẫu 2- Thành phần khoáng vật: a- Khoáng vật tha sinh (hạt vụn): tên loại khoáng vật, số lượng (%) b- Khoáng vật tự sinh (xi măng): tên loại khoáng vật, số lượng (%) 3- Cấu tạo đá (xem mục cấu tạo đá magma) 4- Kiến trúc đá (xem mục cấu tạo đá magma) 5- Kiểu xi măng 6- Mô tả chi tiết: a- Đối với hạt vụ n : Mô tả tính chất quang học quan sát (dưới nicol) kính hiển vi phân cực, độ mài tròn, độ chọn lọc, kiểu tiếp xúc h t vụn, biến đổi thứ sinh mức độ biến đổi, tượng gặm mòn thay b- Đơi với xỉ măng- Mơ tả tính chất quang học quan sát (1 nicol) kính hiển vi phân cực, quan hệ xi măng h t vụn, quan hệ xi măng với xi măng 7- Các hình ảnh minh họa 8- Kết luận tên đá 4.5 TRÌNH Tự MỒ TẢ ĐÁ TRẦM TÍCH CARBONAT 1- Số hiệu mẫu 2- Xác định th àn h phần khoáng vật: Tên khoáng vật, hình dạng, kích thước, số lượng (%), phân bố, tính chất quang học quan sát kính hiển vi phân cực (dưới nicol) 3- Di tích sinh v ật (nếu có): Mơ tả tên, hình dạng, kích thước, mức độ bảo tồn, dấu vết thay 4- Các đặc điểm biến đổi thứ sinh hòa tan, thay thế, tái kết tinh, mức độ biến đổi B ài 90 5- Cấu tạo đá: Kết hợp với việc xem mẫu cục Nếu mẫu cục có cấu tạo trứng cá, h ạt đậu mơ tả thêm hình dạng, kích thước, hàm lượng, cấu tạo bên trong, phân bố 6- Kiến trúc đá 7- Các hình vẽ minh họa 8- Kết luận tên đá 4.6 TRÌNH Tự MƠ TẢ ĐÁ BIÊN CHẤT - Sơ hiệu mẫu 2- Thành phần khoáng vật: a- Khoáng vật chủ yếu: Tên khoáng vật, số lượng (%) b- Khoáng vật thứ yếu: Mơ tả tương tự khống v ật chủ yếu 3- Cấu tạo đá: Kết hợp với việc xem mẫu cục 4- Kiến trúc đá 5- Mô tả chi tiết: Tương tự mỏ tả đá magma 6- Các hình ảnh minh họa 7- Kết luận tên đá TÀI LIỆU THAM KHẢO 1- Heinrich E Wm - Microsopic identification o f mineral - United States of America, 1965 2- Mhoorhouse w w - The study of rocks in this section - New York, 1959 3- Quan Hán Khang - Quang học tinh thể kính hiển vi phân cực - Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp - Hà Nội, 1972 THỰC TẬP THẠCH HỌC • • t • Võ Việt Văn (chủ biên) - Trần Anh Tú NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP H CHÍ MINH Khu phố , Phường Linh Trung, Quận Thủ Đức, TP HCM ĐT: 724 2181 + 1421, 1422, 1423, 1425, 1426 Fax: 724 2194; Em ail: vnuhp@vinihcm.edu.VII Ttr 7